1、城市轨道交通信号与通信系统前言前言 随着现代化城市轨道交通的发展，20世纪90年代以来，我国城市轨道交通加快了建设步伐。城市轨道交通信号系统与铁路信号系统相比，有较大的区别。本书密切结合城市轨道交通的实际情况，介绍各项信号、通信系统。全书分城市轨道交通信号系统概述、城市轨道交通信号基础设备、联锁设备、列车自动控制（ATC）、基于通信的列车控制系统（CBTC）、城市轨道交通的通信系统、电源系统(共七章)进行介绍。城市轨道交通信号与通信系统项目项目一一 城市城市轨道交通信号系统轨道交通信号系统学习城市轨道交通信号系统的特点1城市轨道交通信号系统组成2城市轨道交通信号系统的设备分布3我国城市轨道交通
2、信号技术的发展4城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道交通轨道交通信号系统信号系统城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道交通信号系统轨道交通信号系统任务一任务一 学习城市学习城市轨道交通信号系统的轨道交通信号系统的特点特点城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道交通轨道交通信号系统信号系统一、城市轨道交通的特点1.城市轨道交通区别于铁路的特点（1)运营范围 (5)车站 （9）通信信号 (2)运行速度 (6)车辆段 （10）运营管理 (3)服务对象 （7）车辆 (4)线路与轨道 （8）供电城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统
3、交通信号系统2.城市轨道交通区别于城市道路交通的特点 (1)容量大 (2)运行准时、速达 （3）安全 (4)利于环境保护 (5)节省土地资源城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统二、城市轨道交通对信号系统的要求1.安全性要求高2.通过能力大3.保证信号显示4.抗干扰能力强5.可靠性高6.自动化程度高7.限界条件苛刻城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统三、城市轨道交通信号系统的特点1.具有完善的列车速度监控功能2.数据传输速率较低3.联锁关系较简单但技术要求高4.车辆段独立采用联锁设备5.自动化水平高城市轨道交
4、通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统任务二任务二 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统组成组成城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统一、列车运行自动控制系统列车运行自动控制系统（train operation controlATC）列车自动防护(Automatic Train ProtectionATP)列车自动运行(Automatic Train OperationATO)列车自动监控(Automatic Train SupervisionATS)城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系
5、统交通信号系统二、车辆段联锁设备 车辆段设一套联锁设备，用以实现车辆段的进路控制，并通过ATS车辆段分机与行车指挥中心交换信息。城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统任务三任务三 城市城市轨道交通信号系统的设备轨道交通信号系统的设备分布分布城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统一、控制中心设备1.中心计算机系统 5.培训/模拟工作站2.综合显示屏 6.绘图仪和打印机3.调度员及调度长工作站 7.维修工作站4.运行图工作站 8.UPS及蓄电池组城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交
6、通信号系统城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统二、车站及轨旁设备1.集中联锁站及轨旁设备2.非集中联锁站及轨旁设备ATS车站分机车站联锁设备ATP/ATO系统地面设备电源设备维修终端乘客向导显示牌紧急关闭按钮信号机及发生指示器转辙机城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统三、车辆段设备1.ATS分机 5.信号机 2.车辆段终端 6.转辙机 3.联锁设备 7.轨道电路 4.维修终端 8.电源设备城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系
7、统交通信号系统四、试车线设备五、车载ATC设备城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统任务四任务四 我国城市轨道交通信号技术的我国城市轨道交通信号技术的发展发展城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统一、初创阶段 1965年7月1日，我国第一条地下铁道-北京地铁一期工程动工兴建，1971年通车。信号系统的研制在起步阶段接近国际先进水平。1.自动闭塞2.调度集中(CTC)3.列车自动驾驶(ATO)4.继电联锁城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统二、过渡阶段1.早期自主开发的
