西門子信號系統在中國城軌的應用

　　隨著中國一些大城市的日益發展， 中國的城市軌道交通也取得了長足的進步，西門子公司隨之也將自己先進的綜合信號系統(ATC)引入到中國城市軌道交通中。ATC主要由計算機聯鎖系統(SICAS)、列車自動防護(ATP)、列車自動駕駛(ATO)和列車自動監督(ATS)4個子系統組成。ATC系統的設計、生產制造、系統集成、安裝調試及工程管理，可以滿足高速度、高密度和不間斷運行的要求。由于信號系統是基于模塊化、靈活的系統設計準則，從而保證了系統數據量和功能的可配置性和可擴展性，也很容易把必要的調整集成到既有信號系統中去，為項目的配置做好準備。這些系統已經在全世界各大洲不同國家的各種氣候和環境條件下使用多年。

　　SICAS(西門子計算機輔助信號系統)基于故障—安全的SIMIMT原則， 即一種應用在安全系統的設計原則，硬件故障或者軟件故障的結果能導致系統進入一種已知的安全狀態，是經過廣泛驗證、成熟的聯鎖系統。該系統的現代化設計和安全數字總線通信的使用，使得聯鎖系統的總量最小化成為可能。全面模擬室外設備的工廠測試手段，使SICAS系統現場測試工作量顯著減少。

　　在連續式通信或者點式通信條件下， 西門子列車控制子系統(TrainGuard MT)列車自動防護和列車自動駕駛(ATP/ATO)系統保證列車的安全和連續監督。在連續式通信條件下，安全的列車分隔是基于移動閉塞原理。TrainGuard MT系統基于故障—安全的SIMIS原則，移植經過驗證的西門子列車控制系統LZB700、基于通信的列車控制系統(CBTC)以及歐洲列車控制系統(ETCS)。因此，可以選擇不同的運行和后備模式，分別采取實現最佳性能的策略， 以滿足現代城市軌道交通的需求。

　　控制中心(OCC)使用的VICOS OC 501(ATS)系統規模可以根據被監督/控制的系統容量來調整。位于車站控制臺的本地操作員工作站(基于VICOS OC 101的LOW)監督各自的本地聯鎖區域。自動操作功能在集中控制層和車站級控制層實現。運行控制權交接給車站控制臺或OCC，可以通過車站值班員或OCC操作員的指令實現。在正常運營條件下，整體信號系統的控制將由OCC的VICOS OC501實現。為了保證連續可靠的運行，上述SICAS聯鎖、TrainGuardMT、VICOS OC501和通信等子系統都是冗余的。有關的計算機都采用符合故障—安全原理的“三取二” 或“二取二”配置。所有與安全相關的系統都得到了第三方德國權威機構“地鐵公共運行安全”的認證，該認證也得到了中國鐵路權威機構的承認，同時也得到了世界各地(巴黎、斯德哥爾摩、香港、廣州、印度和曼谷地鐵等)客戶的認同。

　　經過多年項目實施的經驗積累和對中國鐵路理念的理解，已經完成、提供了得到中國市場認可的產品。在中國，西門子現代信號技術已成功應用于廣州地鐵1、2號線、深圳地鐵1、4號線一期工程、南京地鐵1號線、上海辛閔輕軌線；正在實施的信號工程是廣州地鐵4、5號線、北京地鐵10號線(含奧運支線)項目；即將實施的信號工程有廣州地鐵2、8號線、深圳地鐵1號線延伸線和南京地鐵2號線等項目。

　　正在實施中的北京地鐵10號線及奧運支線具有典型代表性。它全長32．9 km，共26個車站，1個控制中心。項目采用TrainGuard MT移動閉塞列車控制系統(含試車線)并以電子裝備(LEU S21)和應答器(Balises)為基礎，符合歐洲一級列車控制系統(ETCS)標準的車—地點式通信設備作為備用方案，提供了VICOS ATS、數字通信系統(DCS)、SICAS微機聯鎖、AzS350U型計軸等技術系統。SICAS型故障一安全、高可用性的微機聯鎖系統，可以監督和控制道岔，軌道區段，信號機以及
其他室外設備的部件，包括單獨操作和排列進路；輔助操作，操作員動作記錄；進路占用和解鎖；與列車自動控制系統設備的集成等。具備集中和本地操作能力的ATS系統，可以保證系統的高可用性和擴展性。其硬件基于SUN 工作站， 主要功能有：在OCC的列車監測和跟蹤(TMT)功能、自動進路排列(ARS)功能、列車自動調整(ATR)功能、時刻表功能、人機交互(HMI)功能、報表、報警以及存檔功能等。TrainGuard MT ATP／ATO系統。它是連續式移動閉塞列車控制系統，可由客戶選擇提供點式ATP后備功能。由于點式ATP系統基于歐洲制式應答器，與符合ETCS標準的其他系統之間兼容，可實現互聯互通。上述SICAS/VICOS/TrainGuard MT (ATP／ATO)這3個子系統被分到4個層級，以便分級實現項目指定的功能。

　　1層：ATS系統的集中控制層，包括10號線控制中心。VICOS OC 501實現線路集中控制功能及其備用功能。在車站級，為車站控制和后備模式的功能提供操作員工
作站和列車進路計算機(TRC)。

　　2層：沿著線路分布的軌旁層。包括SICAS微機聯鎖，Train—Guard MT系統及信號部件、計軸和應答器部件等，執行聯鎖和軌旁ATP功能。

　　3層：通信層。包括局域網絡、無線等通信系統以及環線、應答器等地—車通信設備。

　　4層： 包括TrainGuard MT的車載ATP和ATO功能，以及連續式/點式通信功能。按照地面軌旁信號系統運營的站間閉塞備用模式基于固定閉塞原理實現，其列車定位功能通過計軸系統實現。

　　深圳地鐵1、4號線一期工程，線路全長21．9 km，共計20個車站。西門子提供了LZB 700M ATP系統，ⅥCos。OC 501 ATS系統，SICAS微機聯鎖系統，并提供與屏蔽門的接口。目前正在實施的廣州地鐵4、5號線全長76．5 km， 共計40個車站，4個控制中心。項目采用TrainGuard MT移動閉塞列車控制系統(含試車線)、VICOS ATS、SICAS微機聯鎖、DCS及AZS350U等。采用基于2．4GHz ISM 頻段的自由無線傳輸，以直序擴頻(DSSS)方式實現連續車—地傳輸。