地鐵的各系統(tǒng)簡介

1、2地鐵的系統(tǒng)功能一、概述地鐵是地下鐵道的簡稱。它是一種獨(dú)立的有軌交通系統(tǒng)，不受地面道路情況的影響，能夠按照設(shè)計(jì)的能力正常運(yùn)行，從而快速、安全、舒適地運(yùn)送乘客。地鐵效率高，無污染，能夠?qū)崿F(xiàn)大運(yùn)量的要求，具有良好的社會效益。地鐵是有軌交通，其運(yùn)輸組織、功能實(shí)現(xiàn)、安全保證均應(yīng)遵循有軌交通的客觀規(guī)律。在運(yùn)輸組織上要實(shí)行集中調(diào)度、統(tǒng)一指揮、按運(yùn)行圖組織行車；在功能實(shí)現(xiàn)方面，各有關(guān)專業(yè)如隧道、線路、供電、車輛、通信、信號、車站機(jī)電設(shè)備及消防系統(tǒng)均應(yīng)保證狀態(tài)良好，運(yùn)行正常；在安全保證方面，主要依靠行車組織和設(shè)備正常運(yùn)行來保證必要的行車間隔和正確的行車經(jīng)路。為了保證地鐵列車運(yùn)行安全、正點(diǎn)，在集中調(diào)度、統(tǒng)一指揮

2、的原則下，行車組織、設(shè)備、車輛檢修、設(shè)備運(yùn)行管理、安全保證等均由一系列規(guī)章制度來規(guī)范。地鐵是一個(gè)多專業(yè)多工種配合工作、圍繞安全行車這一中心而組成的有序聯(lián)動、時(shí)效性極強(qiáng)的系統(tǒng)。地鐵中采用了以電子計(jì)算機(jī)處理技術(shù)為核心的各種自動化設(shè)備，從而代替人工的、機(jī)械的、電氣的行車組織、設(shè)備運(yùn)行和安全保證系統(tǒng)。如ATC（列車自動控制）系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)列車自動駕駛、自動跟蹤、自動調(diào)度；SCADA（供電系統(tǒng)管理自動化）系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)主變電所、牽引變電所、降壓變電所設(shè)備系統(tǒng)的遙控、遙信、遙測；BAS（環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)）和FAS（火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)）可以實(shí)現(xiàn)車站環(huán)境控制的自動化和消防、報(bào)警系統(tǒng)的自動化；AFC（自動售檢票系統(tǒng)）可以實(shí)現(xiàn)

3、自動售票、檢票、分類等功能。這些系統(tǒng)全線各自形成網(wǎng)絡(luò)，均在OCC（控制中心）設(shè)中心計(jì)算機(jī)，實(shí)行統(tǒng)一指揮，分級控制。地鐵路網(wǎng)的基本型式有：單線式、單環(huán)線式、多線式、蛛網(wǎng)式。每一條地鐵線路都是由區(qū)間隧道 （地面上為地面線路或高架線路）、車站及附屬建筑物組成。車站按其功能分為四種：1、 中間站：只供乘客乘降用，此類車站數(shù)量最多。2、 折返站：在中間站設(shè)有折返線路設(shè)備即稱為折返站，一般在市區(qū)客流量大的區(qū)段設(shè)立，可以滿足乘客需要，同時(shí)節(jié)省運(yùn)營開支。3、 換乘站：既用于乘客乘降又為乘客提供換乘的車站。4、 終點(diǎn)站：地鐵線路兩端的車站，除了供乘客上下或換乘外，通常還供列車停留、折返、臨修及檢修使用。二、地鐵

4、車輛地鐵車輛是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，也是技術(shù)含量較高的機(jī)電設(shè)備。地鐵車輛應(yīng)具有先進(jìn)性、可靠性和實(shí)用性，應(yīng)滿足容量大、安全、快速、美觀和節(jié)能的要求。地鐵車輛有動車（M，Motor）和拖車（T，Trailer）、帶司機(jī)室車和不帶司機(jī)室車等多種形式。動車本身帶有動力牽引裝置，拖車本身無動力牽引裝置；動車又分為帶有受電弓的動車和不帶受電弓的動車。地鐵車輛在運(yùn)營時(shí)一般采用動拖結(jié)合、固定編組，形成電動列車組。由于它本身帶有動力牽引裝置，兼有牽引和載客兩大功能，因此和鐵路列車不同，不需要再連掛單獨(dú)的機(jī)車。一般地鐵車輛由以下七部分組成：（1） 車體車體是容納乘客和司機(jī)駕駛（對于有司機(jī)室的車輛）的地方

5、，又是安裝與連接其他設(shè)備和部件的基礎(chǔ)。一般有底架、端墻、側(cè)墻及車頂?shù)?。?） 動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架裝置位于車體和軌道之間，用來牽引和引導(dǎo)車輛沿著軌道行駛，承受與傳遞來自車體及線路的各種載荷并緩沖其動力作用，是保證車輛運(yùn)行品質(zhì)的關(guān)鍵部位。一般由構(gòu)架、彈簧懸掛裝置、輪對軸箱裝置和制動裝置等組成。（3） 牽引緩沖連接裝置車輛編組成列安全運(yùn)行必須借助于連接裝置。為了改善列車縱向平穩(wěn)性，一般在車鉤的后部裝設(shè)緩沖裝置，以緩和列車的沖動。（4） 制動裝置制動裝置是保證列車安全運(yùn)行所不可少的裝置。城市軌道車輛制動裝置除常規(guī)的空氣制動裝置外，還有再生制動、電阻制動和磁軌制動等。（5）

6、 受流裝置從接觸導(dǎo)線（接觸網(wǎng)）或?qū)щ娷墸ǖ谌墸㈦娏饕雱榆嚨难b置稱為受流裝置或受流器。受流裝置按其受流方式可分為以下幾種形式：a、桿形受流器；b、弓形受流器；c、側(cè)面受流器；d、軌道式受流器；e、受電弓受流器。（6） 車輛內(nèi)部設(shè)備車輛內(nèi)部設(shè)備包括服務(wù)于乘客的車體內(nèi)的固定附屬裝置和服務(wù)于車輛運(yùn)行的設(shè)備裝置。屬于前者的有車電、通風(fēng)、取暖、空調(diào)、座椅、拉手等。服務(wù)于車輛運(yùn)行的設(shè)備裝置大多吊掛于車底架，如蓄電池箱、繼電器箱、主控制箱、電動空氣壓縮機(jī)組、總風(fēng)缸、電源變壓器、各種電氣開關(guān)和接觸器箱等。（7） 車輛電氣系統(tǒng)車輛電氣包括車輛上的各種電氣設(shè)備及其控制電路。按其作用和功能可分為主電路系統(tǒng)、輔助

7、電路系統(tǒng)和控制電路系統(tǒng)三個(gè)部分。三、地鐵信號信號設(shè)備的主要作用是保證行車的安全和提高線路的通過能力，包括信號裝置、聯(lián)鎖裝置、閉塞裝置等。信號裝置是指示列車運(yùn)行條件的信號及附屬設(shè)備；聯(lián)鎖裝置是保證在車站范圍內(nèi)，行車和調(diào)車安全及提高通過能力的設(shè)備；閉塞裝置是保證在區(qū)間內(nèi)行車安全及提高通過能力的設(shè)備。在車站上，鋪設(shè)有許多條線路，線路之間用道岔聯(lián)結(jié)。列車在車站內(nèi)運(yùn)行的路徑，叫做進(jìn)路。進(jìn)路由道岔位置決定。進(jìn)路要有信號機(jī)防護(hù)，道岔位置不對，或者進(jìn)路上有車，防護(hù)此條進(jìn)路的信號機(jī)就不能開放，從而保證列車的運(yùn)行安全。道岔、進(jìn)路和信號三者之間相互制約、相互依存的關(guān)系稱為聯(lián)鎖。實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的設(shè)備叫做聯(lián)鎖設(shè)備。把許多道岔

