发布时间：2023-03-01 16:28:11
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的铁路信号论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
1.1新技术、新设备广泛运用随着中国高速铁路的快速发展，信号系统技术较之前已经有了质的飞跃。北京电务段管辖5条高速铁路，每条线路的技术都有很大差异。京沪高铁实现了CTCS-3级列车运行控制系统下350km/h的运行速度，而京津城际采用的是国内独一无二的CTCS-3D列车运行控制系统。京广、京沪、津秦高铁和京津城际分别采用不同型号和厂家的CTC列车调度集中系统。在大量新技术、新设备广泛运用，提高生产效率的同时，也给现场一线只是熟悉继电器逻辑电路的维修人员提出了前所未有的挑战。面对先进技术设备的使用，必须有与之相适应的管理方法，只有这样，才能更加充分地发挥新技术的优势。
1.2技术管理干部知识结构失衡新技术、新设备的应用，使科技和运输生产结合得越来越紧密，也使知识更新速度加快，周期变短，对岗位能力的要求越来越高，特别要求技术管理干部能主动适应并创造性地开展工作。但现场原来有经验的技术管理干部，因知识结构的失衡，多数人对新设备、新技术望而生畏，严重影响了设备的维修管理，起不到对现场设备维护的技术指导作用。
1.3原有管理经验不适用2010年，动车组在京沪高铁试验期间，因某施工单位在线路作业后遗漏工具，造成高速动车组经过时飞溅砸伤动车组，带来很大经济损失。2013年冬季，济南局管内的降雪竟然造成局管内多个应答器被砸。这些都表明，在高速线路上采用原有的粗放式管理模式难以适应当前需要。
1．设备维护方式的变化。高速铁路封闭运行，信号设备维护采用“天窗”修，没有点外上线，这就对设备的质量提出更高要求。一旦设备发生故障，从提出上线申请到最终上线，再到故障处理完毕，最快需要40min。并且上道处理故障，邻线也需设置最高不超过160km/h的限速。这对于运行间隔只有5min的动车组来说，必将导致大面积晚点，对运行图也造成很大干扰。
2．运行速度的提高引发系列变化。经试验，动车组以350km/h的速度运行时，会在车底形成4kg/cm2的负压。这么强大的力量，除可能将遗留物体卷起外，对道岔、轨道的冲击也可想而知。这就要求对设备的检修更加精细，对设备的监测、分析更加准确，保证设备的机械强度、各种特性更加精准。在既有线上摸索总结出的大部分行之有效的管理经验、方法，不能直接应用于高速铁路，对高速铁路信号设备实行精细化管理已刻不容缓。
1.4工区基础管理薄弱
1．管理体系不完善、不规范、不精细。新技术、新设备大量运用于现场，但工区内部管理的制度化、规范化、流程化、标准化等建设却很不到位。虽然也有生产计划和作业指导书，但标准不全、不严、不细，导致对实际作业的指导作用打了折扣。
2．工区人员素质参差不齐。高铁工区职工一部分是从既有线工区调配，一部分为新毕业大学生。工区员工的技术素质不可能在短时间内适应维修需要，老员工仅凭积累的经验、知识做事肯定不能胜任现场要求;新毕业的大学生则缺少实践经验，欠缺现场设备维护方法，对设备维护的作用也认识不足。
3．有制度，但制度不精细，执行又不到位，没有养成严格按照规则做事的习惯。有些高铁工区的制度完全拷贝自既有线工区，面面俱到，但重点不突出;有的高铁工区不缺少制度，但缺少对制度不折不扣的执行。
2精细化管理的主要做法
精细化管理是一种管理理念。精者，去粗也，不断提炼，精心筛选，从而找到解决问题的最佳方案;细者，入微也，究其根由，由粗及细，从而找到事物的内在联系和规律性。精细化管理理念从提出到在实际管理过程中落实，是一个不断探索、检查、改进的过程，从粗到细、从局部到整体、从试点到全面铺开，并结合每个工区不同设备的特点制定针对性大纲，从而达到精细化的普及，最终实现高铁设备运用绝对安全的目的。
2.1日常管理精细化
1．交接班。目前，班组都不同程度存在“交接班制度”不规范、执行不严、随意性大的问题。交接班人员对设备安全状况不清、定置管理不到位，严重影响班组整体管理质量的提高。为此，需从规范交接班流程入手，段高铁技术科为所有高铁工区制定指导性流程，各工区结合自身实际，制定出本工区切实可行的流程。
2．日常值班。对每个工区制定一日工作流程，使工区员工清楚知道全天的工作环节，先做什么后做什么，一目了然。值班过程中，只要按程序一步步进行，就不会漏掉工作项目和内容。当然，针对每一项工作都有具体的工作流程，例如《计算机联锁设备巡视流程》、《轨道电路室内设备测试流程》、《室外设备巡视流程》、《电源屏巡视流程》等，共计22个。
2.2设备管理精细化
1．台账管理。班组管理的重点是先“理”后“管”，“理”的清才能“管”到位。建立完整、正确的台账就是“理”好的基础。为此，建立了设备基础台账、图纸台账、设备动态台账、测试台账、备品备件台账、工具仪表台账、软件台账等。做到工区所有物品全部有账。所有台账均建有目录，电子版、纸质版统一修改，各类台账均有专人负责保管、修改、核对。与以往最大的不同，是对管内的每一项设备都建立有工作动态台账。每一组道岔、每一个轨道区段、每一架信号机、每一个应答器均有动态台账与之一一对应。表1为道岔动态台账的示意表格。每组道岔所具有的独一无二的记录表，既能反映道岔当前的工作状况，也能反映其历史数据，为道岔的调试、故障处理提供健全的参考数据。由于道岔的机械、电气特性能准确反映道岔的状态，因此密切关注道岔各部数据的变化，就能及时掌握道岔的变化规律，以便进一步分析、处理存在问题。道岔转换阻力曲线、摩擦力曲线等都是根据高铁设备运行特点，结合高铁设备工作状态，专门设计的测试和记录项目。
2．上线作业单。高铁设备维护全部在夜间“天窗”点内完成，一旦销点下线后再发现有任何纰漏，要想补救会非常困难。为此，上线作业前，由工长牵头制定严密的维修方案十分必要。工作量的多少，人员的分配，工作质量的控制必须在维修方案中体现出来。因此需制作《高铁设备上线作业单》。为了不留任何隐患，在明确上线作业项目后，工长向每一个作业人员发放相关作业单。作业单中除写清施工内容、安全措施、作业流程外，也对所带工具、材料的名称、数量等有严格的卡控措施。彻底避免了作业完成后，线路遗漏工具、材料对动车组造成伤害的可能性。该作业单于班前会分配任务后，由施工负责人填写。上道作业时携带，作业完毕下道前，再次核对工具、用品、材料数量，填写作业单。一人核对、一人填写。目前，制作完成并在工区得到应用的作业单共有6种，分别是道岔、轨道电路、信号机、应答器、通用、中继站上线标准化作业单。