8、行车指挥与列车运行自动化系统2.北京地铁环线调度集中技术改造3.新型ATP车载子系统的研制与生产4.国际先进信号系统的引进城市轨道交通信号与通信系统项目一项目一 城市城市轨道轨道交通信号系统交通信号系统三、发展阶段 从1994年至今，我国城市轨道交通建设进入了快速发展期，伴之而来的是信号设备的大规模引进。城市轨道交通信号与通信系统城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通信号基础轨道交通信号基础设备设备信 号 机2转 辙 机3轨道电路4微机计轴设备及应答器5继 电 器1城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备城市轨道交通信号与通信系
9、统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备任务一任务一 继继 电电 器器城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备一、继电器原理 继电器是一种电磁开关，是实现自动控制和远程控制的重要设备。根据电磁原理随着衔铁的动作，动接点与静接点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备二、继电器的作用 继电器具有继电特性，能以极小的电信号来控制执行电路中相当大功率的对象，能控制数个对象和数个回路，能控制远距离的对象。与电子器件相比，继电器仍存在一定优势，尤其
10、是具有故障一安全性能，因此不仅现在，而且在未来一定时期内，继电器在铁路信号领域仍将起着重要作用。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备三、对继电器的技术要求 动作必须可靠、准确使用寿命长有足够的闭合和断开电路的能力有稳定的电气特性和时间特性在周围介质温度和湿度变化很大的情况下，均能保持很高的电气绝缘强度城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备四、信号继电器分类 电磁继电器 感应继电器按动作原理分类 直流继电器 交流继电器按动作电流分类 电流继电器 电压继电器输入量的物理性质分类 正常动作继电器 缓
11、动继电器按动作速度分类 普通接点继电器 加强接点继电器按接点结构分类城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备五、安全型继电器1.直流无极继电器(1)结构城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备(2)工作原理 当线圈通以直流电流后产生磁通，使铁芯对衔铁产生吸引力，将衔铁吸向铁芯，使动接点与前接点闭合，此时称为励磁状态(又称为吸起状态)。当线圈中的电流减少或断电时，铁芯对衔铁的吸引力相应减少，衔铁即释放，使动接点与前接点断开并与后接点闭合，此时称为失磁状态（又称为落下状态）。城市轨道交通信号与通信系统项
12、目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备2.整流式继电器 整流式继电器应用于交流电路中，其电磁系统、接点系统、动作原理与直流无极继电器相同，在直流无极继电器的基础上增加整流电路，一般采用四个二极管组成的桥式整流电路。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备任务二任务二 信信 号号 机机城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备一、信号的含义 信号包括听觉信号和视觉信号。听觉信号又称音响信号，是用音响表示的信号，它以音响的强度、频率和时间长短来表达信号含义。视觉信号是用颜色、形状、位
13、置、显示数目及灯光状况表达的信号，如用信号旗、信号灯、信号牌、信号机、信号表示器、信号标志显示的信号。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备二、禁止信号和进行信号 我国视觉信号的基本颜色是红色、黄色和绿色。其中红色信号的基本意义是停车，黄色信号是注意或减速运行，绿色信号是按规定速度运行。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备三、固定信号分类 1.按设置部位分类，可分为地面信号和机车信号 2.按信号机构造分类，可分为色灯信号机和臂板信号机 3.按用途分类，可分为信号机和信号表示器两大类4.按地位分
14、类，可分为主体信号机和从属信号机5.按停车信号的显示意义分类，可分为绝对信号和非绝对信号(亦称容许信号)6.按安装方式分类，可分为高柱信号机、矮型信号机、信号托架和信号桥城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备四、透镜式色灯信号机1.透镜式色灯信号机 透镜式色灯信号机有高柱和矮型两种类型。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备2.透镜式色灯信号机的机构 透镜式色灯信号机的每个灯位由灯泡、灯座、透镜组、遮檐和背板等组成。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础