8、、進(jìn)路和信號機(jī)用電氣方法集中控制和監(jiān)督，并實(shí)現(xiàn)它們聯(lián)鎖的設(shè)備，叫做電氣集中設(shè)備。由車站向區(qū)間發(fā)車時(shí)必須確定區(qū)間內(nèi)無車，還要防止兩個(gè)車站在同一線路上向同區(qū)間發(fā)車。這種按照一定的方法組織列車在區(qū)間內(nèi)的運(yùn)行，一般稱為行車閉塞，用來聯(lián)絡(luò)的設(shè)備稱為閉塞設(shè)備。常用的閉塞設(shè)備有自動閉塞、半自動閉塞及電氣路簽閉塞等。地鐵采用自動閉塞設(shè)備。四、地鐵通信地鐵通信是構(gòu)成地鐵各部門之間有機(jī)聯(lián)系、實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸集中統(tǒng)一指揮、行車調(diào)度自動化、列車運(yùn)行自動化、提高運(yùn)輸效率的必備工具與手段。地鐵通信按其用途來分，可分為地區(qū)自動通信、地鐵專用通信、有限廣播、閉路電視、無線通信以及子母鐘報(bào)時(shí)系統(tǒng)、會議系統(tǒng)、傳真及計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)；按信息

9、傳輸?shù)拿浇榭煞譃橛芯€通信和無線通信，有線通信又可分為光纜和電纜通信。地鐵通信是既能傳輸語言，又能傳輸文字、數(shù)據(jù)、圖像等各種信息的綜合數(shù)字通信網(wǎng)。五、地鐵供電地鐵的供電系統(tǒng)是為地鐵運(yùn)營提供電能的。地鐵列車是電力牽引的電動列車，其動力是電能；此外，地鐵中的輔助設(shè)施包括照明、通風(fēng)、空調(diào)、排水、通信、信號、防災(zāi)報(bào)警、自動扶梯等，也都依賴電能。地鐵供電電源一般取自城市電網(wǎng)，通過城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)和地鐵供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)輸送或變換，然后以適當(dāng)?shù)碾妷旱燃壒┙o地鐵各類設(shè)備。根據(jù)用電性質(zhì)的不同，地鐵供電系統(tǒng)可分為兩部分：由牽引變電所為主組成的牽引供電系統(tǒng)和以降壓變電所為主組成的動力照明供電系統(tǒng)。六、地鐵環(huán)境控制與車

10、站設(shè)備為了保證地鐵安全正常運(yùn)行，應(yīng)在地鐵內(nèi)設(shè)置環(huán)境控制設(shè)備和各類必需的車站輔助設(shè)備，包括：通風(fēng)、空調(diào)、給排水、消防、自動扶梯、直升電梯、動力、照明、旅客引導(dǎo)等系統(tǒng)設(shè)備?，F(xiàn)代化程度較高的地鐵還配置了自動售檢票系統(tǒng)、車站設(shè)備自控系統(tǒng)、屏蔽門等。給排水系統(tǒng)用來提供地鐵運(yùn)營中生產(chǎn)、生活和消防用水，收集并排除地下滲透水和生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的廢水、污水。地鐵給水系統(tǒng)的水源一般取自城市自來水。地鐵消防系統(tǒng)分中央和車站兩級。中央級的主要功能是：監(jiān)視全線消防設(shè)備狀態(tài)；火災(zāi)時(shí)，指揮全線消防搶險(xiǎn)活動；控制全線有關(guān)消防設(shè)備的運(yùn)行。車站級的主要功能是：監(jiān)視車站消防設(shè)備運(yùn)行情況，接受各類報(bào)警信息；控制車站及相鄰區(qū)間內(nèi)消防設(shè)備

11、的動作，實(shí)施滅火活動；與中央級間進(jìn)行必要的信息傳輸。地鐵車站里的輔助設(shè)備包括：自動扶梯、直升電梯、卷簾門、防洪門、旅客引導(dǎo)、照明、售檢系統(tǒng)、車站設(shè)備自控系統(tǒng)等。根據(jù)需要還可設(shè)置屏蔽門和防核輻射門等。七、地鐵運(yùn)輸組織地鐵運(yùn)輸組織主要是列車運(yùn)行組織和接發(fā)列車組織。在列車運(yùn)行組織工作中，根據(jù)地鐵吸引的城市人員上下班（學(xué)）等客運(yùn)流量、流向的實(shí)際情況，在基本列車運(yùn)行圖中編劃出早、晚客流高峰時(shí)段密集開行列車的階段運(yùn)行計(jì)劃；同時(shí)，還編制出各種節(jié)假日、春運(yùn)等形式列車運(yùn)行圖，以便最大限度地滿足城市人民對地鐵運(yùn)輸?shù)母鞣N需要。FAS系統(tǒng) FAS(FireAlarmSystem)是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)

12、在組網(wǎng)上具有自己的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和布線系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)在任何情況下,該系統(tǒng)都可以獨(dú)立的操作、運(yùn)行和管理。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)已具有同樓宇管理系統(tǒng)(BMS)聯(lián)網(wǎng)的能力,并提供樓宇自控系統(tǒng)、綜合保安管理系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)以及有線/無線通訊系統(tǒng)等在發(fā)生火災(zāi)時(shí)提供相應(yīng)的聯(lián)動功能。地鐵FAS系統(tǒng)由主控(控制中心)和分控(車站、車場、車輛段)兩級管理?？刂浦行脑O(shè)防災(zāi)監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)監(jiān)視全線防災(zāi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、接收報(bào)警信號、發(fā)布救災(zāi)指令等。車站防災(zāi)監(jiān)控負(fù)責(zé)接收車站災(zāi)害報(bào)警，及時(shí)與指揮中心聯(lián)絡(luò)，并接收中心防災(zāi)指令，控制設(shè)備。地鐵FAS系統(tǒng)功能介紹：1、 FAS中央功能1）FAS中央級監(jiān)控功能主監(jiān)視鐵全線

13、各車站、區(qū)間隧道、控制中心大樓、車輛段、停車場、主變電站等下屬所有區(qū)域火災(zāi)報(bào)警、消防聯(lián)動和故障情況，火災(zāi)發(fā)生時(shí)承擔(dān)全線防災(zāi)指揮中心功能。2）自動采集、顯示、記錄、存儲車站內(nèi)火災(zāi)信息，存儲操作人員各項(xiàng)記錄，并能進(jìn)行歷史檔案管理。3）火災(zāi)發(fā)生實(shí)際情況，可自動或手動選擇預(yù)定方案，向車站級控制是發(fā)出消防救災(zāi)指令和安全疏散命令，指揮救災(zāi)工作開展。4）設(shè)置火災(zāi)報(bào)警外線電話，并與119報(bào)警臺通報(bào)有關(guān)車站火災(zāi)災(zāi)情。5）接受主時(shí)鐘信息，使FAS時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步。6）火災(zāi)報(bào)警時(shí)，中央級圖形計(jì)算機(jī)自動彈出相應(yīng)報(bào)警區(qū)域平面圖，并發(fā)出聲光報(bào)警?；馂?zāi)報(bào)警具有高優(yōu)先級，當(dāng)同時(shí)存火災(zāi)及其他報(bào)警時(shí)，會優(yōu)先報(bào)火警。2、FAS車站

