浅析城市轨道交通信号系统互联互通实施流程

(福州市城市地铁有限责任公司， 福建 福州 350000)

1 系统概述

城市轨道交通信号系统设备互联互通，也就是本线列车可以在装备有其他厂家信号设备的其他线以点式模式或 CBTC模式可靠运行，另外线路装备有其他厂家车载设备的列车也可以在本线以点式模式或 CBTC模式可靠运行，互联互通的总体目标如下：

本线列车进入其他线，在不降级的情况下实现跨线运行；

当两线均处于相同的控制级别时，其他线列车进入本线，在不降级的情况下实现跨线运行；

本线及其他互联互通线路延伸线将考虑点式列车控制级别和连续式列车控制级别下互联互通的接口条件，在延伸线采用其他供货商所提供的信号系统设备时，实现与延伸线的统一控制及贯通运营。

2 技术条件

互联互通线网中各信号系统行车控制相关功能及技术要求统一，包括停车精度、允许后溜长度、过走防护长度、退行防护长度及速度、设备安装误差、设备布置原则、安全余量设置、跳停显示时机等原则一致。

联锁表按统一的原则及格式进行编制。

车载设备具备线网中所有线路电子地图的储存能力，且线网中电子地图的格式和标准必须一致。

系统车—地通信方式、制式及协议等均将一致。

系统能根据列车车载设备信息分辨不同线路列车长度差异和不同的列车编组长度并为其建立相应的防护。

系统能根据不同线路列车制动和牵引性能的差异保证运行安全。

ATO轨旁设备满足线网间运行的不同列车（列车编组长度不同，列车的制动和牵引特性不同，编组长度及车型相同的列车制动和牵引特性也可能不同）的精确停车要求。

系统对列车的自动调整能根据具体线路特性对跨线列车具备的不同牵引及制动特性进行考虑。

3 系统架构

互联互通线网中各个子系统架构设计是实现互联互通的基础，主要包含以下几个方面：

3.1 系统架构及数据流

1）VOBC（车载ATP）与地面CI、ZC、ATS之间通信均为点对点的直接连接，通过无线数据网传输信息，信息结构如下图所示：

图1 车载ATP与CI、ATS、ZC信息传输示意图

2）车载ATP与地面ZC的接口按下面的拓扑结构进行设置：

图2 车载ATP与ZC通信连接示意图

3）车载ATP与地面CI的接口按下面的拓扑结构进行设置：

图3 车载ATP与联锁通信连接示意图

4）车载ATP与地面ATS的接口按下面的拓扑结构进行设置：

图4 车载ATP与ATS通信连接图

3.2 ATP设备配置

1）ZC与相邻ZC之间采用独立的安全冗余信息传输通道；

2）ZC移交区边界配置：移交区边界与计轴区段边界相对应，移交区长度考虑制动距离、系统反应时间等因素确定；

3.3 ATO子系统配置

1）每列车头尾两端各设一套ATO车载设备，分别与头尾两端的ATP车载设备对应；

2）两端车载ATO设备自成系统，—端的车载设备控制不依赖于另一端设备。

3.4 DCS子系统配置

1）CBTC系统车地无线通信采用的频段符合国家无线电管理局或地方无线电管理局的相关规定。

2）无线传输系统采用双网冗余，且两个网分别采用不同的频率，实现双频冗余覆盖。

3）本线轨旁基站天线的无线模块能与其他线路车载无线模块实现通信，进行数据传输。

4）本线车载无线模块能与其他线路轨旁基站天线的无线模块实现通信，进行数据传输。

5）无线频率分配原则（WLAN方案）：

Ø CBTC系统采用双网冗余结构，两个网采用不同的无线频率；

Ø 为避免邻频干扰，CBTC系统双网的两个频率具有一定的频率间隔；

Ø 无线频率分配时考虑换乘站的无线干扰。

3.5 系统软件配置

1）系统软件由支持软件，应用软件、数据库三部分组成；

2）车载ATP电子地图信息至少包含所有运营线路的版本号、线路编号、区段信息、道岔信息、站台信息、折返轨信息、车挡信息、应答器信息、线路数据（线路平纵断面信息）、校验信息；

3）ZC电子地图信息至少包括：逻辑区段信息、计轴区段信息、进路信息、站台信息、信号机信息、道岔信息、重叠区信息。

4 结束语

通过对城市轨道交通信号系统互联互通实施流程的介绍，可以了解互联互通下信号系统的技术条件、各个子系统的配置、研发生产流程及试验内容。在以后类似的应用领域有很好的借鉴作用。