【摘要】發(fā)展互相兼容的信號系統(tǒng)既是城市軌道交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)，又是未來城市軌道交通信號系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。本文就對城市軌道交通互聯(lián)互通信號系統(tǒng)兼容進(jìn)行推廣的可行}生進(jìn)行分析。

　　【關(guān)鍵詞】城市軌道交通,互聯(lián)互通,信號系統(tǒng)兼容,接口規(guī)范,標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

　　1引言

　　目前，我國城市軌道交通建設(shè)與運(yùn)營的模式以：單線建設(shè)，單線運(yùn)營：為主，該模式下各地方政府對城市軌道交通信號系統(tǒng)制式的選取各不相同，各家信號系統(tǒng)供應(yīng)商遵守的設(shè)計(jì)規(guī)范很是寬泛，導(dǎo)致一條地鐵線路信號系統(tǒng)從施工建設(shè)到運(yùn)營維護(hù)只能由一家信號設(shè)備供應(yīng)商完成，若要進(jìn)行既有線路改造，需對信號系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，易造成資源浪費(fèi)。隨著城市發(fā)展及市域快速軌道、城市及城市群軌道交通網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，開發(fā)符合具有兼容性的互聯(lián)互通的CBTC系統(tǒng)將成為業(yè)主進(jìn)行信號系統(tǒng)招標(biāo)投標(biāo)時(shí)的基本需求。

　　2互聯(lián)互通與信號系統(tǒng)兼容簡介

　　中國城市軌道交通協(xié)會組織發(fā)布的《城市軌道交通基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CBTC)接口規(guī)范互聯(lián)互通接口規(guī)范》對信號系統(tǒng)互聯(lián)互通進(jìn)行了定義，城市軌道交通CBTC系統(tǒng)互聯(lián)互通是指裝備不同信號廠家車載設(shè)備的列車，可以在裝備不同信號廠家軌旁設(shè)備的一條軌道交通線路內(nèi)或多條軌道交通線路上無縫互通安全可靠運(yùn)營。采用相互兼容信號系統(tǒng)是指采用成體系的標(biāo)準(zhǔn)化信號系統(tǒng)。確定統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，各信號系統(tǒng)生產(chǎn)廠商依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)具有兼容性的城市軌道交通CBTC系統(tǒng)。

　　3信號系統(tǒng)兼容推廣可行性分析

　　3.1歐洲標(biāo)準(zhǔn)為信號系統(tǒng)兼容的推廣提供思路

　　歐洲是世界上鐵路信號技術(shù)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，面積小國家數(shù)量多，在未確定ETCS標(biāo)準(zhǔn)之前，歐洲鐵路網(wǎng)上，共有7大鐵路公司，各個(gè)國家的鐵路部門使用各自不同的信號制式管理列車的運(yùn)營，列車運(yùn)行控制系統(tǒng)多達(dá)十余種。

　　例如：如LZB系列、TVM系列等，這些信號和控制系統(tǒng)之間互不兼容。因此，列車若要跨國境運(yùn)營需要穿過邊境到達(dá)另一個(gè)國家后要么停下來更換機(jī)車，要么根據(jù)線路的不同裝備多種小同的控制系統(tǒng)，當(dāng)列車穿抵達(dá)另一個(gè)國家后，切換相應(yīng)的運(yùn)行控制系統(tǒng)(需在列車上安裝多種制式的車載設(shè)備)。

　　兩種方式均降低運(yùn)輸效率，同時(shí)又因列控系統(tǒng)價(jià)格昂貴，使運(yùn)營及維護(hù)成本上升。為了高速列車能夠不受限制穿越國家邊界限制，不同廠商的關(guān)鍵子系統(tǒng)、車載和地面設(shè)備能夠兼容互換同時(shí)降低設(shè)備運(yùn)營維護(hù)成本，研究并訂立了歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETCS，其目的就是為了使不同國家之間列車能夠互通，歐盟已通過立法，強(qiáng)制要求歐洲高速鐵路實(shí)行ERTMS/ETCS技術(shù)規(guī)范。ERTMS/ETCS技術(shù)規(guī)范確定了ETCSO級～ETCS3級共5個(gè)應(yīng)用等級，逐步脫離地面信號設(shè)備，例如軌道電路、計(jì)軸器等，實(shí)現(xiàn)基于無線通信的列車控制。歐洲標(biāo)準(zhǔn)(ETCS)的建立，說明軌道交通不同型號信號系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)兼容是可以實(shí)現(xiàn)并得到推廣與運(yùn)用的。

　　3.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定為信號系統(tǒng)兼容的推廣提供基礎(chǔ)條件

　　中國城市軌道交通協(xié)會技術(shù)裝備專業(yè)委員會從2014年起已經(jīng)開始組織進(jìn)行《城市軌道交通基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CBTC)接口規(guī)范一互聯(lián)互通接口規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，共分為12個(gè)部分，包括《互聯(lián)互通系統(tǒng)框架和功能分配技術(shù)要求》、《互聯(lián)互通應(yīng)答器報(bào)文規(guī)范》等文件，針對信號基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，共有14項(xiàng)，包括了車載電子地圖規(guī)范、應(yīng)答器地車報(bào)文規(guī)范、CBTC系統(tǒng)徹底連續(xù)通信協(xié)議規(guī)范、cI與cI接口協(xié)議規(guī)范、zc與zc協(xié)議接口規(guī)范、ATS與ATS接口協(xié)議規(guī)范、s與s接口協(xié)議規(guī)范、車載ATP/AT0與車輛接口規(guī)范、互聯(lián)瓦通測試驗(yàn)證技術(shù)規(guī)范(點(diǎn)式部分)、互聯(lián)互通測試驗(yàn)證技術(shù)規(guī)范(CBTC部分)等其他四項(xiàng)內(nèi)容。一套完整的具有中國特色的城市軌道交通互聯(lián)互通CBTC信號系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為信號系統(tǒng)兼容的推廣提供了有力的技術(shù)支持。

