目前,在国内城市轨道交通领域内基于无线网络的通信技术已经得到应用,但由于无线通信网络不是特别稳定,所以这种新型的科技并没有得到广泛的应用。随着科学技术的不断发展,只有不断的改善这种新型的科技技术,才能保证无线网络在列车控制系统得到广泛的应用。不断完善控制系统,才能更好地促进城市交通的不断发展,确保人民的出行安全。
轨道交通运营中安全问题是至关重要的。列车在轨道交通线路上运行是一维空间的问题,确定列车在线路的确切位置是保证安全的关键,特别是早期没有鉴别手段的情况下。最简单的确定位置的方法是划分一定长度的“区段”,在某一时间段内,在此区间内只容许一列车占有(运行、停放),这就是“闭塞”的概念。为保证行车安全,将列车正在运行、停放的线路区段予以“封闭”,不允许其他列车进入此区段,以防止对向列车、后续列车的正面冲突或追尾事故的发生。
(一)闭塞的概念与相关技术
长久以来,均以车站作为闭塞区段:
(1)车站值班员“眼见为实”作为判断标准;
(2)站间电报、电话多次确定作为允许列车通行的先决条件;
(3)各种形式的信号指挥列车运行。
随着轨道交通电路的发展、完善,逐渐改为以轨道电路作为闭塞区段。城市轨道交通的闭塞现在已开始取消固定“闭塞区段”的概念,从固定闭塞向移动闭塞方向发展。
① 人工闭塞:采用路签或路牌作为列车占用区段的凭证,由接车站值班员检查区间是否空闲。单路签闭塞是早期使用的一种人工闭塞方式,后来发展为电话、电报人工闭塞。
② 轨道电路:钢轨是导体,左右两根钢轨可以组成闭合电路,用来检查列车占用钢轨线路的状态,这就是轨道电路。轨道电路的出现,代表铁路自动信号的诞生。美国人鲁宾逊1870年发明了轨道电路,但真正实际应用于轨道交通中是20世纪30年代。
③ 半自动闭塞:人工开启信号,列车经过时自动关闭信号的闭塞方式。在进站和出站处各安装一个轨道电路,就可实现半自动闭塞。
④ 自动闭塞:如果全线分段铺设轨道电路,每段轨道电路都设置信号,在列车占用该轨道电路线路时,信号自动显示红灯;前一段线路信号自动显示黄灯;再前一段线路信号自动显示绿灯。闭塞区段突破了“站”的限制,若车站区间8 km,一段轨道电路1.3 km,理论上站间可以同时有三列车。
(二)传统的列车控制系统中车地无线通信技术
虽然说随着科学技术的不断发展,在国内的列车控制系统中已经出现了新型科技的车地无线通信的技术,但是传统的车地无线通信技术依然得到广泛的应用。至今为止,列车控制系统中车地的无线通信依然是一个相对比较薄弱的技术环节,只有不断的改进这种技术方案,才能有效地促进车地无线通信的快速发展,确保人们的出行安全。
(三)列车控制系统中传统的车地无线通信存在的缺陷
迄今为止,列车控制系统中的车地无线通信依然是城市轨道交通中相对比较薄弱的环节,现代化的城市居民中已经有很多人开始对传统的车地无线通信的安全性、可靠性产生了怀疑。目前来看,传统的车地无线通信系统存在的缺陷主要有以下几个方面:
(1)列车在大部分时间内都处于运行状态,但是传统的车地无线通信不能很好地配合列车的运行,无线通信和列车在大部分时间内都不会有很好的契合度;
(2)标准的无线通信中适用的传输带宽相对比较宽,但是在列车的运行过程中,信号很容易受到各种因素的干扰,比如:无线信号在传播过程中特别容易衰落、多普勒效应以及隧道通信本身的传播特性等等;
(3)民用无线通信系统的可靠性与工业应用差距相对比较大。
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