城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)的研究(畢業(yè)論文doc)

1、精選文檔城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)的研究學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 08300484 專 業(yè) 班 級(jí)： 城軌車輛382203班指 導(dǎo) 教 師： 精選文檔摘 要本論文主要闡述城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)的研究。隨著我國(guó)城市軌道交通的迅猛發(fā)展，信號(hào)系統(tǒng)作為控制運(yùn)行安全的核心設(shè)備，對(duì)其安全、可靠性的分析評(píng)價(jià)顯得尤為重要，本文從列車檢測(cè)方式、機(jī)車信號(hào)選擇、設(shè)備控制方式等方案的主要方面對(duì)描述了城巾軌道交通中信號(hào)系統(tǒng)的安全策略及可靠性分析。信號(hào)系統(tǒng)作為城市軌道交通工程中重要的組成部分,對(duì)行車的安全、正點(diǎn)、高效的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用,但由于其中的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不全面,給系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案造成了一定的隨意性。本文就其中的系統(tǒng)

2、構(gòu)成、設(shè)計(jì)行車間隔和ATP 信息傳輸方式等方案進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：城市軌道；信號(hào)系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；行車信號(hào)安全 目 錄摘 要I引 言11 信號(hào)的基本理論21.1 聯(lián)鎖和進(jìn)路21.2 信號(hào)作用31.2.1 信號(hào)與信號(hào)顯示31.2.2 信號(hào)的分類31.3 系統(tǒng)的可靠性分析31.3.1 可靠性評(píng)估41.3.2 ATP系統(tǒng)的正常駕駛模式下42 城軌信號(hào)系統(tǒng)52.1 信號(hào)標(biāo)志52.2 信號(hào)基礎(chǔ)器材62.2.1 信號(hào)機(jī)62.2.2 號(hào)機(jī)開(kāi)放的意義72.2.3 轉(zhuǎn)撤機(jī)112.2.4 軌道電路112.2.5 電子計(jì)軸器152.3 廣州地鐵信號(hào)系統(tǒng)152.4 車場(chǎng)線信號(hào)162.4.1 聯(lián)鎖設(shè)備162.4.2 聯(lián)鎖

3、設(shè)備的要求162.5 電氣集中172.6 故障安全172.6.1 故障安全原則172.6.2 主要設(shè)備182.6.3 6502電氣集中的組成183 信號(hào)控制系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用193.1 城市軌道交通中使用的信號(hào)系統(tǒng)193.2 城市軌道交通移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)的通信實(shí)現(xiàn)方式213.3 信號(hào)控制方式及列車運(yùn)行模式信號(hào)控制方式213.3.1 ATP列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)213.3.2 ATO列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)223.3.3 ATS列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)223.3.4 SICAS微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)23總 結(jié)24致 謝25參考文獻(xiàn)26引 言城軌交通的信號(hào)系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)著控制和指揮列車運(yùn)行的任務(wù),是影響整個(gè)城軌交通系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)安全

4、控制和效益的關(guān)鍵點(diǎn)。信號(hào)系統(tǒng)的水平也成為城市快速軌道交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)秀的系統(tǒng)方案不僅有利于保證行車安全,提高運(yùn)輸能力,實(shí)現(xiàn)迅速、及時(shí)、準(zhǔn)確的行車調(diào)度指揮和運(yùn)輸管理現(xiàn)代化,提高服務(wù)質(zhì)量,而且還有利于合理使用工程投資,降低工程造價(jià)。為了保障運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的安全、高效，配置一套科學(xué)、合理的信號(hào)系統(tǒng)成為大家關(guān)注的核心。對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的取舍，注重其功能的實(shí)現(xiàn)和價(jià)格的高低，而很少甚至沒(méi)有從安全和可靠性方面進(jìn)行分析比較，其結(jié)果是造成系統(tǒng)性能和用途不協(xié)調(diào)，投資大小和投資方向的準(zhǔn)確性下降。本文將從列車檢測(cè)方式、機(jī)車信號(hào)選擇、設(shè)備控制方式等的安全和可靠，陛方面進(jìn)行分析，對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的方案進(jìn)行闡述。