14、級功能 FAS車站級功能主要有監(jiān)視，報(bào)警，控制以及他系統(tǒng)聯(lián)動等：1）監(jiān)視模式2）報(bào)警模式3）消防聯(lián)動模式4）防災(zāi)通信模式5）防災(zāi)報(bào)警分機(jī)集成化功能6）防災(zāi)報(bào)警分機(jī)之間網(wǎng)絡(luò)通信功能PIS系統(tǒng)（乘客資訊系統(tǒng)）是依托多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心，以車站和車載顯示終端為媒介向乘客提供信息服務(wù)的系統(tǒng)，使乘客通過正確的服務(wù)信息引導(dǎo)，安全、便捷地乘坐軌道交通。PIS在正常情況下，提供乘車須知、列車到發(fā)時(shí)間、列車時(shí)刻表、管理者公告、政府公告、出行參考等實(shí)時(shí)動態(tài)的多媒體信息；在火災(zāi)、阻塞及恐怖襲擊等非正常情況下，提供動態(tài)緊急疏散提示。作為地鐵公司與乘客之間最直觀的信息交互平臺，PIS系統(tǒng)所有實(shí)時(shí)播放的媒體

15、流不能出現(xiàn)圖像馬賽克、聲音停頓的情況，這需要有線網(wǎng)絡(luò)、車地?zé)o線通信網(wǎng)均有足夠的帶寬和良好的QoS保障機(jī)制，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求也非常高，不能因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的中斷導(dǎo)致PIS系統(tǒng)故障。PSCADA系統(tǒng)SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的DCS與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)；它應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。地鐵行業(yè)電力監(jiān)控子系統(tǒng)與地鐵行業(yè)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）緊密集成，實(shí)現(xiàn)PSCADA子系統(tǒng)功能，共同完成變電所主要供電設(shè)備及接

16、觸網(wǎng)（軌）等電力設(shè)備運(yùn)行情況的分層分布遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制，處理供電系統(tǒng)的各種異常事故及報(bào)警事件，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)大大提升供電系統(tǒng)調(diào)度、管理及維修的自動化程度，提高供電質(zhì)量，保證系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行。地鐵變電所綜合自動化系統(tǒng)與供電系統(tǒng)的12kV開關(guān)柜、750V開關(guān)柜、0.4kV開關(guān)柜、牽引變壓器、硅整流器、配電變壓器、排流柜、雜散電流監(jiān)測裝置、牽引網(wǎng)電動隔離開關(guān)、再生能量利用裝置、鋼軌電位限制裝置等配置的綜合測控保護(hù)裝置、智能采集裝置通過通信接口連接實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。PSCADA系統(tǒng)包括全線由若干個(gè)變電所綜合自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可分為兩類：? 牽引降壓混合變電所(以下簡稱混合所)；? 降壓變電

17、所（以下簡稱降壓所）；車站、車輛段牽引降壓混合變電所綜合自動化系統(tǒng)通過與本車站、車輛段的綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度中心與變電所綜合自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。變電所自動化系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由變電所站級管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層、間隔設(shè)備層組成。系統(tǒng)以供電設(shè)備為監(jiān)控對象，通過所內(nèi)網(wǎng)絡(luò)將10kV、0.4kV交流保護(hù)測控單元、DC750V直流保護(hù)測控單元、交直流系統(tǒng)監(jiān)控單元、變壓器與整流器監(jiān)控單元、排流柜與雜散電流監(jiān)控單元、軌電位限位裝置、電動隔離開關(guān)等分散布置的間隔層設(shè)備連接起來，通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中管理。1、站級管理層包括安裝在控制信號盤內(nèi)的通信處理器、交換機(jī)、智能測控單元、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、

18、等設(shè)備組成。該層主要完成全站的數(shù)據(jù)通訊及處理、人機(jī)界面、數(shù)據(jù)庫等功能。是系統(tǒng)與運(yùn)行和維護(hù)人員的接口。2、數(shù)據(jù)通信層（分為站控級網(wǎng)絡(luò)和間隔級網(wǎng)絡(luò)）? 站控級網(wǎng)絡(luò)? 間隔級網(wǎng)絡(luò)3、間隔設(shè)備層間隔層智能設(shè)備主要包括10kV綜合保護(hù)測控單元、750V直流開關(guān)柜保護(hù)測控單元、0.4kV低壓開關(guān)柜監(jiān)控單元、制動能量消耗裝置監(jiān)控單元、雜散電流監(jiān)控單元、整流器監(jiān)控單元、交直流電源系統(tǒng)監(jiān)控單元、整流變壓器溫控器、動力變壓器溫控器，所有智能設(shè)備由通信方式接入綜合自動化系統(tǒng)。地鐵CBTC信號系統(tǒng)地鐵信號系統(tǒng)是地鐵運(yùn)輸系統(tǒng)中，保證行車安全、提高區(qū)間和車站通過能力的手動控制、自動控制及遠(yuǎn)程控制技術(shù)的總稱，是地鐵行車調(diào)度

19、依據(jù)行車計(jì)劃或運(yùn)力需求組織行車，并按一定的閉塞方式指揮列車安全、正點(diǎn)運(yùn)行的重要設(shè)備系統(tǒng)，具有下達(dá)行車指令、辦理列車進(jìn)路、開放信號并指揮行車的基本功能。北京地鐵信號系統(tǒng)隨著核心技術(shù)的不斷進(jìn)步，其設(shè)備構(gòu)成、主要功能均不斷得到了完善和提高，尤其是列車運(yùn)行控制方式和信號系統(tǒng)閉塞方式發(fā)生了根本性的變革。 簡介CBTC信號系統(tǒng)構(gòu)成及原理 目前面臨的問題及對策 CBTC信號系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)北京地鐵2009年運(yùn)營線路圖地鐵CBTC信號系統(tǒng)列車自動控制系統(tǒng)城市軌道交通信號系統(tǒng)通常由列車自動控制系統(tǒng)（Automatic Train Control，簡稱ATC）組成，ATC系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng)： 列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（Auto

20、matic Train Supervision，簡稱ATS） 列車自動防護(hù)子系統(tǒng)（Automatic Train Protection，簡稱ATP） 列車自動運(yùn)行系統(tǒng)（Automatic Train Operation，簡稱ATO）三個(gè)子系統(tǒng)通過信息交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地面控制與車上控制結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指揮、運(yùn)行調(diào)整以及列車駕駛自動化等功能為一體的列車自動控制系統(tǒng)列車自動控制（ATC）系統(tǒng)是城市軌道交通信號系統(tǒng)最重要的組成部分，它實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行自動化，能最大程度地保證列車運(yùn)行安全，提高運(yùn)輸效率，減輕運(yùn)營人員的勞動強(qiáng)度。一、ATC系統(tǒng)的

21、組成和功能列車自動控制（ATCAutomatic Train Control）系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng)：列車自動防護(hù)（ATPAutomatic Train Protection ）、列車自動運(yùn)行（ATOAutomatic Train Operation）、列車自動監(jiān)控（ATSAutomatic Train Supervision）。ATC系統(tǒng)包括五個(gè)功能：ATS功能、聯(lián)鎖功能、列車檢測功能、ATC功能和PTI（列車識別）功能。（1）ATS功能：可自動或人工控制進(jìn)路、進(jìn)行行車調(diào)度指揮，并向行車調(diào)度員和外部系統(tǒng)提供信息。（2）聯(lián)鎖功能：響應(yīng)來自ATS功能的命令，在隨時(shí)滿足安全準(zhǔn)則的前提下，管理進(jìn)路、道岔

