西門子信號(hào)系統(tǒng)在中國城軌的應(yīng)用

　　隨著中國一些大城市的日益發(fā)展， 中國的城市軌道交通也取得了長足的進(jìn)步，西門子公司隨之也將自己先進(jìn)的綜合信號(hào)系統(tǒng)(ATC)引入到中國城市軌道交通中。ATC主要由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)(SICAS)、列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)、列車自動(dòng)駕駛(ATO)和列車自動(dòng)監(jiān)督(ATS)4個(gè)子系統(tǒng)組成。ATC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、系統(tǒng)集成、安裝調(diào)試及工程管理，可以滿足高速度、高密度和不間斷運(yùn)行的要求。由于信號(hào)系統(tǒng)是基于模塊化、靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，從而保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)量和功能的可配置性和可擴(kuò)展性，也很容易把必要的調(diào)整集成到既有信號(hào)系統(tǒng)中去，為項(xiàng)目的配置做好準(zhǔn)備。這些系統(tǒng)已經(jīng)在全世界各大洲不同國家的各種氣候和環(huán)境條件下使用多年。

　　SICAS(西門子計(jì)算機(jī)輔助信號(hào)系統(tǒng))基于故障—安全的SIMIMT原則， 即一種應(yīng)用在安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，硬件故障或者軟件故障的結(jié)果能導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入一種已知的安全狀態(tài)，是經(jīng)過廣泛驗(yàn)證、成熟的聯(lián)鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)和安全數(shù)字總線通信的使用，使得聯(lián)鎖系統(tǒng)的總量最小化成為可能。全面模擬室外設(shè)備的工廠測(cè)試手段，使SICAS系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作量顯著減少。

　　在連續(xù)式通信或者點(diǎn)式通信條件下， 西門子列車控制子系統(tǒng)(TrainGuard MT)列車自動(dòng)防護(hù)和列車自動(dòng)駕駛(ATP/ATO)系統(tǒng)保證列車的安全和連續(xù)監(jiān)督。在連續(xù)式通信條件下，安全的列車分隔是基于移動(dòng)閉塞原理。TrainGuard MT系統(tǒng)基于故障—安全的SIMIS原則，移植經(jīng)過驗(yàn)證的西門子列車控制系統(tǒng)LZB700、基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)以及歐洲列車控制系統(tǒng)(ETCS)。因此，可以選擇不同的運(yùn)行和后備模式，分別采取實(shí)現(xiàn)最佳性能的策略， 以滿足現(xiàn)代城市軌道交通的需求。

　　控制中心(OCC)使用的VICOS OC 501(ATS)系統(tǒng)規(guī)?？梢愿鶕?jù)被監(jiān)督/控制的系統(tǒng)容量來調(diào)整。位于車站控制臺(tái)的本地操作員工作站(基于VICOS OC 101的LOW)監(jiān)督各自的本地聯(lián)鎖區(qū)域。自動(dòng)操作功能在集中控制層和車站級(jí)控制層實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行控制權(quán)交接給車站控制臺(tái)或OCC，可以通過車站值班員或OCC操作員的指令實(shí)現(xiàn)。在正常運(yùn)營條件下，整體信號(hào)系統(tǒng)的控制將由OCC的VICOS OC501實(shí)現(xiàn)。為了保證連續(xù)可靠的運(yùn)行，上述SICAS聯(lián)鎖、TrainGuardMT、VICOS OC501和通信等子系統(tǒng)都是冗余的。有關(guān)的計(jì)算機(jī)都采用符合故障—安全原理的“三取二” 或“二取二”配置。所有與安全相關(guān)的系統(tǒng)都得到了第三方德國權(quán)威機(jī)構(gòu)“地鐵公共運(yùn)行安全”的認(rèn)證，該認(rèn)證也得到了中國鐵路權(quán)威機(jī)構(gòu)的承認(rèn)，同時(shí)也得到了世界各地(巴黎、斯德哥爾摩、香港、廣州、印度和曼谷地鐵等)客戶的認(rèn)同。

　　經(jīng)過多年項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)積累和對(duì)中國鐵路理念的理解，已經(jīng)完成、提供了得到中國市場(chǎng)認(rèn)可的產(chǎn)品。在中國，西門子現(xiàn)代信號(hào)技術(shù)已成功應(yīng)用于廣州地鐵1、2號(hào)線、深圳地鐵1、4號(hào)線一期工程、南京地鐵1號(hào)線、上海辛閔輕軌線；正在實(shí)施的信號(hào)工程是廣州地鐵4、5號(hào)線、北京地鐵10號(hào)線(含奧運(yùn)支線)項(xiàng)目；即將實(shí)施的信號(hào)工程有廣州地鐵2、8號(hào)線、深圳地鐵1號(hào)線延伸線和南京地鐵2號(hào)線等項(xiàng)目。

