城市轨道交通与铁路的信号控制系统比较分析

董四光

摘 要：随着国民经济的迅速发展，我国的交通运输产业实现了跨越式的发展，并逐渐向着数字化、智能化的方向转变，这进一步促进了我国交通运输能力的提升，更是对经济发展以及社会进步起到了重要的推动作用。其中，城市轨道交通与铁路是目前比较重要的两种交通工具，对人们的日常出行以及当地经济的发展有着关键性的影响。而两者的信号控制系统既有相似之处，又有着很大的不同，通过对相关技术的对比和研究，有助于促进我国交通运输技术的未来发展。

关键词：城市轨道交通;铁路;信号控制系统

中图分类号：U284 文献标识码：A

近年来，随着经济社会的发展，我国的铁路建设逐渐进入到“高速时代”，营运里程逐年增加，铁路技术水平更是实现了长足的进步。尤其是在信号控制系统方面，通过对先进技术的借鉴和发展，已迈入世界前列。与此同时，城市轨道交通在全国各大城市落地生根，实现了跨越式的发展，不仅为人们的日常出行提供了更加便捷的交通工具，更是对当地经济的发展起到了重要的促进作用。城市轨道交通与铁路都属于轨道交通，两者在技术、设备等方面都有着极为密切的联系，但也又有着一定的区别。本文主要对两者在信号控制系统方面的异同展开分析。

1 城市轨道交通与铁路信号控制系统的相同点

1.1 停车点防护

两者作为重要的公共交通方式，在安全性能方面都必须得到充足的保障，必须将人民群众的生命安全放到首位，而停车点在列车整个运行过程中具有较高的危险性，对这一环节的安全必须引起足够的重视。一般来说，都会在停车点前方设置一定的防护距离，并以此为基础进行计算分析，确保列车在安全范围以内，同时能够及时提醒控制人员按规定进行停车，这样就大大降低了安全事故的发生概率，在这一环节两者是相同的。

1.2 速度监测与超速防护

要想保障交通安全，对速度的控制是非常重要的，不管是高速还是低速都有可能带来安全隐患，因此，速度监测就变得尤为重要。目前。超速防护的速度限制主要包括以下两种情况：一是，固定限制，如某个区间范围内的最大速度限制;二是，临时性限制，如施工、维修等工作中根据需要设置的速度限制。通过超速防护技术的应用，可对列车速度进行及时、有效的监控，一旦超出限制，就会迅速给出警告，并开启相应的应急处置措施，确保列车安全。

1.3 测速与测距

当前，城市轨道交通与铁路都有列车速度自动控制系统，两者在测速与测距方面有着共同之处。主要是利用安装在相应位置的速度传感器对行驶速度进行检测，并在控制中心通过传送回来的数据形成速度曲线。而列车定位则是以轨道电路为基础，可根据得到的车轮转数等进行计算，对其运行距离进行准确的测量和控制。

2 城市轨道交通与铁路信号控制系统的不同点

城市轨道交通与铁路都属于轨道交通，两者在技术、设备等方面存在密切的联系，同时又有着一定的区别：前者更加关注的是行车密度，需要对列车的追踪间隔进行实时控制，而后者更加重视运行速度的提升，以此提高总体的运营能力。因此，两种信号系统有着很多的不同之处，下面一一展开分析。

2.1 发展过程不同

铁路信号系统，主要是由我国自主研发，关键技术已基本实现了国产化，且通过对已有技术的优化、创新，已居于世界领先水平，更是逐步实现了技术体系的统一化、标准化，并形成了独立的研发、制造、维护团队，这些对于我国铁路事业的发展起到了重要的推动作用。而城轨信号系统，主要还是引进的国外技术，还没有发展到技术层面的自主创新，更是远未形成统一的技术标准。这恰恰是我国城市轨道交通技术的未来发展方向，只有在技术上实现独立，才能实现总体竞争力的根本性提升。