15、设备设备3.透镜式色灯信号机构分类 透镜式色灯信号机构分为高柱、矮型两大类。高柱、矮型信号机构按结构又分为二显示、三显示两种。 透镜式色灯信号机构的型号含义如下：城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备五、LED铁路色灯信号机构的优点1.可靠性高2.寿命长3.节省能源4.聚焦稳定 5.光度性好6.无冲击电流城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备六、地面信号机的设置1.地面信号机的设置原则（1）设于列车运行方向右侧（2）信号机柱的选择（3）信号机限界城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨
16、道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备2.信号机的设置（1）正线上的信号机设置（2）车辆段（停车场）的信号机设置3.信号机命名城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备七、信号显示1.信号显示颜色的选择 铁路信号的基本色为红、黄、绿三种，再辅以蓝色、月白色，构成铁路信号的基本显示系统。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备2.机构选用和灯光配列（1）色灯信号机灯光配列和应用的规定 当根据实际情况需减少灯位时，应空位停用方式处理。以两个基本灯光组成一种显示时，应有一定的间隔距离，以保证显示清晰。双机构
17、加引导信号是一种专门的信号机型式，需要时，进段（场）信号机可采用此型式。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备（2）各种信号机的灯光配列防护信号机 出段（场）信号机阻挡信号机 调车信号机进段（场）信号机 通过信号机城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备3.信号显示制度（1）信号显示基本要求信号机定位。信号机关闭时机。视作停车信号。区分运行方向。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备（2）信号显示意义 停车，ATP速度命令为零 运行前方道岔在直股（
18、定位），按ATP速度命令运行 运行前方道岔在侧股（反位），按ATP速度命令运行 引导信号，准许列车在该信号机处继续运行，但需准备随时停车，仅对防护站台的信号机设引导信号。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备（3）信号显示距离各种地面信号机及表示器的显示距离应符合下列规定：行车信号和道岔防护信号应不小于400 m；调车信号和道岔状态表示器应不小于200 m；引导和道岔状态表示器以外的各种表示器应不小于100 m。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备任务三任务三 转转 辙辙 机机城市轨道交通信号
19、与通信系统项目二项目二 城市轨道交通信号基础设备城市轨道交通信号基础设备一、转辙机概述1道岔的组成(1)道岔结构(2)道岔的定位和 反位(3)单动道岔和双 动道岔城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备2转辙机的作用其一，转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；其二，道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔；其三，正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示；其四，道岔被挤或因故处于“四开”(两侧尖轨均不密贴)位置时，及时给出报警及表示。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础
20、信号基础设备设备3.对转辙机的基本要求其一，作为转换装置，应具有足够大的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能运动到底时，应随时通过操纵使尖轨回复原位。其二，作为锁闭装置，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭；一旦锁闭，应保证不致因车通过道岔时的震动而错误解锁。其三，作为监督装置，应能正确地反映道岔的状态。其四，道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备4.转辙机的分类(1)按传动方式分类，转辙机可分为电动转辙机、电动液压转辙机。(2)按供电电源种类分类，转辙机可分为直流转辙机和交流转辙机。(3)按锁
21、闭道岔的方式分类，转辙机可分为内锁闭转辙机和外锁闭转辙机。(4)按是否可挤分类，转辙机分为可挤型转辙机和不可挤型转辙机。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备5.转辙机的设置二、ZD6系列电动转辙机1.ZD6-A型电动转辙机结构 ZD6-A型电动转辙机主要由电动机、减速器、摩擦联结器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、外壳等组成。2.主要部件及作用城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备三、S700K型电动转辙
