南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司广西南宁530000
摘要：随着我国经济社会的发展，各大城市也逐渐发展起来了。为了使城市的交通更加便利，许多城市都增加了轨道交通建设的投入，不断扩大轨道交通的规模，并且对轨道交通的运能提出更高要求。这在一定程度上加大了城市轨道交通管理及维护工作的难度。为了使城市轨道的交通能够安全、高效的运行，需要使城市轨道的交通信号控制系统能够朝着网络化、自动化、智能化的方向发展。本文先分析了目前城市轨道交通信号控制系统的不足之处，然后有针对性地进行不同的轨道交通信号控制系统研究。
关键词：城市轨道交通；信号控制；不足之处
引言
随着时代的发展和科学技术的进步，人们对城市的轨道交通的需求日益提升，为此，城市轨道的交通信号控制系统开始向着自动化、网络化、智能化的方向发展。信号控制系统作为城市轨道交通系统中最重要的组成部分，它能够有效地保证城市交通系统的正常运用，而城市轨道交通信号控制系统的相关集成商在此过程中需要提高信号控制系统的安全性和运营能力，并且加强对城市轨道交通信号控制系统的研究。
一、轨道交通信号控制系统目前存在的不足
（一）生产轨道交通信号控制系统的设备技术需改善
最初我国在发展城市的轨道交通信号控制系统时，采用的是国外先进的设备。随着时代的发展，当前我国也可以自主研发与城市轨道交通信号控制系统相关的设备，但是由于研发时间短、缺乏相应的专业性高素质人才。现阶段我国大多数的城市交通轨道都逐渐的发展起来，国产设备厂家逐步发力加强设备国产化程度，但是当前我国使用的ATO和ATP子系统设备还不够成熟需要加强研发，而且国产计算机联锁系统设备集成度低，设备数量多维护复杂，需要不断地进行改良。因此，我国应该加强轨道交通信号控制系统相关设备的研发。
（二）轨道交通信号控制系统易受干扰
轨道交通信号控制系统的运行需要运用相应的传感器，数据通信需要部分通信频段，但是在运用这种设备的过程中容易受到电磁波、磁力、雷雨天气等信号的干扰，所以会使这些设备的信号中断或是变弱，从而使相应的设备无法正常运行。
（三）传输信号的速率及延迟问题
通常情况下，为了保证列车能够正常顺利的运行需要高效的信号传输，而实时传输就是最高效的信号传输。如果在列车运行的过程中，交通信号的传输速率较小、延迟较高，那么就是使同一个信号系统中的信息不能够实现同步，最终使控制列车运行的效率无法提高，甚至使列车运行出现问题。虽然当前大多数轨道交通信号控制系统都能实现同时传输，但是更进一步增加信号系统控制列车运行的效率、更多的控制功能、更高等级的列车自动控制能力。需要不断更新技术手段，获得更强大的功能。
（四）轨道交通信号控制系统发生报错
虽然当前轨道交通信号控制系统的运作效率较高，但是它负责的工作也非常多，不仅需要跟踪列车位置、控制列车运行，还要监测信号系统设备的运行，以保障列车能够安全高效的运行。但是当前轨道交通控制系统中的维护支持、设备监测系统的信号故障误报率较高，而且故障诊断能力不够全面。需要不断提高维护支持系统智能化程度及监测准确度，全面提高系统故障诊断能力。
二、不同的轨道交通信号控制系统
