干线铁路与城市轨道交通信号控制系统的比较和展望

王博

湖南中车时代通信信号有限公司 湖南长沙 410100

干线铁路与城市轨道交通信号控制系统之间的相似点和差异其实较为明显，从运行状况上进行分析，二者都不受传统道路交通运输的路况影响，具有适应能力强，运载量较大的优势，但是二者在发展过程以及实际应用场景上又有明显的差异。信号控制系统作为交通运输工作的主要控制和监测手段，对于铁路运输和城市轨道交通都具有重要意义。我国高铁技术据世界前列，而地铁、轻轨等城市轨道交通技术也十分先进，在建设运行过程中不论是干线铁路还是城市轨道交通都需要信号控制系统进行运行监控，信号控制系统是为二者提供运行依据保障其科学高效运转的基础。

1 干线铁路与城市轨道交通信号控制系统比较

1.1 干线铁路与城市轨道交通信号控制系统的相同点

干线铁路与城市轨道交通信号控制系统都采用轨道运行方式，在整体建设思路上有一定的相似之处，因此信号控制系统也存在很多的相同点。

首先，二者的设备构成具有相似性，干线铁路信号控制系统与城市轨道交通信号控制系统的主体系统设备是一样的，例如二者使用的信号机以及应答器等基础设备在技术方面没有差异，因为二者都采用轨道运行方式，轨道铺设在考虑不同车次以及与普通道路交通车辆方面几乎没有差别，所以二者的基本设备在硬件上来看是没有差异的，只是在系统应用层面有一定的不同[1]。

另一方面，二者的列车运行控制系统都对列车运行速度有重要的监督作用，列车自动保护系统即ATP在两者的列车运行控制中都起到至关重要的作用，是信号控制系统的重要组成部分。由于采用轨道运行方式，不论是干线铁路还是城市轨道交通都对列车的运行速度有很高的要求，一方面是避免超速造成的脱轨危险，另一方面也是为了平衡各个不同车次的合理运行，从这一方面来看，二者的列车运行控制系统本身也具有很大的相似性。在二者的交通信号控制系统中其联锁的含义都是相同的，其原理都是为保证行车安全，在进路、道岔和信号机之间建立起互相制约的关系[2]。

1.2 干线铁路与城市轨道交通信号控制系统的不同点

干线铁路与城市轨道交通的差异是比较明显的，二者在运行过程中的不同站点间距差异非常大，而且在轨道设置上也有明显的不同，因此其信号控制系统必然也存在很大的差异。城市轨道交通总运行里程相对较少，普遍在数十公里以内，而干线铁路交通运输里程数较大，几百公里甚至上千公里都比较常见，因此城市轨道交通更类似于铁路运输中的区段站，二者信号控制系统差异较为明显。

从信号机的角度上来看，干线铁路采用的是左侧行车制，即信号机都设置在运行的左侧。而地铁列车都是采用右侧行车制，即信号机都布置在运行方向的右侧，干线铁路列车司机位置在左，而地铁列车主司机的位置在右，为了司机便于瞭望信号，所以信号机的布置位置也有不同。另外，二者的信号灯显含义也有所不同，这主要是由于二者对于信号机控制应用场景不同，起到的控制作用也有差异[3]。

从列车运行控制层面来看，二者差异也是比较明显的，一般情况下城市轨道交通本身并没有分支，除了少数线路可能存在联锁站之外，运行场景中没有复杂的道岔或支线，降低了其控制上的复杂性，但是铁路运输有所不同，由于铁路运输线路长，且轨道交错复杂，有复杂的支线、交路、和站内控制需求，由此产生了列控系统的不同需求。就两者列车运行控制系统而言，我国干线铁路采用CTCS（中国列车运行控制系统）体系，以地面设备为基础，车载和地面设备统一设计，采取分级形式以满足不同线路运输需求，目前其高度依赖与轨道电路进行轨道占用检查、沿轨道连续传送车地信息。而城市轨道交通多采取CBTC体系（基于通信技术的列车控制系统），采用通信和计算机技术，摆脱了使用轨道电路判别对闭塞分区占用与否，突破了固定闭塞的局限性。

最后，从技术体系上分析，我国在高铁系统中所使用的信号控制系统高度具有自主知识产权，参照欧洲ETCS系统设计的CTCS已在我国得到成熟应用及再创新，我国高铁技术已经走出国门开始提供国外建设服务，成熟的列控系统也保障了对外轨道交通建设的市场拓展。城市轨道交通信号控制系统上来讲，在目前的中国并无统一标准，各个线路的设备提供商不尽相同，对于线路的互联互通和技术融合有着越来越强烈的需求，这是从技术拓展性、可维护性等多角度提出的需求。

2 干线铁路与城市轨道交通信号控制系统未来展望

从当前我国高铁技术的快速发展态势上来看，我们对于复杂线路下的信号控制系统能够进行完整的设计研究并取得自主知识产权，反映出我国在未来进行城市轨道交通建设过程中也能够很好的借鉴或者使用干线铁路信号控制系统相关技术，二者在硬件方面有较大的互通性。

我们在城市轨道交通信号控制系统的设计开发工作中对引进技术进行充分吸收和再创新，总结其技术优势，并将这些优势应用于国产信号控制系统之中。很多人认为干线铁路信号控制技术相对复杂，因此对城轨信号控制系统的相关使用经验没有借鉴意义，其实这是不正确的，随着我国高铁技术的不断发展，列车与轨道之间技术实力自然不必多提，而信号控制系统的不断优化也将是我们未来高铁技术发展过程中的重要内容，提高系统集成化程度和智能化控制是其中的关键，我们在这样一个过程中也可以借鉴城市轨道交通信号控制系统的一些经验，二者取长补短共同发展。

3 结语

不论是干线铁路运输还是城市轨道交通运输，它们都是我国交通运输工作的重要组成部分，针对其信号控制系统我们应该明确其中的相同点和差异，并在未来发展过程中融合相同点的技术优势进行技术创新，更好的提升我国整体交通运输能力。通过本文的分析介绍，我们明确了二者之间的差异和共同点，并对未来发展进行了一定程度的分析，希望对行业同仁有所帮助。