22、机 S700K型电动转辙机是由于我国铁路提速需要，从德国西门子公司引进设备和技术，经消化吸收和改进后，迅速在主要干线推广运用的转辙机。1.S700K型电动转辙机结构2.外锁闭装置3.S700K型电动转辙机的安装装置城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备四、ZYJ7型电液转辙机 电动液压转辙机(以下简称电液转辙机)是采用电动机驱动、液压传动方式来转换道岔的一种转辙装置。1.ZYJ7型电液转辙机结构2.ZYJ7型电液转辙机各部件功能城市轨道交通信号与通信系统项目
23、二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备五、ZDJ9交流电动转辙机 ZD(J)9型电动转辙机是为我国铁路提速的需要研制的。借鉴了国内外成熟的先进技术，并根据道岔的不同转换动程和转换力以及交流、直流不同供电方式开发的系列产品。1ZD(J)9系列电动转辙机的特点2ZD(J)9系列电动转辙机的结构3ZD(J)9系列电动转辙机的动作原理城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号
24、基础设备设备任务四任务四 轨道电路轨道电路城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备一、轨道电路概述1.轨道电路的基本原理 轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘(或电气绝缘)，用引接线连接电源和接收设备所构成的电气回路。2.轨道电路的作用 轨道电路的第一个作用是监督列车的占用，第二个作用是传递行车信息。城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备3.轨道电路的分类（1）轨道电路按供电方式分类（2）按
25、所传送的电流特性分类（3）按使用处所分类（4）按牵引电流的通过路径分（5）按轨道电路内有无道岔分类（6）按分割方式分类城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备4.轨道电路的基本要求二、50Hz微电子相敏轨道电路1.50 Hz微电子相敏轨道电路技术参数2.WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器技术条件3.50 Hz微电子相敏轨道电路原理城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城
26、市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备三、音频无绝缘轨道电路 音频轨道电路具有检测列车占用和传递ATPATO信息两个功能。1.音频无绝缘轨道电路的基本工作原理2.音频无绝缘轨道电路的分类（1）按信息处理技术分为模拟轨道电路和数字编码轨道电路（2）按调制方式分为调幅轨道电路和调频轨道电路3.短路联接音频轨道电路 城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备4.S型连接式音频轨道电路5.几种音频无绝缘轨道电路简介（1）DTC921型轨道电路（2）AF-904型轨道电路（3）AF-902缘轨道电路四、国产化试验型数字轨道电路城市轨道交通信号与通信系
27、统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备任务任务五五 微机微机计轴设备及计轴设备及应答器应答器城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备一、计轴系统的基本原理 一个计轴区段在入口和出口各设一套轨旁设备，设在控制中心的计轴运算器把入口和出口的轴数进行比较进而判断轨道区段的状态。1.电子计轴点ZP432.计算机计轴系统AzSM城市轨道交通信号与通信系统项目二项目二 城市城市轨道交通轨道交通信号基础信号基础设备设备二、应答器1地面应答器设备(1)地面电子单元(LEU)(2)地面应答器2车载应答器设备城市轨道交通信号与通信系统城市轨
28、道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备学习联锁1计算机联锁36502电气集中联锁2城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备任务一任务一 学习学习联锁联锁城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备一、联锁的定义 为了保证车站的列车、调车作业安全，信号、道岔、进路之间必须建立相互制约的关系，称为联锁关系，简联锁。二、联锁的主要内容1.不允许建立会导致列车、机车车辆冲突的进路 2.进路上的道岔必须被锁闭在与所办理进路相符合的位置3.信号机的显示必须与进路的开通状态相符合城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备三、联锁设备1.继电联锁2.计算机
