【導讀】functions,anditsbenefits.Keywords:COMBAT,Traincontrolsystem,Traindetection,Microwavebalise

　　

【正文】 我們的目的是引進 COMBAT系統(tǒng)在一些低密度交通線路使用和發(fā)展該系統(tǒng)是按照以下的思想 來做的。 不使用軌道電路檢測列車，我們目標是找到一個解決列車運行密度低的問題 ,在低密度線路列車軌道電路檢測不使用或接觸。這樣做會提高安裝和維護工作時的安全性 ,降低物流成本。 集中聯(lián)鎖閉塞性能在復線 ,這只是保護自動化等設備實現(xiàn)閉塞系統(tǒng)的平板儀器 ,有必要對交通營運人員崗位設在每個站。讓交通控制更加有效率 ,減少維修費用 ,我們采用了集中聯(lián)鎖系統(tǒng) ,執(zhí)行聯(lián)鎖和閉塞功能在一個列車控制中心 。 有效利用現(xiàn)有的信號設備 ,因為大多數(shù)復線正經(jīng)歷投資的困難 ,以最大限度地減少成本的新思路 ,更新列車控制系統(tǒng)來實現(xiàn)這個目標是必要的。我們的目標是完成一個列車控制系統(tǒng) ,盡量做有效利用現(xiàn)有信號設備。 COMBAT 是一種列車控制系統(tǒng)實現(xiàn)了利用集中聯(lián)鎖系統(tǒng)的分散功能類型。一個中央聯(lián)鎖裝置執(zhí)行聯(lián)鎖和閉塞功能 ,在鐵路運營線上的每個車站都裝有一個聯(lián)鎖裝置來控制區(qū)域內的設備 ,如信號機和轉轍機。通信線指示數(shù)據(jù)上傳 ,可以讓本車站控制中心與每一個車站都連接。 對于列車占用檢測， COMBAT 使用一個系統(tǒng) (微波應答器和車載應答器地面應答器組成 )和一輛列車定位裝置 ,并由無線電通信執(zhí)行列車定位。設置查詢應答器器和軌旁應答器的地方是在列車進站和列車出站信號機所 在的位置，這些構成列車定位檢測點。兩個車載應答是安裝在列車前方和后方 ,每個應答器所包含數(shù)據(jù)是鑒定列車的 ID 號碼和應答器的確切位置。當一列列車經(jīng)過列車檢測點 ,查詢器從車載應答和繼電器收到數(shù)據(jù)然后發(fā)送到每個車站的列車檢測裝置。 列車檢測功能執(zhí)行需要有接觸的列車本身 ,COMBAT 檢測列車在利用點位置檢測原理的地方已經(jīng)安裝了微波應答器在靠近軌道邊上。確保 COMBAT 系統(tǒng)檢測列車的安全性比用軌道電路更加安全，因此建立了連續(xù)微波無線電通訊已被采用，它是一個閉合回路。 閉環(huán)回路是在不斷的向查詢應答器和軌道 旁邊的應答器之間傳送信息。列車占用軌道后并通過軌道定位點就切斷了閉環(huán)回路 ,以及用 COMBAT 系統(tǒng)檢測它的存在。即使 COMBAT 設備出現(xiàn)故障 ,由于閉環(huán)回路切斷安全保障能夠確保 ,以構成一個表示狀態(tài) ,表明列車出現(xiàn)在哪個位置了。 把兩個相鄰檢測點之間的地區(qū)被稱為檢測區(qū)域，它相當于一個傳統(tǒng)的軌道電路。列車沿軌道運行 ,查詢應答器從車載應答器接收到數(shù)據(jù)并且利用車載應答器收到的數(shù)據(jù)中的序列，該系統(tǒng)可以同時識別列車收到的數(shù)據(jù)和檢測列車運行的方向。 COMBAT 系統(tǒng)根據(jù)從每個應答器接收到的數(shù)據(jù)管理每個定位區(qū)域。列車進入和離開每個區(qū)段的檢測點是根據(jù)是否已經(jīng)建立或切斷閉環(huán)回路 ,從而收到了列車的 ID 號和車載應答器的數(shù)據(jù)序列。當列車經(jīng)過時如何檢測將在下面說明。 (1)在第一階段 ,當其閉環(huán)系統(tǒng)是建立在兩個檢測分區(qū)的狀態(tài) ,系統(tǒng)檢測部分稱其為 “ 非占用 ” 。 （ 2）當列車進入這個區(qū)域 ,閉環(huán)回路關閉，這個區(qū)域的狀態(tài)變?yōu)椤罢加谩钡哪遣糠帧? （ 3）當查詢應答器從兩個車載應答者接收到的數(shù)據(jù)在正確的順序 ,系統(tǒng)檢測列車的 ID 號和運行方向。然后這個區(qū)段的狀態(tài)就變成了“占用”并且列車的 ID 號被記錄 下來。 （ 4）當列車運行在兩個監(jiān)測點之間，這個區(qū)段的狀態(tài)繼續(xù)保持在“占用”。 （ 5）當列車經(jīng)過了另一個監(jiān)測點的同時查詢應答器接收安裝在后面的兩個車載應答器發(fā)送的數(shù)據(jù)，這個系統(tǒng)檢測列車離開的方向，然而這個區(qū)段的 狀態(tài)和列車 ID 號碼紀錄繼續(xù)保持。 （ 6）當閉合回路重新建立 ,“離開”的列車已經(jīng)被精確地檢測到。結果 ,這個區(qū)段的狀態(tài)回復不占用同時列車 ID 被取消。 一旦列車 ID 被紀錄在檢測部分 ,它卻永遠不會被取消 ,除非離開的是 ID號碼是相同的正確檢測到列車。即使有兩個或更多的檢測系統(tǒng) (IDs)記錄 ,只有列車被檢測到的 ID 號碼和離開的時候一樣正確將被取消。此外 COMBAT 系統(tǒng)定位列車而且不斷的監(jiān)控列車的存在 ,它可以完成列車追蹤的一項基本功能。因此 ,列車定位的安全性和可靠性檢測明顯提高。 聯(lián)鎖和閉塞功能： COMBAT 系統(tǒng)的聯(lián)鎖和閉塞功能由 一個集中的聯(lián)鎖系統(tǒng)完成 , 在每一個車站這個系統(tǒng)有一個中央聯(lián)鎖裝置 (CIU)在它的中心和一個車站聯(lián)鎖終端(SIT)。 CIU 之執(zhí)行沿著整個長度的鐵路線路上的聯(lián)鎖信號機和信號機或者和信號機和轉轍機。由于整個線路上聯(lián)鎖功能是由 CIU 集中控制的， COMBAT 能夠提供完全的聯(lián)鎖覆蓋范圍，如果一個車站的 聯(lián)鎖閉塞功能可以在兩個車站之間的所有出站信號機由聯(lián)鎖裝備來完成。此外 ,使用一個列車 IDS 系統(tǒng)來提高兩個車站之間安全聯(lián)鎖閉塞的功能。 STI 根據(jù)從 CIU 接收到的數(shù)據(jù)來控制信號機或者轉轍機。以減少控制中心和每個車站之間的數(shù)據(jù)通信負荷 ,SPT 在道岔完成轉換后有隔離鎖定道岔轉轍機的功能，來改變相關的信號在列車進入線路上的這個區(qū)段停止。 (1)當 CIU 收到進路排列要求 ,用它檢查敵對進路。如果所要求的進路設定排列好 ,將傳輸?shù)啦砜刂茢?shù)據(jù)到 SPT。 (2)SPT 根據(jù)從 CIU 接收到的控制數(shù)據(jù)來操縱和鎖閉道岔，并傳送 CIU 確認 的道岔控制信息回執(zhí)到 CIU。 (3)CIU 從 SPT 接收道岔鎖閉指示的數(shù)據(jù) ,并傳送信號控制數(shù)據(jù)到 SPT,根據(jù) CIU 控制的數(shù)據(jù)和傳輸開始信號的數(shù)據(jù)反饋到 SPT,隨后 SPT 給出執(zhí)行開放信號。 (4)當列車發(fā)車離開 ,切斷出站信號機的閉環(huán)回路 ,SPT 改變出站信號機使其停止開放。然后 CIU 利用由列車定位單元傳輸來的列車 ID 號碼鎖閉這兩個相關車站之間的閉塞分區(qū)。 (5)列車到達下一個車站的進站信號機 ,列車的 ID號碼被檢測并且傳送到CIU,CIU 比較對照列車在閉塞分區(qū)中的 ID 號碼和列車在前一個車站的出站信號機處的 ID 號碼。 如果這兩個 ID 號碼相互匹配，列車離開兩站之間的區(qū)域 ,然后這個閉塞分區(qū)解鎖。 常規(guī)的軌道電路利用鋼軌作為電子電路中的一部分，通過列車的輪對短路軌道電路來檢測和定位列車，當列車占據(jù)某個相關軌道區(qū)段，在這個檢測區(qū)段軌道電路僅能反應列車占用和不占用。 COMBAT 列車檢測定位系統(tǒng)不僅檢測列車對軌道區(qū)段的占用和非占用，而且通過從車載應答器接收到的列車 ID 號碼數(shù)字指定每輛列車。此外，它能夠檢測列車進入和離開這個檢測軌道區(qū)段的方向。 COMBAT 列車檢測定位系統(tǒng)的優(yōu)勢功能如下。 增強安全性和列 車檢測的可靠性 COMBAT 的列車檢測功能通過它的自身功能確定列車的 ID 號碼而且檢測列車的運行方向從而達到連續(xù)對列車監(jiān)控。由于這個系統(tǒng)對列車的檢測定位沒有經(jīng)由鋼軌而且不受轉軌分流的影響，它能夠很成功的檢測定位全部車輛。COMBAT 列車檢測定位系統(tǒng)的安全性和可靠性表現(xiàn)出重大的提高和改進，從而超越了常規(guī)的控制系統(tǒng) 。 