鐵路軌道交通系統(tǒng)車站聯鎖—地鐵聯鎖

1、第一節(jié) 聯鎖概念 在城軌中，一般采用上下行雙線、列車間隔運行的模式，信號設備和軌道結構比大鐵路簡單。 城市軌道交通中需要調車的有：部分有折返作業(yè)車站、配有出入車輛段線的車站、聯絡線出岔處車站等。 為了保證行車安全（調車作業(yè)），而將車站的所有信號機、軌道電路及道岔等相對獨立的信號設備構成一種相互制約、聯合控制的連環(huán)扣關系，即聯鎖關系（簡稱聯鎖）。 第一節(jié) 聯鎖概念 進路是列車或調車車列在站內運行時所經由的路徑，所有進路都有起點和終點，終點通常是下一個信號機、終點站、調車場或車廠。 軌道交通各條線路之間由道岔來連接。 列車進入哪一條進路由道岔決定。 列車能否安全進入該進路調車，由車站及其他線路開通

2、情況決定，即需要相關信號的防護。 第一節(jié) 聯鎖概念 1、進路空閑的檢測技術 保證行車安全的重要條件之一，利用軌道電路實現。 2、道岔控制技術 道岔是進<a name=baidusnap0></a>路上</B>的可動部分，控制不當可能造成脫軌、撞車。 第一節(jié) 聯鎖概念 3、信號控制技術 重要基礎設備之一。確認滿足安全條件方可開放。其開放直接與行車安全相關。 4、聯鎖技術 防止失誤，且在失誤的情況下仍能保證行車安全的技術。是自動控制系統(tǒng)的主要內容。 5、故障-安全技術 對鐵路信號系統(tǒng)來說，必須考慮在發(fā)生故障時，其后果不應危機行車安全。 第三節(jié) 城市軌道交通信號特

3、點 1、車載信號是“主體信號” 城市軌道交通線路短、站間距小、運營密度大、運營線路條件差（隧道、彎道多），不能完全套用大鐵路信號的概念、設施和手段；信號系統(tǒng)要根據這些特點加以改進、更新和發(fā)展。 除正線道岔外，一般不設地面信號機。 2、車載信號的內容是具體的目標速度或目標距離 目標速度：列車進入某一區(qū)段時，接受到列車離開該區(qū)段時的控制速度；速度等級根據與先行列車之間的距離來設定。 目標距離：該區(qū)段的長度。 3、自動調整列車運行間隔，實現超速防護 正線列車運行的最小時間間隔，可達到1.5-2min； 如果列車“晚點”，ATC系統(tǒng)可通過縮短列車在站時間或提高列車在區(qū)間的運行速度等級來自動完成調整。

4、CBTC（基于無線通信的列車運行自動控制系統(tǒng)）可實現車地信息交換不間斷進行。 當列車速度超過目標速度時，車載ATP子系統(tǒng)自動啟動超速防護，確保列車安全、高速運行。 城市軌道交通與傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng)的區(qū)別 城市軌道交通與傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng)的區(qū)別 7、城市軌道交通的信號系統(tǒng)列車自動控制（ATC）系統(tǒng)Automatic Train Control ATC系統(tǒng)：列車按地面?zhèn)魉偷乃俣龋ɑ蚓嚯x）信息，自動控制列車運行的信號設備。 后續(xù)列車根據與先行列車之間的距離和進路條件，在車內連續(xù)地顯示出容許的速度信息，或按設定的運行條件達到容許速度的距離信息。 根據上述信息，列車自動地控制運行速度，進行超速防護，確保列車

5、高效、安全的運行。 7-1 城市軌道交通ATC系統(tǒng)的特點 傳統(tǒng)信號系統(tǒng)是通過設置在地面的色燈信號機來傳遞不同的行車命令，這種制式基本上是依賴司機進行速度控制和調整，依靠司機保證行車安全。 ATC系統(tǒng)將機車信號作為主體信號，傳遞給列車的信號是具體的速度或距離信息，列車按調度人員設置的時刻表，實現自動運行、自動折返、自動調整停站時分，以及運用程序定位實現列車在車站的停車控制。 7-2 ATC 系統(tǒng)的組成 ATC系統(tǒng)的功能組成 ATO、ATS、ATP ATC 系統(tǒng)的設備組成 行車指揮控制中心 車站及軌旁子系統(tǒng) 車載子系統(tǒng) 車輛段子系統(tǒng) ATP列車自動防護子系統(tǒng) ATP子系統(tǒng)是ATC系統(tǒng)的核心和關鍵。