5、1 信號(hào)的基本理論1.1 聯(lián)鎖和進(jìn)路·聯(lián)鎖為了保證行車安全，在信號(hào)、道岔和進(jìn)路間必須建立一定的相互制約關(guān)系。如防護(hù)進(jìn)路的信號(hào)機(jī)存開(kāi)放之前必須檢直進(jìn)路空閑、道岔位置正確及敵對(duì)進(jìn)路為建立等。相互開(kāi)放以后道岔不能動(dòng)，這種相互制約的關(guān)系稱為聯(lián)鎖。用以實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的技術(shù)設(shè)備叫聯(lián)鎖設(shè)備。在聯(lián)鎖中，信號(hào)、道岔和進(jìn)路所處的狀態(tài)一般稱為聯(lián)鎖條件。·進(jìn)路列車或調(diào)車車列由某指定地點(diǎn)運(yùn)行至另指定地點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的徑路稱為進(jìn)路。所謂保證行車安全：就是保證列車或調(diào)車車列在其進(jìn)路上運(yùn)行的安全。進(jìn)路的控制過(guò)程：一條進(jìn)路的控制過(guò)程可分為進(jìn)路建立（排列）和進(jìn)路解鎖兩個(gè)大的階段。進(jìn)路的建立階段是指從車站操作人員開(kāi)始辦理進(jìn)

6、路、到防護(hù)進(jìn)路的信號(hào)機(jī)開(kāi)放這一階段；進(jìn)路的解鎖是指從列車駛?cè)胄盘?hào)機(jī)后方（駛?cè)脒M(jìn)路），到出清進(jìn)路中全部道岔區(qū)段這階段，或者是操作人員解除已建進(jìn)路的階段。進(jìn)路建立階段：進(jìn)路建立過(guò)程分成6個(gè)小階段：(1)操作階段 (2)選路階段 (3)道岔轉(zhuǎn)換階段(4)一致性檢查階段(5)進(jìn)路鎖閉階段 (6)開(kāi)放信號(hào)階段進(jìn)路解鎖：就是取消已建立的進(jìn)路，其中包括解除對(duì)道岔和敵對(duì)進(jìn)路的鎖閉。根據(jù)解鎖的條件和時(shí)機(jī)，有5種進(jìn)路解鎖方式，即：(1)取消進(jìn)路 (2)非常解鎖 (3)正常解鎖(4)中途折返解鎖（5）故障解鎖·信號(hào)閉塞所謂閉塞就是指利用信號(hào)設(shè)備把鐵路線路人為地劃分成若干個(gè)物理上或邏輯上的閉塞分區(qū)，以滿足安

7、全行車間隔和提高運(yùn)輸效率的要求。日前，信號(hào)閉塞原則是按照ATP/ATO制式來(lái)劃分的，基木上可分為三類，即：固定閉塞、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞和移動(dòng)閉塞。1.2 信號(hào)作用1、保證行車安全2、提高運(yùn)輸能1.2.1 信號(hào)與信號(hào)顯示1、信號(hào)：在行車調(diào)車工作中，對(duì)乘務(wù)人員與行車有關(guān)人員指示運(yùn)行條件而規(guī)定的物理特征符號(hào)。2、信號(hào)顯示：是信號(hào)的顯示方式，顯示含義和使用方法的統(tǒng)稱。3、信號(hào)的分類：視覺(jué)信號(hào)和聽(tīng)覺(jué)信號(hào)。1.2.2 信號(hào)的分類1、視覺(jué)信號(hào)：以顏色、形狀、位置、顯示數(shù)目和燈光狀態(tài)等表達(dá)的信號(hào)。如信號(hào)機(jī)、信號(hào)燈、信號(hào)旗、信號(hào)牌、信號(hào)表示器、信號(hào)標(biāo)志等。2、聽(tīng)覺(jué)信號(hào)（音響信號(hào)）：以不同器具發(fā)出的音響的強(qiáng)度、頻率和音響

8、長(zhǎng)短時(shí)間等表達(dá)的信號(hào)。如停車信號(hào)顯示不明或燈光熄滅時(shí)，列車停在信號(hào)機(jī)前用無(wú)線調(diào)度電話通知運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)，通知不到時(shí)鳴笛一長(zhǎng)聲，停車等候2分鐘，未顯示信號(hào)時(shí)以遇到阻礙能隨時(shí)停車的速度繼續(xù)運(yùn)行不超過(guò)20KM/H。圖1.1 信號(hào)的分類1.3 系統(tǒng)的可靠性分析隨著我國(guó)城市軌道交通的迅猛發(fā)展，運(yùn)量日益增長(zhǎng)，列車運(yùn)行密度不斷加大，為了保障運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的安全、高效，配置一套科學(xué)、合理的信號(hào)系統(tǒng)成為大家關(guān)注的核心。目前，對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的取舍，注重其功能的實(shí)現(xiàn)和價(jià)格的高低，而很少甚至沒(méi)有從安全和可靠性方面進(jìn)行分析比較，其結(jié)果是造成系統(tǒng)性能和用途不協(xié)調(diào)，投資大小和投資方向的準(zhǔn)確性下降，通俗地說(shuō)不是“大馬拉小車”就是“