22、和信號的控制，將進(jìn)路、軌道電路（或計(jì)軸）、道岔和信號的狀態(tài)信息提供給ATS和ATC功能。（3）列車檢測功能：一般由軌道電路或計(jì)軸設(shè)備來完成。（4）ATC功能:在聯(lián)鎖功能的約束下，根據(jù)ATS的要求實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的控制。ATC功能有三個(gè)子功能：ATP/ATO軌旁功能、ATP/ATO傳輸功能和ATP/ATO車載功能。（5）PTI功能：通過多種渠道傳輸和接收各種數(shù)據(jù)，在特定的位置傳給ATS,向ATS報(bào)告列車的識別信息、目的號碼和乘務(wù)組號和列車位置數(shù)據(jù)，以優(yōu)化列車運(yùn)行。1.列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS2.列車自動防護(hù)子系統(tǒng)ATP3.列車自動運(yùn)行系統(tǒng)ATO列車自動控制系統(tǒng)構(gòu)成圖地鐵CBTC信號系統(tǒng)介紹 移動閉塞是

23、基于通信技術(shù)的列車控制（簡稱CBTCCommunication Based Train Control）ATC系統(tǒng)，該系統(tǒng)不依靠軌道電路向列控車載設(shè)備傳遞信息，而是利用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)“車地通信”并實(shí)時(shí)地傳遞“列車定位”信息。通過車載設(shè)備、軌旁通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)列車與車站或控制中心之間的信息交換，完成速度控制。系統(tǒng)通過建立車地之間連續(xù)、雙向、高速的通信，使列車命令和狀態(tài)可以在車輛和地面之間進(jìn)行實(shí)時(shí)可靠的交換，并確定列車的準(zhǔn)確位置及列車間的相對距離，保證列車的安全間隔。地鐵CBTC信號系統(tǒng)速度距離曲線地鐵CBTC信號系統(tǒng)系統(tǒng)原理 移動閉塞技術(shù)是通過車載設(shè)備和軌旁設(shè)備不間斷的雙向通信來實(shí)現(xiàn)。列車不間斷向控制

24、中心傳輸其標(biāo)識、位置、方向和速度等信息，控制中心可以根據(jù)列車實(shí)時(shí)的速度和位置動態(tài)計(jì)算列車的最大制動距離。列車的長度加上這一最大制動距離并在列車后方加上一定的防護(hù)距離，便組成了一個(gè)與列車同步移動的虛擬分區(qū)。由于保證了列車前后的安全距離，兩個(gè)相鄰的移動閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時(shí)前進(jìn),這使列車能以較高的速度和較小的間隔運(yùn)行，從而提高運(yùn)營效率。CBTC級移動授權(quán)下的移動閉塞列車分離地鐵CBTC信號系統(tǒng)原理及分類移動閉塞技術(shù)是通過車載設(shè)備和軌旁設(shè)備不間斷的雙向通信來實(shí)現(xiàn)。列車不間斷向控制中心傳輸其標(biāo)識、位置、方向和速度等信息，控制中心可以根據(jù)列車實(shí)時(shí)的速度和位置動態(tài)計(jì)算列車的最大制動距離。列車的長度加

25、上這一最大制動距離并在列車后方加上一定的防護(hù)距離，便組成了一個(gè)與列車同步移動的虛擬分區(qū)。由于保證了列車前后的安全距離，兩個(gè)相鄰的移動閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時(shí)前進(jìn),這使列車能以較高的速度和較小的間隔運(yùn)行，從而提高運(yùn)營效率。1.基于基于交叉感應(yīng)環(huán)線技術(shù)2.基于無線電臺通信技術(shù)3.基于漏泄電纜無線傳輸技術(shù)4.基于裂縫波導(dǎo)管無線傳輸技術(shù)CBTC信號系統(tǒng)分類圖1.基于基于交叉感應(yīng)環(huán)線技術(shù) 以敷設(shè)在鋼軌間的交叉感應(yīng)環(huán)線作為傳輸媒介的CBTC系統(tǒng)，在城市軌道交通中已經(jīng)應(yīng)用了較長時(shí)間。交叉感應(yīng)環(huán)線的缺點(diǎn)在于，安裝在鋼軌中間，安裝困難且不方便工務(wù)部門對鋼軌的日常維修，車地通信的速率低。但由于環(huán)線具有成熟的使

26、用經(jīng)驗(yàn)，使用壽命長以及投資少等優(yōu)點(diǎn)，目前仍繼續(xù)得到應(yīng)用。CBTC信號系統(tǒng)分類圖2.基于無線電臺通信技術(shù) 隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，基于自由空間傳輸?shù)臒o線傳輸技術(shù)的在CBTC系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。 無線的頻點(diǎn)一般采用共用的2.4GHz或5.8GHz頻段，采用接入點(diǎn)（AP）天線作為和列車進(jìn)行通信的手段。AP的設(shè)置保證區(qū)間的無線重疊覆蓋。 自由空間傳輸?shù)臒o線具有自由空間轉(zhuǎn)播，對于車載通信設(shè)備的安裝位置限制少；傳輸速率高；實(shí)現(xiàn)空間的重疊覆蓋，單個(gè)接入設(shè)備故障不影響系統(tǒng)的正常工作；軌旁設(shè)備少，安裝與鋼軌無關(guān)，方便安裝及維護(hù)的特點(diǎn)?；跓o線電臺通信傳輸方式CBTC系統(tǒng)，已經(jīng)在北京地鐵10號線成功應(yīng)用。CBTC信

27、號系統(tǒng)分類圖3.基于漏泄電纜無線傳輸技術(shù) Alstom的CBTC系統(tǒng)在需要的時(shí)候也可采用漏泄電纜傳輸方式，而新研發(fā)的系統(tǒng)采用的不多。漏泄電纜方式特點(diǎn)是場強(qiáng)覆蓋較好、可控，抗干擾能力強(qiáng)。單點(diǎn)AP的控制距離通常達(dá)800m（每側(cè)漏泄電纜長度400m）。缺點(diǎn)是漏泄同軸電纜價(jià)格較高。CBTC信號系統(tǒng)分類圖4.基于裂縫波導(dǎo)管無線傳輸技術(shù) 采用波導(dǎo)系統(tǒng)作為車地雙向傳輸?shù)孛浇椤＜床捎醚鼐€鋪設(shè)的裂縫波導(dǎo)及與波導(dǎo)連接的無線接入點(diǎn)作為軌旁與列車的雙向傳輸通道。該系統(tǒng)的波導(dǎo)系統(tǒng)具有通信容量大，可在隧道及彎曲通道中傳輸、干擾及衰耗小、無其他車輛引起的傳輸反射、可在密集城區(qū)傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。 波導(dǎo)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是傳輸速率大，可以

28、滿足列車控制系統(tǒng)的需要。波導(dǎo)的缺點(diǎn)在于安裝困難，需全線沿線路安裝波導(dǎo)管，安裝維護(hù)復(fù)雜，并且造價(jià)高。北京地鐵2號線、機(jī)場線均采用裂縫波導(dǎo)管傳輸技術(shù)。CBTC系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題及對策1.設(shè)備匹配問題： 國外精密設(shè)備與國產(chǎn)設(shè)備間存在不能完全協(xié)調(diào)運(yùn)行的情況。如XX公司轉(zhuǎn)轍機(jī)控制板卡與室外轉(zhuǎn)轍機(jī)存在不協(xié)調(diào)情況，在正常運(yùn)行情況下突然顯示為轉(zhuǎn)轍機(jī)表示信息丟失，造成轉(zhuǎn)轍機(jī)不能動作，但是轉(zhuǎn)轍機(jī)室外設(shè)備無硬件故障。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)為：轉(zhuǎn)轍機(jī)控制板卡內(nèi)預(yù)制軟件對表示電路信號瞬間丟失容錯(cuò)率較低，而國產(chǎn)轉(zhuǎn)轍機(jī)表示電路有瞬間丟失的問題存在。此類問題需要設(shè)備提供商修改軟件方可解決。2. 無線系統(tǒng)室外設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定問題：

