在当前信息时代下,随着我国计算机技术的不断发展,将信息化与计算机技术进行融合成为了地铁信号系统设计的一个新方向,二者融合可以有效提高现有地铁的自动化水平,由于现有的地铁信号系统采用的相关协议、硬件和软件都是通用的。这就导致在对地铁进行跨边界控制时存在了问题,解决方法可以利用网络采用层次控制,因为这样可以体现逻辑关系;逻辑关系的使用可以有效减少分散控制中的协调问题。
1. 联锁边界与区域控制器边界之间的关系
在进行地铁站点的分类过程中,在考虑地铁信号的情况下将分为两类,即设备集中站、非设备集中站。地铁信号系统的联锁区组成则需要多个设备非集中站与一个设备集中站。对于设置联锁设备的集中站来说,联锁区所能涉及到的范围,具体包括内道岔、计轴器等设备均可以被监控。除联锁区外,区域控制器的功能也是非常强大的,它可以掌握列车运行状态的数据、处于集中站的联锁设备信息、区域控制器相邻设备的交互信息,而且在其控制区域内可以通过自动化的运行模式保证列车运行的安全。
对地铁信号系统来说,联锁区与区域控制器有着直接的联系,联锁区的一个边界通常会与区域控制器的边界重合。如果出现了区域控制器的边界没有与联锁 区边界重合的情况,就需要对现有的系统设计方式进行改进,可以将现有区域控制器的边界处开一个切口,这样就会与联锁系统进行联系,产生联系之后所获取的区间信息将返回到区域控制器,这样就实现了信息的闭环。所以,所将联锁区的一个边界与区域控制器边界进行重合有助于信息的传递。
2.对联锁区边界进行划分
对于现有的地铁项目来说,其所拥有的联锁系统的安全传输网络技术已经较为完善,主要体现在联锁集中站、远程控制单元均等能与系统集中站进行可靠的信息传递。联锁系统的作用主要体现在它使本地设备在信息采集和控制等方面与远程设备基本相同,解决了现有的跨边界控制问题。对于现有联锁区边界的划分从根本上说是为了对联锁区的管理范围进行确定,在划分时要充分考虑到工程实施的开展,考虑到现有的地铁工程并不设岔道,只有在少数折返作业或有联络线的站点才会进行岔站设计,对地铁信号的联锁区边界的划分可以结合现有的地铁工程。
2.1 对于联锁区的确定
对地铁联锁区来说,集中站就是它的控制中心,集中站的数量决定了联锁区的数量。那么 对于确定联锁区的确定,就是根据非集中站的数量,并按照一定的分配方法将其分给各个集中站,从而进行联锁设备的监控。但是在进行分配时不仅要考虑分配的均匀 还要综合考虑以下的内容:
1)地铁轨道旁的设备数量。联锁设备的规模主要是由轨旁的设备数量决定的。如果一个地铁轨道旁的设备数量较多,那就意味着周围的I/O 接口数量多,相应地,对电源的需求、继电器的组合装置都会有所增加,而且所需要的设备空间也需要扩大。这时,如果连锁区的边界划分再不均匀,就会造成地铁集中站的设备规模将会非常庞大,这样不仅会对设备的稳定性有一定的影响,设备的容量也会受到限制。除此之外,对于电源的利用也不够充分,在进行系统房的设计时也增加了很多困难。所以,在对联锁区进行划分时首先要考虑的就是均匀这一原则,只有让每个集中站控制的非集中站数量相差无几,才能保证设备的正常运行。在设计时也会遇到联锁区道岔组数较多的情况,这时可以采取减少联锁区所控制的非集中站个数,以此来满足均匀的要求。
2)站间距的影响。站间距对联锁区边界的影响非常容易理解,如果控制设备与被控设备之间距离近,那么两者之间所需要的控制电缆长度也就越短,就越方便对联锁区进行确定。同时,联锁区边界的确定也需要考虑将非集中站划入到与其距离近的小集中站范围内,从而通过缩短电缆长度来减少工程的成本。
2.2 对联锁区间分界点的确定
联锁区边界的划分是在联锁区所包含的站点确定后进行的,划分的依据是对集中分界点的选择,因为分界点的选择需要满足地铁功能设计的需求。举例来说,某地铁在其后备模式中实现了联锁站间的自动闭塞,这里借助了信号机的功能,信号机可以通过对前方含有速度信息的灯位进行确定;因此,信号机的设计除了影响通过能力的过江隧道外,一般情况下是不允许设置的。对地铁而言,列车由站台发车后就不能在区间停车。
联锁区之间分界点的划分使用最多的方式便是“一刀切”,但由于这种方式并没有在同一个联锁区,而是进行了跨联锁区。因此,在联锁区分界处进行信号机和计轴器的设计极为重要。虽然在现有的地铁系统中,可以通过设置虚拟信号机在联锁分界处来解决排列进路的难题,但是对于骨干网通信中断时,联锁区的设备将失去通信,导致后方车站获取不到前方车站信息,导致后方车站的发车受到影响,这时便只能借助人工闭塞的方式进行地铁行车。
3.区域控制器边界划分
对于地铁区域控制器边界的划分,主要考虑目前的列车控制系统使用的多是无线移动通信技术。无线移动通信技术的优点在于可以实时获取列车的形式信息,实现列车信息与地面信息的双向信息交流,并基于此信息交流完善了现有列车运行的相关控制技术。列车控制系统主要利用计算机进行信号的获取,而区域控制器就是地面的核心设备。区域控制器不仅可以接收其控制范围内的列车信息,还可以对集中站联锁设备相关的信息进行获取,同时也负责了列车的行驶间隔的计算,并通过对这些信息进行汇总发个列车下达指令。由此得出,区域控制器主要是在自动模式下获取信息。对于区域控制器的边界划分需要考虑供应商提供的区域控制器处理能力等因素。
3.1 区域控制器处理能力
各供应商再进行研发区域控制处理器时考虑的方面并不相同,这就造成了由不同供应商提供的区域控制器的控制能力有一定的差别,而且评价的指标也存在很大的差异。所以,在对区域控制器的边界进行划分时,要根据工程的实际情况,综合考虑系统的需要,从而对各项指标做好充分的预留空间。
3.2 扩展需求
地铁信号系统目前存在的比较大的问题是,各供应商的信息不统一,而且不能相互连通,这就造成了每一条地铁线只能使用同一厂家的系统。因此,对现有的地铁线进行延伸设计非常重要。在对地铁线进行延伸时,要结合地铁的实际情况,在线路端部进行延伸,并且要将延伸的区域归入联锁区内,达到新增一个区域控制器的同时也有一定的信息交换预留空间。
结语:地铁信号机设置是根据信号显示进行的,信号灯的颜色也包含有速度的含义。部分地铁的联锁区边界的划分采用了“Z 字 形”。区域控制器的边界则是根据现有的供应商所提供的区域控制器处理能力设置成与一个联锁区边重合。在今后其他城市地铁的设计时,可以根据自身条件和需要,在划分信号系统联锁边界和区域控制器边界时有项目自身的特色。