信号系统与屏蔽门系统分析论文

关键词： 信号系统

摘要：随着城市交通压力的增大，地铁成为上班族首选的交通工具，而地铁信号与屏蔽门联动控制系统系统的出现则成为地铁安全运行的保护屏障，降低了地铁运行的故障率。文章主要就信号与屏蔽门联动系统在地铁中的应用进行了分析，以供参考。今天小编给大家找来了《信号系统与屏蔽门系统分析论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

信号系统与屏蔽门系统分析论文 篇1：

地铁信号系统与屏蔽门控制接口的研究论述

【摘要】 随着我国城市化进程的不断推进，我国各城市的交通压力也变得越来越大，地铁在一个城市的交通地位日渐显现。地铁在运行的过程中安全保障也愈发重要。为了保证地铁运行的安全性与乘客的生命安全，必须不断加强对于地铁信号系统与屏蔽门联动控制系统的技术性研究，本文对地铁信号系统与屏蔽门控制接口进行研究论述，以供参考。

【关键词】 地铁 信号系统 屏蔽门

一、地铁信号与屏蔽门控制接口作用

在城市轨道交通系统中，屏蔽门系统和信号系统作为两个相互独立，并在信号系统正常工作状态时又相互联动的两个系统，信号系统与屏蔽门之间有相应的接口，并且有传感器，这些设备的作用在于在地铁的信号与屏蔽门的操作过程中进行各种信息的传递工作，比如说对于信号系统对于屏蔽门状态的监视和列车的防护与站台上下乘客时的开关门控制。

二、地铁信号系统与屏蔽门控制接口运行分析

2.1接口功能综述

信号系统和屏蔽门系统的接口，是信号系统中不可缺少和重要的接口之一，两者在车站层面进行信息的传递。图1就是显示地铁当中的屏蔽门控制信息及其相应的一些状态信息在地铁的车站信号控制系统和屏蔽门系统两者的传递情况。

由于信号系统的安全控制级别相对较高，并采用故障导向安全的设计方式，故在信号系统的联锁集中站方案中，各车站的屏蔽门系统都通过安全性继电器接口与集中站联锁系统相连，通过继电器节点的闭合和断开传递给信号系统屏蔽门状态信号；在信号系统的区域联锁方案中，各车站的屏蔽门状态通过安全性继电器传递给本站联锁I/O模块，区域联锁通过网络采集各车站I/O模块。同样联锁通过上述设备传递给屏蔽门系统，开门信号和关门信号，屏蔽门系统在接收到开门信号时就执行开门动作；在接收关门信号时，就执行关门动作；当开门信号和关门信号都是为0时，屏蔽门系统保持上一个状态；开门信号和开门信号由信号系统确保不能同时为1。

2.3接口信号

2.3.1 开门命令

对于开门命令而言，开门命一般由车载ATC系统发送联锁系统，并通过联锁的I/O模块或者继电器传递给屏蔽门系统；也有些设计是通过车载ATC将信号传递给轨旁ATC系统，由轨旁ATC发给联锁系统，并最终通过联锁的I/O模块或者继电器传递给屏蔽门系统。车载ATC必须符合以下情况才能操作打开屏蔽门：车头和车尾处于停车窗+/-0.5m范围内；同时检测到列车已经施加了停车制动，并且切除了牵引；列车的为零速状态；收到开门请求。

2.3.2 关门命令

对于关门的命令而言，当ATC车载收到相应的关门命令请求时。车载ATC就向轨旁设备发送关门命令，在进行关门命令的信号所需要持续的时间内信号必须保持在一个高电平状态，直到列车完整离开。

2.3.3 屏蔽门锁闭信息

对于相关的屏蔽门锁闭的信息而言，发送条件往往需要全部的屏蔽门进行锁闭之后才能进行，让PSD系统给信号系统。在这个信号持续的时间内信号状态需要处于高电平的状态直至获得了PSD的开门指令。