安裝布置工作中的安全性能夠提高加強軌道電路利用鋼軌檢測列車 ,因此有必要在軌道上安裝元件作為信號禁止鋼軌絕緣。相反 ,COMBAT 系統(tǒng)采用微波無線電通信和檢測列車而沒有直接接觸鋼軌 ,安裝這些部件是多余的 而且安裝 COMBAT 可以提高安全性和易用性。 COMBAT 系統(tǒng)的設備減少了部分組件設備，比常規(guī)系統(tǒng)成本大大降低，而且它利用較少的電能，所以沒有必要安裝大容量的電力供給裝備。 維 護成本降低：軌道情況或天氣的變化不影響 COMBAT 的檢測能力 ,從而沒有必要調整和定期系統(tǒng)維護。此外 ,由于這也沒有必要去考慮調車機車靈敏度 ,要么 ,所有的車輛都可引入。因此 ,COMBAT 系統(tǒng)和軌道維修成本可以降低。 聯(lián)鎖和閉塞功能 常規(guī)的信號系統(tǒng)進行聯(lián)鎖和閉塞功能由安裝在每個車站的聯(lián)鎖裝置和閉塞設備執(zhí)行。 COMBAT 由放置在系統(tǒng)中 心的聯(lián)鎖單元提供兩個車站之間整個線路上的聯(lián)鎖功能和閉塞功能。 COMBAT 的聯(lián)鎖和閉塞優(yōu)勢功能如下： 聯(lián)鎖和閉塞功能的安全性和可靠性 COMBAT 的聯(lián)鎖系統(tǒng)功能是根據(jù)由微波應答器檢測的列車 ID 號碼，值得注意的是，兩站之間的閉塞不僅是通過出站信號機之間的聯(lián)鎖，而且是通過列車 ID 號碼給予的鎖閉。 COMBAT 聯(lián)鎖閉塞功能的安全性和可靠性相比其他常規(guī)的控制系統(tǒng)有了很大的改進和提高。 交通控制效率利用它的集中聯(lián)鎖系統(tǒng)， COMBAT 能夠有效地執(zhí)行沿著一條鐵路線上的每個車站之間的遠程控制功能，否則需要裝備昂貴的 CTC 調度集中設備，而且這個系統(tǒng)能夠遠程監(jiān)控整條線路上的列車位置和狀態(tài)。 在常規(guī)的信號系統(tǒng)中維護費用可以節(jié)省，聯(lián)鎖設備的功能和閉塞設備安裝在那些被分配的車站上。由于這些功能集中在 COMBAT 的中心聯(lián)鎖單元里面，它能夠提高維修效率而且減少 費用。 6 性能評估 現(xiàn)場監(jiān)控測試是為了評估 COMBAT 的性能，日本鐵道科學研究所在室內進行了一些測驗之后，一項操作評估測驗在這個領域開始執(zhí)行。 這個監(jiān)控測驗評估已經(jīng)執(zhí)行了超過 4 年的時間了， COMBAT 已經(jīng)在列車檢測中精確地定位檢測了 220210 輛列車，而且在聯(lián)鎖和閉塞測試 中控制了大約17000 臺列車。 為了研究在不同天氣情況下對列車檢測定位的影響，在常規(guī)的軌道電路 中氣候狀況成為一個主要問題，我們利用 COMBAT 執(zhí)行一下天氣狀況的測試。在一個降雨量的測試中，我們利用一個大范圍降雨的實驗裝備，來證明即使降雨量在 200 毫米每小時，也不會影響列車的檢測性能。指揮一個長期的降雪測試在一個降雪地區(qū)也證明了列車檢測性能沒有受損。微波應答器也能夠通過整個評估時期能夠成功的適應普通的溫度和天氣狀況。 7 結論 COMBAT 作為一種新的列車控制系統(tǒng) ,應用無線通信的列車檢測和集中聯(lián)鎖系統(tǒng)對整條線 路上列車控制，在這個發(fā)展期間，我們檢查了多方面的東西，例如安全性，可靠性和費用。 在室內和我們的研究機構進行了安全性和可靠性試驗 ,其次是監(jiān)測領域評估和天氣條件測試 ,這些證實了該系統(tǒng)完全沒有問題。此外 ,獨立的專業(yè)委員會評估了 COMBAT 的安全性和可靠性并確認它是一個保證高安全性、可靠性的系統(tǒng) ,而且解決了電子閉塞系統(tǒng)或軌道電路的問題?？梢杂行У奶岣甙惭b、維護及交通管制效率。 我們還計算了典型信號系統(tǒng)替換一個 COMBAT的成本 ,通過計算常規(guī)系統(tǒng)替代新型設備價格，發(fā)現(xiàn) COMBAT 能夠以常規(guī)系統(tǒng)的 55%到 65%價格引 進，該系統(tǒng)由半自動閉塞和 CTC 設備組成。 COMBAT 符合在日本流行的技術標準 ,并且有一天將會把它放在操作服務項目中。我們確信 COMBAT 將極大地促進降低成本 ,提高復線交通管制。