城市轨道交通信号系统通用技术条件
国家标准局批准 2004-08-01实施(GB/T 12758-2004)前言
本标准参考了EN50126《铁路应用:可靠性、可用性、可维护性和安全性(RAMS)规范和说明》、GB50157-2003《地铁设计规范》等标准。
本标准代替GB/T12758-1991《地下铁道信号通用技术条件》,并将CJ/T3027.1-1993《城市公共交通信号系统一轻轨交通》的有关内容纳入本标准。
本标准与“GB/T12758-1991”相比主要变化如下:
1)因增加了有关轻轨系统的内容,将本标准名称由“地下铁道信号通用技术条件”改为“城市轨道交通信号系统通用技术条件”。
2)本标准包括范围、规范性引用文件、术语与定义、总则、系统、信号显示、闭塞方式、行车指挥控制、列车运行控制、车辆段和停车声、道口信号、列车检测与信息传递、供电、电磁兼容与防护以及环境条件等共计15章。
3)用“2规范性引用文件”代替“2引用标准”。
4)用“3术语与定义”代替原标准“3术语”,并对术语与定义的条目进行了增、减。
5)在“4总则”中,增加了“4.1基本要求”和“4.2可靠性、可用性、可维护和安全性(RAMS)要求”。
6)增加了“5系统”。
7)增加了“6信号显示”代替原标准“5固定信号”,并对内容予以补充。
8)将原标准“6轨道电路、7闭塞、8联锁”的相关内容分别纳入“12列车检测与信息传递、7闭塞方式、9列车运行控制”,并对内容进行相应修改、补充。
9)将原标准“9行车指挥控制”,变更为“8行车指挥控制”,并对内容予以补充。
10)将原标准“10列车运行控制”变更为“9列车运行控制”,并对内容予以补充。
11)将原标准“11供电”变更为“13供电”,并对内容予以补充。
12)增加电磁兼容的内容,将原标准“12防护”有关内容纳入“14电磁兼容性与防护”。
13)新增“10车辆段和停车场、11道口信号、15环境条件”。
本标准自实施之日起,于1994年1月发布的CJ/T3027.1-1993《城市公共交通信号系统一轻轨交通》废止。
本标准由中华人民共和国建设部提出。
本标准由建设部标准定额研究所归口。
本标准起草单位:北京全路通信信号研究设计院、北京地下铁道运营有限责任公司、北京交通大学。
本标准主要起草人:牛英明、牛建华、申大川、沙斐、刘波、张良、郜春海、唐涛、喻智宏。
GB/T12758于1991年3月发布,本次修订为第一次修订。
1 范围
本标准规定了城市轨道交通信号系统的总则,系统及基本功能、技术要求和环境条件。
本标准适用于城市轨道交通地铁与轻轨系统,也可供单轨及有轨电车等其他城市轨道交通系统参照。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB10493 铁路站内道口信号设备技术条件
GB10494 铁路区间道口信号设备技术条件
EN50121-4:2000 铁路应用:电磁兼容性第四部分:信号与通信设备的发射和抗扰度
TB/T3073-2003 铁路信号电气设备电磁兼容性测试及其限值
3 术语与定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 城市轨道交通信号 urban rail transit signal
应用于城市轨道交通系统中,人工或自动实现行车指挥和列车运行控制、安全间隔控制技术的总称。
3.2 调度集中 centralized traffic control (CTC)
在调度中心内集中显示某一区段内车站、区间、信号、道岔、轨道区段的状态以及列车运行位置,由调度员集中控制区段内的信号和道岔,并指挥列车运行的系统设备。
3.3 列车自动监控 automatic train supervision (ATS)
自动实现行车指挥控制、列车运行监视和管理技术的总称。
3.4 列车自动防护 automatic train protection (ATP)
实现列车运行间隔、超速防护、进路安全和车门等监控技术的总称。
3.5 列车自动运行 automatic train operation (ATO)
自动实现列车运行速度、停车和车门等监控技术的总称。
3.6 实际列车识别 positive train identification (PTI)
通过技术手段确认列车编组的识别号码,判定相应列车为实际需要监控的列车。
3.7 列车自动控制 automatic train control (ATC)
城市轨道交通信号系统实现列车自动监控、列车自动防护、列车自动运行控制技术的总称。
3.8 闭塞 block
用信号或凭证,保证列车之间必须保持一定间隔距离运行的技术方法。
3.9 固定闭塞 fixed block
前方列车与后续列车之间的最小安全追踪间隔距离预先设定且固定不变的闭塞方式。
3.10 移动闭塞 moving block
前方列车与后续列车之间的最小安全追踪间隔距离单元不预定设定,并随列车的移动、速度的变化而变化的闭塞方式。
3.11 准移动闭塞 quasi-moving block
前方列车与后续列车之间的最小安全追踪间隔距离单元预先设定且固定不变,并根据前方目标状态设定列车的目标距离和速度,是介于固定闭塞和移动闭塞之间的一种闭塞方式。
3.12 保护区段 overlap section
为实现超速防护,保证安全停车而延伸的闭塞区段。
3.13 目标速度 target speed
列车运行至前方目标地点应达到的允许速度。
3.14 目标距离 target distance
列车运行至前方目标地点的走行距离。
3.15 安全保护距离 safe protection distance
列车自动防护系统中,列车超速防护实施安全停车控制时,为防止停车位置离散性可能造成的危险,而设置的自预定停车位置至目标地点的安全距离。
3.16 综合自动化 integrated supervision and control system
通过计算机网络、信息处理、控制和系统集成等技术实现城市轨道交通系统机电业务的综合管理、监视和控制。
3.17 城市轨道交通优先 priority of urban rail transit
城市轨道交通列车与公共交通车辆于平交道口交互运行时,以城市轨道交通列车优先通过平交道口的行车组织方式。
3.18 可靠性 reliability
产品在规定的条件下和规定的时间区间内完成规定功能的能力。
3.19 可用性 availability
可修复产品在某一特定瞬间维持其功能的概率或在某一期间内维持其功能的时间比率。可用性是产品可靠性、维修性和维修保证性的综合指标。
3.20 可维护性 maintainability
产品在规定的使用条件下并按规定的程序和手段实施维修时,为保持产品处于正常使用状态或为修复产品的故障、缺陷,使之恢复执行功能状态的能力。
3.21 安全性safety
保证行车和人身以及设备安全的能力,以在给定时刻系统维持安全功能完善的概率指称。
4 总则
4.1 基本要求
4.1.1 城市轨道交通信号系统是实现行车指挥、列车运行监控和管理所需技术措施及配套装备的集合体。信号系统应确保行车安全、提高运输效率、改善工作环境、促进管理的现代化。
4.1.2 信号系统应做到安全可靠、经济合理、适应技术的发展、逐步达到不同系统或子系统设备的互用与协同工作。
4.1.3 城市轨道交通信号系统一般由列车检测、联锁、闭塞与列车控制等行车指挥和列车运行控制等系统设备组成,根据用户需求确定系统的构成与规模,并适应线路的延伸扩展。
4.1.5 行车指挥中心的规模应根据线网规划、线路和机电系统规模统筹考虑,宜实现列车运行的统一指挥调度。
4.1.6 城市轨道交通的运行的线路应能组织独立运行。在有条件的地段,允许有支线或其他运行线路与本线接轨,并组织混合运行。
4.1.7 封闭线路的城市轨道交通系统必须配备列车自动防护系统。非封闭线路的轻轨,根据行车间隔、列车运行速度采取相应技术手段进行列车运行安全防护。
4.1.8 信号系统应确保列车的安全运行,并应保证在最不利的条件下,前方列车处于紧急停车时,后续列车应能实现安全停车。
4.1.9 停号系统应预先设计相关系统或自身系统故障以及灾害发生时的应急运行模式。
4.1.10 信号系统应具有高可靠性和高可用性。涉及行车安全的信号设备应符合故障-安全原则。
4.1.11 信号系统采用的器材、设备和技术指标应符合国家标准或行业标准。应满足环保要求、具有电磁兼容性。
4.1.12 信号系统应具有设备的监测和报警能力。
4.1.13 信号系统的车载设备不得超出车辆限界,信号系统的地面设备不得侵入设备限界。
4.1.14 信号系统的设备应符合城市轨道交通使用环境的要求。设于高架线路或地面线路的信号设备应与城市景观相协调。
4.2 可靠性、可用性、可维护性和安全性(RAMS)要求
4.2.1 可靠性
4.2.1.1 信号系统及其产品应进行可靠性(MTBF)描述,其主要要求如下:
a)采用较高可靠性的元器件。
b)采用必要的冗余技术。
c)结合安全性和可用性描述。
4.2.1.2 信号系统的平均无运行故障间隔时间(MTBSF)根据系统构成的冗余度确定。
4.2.2 可用性
4.2.2.1 信号系统应进行可用性描述,其主要要求如下:
a)重要设备应有冗余措施。
b)设备应具有必要的工作状态检测、故障诊断和报警等技术措施。
c)设备应有故障点指示。
d)设备宜有状态维护的能力,便于维修、更换。
4.2.2.2 信号系统的可用性指标不小于99.98%。
4.2.3 可维护性
4.2.3.1 系统及其设备应具有调整少、维修量小、可预防性维护及故障维护的技术手段,并具有适当的测试点、故障隔离及诊断措施,减少设备修复时间、降低维护成本。
4.2.3.2 制定合理的维护、更换策略并配置在线维护支持设备,减少设备故障停机时间。
4.2.4 安全性
4.2.4.1 信号系统有关安全性的主要要求规定如下:
a)涉及行车安全的运营设备应采用成熟、经过运用实践并证实安全可靠的设备。
b)安全系统或设备应提供相关文件以证实:
1) 安全系统或设备的研发程序及安全管理组织体系符合规范要求。
2) 系统已实施危险鉴别、分类、危险处理和评估。
3) 系统、子系统、设备的安全功能分析和确认。
4) 已确认故障模式及故障影响范围。
5) 完成了具有外界干扰的系统运行试验。
6) 具有安全功能检测报告。
7) 必要时应具有安全性试验证明。
4.2.4.2 安全性要求及安全等级应在系统、设备研发或技术规格中明确描述,其主要要求如下:
a)安全等级分为4级:
1级:10-6h-1≤THR<10-5h-1
2级:10-7h-1≤THR<10-6h-1
3级:10-8h-1≤THR<10-7h-1
4级:10-9h-1≤THR<10-8h-1
注:THR:Tolerable Hazard Rate,为每小时、每一功能可能承受的危险侧故障率。
b)城市轨道交通中,涉及行车安全的信号系统、子系统,其危险侧故障概率应不低于3级,通常定义为4级。
c)系统或设备在正常和故障情况下,应具有不产生导致系统不正常运行的设计和执行失误。
依赖于故障-安全设计的功能,不应导致故障不安全模式。在执行与安全相关的功能时,各元件所发生的故障均应具有自显警示功能。
d)因硬件、软件、子系统或系统故障而不能执行预定功能时,系统中涉及安全至关重要的因素,不得引发或维持不安全状态。
5 系统
5.1 系统分类