2.3.4 屏蔽门互锁解除信息

当屏蔽门处于故障状态时，屏蔽门系统需要发送互锁解除信息给信号系统。避免列车无法进站或者出站。当信号系统采集到屏蔽门互锁解除信号时，及时开放允许信号。

互锁解除信息可以由以下方式传递给信号系统：

方案1：

信号系统采集屏蔽门如下信息：

PSD关闭且锁紧；PSD closed and locked；（安全信息）

PSD互锁解除；PSD interlock override；（安全信息）

屏蔽门的两个安全相关信息通过安全性继电器传递给信号系统。信号系统通过安全型继电器进行采集。

信号系统处理逻辑：

当互锁解除继电器吸起或者关闭且锁闭继电器吸起，此时联锁会将PSD关闭且锁紧状态发送给轨旁ATC和车载ATC。

方案2：

对屏蔽门系统电路要求：将互锁解除的节点并联入其关闭且锁闭的回路中，

信号系统采集屏蔽门如下信息：

PSD关闭且锁紧；PSD closed and locked；（安全信息）屏蔽门为PSD关闭且锁紧信息通过安全性继电器传递给信号系统。信号系统通过安全型继电器进行采集。

信号系统处理逻辑：

當关闭且锁闭继电器吸起，此时联锁会将PSD关闭且锁紧状态发送给轨旁ATC和车载ATC。

结束语：综上所述，如果想要对地铁的自动化运行程度进行加强，那么必须要加强地铁信号系统与屏蔽门控制接口的研究。这一点不单单可以减少大量人物力，而且还可以提高安全系数是真正符合地铁管理当中的方便、高效的宗旨的。

参 考 文 献

[1]陈会.地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析[J].四川水泥，2015）（07）：12.

[2]张天羽.地铁信号与屏蔽门控制接口问题研究[J].住宅与房地产，2016（03）：177.

作者：张敏

信号系统与屏蔽门系统分析论文 篇2：

信号与屏蔽门联动系统在地铁中的应用

摘要：随着城市交通压力的增大，地铁成为上班族首选的交通工具，而地铁信号与屏蔽门联动控制系统系统的出现则成为地铁安全运行的保护屏障，降低了地铁运行的故障率。文章主要就信号与屏蔽门联动系统在地铁中的应用进行了分析，以供参考。

关键词：地铁信号;屏蔽门;联动控制系统

目前，地铁信号与屏蔽门联动控制系统已成为现代地铁轨道系统当中不可或缺的部分，具有重要的作用和意义。

一、地铁信号与屏蔽门联动控制系统的优势

（一） 提高工作效率

使用该系统能够自动化操作复杂且难以通过人力调控的地铁系统，使得反应时间和处理时间能缩减到最低，有效提高列车的运作效率。尤其在上下班高峰期，该联动系统能够压减开门、关门等产生的时间。

（二） 提高安全系数

通过屏蔽门和ATP、信号系统的相互协作，能够更有效发挥屏蔽门的保护作用，起到实时监控和处理的作用，防止乘客在列车门关门的瞬间被夹伤。对于某些线路较老的地铁站，还能够有效阻隔较大的空隙产生的安全隐患。

二、地铁信号与屏蔽门联动控制系统功能与原理

联动系统运用于实际的列车运营模式，通过制定严格的控制逻辑，可以实现在正常情况下的屏蔽门的联动开关，还可以实现在紧急情况下的故障-安全防护功能。

联动系统建立车-地双向无线数据通信的基础是专用2.4 GHz无线传输技术。通过查询应答器系统进行列车的精确定位和识别，基于轨旁子系统与信号系统接口，确保列车在屏蔽门出现故障时仍能运行安全。车载子系统与门控电路接口，负责采集车门的实际开关状态，与此同时将屏蔽门的实际状态与门控电路结合起来，实现车门与屏蔽门接口的安全控制。系统向司机及车站控制人员提供友好的人机接口，采用多种措施冗余化设计，确保系统的安全、可靠和可用。

联动系统可分为车载子系统与轨旁子系统二大部分。系统与外界的接口有以下几种：系统与列车门控电路的接口、与站屏蔽门控制系统的接口、与信号系统的接口和人机接口等。

系统采用微功率无线扩频通信技术，通过设置在站台终端适当位置的车-地通信单元，实现站台局部区域性覆盖，并且覆盖范围可以通过软件进行灵活调整。列车一旦进入覆盖区域（站台长度范围），立刻被轨旁子系统获知，进而建立以轨旁系统为主的主从式半双工高速数据通信链路交换信息。基于软件无线通信可配置的2.4 GHz 频带扩频通信技术，采用双通道并行通信方式，可以有效避免可能出现的无线干扰，确保系统车-地信息交互的稳定、可靠。

轨旁查询应答器安装于道床中心线上在站台区域对称位置，列车底部对应位置吊装固定信息有源应答器，其中预先存储车辆类型、列车ID以及其他必要信息，并可对功能扩展预留一定的数据容量。軌旁查询应答器实时发送无线查询信号，相当于开放了2个对应的对位停车“窗口”，通过该“窗口”捕获列车的作用范围一般可以限定在±50cm内，满足系统对停车精度的要求。

