【導(dǎo)讀】System. 1.Introduction. relationshipb

　　

【正文】 信號(hào)， ATSP系統(tǒng)通過軌道傳輸有關(guān)下一站距火車的距離信息，然后系統(tǒng)將這些信息生成火車的速度檢查模式。 ATC(列車自動(dòng)控制 )的開發(fā)目的是解決 ATSP 的問題。 在 ATC 系統(tǒng)中，當(dāng)列車司機(jī)犯錯(cuò)誤的時(shí)候安全作業(yè)程序?qū)?dòng)并保證列車的安全行駛。 為了適應(yīng)現(xiàn)代化大規(guī)模高效率的交通運(yùn)輸，新的交通控制系統(tǒng)的需求正在出現(xiàn)，如 ATACS(先進(jìn)列車管理和通信系統(tǒng) )， CBTC(基于通信的列車控制 )，隨著鐵路信號(hào)和通信技術(shù)的融合，軌道交通將出現(xiàn)新的控制方式。 本文提出了在日本現(xiàn)行鐵路控制系 統(tǒng)的特點(diǎn)作為背景的鐵路信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展歷史，并指出其關(guān)鍵技術(shù)和未來發(fā)展。 鐵路信號(hào)系統(tǒng) 1830 年第一個(gè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)在利物浦和曼徹斯特之間開始運(yùn)作。信號(hào)系統(tǒng)用于改善安全和應(yīng)付交通量的增加。 下面將分析由日本國家鐵路 (國鐵 )和東日本鐵路發(fā)展的典型的鐵路信號(hào)系統(tǒng)。 對(duì)于這些系統(tǒng)，大部分在固定閉塞或移動(dòng)閉塞的系統(tǒng)階段，列車位置定位是由軌道電路或板載列車定位設(shè)備，這些信息的傳播途徑是軌道電路或無線通訊。 (ATS S)系統(tǒng)（列車自動(dòng)停止裝置） 2020被日本國鐵運(yùn)用以防止列車相撞。在一個(gè)閉塞區(qū)間一列火車存在，軌道電 路檢測(cè)到列車的位置信息，控制設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)區(qū)段的信號(hào)為紅色。 此狀態(tài)表明沒有其他列車可以進(jìn)入這個(gè)閉塞分區(qū) 。 其他區(qū)段的信號(hào)是綠色或黃色火車則可以進(jìn)去，而 時(shí)速限制是根據(jù)與紅色信號(hào)區(qū)段確定的距離。 在信號(hào)狀態(tài)和列車位置之間有著重要的關(guān)系。 該閉塞系統(tǒng)被用在 ATS就是基于軌道電路和固定閉塞的信號(hào)設(shè)備。 ATS P改進(jìn)了 ATPS錯(cuò)誤的弱點(diǎn)。通過從一個(gè)應(yīng)答器使用的數(shù)字信息， ATS P來傳遞信息的信號(hào)方面和從下一個(gè)停車信號(hào)到列車的距離，并利用這些信息來生成列車速度檢查模式。然后，用電腦比較實(shí)際的速度和這種模式。如果實(shí)際速度 超過該模式的速度，制動(dòng)系統(tǒng)將啟動(dòng)，不同于 ATS S， ATS P不需要司機(jī)核實(shí)。當(dāng)列車速度接近危險(xiǎn)的模式，它將給司機(jī)報(bào)警，當(dāng)列車速度達(dá)到它最大功率的危險(xiǎn)模式時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)剎車。 D(分散 )ATC(2020 年 )是國外的一個(gè)智能系統(tǒng)。允許毎列列車根據(jù)從 ATC中央邏輯系統(tǒng)獲得的停車位置信息算出其適當(dāng)?shù)乃俣?，在高交通流量時(shí)制動(dòng)時(shí)間可以實(shí)現(xiàn)模式控制。 通過使用一般信息設(shè)備和一個(gè)分散式系統(tǒng)使地面設(shè)備的成本降低，這個(gè)系統(tǒng)包含的靈活性可以在縮短列車間隔的地面設(shè)備不改變時(shí)車輛性能得到改善，可操作性通過提高司機(jī)對(duì)線路的運(yùn)用。 隨著信息技術(shù)如此迅速的發(fā)展，一個(gè)新的鐵路交通控制系統(tǒng)出現(xiàn)了。 該系統(tǒng)可以使列車知道自己的位置信息和與他人的距離，這個(gè)新的系統(tǒng)叫做 ATACS(先進(jìn)的列車管理和通信系統(tǒng) )。 ATACS 是一個(gè)基于信息技術(shù)和 ADS 技術(shù)的新的軌道控制系統(tǒng)。 日本鐵路信號(hào)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn) 分散技術(shù)特點(diǎn) 起初 ATC 被用于支持日本新干線的安全高速運(yùn)行，然后被運(yùn)用于傳統(tǒng)的鐵路系統(tǒng)用于縮短行車間隔。但因?yàn)?ATC 技術(shù)的限制它不能有效工作，在此背景下基于 ADS(自律分散系統(tǒng) )DATC(自律分布數(shù)字化列車控制系統(tǒng) )被發(fā)明了。在DATC 每列車系統(tǒng) 可以計(jì)算出自己的速度，東日本鐵路發(fā)明了一種采用了數(shù)據(jù)交流技術(shù)的新干線 DATC，官方稱此 DATC 為 DSATC。這個(gè)系統(tǒng)用于KeihinTohoku線稱為 DATC，而在日本新干線則稱為 DSATC。 