5.1.1 按闭塞方式分类,包括固定闭塞制式、准移动闭塞制式和移动闭塞制式等系统。
5.1.2 按地面设备向车载设备传递信息的连续性分类,包括在固定地点传递信息的点式、沿线路连续传递信息的连续式等。
5.1.3 按系统产生的控制模式曲线方式分类,包括分段式和连续的一段式速度-距离制动模式曲线等。
5.2 系统构成原则
5.2.1 信号系统必须是安全、可靠、功能完整、技术成熟的系统。系统宜具有增值性和创新性,应能促进信号技术的不能发展。
5.2.2 信号系统中各子系统应协同工作,完成行车指挥与列车运行控制目标的有机整体,并具有保证行车安全、提高运行效率的作用。
5.2.3 行车指挥与列车运行控制是综合自动化系统的核心环节。信号系统应能与相关机电系统或综合自动化系统接口或与其他机电系统集成逐步实现机电系统的综合自动化。
5.2.4 系统的传输网络应是封闭的专用信道。在进行传输系统的安全设计时,必须明确传输网络上的信号系统设备数量、传输媒介、环境等物理参数。信号系统的传输通道可以使用通信专业提供的传输网络。
5.3 系统构成
5.3.1 城市轨道交通的信号系统按子系统设备所在地域划分,可分为行车指挥中心子系统、车站及轨旁子系统、车载子系统及车辆段(场)子系统。
5.3.2 信号系统按地域划分各子系统构成模式如下:
5.3.2.1 行车指挥中心子系统,可由列车运行监视(调度监督)或列车运行监控(调度集中)或列车自动监控等子系统构成。行车指挥中心控制系统也可包括列车运行控制的设备。
5.3.2.2 车站及轨旁子系统,可由行车指挥车站设备、联锁、列车运行控制系统的地面设备及其与联锁设备的接口、列车识别(PTI地面设备)等其他设备组成;非封闭线路的信号系统包括道口信号设备。
5.3.2.3 车载子系统,可由车载信号和自动停车或ATP、ATO及列车识别(PTI车载设备)
等组成。
5.3.2.4 车辆段(场)子系统,可由联锁、行车指挥控制系统的段(场)设备等组成。
5.4 系统水平等级
5.4.1 按采用列车运行控制系统的水平等级分类
5.4.1.1 自动停车级。
5.4.1.2 列车自动防护级。
5.4.1.3 列车自动运行级。
5.4.1.4 列车无人驾驶级。
5.4.2 按采用行车指挥系统的水平等级分类
5.4.2.1 列车运行监视级。
5.4.2.2 列车运行监控级。
5.4.2.3 列车自动监控级。
5.4.3 按采用闭塞制式的水平等级分类
5.4.3.1 固定闭塞级。
5.4.3.2 准移动闭塞级。
5.4.3.3 移动闭塞级。
5.5 系统能力
5.5.1 系统能力主要指系统的监控范围、系统响应时间、通过能力、折返能力和系统设备故障的降级运用及其复原能力。
5.5.2 系统监控范围应包括段(场)出入线、正线区间与车站、存车线和折返线。极据需要监控范围可包括车辆段(场)的部分或全部。调度区段内的区间、车站应集中监视。
5.5.3 系统应能监视或控制调度区段内区间和车站的进路、信号以及车辆段(场)向本调度区发车的信号、列车识别等。
5.5.4 列车出、入车辆段(场)的作业应与正线列车运行能力相适应。
5.5.5 行车指挥系统应具有良好的实时性,其系统处理能力应留有余量。为保证系统的实时响应性,系统宜按远期线路规模、最大在线列车数设计。其现场信息采集及处理周期应小于2s。实时控制、各工作站及显示终端等的操作响应时间应不大于2s。
5.5.6 列车运行控制系统的主要响应性能要求如下:
5.5.6.1 列车占用与空闲检测的应变时间应不大于3s。
5.5.6.2 车载信号设备自接收地面信息至完成处理的时间应不大于2s。
5.5.6.3 计算机联锁设备的处理周期应不大于1s。
5.5.7 通过能力和折返能力要求如下:
5.5.7.1 通过能力和折返能力与线路参数、车辆性能、道岔限速及信号系统技术水平等因素有关,其能力应经列车运行模拟确定。
5.5.7.2 通过能力应满足最大客运量对于行车间隔的需求,并应留有余量。
5.5.7.3 折返能力应与线路的通过能力相适应,计算的折返能力宜小于最小运营间隔时间。
5.5.8 系统应具有故障降级运用的能力。系统、子系统、设备故障排除后,应能尽快复原执行预定的功能,防止信号系统自身的原因导致任一列车晚点超过预先规定的时间。
5.6 接口
5.6.1 信号系统接口分为系统内部各设备间、子系统与子系统间的接口及信号系统与其他专业系统的外部接口。
5.6.2 信号系统内部接口可包括:
5.6.2.1 行车指挥系统的设备与联锁设备的接口。
5.6.2.2 联锁设备与列车运行控制系统地面设备的接口。
5.6.2.3 车地通信设备与地面设备、车载设备的接口。
5.6.2.4 车载设备内部接口,可包括ATO系统与ATP系统的接口等。
5.6.3 信号系统内部接口可分为符合故障-安全原则的安全性接口和可不符合故障-安全原则的非安全性接口。其中安全接口通常包括联锁与ATP地面设备的接口、联锁与现场设备的接口、ATP系统内部的车地通信接口等。
5.6.4 系统外部接口为信号系统与其他机电设备专业系统,包括车辆、通信、供电、屏蔽门、车站设备监控、环境与通风和防灾报警等系统的接口。
5.6.5 系统外部接口通常为开关量接口、串行接口、网络接口以及可能的模拟量接口等。信号系统的列车自动防护系统或自动停车车载设备与车辆相关设备的重要接口为安全性接口。
6 信号显示
6.1 地面信号
6.1.1 地面信号一般是指信号机及信号表示器。
6.1.2 信号机应设于列车运行方向的右侧。遇条件限制必须设于其他位置时,需经运营主管部门批准后方可实施。
6.1.3 信号机的设置还应符合下列规定:
6.1.3.1 信号机应根据行车组织需要设置。车站设进站和出站信号机;区间和站内道岔区设道岔防护信号机或道岔状态表示器;区间闭塞分区分界处设通过信号机。
6.1.3.2 当采用列车自动防护系统(ATP)时可不设进站、出站及通过信号机。
6.1.3.3 车辆段(场)设进段(场)信号机,根据需要可设出段(场)信号机,段(场)内设调车信号机。
6.1.3.4进站、进段(场)信号机及防护道岔的信号机设引导信号。
6.1.4 信号显示应准确、清晰,具体要求如下:
6.1.4.1 地面信号显示应与车载信号显示的禁止、允许状态一致。
6.1.4.2 地面信号为主体信号时,其信号显示熄灭或显示意义不明时,应视为禁止信号。
6.1.5 地面信号为主体信号时,地面信号机及表示器的显示距离应符合下列规定:
6.1.5.1 行车信号和道岔防护信号应不小于400m。
6.1.5.2 调车信号和道岔状态表示器应不小于200m。
6.1.5.3 道岔状态表示器以外的各种表示器、引导信号均应不小于100m。
6.1.6 信号显示的基本颜色规定如下:
6.1.6.1 正线信号
a)红色灯光表示停车。
b)黄色灯光表示注意或减低速度。
c)绿色灯光表示按规定速度运行。
d)黄灯加红灯为引导信号,允许列车以不大于25km/h速度越过信号机,并随时准备停车。
e)其他显示意义的信号可采用基本颜色组合或闪光,也可以符号、数字等形式表示。
6.1.6.2 车辆段(场)信号
a)出段(场)信号机显示宜与正线一致。当车辆段(场)部分或全部纳入列车运行安全防护范围时,相应范围内的信号机及其显示宜与正线一致。
b)车辆段(场)的调车信号机宜为蓝、月白二显示。蓝色表示调车禁止,月白表示调车进行。
6.1.6.3 道口信号
道口信号显示见GB10493和GB10494的相关条款。
6.1.6.4 上述规定以外意义的显示,应经运营主管部门批准后方可采用。
6.1.7 信号定位显示
6.1.7.1 防护道岔的进、出站信号机,道岔防护信号机,进、出段(场)信号机以停车停号显示为定位,其他列车信号以进行显示为定位。
6.1.7.2 调车信号以禁止调车运行的信号显示为定位。
6.2 车载信号
6.2.1 车载信号的显示应与地面信号显示的意义一致或含义相符,正确表示地面设备赋予车载设备的信息。
6.2.2 车载信号的显示可根据车载设备功能、系统构成特点而具有不同的表示方式和内容。车载信号宜有列车实际速度、目标速度、目标距离、列车超速及设备故障等声光报警、表示。
6.2.3 与自动停车设备结合运用的车载信号基本显示意义规定如下:
6.2.3.1绿色灯光表示按规定速度运行。
6.2.3.2 黄色灯光表示注意或减速运行。
6.2.3.3 半黄/半红色灯光表示停车报警,司机确认并准备停车。
6.2.3.4 半黄/半黄色灯光表示道岔侧向限速。
6.2.3.5 红色灯光表示强迫停车。
7 闭塞方式
7.1 一般要求
7.1.1 闭塞方式应满足行车密度、运行速度和交路等运营组织的需求。
7.1.2 闭塞方式应保证在最不利情况下运行的列车以规定的安全间隔运行,其列车安全间隔必须满足:
7.1.2.1 自动实施强迫停车时的最大停车距离。
7.1.2.2 司机控制列车停车时的最大停车距离。
7.1.3 城市轨道交通信号系统应采用空间间隔的闭塞方式,并辅以时间间隔的闭塞方式。
7.1.4适用于城市轨道交通的闭塞类型有固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。固定闭塞包括自动自闭塞和站间闭塞等方式。
7.1.5 城市轨道交通线路与衔接的专用线间的闭塞方式,可采用半自动闭塞、电话闭塞等方式。
7.2 基本功能
7.2.1 实现列车间隔提示或控制。
7.2.2 通过地-车通信设备向车载设备提供车载信号或所需的列车监控信息。根据需要也可通过车-地通信设备向地面信号设备提供列车位置、列车速度以及其他地面信号系统所需的列车监控信息。
7.3 技术要求
7.3.1 闭塞系统应保证信号显示与闭塞区间列车占用状态、闭塞方式相适应。
7.3.2 闭塞系统通过轨道电路、自动停车、列车自动防护和联锁等技术手段实现列车运行间隔的安全控制。
7.3.3 复线区段通常采用单向闭塞。单线双向运行的区段,应采用双向闭塞。
7.3.4 闭塞分区的划分或列车运行安全间隔,应根据列车运行密度、线路条件、车辆特性及信号系统的列车控制模式、限速等级等条件设置,并通过列车运行模拟确定。
7.3.4.1 固定闭塞的列车安全间隔,应根据行车间隔、列车长度、列车限速等级、最不利条件下的制动距离等因素考虑,并应根据列车控制方式确定保护区段的设置。
7.3.4.2准移动闭塞的列车安全间隔,应以前方列车所在闭塞分区入口端为目标地点(危险点),由后续列车以当前速度制动停车所需走行距离加安全保护距离确定。
7.3.4.3 移动闭塞的列车安全间隔,可按前方列车骤然停车,后续列车按当前速度制动停车所需走行距离加安全保护距离确定。
7.3.5 准移动闭塞的地面设备应向车载设备提供所需信息,实现列车运行的连续式速度和
目标距离控制。移动闭塞的地面-车载设备间应具有双向信息传输功能,实现列车运行的连续式速度、列车移动和目标距离控制。
8 行车指挥控制
8.1 一般要求
8.1.1 应满足行车组的需要,提高自动化管理水平,减轻工作人员的劳动强度并方便操作。行车指挥分为人工调度和计算机辅助调度。行车指挥控制系统包括调度监督、调度集中和列车自动监控等系统设备。
8.1.2 应满足各子系统、通信、供电等相关设备故障时的特殊情况下行车的需要。系统应能降级运用,减少故障影响范围,避免中断行车。
8.1.3 系统监控范围应按线路、站场等所确定的建设规模、运用要求和行车组织确定,系统监控能力应与线路远期条件相适应。