29、室外設(shè)備經(jīng)常損壞。在X號線的實(shí)際運(yùn)營過程中發(fā)現(xiàn)，處于室外的無線網(wǎng)卡經(jīng)常由于環(huán)境因素的影響出現(xiàn)問題，不能正常發(fā)送無線信號，造成列車丟失無線信息影響運(yùn)營。 室外波導(dǎo)管同樣因?yàn)榄h(huán)境影響的原因，進(jìn)水、進(jìn)塵而造成故障。此類問題的根本解決辦法是，定期對無線網(wǎng)卡、波導(dǎo)管接頭部分進(jìn)行檢查、測試，并更換為性能優(yōu)良、運(yùn)行穩(wěn)定的網(wǎng)卡設(shè)備。3. 計(jì)軸系統(tǒng)容易被外界物體干擾。在10號線和2號線的實(shí)際運(yùn)營過程中，經(jīng)常出現(xiàn)夜間施工影響了計(jì)軸室外設(shè)備，造成了軌道占用，影響正常運(yùn)營。此類問題需要協(xié)調(diào)設(shè)備提供商更改計(jì)軸復(fù)位方式，由計(jì)軸預(yù)復(fù)位改為直接復(fù)位，減少故障處理時(shí)間，減小對正常運(yùn)營的影響。4. 軟件維護(hù)問題以及工程協(xié)調(diào)配合問

30、題： 軟件維護(hù)制約著系統(tǒng)的可用性，有些公司在合同談判或者投標(biāo)的時(shí)候，隱含詞語，回避軟件維護(hù)工作，造成后續(xù)設(shè)備維護(hù)單位工作被動。甚至需要大量投入，還要影響正常運(yùn)營。 隨著用戶對系統(tǒng)的不斷了解，需求可能要發(fā)生變化，修改或者對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，各公司態(tài)度不盡相同。 需要我們的用戶要從多方面進(jìn)行權(quán)衡。CBTC信號系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 移動閉塞又稱為基于通信技術(shù)基礎(chǔ)的閉塞系統(tǒng)即CBTC系統(tǒng)，該系統(tǒng)代表著當(dāng)前世界上軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，是近年來國際國內(nèi)推薦使用的一種閉塞制式。在國內(nèi)各大城市已經(jīng)廣泛采用：如北京、廣州、上海、武漢、沈陽等。 基于通信技術(shù)的列車控制（CBTC）移動閉塞系統(tǒng)采用了先進(jìn)的通信和計(jì)算

31、機(jī)技術(shù)，可以連續(xù)控制、監(jiān)測列車運(yùn)行。它擺脫了使用軌道電路判別閉塞分區(qū)的占用，突破了固定（或準(zhǔn)移動）閉塞需要固定的區(qū)間分區(qū)的局限性，較以往系統(tǒng)具有更大的技術(shù)優(yōu)越性。（1） 實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備與軌旁設(shè)備間的實(shí)時(shí)雙向通信，且信息量大。（2） 便于縮短列車編組、加大列車運(yùn)行密度，提高服務(wù)質(zhì)量，并可以縮短站臺長度和終端站尾軌長度，降低土建工程投資。（3） 實(shí)現(xiàn)線路列車雙向運(yùn)行而不增加地面設(shè)備，有利于線路故障或特殊需要時(shí)的反向運(yùn)行控制。（4） 可減少軌旁設(shè)備，便于安裝維修，有利于緊急狀態(tài)下利用線路作為人員疏散的通道，有利于降低系統(tǒng)全生命周期內(nèi)的運(yùn)營成本。（5）可以適應(yīng)各種類型、各種車速的列車，由于移動閉塞系統(tǒng)基

32、本克服了準(zhǔn)移動閉塞和固定閉塞系統(tǒng)地對車信息跳變的缺點(diǎn)，提高了列車運(yùn)行的平穩(wěn)性，增加了乘客的舒適度。（6） 可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制、優(yōu)化列車運(yùn)行統(tǒng)計(jì)處理、縮短運(yùn)行時(shí)分等多目標(biāo)控制。（7） 系統(tǒng)不依靠軌道電路檢測列車位置、向車載設(shè)備傳遞信息，有利于舊線系統(tǒng)的升級改造的實(shí)施，即有利于在不影響既有線正常運(yùn)營的前提下，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行升級改造，將對運(yùn)營的影響降低最低。（8） 移動閉塞系統(tǒng)，尤其是采用高速數(shù)據(jù)傳輸方式的系統(tǒng)，將帶來信息利用的增值和功能的擴(kuò)展，有利于現(xiàn)代化水平的提高。對CBTC系統(tǒng)應(yīng)用的一些建議 目前，基于無線通信技術(shù)CBTC信號系統(tǒng)已經(jīng)日趨完善，在世界各個(gè)城市的軌道交通項(xiàng)目中得到了實(shí)際應(yīng)用。但是，

33、國產(chǎn)CBTC系統(tǒng)還不完善，國外CBTC系統(tǒng)與國產(chǎn)其他信號設(shè)備的協(xié)調(diào)工作還存在一些問題，全面引進(jìn)國外信號設(shè)備及后續(xù)日常維護(hù)人員培訓(xùn)、購進(jìn)維護(hù)備件等需要大量資金。 由此建議： 1）根據(jù)運(yùn)營需求確定是否要采用CBTC系統(tǒng)？對于客流量不大，不需要極高運(yùn)營效率的城市軌道交通項(xiàng)目，可以不采用CBTC信號系統(tǒng)，而采用成熟穩(wěn)定的國產(chǎn)信號系統(tǒng)。 2)供貨廠家的選擇要慎重,考慮服務(wù)意識比較好的供貨商有利于系統(tǒng)的調(diào)試開通和運(yùn)營維護(hù)。 3）根據(jù)工程建設(shè)周期確定采用的系統(tǒng)。有些項(xiàng)目建設(shè)周期長達(dá)數(shù)十年，定位的CBTC系統(tǒng)功能特點(diǎn)還沒有發(fā)揮的時(shí)候就要進(jìn)行改造。牽引供電系統(tǒng)的受電方式 接觸軌通常城軌交通牽引供電系統(tǒng)有3種受電

34、方式：一、架空線受電方式是電流通過架空線向列車供電，電流經(jīng)過架空線列車電動機(jī)行車軌回流線變電站整流器負(fù)極，這樣構(gòu)成一個(gè)完整的回路。二、三軌受電方式是除兩條是列車輪軌之外，還有一條是受電軌。電流經(jīng)過第三軌（或稱受電軌）列車電動機(jī)行走軌回流線變電站整流器負(fù)極，這樣構(gòu)成一個(gè)完整的回路。世界上許多城市軌道系統(tǒng)都采用這種方式，例如紐約、倫敦、巴黎等。接觸軌，又稱第三軌，是沿線路敷設(shè)專為電動車輛授流的系統(tǒng)。接觸軌系統(tǒng)由兩部分組成：正極供電網(wǎng)，負(fù)極供電網(wǎng)。供電網(wǎng)由接觸軌、彎頭、連接板、膨脹接頭、絕緣支架或絕緣子、絕緣防護(hù)罩、錨結(jié)、隔離開關(guān)、電纜等組成；回流網(wǎng)由回流軌、有關(guān)電氣設(shè)備及電纜等組成。正線接觸軌一般

35、布置在行車方向左側(cè)，在道岔等個(gè)別地段布置在行車方向的右側(cè)。一、 授流方式接觸軌系統(tǒng)根據(jù)授流方式不同分為上部授流、下部授流和側(cè)部授流三種形式。(1) 上部授流上部授流方式的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備費(fèi)、維護(hù)和更新費(fèi)用較低。上部授流方式的缺點(diǎn)：因結(jié)構(gòu)的局限性，帶電接觸軌的安全防護(hù)性能較差。接觸面上積累塵屑，加速接觸軌和授流器的磨耗，潮濕環(huán)境會增加短路故障發(fā)生概率。（2）下部授流下部授流方式的優(yōu)點(diǎn)：接觸軌的安裝高度及水平方向均可作適當(dāng)調(diào)整，不需要設(shè)計(jì)多種高度的零部件就可以滿足實(shí)際的需要。下部接觸方式遮擋雨雪、避免塵屑的條件也優(yōu)于上部接觸方式，能較好確保牽引網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。（3）側(cè)部授流側(cè)部授流方式為