29、联锁城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备任务二任务二 65026502电气集中联锁电气集中联锁城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备一、设备组成城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备 二、主要技术要求1.基本操作原则2.进路锁闭3.信号的开放4.信号的关闭5.进路的自动解锁6.人工办理解锁进路及解锁轨道电路区段7.道岔的锁闭城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备三、列车进路办理方法四、调车进路办理方法1.接车进路2.发车进路3.变通进路1.调车基本进路2.长调车进路3.变通进路城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁
30、设备联锁设备五、引导接车办理方法1.引导进路锁闭 (1)将进路上的有关道岔转换到规定位置开通进路，如果有道岔区段轨道电路故障，还要对该区段的道岔进行单独锁闭(防止故障排除后，该区段的道岔自动解锁)。(2)破铅封按压相应的引导按钮，其上方白色表示灯点亮，沿道岔开通方向锁闭进路，控制台显示白光带，进站信号机开放引导信号。(3)列车驶入进站信号机内方，引导信号自动关闭，引导进路不随列车运行而自动解锁，列车沿进路通过后，除股道显示红光带外，整条引导进路显示白光带，引导按钮上方表示灯不灭，进路仍继续处于锁闭状态。(4)车站值班员确认列车全部驶入股道停妥后，办理引导进路解锁手续，即同时按压本咽喉总人工解锁
31、按钮和接车进路始端按钮，进路不经延时立即解锁，白色光带熄灭。城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备2.引导总锁闭 (1)将进路上的有关道岔转换到规定位置开通进路；(2)破铅封按下本咽喉的引导总锁闭按钮，其上方白色表示灯点亮，表示将全咽喉联锁道岔锁闭；(3)破除铅封按下相应的引导按钮，进站信号机开放引导信号，但没有白光带；(4)列车驶入进站信号机内方，引导信号自动关闭，在控制台上可以通过红光带监督列车运行；(5)车站值班员确认列车全部驶入股道后停妥后，办理解锁手续，拉出引导总锁闭按钮，本咽喉道岔解锁。城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备六、进路的解锁 1.进
32、路的自动解锁 (1)正常解锁 (2)调车中途返回解锁 2.进路的取消 3.进路的人工解锁 4.区段解锁城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备七、控制台其他操作1.道岔的单独操纵2.道岔的单独锁闭3.重复开放信号4.取消对进路按钮的误操作5.接通表示灯6.切断报警城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备任务三任务三 计算机计算机联锁联锁城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备一、计算机联锁的发展二、计算机联锁的功能与特点1.计算机联锁控制系统的联锁功能2.计算机联锁控制系统的特点(1)联锁逻辑运算(2)轨道电路信息处理(3)进路控制(4)道岔控制
33、(5)信号机控制(1)性能方面(2)经济方面(3)维护方面(4)其他方面城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备三、计算机联锁操作形式1.控制台方式2.数字化仪方式3.鼠标方式城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备四、TYJL-II型计算机联锁系统1.计算机联锁设备组成城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备(1)人机会话计算机(2)联锁计算机(3)控制器(4)电务维修机城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备2.TYJL-II型微机联锁系统的设备布置城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备3.控制台和屏幕显示（
34、1）轨道区段屏幕显示（2）列车信号屏幕显示（3）调车信号屏幕显示（4）道岔屏幕显示（5）按钮设置屏幕显示城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备4 .进路的办理与操作（1）列车进路（2）调车进路（3）对原铅封按钮的相应办理（4）误办的进路（5）进路的故障解锁（6）单独操纵和单独锁闭道岔（7）封闭信号和封闭道岔（8）闭塞办理（9）引导接车城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备五、SICAS联锁系统1.SICAS联锁系统组成及功能城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备2.联锁主机的结构3.与有关设备接口4.进路设置(1)与车辆段联锁接口 (2)与
35、洗车机接口 (3)与防淹门接口 (4)与ATC接口(5)与相邻联锁系统接口(1)ATS的自动列车进路 (2)RTU的自动列车进路(3)追踪进路 (4)人工排列进路城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备5.进路排列的条件 (1)进路中的道岔没有被征用在相反的位置上。(2)进路中的道岔没有被人工锁定在相反的位置上。(3)进路中的道岔区段、轨道区段没有被封锁。(4)进路中的信号机没有被反方向进路征用。(5)进路中的监控区段没有被进路征用。(6)进路的非监控区段没有被其他方向进路征用。(7)从洗车厂接收到一个允许洗车的信号。(8)与相邻联锁通信正常。(9)防淹门打开且未请求关闭。(1