8.1.4 系统数据传输应满足下列要求:
a)系统容量、传输速率和传输距离应满足系统实时监控的要求、满足行车指挥的运用要求。
b)数据传输应具有差错控制能力。
c)数据传输网络应具有冗余措施。
8.1.5 应能与通信、电力监控、防灾报警和车站设备监控等其他机电系统接口。系统可与综合自动化系统结合运用或集成为综合自动化系统。
8.1.6 系统可与列车检测设备和联锁设备结合使用,其车站设备可纳入联锁设备。
8.1.7 系统的计算机及网络设备采用国际公认的主流产品,其通信规程应符合国家或国际有关标准。
8.2 调度监督
8.2.1 基本功能
8.2.1.1 列车跟踪和列车识别表示。
8.2.1.2 监视列车运行位置和信号设备状态。
8.2.1.3 记录列车运行实绩。
8.2.1.4 其他监视功能。
8.2.2 技术要求
8.2.2.1 系统由行车指挥中心总机和站、段分机组成。一般采用集中监视方式。总机系统可配置下列主要设备:
a)计算机主机、调度员终端和工程师工作站。
b)模拟表示盘或屏幕显示设备。
c)列车运行实绩纪录设备。
8.2.2.2 系统监视应包括下列内容:
a)车站:信号开放、进路开通状态、股道占用、列车识别号等。
b)区间:线路占用及列车识别号。
c)车辆段(场):进、出车辆段(场)的信号开放、停车库线及有关区段占用等。
d)列车运行实绩。
8.3 调度集中
8.3.1 基本功能
8.3.1.1 列车跟踪、列车运行监视、调度员操作的控制指令输出等。
8.3.1.2 运行时刻表或运行图管理。
8.3.1.3 其他功能可参照调度监督和ATS的有关部分。
8.3.2 技术要求
8.3.2.1 系统通常由行车指挥中心总机和站、段分机组成。系统宜采用计算机网络技术,总机系统应配置调度员、调度长等工作站。其他主要设备可参见调度监督有关部分。
8.3.2.2 CTC控制区域的划分,应根据行车密度、车站数量、行车调度人员的劳动强度和CTC的技术性能等条件确定。根据需要,一条线路可单独设置CTC行车指挥中心,若干运营线路可设置综合行车指挥中心。
8.3.2.3 采用CTC的信号系统可不设乘客向导显示、发车计时器和ATO等系统设备。
8.3.2.4 其他要求可参照调度监督和ATS的有关部分。
8.4 列车自动监控
8.4.1 基本功能
8.4.1.1 列车自动识别、列车运行自动跟踪和显示。
8.4.1.2 运行时刻表或运行图的编制及管理。
8.4.1.3 自动和人工排列进路。
8.4.1.4 列车运行自动调整。
8.4.1.5 列车运行和信号设备状态自动监视。
8.4.1.6 列车运行数据统计、列车运行实绩记录。
8.4.1.7 操作与数据记录、输出及统计处理。
8.4.1.8 列车运行、监控模拟及培训。
8.4.1.9 系统故障和故障恢复处理。
8.4.2 技术要求
8.4.2.1 系统通常由行车指挥中心子系统和站、段分机组成。系统应采用计算机网络技术,系统主要配置可参见调度监督及调度集中有关部分。
8.4.2.2 系统宜具备多级控制能力,并可具有下列控制等级:
a)行车指挥中心自动控制。
b)行车指挥中心调度员人工控制。
c)区域或车站自动控制。
d)车站值班员人工控制。
8.4.2.3 人工控制优先自动控制,车站自动控制优先远程自动控制。控制权转换过程中,不应影响设备功能执行和列车运行。
8.4.2.4 系统应可监控一条或多条运营线路。监控多条运营线路时,应保证各条线路具有独立运营或混合运营的能力。系统应充分考虑监控范围和功能等的可扩展性、兼容性。
8.4.2.5 系统应满足列车运行交路的需要,并根据运行时刻表、列车识别号和联锁表所规定的进路等条件,实现列车进路自动控制及必要的人工操作。
8.4.2.6 行车指挥中心及车站主要设备应采用有效的冗余技术,主备系统宜实现无扰切换。
8.4.2.7 计算机系统除配置必要的外设外,在行车指挥中心应配置行车指挥专用调度工作站、显示终端等设备。系统可配置列车运行实绩记录设备。
8.4.2.8 列车自动监控表示设备应采用模拟表示盘、屏幕显示等。
9 列车运行控制
9.1 一般要求
9.1.1 列车运行控制系统由车载和地面设备组成。车载设备应适合电动车组的环境与运用条件。
9.1.2 系统可包括列车自动运行(ATO)、列车无人驾驶等自动驾驶系统和车载信号与自动停车、列车自动防护等列车运行安全防护系统的技术装备及配套设备。
9.1.3 系统应实现列车在正线区间、车站、存车线、折返线、列车出入段(场)线等行车作业中的监视、控制。根据行车和运用范围的需要,车辆段(场)可设与正线系统功能相适应的列车运行控制系统。
9.1.4 系统导致列车停车为最高安全准则。执行强迫停车控制时,应切断列车牵引,列车停车过程不得中途缓解。
9.1.5 地对车连续通信中断或地面信息严重丢失、列车完整性电路中断、列车超速、列车的非预期移动、列车运行中车门误开、车载设备的重度故障等均应导致安全性强迫停车。
9.1.6 装备列车自动防护系统的列车,其实际车速的表示应由列车自动防护系统的车载设备驱动。采用车轮转速测定列车速度时,应具有轮径磨耗补偿,根据需要可有车轮空转打滑的检测能力,测速装置宜采用冗余技术。
9.1.7 系统应具有必要的自动检测能力及报警和表示装置。车载信号设备的日检,宜通过车载设备自检完成。
9.2 驾驶模式
9.2.1 系统通常可具有下列驾驶模式:
9.2.1.1 受控人工驾驶:司机在列车自动防护、自动停车等设备监控下驾驶列车运行。
9.2.1.2 限制人工驾驶:在地面设备故障或不设地面信息设备的线路,列车按规定限速运行,超速时实施安全制动停车控制。
9.2.1.3 非限制人工驾驶:司机按操作规程驾驶列车安全运行。
9.2.1.4 ATO驾驶模式:司机监控下的列车自动运行模式。
9.2.1.5 无人驾驶模式:无司机监控的列车自动运行模式。
9.2.2 城市轨道交通系统中,封闭运行线路上的信号系统,应根据信号系统配置水平确定其驾驶模式,列车驾驶模式转换应符合下列规定:
9.2.2.1 车辆段(场)未全部纳入列车运行系统监控时,应在系统监控区域与非监控区域的分界处设驾驶模式转换区。根据信号系统的性能特点和运营需要,驾驶模式转换可自动或手动完成。转换区的信号设备应与运营线路的信号设备一致。
9.2.2.2 在驾驶模式转换区域,系统宜具有将驾驶模式转换至列车自动运行驾驶模式或列车自动防护驾驶模式的提示。
9.2.2.3 在线路封闭的城市轨道交通系统中,列车的正常运行模式不允许采用非限制或无列车运行安全防护设备的人工驾驶模式。
9.2.3 系统故障状态下列车驾驶应符合:
9.2.3.1 列车自动防护系统、自动停车设备等处于故障状态时,系统宜具有后备运行模式。
9.2.3.2 经特殊授权并在有限时间内,允许列车以限制模式或非限制人工驾驶等驾驶模式执行故障运行。
9.2.3.3 驾驶模式转换应予记录或表示。
9.3 车载信号与自动停车
9.3.1 基本功能
9.3.1.1 显示与地面信息相符的信号,指示列车运行。
9.3.1.2 在规定时间内司机未按停车信号指示实施制动时,强迫列车停车。
9.3.2 技术要求
9.3.2.1 车载信号设备应与自动停车设备结合使用。在自动停车设备故障时应不影响车载信号设备正常使用。
9.3.2.2 以点式或连续式采集信息、以点式或连续式的控制模式实现车载信号显示与列车的停车控制。
9.3.2.3 车载信号必须符合故障导向安全原则。车载信号设备应保证工作稳定可靠和具有较强的抗干扰能力,在任何情况下不得产生升级显示。
9.3.2.4 车载信号与自动停车装置应在设备区段起控制作用,预告地面信号显示。
9.3.2.5 自动停车宜有速度检测及其相应停车的速度处理单元。
9.3.2.6 自动停车不得影响司机采取正常制动措施。
9.3.2.7 自动停车设备在车载信号显示停车信号时应发出音响报警。自动停车音响报警应便于司机确认。
9.3.2.8 自动停车设备在下列情况自动切除报警:
a)车载信号变为允许显示。
b)司机采取制动措施或司机按压警惕按钮。
9.4 列车自动防护
9.4.1 基本功能
9.4.1.1 检测列车位置,实现列车间隔控制和进路的正确排列。
9.4.1.2 监督列车运行速度,实现列车超速防护控制。
9.4.1.3 防止列车误退行等非预期的移动。
9.4.1.4 为列车车门、站台屏蔽门或安全门的开闭提供安全监控信息。
9.4.1.5 实现车载信号设备的日检。
9.4.1.6 记录司机操作和设备运行状况。
9.4.2 技术要求
9.4.2.1 系统应由列车占用检测与信息传递及处理等轨旁设备、车载设备和控制区域内的联锁设备组成。有关联锁内容,详见9.7。
9.4.2.2 系统应在车辆段(场)出入线、区间和车站的正线、折返线范围内提供列车运行安全防护的控制。
9.4.2.3 系统应能监督、限制列车运行速度、控制列车制动停车、记录司机操作和设备运行状况。
9.4.2.4 地面设备可采用报文式无绝缘轨道电路或适用于准移动闭塞、移动闭塞ATC系统需要的其他地面技术装备。
9.4.2.5 列车自动防护系统宜采用连续式地面信息采集、连续式速度控制方式。宜采用连续的一段式曲线速度-距离制动模式。
9.4.2.6 列车自动防护系统车上设备应具有必要的显示、音响报警和故障记录装置。速度显示装置应具有目标速度指示。
9.5 列车自动运行(ATO)
9.5.1 基本功能
9.5.1.1 启动列车并实现站间自动运行。
9.5.1.2 控制列车实现车站定点停车、车站通过和折返作业。
9.5.1.3 与行车指挥监控系统相结合,实现列车运行自动调整。
9.5.1.4 车门、站台屏蔽门或安全门的开、闭监控。
9.5.1.5 列车运行节能控制。
9.5.2 技术要求
9.5.2.1 应能提供列车牵引、惰行、制动、匀速运行等多种运行工况的控制,满足不同行车间隔的运行要求,适应列车运行调整的需要。
9.5.2.2 根据线路条件、道岔状态、前方列车位置等实现列车速度自动控制。区间停车后,在条件具备的情况下实现列车的自动启动。车站发车时,列车启动由司机控制。
9.5.2.3 停车控制过程应满足舒适度、快捷性和停车精度的要求。其控制列车减速度的变化率宜不大于0.9m/s3,站台定点停车精度宜为±0.25m~±0.50m。
9.5.2.4 应能控制列车实现车站自动通过作业及由司机监督或无司机监督折返作业的自动控制。
9.5.2.5 系统发出制动命令的同时,应切断列车的牵引控制回路。系统发生故障应能转为司机控制。
9.6 列车无人驾驶
9.6.1 基本功能
9.6.1.1 实现列车出段(场)、正线运行、折返、回段(场)全部运行作业的无人自动驾驶。
9.6.1.2 自动实现与已停列车的合并作业并完成预定的行车要求。
9.6.1.3 系统故障应保证列车安全停车并可转为人工控制。
9.6.1.4 其他功能可参照列车自动运行的有关部分。
9.6.2 技术要求
9.6.2.1 无人驾驶系统应较有人驾驶系统具有更高的可靠性、可用性和安全性。
9.6.2.2 列车在站台规定停车位置停车后方可开启车门和站台屏蔽门或安全门。若超出规定的停车范围时,应自动向有人值守的监控室报告并得到可开门指令后方可控制门的开启。
9.6.2.3 系统宜具有列车运行前方障碍物检测的设施。
9.6.2.4 其他技术要求可参照列车自动运行的有关部分。
9.7 联锁
9.7.1 基本功能
9.7.1.1 按一定程序和条件控制道岔、信号,建立列车或调车进路。
