探讨城轨中信号系统的接口设计
来源:用户上传
作者:
摘 要：城市轨道交通为城市居民提供方便快捷的出行方式，行驶在大街小巷的轨交也逐渐成为城市一道亮丽的风景线。随着国家科技水平的不断进步，城轨的信号系统设施逐渐趋于智能化自动化。本文意在根据城市轨道交通的实际运载情况，针对信号系统的接口设计进行研究与探索，并提出相应的参考意见。
关键词：城轨 信号系统 接口设计
中图分类号：U28 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）11（c）-0061-02
城轨的核心设计理念，是地铁功能的延伸与扩展，轨道交通的运行线路不再只局限于地下轨道的形式，而是通过与城市布局及规划的有机结合，建立地下、地面与高架的综合轨道交通运输系统，城市轨道交通不再只是地铁的代名词。轨道交通犹如搬运到城市之间的火车，不断驰骋在城市中，缓解城市交通压力。火车能够高速地行驶在铁轨上，安全可靠的信号系统发挥着重要作用，因此，城市轨道交通的正常运转，同样无法离开高质量信号系统的帮助。随着互联网技术的普及，信号系统行使的职能逐渐增加。监测数据的项目与日俱增，同时互联网技术赋予信号系统“智慧”，可以自己对监测数据进行高效准确地分析，帮助维护人员高质量地完成设备维护与检修工作。信号系统功能愈发强大，系统的兼容性需要增强，与其它系统的互动随之增多。接口越来越丰富的信号系统，接口技术的复杂程度与日俱增。如何在原有技术基础上，改良创新出系统完善的新型接口设计？保障信号系统在增加功能的前提下，继续安全运转。通过分析具有典型代表性城市的轨交系统，得出以下结论。
1 信号系统构成与接口设计的基本原理
1.1 具有代表性城市轨交的信号系统组成
通过观察此次课题的研究对象，该座城市拥有世界上先进的轨交系统。建立该座城市信号系统的基本部分有：传输控制中心、计算机联锁系统（CBI）、列车高速行驶防护应急装置以及列车与地面的通讯系统。其中计算机联锁系统作为组成信号系统的核心技术体系，它的组成部分由中央联锁、目标控制系统与场地控制系统组成。
1.2 各个系统之间的接口设计
信号系统设计需要涉及多方专业的理论知识基础与建设标准，体系复杂且分工明确，各司其职。信号系統的核心技术包含的专业有：线路专业、土建专业、房屋建筑专业、配电输送专业、车辆工程专业、通信专业以及车辆运输专业。
线路专业需要考察信号系统设置需要的线路材料，以及详细的站场数据，同时通过对实际站场勘测，制定线路传输速度标准，着重考虑站台线路与轨道弯道线路。土建专业需要进行的工作主要包括电缆槽沟的挖设，以及途经轨道的管道预埋。房屋建筑专业主要负责的工作是把控信号系统技术的施行需要的最大面积，工程照明设计，室内电缆沟槽的预置与防静电工序，同时设计好信号系统需要的地线。配电专业主要负责的工作是制定信号系统用电量的大小，使用预置好的地线，以及做好牵引回流电方位。车辆专业负责的工作量最庞大，承担的责任最重。车辆专业需要预先设定好列车行驶过程中最大加速度，较长使用的制动减速度，以及自动化车门的预置信息;车辆行驶过程中路遇弯道时的转速计接口设施，提前设定信号系统车载设施位置。通信专业负责安排信息传输渠道以及保证最佳信息传输效率。车辆运输专业负责计算牵引点以及实时追踪间隔。
2 分析设计接口的依据
2.1 接口设计的原则
信号系统关乎城轨交通正常运行与否，轨交作为深受大家欢迎的出行方式，客运量庞大，人流量众多。无论信号系统接口技术怎样发展，保障乘客的人身安全是至关重要的。因此，信号系统设计的基本原则就是尽量避免系统产生故障，最大限度保证信号系统的正常使用。但在实际工作中，基本原则常常被忽略，安全问题没有得到应有的重视。究其原因是因为倘若忽视安全保障问题，信号接口设计会变得非常简单，设计工作往往只是单纯地进行分析接口需要的电路设计，忽略一些可能存在的安全隐，没有及时对潜在危险进行排查，易造成严重后果。