36、接觸軌側(cè)放，授流器接觸軌與道床垂直。第三軌絕緣支架及受流方式第三軌受流方式有三種：上接觸式、下接觸式和側(cè)接觸式。 美國地鐵大都采用上接觸式，取流靴從上壓向第三軌軌頭，第三軌頂面受流。取流靴的接觸力是由下作用的彈簧的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的，受流平穩(wěn)。施工作業(yè)簡便，可以在軌頭上部通過支架安裝不同類型的防護(hù)板，國內(nèi)北京地鐵也采用此受流方式。側(cè)接觸式就是第三軌軌頭端面朝向走行軌，取流靴從側(cè)面受流，跨座式獨(dú)軌車輛就采用側(cè)面接觸式取流，其取流靴裝在轉(zhuǎn)向架下部，國內(nèi)的重慶輕軌采用此受流方式。下接觸式的第三軌的軌頭朝下，通過絕緣肩架、橡膠墊、扣板收緊螺栓、支架等安裝在底座上，歐洲國家比較青睞此受流方式。下接觸式的優(yōu)點(diǎn)

37、是防護(hù)罩從上部通過橡膠墊直接固定在第三軌周圍，對人員安全性好，利于防止下雪和冰凍造成的取流困難。但這種方式安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，費(fèi)用較高。廣州地鐵四號線亦采用此方式。二、 接觸軌材料接觸軌材料分為兩種：一種為低碳鋼材質(zhì)，另一種為鋼鋁復(fù)合材質(zhì)。低碳鋼接觸軌的歷史悠久，北京地鐵1號、2號線都采用這種接觸軌。低碳鋼接觸軌重量大（51.36kg/m），電阻率高。鋼鋁復(fù)合軌，顧名思義就是鋼材和鋁材通過某種機(jī)械或物理方式結(jié)合而成的接觸軌。的主要材料為鋁材，因此它與低碳鋼接觸軌相比，具有重量輕，電阻小的特點(diǎn)；同時(shí)為了增加接觸軌的耐磨性能，將不銹鋼帶作為接觸面，這使鋼鋁復(fù)合接觸軌的壽命可以達(dá)到50年以上。三、四軌受電

38、方式是除兩條是列車輪軌之外，還有一條是受電軌，另一條是回流軌。電流經(jīng)過第三軌（或稱受電軌）列車電動機(jī)回流軌回流線變電站整流器負(fù)極，這樣構(gòu)成一個(gè)完整的回路。如一些使用橡膠車輪的列車（巴黎地鐵的部分列車）因回流電流不能經(jīng)行走軌流回變電站整流器負(fù)極，只能增加一條回流軌。這種受電方式的優(yōu)點(diǎn)是牽引供電的可靠性相對較高，并且避免了對基于軌道信號系統(tǒng)的干擾。當(dāng)然一些使用普通金屬輪軌列車受電方式也使用四軌受電方式，使供電用和行走用的軌道完全分開。例如倫敦地鐵就是最大的四軌受電系統(tǒng)。因?yàn)閹щ姷募芸站€遠(yuǎn)離乘客和行人，以及檢修人員，這種架空線受電方式的最大優(yōu)點(diǎn)是安全。由于架空線結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，易受環(huán)境影響，所以缺點(diǎn)是供

39、電的可靠性相對較低。而三軌和四軌受電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是建造成本較低；環(huán)境對它影響小；帶電軌比架空線更適合小半徑輪軌彎道；不妨礙城市景觀。缺點(diǎn)是對乘客、行人和檢修人員有觸電的危險(xiǎn)；因?yàn)殡妷翰荒芴?，只能適應(yīng)短距離乘客運(yùn)輸；列車速度不高。我國城市公共交通系統(tǒng)中，直流600V僅用于無軌電車的供電；北京、武漢、天津等城市的地鐵采用750V直流供電，上海、廣州、深圳等其他城市的城市軌道交通，都采用1500V直流供電。第三軌優(yōu)勢以及存在問題第三軌優(yōu)勢第三軌安裝在軌道梁上，電動車輛取流靴與第三軌接觸面大且對其磨損極小。采用第三軌式接觸網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是工程易于安裝，檢修方便、維護(hù)簡單，壽命長。由于其單位電阻值低，因此可減

40、少牽引變電所的數(shù)量和投資，降低能耗。據(jù)粗略調(diào)查，北京地鐵運(yùn)營30年，第三軌端面磨耗僅45mm，基本上可以做到無維修或少維修，因而也就相應(yīng)減少了維修費(fèi)用。對城市軌道交通而言，運(yùn)輸密度大，間隔小，在夜間停運(yùn)很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行定期檢修比較困難。維修工作不均衡會造成勞動力組織的困難與浪費(fèi)，因此基礎(chǔ)設(shè)施的少維修化具有非常重要的意義。顯然第三軌受流在這方面具有優(yōu)勢。另外對于運(yùn)營維護(hù)來說，第三軌作業(yè)不需要專門的觸網(wǎng)作業(yè)車，這項(xiàng)也能夠節(jié)約很大的成本投入。第三軌存在問題從技術(shù)角度來講,由于集電靴在高速之下難以準(zhǔn)確地抓緊帶電軌，故采用第三軌供電的線路速度不能太高。理論上來講，采用軌道供電系統(tǒng)的列車的時(shí)速上限是 16

41、0 公里。廣州地鐵四號線采用直線電機(jī)車輛，最高運(yùn)行速度為90km/h，旅行速度不小于53 km/h 。最高速度達(dá)128 km/h的第三軌牽引供電系統(tǒng)為美國舊金山的BART（灣區(qū)快軌），其供電電壓為直流1000 V。此外還存在第三軌的電流流失情況，由于帶電軌道接近地面，雖然安裝了整體絕緣支架，但是和架空接觸網(wǎng)供電相比較仍會有較多的電流流失到地面，造成雜散電流的增多。還有第三軌的縫隙問題，在道岔處，第三軌必須留下空隙以容許其他路軌穿越其間。一般來說，列車擁有多于一個(gè)取流靴，所以空隙不會構(gòu)成什么問題。但在某些情況下，列車仍有可能因?yàn)槿康娜×餮ザ荚诳障吨校瑹o法取得電力而不能行動。當(dāng)然這是在設(shè)計(jì)階段

42、各專業(yè)需要溝通解決的。從運(yùn)營角度來看存在的安全隱患如下：在設(shè)備搶修時(shí)，因?yàn)榈谌壙拷鼡屝蕃F(xiàn)場，而停電進(jìn)行作業(yè)不太現(xiàn)實(shí)，若在施工過程中，工具如果誤碰第三軌，就可能造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失的惡性事件?？傊捎玫谌壒╇姾?，在線路上進(jìn)行的設(shè)備維護(hù)、施工、保養(yǎng)等作業(yè)，必須在第三軌停電的情況下方可進(jìn)行。特別是運(yùn)營時(shí)間內(nèi)的設(shè)備搶修，對于行車組織非常麻煩，停電不合實(shí)際，不停電又存在一定的安全隱患。對于運(yùn)營其他部門來講，備用車司機(jī)、車輛檢修人員進(jìn)出折返線，因接觸軌就在旁邊，存在觸電的可能性；當(dāng)遠(yuǎn)動遙控線岔無法實(shí)現(xiàn)，需要站務(wù)人員手搖道岔接發(fā)列車時(shí)，因不可能停電，所以也存在觸電可能性； 大風(fēng)、雨雪天氣，乘客的雨傘等