9.7.1.2 实现与列车运行和行车指挥等系统的结合,实现进路的人工或自动控制。
9.7.1.3 显示区段占用和进路状态、信号开放和道岔状态、遥控和站控等各种表示和声光报警。
9.7.2 技术要求
9.7.2.1 联锁设备分为继电联锁和计算机联锁,宜采用计算机联锁。
9.7.2.2 联锁设备必须符合故障-安全的原则,应采用必要的冗余和安全技术并具有故障诊断和报警能力。
9.7.2.3 进路控制通常采用进路的始终端控制方式,但也可采用其他进路控制方式。联锁设备与列车自动监控系统结合时,应能随列车运行自动排列进路。联锁设备应根据列车防护系统的要求设置相应的保护进路。涉及行车安全的应急控制应由车站办理。
9.7.2.4 确保进路上道岔、信号机和区段的联锁、联锁条件不符时,禁止进路开通、信号开放。
9.7.2.5 联锁设备的操纵宜选用显示器加键盘鼠标也可以采用单元控制台或其他方式。
9.7.2.6 装设引导信号的信号机因故不能开放时,可使用引导进路锁闭方式开放引导信号。
9.7.2.7 联锁设备应能办理列车和调车进路。可实现车站有关进路、端站折返进路的自动排列。
9.7.2.8 联锁道岔应能实现进路锁闭、区段锁闭及人工锁闭。应能实行单独操纵和进路选动,影响行车效率的联动道岔宜采用同时启动方式。
9.7.2.9 进路实行预先锁闭和接近锁闭。进路解锁分为进路一次性解锁方式和逐段解锁方式。锁闭的进路可随列车运行自动解锁、人工办理取消进路和延时解锁并应防止错误解锁。限时解锁时间应确保行车安全。
9.7.2.10 车站站台两端及车站控制室应设站台紧急关闭按钮。站台紧急关闭按钮电路应符合故障-安全原则。
9.7.2.11 根据需要可通过联锁设备实现站间闭塞行车。
9.7.2.12 车站联锁主要控制项目包括:列车进路、引导进路、进路的解锁和取消、信号机关闭和开放、道岔操纵及锁闭、区间临时限速、扣车和取消、中断站停、遥控和站控、站台紧急关闭和取消。
9.7.2.13 联锁设备宜能提供车载信号设备所需信息。
9.7.2.14 联锁系统的道岔转换设备宜采用交流转辙机。
10 车辆段和停车场
10.1 车辆段(场)信号系统设行车指挥系统的分机设备、联锁等地面设备。根据需要可在派班室配置行车指挥系统分机设备的值班人员的终端设备。
10.2 试车线信号地面设备的布置,应满足车载信号设备等双向试车的需要,其地面设备应与正线信号系统的设备相同。
10.3 车辆段信号系统一般不全部纳入正线的监控范围。根据需要可实现段内车辆运行的追踪。
10.4 停车场可部分或全部纳入信号系统的监控范围。
11 道口信号
11.1 基本功能
11.1.1 列车接近报警。
11.1.2 道口关闭与开放控制。
11.2 技术要求
11.2.1 根据道口交通的繁忙程度及瞭望条件,平交道口一般采用道口自动信号。根据需要可加设自动栏木。
11.2.2 道口信号必须保证任何方向列车接近道口时,应及时向道路方向报警。列车接近通知设备可采用轨道电路或其他设备。
11.2.3 道口应设城市轨道交通遮断信号,该信号状态应传递至车载信号设备。
11.2.4 道口信号纳入信号系统控制,宜与公路交通信号共同构成城市交通管理实时监控系统。城市轨道交通信号系统与公路交通灯光信号设备混用时,宜采用相互一致的安全措施。
11.2.5 道口信号设备应符合故障导向安全的原则。
11.2.6 道口应具有人工紧急关闭道口的能力,无人值守道口应具有检测城市轨道交通线路上存留行车障碍物的设备。
12 列车检测与信息传递
12.1 基本功能
12.1.1 固定闭塞系统实现闭塞分区的列车占用-空闲的检测、以闭塞分区为单元检测列车的位置。车载信号设备根据地面设备传递的速度码等信息,实现列车间隔控制和超速防护或停车控制。
12.1.2 准移动闭塞系统实现闭塞分区的列车占用-空闲的检测、以闭塞分区为单元检测列车的位置。车载信号设备根据列车位置、目标距离、目标速度和线路状态等信息实现列车间隔控制和超速防护控制。
12.1.3 移动闭塞系统应通过列车定位技术及车地信息的双向传输,实现列车位置的准确定位,并将列车所在线路上的准确位置、列车运行控制所需信息等传送至联锁、信号车载等设备,实现列车间隔控制。
12.2 技术要求
12.2.1 列车检测设备应在规定的工作环境、线路状态和电磁干扰影响等条件下,保证安全和确实的实现列车位置的检测、信息可靠和安全的传输,不应错误地出现升级信息。
12.2.2 根据信号系统的构成和功能实施的需要,列车检测可通过连续检测或非连续检测方式实现。
12.2.3 与行车安全相关系统的列车占用检测、信息传递及列车定位等技术措施和设备必须符合故障-安全的原则。
12.2.4 列车检测设备宜采用集中设置方式,根据需要可以沿线路分散设置。列车检测设备必须具有差错控制能力,应防止地面设备故障、信息丢失而导致误控或失控,并同时应能连续
监视通道状态,信息传递中断时应采取安全措施。
12.2.5 列车占用检测、列车定位及信息传递可采用下述设备:
12.2.5.1 列车占用检测可采用轨道电路、轨旁环线、计轴等方式。
12.2.5.2 列车定位技术可采用轨道电路、轨旁环线、查询-应答器、无线或卫星定位和或辅以速度-距离传感器等方式。
12.2.5.3 车-地通信可利用轨道电路、轨旁环线、卫星通信、查询-应答器、无线通信(含漏泄同轴电缆通信)等信息传输方式。
13 供电
13.1 信号系统供电属一级负荷,应设两路独立电源供电。
13.2 信号系统采用集中电源和分路馈电方式。其交、直流电源应对地绝缘。
13.3 电源电压波动超过用电设备正常工作范围时,应采取必要的稳压和滤波等措施。
13.4 车载设备电源应采用车上电源直接或经变流设备供电,并应设过压和过流保护。
13.5 信号系统应采用专用的电源屏及配电屏供电,并应具有主、副电源自动和手动切换装置,切换时不得影响用电设备正常工作。
13.6 计算机系统应采用不间断电源,并由专用的电源屏供电。行车指挥中心子系统和车站及轨旁设备子系统的后备供电时间应相等,后备时间宜不小于30min。
13.7 电源容量除满足最大负荷需要外,还应考虑必要的备用容量。
13.8 电源系统尚应满足的其他技术要求如下:
13.8.1 电源系统主要功能单元,宜采用模块化积木式结构。系统应采用冗余措施,具有较高的可靠性,保证信号系统供电可靠。
13.8.2 电源系统各功能模块应采用带电插拔、鉴别防错连接技术,提高电源系统维护能力、缩短故障恢复时间。
13.8.3 电源系统宜实现对各模块及主要元器件的工作状态进行定时或实时在线监测,并与上位计算机联网,实现信号电源的集中监视。
14 电磁兼容性与防护
14.1 电磁兼容性
14.1.1 电磁兼容性应满足下列要求:
14.1.1.1 在设计、制造信号设备时,应保证电磁干扰不影响其安全性和可靠性,并采用屏蔽、滤波、接地、隔离、平衡以及其他技术措施,保证设备具有良好的电磁兼容性能。
14.1.1.2 消除电磁辐射、感应、传导和静电释放等干扰因素对信号设备的正常工作产生影响。信号设备、部件也应防止对其他系统、部件和运营线范围内以及附近系统的正常工作产生电磁干扰。
14.1.1.3 信号设备在正常工作时向设备外部可能发射的电磁干扰,应符合电源和机箱端
口试验项目有关规定的电磁发射限值要求。
14.1.2 设备的抗扰度试验
设备应进行抵御外界电磁骚扰能力的试验。在设备与外部环境的特定接口,包括机箱端口、电源端口、输入输出端口和地线端口上加入标准的电磁骚扰模拟信号,其严酷程度由试验等级表示。设备因外部电磁骚扰影响而使其功能或性能下降的判断依据用性能判据表示。
14.1.2.1 试验项目
包括射频电磁场辐射骚扰、射频场感应传导骚扰、电快速瞬间变脉冲群、浪涌冲击电压、静电放电、工频磁场、脉冲磁场的抗扰度试验。
14.1.2.2性能判据
A级:功能或性能正常。
B级:功能或性能暂时降低或丧失,但可自行恢复。
C级:功能或性能暂时降低或丧失,需操作者干预或系统复位后方可恢复。
D级:设备、元件或软件损坏、出错或数据丢失,必须经修复处理后方可恢复。
14.1.2.3 试验要求
抗扰度试验的试验方法、试验等级、性能判据见EN50121-4:2000和TB/T3073-2003相关条款。
a)对安全设备的性能判据应采用A级。
b)对非安全设备的性能判据可采用B级。
14.1.3 设备的电磁骚扰发射试验
设备对外界发射的电磁骚扰的试验包括:电源端口的传导发射试验和机箱端口的辐射发射试验。试验方法和骚扰限值见EN50121-4:2000和TB/T3073-2003相关条款。
14.2 防护
14.2.1 设备运行应保护环境不受侵害。系统设备正常工作时发射的电磁能量应不造成对周围环境中的其他设备或人员的干扰和危害,并防止其他机电设备及车辆等产生的电磁骚扰影响其可靠工作。
14.2.2 信号设备与接触网或接触轨带电部分之间应留有安全距离。信号电缆线路与强电线路应分开敷设,宜相互垂直交叉敷设,必要时应采取防护。动力电缆与信号电缆的最小平行间距以大于50cm为宜。
14.2.3 信号金属结构物的装设应考虑防护牵引迷流对金属和隧道体的电蚀措施。
14.2.4 轨旁设备应防止最大牵引回流、钢轨不均衡电流的影响。相邻轨旁设备应防止工作频率的相互串扰。
14.2.5 装设单轨条轨道电路的车站,相邻轨道电路并联的牵引轨条数应符合轨道电路设备要求。双轨条轨道电路区段采用接触网供电的接触网杆塔或支架的接地引线,不得直接引至钢轨。
城市轨道交通信号系统ATC 城市轨道交通信号系统 城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全,实现行车指挥和列车运行现代化,提高运输效率的关键系统设备。 城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统(Automatic Train Control,简称ATC)组成,ATC系统包括三个子系统: —列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,简称ATS) —列车自动防护子系统(Automatic Train Protection,简称ATP) —列车自动运行系统(Automatic Train Operation,简称ATO) 三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统,实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合,构成一个以安全设备为基础,集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。 一、列车自动控制系统(ATC)分类 1、按闭塞布点方式:可分为固定式和移动式。固定闭塞方式中按控制方式,又可分为速度码模式(台阶式)和目标距离码模式(曲线式)。 2、按机车信号传输方式:可分为连续式和点式。 3、按各系统设备所处地域可分为:控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。 二、固定闭塞ATC系统 固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式,闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定,一旦划定将固定不变。列车以闭塞分区为最小行车间隔,ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距