6、 ATP子系統(tǒng)具有實現列車的間隔控制、超速防護、進路的安全監(jiān)控、車門和站臺屏蔽門的控制等功能。 ATS列車自動監(jiān)控子系統(tǒng) ATS子系統(tǒng)主要實現對列車運行的監(jiān)督和控制，輔助行車調度人員對全線列車運行進行管理。 它給行車調度人員顯示全線列車的運行狀態(tài)，監(jiān)督和記錄運行圖的執(zhí)行情況，在列車因故偏離運行圖時及時做出反應（提出調整建議或者自動修整運行圖）。 通過ATO的接口，向旅客提供運行信息通報（列車到達、出發(fā)時間、運行方向、中途?？空久?。 ATO列車自動運行子系統(tǒng) ATO子系統(tǒng)主要用于實現“地對車控制”，即用地面信息實現對列車驅動、制動的控制。 使用ATO子系統(tǒng)后，可以使列車經常處于最佳運行狀態(tài)，避

7、免了不必要的、過于劇烈的加速或減速，因此明顯提高了乘坐的舒適度，提高了列車準點率及減少輪軌磨損。 ATO子系統(tǒng)與列車的再生制動相配合，可以節(jié)省電能的消耗。 7-3 中央控制室 車站控制室 車載ATC 列車自動防護（ATP）接收天線 列車自動防護（ATP）接收天線 向列車傳送控制信號 目前我國已建成的地鐵、輕軌，基本上都采用軌道電路向列車傳遞控制信息的方式。 點式 設置于運行線路上</B>的點式傳感器向車上傳遞點式信息 連續(xù)式 采用鋼軌或設置環(huán)線來連續(xù)地傳遞信息 上海地鐵采用的ATC制式共有五種制式 1號線：采用美國GRS的ATC系統(tǒng)（模擬）； 2號線：采用美國USS 美國鋼鐵公司）

8、的ATC系統(tǒng)； 3、4號線：采用法國ALSTOM（阿爾斯通）公司的ATC系統(tǒng)； 5號線：采用SIEMENS 公司的點式ATC系統(tǒng)； 8號線：采用ALCATEL公司的基于無線通信CBTC系統(tǒng)。 不同的ATC系統(tǒng)向列車傳送的控制信號 上海地鐵一號線建于80年代末，當時模擬技術占主導地位，選用了基于模擬音頻無絕緣軌道電路的ATC系統(tǒng)，其信息量小且是不連續(xù)的。 上海地鐵二號線建設時，數字技術走向成熟應用階段，選擇了基于數字編碼軌道電路的ATC系統(tǒng)，控制中心向列車連續(xù)發(fā)送“目標速度”。 上海地鐵三號線的ATC系統(tǒng)，向列車傳送的信息內容是“進路地圖”的“目標距離”，由車載計算機自己決定運行速度。 由于其運

9、量及其車輛性能等原因，上海地鐵五號線采用點式ATC系統(tǒng)。 廣州地鐵采用的ATC制式 1、2號線采用SIEMENS公司的ATC系統(tǒng)（數字軌道電路）； 3號線采用ALCATEL公司的ATC系統(tǒng) （移動閉塞）； 4、5號線采用SIEMENS公司的CBTC系統(tǒng)（無線通信）。 上海地鐵停車位 地鐵一號線停車標記和定位標記（1） 地鐵一號線停車標記和定位標記 地鐵一號線停車標記和定位標記（3） 地鐵一號線停車標記和定位標記 北京地鐵沒有停車標記 本章復習題 什么是軌道交通信號系統(tǒng)？它的作用是什么？ 簡述軌道電路的基本原理。 列車自動控制系統(tǒng)有哪幾部分組成？各有什么作用？ 試述信號系統(tǒng)的重要性。 固定閉塞和

