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摘要：城市轨道交通的发展有效的缓解了城市交通拥堵等问题，对于城市功能的恢复和提升有重要的帮助，所以当前的城市规划将轨道交通作为了一项重要的内容。其实就城市轨道交通的具体发展来看，最为根本的是安全问题，此问题得到解决，轨道交通的所有优势都会得到进一步的体现。通过具体的分析发现影响城市轨道交通运行安全的重要因素是信号系统，所以对信号系统做分析和了解十分的必要。基于此，本文就城市轨道交通信号联锁功能的仿真和实现做讨论，旨在为信号系统的安全性和稳定性提升提供帮助。
关键词：城市轨道交通；信号联锁功能；仿真
在城市轨道交通领域，信号设备的利用有重要的价值，所以需要保证信号设备的作用和功能发挥。就当前的分析来看，对信号设备做模拟演练主要利用的是运输生产设备的空档期，在这个空档期利用人力完成演练，存在的突出问题是工作量大、成本高而且演练的次数比较少，周期也比较的长。从安全角度做考虑，利用人力完成的演练其安全性保证不够显著，所以需要一套可以仿真城市轨道交通信号系统和突发故障应急处理的模拟演练系统。将计算机联锁结构进行结合，做具体的模拟系统设计，以下是对该系统的具体概述。
一、计算机联锁系统结构与配置
在国内，使用比较广泛的计算机联锁系统为西门子计算机联锁系统，该系统当中能够实现信号联锁的核心设备是由工作站、连锁计算机、单元接口模块以及相关的信号现场设备构成的。对西门子计算机联锁系统做具体分析，其核心是西门子公司研发的SIMIS3216故障安全型计算机，此计算机具有3取2的冗余功能。在系统中，工作站主要采用的是一台具有标性的商用PC机，此PC机主要做操作和显示单元的利用。
二、联锁模拟系统结构
要对系统进行仿真和模拟，需要对系统的模拟结构做全面的分析。从具体的研究来看，结构主要分为硬件结构和软件结构。
（一）硬件结构
就硬件结构的分析来看，系统采用蚁据驱动模型，此模型的核心部分是蚁据库。对蚁据库当中的信息进行利用可以实现逻辑规则和站场元素的位置信息存储，中央与车站操作机之间的状态同步等。对硬件系统结构做具体分析，中央控制机和车站工作站分别对实际联锁系统的城市轨道交通控制中心和车站的操作和控制部分进行了代表。
（二）软件结构
软件结构同样不能忽视。对系统的仿真和实现做具体分析发现软甲结构采用了组半化的设计，此种设计代替了实际系统当中各种站场元素状态、模拟系统与实际系统的对应结构。做进一步的分析可知，实际系统的操作控制层和控制监督层合并至操作工作站后同时实现，这种合并可以称之为操控层、同步层用于实现各级操作机之间状态的同步。
三、关键技术
在系统功能仿真和实现的过程中，关键技术的利用十分的重要，所以对具体的利用技术做分析现意义显著。
（一）逻辑处理
从具体的分析来看，关键技术之一是逻辑处理。对城市轨道交通的信号联锁系统做分析发现其涉及的基本要素有轨道、道岔、信号机以及车站等，而每一个元素其都会有十几或者是几十个不同的状态。与此同时，进路、一级侧防、二级侧防等也有着成千上万中的动态变化，在不同的动态变化中又会形成不同的故障，所以城市轨道交通信号联锁系统内部的逻辑是十分复杂的。具体的逻辑运算需要在各个相关元素状态信息的判断基础上来做具体的执行，这样，逻辑处理的有效性才会实现，而目前的逻辑处理方式显然无法达到效率和质量处理的目的，因此需要对逻辑处理的具体方式做改变。简单理解，在逻辑处理的过程中根据系统维护的站场相关元素实现接受或者是拒绝操作，将操作的结果向工作站反馈，并有并作战作出相应的显示，这样的逻辑处理效果会有明显的提升。
（二）状态同步