在 ATC 系統(tǒng)中地面設(shè)備持續(xù)的將允許的速度信息提供并顯示在駕駛室內(nèi)。ATC中央邏輯系統(tǒng)傳遞 ATC信號(hào)到軌道電路， ATC信號(hào)是關(guān)于速度的信息，因?yàn)檐囕嗆壍离娐范趟麄冏鳛榕囵B(yǎng)檢測(cè)信號(hào)這個(gè)邏輯器件可以確定軌面上一列火車的位置通過監(jiān)控水平對(duì)收到的 ATC 信號(hào)功率。設(shè)定界限和速度的軌道電路圖案是維系列車的進(jìn)展 ,這是必 要的火車交通管制。在 ATC系統(tǒng)中央邏輯體系進(jìn)行了大部分列車間隔的控制，中央的邏輯系統(tǒng)對(duì)車載系統(tǒng)發(fā)出指令控制了制動(dòng)系統(tǒng)。 在鐵路運(yùn)輸控制中列車間距是一個(gè)重要的理念。在這種控制模式下系統(tǒng)首先要不斷識(shí)別兩連續(xù)列車的間隔。然后系統(tǒng)控制他們的速度保證一個(gè)安全距離。為實(shí)現(xiàn)這種距離控制許多新功能是必要的。例如精確的定位裝置、列車與地面設(shè)備的高速交流。 DATC和傳統(tǒng)的 ATC最大的區(qū)別在于 DATC是一個(gè)聰明的車載系統(tǒng)。每列列車依據(jù) ATC中央邏輯系統(tǒng)提供的停車位置計(jì)算它適當(dāng)?shù)脑试S速度。 管理和技術(shù)通信特征 有一點(diǎn)停止一列 火車關(guān)鍵是控制停止距離，關(guān)鍵信息是精確的列車位置和火車應(yīng)停止。我們知道了 ATC的服務(wù)宗旨 ,使基本職能的新 ATC清晰。在另一個(gè)詞設(shè)備在地面上火車停下來只傳送信息 ,然后火車本身確認(rèn)其位置之間的距離，計(jì)算并停止位置之后，火車的弧度和梯度法和剎車以適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻。 理想的距離控制模型火車應(yīng)知道彼此的位置。該模型的實(shí)現(xiàn)是給予無線通信技術(shù)的發(fā)展。 在鐵路整體被分為幾個(gè)控制領(lǐng)域，在這些領(lǐng)域建立起地面設(shè)備、無線電基站。在每個(gè)控制地區(qū)地面設(shè)備有多種功能，如列車定位、遠(yuǎn)程控制開關(guān)控制， 水平交叉控制和安全維護(hù)。無線電基站和車載設(shè)備進(jìn)行信息交換。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔取決于站點(diǎn)的服務(wù)覆蓋范圍，每個(gè)基站和相應(yīng)的地面控制裝置相關(guān)聯(lián)。 車載電腦根據(jù)從地面設(shè)備得到的控制信息控制制動(dòng)器 ,而它通過車載移動(dòng)無線電基站發(fā)送列車位置信息到地面設(shè)備。第一步是用車載電腦確定控制程序的列車準(zhǔn)確位置，當(dāng)火車進(jìn)入或通過了區(qū)間的邊界 ,原來位置將被記錄下來，然后車載電腦檢測(cè)火車的速度并處理火車的速度信息，火車的位置得到跟蹤。然而，當(dāng)火車通過地面上的定位裝置 ,它的位置信息將被修正。 位置被系統(tǒng)檢測(cè)到的有組織的被地面控制設(shè)備 ,虛擬塊 所控制的區(qū)域劃分，位置信息在相關(guān)的自動(dòng)閉塞中，這些數(shù)據(jù)都在路邊的或車載的電腦上進(jìn)行處理。 根據(jù)無線電信號(hào)傳輸距離的制約，一般兩個(gè)基站建立三英里遠(yuǎn)的地方。四種不同的頻率交替使用防止兩個(gè)鄰居基地臺(tái)信號(hào)干擾。車載系統(tǒng)的實(shí)際操作使用的頻率是在每一個(gè)區(qū)域最合適的地面無線電基站，每個(gè)基站必須連接列車通過。一般來說，我們能推測(cè)出每列火車在通訊基站的周期。因此，周期分為幾個(gè)時(shí)段。因?yàn)閷⒂绣e(cuò)誤的溝通、空間差異和里德所羅門碼系統(tǒng)的采用，并且里德所羅門碼可以提前改正錯(cuò)誤。 ATACS是基于 ADS (分散自律系統(tǒng) )技術(shù)。在 ATACS系統(tǒng)地面設(shè)備是分散的 ,通過網(wǎng)絡(luò)連接，根據(jù)從地面設(shè)備得到的信息生成允許速度。每列車的車載設(shè)備能自動(dòng)控制制動(dòng)設(shè)備，地面系統(tǒng)是由中央控制系統(tǒng)和列控系統(tǒng)控制。該系統(tǒng)提供的設(shè)備，優(yōu)點(diǎn)是減少了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)禁用設(shè)備的影響。更近一步說，它可以使一步一步來建立一個(gè)系統(tǒng)成為可能。如果一個(gè)基站沒有工作 ,相鄰的基站則負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作，所以整個(gè)系統(tǒng)可以繼續(xù)工作。 結(jié)論 研究結(jié)果顯示新的列控系統(tǒng)是通過應(yīng)用最新的信息和當(dāng)?shù)厥褂昧顺^ 100年的控制技術(shù)發(fā)展的。將來自動(dòng)列車控制系統(tǒng)將只有車載系統(tǒng)而丟掉了地面系統(tǒng)，由于 ADS 的運(yùn)用， ADS 技術(shù) 中的信息和交流技術(shù)是實(shí)現(xiàn)未來列控系統(tǒng)的關(guān)鍵。