离码模式。 1、速度码模式(台阶式) 如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统,该系统属70~80年代的产品,技术成熟、造价较低,但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能,不利于提高线路运输效率。固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路,轨道电路传输信息量少,对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码,从控制方式可分成入口控制和出口控制两种,从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。 以出口防护方式为例,轨道电路传输的信息即该区段所规定的出口速度命令码,当列车运行的出口速度大于本区段的出口命令码所规定的速度时,车载设备便对列车实施惩罚性制动,以保证列车运行的安全。由于列车监控采用出口检查方式,为保证列车安全追踪运行,需要一个完整的闭塞分区作为列车的安全保护距离,限制了线路通过能力的进一步提高和发挥。能提供此类产品的公司有:英国WSL公司、美国GRS公司、法国ALSTOM公司、德国SIEMENZ公司等。 2、目标距离码模式(曲线式) 目标距离码模式一般采用音频数字轨道电路或音频轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器,具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。通过音频数字轨道电路发送设备或应答器向车载设备提供目标速度、目标距离、线路状态(曲线半径、坡道等数据)等信息,车载设备结合固定的车辆性能数据计算出适合于列车运行的目标距离速度模式曲线(最终形成一段曲线控制方式),保证列车在目标距离速度模式曲线下有序运行。不仅增强了列车运行的舒适度,而且列车追踪运行的最小安全间隔缩短为安全保护距离,有利于提高线路的通过能力。如上海地铁2号线引进美国US&S公司、明珠线引进法国ALSTOM公
城市轨道交通信号与通信系统基础知识 填空题 城市轨道交通信号系统通常包括两大部分,分别为联锁装置和列车自动运行控制系统。 列车自动运行控制系统ATC包括ATO(列车自动驾驶)、ATP(列车自动超速防护)、ATS (列车自动监控系统)。 信号机是由机柱、机构、托架、梯子、基础组成。(此一般指高柱信号机,若矮型信号机则无梯子。) 机构是由透镜组(聚焦的作用)、灯座(安放灯泡)、灯泡(光源)、机箱(安装诸零件)、遮檐(避免其它光线射入)、背板(增大色灯信号与周围背景的亮度)等组成。 透镜式信号机是指用信号的颜色和数目来组成的设备,并且采用光学材料的透镜组。 通过色灯的显示,提供列车运营的条件,拥有一系列显示的设备称为信号机。 信号机按高矮可分为高柱信号机与矮型信号机。 信号机按作用的不同可分为:防护信号机、阻挡信号机、出段信号机、入段信号机、调车信号机。 道岔区段设置的信号机称为防护信号机。 10、控制列车的进入与速度的设备称为信号。传送各种信息(图像、信息等)称为通信。 11、继电器是由电磁系统和接点系统组成。电磁系统是由线圈和铁芯组成,即输入系统。接点系统是由前接点和后接点组成,即输出系统。 12、转辙机的功能有:转换道岔、锁闭道岔、给出表示。 13、转辙机按用电性质,可分为直流电动转辙机和三相交流电动转辙机。 14、转辙机按道岔锁闭位置,可分为内锁闭和外锁闭。 15、转辙机按动力,可分为电动和液压。 16、50Hz微电子相敏轨道电路应用于车辆段内,其作用是接受来自轨道上列车占用的情况。 17、音频数字编码无绝缘轨道电路应用于正线上和试车线上,其作用是接受和发送各种
信息。 18、轨道电路的作用是用来监督线路上是否有列车占用和向列车发送各种信息。 19、利用钢轨作回路所构成的电路称为轨道电路。 20、联锁是指信号、道岔、进路之间相互制约的关系。 21、无道岔站称为无联锁站,有岔站称为有联锁站。此指正线上。 22、完成联锁功能的设备称为联锁设备。 23、联锁信息的采集:道岔的位置、区段的情况、信号机的开放状态。 24、ATP系统具有如下功能:停车点防护、超速防护、列车间隔控制、测速和测距、车门控制、其它功能。 25、ATO系统具有如下功能:停车点目标制动、打开车门、列车从车站出发、列车加速、区间内临时停车、限速区间、自动与手动的自由转换、记录运行信息。 26、列车调整可分为:自动列车调整、人工列车调整。 27、车辆段设备由车辆段工作站、传输设备组成。 28、车站设备由出发时间显示器、旅客信息显示系统、列车识别系统组成。 29、各联锁站设备的传送各种信息的通道是利用远程终端单元(RTU)进行的。 30、构成通信网的基本结构是终端设备、传输设备和交换控制设备。 31、城市轨道通信网的大体上有总线型、星形——总线型、环形。 32、城市轨道交通专用通信系统,按功能可分为:公务通信系统、调度通信系统、广播系统、闭路电视监控系统、数据传输系统,无线通信系统。 33、通信网设备是由广播设备、闭路电视设备、交换设备、光纤传输系统、话筒、扬声器、摄像机、监视器、电话机、传真机、数据终端、调度电话、数字信号分配器组成。 34、光纤通信具有传输快、容量大、抗腐蚀、抗干扰等优点。 35、光纤是由包层、纤芯、一次涂覆、二次涂覆组成。而光缆则是由众多的光纤组成。 36、光纤按传输模式数量来分,可分为单模光纤和多模光纤。按折射率来分,可分为均匀光纤和非均匀光纤。
浅谈城市轨道交通信号系统工程设计 摘要:城市交通运输是影响和制约城市发展的重要因素,轨道交通信号系统是保障运输安全,提高运营效益的重要工具。本文结合城市轨道交通信号系统的发展趋势,以基于通信的移动闭塞制式实际工程设计当中所遇到的实际情况对目前城市轨道交通信号系统的闭塞制式比较,系统构成等进行分析。 关键词:城市轨道;信号系统;工程设计;CBTC 1 引言 城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全,实现行车指挥和列车运行现代化,提高运输效率的关键系统设备。城市轨道交通信号工程造价高,高科技内容含量高,涉及到通信技术、计算机技术、网络技术和远程控制技术等。从事这一领域的企业,要求企业的拥有较高的技术水平和自主创新能力。 2 城市轨道交通信号系统方案 一般城市轨道交通线路在城市交通疏解任务中担当非常重要的角色,为满足以上要求,地铁信号系统应采用完整的、先进的、高效的列车控制系统。 (1)正线信号系统采用完整的列车自动控制(ATC)系统,由ATS、ATP、ATO、联锁设备组成。 (2)车辆段/停车场由联锁设备、微机监测设备、ATS分机等主要设
备组成。 a)闭塞方式分析 目前城市轨道交通的信号系统主要有准移动闭塞和移动闭塞系统选择。 1.基于目标距离模式的准移动闭塞ATC系统 目标距离模式一般采用音频数字无绝缘轨道电路,具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。列车车载设备根据由钢轨传输而接收到的联锁、轨道电路编码、线路参数、控制管理等报文信息,对列车追踪运行以及折返作业进行连续的速度监督,实现超速防护,控制列车运行间隔,以满足规定的通过能力。由于音频数字轨道电路传输信息量大,可向车载设备提供目标速度、目标距离(指从占用音频轨道电路始端至停车点的距离)、线路状态(坡道、弯道数据等),使ATP车载设备结合固定的车辆性能数据计算出适合于本列车运行的模式速度曲线。 2.移动闭塞系统(CBTC) 基于通信的移动闭塞列车控制系统技术先进,是列车控制技术的发展方向,代表了国际ATC的先进水平。 ★ 独立于轨道电路的高精度列车定位; ★ 连续、大容量的车-地双向数据通信; ★ 车载和轨旁的处理器执行安全功能。 CBTC系统采用自由空间无线天线、交叉感应电缆环线、漏泄电缆以及裂缝波导管等方式实现车-地、地-车间双向数据通信。轨旁ATP设备根据列车的位置信息和进路情况计算出每一列车的移动权限,并动态更
城市轨道交通信号 1、城市轨道交通的特点 (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2、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 3、城市轨道交通信号的特点 (1)具有完善的列车速度监控功能(2)数据传输速率低(3)连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 4、城市轨道交通信号系统的组成及作用 组成:城市轨道交通信号系统通常由列车运行自动控制系统(A TC)和车辆段信号控制系统两大部分组成, 作用:用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备监测及维护管理,由此构成了一个高效的综合自动化系统。 5、列车运行自动控制系统(A TC)包括列车自动防护(A TP)、列车自动运行(ATO) 及列车自动监控(A TS)三个系统,简称“3A”。 ATC系统包括五个原理功能 (1)ATS功能:可自动或有人工控制进路,进行行车调度指挥,并向行车调度员和外部系统提供信息。A TS主要功能由位于OCC(控制中心)内的设备实现。 (2)连锁功能:响应来自ATS功能的命令,在随时满足安全原则的前提下,管理进路、道岔和信号的控制,将进路、轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC 功能。连锁功能由分布在轨旁的设备来实现。 (3)列车检测功能:一般由轨道电路、计轴器等完成。 (4)ATC功能:在连锁功能的约束下,根据A TS的要求实现列车运行的控制。 (5)PTI功能:是通过多种渠道传输和接受各种数据,在特定的位置传给ATS,向ATS 报告列车的识别信息、目的号码和乘务组号和列车位置数据,以优化列车运行。6、按地域城市轨道交通信号设备划分为五部分: 控制中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车线设备、车载ATP设备。 7、控制中心设备属于ATS子系统,是ATC的核心。 控制中心设备主要包括中心计算机系统、综合显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作站、培训/模拟工作站、绘图仪和打印机、维修工作站、UPS及蓄电池。(选择题)8、车站分集中连锁站和非集中连锁站。集中连锁站一般为有道岔车站,也有可能是无道岔 的车站。非集中连锁一般为无道岔的车站。 9、集中连锁站设有 (1)ATS车站分机(2)车站联锁设备(3)ATP/ATO系统地面设备(4)电源设备(5)维修终端(6)乘客向导显示牌(7)紧急关闭按钮(8)信号机及发车指示器 (9)转辙机 10、连锁是车站范围内进路、信号、道岔之间互相制约的关系,它们之间必须建立严密的连 锁关系,才能确保行车安全。 连锁的基本内容是: 1)进路上各道岔位置必须正确且被锁闭,进路空闲,敌对进路未建立且被锁闭在未建立状态,防护改进路的信号机才能开放。 2)信号机开放后,他们防护的进路上的各道岔不能转换,与该进路敌对的所有进路不
