城市轨道交通中信号系统中ATS系统应用实例比较分析探讨

摘要：城市轨道交通信号系统建设是当前交通建设中的重要组成部分，其能保证列车的有序运行，维护列车运行的安全性。这是一个高效的自动化系统，具有综合性，而且此系统的运行效果将直接影响列车的运输效率，必须予以高度重视，不容忽视。随着科学技术的高速发展，城市轨道交通信号系统技术也随之不断创新，尤其是在计算机信息技术的应用下，更是迎来了新的机遇。本文主要探讨了轨道交通中信号系统中ATS系统应用，以供参考。

关键词：轨道交通;信号系统;ATS系统;应用

引言：城市化进程的加快，城市化水平也在不断提高，我国城市人口逐渐增多，同时城市规模也呈现不断扩大的趋势，这就使得城市交通出现了翻天覆地的变化，给人们的出行带来了极大的便利，但同时也带来了一系列的挑战。自动控制系统作为新时代发展的产物，是一种先进的技术，在城市轨道交通的发展中具有广泛的应用，也在很大程度上缓解了城市交通存在的问题，有效推动了城市交通建设的进步。在这样的发展背景下，有必要对ATS系统在城市轨道交通中的作用和实际应用进行详细的分析，以此提高城市交通发展质量，推动我国城市化发展水平的高效提升。

1城市轨道交通信号系统的基本组成

（1）自动化控制系统，目前轨道列车的行驶控制已经实现了自动化，这也是确保列车安全运行的核心。该系统在工作过程中，会与其他子系统进行关联，在接收指令信息之后，自动化控制系统会负责将信号传输到对应的执行结构，同时会将执行结果反馈到总系统当中，实现列车运行情况的实时控制。（2）DCS系统与MSS系统，前者是数据传输系统，后者则是维护支持系统，两组系统的主要工作内容包括信息传输、系统维护等。（3）联锁设备，除了上述组成结构外，联锁设备也属于基本组成部分，该结构的主要作用是可以对轨道列车所属信号系统进行实时监控，在获取到监控信息之后，能够及时将信息反馈到自动化控制系统当中，由其进行处理之后，上传至主控制系统，然后进行操作指令的执行操作。

2ATS系统基本分类

2.1固定闭塞式

固定闭塞式的控制原理主要是指列车通过使用各种传统的信息对无绝缘轨道路线进行模拟，然后根据列车的行驶路线、固定的速度以及列车的实际特点对闭塞的分区进行相应的确定。通常情况下，车间距中最小的距离就在列车闭塞分区，控制方式也应该采取阶梯式的控制方法。这种闭塞式利用的方式的主要是通过模拟信号的方式对轨道信息进行处理，有时也采用数字信号的方式，使用该方式在对信号进行实际传输的过程中，使用的是模拟信号，因此具有一定的漏洞，受外界影响较大。对信息的承载力也比较弱。要想实现对列车的连续控制还是具有一定的难度，必须将其速度分为若干个等级进行自动控制。

另外，这种控制方式的硬件组成部分比较多，应用的软件却比较少。部分设备的功率比较大，能源耗能比较多，这种自动控制系统的技术比较成熟，技术实现力也较高。20世纪80年代，我国引入该方式，并在大部分的城市轨道交通中得到广泛的应用，当前我国国产率比较高，这样也在一定程度上降低了系统的生产成本。

2.2准移动闭塞式

该方式在运行的时候，主要通过数字信号传播信息，主要通过数字式无绝缘轨道电路列车来对其进行控制。所以，在对信号进行处理和传输的过程中，大多采用数字化的方式来完成的，这种控制方式的抗干扰能力比较强，对信息的传数量也比较大，可以实现对轨道列车的连续控制，具有一定的优越性。

该控制方式的硬件比较多，软件也具有十分重要的地位，所以在实际安装的时候过程比较复杂，对系统的保养成本和后期的维护费用也比较高，对相关人员的要求也比较高，要求工作人员具备相应的计算机和通信相关知识[3]。