10、移動閉塞的區(qū)別是什么？ 書上勾畫重點。 三、進路解鎖 5.中途返回解鎖 這是調車進路中的一種自動解鎖方式。調車作業(yè)由牽出和折返兩個作業(yè)過程組成，當車列返回去后，能使不能正常解鎖的進路按特殊設計的電路自動解鎖，以提高調車作業(yè)效率。上述這種特殊方式的自動解鎖方式稱為中途返回解鎖。 三、進路解鎖 第六節(jié) 計算機聯鎖 一、定義 計算機聯鎖系統(tǒng)：以計算機技術為核心，綜合采用通信、控制、容錯、故障-安全等技術來實現車站聯鎖邏輯控制功能的，具有較高可靠性和故障安全性要求的實時控制系統(tǒng)。 功能：車站聯鎖邏輯控制 可靠性和故障-安全性要求。 二、我國計算機聯鎖系統(tǒng)發(fā)展 1.1978年，由瑞典ABB公司研制的世界

11、上第一套計算機聯鎖控制系統(tǒng)在瑞典哥德堡站成功應用； 2第一套系統(tǒng)安裝在南京梅山鐵礦井下200m深處24組道岔的運輸線路上</B>，1984年投入運營。 3在1987年7月研制開發(fā)了適用于地面廠礦鐵路的計算機聯鎖設備，并首先在太原鋼鐵廠配料站首先使用。 4在正線甚至干線上，最早是由卡斯柯信號有限公司（CASCO）從美國通用鐵路信號公司（GRS）引進，并結合我國鐵路實際運營技術條件開發(fā)出VPI安全型計算機聯鎖系統(tǒng)。第一套系統(tǒng)安裝在廣深線的紅海站上，于1991年11月投入運營，開創(chuàng)了我國計算機聯鎖技術在干線車站上運用的先例。 51993年10月由鐵道科學研究院研制的車站計算機聯鎖系統(tǒng)在哈

12、爾濱平房站正式使用。 61994年1月由通號總公司研制的車站計算機聯鎖控制系統(tǒng)在南京分局浦口到發(fā)場開通使用。 三、計算機聯鎖系統(tǒng)結構 顯示：CRT，LED/LCD 操作：鼠標、數字化儀、 控制臺 三、計算機聯鎖系統(tǒng)結構 四、計算機聯鎖功能 聯鎖控制功能：進路控制；信號開放、關閉；道岔單獨操作、鎖閉、解鎖 顯示功能：站場基本圖形顯示；現場信號設備狀態(tài)顯示；值班員按壓按鈕動作的確認顯示；聯鎖系統(tǒng)工作狀態(tài)、故障報警顯示；時鐘顯示、漢字提示等 記錄存儲和故障檢測與診斷功能：系統(tǒng)可按時間順序自動記錄和存儲值班員按鈕操作情況、現場設備動作情況和行車作業(yè)情況；提供圖像再現功能；實現進路存儲和自動辦理；具有集

13、中檢測和報警功能結合功能：利用標準化通信接口板，網絡接口板，可以直接與現代化信息處理系統(tǒng)相聯結進行數據交換。 防雷與分線盤合成的一體柜 項目 城市軌道交通信號系統(tǒng) 傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng) 聯鎖設備監(jiān)控對象多少 行車組織難易程度 列車種類多少 主體信號類型（車載、地面） 傳遞信號內容 項目 城市軌道交通信號系統(tǒng) 傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng) 聯鎖設備監(jiān)控對象多少 聯鎖設備監(jiān)控對象少 聯鎖設備監(jiān)控對象多 行車組織難易程度 行車組織簡單 行車組織復雜 列車種類多少 列車種類單一 列車種類復雜 主體信號類型（機車信號、地面信號） 減少或取消傳統(tǒng)的地面信號，機車信號作為主體） 通過設置在地面的色燈信號機指揮行車，機車信號