43、金屬物品吹落軌道，因?yàn)榻饘俣搪罚斐商l（武漢發(fā)生過一次乘客雨傘觸碰第三軌）等事件；而且對于乘客跳軌、物品落入軌道等事件，處理起來也相對較麻煩，當(dāng)然安裝屏蔽門的線路就不會不存在此現(xiàn)象。BAS 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)BAS（Building Automation System）是環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的英文縮寫，是對軌道交通各車站暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、給排水系統(tǒng)設(shè)備、電梯系統(tǒng)設(shè)備、低壓配電與動力照明系統(tǒng)設(shè)備等車站機(jī)電設(shè)備進(jìn)行全面、有效地自動化監(jiān)控及管理，進(jìn)行程序自動、實(shí)時(shí)、定時(shí)、現(xiàn)場就地監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，控制開啟和關(guān)停，檢測環(huán)境參數(shù)，調(diào)控環(huán)境舒適度及節(jié)能管理。采集、處理有關(guān)信息，進(jìn)行歷史資料檔案和設(shè)備維修管

44、理。確保設(shè)備處于安全、可靠、高效、節(jié)能的最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而提供一個(gè)舒適的乘車環(huán)境，并能在列車阻塞事故狀態(tài)下，更好地協(xié)調(diào)車站設(shè)備的運(yùn)行，充分發(fā)揮各種設(shè)備應(yīng)有的作用，保證乘客的安全和設(shè)備的正常運(yùn)行。BAS系統(tǒng)的構(gòu)成主要包含以下方面：1、 車站BAS構(gòu)成車站BAS在車站控制室A端冗余的主PLC與車站ISCS的三層交換機(jī)進(jìn)行通信，A、B端、IBP盤內(nèi)的PLC通過光纖雙環(huán)以太網(wǎng)方式相連，構(gòu)成車站BAS局域網(wǎng)絡(luò)。車站BAS采用在A端或B端設(shè)置冗余PLC方案。2、 現(xiàn)場級控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成BAS現(xiàn)場級主要由PLC、RI/O、電源模塊、通信模塊設(shè)備等設(shè)備組成。傳感器等現(xiàn)場設(shè)備通過RI/O或通信模塊設(shè)備接入BAS?，F(xiàn)

45、場級控制網(wǎng)絡(luò)采用冗余現(xiàn)場總線或光纖單環(huán)以太網(wǎng)。地下車站區(qū)間水泵房電控室、區(qū)間風(fēng)機(jī)電控室、車站控制室IBP盤處設(shè)置非冗余的PLC。車站的A、B兩端環(huán)控電控室等處設(shè)置現(xiàn)場操作平臺（觸摸屏）。BAS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)作為BAS系統(tǒng)中不可或缺的重要部分，在整個(gè)BAS系統(tǒng)中起著重要的作用。BAS系統(tǒng)在以太網(wǎng)設(shè)備選擇上，由于受到安裝環(huán)境的限制、受到網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、快速切換的設(shè)備需求，在BAS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中均采用工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備作為BAS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。乘客信息系統(tǒng)PIS乘客信息系統(tǒng)PIS（Passenger Information System）是依托多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心，以車站和車

46、載顯示終端為媒介向乘客提供信息服務(wù)的系統(tǒng)。乘客信息系統(tǒng)由中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、車載子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成。乘客信息系統(tǒng)在常態(tài)下為旅客提供乘車須知、服務(wù)時(shí)間、列車到發(fā)時(shí)間、列車時(shí)刻表、管理者公告、政府公告、出行參考、股票信息、媒體新聞、賽事直播、廣告等實(shí)時(shí)動態(tài)多媒體信息；在火災(zāi)、阻塞及恐怖襲擊等非常態(tài)下，為旅客提供動態(tài)緊急疏散服務(wù)信息。乘客信息系統(tǒng)根據(jù)不同時(shí)期的實(shí)踐形成以下三種不同應(yīng)用方案。低端方案：不實(shí)現(xiàn)車地之間的實(shí)時(shí)移動傳輸，車載子系統(tǒng)自成體系，播出不受中心或車站控制。中端方案：實(shí)現(xiàn)車地之間的準(zhǔn)實(shí)時(shí)移動傳輸，利用列車進(jìn)站或回庫的時(shí)間將事先錄制好的視頻信息通過無線發(fā)送給列車，待列車行駛時(shí)向旅

47、客播放。高端方案：實(shí)現(xiàn)車地之間的實(shí)時(shí)移動傳輸，在網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中搭設(shè)用以進(jìn)行列車和車站信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行車地信息（包括視音頻、文字、圖形）傳輸。合理地使用乘客信息系統(tǒng)會不同程度地提升地鐵運(yùn)營服務(wù)形象和服務(wù)品質(zhì)。自動售檢票系統(tǒng)（AFC）自動售檢票系統(tǒng)是國際化大城市軌道交通運(yùn)行中普遍應(yīng)用的現(xiàn)代化聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)，隨著自動售檢票系統(tǒng)的啟用，乘客現(xiàn)在可以通過各入口處的自動售票機(jī)購買電子票。目前北京、上海、廣州、天津、深圳、南京等大城市的軌道交通地鐵站都廣泛使用了AFC系統(tǒng)作為重要客運(yùn)管理應(yīng)用，簡稱AFC。AFC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軌道交通售票、檢票、計(jì)費(fèi)、收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)、清分、管理等全過程的自動處理。自動售檢票系

48、統(tǒng)通常包括自動控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信、現(xiàn)金自動識別、微電子計(jì)算、機(jī)電一體化、嵌入式系統(tǒng)和大型數(shù)據(jù)庫管理等高新技術(shù)運(yùn)用.設(shè)備組成動售檢票系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)部分組成：CC：Central Computer (中央計(jì)算機(jī))SC：Station Computer (車站計(jì)算機(jī))E/S：Encoder/Sorter (編碼/分揀機(jī))BOM：Booking office machine (人工售票機(jī))EFO：Excess Fare office machine (人工補(bǔ)票機(jī))TVM：Ticket Vending machine (自動售票機(jī))Gate：閘機(jī)（進(jìn)/出口檢票機(jī)）CVM： card vending

49、 machine（自動加值機(jī)）AFC系統(tǒng)開通后增加了自助服務(wù)功能，一是在原有人工售票基礎(chǔ)上，增設(shè)了自動購票機(jī)實(shí)現(xiàn)了乘客自助購票，并可減少排隊(duì)等候時(shí)間。 二是增加了自動查詢機(jī)的數(shù)量，方便乘客自助查詢。三是增設(shè)了一卡通卡自動充值機(jī)，實(shí)現(xiàn)自助充值，方便乘客。AFC系統(tǒng)主要由線路中央AFC系統(tǒng)、車站AFC系統(tǒng)、終端設(shè)備和車票四部分組成。終端設(shè)備包括出/入站檢票閘機(jī)、自動售票機(jī)、車站票務(wù)系統(tǒng)、自動充值機(jī)、自動驗(yàn)票機(jī)等現(xiàn)場設(shè)備。車票有單程票、儲值票、特殊票。AFC系統(tǒng)是國際化大城市軌道交通運(yùn)行中普遍應(yīng)用的現(xiàn)代化聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)，隨著自動售檢票系統(tǒng)的啟用，乘客現(xiàn)在可以通過各入口處的自動售票機(jī)購買電子票。目前北京