3．技术规范和管理办法。班组管理要想精细到位，必须有“规”可循。这个“规”就是《技术规范》、《管理办法》等。在这方面，把所有工区的技术规范、管理办法等打包成文件夹，除在工区电脑中存放，打印成纸质文件存放外，还将文件包拷贝在每一名职工的手机内，达到随时学习、使用的目的。
2.3质量控制精细化质量控制是制定标准、执行标准、完善标准的一个循环过程，在执行过程中才容易发现问题，可进一步完善，不断提高。
1．过程控制。为了保证设备质量达到标准，对关键设备的检修执行复查制度，即每次维修、施工均安排质量复查人员，同时，“天窗”修作业完成后，室内人员通过微机监测设备测量电气特性，进行施工前后数据的对比分析。对室外设备的检修也采用了“痕迹管理”，即检修人员在检修作业过程中，利用即时摄像设备将作业全过程进行实录，并存储于电脑。这样，既保证了检修内容的不跑、不漏，也为技术干部检查工作过程是否规范、标准是否落实，质量是否达标提供了考核依据，同时还为线下关注设备工作状态、分析设备变化趋势提供了基础资料。
2．问题整改。工区工长每月组织一次管内设备的验收，其主要目的是查找设备维修中存在的问题，分析其发生的原因，举一反三，克服同类问题，同时，在处理问题的过程中提高工区职工技术业务能力。段、车间验收后，工区收集整理存在问题，能够解决的3日内全部解决;没能力解决、需上级协调解决的问题，转入车间问题库务，由专人进行动态管理。
3．动态分析。每周一，工长组织职工对所分管设备进行动态分析，分析的依据为设备动态台账、测试台账、微机监测记录等，对电气特性数值出现偏差的设备重点分析。通过多观察、勤测量，在确保设备工作正常情况下，直至找到不良点。对不明原因的数值波动，及时上报技术科，由技术科组织攻关。对惯性设备缺陷要形成专门记录表，例如箱盒防尘防潮不良记录、电压波动较大的轨道区段记录、动态变化异常的道岔记录等。这些记录表要求分管设备人员完全掌握，重点关注。无论是测试、巡视还是检修，都要精心检查每一个元器件，确保处处达标。
2.4应急管理精细化目前，京沪高铁、京津城际在高峰时段的发车间隔只有5min，一旦高铁信号设备发生故障，必将导致大面积晚点，全面打乱已有运行图。因此，在抓好设备质量的同时，必须高度重视设备的故障处理过程，尽最大努力将故障延时压缩到最低值。为此，要从以下几个方面抓起。
1．应急工具。首先，每一项设备的应急工具单独打包，固定存放;其次，每一包工具内均有工具清单;第3，应急工具实行加封管理，平时维修严禁使用;第4，每次交接班后要检查加封情况，如果加封破损应开包按照工具清单核对是否缺失，保持应急工具随用随好;第5，工长每月检查一次，一旦发现工具有缺失，依规严格考核。
2．路线图、备品、仪表台账速查表。发生故障后，若需要上线处理，缩短路途、工具准备时间是压缩故障延时的重要途径。为此制作了每一个车站、中继站详细的路线图，在图中有清晰的桥墩位置、公里标等。备品、仪表的存放位置应能通过速查表快速而准确地进行定位，最大程度地将准备时间压缩至最短。
3．单项设备故障处理。对管内每一项设备都制定有详实、可操作的处理流程，并对特殊设备做出特殊规定。每一个故障处理流程图都具有实际指导意义，即使是新手，只要按照流程操作，也能保证操作正确。
4．应急演练常态化。为锻炼队伍，提高故障处理能力，除了不断组织学习，进行培训外，还在高铁工区开展常态化的应急演练活动。演练前，除了指挥人员，对段调度、车间、工区所有参演人员均保密。通过演练活动，既检查职工处理故障的能力、反应速度，也检查各种制度、预案、流程、程序的缺陷。经过多次演练后，完善了各种预案流程，为最短时间内处理故障打下了坚实的基础。
3实行精细化管理取得的成果
北京电务段从2012年初开始在廊坊高铁工区试行精细化管理后，又在所有高铁工区积极推进。2年过去了，工区管理能力得到了显著提升，各种成效逐步显现，高铁设备的安全生产情况更加稳定，经上级多次检查验收，得到了广泛认可和好评，并准备在普速线路上逐步推行。
1．工区设备质量状态控制良好，设备故障率大幅度下降。2012年廊坊高铁工区发生1件道岔材质故障，1件轨道电路设计缺陷故障。2013年，工区实现全年0故障，设备质量稳定。2013年精细化管理在管内高铁工区全面推进，京沪高铁各工区综合故障率下降73%，京津城际设备故障率下降21%。(京津城际有其特殊性，因为京津城际设备采用西门子SIMIS-W计算机联锁系统、西门子CTC调度集中系统，设备有其独特性，且因为技术封锁等原因，对其中的一些特殊技术条件等有待进一步学习提高。)
2．职工技术水平和责任心显著提高。由于班组员工对自己的工作最熟悉，因此制定出来的工作程序最科学、最实用。在制定班组岗位程序过程中，班组员工集思广益，能够发现平时工作中不合理的环节、方法，加以改进，其过程本身就是对班组员工精细化管理能力的训练过程。通过在高铁工区实行精细化管理，快速促进了一线大学生职工的成长，技术水平和执行能力都得到了提高。
3．工区管理工作效率得到了提高。实行精细化管理后，职工的规则意识明显增强。在工作中遇到问题时，不再去请示领导，而是首先看流程、看程序。上级部门来检查时，不再手忙脚乱、东拼西凑，一切在平时均已按标准整理到位。同时，由于精细化管理强调全员参与，所有职工均有明晰的职责，从而消除了原有管理模式下各自为战、忙闲不均、彼此推卸责任的弊病，达到了提高管理效率的目的。
4小结
关键词：铁路信号设备；雷电危害；防雷措施；雷电电磁冲击；雷电直接冲击 文献标识码：A
中图分类号：U284 文章编号：1009-2374（2017）08-0132-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.063
1 影响铁路信号的一般雷害分析
1.1 雷电电磁冲击
雷电产生电磁脉冲，直接冲击地面或者冲击安装信号接收和发射的地面设施，这样的雷电通常被称为感应雷，是由于云层相互放电或者云地之间放电产生的，电磁脉冲会使信号回路和信号装置发生过流或者过压的情况，而产生的电磁感应会干扰地底深层的电力线路，户外信号传输线和设备自身的电磁感应，从而导致磁感应范围内的相关铁路信号设施连锁破坏。
1.2 雷电直接冲击
雷电发生之后由于大量电荷积聚，产生雷暴现象，在其波及的范围内直接入侵钢轨、地面构架、铁路信号线缆。强大的电流会使击中地点与大地产生高压，并瞬间释放巨大的热量。这种情况会给设备造成毁灭性的伤害，但是出现的几率很小，由于其波及的范围小、发生的概率低的原因，目前对于雷暴防护的研究并没有实际的意义。
1.3 雷电感应