14、作為輔助信號 傳遞信號內容 傳遞給列車的是具體的速度或距離信息 傳遞不同的行車命令 列車自動防護（ATP）子系統(tǒng) Automatic Train Protection 列車自動監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng) Automatic Train Supervision 列車自動運行（ATO）子系統(tǒng) Automatic Train Operation 五.信號機與信號機之間的聯鎖 進路和進路之間的連鎖可以用進路和信號機間的聯鎖來描述。那么，同樣也可以用信號機與信號機間的聯鎖關系來描述。 六、聯鎖的要求 1、開通進路的道岔位置未確定到位之前，防護該進路的信號機不能開放 2、進路的道岔開通后，即進入鎖閉狀態(tài)不能再轉

15、換，防護該進路的信號機能開放，敵對進路信號機不能開放。 3、在主體信號未開放之前，預告信號復示信號均不能開放 聯鎖的種類有：電鎖器聯鎖、繼電聯鎖、電氣集中聯鎖、繼電器式集中聯鎖、計算機聯鎖。 1 概述：道岔靠人力通過機械轉換，信號機由相關人員通過電氣或機械操縱，用電鎖器完成聯鎖。 2 原理：分別在道岔和信號機握柄上裝設電鎖器，通過道岔或者信號電鎖器的接點的閉合和斷開，控制相關信號或道岔電鎖器電磁鎖的電路，以實現信號機和信號道岔間以及信號機與信號機之間的聯鎖。 第四節(jié) 聯鎖的種類（發(fā)展過程） 一、電鎖器聯鎖 1 概述：通過信號樓內的控制臺操縱車站內的色燈信號機和電動轉轍機，使信號機、進路和道岔實

16、現聯鎖并能監(jiān)督列車運行和線路占用情況。 2 原理：信號操縱人員在控制臺將控制信號機開放或關閉信號機的指令和控制電動轉轍機動作的指令，通過電纜傳送到繼電器，繼電器通過銜鐵被吸動或者復原，帶動信號機處于開放或者關閉狀態(tài)，使道岔處于定位或者反位狀態(tài)。從而實現進路上</B>信號機、道岔、相應進路的聯鎖。 二、繼電聯鎖 通過繼電器、軌道電路以及電氣傳輸方式集中控制操作信號機、道岔轉轍機等設備，實現設備的集中控制與監(jiān)督。 計算機對車站值班員的操作命令和現場狀態(tài)信息按照規(guī)定的連鎖邏輯進行分析與處理，實現對鐵路車站信號設備的控制 三、電氣集中聯鎖 四、計算機聯鎖 第五節(jié) 6502電氣集中聯鎖系統(tǒng)

17、一、系統(tǒng)組成 一、系統(tǒng)組成 1.室內設備 控制臺用于控制和監(jiān)督道岔、進路和信號機。設有控制臺的信號樓或行車室就是車站的控制中心。 區(qū)段人工解鎖按鈕盤是輔助設備，主要在更換繼電器或停電后，用它使設備恢復正常狀態(tài)；另外，在道岔區(qū)段因故障不能解鎖時，用它辦理區(qū)段故障人工解鎖。 繼電器組合及組合架是實現聯鎖的設備，也是實行控制和監(jiān)督用的繼電器放置的地方。 電源屏能不間斷地供給整個電氣集中用的各種交流電源和直流電源。 分線盤是室內外電纜連接的地方。 一、系統(tǒng)組成 1 控制臺 一、系統(tǒng)組成 2 電源設備 一、系統(tǒng)組成 2 電源設備 為了可靠和不間斷供電，原則上應由兩路工業(yè)電網分別作為主、副總電源。主、副電

18、源必須能自動或手動切換，在轉換過程中斷電時間不應超過0.15s，以保證正處于吸起狀態(tài)的繼電器不致因瞬間斷電而失磁落下。 工業(yè)電網電壓 380/220V 在+15 20范圍內波動時，經由穩(wěn) 調 壓器，使其穩(wěn)定在±3精度內。 要有短路和過載保護措施。 一、系統(tǒng)組成 2 電源設備 一、系統(tǒng)組成 3 繼電器組合及組合架：執(zhí)行聯鎖控制功能 一、系統(tǒng)組成 3 繼電器組合及組合架：執(zhí)行聯鎖控制功能 一、系統(tǒng)組成 3 繼電器組合及組合架：執(zhí)行聯鎖控制功能 一、系統(tǒng)組成 4 區(qū)段人工解鎖按鈕盤 設置：車站值班員室內墻上，離開控制臺一定距離 作用：1）當解鎖電路故障，不能按進路方式解鎖時，用它實現個別