十、城市轨道交通正线信号系统组成 2号线信号系统是由卡斯柯信号有限公司提供的CBTC (基于无线通信的列车控制系统)系统,采用点式ATP 和联锁两级后备模式。 系统包含ATP (列车自动防护)、ATO (列车自动运行)子系统、ATS (列车自动监控)子系统、CBI(计算机联锁)子系统、DCS(数据通信)子系统、MSS(维护支持)子系统等。 2号线采用卡斯柯提供的基于无线通信的移动闭塞系统,系统由五个主要的子系统组成: (1) A TP/ATO 子系统 (2) C BI 子系统 (3) A TS 子系统 (4) DCS 子系统 (5) MSS 子系统
ATP/ATO子系统包括轨旁ATP设备和车载ATP/ATO设备。轨旁ATP设备对全部在线列车进行安全控制,它由ZC(区域控制器)、LC(线路控制器)、DSU(数据存储单元)和LEU(欧式编码器)等室内设备和信标室外设备组成。车载ATP/ATO设备主要包括CC(车载控制器)、DMI(司机显示单元)、编码里程计和信标天线。 ◆轨旁ATP设备: ① ZC(区域控制器) ZC采用3取2冗余结构配置,主要功能是处理线路占用、自动防护和进路等信息。根据CC设备发送的列车精确位置信息,ZC设备为列车计算保护区域,并通过车地无线通信向ZC内每列车发送移动授权。 ② LC(线路控制器) LC和ZC配置一样,采用3取2冗余结构配置。LC控制ZC和 CC的应用软件和配置数据版本的校核,并在通信过程中向ZC和 CC提供内部时钟同步。 LC主要功能: 更新ATS发送的TSR信息 管理线路的TSR(临时限速) 负责存储 ③ DSU(数据存储单元) DSU由一台式计算机组成,用于向CC设备上传新版本的应用 软件和静态线路描述,并对这些文件进行升级管理。 ④信标 信标用于实现列车在线路上的定位功能。当列车信标天线越过地面 信标时,信标天线将发送能量信息激活信标,信标将预先存储的报文信 息发送给车载设备。列车通过时,CC使用该信息初始化、重新修正列车 位置、校准编码里程计。 ◆车载ATP/ATO设备: ① CC(车载控制器) 每列列车头尾各配置一套CC设备。两台CC计算 机均运行在热备状态,每台都能够独立安全地驾驶列 车。CC子系统主要实现下列功能: (1)列车运行防护 (2)管理列车在车站准确停车 (3)车站停车和发车时间管理 (4)安全停车管理
《城市轨道交通信号与通信系统》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称(中文):城市轨道交通信号与通信系统(英文): 课程代码: 课程类型/性质:专业课 总学时:64 学分:4 适用专业:轨道交通运营管理 开课系门:管理系 与本专业其它课程的关系:本课作为一门专业课,将为学生对轨道交通运营管理及设备维修维护打下坚实的基础。 二、课程内容简介 介绍了城市轨道交通信号与通信系统的主要系统,包括基础信号设备、联锁系统、列车自动控制系统、通信传输系统、电话系统、无线调度系统、闭路电视、广播系统、时钟系统、商用通信系统和旅客信息系统,每个系统都从系统组成、系统功能及其控制方面进行了介绍。。 三、课程任务、教学目标 通过教学,使学生掌握城市轨道交通信号与通信系统的构成,及主要设备的维护检修流程。 【一】知识目标 要求学生通过本课程的学习,具备对信号、通信各子系统设备构成与主要功能的牢固掌握,对各系统进行维护和维修的能力。 【二】能力目标
1.分析能力的培养:主要是对具体通信和信号进行分析的能力的培养,同时也要注意培养综合运用多种分析方法的能力培养。 2.自学能力的培养:运用启发式教学方法,通过本课程的教学,要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力,以及围绕课堂教学内容,阅读参考书籍和资料,自我扩充知识领域的能力。 3.表达能力的培养:主要是通过作业、课上讨论等形式,清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。 4.创新能力的培养:培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯和对问题提出多种解决方案、选择不同的方法对设备进行维护的能力。 【三】素质目标 1、了解轨道交通信号与通信设备基本构成与主要功能。 2、具有严谨工作作风,实事求是的学风,树立创新意识。 3、树立良好的学习态度。 四、教学安排、教学方法及手段 坚持讲授与指导学生练习相结合,课堂系统规范讲授本课程内容,必要时运用多媒体教学手段,加强学生的预习与复习环节、实际操作与案例分析的测验环节。 考核方法:实行教考分离;建立考试题库制,采用平时测验+期末考核等多种考核方式。 五、各教学环节学时分配 理论部分学时分配
城市轨道交通信号系统 目录 一、概述 二、列车自动控制系统(ATC 系统分类 三、列车自动控制系统的基本功能 四、列车自动控制系统的监控运行模式 五、基于无线通信的列车自动控制系统(CBTC 六、影响列车运行能力的因素 一、概述 城市轨道交通信号系统是整个轨道交通自动化控制系统中的重要组成部分,其作用: 1. 保障列车运营安全; 2. 提高运输能力; 3. 实现快速、有序、高密度行车调度指挥。 由于城市轨道交通运营安全、准点率要求高,行车密度大,信号系统一般均采用列车自动控制系统 (ATC ,包括:
1. 列车自监控系统(ATS 2. 列车自动防护系统(ATP 3. 列车自动运行系统(ATO 二、列车自动控制系统(ATC 分类 1. 按列车控制方式可分为:台阶式和曲线式,台阶式→曲线式; 2. 按闭塞方式可分为:固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞,固定闭塞→准移动闭塞→移动闭塞。 3. 按信息传输方式可分为:点式和连续式,点式→连续式。 按上述列车速度控制方式、闭塞方式、信息传输方式的不同搭配组合,可组成: 1. 点式 ATC 系统(点状的曲线式固定闭塞 ATC 系统 2. 固定闭塞 ATC 系统(连续的台阶式固定闭塞 ATC 系统 3. 准移动闭塞 ATC 系统(连续的曲线式固定闭塞 ATC 系统 4. 移动闭塞 ATC 系统(连续的曲线式移动闭塞 ATC 系统 1. 点式 ATC 系统 通过安装在两钢轨之间点式应答器向运行中的列车车载设备传送信息,轨道电路(或计轴仅用于检查列车的占用情况。 列车运行获得的信息始终是不连续的,列车必须运行至应答器上方才能获得信息,实现变速,其行车效率较低。目前作为移动闭塞(CBTC 系统的降级(后备模式使用。
城市轨道交通通信与信 号课程标准 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
《城市轨道交通通信与信号》课程标准 一、课程性质与任务 《城市轨道交通通信与信号》是城市轨道交通运营管理专业学生的一门必修专业课。主要内容包括:信号基础设备与通信系统的安全,信号基础设备,轨道电路,车站联锁,区间闭塞,列车自动控制(ATC)系统,ATO与ATS系统,城市轨道交通CBTC系统,城市轨道交通通信系统。本课程主要是为了适应我国城市现代建设与城市发展的需求,尤其是为了满足交通发展中对的迫切而设置的。 二、课程目标。 1.了解信号与通信系统的基本内容,掌握故障安全原理的基本内容 了解信号安全技术原则。 2.了解信号机的分类及结构,熟悉信号机设置的原则,了解道岔的种类和转辙机的种类及特点。 3.掌握轨道电路的工作原理,了解轨道电路的主要参数,熟悉轨道电路的分类及特点,熟悉常用轨道电路,掌握计轴器的工作原理及结构。 4.掌握联锁的基本概念了解联锁图表编制方法,掌握6502电气集中联锁的基本操作方式,掌握计算机联锁的基本结构和操作方式 5.了解列车定位技术的分类,掌握固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞的原理,掌握无线移动通信、查询应答器定位,掌握移动闭塞与固定闭塞的区别。 6.掌握ATC系统的组成和功能和模式转换条件,了解不同制式ATC 系统的特点,掌握ATP的基本概念和ATP设备的组成及功能,熟悉ATP 的基本工作原理。
7.了解CBTC系统结构,熟悉CBTC系统子系统和组成设备,掌握CBTC系统运行模式,掌握CBTC系统功能。 8.了解城市轨道交通通信系统的组成及作用,掌握城市轨道交通电话子系统构成及功能,掌握城市轨道交通广播子系统的结构和功能,掌握城市轨道交通闭路电视子系统的结构和功能,了解城市轨道交通UPS电源和接地系统。 9. 锻炼学生的团结合作精神和认真严谨的学习态度。鼓励他们热爱本专业技术工作,具有创新意识,具有一定的沟通知识和技巧。
4 interlocking principles 4 连锁规则 4.1 safe routes through an interlocking 4.1 安全进路通过一个联锁 The term “interlocking”is used with two meanings. First, “an interlocking”is the interlocking plant where points and signals are interconnected in a way that each movement follows the other ill a proper and safe sequence(see Section 1.2). Second, the principles to achieve a safe interconnection between points and signals are also generally called ”interlocking”. “联锁”的概念在使用中有两个意思。第一,“联锁”是指连锁设备。如道岔和信号机,以这样的方式相互关联,每一个动作受约束与另一个(动作),来保证合适而安全的结果(见1-2段)。第二,为了达成在道岔和信号机之间的安全互联而存在的规则也通常称为“联锁”。The route a train could use through an interlocking must meet the following conditions: 列车可以使用的通过联锁的进路,必须达到一下的情形: ?All points must be set properly and locked, ?所有道岔不许被设置在合适的位置,同时被锁闭, ?Conflicting routes must be locked, ?抵触进路必须被锁闭, ?The track must be clear. ?线路必须出清。 This is provided by the following functions: 这些要求可以由以下功能提供: ?Interlocking between points and signals, ?道岔与信号机之间的联锁, ?Route locking, ?进路锁闭 ?Locking conflicting routes, ?抵触进路锁闭, ?Flank protection, ?侧面防护 ?Track clear detection. ?