9、小馬拉大車”。本文將從列車檢測(cè)方式、機(jī)車信號(hào)選擇、設(shè)備控制方式等的安全和可靠，陛方面進(jìn)行分析，希望能夠?qū)π盘?hào)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)提供些借鑒。城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)著控制和指揮列車運(yùn)行的任務(wù),是影響整個(gè)城軌交通系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)安全和效益的關(guān)鍵點(diǎn)。信號(hào)系統(tǒng)的水平也成為城市快速軌道交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)秀的系統(tǒng)方案不僅有利于保證行車安全,提高運(yùn)輸能力,實(shí)現(xiàn)迅速、及時(shí)、準(zhǔn)確的行車調(diào)度指揮和運(yùn)輸管理現(xiàn)代化,提高服務(wù)質(zhì)量,而且還有利于合理使用工程投資,降低工程造價(jià)。1.3.1 可靠性評(píng)估在信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，除了系統(tǒng)安全性外，可靠性評(píng)估也是非常重要的，高度的可靠性也是高安全性的一個(gè)重要保障。為了能夠放心地

10、在實(shí)際中運(yùn)用，設(shè)計(jì)一個(gè)完善的信號(hào)系統(tǒng)必須定量地分析出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。例如：在國(guó)鐵規(guī)范中，已明確了列車超速防護(hù)的車上設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)不低于104h，地面設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間不低于105h。1.3.2 ATP系統(tǒng)的正常駕駛模式下在城市軌道交通中由于ATP系統(tǒng)在正常駕駛模式下使用，是惟一能連續(xù)控制列車運(yùn)行，并長(zhǎng)期確保列車安全運(yùn)行的駕駛模式。降級(jí)駕駛模式是ATP系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況下，在限速條件以人工駕駛來(lái)降低列車運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)所采用的一種駕駛模式。不過(guò)，詼漠式并不能避免所有風(fēng)險(xiǎn)，特別是不能保護(hù)列車不闖關(guān)閉的信號(hào)機(jī)，所以要求正常駕駛模式必須非常穩(wěn)定可靠，以盡量減少采用降級(jí)駕駛模式。鑒于上述因素

11、，在國(guó)外城市軌道交通工程中，提出ATP系統(tǒng)正常駕駛模式的可靠必須高于9999。其中，月為系統(tǒng)可靠性概率；T為系統(tǒng)設(shè)計(jì)壽命；MTBF為平均無(wú)故陶司隔時(shí)間。2 城軌信號(hào)系統(tǒng)城軌信號(hào)系統(tǒng)分正線與車輛段兩個(gè)部分。一般正線有微機(jī)聯(lián)鎖、ATP/ATO軌旁設(shè)備、ATP/ATO車載單元設(shè)備，以及OCC（運(yùn)行控制中心）的ATS設(shè)備組成；而車輛段主要由6502電氣集中組成。2.1 信號(hào)標(biāo)志1、定義：表示地鐵線路所在地點(diǎn)的情況和狀態(tài)，指示行車人員依據(jù)標(biāo)志的要求及時(shí)正確地進(jìn)行相關(guān)作業(yè)與操作的標(biāo)志。2、與地鐵行車相關(guān)的信號(hào)標(biāo)志主要有以下幾種：(1)警沖標(biāo)：在兩條線路匯合處，為了防止停留在一線的車輛與領(lǐng)線上的車輛發(fā)生側(cè)面

12、沖撞而設(shè)在兩匯合線路之間隔4米的中間的標(biāo)志。股道之間間距不足4米時(shí)應(yīng)設(shè)在兩線路中心線最大間距的起點(diǎn)處。(2)站界標(biāo)：車站與區(qū)間的分界處的標(biāo)志，主要用于車站管轄范圍區(qū)界劃分和列車運(yùn)行時(shí)位置識(shí)別。(3)鳴笛標(biāo)：要求司機(jī)鳴笛的標(biāo)志，一般設(shè)在道口、橋梁、隧道口以及線路狀況復(fù)雜地段的外方規(guī)定位置。(4)停車牌：指示列車停車位置的標(biāo)志。通常用于車站站臺(tái)規(guī)定的乘客上下車的停車地點(diǎn)以及列車折返時(shí)指示司機(jī)停車的地點(diǎn)，它固定設(shè)置在規(guī)定位置。(5)一度停車標(biāo)志：要求列車（機(jī)車）在該地點(diǎn)停車后進(jìn)行確認(rèn)線路、道岔以及進(jìn)行相關(guān)操作后繼續(xù)行駛的指示標(biāo)志。(6)車擋表示器：設(shè)在線路盡頭線車擋上的表示器，便于司機(jī)以及調(diào)車員確認(rèn)