19、區(qū)段的故障解鎖 2）取消進路或人工解鎖方式不能關閉信號時，用它關閉信號 辦理辦法： 1）破鉛封登記 2）兩人協(xié)同操縱 一人在控制臺上按下相應咽喉的總人工解鎖按鈕另一個人在 區(qū)段人工解鎖按鈕盤上按下故障區(qū)段的事故按鈕 目的：使車站值班人員加強確認，避免人為的錯誤操縱 一、系統(tǒng)組成 5 分線盤 分線盤是室內外電纜連接的地方，一般應設在便于室外電纜引入的地方，即放在電纜柜的通道上，便于引線和分線，這樣既美觀又不占用空間。 一、系統(tǒng)組成 2.室外設備 色燈信號機給出各種信號顯示； 用轉轍機轉換和鎖閉道岔； 用軌道電路監(jiān)督進路是否空閑。 室外的導線一般用地下電纜，分信號電纜（虛線）、道岔電纜（實線）和軌

20、道電纜。 二、設備辦理辦法 1.進路建立辦法 進路選擇 道岔控制 進路鎖閉 信號控制 1、操作規(guī)范 2、空閑狀態(tài) 3、征用標志 4、狀態(tài)記錄 1、為下一步開放信號 創(chuàng)造條件 2、萬一信號不能開放， 則可用其他方式指揮仍安全 發(fā)生異常情況應及時關閉 二、設備辦理辦法 1.進路建立辦法 （1 操作階段。在辦理進路時，操作人員按壓進路的始、終端按鈕以確定進路的范圍、方向和性質（指列車進路，還是調車進路）。 （2 選路（岔）階段。根據進路范圍，自動選出與進路有關的道岔，并確定它們符合進路開通位置。 （3 道岔轉換階段。將選出的道岔轉到所需的位置。 （4 進路鎖閉階段。道岔轉換完畢后，將進路上</

21、B>道岔和敵對進路（包括迎面敵對進路）予以鎖閉。 （5 開放信號階段。進路鎖閉后，信號開放（給出允許顯示），指示列車或車列可駛入進路。 二、設備辦理辦法 2.正常辦理 （1）接、發(fā)車進路方法： 雙按鈕操縱法：始端按鈕終端按鈕 （2）通過進路 辦理下行I道通過進路 （3）調車進路 二、設備辦理辦法 3.變通進路 二、設備辦理辦法 3.變通進路 二、設備辦理辦法 4.重復開放信號 當信號開放后，由于某種原因如軌道電路被瞬間分路，道岔瞬間失去表示，使已開放的信號關閉。 重復開放信號: 1 確認進路上</B>沒有機車車輛占用 2 進路仍處于鎖閉狀態(tài) 整條進路仍然亮白光帶 3 再按壓進

22、路始端按鈕 二、設備辦理辦法 5.引導信號 1 引導進路鎖閉 在軌道電路故障（故障區(qū)段道岔在進路要求位置）或信號點燈電路故障時應采取進路鎖閉方式引導接車。 a）將道岔單獨操縱到位； b）將故障區(qū)段的道岔按鈕拉出實現道岔的單獨鎖閉； c）人工檢查進路空閑，破鉛封，按壓YA開放引導信號。 辦理辦法： 解鎖： 待列車全部進入股道后，人工確認列車全部進入股道后，按壓ZRA和該進站信號始端按鈕LA，進路解鎖。 二、設備辦理辦法 5.引導信號 2 引導總鎖閉 當進路中道岔失去表示則7線、11線斷（非擠岔原因），或向非接車股道接車，辦理全咽喉引導總鎖閉接車。 先將道岔單獨操縱到位（或手搖），人工檢查進路空閑