雷电感应是比较普遍的一个现象，自古就有，是由于雷电产生的电流遇到导体之后产生强大的电流或者电压，铁路信号设备一般在1000米内就会接受到雷电感应的打击，一般从电源端口、天线端口、信号设施钢铁构架以及铁路信号线口影响破坏，最终从外而内的影响到铁路信号系统。雷电感应所波及的设备，除了遭到破坏性的打击，还会造成信号设备的放电，产生更多的威胁。
1.4 雷击浪涌
随着电子信号设备的发展和广泛运用，雷击产生的电磁脉冲产生的暂态过电压，以传导、感应和耦合等方式入侵到铁路建筑的信号系统中，暂态过电压沿信号或者电源线路，在设备之间进行传输，产生感应电流并形成浪涌，包括静电浪涌和磁感应浪涌。其中静电浪涌主要由于带有负电荷的雷云与带有正电荷的钢铁设备进行感应释放电流，破坏设备，磁感应浪涌则是由于闪电在空间内产生与时间具有相关性的磁场，作用于通信线路并造成破坏。
1.5 雷电的机械冲击
当雷击作用于两平行的导体时，会产生巨大的安培力，物体或者导线会在安培力的作用下被劈开、折断或者受到拉伸而变形。根据相关公式推导，对于具有折弯的金属构件，比如导线或者金属框架，在弯折处的夹角尽量保证大，最好是钝角，这样才能将雷击产生的电动力降低到最小，否则会导致构件的折断。雷电冲击铁路信号发射设施时，巨大的冲击力会产生强大的热能，水汽在预热之后膨胀，产生机械冲击的力量极大，会直接作用到周围的设备，造成部件的破裂，阻断铁路信号的发生。
2 防止铁路信号遭受雷电干扰的保护措施
2.1 铁路信号设备的防雷要求
铁路信号在列车的运行、铁路的实时状态、铁路信息的维护等环节起着至关重要的作用。铁路信号收发和处理设备的防雷工作十分严苛。
对铁路信号的防雷设备要求在进入信号系统之后，不允许干扰到原设备的工作性能，在遇到雷电冲击之后保证信号出现的破坏程度不足以威胁到列车行驶安全，铁路的信号系统设备能够继续使用。防雷设备的放电特性应与被防护设备在绝缘耐压水平上一致，并且防雷设备的“V-S”曲线在一定的阈值范围内要低于被防护设备的“V-S”曲线。对于使用分层级防雷的设备时，要逐级验证其防护能力，对于第一级的防雷设备，一般采用大容量和快速的设备，同时保证在中级防雷设备的可靠性和连贯性，实现逐级防护的效果。
2.2 铁路信号设备遭遇雷害的一般原因和防雷分类
近年来由于雷害频发，针对具体铁路信号设备的雷害事故分析，雷害的原因一般包括：信号楼外的信号设备没有安装避雷针、信号设备未接地、接触网杆塔的引线与临近的信号电缆未隔离、信号楼的接触网位置较高忽略了接闪设备的安设、信楼在遇到雷击闪击时室内屏蔽效果不达标。针对雷害分类和事故多况，将铁路信号的防雷分为外部防护和内部防护两个方面。
外部防护主要是对信号收发设施的自身进行防雷保护，这一类防雷举措主要包括避雷针、屏蔽网、分流、接地等方法。内部防护则是保护铁路信号收发设施的内部构架，通常是采用合理布线、保护隔离、过电压保护器、屏蔽、等电位连接来实现内部设备的雷电防护。
2.3 铁路信号设备的外部防雷措施
2.3.1 安装避雷针。主要是在室外铁路信号设备较密集的地方安放，避免雷电直接冲击线缆、信号设备和钢轨。避雷针的位置选择需要满足能够使密集区内铁路信号设备全部避免遭受雷击，同时确保避雷针不会因为雷电的冲击产生雷电感应。为了避免电磁感应，避雷针的地线和密集区内的电路布线要有大于20米的安全
距离。
2.3.2 埋设接地网。接地网或者网状接地是埋设在铁路信号楼四周的，要求所设置的接地电阻不大于1Ω。一是这样做将电流大部分都输入大地；二是为了防止过电压对铁路信号设备造成威胁。一般采用铜包钢的物体进行垂直接地，间隔在2.5m左右，采用直径为10～12mm的镀铜圆钢进行水平接地，按照相关标准和实际的情况，埋设的接地网的电阻要和贯通地线连接，阻值在10Ω以内。
2.3.3 设置屏蔽接地栅。屏蔽接地栅就是法拉第笼，将其安装在铁路信号源的周围，主要材料是导电良好的镀锌铜条，并将接地网和其进行连接。铁路信号源由于是由许多小功率信号电气设备、遥控以及低压电子逻辑系统构成，因此需要加装特定的屏蔽网。根据屏蔽网标准规定，网格的均压环全部使用避雷带，规格必须小于3m×3m，实现等电位连接。
2.3.4 增加防雷塔。在铁路信号楼外的设备密集场地、信号楼的周围增加防雷塔。防雷塔的安设应该避免线缆的交叉，防雷塔与线缆间距的要求要满足国标规定的地上和地下距离标准，一般不大于3m。
2.4 铁路信号设备的内部防雷措施
2.4.1 电位均衡连接。雷电入侵设备时，巨大的雷电电流流入大地，在接地建筑体四周放射形呈现电位。如果这个时候铁路信号相关设备进入到这个磁场范围，就会被因为电位差产生的高达数万伏的入侵电压进行冲击而干扰破坏。为了消除这个破坏力极强的电位差，就必须进行电位均衡连接。不管是电源线后者信号线还是金属管道以及接地线等，都要采用过电压保护装置进行电位均衡连接。内部各级防护层的接口处同样要根据这样的要求进行电位均衡处理，而且各个分布区间的需要分别电位均衡，并最后与主等电位连接棒均衡相接。比如铁路信号的内部设备的相关金属管线和地线以及窗栅等都建议接在地栅上，实行电位均衡连接。铁路内部信号设施的金属部件连同金属骨架可以形成一个近似的屏蔽接地栅，解决了雷电引起的破坏力极强的电位差，保护了铁路信号发生设备。
2.4.2 分级保护。针对380V低压线路，按照国家相关的标准，需要进行三级过电压保护。一级保护是将避雷器或保护器加在高压变压器后端到二次低压设备的总配电盘间的电缆内芯线两端；二级保护是将避雷器或保护器加在二次低压设备的总配电盘至二次低压设备的配电箱间电缆内芯线两端；三级保护是将避雷器或保护器加在重要信号设备的前端。该方法对防护器的性能提出了很高的要求，成为了影响该措施的关键。
2.4.3 串接过电流保护装置。感应雷、电磁、无线电和静电对铁路信号设备的干扰是浪涌的主要起因。铁路信号设备经常在布置电线电缆，这些电缆是雷电干扰的最直接对象，需要进行十分严格的保护，为了抑制信号系统浪涌电压产生的过电流，避免过电流对微电子设备的危害，建议一般在信号线路入口处串接过电流保护装置。
2.4.4 使用光纤传输。光纤的特点是传输过程中受到电磁的干扰小，具有很好的健壮性，对于精确可靠度高的数据通信接口，诸如计算机的接口、输出输入设备等使用光纤传输能够更加实时安全地完成协议通信，避免雷电的干扰。
3 结语
铁路信号设备是铁路运营系统不可缺少、至关重要的设备。对于铁路信号设备的防雷一直是相关机构研究的重点，虽然在近几年防雷措施取得了进步得到了发展，但是面对雷击事故，面对未来的高铁快速发展，对于防雷措施的研究和铁路信号的保护工作仍然还有很长的路要走。本文阐述的内部防雷措施和外部防雷措施，需要彼此相互配合才能⑽O战档阶畹停铁路信号设备防雷与保护是一个较为综合性的问题，需要在保障基础防雷的前提下进行更加深层次的研究。
参考文献