在系统功能仿真和实现中，另一项关键的技术是状态的同步。从具体的分析来看，城市轨道交通信号联锁系统存在着大量的元素组件，同时还有大量的终端对各个元素的状态做实时的显示。在任何的一个工作站，对底层的设备发出请求并作出相应的改变后，其他的工作站状态也需要做相应的状态改变，所以对各个工作站的状态进行同步是十分必要的。在实际系统中，逻辑运算层经过了逻辑判断会相应的硬件做操控，而实际运行中硬件的操控动作会有1—5s的延迟，所以为了使各站相关元素状态保持同步，更新元素状态命令所花费的实践需要保证在可以接受的范围之内。
（三）模拟多列车运行
在系统功能仿真和实现中，第三项需要重点注意的关键技术是模拟多列车的运行。在具体的模拟中可以采用多线程技术。在此種技术的利用中，每个列车对应一个线程，同时设置一个监控线程，从而实现对界面元素状态的更改。列车根据当前所处区段的状态以及列车的运行时间等进行进路的解锁从而依据规则将监控的线程发送至区段、信号机等元素状态，进而实现列车模拟运行的效果。
（四）模拟故障设置
列车的故障对于行车安全有重要的影响，所以也需要对故障进行模拟。对故障的模拟主要是做相应的故障逻辑判断，人后在模拟系统中做相应的逻辑处理，这样可以具体分析故障的表现形式以及故障危害的大小。通过分析对具体的故障以及故障产生的原因有了更加详细的了解，这样，列车的故障控制策略制定会更加的有效，行车安全的控制会更具效果。
结束语：
总的来说，城市轨道信号联锁功能的发挥对于轨道交通的安全运行有着重要的意义，但是当前的轨道交通信号控制等还有一定的缺陷，所以针对实际应用做轨道交通信号联锁功能的仿真的实现，这样可以有效的发现问题并就问题做出判断和解决，从而提升城市轨道交通的作用价值。
参考文献：
[1]徐新玉，陈后友.城市轨道交通信号联锁功能的仿真与实现[J].铁道通信信号，2017，53（10）：88-91.
[2]严建鹏，魏源，高昕.城市轨道交通信号系统联锁控制权交接研究[J].铁道标准设计，2017，61（9）：138-143.
[3]曾跃.针对城市轨道交通信号联锁设备故障诊断技术的分析[J].大科技，2017（16）.
[4]张天宇.浅谈城市轨道交通信号联锁设备故障分析与诊断[J].数字通信世界，2016（7）.
[5]谢传正.浅谈城市轨道交通信号联锁设备故障诊断技术[J].中国科技投资，2016（20）.
关键词：城市轨道交通；信号联锁功能；仿真
在城市轨道交通领域，信号设备的利用有重要的价值，所以需要保证信号设备的作用和功能发挥。就当前的分析来看，对信号设备做模拟演练主要利用的是运输生产设备的空档期，在这个空档期利用人力完成演练，存在的突出问题是工作量大、成本高而且演练的次数比较少，周期也比较的长。从安全角度做考虑，利用人力完成的演练其安全性保证不够显著，所以需要一套可以仿真城市轨道交通信号系统和突发故障应急处理的模拟演练系统。将计算机联锁结构进行结合，做具体的模拟系统设计，以下是对该系统的具体概述。
一、计算机联锁系统结构与配置
在国内，使用比较广泛的计算机联锁系统为西门子计算机联锁系统，该系统当中能够实现信号联锁的核心设备是由工作站、连锁计算机、单元接口模块以及相关的信号现场设备构成的。对西门子计算机联锁系统做具体分析，其核心是西门子公司研发的SIMIS3216故障安全型计算机，此计算机具有3取2的冗余功能。在系统中，工作站主要采用的是一台具有标性的商用PC机，此PC机主要做操作和显示单元的利用。
二、联锁模拟系统结构
要对系统进行仿真和模拟，需要对系统的模拟结构做全面的分析。从具体的研究来看，结构主要分为硬件结构和软件结构。
（一）硬件结构
就硬件结构的分析来看，系统采用蚁据驱动模型，此模型的核心部分是蚁据库。对蚁据库当中的信息进行利用可以实现逻辑规则和站场元素的位置信息存储，中央与车站操作机之间的状态同步等。对硬件系统结构做具体分析，中央控制机和车站工作站分别对实际联锁系统的城市轨道交通控制中心和车站的操作和控制部分进行了代表。