36、0)与车厂的照查功能正常。城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备6.LOW的组成（1）设备组成 LOW的全称是Local Operator Workstation，中文含义为现场操作员工作站。（2）屏幕显示 7.LOW的操作命令城市轨道交通信号与通信系统项目三项目三 联锁设备联锁设备8.LOW的操作举例（1）对进路的操作（2）对道岔的操作（3）对轨道区段的操作（4）对信号机的操作9. LCP盘的操作（1）紧急停车（2）扣车城市轨道交通信号与通信系统城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )列车自动运行(ATO)子系统4列车自
37、动监控(ATS)子系统3列车自动防护（ATP）子系统2列车自动控制(ATC)系统的构成1城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )任务一任务一 列车自动控制列车自动控制(ATC)(ATC)系统的系统的构成构成城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )一、列车自动控制系统的构成1列车自动监控(Automatic Train Supervision，ATS)子系统2列车自动防护(Automatic TrainProtection，ATP)子系统3列车自动运行(Automatic Train Op
38、eration，ATO)子系统城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )二、ATC系统的功能1.ATC系统的五个原理功能2.ATC系统功能组成（1）ATS功能（2）联锁功能（3）列车检测功能（4）ATC功能（5）PTI功能城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )三、ATC系统分类1.点式ATC（1）点式A
39、TP系统组成地面应答器轨旁电子单元LEU车载设备城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )（2）点式ATP系统的基本工作原理城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )2.连续式ATC系统（1）采用轨道电路的连续式ATC系统（2）采用轨间电缆的ATC系统（3）无线ATC系统城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )任务二任务二 列车自动防护（列车自动防护（ATPATP）子系统子系统城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运
40、行自动控制(ATC(ATC) )一、列车自动防护（ATP）子系统的发展二、ATP系统的组成城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )三、ATP的基本工作原理1.列车检测2.列车自动限速3.目标速度和目标距离4.制动模式(1)分级制动(2)一级制动城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )5.测速与测距6.速度限制(1)固定限速(2)临时限速7.常用制动和紧急制动8.停站(1)车站程序停车城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )(2)车站定
41、位停车9.车门控制四、ATP系统的主要功能1列车定位2速度和距离测量3ATP监督功能（1）速度监督功能（2）方向监督功能（3）车门监督功能（4）紧急制动监督功能（5）后退监督（6）报文监督功能（7）设备监督功能城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )4超速防护5停车点防护6列车间隔控制7车门控制8站台屏蔽门控制9其他功能城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )任务三任务三 列车自动监控列车自动监控(ATS)(ATS)子系统子系统城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车
42、运行自动控制(ATC(ATC) )一、ATS系统的组成1.控制中心设备2.车站设备3.车辆段设备4.列车识别系统(PTI)5.列车发车计时器(TDT)城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )二、ATS系统的主要功能1.控制中心ATS主要功能2.车站ATS主要功能3.停车场ATS主要功能(1)管理信号设备（2)列车描述(3)自动进路设置(4)运行图调整(5)运行图管理城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )三、ATS系统的基本原理1.自动列车跟踪(1)列车识别号报告(2)列车识别号跟踪2.