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关键词：信号；稳健回归；M估计；检测
中图分类号：TN911.25 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 14-0032-01
铁路信号是保证运输安全的保障。在其信道中，由于人为电磁干扰和大量自然噪声的脉冲特性，众所周知，在单用户条件下，非高斯噪声十分不利于以高斯噪声假设为基础设计的传统通信系统，而其有益于经适当建模和改进的系统。这是线性和二次信号处理方法对许多形式的非高斯型统计特性缺乏稳健性而引起的，也是人们不喜欢高斯信道的一种表现。考虑到多用户检测技术可能应用的实际信道中环境噪声的AWGN模型不符合实际情况，因此产生了多用户检测技术在非高斯多址信道中的适用性、稳健性及性能等问题。本文研究讨论了基于M回归原理的稳健多用户检测技术在铁路信号中的运用。
一、系统模型
该模型是更为基本的Middleton A类噪声模型的一个近似，并且已广泛应用于建模由铁路信号信道引起的物理噪声。下面讨论研究稳健型的线性解相关检测器问题。
二、基于M回归的稳健多用户检测
众所周知，最小二乘估计对噪声密度的尾部特性非常敏感，其性能与高斯假设密切相关，只要噪声密度稍微便利高斯分布，就会使最小二乘估计的性能显著下降。因为线性解相关多用户检测就是最小二乘解形式的线性回归问题。因此，其性能对噪声分布的尾部特性也很敏感。只要背景噪声稍微偏离高斯分布，线性解相关检测器的性能就会严重下降。所谓估计器的稳健性，就是其性能对实际统计模型微小偏离假设统计模型不敏感。
（一）线性解相关检测器
式中为任意正的常数。注意，线性解相关检测器具有比例不变性。
（二）最大似然解相关检测器
（三）最大最小解相关检测器
最大最小意义下的稳健解相关检测器是以Huber的最大最小M估计器为基础。Huber研究了稳健的局部搜索问题。假设一组一维独立同分布的观测值，并设这些观测值属于实线R上的某个子集X。参数模型由一族X上的概率分布组成，其中的未知参数属于某个参数空间。当模型中的估计区域时，参数模型，且M估计器由具有特性的函数来确定，即局部参数的M估计器有下列方程的解给出： （2-6）
它通过找出最不利分布来获得。
三、小结
本文采用常用的二项高斯混合分布（很好地近似Middleton模型）来建模非高斯噪声，并基于该模型研究了基于稳健回归多用户检测技术。实践证明，稳健信号处理技术对非高斯噪声条件下接机性能的改善是非常有效的。
参考文献：
【关键词】单片机；测试系统；电阻测量；电容测量
1.引言
基于单片机的铁路信号测试系统，是根据现场的实际使用需要而研制开发的，可以很精确的测试电阻和补偿电容，直接读出电阻阻值、电容容量。接地线电阻作为轨道电路的一个重要参数，为了保证通信、信号设备及人员安全，要求通信、信号设备的地线接地电阻必须达标，控制在一定范围内。补偿电容可以弥补电容不足，抵消钢轨感性，使钢轨阻抗尽可能呈阻性负载，以保证轨道电路的传输距离和机车信号系统的可靠性。
2.系统总体结构
基于单片机的铁路信号测试系统的软件流程图如图1所示，硬件框图如图2所示。系统的工作过程：启动测试系统，上电或复位，系统进行初始化，完成初始化后，选择工作模式，电阻测试或者电容测量。通过STC89C52单片机控制电阻模块和电容模块，测试的数据存储在SD卡中，通过RS232串口将数据传输到微机存储。
在硬件设计过程中，采用单片机STC89C52编程，实现对电阻、电容测试的控制，LCD显示；采用24位HX712A/D转换器芯片；RS232串行口通讯频率9600bit/s；电源采用线性稳压芯片ASM1117，供电电压3.3V、5V。
3.测试工作原理
采用STC89C52单片机，20引脚为接地端，40引脚为电源端，31引脚需要接到电位使单片机选用内部程序存储器，18、19引脚接上一个11.0592MHz的晶振为单片机提供时钟信号，第9引脚为复位引脚，单片机只有满足这些才能正常工作。利用P2口作为数据读写，片选信号端，功能切换。P3口采用第二功能，定时器/计数器外部计数脉冲输入，外部数据存储器写/读。采用HX712芯片完成测阻。在设计程序测量时，首先选择测试工作模式，在测量的同时，程序执行做出判断，不能超过设定的量程，然后跳转到测量程序，在范围内正常测试并且显示结果，按“确定”键后数据存储。测阻电路如图3所示。
4.系统软件设计
基于单片机的测试系统，在Keil环境下，由主程序、A/D转换子程序、时钟芯片程序、数据存储程序等部分子程序组成。主程序完成各个子程序的上电初始化，以及实际控制各个功能模块的正常工作。读写、存储产生程序设计根据测量的接地电阻，补偿电容的属性，来不断循环延时，并且通过单片机来控制完成测试。
系统的程序设计，完全是基于单片机的应用，其中包括I/O口的控制、定时器、外部中断及寄存器的使用。
5.结语
本系统以单片机为核心，以HX712 A/D转换器芯片为数模转换原件，SD-SPI数据存储，RS232串行口数据通讯。电路结构简单、运行可靠，实现了对电阻、电容的测试。此系统可以顺利的完成与PC机的数据通讯，还可以在单片机的预留的I/O口增加检测传感器，以提高系统的广泛性。
参考文献
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作者简介：
关键词：微机联锁故障处理，CTC系统，建议
随着我国铁路现代化建设取得了飞速的发展，科学技术的快速进展也给铁路跨越式的发展提供了坚实的基础，特别是计算机技术的运用，使铁路信号技术发生了根本的变化。微机联锁技术使车站联锁技术的发展方向，在功能、安全、可靠、经济、维护等方面逐步显示出其技术优势，越来越受到用户的青睐。因此，微机联锁是铁路信号发展的必然趋势，如何确保危机联锁设备的安全、可靠运用，对电务维修人员的素质提出了更高的要求。论文参考网。尽快了解设备技术性能，掌握使用和维护方法、更新知识、提高技能，已成为当务之急。CTC系统的快速发展及应用大大提高了铁路各部门间的信息交换，但CTC系统的操作还未进行统一。为此，根据本人的工程施工的经历，对微机联锁机中出现的常见故障，在CTC系统操作上提出的几点建议，以供参考。
1TYJL-TR9型微机联锁
微机联锁设备主要有TYJL-TR9型及TYJL-III型，TYJL-TR9型联锁设备故障及处理方法与TYJL-III型基本一致，但原理是相同的。
1.1电源部分的维修