（二）软件结构
软件结构同样不能忽视。对系统的仿真和实现做具体分析发现软甲结构采用了组半化的设计，此种设计代替了实际系统当中各种站场元素状态、模拟系统与实际系统的对应结构。做进一步的分析可知，实际系统的操作控制层和控制监督层合并至操作工作站后同时实现，这种合并可以称之为操控层、同步层用于实现各级操作机之间状态的同步。
三、关键技术
在系统功能仿真和实现的过程中，关键技术的利用十分的重要，所以对具体的利用技术做分析现意义显著。
（一）逻辑处理
从具体的分析来看，关键技术之一是逻辑处理。对城市轨道交通的信号联锁系统做分析发现其涉及的基本要素有轨道、道岔、信号机以及车站等，而每一个元素其都会有十几或者是几十个不同的状态。与此同时，进路、一级侧防、二级侧防等也有着成千上万中的动态变化，在不同的动态变化中又会形成不同的故障，所以城市轨道交通信号联锁系统内部的逻辑是十分复杂的。具体的逻辑运算需要在各个相关元素状态信息的判断基础上来做具体的执行，这样，逻辑处理的有效性才会实现，而目前的逻辑处理方式显然无法达到效率和质量处理的目的，因此需要对逻辑处理的具体方式做改变。简单理解，在逻辑处理的过程中根据系统维护的站场相关元素实现接受或者是拒绝操作，将操作的结果向工作站反馈，并有并作战作出相应的显示，这样的逻辑处理效果会有明显的提升。
（二）状态同步
在系统功能仿真和实现中，另一项关键的技术是状态的同步。从具体的分析来看，城市轨道交通信号联锁系统存在着大量的元素组件，同时还有大量的终端对各个元素的状态做实时的显示。在任何的一个工作站，对底层的设备发出请求并作出相应的改变后，其他的工作站状态也需要做相应的状态改变，所以对各个工作站的状态进行同步是十分必要的。在实际系统中，逻辑运算层经过了逻辑判断会相应的硬件做操控，而实际运行中硬件的操控动作会有1—5s的延迟，所以为了使各站相关元素状态保持同步，更新元素状态命令所花费的实践需要保证在可以接受的范围之内。
（三）模拟多列车运行
在系统功能仿真和实现中，第三项需要重点注意的关键技术是模拟多列车的运行。在具体的模拟中可以采用多线程技术。在此種技术的利用中，每个列车对应一个线程，同时设置一个监控线程，从而实现对界面元素状态的更改。列车根据当前所处区段的状态以及列车的运行时间等进行进路的解锁从而依据规则将监控的线程发送至区段、信号机等元素状态，进而实现列车模拟运行的效果。
（四）模拟故障设置
列车的故障对于行车安全有重要的影响，所以也需要对故障进行模拟。对故障的模拟主要是做相应的故障逻辑判断，人后在模拟系统中做相应的逻辑处理，这样可以具体分析故障的表现形式以及故障危害的大小。通过分析对具体的故障以及故障产生的原因有了更加详细的了解，这样，列车的故障控制策略制定会更加的有效，行车安全的控制会更具效果。
结束语：
总的来说，城市轨道信号联锁功能的发挥对于轨道交通的安全运行有着重要的意义，但是当前的轨道交通信号控制等还有一定的缺陷，所以针对实际应用做轨道交通信号联锁功能的仿真的实现，这样可以有效的发现问题并就问题做出判断和解决，从而提升城市轨道交通的作用价值。
参考文献：
[1]徐新玉，陈后友.城市轨道交通信号联锁功能的仿真与实现[J].铁道通信信号，2017，53（10）：88-91.
[2]严建鹏，魏源，高昕.城市轨道交通信号系统联锁控制权交接研究[J].铁道标准设计，2017，61（9）：138-143.
[3]曾跃.针对城市轨道交通信号联锁设备故障诊断技术的分析[J].大科技，2017（16）.
[4]张天宇.浅谈城市轨道交通信号联锁设备故障分析与诊断[J].数字通信世界，2016（7）.
[5]谢传正.浅谈城市轨道交通信号联锁设备故障诊断技术[J].中国科技投资，2016（20）.