3 ATS系统在城市轨道交通中的实际应用

3.1连接监控中心与车站

该系统主要是对列车的运行进行相应的控制和管理，列车自动监控系统主要是由以下几部分组成：车载ATS系统、监控中心ATS设备以及车站ATS 系统。通常情况下，车站和监控中心之间是通过网络对数据进行双向的传输，列车于车站之间进行信息交换主要是通过车-地实现，这样就构成了一个完成的自动监控系统。另外，列车的运行时刻表、列车运行图等，都可以通过列车的自动监控系统进行编辑和整理。对列车的运行目的以及运行速度等进行相应的控制，对列车中的车载设备、开关车门等也可以进行及时的控制。

3.2提高列车行驶的稳定性

列车在实际运行的过程中，ATS系统具有管理作用，通常是与列车的自动保护系统共同作用的，根据列车的实际运行情况，在监控中心对整个列车运行过程进行遥控控制，提高列车行驶的稳定性，还可以极大提高乘客的乘车体验[4]。

4ATS系统在轨道交通信号中的应用

4.1城市轨道交通信号系统应具备的功能

城市轨道交通信号系统可以在一些特殊环境下对信息进行传播，自动控制功能比较明显，这样可以帮助人员根据信息做出合理有效的判断，提高各个板块之间的协调性。另外，信号系统也具有自动监控的功能，可以对正在运行的列车状态进行实时的监督，调度员只需要根据相关行程表，下达列车指令即可。最后，该信号系统的人工智能控制系统也比较明显，通过对相关值进行设置，工作人员就可以根据信号对其进行有效的指挥，可以大大节省劳动力。

4.2城市轨道交通信号系统存在的问题

尽管城市轨道交通信号系统具有一定的优越性，但其在我国的发展起步较晚，信号系统还是具有一定的问题。首先，缺乏相应的高端人才，人才的稀缺，使得我国在这方面的专业研究成果较少，大多设备采用进口，无形中增加了设备后期的维修成本，不利于企业的长远发展。其次，信号极易受到外界因素的影响，电磁波、天气等的干扰会极大降低信号传输的质量。最后，信号的传输速率比较低，交通信号也就会出现延迟的现象，列车的有序运行就会受到影响。

5城市轨道交通信号系统的优化发展策略

5.1加强信息化建设的重视程度

为了改善当前城市轨道交通信号系统的发展现状，加大对该系统信息化建设的重视程度，充分利用信息技术，对信号系统的技术进行创新，从而实现信号系统的自动化和智能化，为城市轨道交通的稳定运行提供有利的条件。

5.2提高信号系统的抗干扰能力

通过提高信号系统的抗干扰能力，有利于数据信息的高效传输，从而降低了运营成本的投入。目前轨道交通的运行方式以分线式为主，这样在信号传输时不会受到较大制约，但是此类信号也很容易受到干扰，降低信号的传递质量。在未来发展过程中，信号系统的干扰能力将逐步提高，例如可以选用合适的交通信号系统，同时对信号控制方式进行优化，采用控制式的方式来加强信号的抗干扰能力，使信号可以完整进行传递。该过程对于刚刚修建轨道交通的城市，还需要一段时间进行适应，但是该方式会让这些城市少走许多弯路。

结束语

综上所述，ATS系统在城市轨道交通中具有十分重要的作用，再加上当前我国科学技术不断发展，列车自动控制系统功能和作用也越来越明显，城市轨道交通会逐渐成为城市发展中最受人们青睐的出行方式之一。自动控制系统提高了交通运行的有序性和可靠性，极大提高了轨道交通运行的安全系数，可以有效防止安全事故的发生。

参考文献：

[1]崔凯泉.浅析智能照明系统在轨道交通中的设计应用和质量管理[J].机电信息，2021（32）.

[2]李淑娟.车辆轮对尺寸动态检测系统在轨道交通中的应用研究[J].景德镇学院学报，2020，35（03）.

[3]伍敏，刘韶杰，滕靖.智能失物招领系统在城市轨道交通运营管理中的应用探讨[J].电气自动化，2020，42（03）.