1.1.1系统电源配电柜。当系统电源配电柜出现问题时，反映出的现象为：整个控制台无人和显示，A、B机显示器及工控机、联锁机指示灯均灭灯。处理方法：首先确认两路电源是否都停电，确认两路电源都无电后，通知供电部门处理。若不是两路电源停电，就要查找系统电源配电柜内部输入、输出端子有无电压，K2、K6空气开关是否断开、接触是否良好，查找到故障点后处理。
1.1.2 UPS电源故障：在外电网瞬间停电或两路电源转换过程中，或两路电源都停电有瞬间来电时，UPS电源受瞬时冲击不能正常工作后烧坏；在外电网电压不稳定时调压屏超出稳压范围，或外电网电源断相时UPS电源受瞬间冲击而烧坏。处理方法：当判断出UPS电源故障时，确定系统电源配电柜引入电源正常后，应人工到微机房内的电源配电柜内闸刀开关，将闸刀开关由“UPS”一侧倒向“直供”一侧，使UPS电源甩开采用直供的办法供电，待UPS电源修复或更换新的UPS电源后 ，恢复UPS稳压供电。
1.1.3 切换电源故障。切换电源有时受输入电源的影响，通常使切换电源的熔断器烧坏或空开顶起，而使A、B机不能倒换。处理方法;更换熔断器或将空开推上。
1.1.4 联锁机中的采集电源或驱动电源故障。当受外网电源影响，UPS未能起到很好的防护作用时，使联锁机中的采集电源或驱动电源烧坏，或者 造成采集电源与驱动电源瞬间保护，无输出。处理方法：测试联锁机机柜内的电源，卡电源有无输出，如无输出更换8312电源模块；若瞬间保护，则重新关机后再开机即可恢复正常。
1.1.5 某单项设备电源故障。联锁机、上位机的监控A机或监控B机、电务维修机等某一单项设别无电源，不工作。处理方法：检查故障机的电源输入插头、插座插接是否良好；接线端子接触是否牢固；与配电柜之间的电源连线是否良好；系统配电柜的电源是否送出。
1.2显示器黑屏、缺色
1.2.1 显示器掉电。即显示器无电源，显示器在电源开关处都有一电源显示，当有电时，该显示灯就会点亮，当该指示灯熄灭时，说明显示器掉电。处理方法：检查显示器的输入电源并处理。
1.2.2 显示器有点而黑屏。即显示器有电，显示器电源开关处的 电源指示灯在点亮，而显示器在黑屏状态：原因有很大可能是有人将显示器的亮度和比度调到了零，使显示器看起来和黑屏状态一样。处理方法：将显示器的亮度和对比度调到合适状态即可。
1.2.3 显示器缺色。即显示器收不到由微机送来的显示信号或收到后显示不正常，一般有以下几种情况：显示器被烧坏，这种情况在现场出现过，更换新显示器恢复；瞬间高压冲击造成显示器自动关闭，可重启电源来处理；上位机没有运行车站程序，可重新启动上位机；上位机显卡Exxtreme(CT6610)故障也会导致显示器黑屏，可倒换上位机进行试验，确认后更换网卡；视屏电缆线断线或插头松动、脱落。
1.3联锁机死机故障
联锁机死机的故障通常表现为：面板的运行灯不走，接发灯不闪烁，采集板上的灯也不闪烁，上位机的报错提示上出现联锁机通信中断，联锁机有的模块、插板上的报警或故障灯点亮。论文参考网。造成联锁机死机不工作的原因大致有以下几种。
1.3.1 联锁机内的电源模块（8312）故障或外电网由强电干扰，特别是地线未连接好或阻值超标时，可能出现死机。
1.3.2 联锁机内主处理器CPU板（3006）故障或CPU板上的FLASH芯片故障。
1.3.3 联锁机内的板卡松动或插接不良、不到位，或计算机板故障也会造成联锁机死机。
1.3.4 联锁机内的主机机笼故障。
1.3.5 若联锁机地线混入其他电源也易造成频繁死机。
1.3.6 处理方法：首先重新启动联锁机主机联锁程序，其次将所有板块逐个拔出，数秒钟后按原位重新插上，保证插接牢固，接触良好。最后更换故障的板块、芯片或主机机笼。
1.4采集板、驱动板故障
判断是采集故障还是驱动故障的方法很简单，设备状态回不来为采集故障，操纵设备无响应为驱动故障。当采集板或驱动板故障时，很容易由控制台的故障现象判断，如：道岔无表示、扳不动，信号机灭灯、开放不了，轨道电路红光带灯。处理方法打开电务维修机的报错信息查看，可直接查出第几块板错误，关掉电源拔出故障板更换后即可恢复，也可从采集板或驱动板上对应设备的码位指示灯来判断，若室外单项设备均正常，操纵设备无反应，说明驱动板故障；设备的各种表示状态回不来，说明是采集板故障，更换故障板后即可恢复。
1.5上位机死机
控制台屏幕显示无任何变化，即使列车通过后其进路白光带也不变化，信号也不关闭；不接受任何操作命令，控制台鼠标失效，鼠标移动不动，按压鼠标左右键无反应；控制台显示时钟停止跳动。处理方法：倒机或重新启动上位机。
1.6上位机与联锁机通信故障
控制台屏幕显示“联锁机通信中断”，出现全站道岔无表示、轨道红光带、信号机灭灯; 联锁机工作正常，但查看通信状态灯发现，接发灯只有“发”灯闪烁而“接”灯无闪烁。处理方法：重新启动上位机，如仍未恢复，再进行上位机切换,检查光端盒工作是否正常,检查通信卡、通信接口、通信电缆通道。
2 维修机几种典型故障
2.1维修机不工作:首先检查维修机的电源输入插头、插座是否插接良好；其次检查与配电柜之间的电源连线是否良好；最后系统配电柜的电源是否送出。
2.2维修机死机。维修机的屏幕显示无任何变化，不接受任何操作命令，鼠标失效，鼠标移不动，阿米亚鼠标左右键无反应，屏幕显示时钟停止跳动。处理方法：重新启动维修机。
2.3维修机显示器蓝屏:检查维修机显卡是否松动或故障;视屏电缆是否断线、脱落;维修机内部的系统是否崩溃。
2.4维修机通信故障。监控机报“维修机通信中断”:检查维修机的程序是否中止运行;若是程序中止运行，重新运行维修机程序;若不是程序中止运行，检查HOP及各网线插头是否正常；检查与联锁机通信电缆是否良好，不良处理。
3 分散自律调度集中系统（即CTC系统）的几点建议
分散自律调度集中系统是综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列车运行调整计划控制为中心，兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。作为铁路新型技术装备，CTC系统已经成为铁路系统探索的新课题。
3.1建议统一规定
建议在起步阶段对CTC系统车务终端的软件操作界面和操作方法进行统一：目前全路研制和开发CTC系统的单位有多家，虽然铁道部对该系统软硬件的技术原则和要求都进行了规定，但对于系统车务终端的软件操作界面和操作方法没有进行统一。
3.2建议统筹兼顾
建议在CTC系统软件设计前应充分征求电务、车务及相关部门的意见。目前现行CTC系统软件设计调试的做法是：在具备基本功能的前提下，根据工程开通过程中电务、车务、调度等部门的各自要求不断地进行功能增加和完善。这样做造成试验工作多次重复进行，且大大增加了软件修改带来的错误风险。
3.3建议共同试验