当列车在ATP（ATO）系统控制下驶入站台并且按照设置在站台的停车标对位停车后，当列车准确停靠在查询应答器设置的“停车窗”内时，轨旁系统会实时获取存储车载应答器内的相关信息。如果该读取过程在整个列车停站时间内如都保持车速连续恒定，就可以得出列车已经精确停车到位的结论。通过车载门控接口，系统同时判定当前列车车速为零，并且施加了防溜制动，则表明列车具备了开、关车门及站台屏蔽门的条件，反之不允许开放车门及屏蔽门。

总的来说，地铁信号与屏蔽门系统根据车载部分采集到的车辆运行信息、屏蔽门控制系统传递的屏蔽门状态信息和人机接口选用的控制模式进行逻辑运算，并将运算结果分别下传至站台屏蔽门系统，控制对应侧屏蔽门的联动开启和关闭;下传至信号系统，实施必要条件下的安全防护;下传至车载系统，向司机提供必要的站台屏蔽门状态显示，以及为列车运行提供依据并可以实施必要的安全防护。

三、地铁信号和屏蔽门联动控制系统的控制流程分析

（一）第一个阶段

地铁接近各站点，但未进入规定的停车地点，该系统即利用接口开启防护功能，当系统确定好屏蔽门的状态为关闭时，地铁才能进入规定的停车地点。

（二）第二个阶段

当地铁进入到站点之后，如果列车进入到此前设定的“紧急停车区域”，该系统将利用“系统信号接口”来开启相关安全保护功能。如果系统发现这个时候屏蔽门依旧处在开启的情况时，它就会发出速度要求，地铁收到这一命令后，就会马上进行刹车。实际上，地铁是利用“车-地通信系统”来采集地铁屏蔽门状态的实时信息的。

（三）第三个阶段

当地铁进入到相应的停车区域，地铁的头部和尾部也都完全进入到站点之后，该联动系统就将产生一定的感应。之后，该系统将利用“信号接口”的办法，来实现自己的安全防护功能。而地铁本身，正如前文所述是利用“车地通信渠道”采集屏蔽门所处状态的信息的。如果前面的屏蔽门尚且处于开启状态时，系统是不可能放行该列地铁的。

（四）第四个阶段

当地铁离开站点之后，它还是处在紧急停车的范围之内，当系统检测发现站点的屏蔽门还是开启的情况时，它就会利用信号系统接口来进行下一步的安全防护。这个时候，地铁还是会利用“车地通信渠道”进一步采集屏蔽门状态的相关信息。

（五）第五个阶段

地铁离驶站点，虽然会离开该系统的控制范围，但该联动系统依旧会发出相应的信号，告知其它系统进行安全控制所必须的条件，从而使屏蔽门始终处于完备的监控系统中，并将检测到的信息实时的发送给中央行车指挥人员。

四、屏蔽门的常见故障及处理方法

屏蔽门的运行始终需要信号控制，这就会引发许多连锁问题。当列车在站外自动停车时，通常是因为屏蔽门与信号系统之间数据传输或通信异常，这时列车就会因为接触不良等原因而骤停，维修人员在检修时可检查屏蔽门系统是否触发了紧急停车，屏蔽门系统与信号系统之间的接口继电器是否正常，以及地-车无线数据通信情况等，从而对故障原因进行一一排查。

另外，若出现屏蔽门无法自动打开或关闭的故障时，维修人员可检查车地的通信是否中断，并检查轨道旁的系统数据记录来排查故障，进而确认是屏蔽门系统故障还是信号系统故障;若屏蔽门和地铁车门均关好，但车辆依旧无法正常启动开门指令，这有可能是车门电路故障，可以利用强行开门的按钮强制开门;若车载联动系统的继电器发生故障，则可通过对屏蔽门的控制进行强制发车;其次，若地铁和联动门没办法实现联动，这有可能是因为信号强度过低或者信号受到干扰导致系统无法与列车通过信号联系，从而造成系统中断，这种情况也有可能是车载ATP故障。因此故障出现后，维修人员要通过监视器的计入等方式逐步找到故障点并排除故障，尽全力减轻故障带来的不良影响，另外地铁体系内部要提前做好故障预警工作，这样才能在故障发生时能够及时进行维修和故障排除工作，从而为广大群众的出行保驾护航。

五、结语：

总之，地铁信号与屏蔽门联动控制系统在显著地提高了地铁的工作效率和水平的同时，也能够有效地保证列车和乘客们的安全，因此，需要我们正确对待和认真重视。

参考文献：

[1]李德堂.信号系统与屏蔽门的接口问题及优化方案[J].都市快轨交通.2016（02）.