2.2 信号设备布局及应用的不同

具体来说：（1）信号机的布局及显示。在城轨中，信号机大多设置在线路右侧，主要选用的是LED信号机，信号显示包括红绿黄三色;而铁路信号采取左向行车制，主要选用的是色灯信号机，信号显示更为多样，在含义上也更加的复杂。（2）道岔控制。对于铁路来说，在正线上多是选用大号码可动心轨道岔，需要用到多点多台转辙机，同时采用复合锁闭，在技术构成上较为复杂;在城轨中，由于对速度的限制较低，且在不同地域有着比较大的区别，正线多是选用9号道岔，车辆段多是选用7号道岔。（3）联锁方式。两者最大的不同之处在于，城轨一般不存在分支、道岔，因此，一般不需要地面信号机，在联锁技术上较为简单;而铁路则需要单独设置联锁系统，其控制要求较高。

2.3 闭塞制式不同

在城轨中，主要选用的是准移动或移動闭塞方式，通过对最小安全间隔的设置，对列车运行情况进行及时、有效的追踪，不依靠轨道电路实现，而是利用更为先进的通信技术，实现相关数据的实时传输以及列车位置的准确检测。铁路则主要选用的是固定闭塞方式，通过对闭塞分区的设置，实现点式或连续式控制。目前，通过对相关技术的创新和优化，已能够完全满足列车运行控制需求，而且有着非常高的安全性与可靠性，且总体成本较低。

2.4 排列进路方式不同

考虑到城轨的线路里程、各个站间的距离都比较有限，列车类型也比较单一，其运行有着极强的规律性，往往是持续性地按照同一计划运行。因此，在其信号系统内，往往包含有进路自动排列功能，也就是根据提前设定好的程序自动排列进路，只有在运行图发生变化时，才需要人工干涉。铁路信号系统人工进路较多，但随着高速铁路技术的发展，在运行方式上与城轨逐渐接近。

3 城市轨道交通与铁路信号控制系统发展展望

随着科技的进步，城市轨道交通与铁路信号控制系统在技术上不断优化，运行效率和运行质量不断提升。从铁路技术的发展来看，最初也是对国外先进技术进行借鉴，但我国国土面积广阔，不同地域的地质条件千差万别，对于铁路建设技术的要求也不尽相同。经过近些年的发展，我国的铁路技术水平不断提升，信号控制系统逐渐实现了规范化、标准化，相应的研发设计体系也在不断完善。城市轨道交通的发展，则是随着城市化的推进而发展的，为进一步缓解日益加剧的交通压力，各大城市都开始投资建设城轨交通，这有效促进了城市轨道交通技术的发展，与此同时，信号控制技术的发展也加快了步伐。

随着我国经济发展的加快，更多的新技术、新工艺被应用到交通运输产业当中。数字化、智能化技术的发展，更是对城市轨道交通及铁路的发展起到了重要的促进作用。而信号控制系统的发展，则要从理论、实践方面进行更深层次的研究和探讨，并为相应技术的应用打下坚实的基础，要更加快速、稳定的实现标准化的建设发展。当前的研究表明，轨道交通的共轨运行是重要发展趋势，这对于提升资源利用率有着明显的积极作用，在信号控制技术方面也要注重标准互通，在未来应向着这一方向迈进。

4 结语

总的来说，随着经济社会的发展，我国的交通运输产业取得了长足的进步，对我国经济的持续发展起到了重要的推动作用。近年来，城市轨道交通与铁路技术迅速发展，两者在信号控制系统方面有着很多的相同之处，也有着很大的不同，前者更加重视行车密度，而后者更加重视运行速度，注重的是总体运营能力的提升。调查发现，城市轨道交通有着行车密度大、追踪间隔小、运营方式简单、自动化水平高等特点，而高速铁路有着闭塞分区长、行驶速度快、系统控制复杂等特点，我们应针对两者的特点进行分析，在技术上做到取长补短，从而实现信号控制技术的共同进步。

参考文献：

[1]张敏慧.国铁与城轨信号系统差异及互通性探讨[J].铁道工程学报，2019，36（12）：76-80.

[2]王秀玄，魏君.城市轨道交通CBTC信号系统分析[J].山东工业技术，2018，37（05）：144.