建议电务和车务部门在软件仿真和系统开通试验时相互协调共同进行综合试验
3.4软件修改的建议
建议在软件修改后，应向设备维护单位提供正式书面的软件修改通知单，应说明修改的内容及试验的范围等，同时进行彻底试验，以确保软件的可靠使用。
3.5通道维护的建议
CTC系统虽作为一个独立的系统，但它与其他许多系统发生信息交换。CTC系统从既有的车站联锁系统中获取必要的站场表示信息，同时又能把车务终端的操作命令通过自律机输出到车站联锁系统进行设备控制；与无线车次号校核系统接口，接受机车上有关信息；与无线调度命令传送系统接口，将调度命令、接车进路预告信息、调车作业通知单传送到机车；与路由器等通信设备结合，完成信息数据的远距离交换，实现车站和调度中心的通信。论文参考网。从现有的系统间通信故障判断手段来看，只能查看网管图的情况，通过更换串口、串口隔离器的排除法来处理故障，而没有必要的软件方法或仪器，大大增加了故障延时。建议能提供用于判断系统间通信故障的软件方法或仪器，以迅速准确地排除此类故障
参考文献
1. 吕永昌/林瑜筠. 计算机联锁 中国铁道工业出版社 2007
2. 常孟光/岳春华/范伏安. 车站计算机联锁操作及维护(TYJL系列) 中国铁道工业出版社 2002
3. 宋晓萍//周杰. 铁路列车调度指挥系统(TDCS)实用问答 中国铁道工业出版社 2008
论文摘要:就车站信号联锁设计，着重探究了站场外形模拟和其后的进路选择、进路联锁的设计过程。联锁图表软件作为车站信号工程设计的重要组成部分，提出了在不改变车站数据信息情况下，自适应于站场外形的联锁图表软件的设计方法。实现了车站信号联锁图表设计的系统化和标准化。
联锁图表是铁路信号工程设计的重要组成部分，直接关系到车站信号控制系统的结构，是确保行车平安，提高运营效率的基础。联锁图表工程设计烦琐，逻辑运算复杂，手工设计极易产生错误。为此，许多探究设计单位都曾做过不同程度的努力，但在站场外形自适应方面仍存在着许多尚待解决的新问题。本文就自适应于站场外形的联锁图表软件的数据信息、站场外形模拟、进路联锁和绘制指令的实现技术和结构，作简要论述，供同行参考。
1条件数据信息
条件数据信息是联锁图表软件运行的基础，是软件结构、运算处理和程序控制的关键。根据软件设计的总体要求，条件数据信息应满足系统设计要求，其编制在格式、输人输出和数据含义方面，应做严格的规定和标准，以提高系统的可靠性和处理速度。基本数据信息如图1所示。
对于站场上轨道绝缘(无论是否超限)的表示方式，是在对应其类型的位置处，根据不同的站场道形布置、侵限绝缘节的设置情况标注代码。以假定来自4个方向的侵限为前提，规定若绝缘节设置在道岔直股上，为水平方向侵限;设置在道岔弯股时，为垂直方向侵限。设侵限绝缘在原点，道岔直股平行于X轴，表1、图2列出4个象限内的各种侵限形式。图2中，箭头表示行车方向，方框表示被侵人方向的区段。
在上述的各种侵限中，虽然有些侵限形式，如32,41,42,43的侵限形式，实际上并不存在，但为了软件设计的可靠性和严密性，应使其形式或规定具备充分必要的条件，以方便应用。如，当选择32或42的形式后，就不必在垂直和水平方向同时存在侵限情况下，具体区分是何种侵限形式，即可做出正确处理。对于描述设备类型和属性的数据，其结构应最大限度地满足站场网络图形数据转换的需要。通过删除冗余的或不相关的信息，使图形信息达到较高的压缩比，减少存储空间的占用。就车站信号平面布置图而言，单动和双动道岔、各类调车、列车信号机虽都相对独立，但其图形信息却含有可观的冗余量，如，一个双动道岔可用2个单动道岔图形合成，调车或列车信号机可通过旋转改变方向，等等，图3所示。
2固有数据信息
固有数据信息是由编程人员根据站场模拟、逻辑运算和图形绘制的需要，预先设t的地址码、图形码、图素码和测试码等，这些代码在联锁图表软件运行中提供转换、压缩、校核、编辑和绘图指令生成的支撑。该数据信息的组织，目的在于增强软件的灵活性、适应性和扩充能力，促使软件的处理起点向设计边缘靠近，最大程度地减少手工干预。另外，为了让数据信息能够尽快地从联锁图表中分离出来，以供其它系统软件调用，在数据组织时，还应考虑固有数据信息的划分，避免共享数据信息的重复。
3站场外形模拟
所谓站场外形模拟，是指通过对车站数据信息的处理，生成具有可操作能力的车站信号平面图形的过程。在能够充分反映站场外形网络信息的矩阵内，实施信息压缩处理、线性计算调整，形成站场外形网络雏形，并逐层建立图形曲线的拟合信息，使图形能够以最紧凑的连接方式在局部范围内得到合理化处理。
分支A和分支B布置于网络同一层上，若逐行扫描的顺序从左至右的话，则需依道岔、信号机属性及编号对A.B分支的排列顺序进行判定，并加以调整。若相关道岔分支布置于不同层，则需设图形拟合信息ZA，以使道岔分支正确连接。
对站场网络图形信息中各分支比较集中或过于稀疏的地方，需进行局部、线、点的合理化处理。
总之，在站场外形模拟处理的过程中，图形网络的正确连接是第1位的，其次考虑有效的空间内合理的移动方向和移动量。
4进路联锁
进路联锁一般为列车进路联锁和调车进路联锁，但无论哪一种联锁，都必须先确定进路，再依据站场的实际情况进行联锁。然而，进路联锁设计是根据列车或调车的行驶进行的，因此，进路联锁的处理，需设想一个代表列车或调车的点，从每条进路的始端标识处，沿站场外形网络的分支向所有可能构成列车或调车进路的终端标识处移动，并记录所经线路的全部信息，这样就可以实现联锁图表的进路选择和进路内的所有设备状态的检查。对于侵限、带动和条件敌对等因素的检查处理，必须在进路选择的同时一并进行。如图6所示，实箭头为行车方向，虚箭头为根据侵限标识或道岔位置而规定的搜寻方向，方框为检查区段或带动道岔。超级秘书网
条件敌对的处理方法是当一条进路选择完毕后，分别从该进路的两端标识处向两侧(外方)搜寻所有可能构成敌对进路的始端和终端标识，并记录所经道岔和状态。然后，从敌对进路的始端标识处，依其所记录的每个道岔的相反状态，检查可否构成其它进路，倘若构成，且不和选择进路相冲突，则表明由这条敌对进路始端标识所代表的信号机是有条件敌对，须保留该信号机、道岔的标识和状态，否则为无条件敌对，只保留该信号机。
关键词 地铁，列车自动控制系统，列车自动运行系统，国产化
对于城市轨道交通系统高效率、高密度的要求来说，列车自动控制系统(A TC) 是必不可少的。其中一个重要的子系统 列车自动运行(驾驶) 系统(A TO) 能模拟有经验的司机完成驾驶列车的任务。A TO 子系统利用地面信息实现对列车牵引、制动的控制，使列车经常处于最佳运行状态，提高乘客的舒适度，提高列车准点率，节能能源。
