地铁正线信号机显示方案设计分析

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摘要：随着我国经济的发展和社会的进步，对国内的地铁正线轨旁信号机显示方案也提出了更高的要求。近些年，相关部门开始对地铁正线轨旁信号机显示方案进行归纳和总结，同时，就点灯方案中的重点进行了分析和研究，以便于根据不同的工程项目、运营的需要以及系统控制的具体特征等，挑选科学合理的信号机设置和显示方案，为其提供高质量的服务。
关键词：地铁正线轨旁信号机、工程项目、系统控制、显示方案、高质量的服务
一 、信号的类别
城市轨道交通正线上的信号根据功能可以分为主体信号（黄灯、绿灯、红灯，除复示信号机）和辅助状态信号（蓝灯），分别用于降级的非CBTC列车运行凭证和CBTC列车凭证，以区分CBTC 和非CBTC 及信号机在出现问题情况下的不同显示；跟位置可以分为出站信号机、道岔防护信号机、道岔防护兼出站信号机、折返阻挡信号机、线路终端的阻挡信号机及复示信号机。信号的具体含义为：
绿灯： 表示允许信号，到下一个信号机的进路已经空闲并且锁闭，同时，进路内部的全部道岔都开通直向。
黄灯：表示为允许信号，到下一个信号机的进路处于空闲并且锁闭的状态，不包含任何速度的意思。
红灯： 表示停止的意思，禁止列车从此信号机处通行。
蓝灯：CBTC车可以穿过该信号机，这个显示把岔道已经锁闭的信息传送给了CBTC 列车，主信号灯熄灭的同时蓝灯亮起来。蓝灯是由ZC 安全控制以及MicroLok来共同实现的。
装备有一整套的车载设备同时在CBTC 运行模式之下的列车，将其称之为CBTC 列车；车载设备出现问题的列车或者是没有装备车载设备的列车，以及该列车驾驶模式已经转换为非CBTC 模式的称之为非CBTC 列车。
二、CBTC 模式之下的地面信号机显示具体方案
就目前而言，CBTC 系统项目当中，信号机的结构和显示方式有三种具体方案：
（1）CBTC 模式之下信号机灭灯；
（2）CBTC 模式之下信號机根据移动授权的情况点灯；
（3）在原有的信号机构造之上添加蓝灯的灯位，当系统在CBTC 模式之下运行的时候，信号机CBTC 的状态显示灯为蓝色的。就目前而言，方案（1）当中无法对灯丝的状态进行自动持续检测，同时，也不便于司机对信号机位置进行了解；方案（2）当中信号机同样的显示，在CBTC 模式之下以及后备模式之下的不同定义。在系统设备出现问题的时候，存在显示升级、 不符合设计规则等缺陷。我们现在将杭州地铁 1 号线四灯位常态点蓝灯作为例子，来针对方案（2）进行分析说明。
杭州地铁1号线信号系统在没有故障的时候，区域控制器ZC （ Zone Controller） 输出了一个指令，由MicroLok驱动CBTC工作状态继电器，将此继电器接点用于点灯电路当中，使得该信号灯主信号灯熄灭并且使得蓝灯被点亮。在状态蓝灯处于灭灯状态的时候，信号系统自动变成红灯，灯丝监测系统针对出现的故障问题进行提示和报警。这种设计方法弥补了方案（1）中的不足。另外，轨旁ATP设备向车载信号设备发送对应的地面红灯显示的移动授权信号，车载设备受到这一信息之后，可以通过制动措施使得列车停止运行。
杭州地铁1号线信号系统无线通信在出现问题的时候，运行中的CBTC列车转换成为非CBTC列车，司机在驾驶列车的时候需要将地面信号作为主体信号进行运行，蓝灯看作是禁止信号，意味着不允许超越。这时候MicroLok根据列车在占用计轴区段状态对列车的位置进行检测，设置区段闭塞，分别使用CBTC列车运行前后方各两架信号机，主显示是点灯的状态，辅助信号蓝灯是灭灯的状态。这一设计方案可以有效弥补方案（2）当中的缺陷。
综上，CBTC 模式之下的最佳方案应该为方案（3）。
三、降级控制模式之下的地面信号显示方案
1.主体信号机的结构设置
（1）出站信号机。就目前而言，出站信号机结构的设置方案分为三种：二灯位，红色、绿色，大连地铁1、2号线应用；三灯位，红色、绿色、黄 色，成都地铁 1、2 号线应用； 四灯位，蓝色、红色、绿色、黄色，杭州地铁 1、2 号线应用。
2.道岔防护信号机和道岔防护兼出站信号机。由于道岔区段对于速度有一定的限制条件，同时进路具备一定的不唯一性。这两种信号机结构的设计都需要将黄色灯开放。就目前而言，有两种方案：第一种是三灯位，红色、黄色和绿色，成都地铁 1、2 号线应用；第二种方案为四灯位，红色、黄色、绿色和蓝色，杭州地铁1、 2 号线在使用。
3.区间信号机。一般情况下车辆段、停车场以及其他路线进入正线入口处，或者满足降级控制模式下，在长大区间列车运行间隔需要的区间分割点处，设置区间防护信号机。该信号机结构的设置方式有三种：第一种为二灯位，红色和绿色，大连地铁1、2号线、北京地铁8、10号线在使用；第二种方案为三灯位，红色、黄色和绿色，成都地铁 1、2 号线、广州地铁 4 号线在使用；第三种方案为红色、黄色、蓝色和绿色，杭州地铁 1、2 号线在使用。
4.线路终端阻挡信号机。其主要的结构设置方案分为两种：第一种为单位灯，红色的；第二种为二灯位，红色、封灯，这两种方案在地铁系统当中各自都有应用。
5.复示信号机。由于 《地铁设计规范》、《城市轨道交通信号系统通用技术条件》等等城市轨道交通相关国家标准当中，对于复示信号机的设置及显示标准均没有作出明确的约定，目前在已经设计出的地铁线路当中，比如成都地铁1、2号线、大连地铁1、2号线等等都在参考《铁路信号设计规范》开展运行，复示信号机仅仅复示主体信号机的允许信号，以无显示为定位，当其主体信号机为关闭时，复示信号机自动恢复定位。
四、结束语
信号系统工程设计必须要遵循《地铁设计规范》、《城市轨道交通信号系统通用技术条件》、《铁路信号设计规范》等等相关的法律规范，在此基础上还要符合《信号系统集成总承包合同》及 《联会文件》等相关要求。根据各个不同的工程项目以及具体的施工情况，结合运营需要、系统控制的具体特征，挑选最为合适的信号机设置和显示方案，更好的为运营提供服务。
参考文献：
[1]王立锋.CBTC系统正线信号机显示方案及逻辑实现分析[J].技术与市场，2017，（06）：132+134.
[2]王跃林.大连地铁1、2号线信号机显示方案分析[J].铁道通信信号，2016，（08）：62-64.
（作者单位：成都地铁运营有限公司）