　　3.3信號系統(tǒng)城市軌道宇宙互聯(lián)互通的發(fā)展需求

　　要實(shí)現(xiàn)列車、車輛段、車輛維修裝備的資源共享和資源的合理分配，制定更加科學(xué)的調(diào)度計(jì)劃，同時(shí)為旅客提供更舒適便捷的服務(wù)，信號系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互通是實(shí)現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)互聯(lián)互通跨線運(yùn)營組織的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。同時(shí)信號系統(tǒng)兼容有效降低信號系統(tǒng)運(yùn)營維護(hù)成本，有利于進(jìn)行既有線改造，確定國產(chǎn)化、自主化信號系統(tǒng)的優(yōu)勢地位，避免產(chǎn)生無序競爭。

　　3.4重慶市軌道交通互聯(lián)互通示范工程的實(shí)施為信號

　　系統(tǒng)兼容的推廣提供模板實(shí)現(xiàn)信號系統(tǒng)兼容下的互聯(lián)互通，首先在保障不喪失安全性的前提下各線路需要有統(tǒng)一的軌旁設(shè)計(jì)原則和設(shè)備安裝原則，統(tǒng)一根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出的性能指標(biāo)計(jì)算出設(shè)計(jì)參數(shù)，例如設(shè)置間距，也要考慮相應(yīng)安全余量;其次線路電子地圖統(tǒng)一定制與描述，可以使各信號系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)間相應(yīng)接口，如區(qū)域控制器與車載控制器之間的接口更加規(guī)范，根據(jù)線路電子地圖可以進(jìn)行信號系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，招標(biāo)方依據(jù)線路電子地圖進(jìn)行招標(biāo)，廠家依據(jù)要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)整。當(dāng)然除了信號系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之問要兼容外，與通信、供電、車輛、視頻監(jiān)控等設(shè)備系統(tǒng)之間都要實(shí)現(xiàn)匹配。

　　重慶市互聯(lián)互通國家示范工程的實(shí)施為信號系統(tǒng)兼容的大范圍推廣運(yùn)用提供模板。重慶地鐵二期工程的4、5、1O和環(huán)線作為國家示范工程，正在嘗試采用互相兼容的信號系統(tǒng)模式下的互聯(lián)互通，對CBTC系統(tǒng)的互聯(lián)互通規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)證。該工程從設(shè)計(jì)階段開始就對線路、車站、供電、限界、車輛等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一策劃與部署。此次試驗(yàn)互聯(lián)互通的是4、5、1O號線和環(huán)線。其中4號線建設(shè)時(shí)間相對靠后，現(xiàn)階段正在調(diào)試的是5、10環(huán)線三條線路。

　　而此次試驗(yàn)實(shí)際上是按互聯(lián)互通統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行招標(biāo)和實(shí)施的，其跨線接口、車地通信接口及車地通信制式等均己統(tǒng)一，由不同廠家生產(chǎn)出符合接口標(biāo)準(zhǔn)的信號系統(tǒng)。在技術(shù)層面上能實(shí)現(xiàn)以線路的信號系統(tǒng)互聯(lián)互通，其中5號線的廠家是中國通號，采用的FZL300型CBTC互聯(lián)互通信號系統(tǒng)，這是為城市軌道交通互聯(lián)互通量身定制的一套系統(tǒng)，真正意義上建立了不同，一家之間、車載信號與地面信號系統(tǒng)之間，互相兼容、互相交流的基礎(chǔ)。

　　10號線的廠家是鐵科院，采用MTC—I型CBTC系統(tǒng)，系統(tǒng)可確保控制中心與車站、軌旁設(shè)備與車載設(shè)備間的安全控制信息傳遞無誤，保證車輛基地與正弦信號系統(tǒng)間信息傳遞無誤。環(huán)線的廠家是交控科技，4號線的廠家是眾合科技，采用BiTRACON型CBTC系統(tǒng)。重慶軌道交通互聯(lián)互通示范工程的實(shí)施為信號系統(tǒng)兼容的推廣提供模板。

　　4結(jié)語

　　實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通是城市軌道交通的發(fā)展趨勢，其中各信號系統(tǒng)子系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)兼容，各跨線接口、車地通信接口及信號系統(tǒng)制式統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，為城市軌道交通系統(tǒng)互聯(lián)互通的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定、市場的需求、軌道交通的發(fā)展趨勢以及重慶市互聯(lián)互通國家示范工程的成功實(shí)施，證明中國城市軌道交通信號系統(tǒng)兼容互聯(lián)互通是可行的、可推廣的。

　　【參考文獻(xiàn)】

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　　【3]朱翔.實(shí)現(xiàn)基于通信的列車控制互聯(lián)互通的若干思考[J].城市軌道交通研究，2006(9)：6-8.

　　相關(guān)期刊推薦：城市軌道交通研究期刊投稿，論文發(fā)表涉及城市軌道交通領(lǐng)域?qū)W術(shù)動態(tài)，科技成果等信息。雜志1998年創(chuàng)刊，目前已經(jīng)被中國《中國科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊(中國科技核心期刊)》數(shù)據(jù)庫收錄。