50、,上海,廣州,天津,深圳,南京等大城市的軌道交通地鐵站都廣泛使用了AFC系統(tǒng)作為重要客運(yùn)管理應(yīng)用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)CCTV在監(jiān)控領(lǐng)域是閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)的英文縮寫，其能給人最直接的視聽感受及對被監(jiān)控對象實(shí)時(shí)及客觀的記錄，因而被當(dāng)前安防領(lǐng)域廣泛推廣應(yīng)用，其全稱是closed-circuit television。該系統(tǒng)主要由前端音視頻數(shù)據(jù)采集設(shè)備、傳送介質(zhì)、終端監(jiān)看監(jiān)聽設(shè)備和控制設(shè)備等四部分組成。視頻監(jiān)控運(yùn)用傳感技術(shù)、監(jiān)控?cái)z像技術(shù)、通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等組成一個(gè)多功能智能化處理系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)所用技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)的總體功能，視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過了模擬監(jiān)控系統(tǒng)、硬盤錄像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)三代的發(fā)展歷程，分別

51、呈現(xiàn)如下特征。模擬監(jiān)控系統(tǒng)：全系統(tǒng)采用模擬信號，各個(gè)系統(tǒng)之間獨(dú)立；存儲介質(zhì)為錄像磁帶，使用和保存成本高，特別不適宜全時(shí)段錄像；從錄像存儲的磁帶中檢索歷史圖像資料難度大、成本高；圖像清晰度受限制；功能單一。硬盤錄像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)：應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，降低了存儲和歷史圖像檢索的成本，但仍未解決連點(diǎn)成片的網(wǎng)絡(luò)問題，管理性和資源共享性差。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)：采用IP化全數(shù)字新技術(shù)構(gòu)網(wǎng)，系統(tǒng)克服了前兩代的缺點(diǎn)，顯現(xiàn)出如下的優(yōu)勢。組網(wǎng)和應(yīng)用不受地域限制；管理性強(qiáng)；圖像提高了清晰度；存儲成本降低；可實(shí)現(xiàn)的功能強(qiáng)；平臺開放；具有智能分析功能；檢索便利等。監(jiān)控系統(tǒng)隨著通信技術(shù)發(fā)展的潮流，朝著寬帶化、IP化、移動化和智能化方向

52、發(fā)展。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)集成技術(shù)的發(fā)展,通過統(tǒng)一平臺將多個(gè)地鐵機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行集成的設(shè)想成為了可能。通過該系統(tǒng)提供的統(tǒng)一軟硬件平臺,將中央調(diào)度人員和車站值班人員所關(guān)心的監(jiān)控信息匯集在一起,在功能強(qiáng)大的集成軟件開發(fā)平臺的支持下,最終用戶可通過圖形化人機(jī)界面,方便有效地監(jiān)控管理整條線路相關(guān)機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)作情況。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各底層系統(tǒng)之間信息共享和協(xié)調(diào)互動,從而推動地鐵自動化整體水平邁上了一個(gè)新的臺階。地鐵的基本運(yùn)營狀態(tài)包括正常運(yùn)營狀態(tài)、夜間停止運(yùn)營狀態(tài)和緊急運(yùn)營狀態(tài)。地鐵運(yùn)營服務(wù)就是在這三種狀態(tài)下,保證人員和設(shè)備的安全,提供人性化服務(wù),從而提高地鐵運(yùn)營管理效率?，F(xiàn)代化的地

53、鐵運(yùn)營管理要求自動化系統(tǒng)能提供一個(gè)可實(shí)現(xiàn)信息互通和資源共享的平臺。綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用通用性好、符合國際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器和工控機(jī)等網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品來構(gòu)建統(tǒng)一硬件集成平臺,采用模塊式、類似積木結(jié)構(gòu)的多層軟件開發(fā)平臺定制應(yīng)用軟件,采用通用開放的硬件接口及軟件通信協(xié)議,以集成和互聯(lián)的方式與各接入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交換,最終實(shí)現(xiàn)對各相關(guān)機(jī)電設(shè)備的集中監(jiān)控功能和各系統(tǒng)之間的信息互通、信息共享和協(xié)調(diào)互動功能。綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能包括對機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)集中監(jiān)控功能和各系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)聯(lián)動功能兩大部分。一方面,通過綜合監(jiān)控系統(tǒng), 可實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警信息及其設(shè)備、車站環(huán)控設(shè)備、區(qū)間環(huán)控設(shè)

54、備、環(huán)境參數(shù)、屏蔽門設(shè)備、防淹門設(shè)備、電扶梯設(shè)備、照明設(shè)備、門禁設(shè)備、自動售檢票設(shè)備、廣播和閉路電視設(shè)備、乘客信息顯示系統(tǒng)的播出信息和時(shí)鐘信息等進(jìn)行實(shí)時(shí)集中監(jiān)視和控制的基本功能;另一方面,通過綜合監(jiān)控系統(tǒng),還可實(shí)現(xiàn)晚間非運(yùn)營情況下、日間正常運(yùn)營情況下、緊急突發(fā)情況下和重要設(shè)備故障情況下各相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備之間協(xié)調(diào)互動等高級功能。綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成平臺示意如圖1所示。地鐵車輛簡介地鐵車輛是地鐵運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，是搭載乘客的載體,它的性能直接影響到地鐵運(yùn)輸?shù)陌踩统丝偷氖孢m程度。為達(dá)到上述目的，現(xiàn)代地鐵車輛采用了很多的新技術(shù)、新材料、新設(shè)備。如電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測、設(shè)備故障診斷、車體采用不

55、銹鋼或鋁合金材料及輕量化的整體承載結(jié)構(gòu)、車載ATC信號、采用大功率電力半導(dǎo)體器件的VVVF逆變直-交電傳動系統(tǒng)、可向接觸網(wǎng)反饋電能的再生電制動、完善的乘客信息廣播系統(tǒng)（包括移動電視）、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等等。地鐵車輛是成列運(yùn)行的。一般情況下由4輛或6輛編成一列，少數(shù)情況下，也有8輛編成一列的。在一列中，根據(jù)車輛的性能和特性分成組，每組的車輛彼此相鄰，可以單獨(dú)運(yùn)行。一般情況，每列車由2組組成。地鐵列車由電力驅(qū)動。供電電壓一般有DC1500V和DC750V兩種。受電方式亦有兩種，一種通過接觸網(wǎng)（架設(shè)在空中）、經(jīng)受電弓引入，由鋼軌回流（主要用于DC1500V電源）；一種是通過第三軌（設(shè)在線路鋼軌旁邊）、經(jīng)

56、受流器引入，由鋼軌回流（主要用于DC750V電源）。地鐵列車的動力是分散布置的，不象國鐵列車那樣由機(jī)車牽引列車運(yùn)行，而是將動力控制裝置（電氣控制系統(tǒng)和牽引電動機(jī)）分散布置在一列車中的某些車輛上，共同驅(qū)動（牽引）列車運(yùn)行。雖然牽引電動機(jī)是分散布置的，但對其控制還是集中統(tǒng)一的。裝有驅(qū)動裝置的車輛稱為動車，沒有驅(qū)動裝置的車輛稱為拖車。一列由6輛車編組的列車，可以由3輛動車和3輛拖車組成（簡稱三動三拖），也可由4輛動車和2輛拖車組成（簡稱四動兩拖），甚至全部由動車組成（簡稱全動車）。地鐵列車的兩端設(shè)有司機(jī)室。司機(jī)室內(nèi)布置有操縱、車載ATC信號、通信和集中控制、設(shè)備監(jiān)測、故障診斷裝置等。列車的運(yùn)行有自動駕駛模式（ATO模式）；ATP速度監(jiān)控下的人工駕駛模式（ATP模式）；限速人工駕駛模式；非限制人工駕駛模式（ATP切除模式）。地鐵列車（車輛）運(yùn)行的最高速度，一般設(shè)計(jì)為80km/h，也有設(shè)計(jì)成100km/h和120km/h的。列車啟動