目前，国内的轨道交通信号控制系统主要依靠ATC系统、计算机联锁系统、DCS数据通信系统以及MSS维护支持系统等先进系统才得以正常运行。DCS数据通信系统的全称为分布式数据通信控制系统，又称为数据集散控制系统，从本质上讲，DCS数据通信系统属于新时代科技发展的产物，是一种新型计算机控制的通信系统，当前我国的轨道交通信号控制系统的运作离不开DCS数据通信系统的支持，随着时代的发展，DCS数据通信系统的应用范围正在逐步扩大，并且其相应的发展规划能够得以有效实施。现阶段，各信号控制系统设备集成商都有不同的信号系统解决方案，但城市轨道交通信号控制系统基本都包括以下分系统：列车自动控制系统（简称ATC系统）、计算机联锁系统、数据通信系统、维护支持系统。其中列车自动控制系统（简称ATC系统），可以划分为三个子系统，分别是列车自动监控子系统（ATS系统）、列车自动运营子系统（ATO系统）、列车自动防护子系统（ATP系统）。
ATS系统就是指列车自动监控子系统。当然，该系统也可以按照系统的功能和结构将其分为三中类型。而这三种类型分别是集中控制型、集中监视分散控制型、自治分散型。其中集中控制型系统在轨道交通信号控制系统具有控制、指挥列车的运行的功能。因此，集中控制型系统不仅需要及时的调整列车的运行方案，而且还应该合理的安排所有列车的进出。其实该系统在实际生活的使用过程中运用的控制设备较少，所以该系统的操作非常简单，但是由于集中控制型系统需要较强的信号控制和通信功能来科学合理的控制所有列车的运行，因此，该系统会采用光/电缆的方式来传输信息。而集中监视分散控制型系统能够有效地缓解列车控制中心需要处理的大量工作。列车控制中心虽然能够有效地控制、监督、管理整个列车的运行状况和所有列车的运行时间，但是它不能直接控制列车的相关安全数据。集中监视分散控制型系统最重要的优势就是下级车站能够控制列车的进出和运行。自治分散型系统是在集中控制型系统和集中监视分散控制型系统的基础上创造出来的，所以该系统具备这两个系统所有的优点。但是自治分散型系统的安全正常运行却需要运用齐全的软件和设备，所以自治分散型系统的灵活性也比集中控制型系统和集中监视分散控制型系统强。
ATO系统又称列车自动运营子系统，该系统可以根据系统的功能和类型分为三种子系统，分别是分级速度信号系统、信号系统的闭塞方式以及目标距离信号控制系统。其中分级速度信号系统被创造出来的原因是每个列车的运行速度是不同的，所以每辆列车对信号系统的电路也是不同的。一般情况下，列车运行使用信号系统的列车位置检测设备主要有多信息音频无绝缘轨道电路、信标（应答器）、计轴系统（次级列车位置检测设备）。而信号系统的闭塞方式是将通信背景下的信号系统与列车位置检测背景下的信号系统相结合而制作出来的。但是如果将其按照闭塞部分的不同可以将信号系统分为移动闭塞信号系统、准移动闭塞和固定闭塞信号系统。其中移动闭塞信号系统可以根据相应的路况和相邻列车实际的运行情况来有效地保证列车之间的安全距离。而目标距离信号控制系统能够在列车不超出相应的速度下来控制列车的运行，同时该子系统还可以有效地控制各个车辆之间的间距，从而降低安全事故的发生。
列车自动运营子系统
ATP子系统通过轨旁ATP及车载ATP设备的实时通信，设备间互相配合实现对列车最小行车间隔、最大运行速度的管理，保护列车运行安全。随着互联网时代的出现，计算机技术和网络逐渐发展起来了。而这两者的发展在一定程度上促进了城市轨道交通信号控制系统向着分散化的方向发展。产生这一现象的主要原因是集中地控制所有列车的运行情况会在一定程度上增加列车控制中心的工作量，最终使信号的传输难以保证相应的安全性和准确性。如果在此过程中我国的ATP子系统国产化设备无法铺开，以致无法通过不断产出刺激技术迭代升级，那么未来我们将无法获取城市轨道交通通信信号系统的技术制高点。就会增加城市轨道交通信号系统的设备费用及运营维护的成本，所以在应用相应的先进通信技术升级信号控制系统的决策时，需要结合未来多种要素进行考虑，以长期投资眼光加大对新技术的投入，使信号控制系统能应用新兴技术不断迭代升级。
三、实际应用
