城市轨道交通(地铁)机电一体化的应用与发展

城市轨道交通（地铁）机电一体化的应用与发展

摘要：城市轨道交通包括地铁在内的信号系统通常都是由列车自动控制系统组成，以下简称atc，atc系统包括列车自动监控系统（简称ats）、列车自动防护子系统（简称atp）、列车自动运行系统（简称ato）三个子系统。科学技术的进步以及客户群体的要求无不促进着地铁信号技术的发展。地铁信号系统的发展方向为基于通信的atc系统、全程无人ato系统、集成的地铁控制系统。随着后续科学技术的进一步发展，地铁信号系统会择优选择安全性能高，可操作性强并且运行稳定的系统，将会呈现多元化的发展趋势。

关键词：城市轨道交通；地铁；机电一体化；应用与研究；地铁信号系统；

一、前言

城市轨道交通包括地铁在内的信号系统通常都是由列车自动控制系统组成，以下简称atc，atc系统包括列车自动监控系统（简称ats）、列车自动防护子系统（简称atp）、列车自动运行系统（简称ato）三个子系统。这三个子系统都是经由信息交换网络来构成一个封闭连环的系统，这使得车上与地面控制、中央与地面控制得以互相结合，于是形成一个集列车运营情况的调整、列车的指挥以及列车无人驾驶自动化等多种功能为一体的列车自动控制系统。

这其中atp系统是atc系统至关重要的组成部分，它负责列车的超速警告，列车与列车之间安全间距、安全开关门的的监控等工作，以此来保障列车以及司乘人员的安全性能。同时ats系统主要负责自动调整列车的运营时间表、生成列车运营时间表、监管列车运营的状态以及保障列车能够正点运营。ato负责的是列车在车站能够准点停车、站点停的期间能够继续自动运营以及到达终点后可以自动折返。现如今的atc系统大部分都可以满足现如今客运量对列车运营的安全性和列车运营正常时刻表等的需要，但是与此同时atc系统还具备安全设备种类繁多、体积大、以及接口之间关系复杂等特点，因此在安全稳定性能方面仍有需要完善的地方。不过随着科学技术的快速进步，信号系统势必会发展成为更先进可靠、服务性能更好、智能化程度更高的系统。

二、地铁中信号系统即atc系统的应用

早期地铁信号系统以音频轨道电路为基础，不过由于音频轨道电路因其稳定性与抗干扰等性能都不能满足高密度行车的需要，于是渐渐的赖到了数字轨道电路，这其中应用得最多的地铁信号系统便是以数字轨道电路为基础的atc系统。总的来说，atc系统由ats、atp、ato三个子系统组成，其中atp/ato按地理位置的分布又分为轨旁atp/ato以及车载atp/ato。

1、ats系统

ats子系统负责监视和控制整个地铁线路中列车的运行状态。ats为非故障安全系统，它的全部或任何一个部分的故障或不正确操作，都不会影响列车运行的安全。ats通过atp有效地防止了由于ats故障或不正确操作可能导致的对列车运行的危害。

2、atp系统

atp系统以故障安全原则强制系统安全工作。它用来检查和控制所有涉及道岔动作、列车占用状态、列车运行速度、列车追踪间隔、地面信号灯指示、列车进路等安全性。列车紧急制动闸的释放、行驶距离的确定、车门的监督、折返的监督、列车运行速度的监督等也属于atp控制的范畴。

三、ato系统