　　正在實(shí)施中的北京地鐵10號(hào)線及奧運(yùn)支線具有典型代表性。它全長32．9 km，共26個(gè)車站，1個(gè)控制中心。項(xiàng)目采用TrainGuard MT移動(dòng)閉塞列車控制系統(tǒng)(含試車線)并以電子裝備(LEU S21)和應(yīng)答器(Balises)為基礎(chǔ)，符合歐洲一級(jí)列車控制系統(tǒng)(ETCS)標(biāo)準(zhǔn)的車—地點(diǎn)式通信設(shè)備作為備用方案，提供了VICOS ATS、數(shù)字通信系統(tǒng)(DCS)、SICAS微機(jī)聯(lián)鎖、AzS350U型計(jì)軸等技術(shù)系統(tǒng)。SICAS型故障一安全、高可用性的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，可以監(jiān)督和控制道岔，軌道區(qū)段，信號(hào)機(jī)以及
其他室外設(shè)備的部件，包括單獨(dú)操作和排列進(jìn)路；輔助操作，操作員動(dòng)作記錄；進(jìn)路占用和解鎖；與列車自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備的集成等。具備集中和本地操作能力的ATS系統(tǒng)，可以保證系統(tǒng)的高可用性和擴(kuò)展性。其硬件基于SUN 工作站， 主要功能有：在OCC的列車監(jiān)測(cè)和跟蹤(TMT)功能、自動(dòng)進(jìn)路排列(ARS)功能、列車自動(dòng)調(diào)整(ATR)功能、時(shí)刻表功能、人機(jī)交互(HMI)功能、報(bào)表、報(bào)警以及存檔功能等。TrainGuard MT ATP／ATO系統(tǒng)。它是連續(xù)式移動(dòng)閉塞列車控制系統(tǒng)，可由客戶選擇提供點(diǎn)式ATP后備功能。由于點(diǎn)式ATP系統(tǒng)基于歐洲制式應(yīng)答器，與符合ETCS標(biāo)準(zhǔn)的其他系統(tǒng)之間兼容，可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。上述SICAS/VICOS/TrainGuard MT (ATP／ATO)這3個(gè)子系統(tǒng)被分到4個(gè)層級(jí)，以便分級(jí)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目指定的功能。

　　1層：ATS系統(tǒng)的集中控制層，包括10號(hào)線控制中心。VICOS OC 501實(shí)現(xiàn)線路集中控制功能及其備用功能。在車站級(jí)，為車站控制和后備模式的功能提供操作員工
作站和列車進(jìn)路計(jì)算機(jī)(TRC)。

　　2層：沿著線路分布的軌旁層。包括SICAS微機(jī)聯(lián)鎖，Train—Guard MT系統(tǒng)及信號(hào)部件、計(jì)軸和應(yīng)答器部件等，執(zhí)行聯(lián)鎖和軌旁ATP功能。

　　3層：通信層。包括局域網(wǎng)絡(luò)、無線等通信系統(tǒng)以及環(huán)線、應(yīng)答器等地—車通信設(shè)備。

　　4層： 包括TrainGuard MT的車載ATP和ATO功能，以及連續(xù)式/點(diǎn)式通信功能。按照地面軌旁信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)營的站間閉塞備用模式基于固定閉塞原理實(shí)現(xiàn)，其列車定位功能通過計(jì)軸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

　　深圳地鐵1、4號(hào)線一期工程，線路全長21．9 km，共計(jì)20個(gè)車站。西門子提供了LZB 700M ATP系統(tǒng)，ⅥCos。OC 501 ATS系統(tǒng)，SICAS微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，并提供與屏蔽門的接口。目前正在實(shí)施的廣州地鐵4、5號(hào)線全長76．5 km， 共計(jì)40個(gè)車站，4個(gè)控制中心。項(xiàng)目采用TrainGuard MT移動(dòng)閉塞列車控制系統(tǒng)(含試車線)、VICOS ATS、SICAS微機(jī)聯(lián)鎖、DCS及AZS350U等。采用基于2．4GHz ISM 頻段的自由無線傳輸，以直序擴(kuò)頻(DSSS)方式實(shí)現(xiàn)連續(xù)車—地傳輸。