为了使城市的交通更加便利，在选择城市的轨道交通信号控制系统时需要按照相应的原则进行选择。不仅需要查看轨道交通信号控制系统是否具有一定的安全性和可靠性，而且还应该使其能够适应该城市实际的发展情况，即具有实用性。因此，我国城市在选择相应的轨道交通信号控制系统时不仅需要遵循实用性、安全性、可靠性等原则，但要考虑资金成本的投入，还应该保证城市选择的轨道交通信号控制系统能够符合城市的发展，不能进行盲目的攀比，因为这种方式会在一定程度上增强安全事故发生的概率。而这些安全事故的发生就会增加成本资金的投入和维修人员的工作压力，所以城市在选择相应的轨道交通信号控制系统时需要选择最合适的系统。
现阶段，我国普遍采用的城市轨道交通的应用模式有三种。第一种是引进其他国家先进的技术，第二种是将我国研发的系统与国外引入的系统一起使用，第三种是运用我国研发出来的系统。而运用第三种方式的原因是引入其他国家先进的技术会在增加国家在城市列车轨道中投入的成本，而且我国在其他国家引进的技术还不够成熟，这就使该技术在投入使用的过程中经常出现各种各样的问题。而且即使在其他国家引进了成熟的技术也并不适合我国城市列车的运行。因此，我国应该加强相关技术的自主研发，这种方式不仅能够适应我国的国情，而且还能够有效地促进我国城市轨道交通信号控制系统的发展。我国已于2011年底正式推出CBTC全功能系统，虽然还未完全国产化，但这项系统的推出使我国城市轨道交通信号控制系统快速成熟起来。
另外，我国研发出来的新型信号系统能够真正实现列车无人驾驶，2017年底北京地铁燕房线无人驾驶线路正式建成投入使用，使用交控科技的信号系统，从传统的CBTC系统，到兼容多种信号制式的互联互通，更先进的车车通信技术，以实现GOA4等级的全自动运行CBTC系统，走过了一段漫长的自主研发道路。
当前，我国已经自主研发出了多种类型的城市轨道交通信号控制系统，而且这些通信系统都取得了较大的成效。目前我国在轨道交通信号系统中运用的主要是卡斯柯、西门子、庞巴迪、交控科技这些厂家。而这些厂家的信号系统未来都是朝着无人自动驾驶的方向发展，最终使城市轨道交通信号控制系统向着更智能化、更高设备集成度、更小列车运行间隔，更高系统可靠性、更好的维护便利性的方向发展。
目前国产计算机联锁系统主要采用继电接口，室内设备较多维护工作繁重，应向着更高设备集成度方向研究，逐步实现控制电路转向集成电路，组合柜变电子板卡的技术迭代升级。信号系统中的列车自动控制系统及数据通信系统可跟踪5G等前沿通信技术及人工智能技术的发展，及早应用在无人自动驾驶系统中，利用5G技术的超大带宽、超低时延特点结合人工智能的高效给信号系统提供更多功能、更高可靠度、更高效率。维护支持系统应利用新兴大数据技术及更强大的检测技术，研究更高效的运营数据分析、设备维护自检、数据分析、故障诊断方法与功能。
结语
城市的发展离不开大运能轨道交通的建设，而城市轨道交通的发展离不开信号控制系统的正常运行。根据城市发展的基本情况和列车的运行情况科学合理地选择相应的交通信号控制系统不仅能够有效地缓解城市的交通压力，预防安全事故的发生，保障人们的出行安全，而且还能够在一定程度上促进城市经济的发展。因此，相关研究人员应该加强对轨道交通信号控制系统的新技术研究，并且加强对高技术人才的培养，使其能够降低城市对交通管理的成本投入，提升运营效率，从而使城市轨道交通能够安全、高效的运行。
参考文献
[1]魏化永.基于模糊控制算法的城市轨道交通信号控制系统设计分析[J].许昌学院学报,2018,37(06):73-76.
[2]朱茵,陆化普.城市交通信号控制系统现状与发展展望[J].中国交通信息产业,2004(10):40-43.