2.2 忽视接口设计原则可能会产生的危险后果
通过分析本次课题研究的对象城市，我们可以知道，该座城市的轨交信号系统在实际工作中，发生过列车运载自我保护系统的输出与输入电路单元被烧毁的情况。通过调查该座城市的轨交运输设备与信号系统的设施，造成列车自我保护系统的输入输出单元电路被烧坏的原因，是由于高压电流过大。但是列车自我保护系统的电路设计不会自身产生足以烧毁单元电路的高压电流，不难得出造成单元电路烧毁的高压电流是从系统外部串流而来。
2.3 解决故障的典型办法
通过调查该座城市的相关轨交报告，产生上述故障的主要部件是列车内部的调换开关导致。若想尽快解决问题，最好的办法，是在列车自我保护系统的输入与输出单元电路及调换开关之间添加隔离装置。将光电隔离耦合元件放置在输入输出单元烧坏的四号及五号端子与调换开关之间，使数据的输入与输出处于安全的隔离区。
3 接口设计的相关举措
3.1 专业技术人员注重自身外语水平，方便技术交流
以本次课题研究的城市为例，该座城市拥有世界先进的城轨技术体系，系统完备的信号接口技术，是世界轨道交通的信号系统发展的表率。我们国家的专业技术人员需要不断通过学习交流别国的先进技术，借鉴已经成型的信号系统技术体系。结合我国城市实际建设情况，取其精华，去其糟粕，努力创造出适合我们国家的城市轨道交通技术。专业技术人员的外语水平需要过硬，至少能够保证正常的交流与沟通，对于对方提及的关键技术要点，能依靠自己的理解铭记于心，取代经过他人翻译过后的技术表述。
3.2 细化接口文件
接口文件作为接口技术最关键的一环，是信号系统正确连接其它系统的主要核心依据。接口文件不够详实完备，造成重要数据判定标准缺失，会导致信号系统涉及的众多专业技术人员分析产生差异，从而造成接口设置失败，信号系统无法完成与其他系统的连接。
通过细致探索本次课题的研究对象，我国参与了这座城市的信号系统建设，作为技术交流，为该座城市提供接口文件。该座城市结合瑞典信号单位，对信号接口设计进行了界定。由于在建设期间，技术人员发生改变，造成对原有敲定的接口文件分析出现误差，导致多次进行接口实验失败。因此，在实际信号系统接口设计工作中，一定需要做好接口文件分析的准确界定与稳定技术人员，避免参与的工作人员产生流动，产生较大误差。
3.3 注重接口设计细节
信号系统建设要求从初步设计到实际施工的严谨与专注，对设计细节严格把控，才能在实际建设与之后的使用中避免不必要的麻烦。设计环节需要做到事无巨细，对每一专业的技术人员汇总的资料进行分析与考量，不断改良设计中的某一环节，有效规避与实际勘察数据不相匹配的情况。
4 结语
我国城市轨道交通建设蓬勃发展，在前进的道路上不断攻克技术难关，与世界其他国家的先进技术进行交流学习，提高自身技术水平。信号接口技术作为城轨建设的重要一环，不仅需要过硬的技术储备，同时需要在实际建设中严格把控细节，务实走好城轨交通信号系统的接口技术发展道路上的每一步。
参考文献
[1] 郭碧.城轨信号系统与防淹门接口配置分析与优化[J].机电信息，2019（15）：137-139.
[2] 钱伟强.浅谈城轨中信号系统的接口设计[J].通讯世界，2017（14）：155.
[3] 黄毅，高京显.地铁信号系统与其他专业接口分析[J].科技创新与应用，2019（23）：67-68.
[4] 肖杰.城市轨道交通车辆与信号系统接口研究[J].信息系统工程，2018（10）：156.
[5] 田静.城市轨道交通网络化运营中的信号系统互联互通方案[J].城市轨道交通研究，2018，21（S1）：28-30.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15148424.htm