许多国家都在研究A TO 系统，且取得了一定的成绩。我国在此项技术上尚属空白。本文将对比分析三套A TO 系统技术特点。
1 A TC 与A TO 简介
A TC 是一套以安全和效率为目的、调节列车运行间隔的自动控制设备，通过车载设备、地面设备、车站和控制中心组成的控制系统完成列车运行控制。A TC 系统包括三个子系统:列车自动监控系统(A TS) ，列车自动保护系统(A TP) 和列车自动运行系统(A TO) 。
A TS 子系统实现监督、引导列车按预定的时刻表运行，保证地铁运行系统的稳定性。它通过转换道岔建立发车进路，并向列车提供由控制中心传来的监督命令。
A TP 子系统具有超速防护、零速度检测和车门限制等功能。A TP 提供速度限制信息以保持列车间的安全间隔，使列车在符合限制速度的标准下运行。在打开车门前，A TP 先检查各种允许打开车门的条件，检查通过后，才允许打开车门。
A TO 子系统能自动调整车速，并能进行站内定点停车，使列车平稳地停在车站的正确位置。
A TO 从A TS 处得到列车运行任务命令。其信息是通过轨道电路或轨旁通信器传送到列车上的。信息经过处理后传给A TO ，并显示相关信息。A TO 获得有用信息后，结合线路情况开始计算运行速度，得出控制量，并执行控制命令，同时显示有关信息。到站后，开门条件允许后，A TO 打开车门。停站期间，列车通过车-地通信系统把列车信息传送给地面通信器，然后传到A TS。A TS 根据列车信息，把运行信息传给车载A TO 。A TO 的工作原理图如图1 。
图1 ATO 工作原理图
2 A TO 系统技术特点比较
20 世纪90 年代初，北京地铁1 号线部分列车安装了英国Westinghouse 公司的A TO 设备(未使用); 上海地铁1 号线的A TO 设备则是从美国GRS 公司引进的，并于1996 年11 月开始在全线试用。广州地铁1 号线引进的是德国Siemens 公司的A TO 设备，在1999 年6 月正式运营。由于他们的A TO 系统设计不尽相同，因此有必要对不相同的地方进行比较(主要是A TO 设备、A TO 需求数据与传输通道和控制策略)，然后分析各种设计的特点，以利于A TO 的设备国产化。
2. 1 北京地铁1 号线A TO 系统
1. A TO 设备
车载设备: 由设在列车每一端司机室内的A TO 控制器及安装在列车每一端司机室车体下的两个A TO 接收天线和两个A TO 发送天线组成。
地面设备:在各车站设备室内设有站台A TO 通信器PAC(Platform A TO Communicator) 。PAC 内存有至下两个车站的线路信息，并通过与L PU 或RTU 接口，得到来自A TS 子系统的控制命令。在各车站上下行站台以及进行A TO 折返的折返线处轨道上，设有Xd 或X2 环路及Rd 环路。列车在车站停车期间，经联锁电路及轨道电路的有关条件控制向室外环路发送。
2. A TO 需求数据与传输通道
在A TO 数据获取的过程中，车载A TP 接收安全信息。安全信息由列车当前运行区段的AF 900 轨道电路传送，采用低频脉冲调幅方式，有8 种不同的调制频率，6 种用于A TP 速度命令，2 种用于门控命令。另外，车载TWC 系统接收地面TWC 信息。该信息一般是非安全控制功能数据， 诸如运行等级、列车号、目的地和跳停等。该信息采用FSK 调制方式，通过地面TWC 设备向列车发送。最后，车载A TO 接收来自车载A TP 、TWC 的信息和标志线圈的信息。
3. 控制策略
速度调节: A TO 根据从A TP 中获取的MSS 和TS ， 计算列车运行速度曲线。该曲线比较简单， 主要计算加速转匀速、匀速转制动的位置点，以保证列车运行时不超过MSS ， 并且在每个轨道电路区段目标距离处速度不超过目标速度。控制器根据线路的情况自动控制列车的牵引及制动输出，尽量使列车按运行速度曲线的速度来运行。当列车速度超过目标速度时，A TP 设备报警;当超过最大允许速度时，A TP 实施紧急制动。
车站停车: 在车站的定位停车是通过X2 和Xd 环路实现的。列车进入车站X2 环路范围后， 通过地-车之间的感应，得出距停车点的距离，进行第一次位置调整，并使速度尽量贴近预置的停车速度曲线。在Xd 环路处，进行第二次也是最后一次位置调整。若需要对运行时间进行调整，A TS 将给出控制命令，如惰行控制、扣车、下一车站通过等命令， 由A TO 执行。
2. 2 上海地铁1 号线A TO 系统[3 ]
1. A TO 设备
车载设备:主要包括A TO 主控制器，以及车底的A TP/ TWC 接收线圈、TWC 发送天线( TWC 为车-地通信子系统) 、对位天线、标志线圈。
地面设备:包括每个车站A TC 设备室内的车站停车模块以及沿每个站台布置的一组地面标志线圈。
2. A TO 需求数据与传输通道
在A TO 数据获取的过程中，车载A TP 接收安全信息。安全信息由列车当前运行区段的AF 900 轨道电路传送，采用低频脉冲调幅方式，有8 种不同的调制频率，6 种用于A TP 速度命令，2 种用于门控命令。另外，车载TWC 系统接收地面TWC 信息。该信息一般是非安全控制功能数据， 诸如运行等级、列车号、目的地和跳停等。该信息采用FSK 调制方式，通过地面TWC 设备向列车发送。最后，车载A TO 接收来自车载A TP 、TWC 的信息和标志线圈的信息。
3. 控制策略
速度调节:A TO 与A TP 配合调节速度。A TP 共设6 个速度命令，即20 、30 、45 、55 、65 、80 km/ h 。A TC 系统具有4 个A TS 运行等级，对应于A TP 的各个速度命令有相应的修正速度。参考速度就是接收到的A TP 速度命令、A TS 运行等级的修正速度及定点停车速度曲线三者中最小的速度。A TO 根据轨旁接收的运行等级信息获得运行速度信息， 并调节车速、加速度和程序减速度，以符合所接收的运行等级。在检出限制速度变低并在正常的制动条件下，如果车速大于现在新的速度命令，则以制动减速度0. 97 m/ s2 启动常用制动。A TO 子系统利用闭环反馈技术进行调速，即将实际车速与参考速度之差作为误差控制量。通过牵引/ 制动线对列车实施一定的牵引力或制动力，使误差控制量为零。
车站停车:车载ATO 系统将修正程序停车曲线，以符合所接受的运行等级。精确的车站停车是通过应用轨道电路ID 和边界的转换以及车站的环线来实现的。应用轨道电路的ID 来确定正确的停车曲线的起点。列车经过站外350 m 处的第一对地面标志器时，定点停车曲线便由此启动。定点停车曲线是建立在一个固定减速率基础上的。当ATS 速度与定点停车曲线速度相同时，列车转入定点停车控制模式。列车经过150 m 、25 m 处的地面标志器时，它离开最后停车点的距离信息被不断更新。列车经过8 m 处的有源地面标志器上方，并收到由该标志器发送的信号，列车即刻转为定位停车模式，实施全常用制动，将车停住。车辆对位天线与地面对位天线对齐。