43、自动排列进路(1)运行触发点(2)确定进路(3)进路的可行性检查城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )3.时刻表系统(1)时刻表的创建(2)时刻表的在线修改4.列车自动调整(1)列车运行调整所需采集的数据(2)列车运行调整的目标(3)列车运行调整的系统模式城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )(4)列车运行调整的基本方法(5)列车运行调整的算法5.控制和显示6.记录功能7.列车运行图显示8.培训演示城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(AT
44、C) )四、控制模式1.控制中心自动控制模式(CA)2.控制中心自动控制时的人工介入控制或利用CTC系统的人工控制模 式(CM)3.车站自动控制模式4.车站人工控制模式5.控制模式间的转换城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )任务四任务四 列车自动运行列车自动运行(ATO)(ATO)子系统子系统城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )一、ATO系统的组成1.列车自动运行系统车载设备(1)车载ATO模块(2)ATO车载天线(3)人机界面2.列车自动运行系统地面设备(1)常用制动 (2)紧
45、急制动城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )二、驾驶模式及模式转换1.驾驶模式（1）列车自动运行驾驶模式(ATO模式或AM模式)（2）列车自动防护驾驶模式(SM模式或CM模式)（3）限制人工驾驶模式(RM模式)（4）非限制人工驾驶模式(关断模式、URM模式)(5)自动折返驾驶模式(AR模式)城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )2.驾驶模式的转换（1）列车驾驶模式转换的规定（2）各种驾驶模式间的切换三、ATO系统的主要功能1.ATO系统基本控制功能(1)自动驾驶(2)无人自动折返(3
46、)自动控制车门开闭城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )2.ATO系统服务功能(1)列车位置(2)允许速度(3)巡航惰行功能(4)PTI支持功能3.列车自动驾驶4.车站程序停车城市轨道交通信号与通信系统项目四项目四 列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC(ATC) )5.车站定位停车6.车站发车7.车门控制和停站8.折返9.跳停城市轨道交通信号与通信系统城市轨道交通信号与通信系统项目五项目五 基于基于通信的列车控制系统（通信的列车控制系统（CBTCCBTC）基于漏泄波导通信的列车运行控制系统3西门子的CBTC系统结构与功能2CBTC系统
47、的特点与分类1城市轨道交通信号与通信系统项目五项目五 基于基于通信的列车控制系统（通信的列车控制系统（CBTCCBTC）任务一任务一 CBTCCBTC系统的特点与分类系统的特点与分类城市轨道交通信号与通信系统项目五项目五 基于基于通信的列车控制系统（通信的列车控制系统（CBTCCBTC）一、CBTC系统的特点 (1)实现列车与轨旁设备实时双向通信且信息量大。(2)可减少轨旁设备，便于安装维修，有利于紧急状态下利用线路作为人员疏散的通道，有利于降低系统全寿命周期内的运营成本。(3)便于缩短列车编组、高密度运行，可以缩短站台长度和端站尾轨长度，提高服务质量，降低土建工程投资；实现线路列车双向运行而
48、不增加地面设备，有利于线路故障或特殊需要时的反向运行控制。(4)可适应各种类型、各种车速的列车，由于移动闭塞系统基本克服了准移动闭塞和固定闭塞系统地对车信息跳变的缺点，从而提高了列车运行的平稳性，增加了乘客的舒适度。(5)可以实现节能控制、优化列车运行统计处理、缩短运行时分等多目标控制。(6)移动闭塞系统，尤其是采用高速数据传输方式的系统，将带来信息利用的增值和功能的扩展，有利于现代化水平的提高。(7)由于移动闭塞系统具有很高的实时性和响应性的要求，因此，其对系统的完整性要求高于其他制式的闭塞方式，系统的可靠性也应具有更高要求。城市轨道交通信号与通信系统项目五项目五 基于基于通信的列车控制系统
49、（通信的列车控制系统（CBTCCBTC）二、CBTC系统的分类基于电缆环线传输方式的移动闭塞ATC系统框图城市轨道交通信号与通信系统项目五项目五 基于基于通信的列车控制系统（通信的列车控制系统（CBTCCBTC）基于无线通信的移动闭塞ATC系统框图城市轨道交通信号与通信系统项目五项目五 基于基于通信的列车控制系统（通信的列车控制系统（CBTCCBTC）任务二任务二 西门子的西门子的CBTCCBTC系统结构与系统结构与功能功能城市轨道交通信号与通信系统项目五项目五 基于基于通信的列车控制系统（通信的列车控制系统（CBTCCBTC） 西门子的CBTC系统由VICOS、SICAS、TRAINGUAR
50、D MT三个子系统组成。它们分为中央层、轨旁层、车载层四个层级，分级实现ATC功能。城市轨道交通信号与通信系统项目五项目五 基于基于通信的列车控制系统（通信的列车控制系统（CBTCCBTC）一、VICOS VICOS分为中央级的VICOS OC 501和车站级的VICOS OC 101。二、SICAS SICAS主要包括列车进路计算机(TRC)和车站操作员工作站(LOW)。三、TRAINGUARD MT TRAINGUARD MT系统包括ATPATO和通信设备。城市轨道交通信号与通信系统项目五项目五 基于基于通信的列车控制系统（通信的列车控制系统（CBTCCBTC）四、系统功能1.ATS功能2