[2]潘桂芳.地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析[J].铁道通信信号.2017（05）.

[3]唐娟.地铁列车车门与站台屏蔽门联动方案[J].科技创新与应用.2017（08）.

作者：朱卫斌

信号系统与屏蔽门系统分析论文 篇3：

地铁信号与屏蔽门联动控制系统浅析

摘要：本文主要通过对地铁信号与屏蔽门联动控制系统的全面阐述，基于当前该系统的具体发展现状，对其具体的运作原理以及电路接口进行了系统的分析。此外，对于该系统的日常维护工作，本文也给出了相应的解决措施与具体意见。

关键字：地铁信号；屏蔽门；联动控制系统

现在，国内的大多数城市采用的地铁信号系统都是CBTC系统，也就是基于车地通信的列车控制系统，这个系统的全称是Communication Based Train Control。这一系统能够帮助列车上的各个设备以及地面设备做到独立控制，帮助车地设备实现联动控制。这种将车门和屏蔽门实现同步开关的做法能够大大的减少乘客被夹在车门与屏蔽门之间的情况出现的概率，降低地铁司机以及相关工作人员的工作任务负荷，降低地铁公司的人力资源消耗问题。所以联动功能的出现与应用既可以为相关企业节省不必要的人力与物力，还能省去不必要的时间消耗。基于车地通信的列车控制系统的应用这是地铁技术时代发展的需求。

一、当前国内地铁轨道交通的发展现状

由于国内的城市化进程不断推进，城市规模越来越大，城市的交通负担也越来越重——“拥堵”正在成为越来越多的城市的不能承受之痛。在这种情况下，城市中的轨道交通的重要性也就慢慢变得越来越清晰。与此同时，由于城市轨道交通的压力变得越来越大，越来越多的人意识到轨道交通的优越性，其表现出的问题也就越来越多。不过，因为地铁本身在城市轨道交通中无法取代的地位（国家相关部门也有这方面的数据），近几年，选择以地铁为日常出行首选公共交通工具的市民的数量一直保持着稳定的上升趋势。同时由于地铁本身的快速，便捷也使得越来越多的人开始喜欢这一交通工具。所以，在这样一种情况之下，地铁本身能否安全的运行对于整个社会的发展也就越来越重要了。

影响地铁运行安全的因素究竟有哪些呢？事实上，除了地铁自己的运行情况，地铁里的所有设备都在悄无声息地影响着地铁运转的安全情况。现在，在世界范围内，地铁中发生的安全问题并不少见，比如：英国伦敦作为地铁之城，其每年大概都会发生一百五十起左右的安全事故，而日本的东京中央线上也总是会出现卧轨自杀的情况。所以，如果想要确保地铁日常运转的安全性，地铁部门就必须对乘客进行一定的管理，这时利用相关的技术手段就显得很必要了。而地铁信号与屏蔽门联动控制系统正是为乘客管理提供便利的一种保障。这个系统既可以解决地铁运行安全的问题，还能给屏蔽门建立一个崭新的介质，通过该介质就可以实现对行车区与候车区的合理隔离划分。此外，该系统和信号系统之间存在的互相联锁关系一方面降低了地铁工作人员的劳动强度，另一方面也给地铁的日常运营的安全性提供了有力的保证。

二、地铁信号与屏蔽门联动控制系统的工作原理与相关功能

经过严格的控制逻辑，联动系统只要当其他设施在正常运转的情况下，就可以实现屏蔽门的联动开关。当地铁内出现紧急情况或者意外事故的时候，该系统可以马上启动相关的安全防护功能，进而给地铁的安全运行提供强有力的及时保证。

联动系统采用“车-地双向式无线数据通信”，这个技术的基础是专门的2.4GHz“无线传输技术”。该技术正是利用查询应答器系统精细的确定，识别地铁的具体为止。这个技术是基于轨道边的子系统与信号系统而产生的，它能够确保当屏蔽门出现问题的时候，地铁依旧可以正常运行。这个子系统能够通过一系列数据分析出地铁车门的实际状态：它是开还是关闭，是正常还是故障等等。这个系统还可以将分析所得的情况和“门控电路”的情况结合起来，进而实现对屏蔽门和车门接口进行控制的安全性。