轨道线路出清检测 On railways where the signals for train movements are separated from those for shunting movements (main and shunt signals), the interlocked routes for train movements are also considered separately from those for shunting movements. Some of the requirements for a train route are not in effect for a shunt route. So, a shunt route may govern a shunting movement into an occupied track. And, flank protection (protection against inadmissible movements on converging tracks) is usually also not required for shunt routes. There are also railways, where interlocked routes are only required for train movements, while shunting movements are carried out without protection by the interlocking system. This is especially typical for ancient German interlocking systems. On North American railways where train movements are not as strongly separated from shunting movements, the same interlocked routes may be used both for train and shunting movements. A train route starts always at an interlocking signal (the entrance signal of the route). The exit of a route can be: 在轨道上,列车运行的信号与调车运行的信号是区分开的(主信号与调车信号)。列车运行
完美WORD格式 城市轨道交通与通信信号系统 一、引言 1、城市轨道交通发展概况。 伴随着世界经济的不断发展,城市人口的增加和规模的扩大,给公共交通造成了很大压力,也必然促使城市公共交通的积极发展,不仅数量上激增,而且在质量上也提出了更高要求。当前,以城市轨道交通为主、高速公路、等级公路为辅的立体交通网络日趋完善,已经形成了一个综合的交通体系,为城市经济繁荣和人们出行带来了很大便利。近年来,地铁和轻轨发展迅速,颇受一些发展中国家的重视,都在积极规划和建设,以缓解城市日趋严峻的交通拥堵问题。值得一提的是,高铁的发展给城市间的交通以及经济繁荣带来了巨大生命力,特别是磁悬浮轨道技术的应用,更是体现了当前轨道交通的前沿科技水平和发展趋势。例如,上海磁悬浮列车的运行,是我国最新城市轨道交通技术发展的缩影,产生了巨大影响力。 2、城市轨道交通信号系统的应用。 整理分享
完美WORD格式 交通信号不仅是列车运行的通行证,更是安全运行的指挥棒。轨道交通要实现安全运行和提高通过能力两大要求,离不开轨道交通信号的发展和应用。20世纪中叶以来,微电子技术,信息技术和计算机网络技术等科学技术的发展,给轨道交通信号技术带来了了一场颠覆性革命,城市轨道交通信号系统(即ATC)应运而生,它为轨道交通安全运行和通过能力的提高发挥了巨大作用。不仅提高了运行效率,同时实现了列车运行的自动化。 二、城市轨道交通信号系统 1、城市轨道交通信号系统组成和作用。 轨道交通信号系统是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主题设备及其他有关附属设施构成的一个完整的体系。目前城市轨道交通的信号系统一般包括两大部分:联锁装置和列车自动控制系统ATC (Automatic Train Control)。ATC系统包括三个子系统:列车自动监控系统(简称ATS)、列车自动防护系统(简称ATP)、列车自动运行系统(简称ATO)。 整理分享
城市轨道交通信号系统的安全性 摘 要 1. 简要介绍城市轨道交通信号系统 2. 简要分析影响信号系统安全性的因素(RAMS 3. 4. 简要分析信号系统与其他系统的相互影响 5. 总结(与第四点融合阐述) 引 言 , 因此,正1. 简要介绍城市轨道交通信号系统 信号系统包括信号设备、联锁设备、闭塞设备三部分(如图1-1所示)。轨道交通信号设备指挥列车运行;连锁设备保证轨道交通车站(包括车辆基地)列车运行的安全;闭塞设备则是保证区间列车运行安全的专门装置。 设备部分
其中信号基础设备包括: 其中联锁设备组成如图2-2所示 系统部分:列车自动控制系统(包括列车自动防护系统ATP,列车自动监控系统ATS,列车自动运行系统ATO)。 2.简要分析影响信号系统安全性的因素及解决安全问题采取的措施 总体来说,影响信号系统安全性的因素如图3-3所示: 详细及重点分析如下: 联锁设备 信号 信 号 道 岔 道 岔 进 路 进 路 图2-2 控制台及表示盘 信号系统RAMS 图3-3
设备部分 信号机:如图3.1-3.目前城市轨道交通采用的 信号机主要采用发光二极管半导体发光器件作为 光源。因此在选择发光二极管半导体发光器件时 应该考虑安全问题,除材料外还有窜光、灯丝断 裂、点灯冲击电流等安全隐患。 解决办法:选择材料器件时应该满足轨道交通RAMS 标准;而选择组合式色灯信号机或者透镜式色灯信号机能够有效避免窜光问题;LED 色灯信号机可以消除灯丝突然断丝和点灯冲击电流等问题。信号机电灯电路是安全电路,设计电路时既要考虑断线保护,又要考虑混线防护。信号机电灯电路断线即要灭灯;信号机电灯电路要具有灯丝报警电路。 继电器: 如图3.2-3.它在电路中起着自动调节、安 全保护、转换电路等作用。信号继电器室组成信号系 统的基本器材,必须符合“故障—安全”准则(即当 设备、器材、元件发生故障时,其后果必须是导向安 全侧),除此之外还有在继电器所处的环境温度下,对于所承受的电流来说如散热不良,会损坏输出半导体器件;由于交变的dv/dt 问题,会有半周波动等。 解决方法:当控制信号机开关的灯丝继电器故障时,一定只能导致信号机点红灯,强制停车;散热不良时应使用较大的或 更有效的散热片;有半周波动时采用缓冲器是有 帮助的。 图3.1-3 图3.2-3
《城市轨道交通信号技术》测试题A 一、填空题(共12题,每空1分,共30分) 1. 继电器类型有很多,都由 ______ 系统和________ 系统两部分组成。 2. __________________________________ 按使用处所分类,轨道电路分为和o 3. _________________________________ 城市轨道交通信号的基本色为 ________________________________________ 、_______ 、_______ 三种,再辅以 ________________________________________ 、 ________ ,构成城轨交通信号的基本显示系统。 4. _____________________________________________________ 道岔是机车车辆从一股道转入另一股道的线路设备,由________________________________ 部分、________ 部分、 ________ 部分三部分组成。 5. _______________________________________ 联锁进路一般有三部分组成,分别为 _______________________________________________ (从始端信号机值终端信号机的路径)、侧面防护和________ (终端信号机后方的一至两个区段)。 6. 由于城市轨道交通运行间隔小、车流密度大,列车运行安全由________ 系统防护,因此一条进路中允许多个列车运行,此种进路为_________ O 7. ____________________________________ 列车运行自动控制系统(ATC)包括、及三个子系统,简称 “3A”。 &列车自动防护系统(ATP)的车载设备主要包括_____________ 、驾驶室状态显示单元、 ________ 、列车地面信号接收设备、 _______ 、电源和辅助设备等。 列车自动监控系统的列车追踪间隔调整功能的两种调整方式:方式、方式。 9. 根据信源所产生的信号的性质不同可分为 _______ 信源和________ 信源。 10. ___________________________________________________________ 城市轨道交通专用电话系统的调度总机能对分机进行选呼、_____________________________ 、________ ,任何情况下均不能发生阻塞。 11. ________________________________________ 城市轨道交通中无线集群系统主要解决_______________________________________________ 人员和________ 人员及其相互之间 的通话及数据传输问题。 二、名词解释(共5题,每题2分,共10分) 1. 交流二元继电器 2. 地面信号 3. 进路的预先锁闭 4. 跳停作业 5. 程控交换系统 三、判断题(共10题,每题1分,共10分) ()1.轨道电路显示“红光带”的区段相当于有列车占用。
城市轨道交通专用通信系统简介 windxym 城市轨道交通(以下简称城轨)通信系统一般设置专用通信、警用通信、商用通信三大通信系统。商用通信系统是地面公众通信系统在地铁的延伸部分,通过设置移动电话引入系统将地面各运营商的移动通信业务引入地铁,使乘客在进入地铁后仍能够享受与地面一样的公众移动通信服务。警用通信系统是城市公安通信网络在地铁的扩展部分,为保障轨道交通警用各管理部门业务的正常开展,实现轨道交通安全运营以及打击各种犯罪行为。专用通信系统是地铁指挥列车运行、组织运输生产、提高运营管理效率和服务质量的重要手段。 1.城轨专用通信系统的作用 城轨专用通信系统是整个城轨的神经系统。 首先,专用通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥,并为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和时标(标准时间)信号。 其次,专用通信系统是城轨交通内部公务联络的主要通道,使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系,以提高整个系统的运行效率。当然,专用通信系统也是城轨交通内、外联系的通道。 再次,专用通信系统是实现以为人本、进一步提高地铁为乘客服务质量、加快各种信息传递的重要渠道,是提高地铁运营管理及经营开发水平,扩大对乘客服务范围的有效工具。 此外,在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下,专用通信系统是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。