运行时间的调整:主要是通过选择不同的运行等级来实现。惰行模式已经包含在运行等级中。
运行模式的改变:ATC 系统的逻辑要求是必须在列车停下时才可以进行转换，否则将导致一次紧急制动。
转贴于 2. 3 广州地铁1 号线ATO 系统[4 ]
1. ATO 设备车载设备:主要包括ATC 设备机架、速度表、
控制台、ATP 接收天线、PTI 发送天线。地面设备:包括车站交叉环线和PTI 环线。
2. ATO 需求数据与传输通道
由于广州地铁采用FTGS 数字频率轨道电路， 因此能传送报文信息。地面传送给列车的数据全部经轨道电路由车载ATP 接收。ATO 需要的信息主要通过车载ATP 获得。包括经ATP 处理过的信息(实际速度、运行方向、实际位置、列车长度、限速命令、制动减速度，附加信息:下一区段精调、停车位置、车站停车)，以及ATS 经过ATP 传给ATO 的信息(门控、到下一站的时间、车站号、车次号、目的地号、轨道电路号) 。报文由所有类型的电码按照一定的次序组成，是由轨道电路循环发送的。
3. 控制策略
速度调节:ATO 接收到来自ATP 的带四个标志点的速度命令信息(包括最大速度、第一限速、第二限速和入口速度的起点、终点、速度值)，计算列车要求的运行速度。ATO 按照时刻表和运行需要提供三种模式曲线:最大允许曲线，常规速度曲线(较最大速度曲线下降10 %) ，节能速度曲线(较最大速度曲线下降20 %) ;然后根据各种线路情况、车辆信息，计算所需牵引力或制动力，使列车到达要求速度。列车设定了最大加速率，以便列车平稳运行。控制算法中有一条警告曲线，总比ATP 的最大允许速度曲线低一点。当超过警告曲线，则报警。
车站停车:车站内的位置调整点由多交叉的环路提供，如图2。环路的头和尾是所谓的环路边界。相对应地车站中间的环线交叉是用来确定距离的，一般的距离是6 个枕木间距。另外还定义一些粗调点，它们间的距离减至3 个枕木间距且四个一组。
图2 定点停车交叉环线
ATP 车载设备能接收到这些交叉点，并把每个交叉点的处理信号传给ATO 。ATO 计算每个交叉点间的距离。粗调点只有在期望的位置窗口内才能被识别到。假如识别到粗调点，则下一个交叉点便可用作位置同步。这些交叉点的位置已预设在ATO 中。
巡航/ 惰行是ATO 的一项辅加功能。时间充裕的话，可以采用巡航/ 惰行来调整运行时间，节省能源。
正线上改变运行模式:在列车运行中的任一时刻，司机可以通过移动操纵杆使之脱离零位，从而进行人工驾驶。在任何时候和任何驾驶阶段， ATO 给出可以进行ATO 驾驶的显示，司机通过移动操作杆，使之进入零位置并贝压ATO 启动键， 列车的运行模式变为ATO 模式。
2. 4 系统分析比较
以上三套系统中，以广州地铁1 号线ATO 系统运行效果最好，上海地铁1 号线ATO 系统次之。经过以上的分析比较发现:
从信息获取的角度来讲，北京采用车站ATO 通信器，ATO 只在站内获得信息，信息的实时性较差;上海地铁1 号线通过轨道电路和轨旁TWC ， 广州地铁1 号线通过轨道电路，均使ATO 在运行时仍能接收最新信息。
从ATP 限速模式来讲，北京地铁1 号线与上海地铁1 号线采用分级速度控制模式;广州地铁1 号线则采用模式曲线速度控制模式。模式曲线ATP 限速模式能使ATO 控车更高效，更平稳。
从停车方式来讲，北京地铁1 号线与上海地铁1 号线采用的是点式模式，在固定位置处有相应的线圈;广州地铁1 号线则采用连续模式，在站内铺设连续交叉环线，在定点调整距离的基础上，还能通过交叉环线脉冲跟踪列车的位置。
从运行时间调整来说，北京地铁1 号线ATO 根据ATS 在车站给出的惰行命令来调整，ATO 设备本身只是根据各种速度命令来执行操作;上海地铁1 号线ATO 则是通过ATS 由轨旁设备给出运行等级命令，按相应的速度运行来调整运行时间; 广州地铁1 号线ATO 能计算所要采用的运行等级，以便选用不同的牵引百分比实施控制，来调整运行时间。广州地铁1 号线ATO 还能计算惰行模式牵引力的切除点，以实现准时运行。相对来说， 广州地铁1 号线ATO 对准时性的实现与运行时间的调整都比较灵活。
3 ATO 系统车载设备的国产化研究
通过分析比较，对国产化ATO 的设计要求如下:信息可通过轨道电路以报文的形式发送;限速模式可采用模式曲线方式;停车设备可采用铺设连续交叉环线;时间的调整要求能实时计算。
3. 1 工作原理
以广州地铁1 号线ATO 系统为基础，结合实际情况，开发ATO 系统车载设备。ATO 从ATS 处得到列车运行任务命令。该信息是与地面线路信息一起组成报文，通过轨道电路传送的，由车载ATP 统一接收。ATP 将经过处理的对ATO 有用的信息传给ATO ， 并显示相关信息，且不断地监视ATO 的工作。ATO 获得有用信息后，根据实际运行速度和ATP 的最大允许速度，计算运行速度，得出控制量并执行控制命令。巡航/ 惰行模块由独立的控制器来辅助完成。到站后，ATO 通过PTI(车地通信发送天线) 向地面发送列车信息，并传到ATS ， 以便识别列车的位置。ATS 根据此列车信息确定列车的新任务后再次通过轨道电路传送给ATO 。在区间运行时，每进入新的轨道区段，ATO 便接收新的地面信息，以便进行速度调整。在运行过程符合ATO 条件时，允许灵活地切换到ATO 模式。
3. 2 ATO 车载设备的设计
ATO 车载设备是ATO 系统的核心部分，是设计的难点。以下分析一下ATO 车载设备的接口。ATO 的车载设备接口如图3。其中CCU 为中央控制单元，通过总线控制着ATO 、ATP 、显示器间的数据通信; L1 、L2 为与ATO 接口的显示灯; ATO 与ATP 间有多根信号线直接连接，包括系统激励线、ATO 允许等等;E1 到E10 为与ATP 接口的开关、按钮或显示灯，包括司机钥匙、ATO 允许等等。地面信息全部由ATP 接收天线接收; PTI 为车-地通信发送天线。
图3 ATP 车载设备接口
以上对我国现有的地铁列车自动驾驶系统进行了分析比较，并对列车自动运行系统车载设备设计的国产化工作略作介绍。相信不久，我国便能拥有自主开发的列车自动运行系统。
参 考 文 献
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