联动系统实际上是有以下几部分组成的：车载子系统，轨旁子系统。这两个系统和外界有多种接口，比如系统和列车门控电路的接口，系统和屏蔽门系统的接口，系统和信号系统的接口，系统和人机的接口等等。而“车-地通信单元技术”这种处于站台终端的技术实际上作用十分重要：它对于无线扩频通信技术有着基础作用。把这种技术设置在站台的终端后就可以通过电脑软件，根据具体的工作需求对站台进行局部性覆盖或者区域性覆盖了。如果一辆地铁驶入该软件的覆盖区域，旁轨子系统就能够马上采集到相关信号，进而就可以构建起基于轨旁系统的高速数据通信链条来实现信息之间的像话交换。此外，还需要利用“双通道”作为弥补性通信方式，拒绝可能存在的无线电干扰情况。

聯动系统可以检测车辆的日常运行状态，这种检测当然也包括屏蔽门系统是否正常运行。在搜集到相关数据之后，该系统会把数据传输给联动系统的屏蔽门状态。最后的步骤就是利用“人机接口”所选择出的相关模式来开始逻辑运算。这个时候，站台上的屏蔽门就会收到相关的运算结果，根据结果所显示的命令来控制侧面的屏蔽门是应该处于开启状态还是应该处于关闭状态。当地铁运行出现紧急情况或者突发情况时，它会将这种情况进行编码之后传输给信号系统，之后将这种信号传送给车载系统，最后系统会给地铁司机传出相应的命令，警告正在发生的危机情况，进而对地铁运行的安全性，乘客的生命财产安全提供强有力的保障。

三、地铁信号和屏蔽门联动控制系统的控制分流程分析

1. 第一个阶段

当地铁接近站点，却尚未进入停车地点的时候，该系统将利用其接口，打开自己的防护功能。只有当系统确定站台屏蔽门是开着的，地铁才能够进行正常的制动停车

2.第二个阶段

当地铁进入到站点之后，如果列车进入到此前设定的“紧急停车区域”，该系统将利用“系统信号接口”来开启相关安全保护功能。如果系统发现这个时候屏蔽门依旧处在开启的情况时，它就会发出速度要求，地铁收到这一命令后，就会马上进行刹车。实际上，地铁是利用“车-地通信系统”来采集地铁屏蔽门状态的实时信息的。

3.第三个阶段

当地铁进入到相应的停车区域，地铁的头部和尾部也都完全进入到站点之后，该联动系统就将产生一定的感应。之后，该系统将利用“信号接口”的办法，来实现自己的安全防护功能。而地铁本身，正如前文所述是利用“车地通信渠道”采集屏蔽门所处状态的信息的。如果前面的屏蔽门尚且处于开启状态时，系统是不可能放行该列地铁的。

4.第四个阶段

当地铁离开站点之后，它还是处在紧急停车的范围之内，当系统检测发现站点的屏蔽门还是开启的情况时，它就会利用信号系统接口来进行下一步的安全防护。这个时候，地铁还是会利用“车地通信渠道”进一步采集屏蔽门状态的相关信息。

5.第五个阶段

这个阶段，地铁已经驶出站点，离开了该系统相关的控制范围。在这个时候，系统就没有办法进一步获得屏蔽门所处状态的相关信息了。不过，联动系统还是会发出一定的信号，告诉其它系统给予安全控制的必须条件。这时候系统会把它放置在车站联锁和自动闭塞系统的控制逻辑里。这种设置可以使屏蔽门从地铁进入到站点到离开站点都处在完备的监测控制之中，这对于保证地铁运行的安全性有着非常重要的意义。

四、结束语

作为地铁运行安全的重要屏障，地铁信号和屏蔽门联动控制系统既可以不断改善和提高地铁的安全性能以及可靠性，还可以帮助地铁实现自身“与生俱来”的各种优势条件。这个系统既可以解决地铁运行安全的问题，还能给屏蔽门建立一个崭新的介质，通过该介质就可以实现对行车区与候车区的合理隔离划分。

参考文献：

[1]潘桂芳.地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析[J].铁道通信信号.2006（01）：24

[2]陈会.地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析[J].研究探讨.2010（10）：36

[3]唐娟.地铁列车车门与站台屏蔽门联动方案浅谈[J].科技创新与应用.2013（08）：118

作者：何中翔