2.城轨对专用通信系统的要求 城市轨道交通对专用通信系统的要求是能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。 1)对于行车组织,专用通信系统应能保证将各站的客流情况、工作状况、线路上各列车运行状况等信息准确、迅速地传输到控制中心。同时将控制中心发布的调度指挥命令与控制信号及时、可靠地传送各个车站及行进中的列车上。 2)对于城轨运行的组织管理,专用通信系统应能保证各部门之间、上下级之间保持畅通、有效、可靠的信息交流与联系。 3)对于城轨运营的服务质量,专用通信系统应能保证在指定的时间,将指定的信息显示给指定的人群。 4)专用通信系统应能保证本系统与外部系统之间便捷、畅通的联系。 5)专用通信系统主要设备和模块应具有自检功能,并采取适当的冗余配置,故障时能自动切换和报警,控制中心可监测和采集和车站运行和检测的结果。 3.城轨专用通信系统的分类 1)按使用要求分类 (1)确保行车安全提高运行效率的通信系统; (2)设备维护运营管理的通信系统; (3)为旅客服务的通信系统。 2)按服务类别分类
城市轨道交通与通信信号系统 一、引言 1、城市轨道交通发展概况。 伴随着世界经济的不断发展,城市人口的增加和规模的扩大,给公共交通造成了很大压力,也必然促使城市公共交通的积极发展,不仅数量上激增,而且在质量上也提出了更高要求。当前,以城市轨道交通为主、高速公路、等级公路为辅的立体交通网络日趋完善,已经形成了一个综合的交通体系,为城市经济繁荣和人们出行带来了很大便利。近年来,地铁和轻轨发展迅速,颇受一些发展中国家的重视,都在积极规划和建设,以缓解城市日趋严峻的交通拥堵问题。值得一提的是,高铁的发展给城市间的交通以及经济繁荣带来了巨大生命力,特别是磁悬浮轨道技术的应用,更是体现了当前轨道交通的前沿科技水平和发展趋势。例如,上海磁悬浮列车的运行,是我国最新城市轨道交通技术发展的缩影,产生了巨大影响力。 2、城市轨道交通信号系统的应用。
交通信号不仅是列车运行的通行证,更是安全运行的指挥棒。轨道交通要实现安全运行和提高通过能力两大要求,离不开轨道交通信号的发展和应用。20世纪中叶以来,微电子技术,信息技术和计算机网络技术等科学技术的发展,给轨道交通信号技术带来了了一场颠覆性革命,城市轨道交通信号系统(即ATC)应运而生,它为轨道交通安全运行和通过能力的提高发挥了巨大作用。不仅提高了运行效率,同时实现了列车运行的自动化。 二、城市轨道交通信号系统 1、城市轨道交通信号系统组成和作用。 轨道交通信号系统是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主题设备及其他有关附属设施构成的一个完整的体系。目前城市轨道交通的信号系统一般包括两大部分:联锁装置和列车自动控制系统ATC (Automatic Train Control)。ATC系统包括三个子系统:列车自动监控系统(简称ATS)、列车自动防护系统(简称ATP)、列车自动运行系统(简称ATO)。
一、填空题(将正确的填写入题中的横线上,2’×10=20分): 1.城市轨道交通信号设备包括信号、__________、闭塞。联锁 2.要求注意或减速的信号用___________信号表示。黄色 3.警冲标设置在距两线路中心线不少于____m处。2 4.按动作时间分,继电器分为正常动作继电器和____________继电器。缓动 5.设备发生故障时,能使故障的后果趋向较为___________的一方,该原则称 为“故障——安全”原则。安全 6.联锁设备分为___________联锁和非集中联锁。集中 7.引导进路必须通过______________________来取消进路。总人工解锁 8.城市轨道交通信号系统的作用主要有两个:一是保证列车运行, 二是提高。安全,通过能力(效率) 9.城市轨道交通信号系统的基础设备包括、继电器、转辙机、轨道 电路等。信号机 10.继电器按可靠程度分为和非安全型继电器。安全型 11.轨道电路区段,被机车车辆占用,轨道继电器落下,轨道电路处于 状态;无车占用时,轨道继电器吸起,轨道电路处于状态; 无车占用时,轨道继电器落下,轨道电路处于状态。分路,调整,断轨 12.极性交叉是轨道电路的防护措施之一。钢轨绝缘破损 13.信号设备的各种电路必须符合的原则。故障-安全 14.进路按作业性质,可分为:进路和进路。列车, 调车 15.车站联锁系统根据实现的技术分为、和。 电锁器联锁,继电联锁,计算机联锁 16.目前用于城市轨道交通系统的闭塞方式有、和 三种。固定闭塞,准移动闭塞,移动闭塞 17.由于城市轨道交通运行间隔小、车流密度大,列车运行安全由ATC系统中的 ______子系统防护。ATP 18.城市轨道交通通信系统传输的信息类型有:、、和 信号。文字,数据,图像,语音 19.闭路电视监控系统主要由、、和等各部 分组成。摄像机,监视器,控制切换设备,传输线路 20.城市轨道交通专用电话系统的调度总机能对分机进行选呼、_ __、____ _,任何情况下均不能发生阻塞。组呼,全呼
城市轨道交通信号基础设备 第一节继电器 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。 继电器类型很多,但均由电磁系统和接点系统两部分组成。电磁系统主要包括线圈、铁芯、衔铁等,接点系统由动接点和静接点组成。 最简单的电磁继电器如图2-1所示。它就是一个带接点的电磁铁,其动作原理也与电磁铁相似。当给线圈中通以一定数值的电流后,在衔铁和铁心之间就产生一定数量的磁通,该磁通经铁心、衔铁、轭铁和气隙形成一个闭合磁路,铁心对衔铁就产生了吸引力。吸引力的大小取决于所通电流的轭铁大小。当电流增大到一定值时,吸引力增大到能克服衔铁向铁心运动的阻力时(主要是衔铁自重),衔铁就被吸向铁心;当线圈中没有电流时,衔铁由于重力作用被释放。由衔铁带动的动接点(随衔铁一起动作的接点)也随之动作,与动合接点(前接点,以下称前接点)接通。此状态称为继电器励磁吸起(以下简称吸起)。可见,继电器具有开关特性,可利用它的接点通、断电路,构成各种控制和表示电路。如图2-1的信号点灯电路,前接点接通时点亮绿灯,后接点接通时点亮红灯。 图2-1 电磁继电器的基本原理 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。由于继电器的这种性能,给自动控制和远程控制创造了便利的条件,所以,它广泛应用于国民经济各部门的生产过程控制和国防系统的自动化和远动化之中,也广泛应用于铁路信号的各个方面。 故障一安全原则是铁路信号设备必须遵循的原则,当系统任何部分发生故障时,应确保系统的输出处于安全状态。随着电子技术的迅速发展,电子器件尤其是计算机以其速度快、体积小、容量大、功能强等技术优势,在相当大程度上逐渐取代继电器,构成自动控制和远程控制系统,使技术水准大大提高。但与电子器件相比,继电器仍存在一定优势,尤其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例如在计算机联锁设备中,尽管以计算机为核心,但还采用继电器电路作为系统主机与信机、轨道电路、转辙机的接口电路。 三、对继电器的技术要求 信号继电器作为信号系统中的主要(或重要)器件,它在运用中的安全、可靠就是保证各种信号设备正常使用的必要条件。为此,信号设备对继电器提出了极其严格的要求,具体如下:其一,动作必须可靠、准确;其二,使用寿命长;其三,有足够的闭合和断开电路的能力;其四,有稳定的电气特性和时间特性;其五,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。 四、信号继电器分类 继电器类型繁多,信号继电器种类也不少,可按不同方式分类如下。
城市轨道交通信号基础设备 第一节 继 电 器 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。 继电器类型很多,但均由电磁系统和接点系统两部分组成。电磁系统主要包括线圈、铁芯、衔铁等,接点系统由动接点和静接点组成。 最简单的电磁继电器如图2-1所示。它就是一个带接点的电磁铁,其动作原理也与电磁铁相似。当给线圈中通以一定数值的电流后,在衔铁和铁心之间就产生一定数量的磁通,该磁通经铁心、衔铁、轭铁和气隙形成一个闭合磁路,铁心对衔铁就产生了吸引力。吸引力的大小取决于所通电流的轭铁大小。当电流增大到一定值时,吸引力增大到能克服衔铁向铁心运动的阻力时(主要是衔铁自重),衔铁就被吸向铁心;当线圈中没有电流时,衔铁由于重力作用被释放。由衔铁带动的动接点(随衔铁一起动作的接点)也随之动作,与动合接点(前接点,以下称前接点)接通。此状态称为继电器励磁吸起(以下简称吸起)。可见,继电器具有开关特性,可利用它的接点通、断电路,构成各种控制和表示电路。如图2-1的信号点灯电路,前接点接通时点亮绿灯,后接点接通时点亮红灯。 图2-1 电磁继电器的基本原理 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。由于继电器的这种性能,给自动控制和远程控制创造了便利的条件,所以,它广泛应用于国民经济各部门的生产过程控制和国防系统的自动化和远动化之中,也广泛应用于铁路信号的各个方面。 故障一安全原则是铁路信号设备必须遵循的原则,当系统任何部分发生故障时,应确保系统的输出处于安全状态。随着电子技术的迅速发展,电子器件尤其是计算机以其速度快、体积小、容量大、功能强等技术优势,在相当大程度上逐渐取代继电器,构成自动控制和远程控制系统,使技术水准大大提高。但与电子器件相比,继电器仍存在一定优势,尤其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例如在计算机联锁设备中,尽管以计算机为核心,但还采用继电器电路作为系统主机与信机、轨道电路、转辙机的接口电路。 三、对继电器的技术要求 信号继电器作为信号系统中的主要(或重要)器件,它在运用中的安全、可靠就是保证各种信号设备正常使用的必要条件。为此,信号设备对继电器提出了极其严格的要求,具体如下:其一,动作必须可靠、准确;其二,使用寿命长;其三,有足够的闭合和断开电路的能力;其四,有稳定的电气特性和时间特性;其五,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。 四、信号继电器分类 继电器类型繁多,信号继电器种类也不少,可按不同方式分类如下。 1.按动作原理分类,可分为电磁继电器和感应继电器 电磁继电器是通过继电器线圈中的电流在磁路的气隙(铁心与衔铁之间)中产生电磁力。吸引衔铁,带动接点动作的。此类继电器数量最多。 感应继电器是利用电流通过线圈产生的交变磁场与另一交变磁场在翼板中所感应的电流相互作用产生电磁力,使翼板转动而动作的。 2.按动作电流分类,可分为直流继电器和交流继电器