23、、道岔位置正確、敵對進路未建立的條件，破鉛封，按壓YZSA，然后按壓YA。 控制臺上進路不點白光帶，YZSA上方亮白燈（YA不亮白燈），進站信號復示器亮一紅一白。 辦理辦法： 三、進路解鎖 解鎖的條件與時機 取消進路 中途折返解鎖 人工延時解鎖 正常解鎖 故障解鎖 三、進路解鎖 1.正常解鎖 列車或車列駛過進路上</B>的道岔區(qū)段后，使進路自動解鎖。正常解鎖又分為一次解鎖制和逐段解鎖制兩種方式: 一次解鎖：車列完整通過進路后，進路自動解鎖。 分段解鎖：車列每完整通過進路中一個軌道電路區(qū)段，該區(qū)段延時34秒后自動解鎖。 三、進路解鎖 1.正常解鎖 解鎖過程： 關閉進路始端信號： 對列

24、車進路，列車壓入進路即關閉信號； 對調車進路，車列完整進入進路才能關閉信號。 三、進路解鎖 2.取消進路 列車未駛入接近區(qū)段時，人工按壓進路始端按鈕和另一取消按鈕 一個咽喉設一個 ，使進路立即解鎖。 三、進路解鎖 3.人工解鎖 當接近區(qū)段有車占用時，想人工地使進路解鎖稱為人工解鎖。 接近區(qū)段： 一般指信號機外方的軌道電路區(qū)段。 特殊：對正線通過進路上</B>的出站信號機，其接近區(qū)段要由迎面咽喉的同向進站信號機起到本出站信號機為止。 解鎖過程： （1）人工辦理人工解鎖手續(xù)； （2）關閉進路始端信號； （3）延時：接車進路和正線發(fā)車進路，延時3分鐘；側線發(fā)車進路和調車進路，延時30秒；

25、 （4）延時結束后，如果車列沒有進入進路，則進路自動解鎖。 由遠及近，分段進行 三、進路解鎖 4.故障解鎖 當列車或車列正常通過進路上</B>的道岔區(qū)段后，如果由于某段軌道電路故障，GJ該吸起不吸起或者根本就沒有落下，那么就造成部分或全部進路沒有解鎖。在這種情況下，所采取的人工解鎖方式稱為區(qū)段故障解鎖。 當辦理道岔區(qū)段故障解鎖時，控制臺的操作人員啟封按下總人工解鎖按鈕，同時另一人則破封按下人解盤上的相應的道岔區(qū)段按鈕，方能實現故障解鎖。 三、進路解鎖 4.故障解鎖 聯鎖 一、聯鎖的概念引入 二、道岔、信號、進路之間的制約關系 三、車站聯鎖系統(tǒng)中的主要技術 三、車站聯鎖系統(tǒng)中的主要技

26、術 第二節(jié) 進路的種類及劃分 一、進路的種類 進路：把列車或調車車列在站內運行時所經由的路徑稱做進路。進路大體上可分列車進路和調車進路兩類。 列車進路：接車進路（到達進路）、發(fā)車進路、通過進路。凡是列車進站所經由的路徑叫列車接車進路：列車由車站發(fā)往區(qū)間所經由的進路叫發(fā)車進路；列車由車站通過所經過的正線接車進路和正線同方向發(fā)車進路組成的進路，叫通過進路； 1、列車和調車進路 調車進路：列車調車作業(yè)通過的路徑。 一、進路的種類 列車進路劃分原則： 二、進路的劃分 1）進路的始端一般是信號機；終端可以是信號機，也可以是站界標、車擋等。 2）進路范圍內可包括有岔和無岔區(qū)段； 3）一架信號機同時可防護幾條進路，即它可作為幾條進路的始端 如進站信號機，接車進路信號機等 ； 二、進路的劃分 進路的始端處應設置信號機加以防護，而其終端處也多以同方向的信號機為界，在進路的終端處無信號機時，以車擋，站界標或警沖標 不設出站信號機的車站 為界。 1、列車進路劃分舉例 二、進路的劃分 1、列車進路劃分舉例 到達進路：道下行接車進路“J”，其進路終端為進路信號機X1L。 到達進路：始端，進站信號機；終端，同側的出站信號機、警沖標、車擋。 二、進路的劃分 1、列車進路劃分舉例 出發(fā)進路：道下行到達進路“F”，其進路終端為上行進站信號機S。 出發(fā)進路：始端，出站信號機；終端，站界點或對側進站信號機 二、進