13、車擋位置。隧道內(nèi)顯示紅色燈光，地面線路晝間使用紅色方牌、夜間使用紅色燈光。(7)接觸網(wǎng)終止標(biāo)：表示接觸網(wǎng)已經(jīng)終止的標(biāo)記，設(shè)在接觸網(wǎng)中端，警告司機(jī)不準(zhǔn)越過(guò)該標(biāo)，防止脫弓。在這些標(biāo)志中有些具有警告意義和防護(hù)功能，他們與運(yùn)行信號(hào)顯示有相同性質(zhì)的含義。2.2 信號(hào)基礎(chǔ)器材2.2.1 信號(hào)機(jī)車輛段和各聯(lián)鎖站（帶有道岔的車站）安裝有地面信號(hào)機(jī)，沒(méi)有道岔的車站不安裝地面信號(hào)機(jī)，但所有的車站均安裝有發(fā)車表示器( DTI)，終端站盡頭端安有紅燈信號(hào)機(jī)。高柱型、矮柱型單顯示、二顯示、三顯示機(jī)構(gòu)型號(hào)含義：X信號(hào)；S色燈；G高柱（A矮柱）； HL紅綠二顯示色燈信號(hào)機(jī)：用不同顏色來(lái)顯示信號(hào)。透鏡式：一組透鏡給出一個(gè)顏色

14、的燈光。如果顯示多種顏色信號(hào)燈光時(shí)就要有多組透鏡一一多燈式。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，合于生產(chǎn)，安全可靠但顯示距離有限，安裝在曲線上時(shí)，不能保證連續(xù)顯示。探照式：一組透鏡能顯示出三個(gè)顏色 單燈式。特點(diǎn)：節(jié)省電能，顯示距離遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求嚴(yán)格，維修困難。圖2.1 信號(hào)器材2.2.2 號(hào)機(jī)開(kāi)放的意義(1)正線紅燈禁止；綠燈進(jìn)路空閑、進(jìn)路道岔開(kāi)通直股；黃燈進(jìn)路空閑、進(jìn)路道岔開(kāi)通側(cè)向；黃燈+紅燈引導(dǎo)信號(hào)（一般60秒不通過(guò)就復(fù)原）。(2)車輛段（入、出廠信號(hào)）黃燈+紅燈一引導(dǎo)進(jìn)車廠；黃燈允許進(jìn)（出）車廠；月白燈允許調(diào)車；紅燈禁止。(3)停車庫(kù)內(nèi)及聯(lián)絡(luò)線（交接線）入口處調(diào)車信號(hào)機(jī)為紅色、白色燈光顯示，其他

15、信號(hào)機(jī)為藍(lán)色、白色燈光顯示。紅、藍(lán)色燈光表示禁止越過(guò)，白色燈光表示允許調(diào)車。圖2.2 號(hào)機(jī)開(kāi)放示意圖表2.1 常見(jiàn)調(diào)車手信號(hào)表2.2 常見(jiàn)列車運(yùn)行手信號(hào)表2.3 徒手信號(hào)的類別及顯示方式（4）各種信號(hào)燈的顯示意義防護(hù)信號(hào)機(jī)有三種顯示顏色，分別為紅、黃、綠。紅燈顯示意義為禁止列車越過(guò)該信號(hào)機(jī)；黃燈顯示意義為進(jìn)路開(kāi)通，允許列車進(jìn)入道岔側(cè)股運(yùn)行；綠燈顯示意義為進(jìn)路開(kāi)通，允許列車進(jìn)入道岔直股運(yùn)行。阻擋信號(hào)機(jī)有一種顯示顏色，為紅燈。紅燈顯示意義為禁止列車進(jìn)入該區(qū)段或禁止越過(guò)該信號(hào)機(jī)。調(diào)車信號(hào)機(jī)有二種顯示顏色，為紅燈、白燈。紅燈顯示禁止調(diào)車，白燈顯示允許調(diào)車。出段信號(hào)機(jī)與入段信號(hào)機(jī)的顯示意義與防護(hù)信號(hào)機(jī)的

16、顯示大似相同。·幾種主要固定信號(hào)的顯示圖2.3 進(jìn)站信號(hào)圖2.4 調(diào)車信號(hào)圖2.5 通過(guò)信號(hào)圖2.6 預(yù)告信號(hào)圖2.7 出站信號(hào)2.2.3 轉(zhuǎn)撤機(jī)在車輛段和聯(lián)鎖站內(nèi)的每組道岔處都要設(shè)置一臺(tái)電動(dòng)轉(zhuǎn)撤機(jī)，可以轉(zhuǎn)換道岔、鎖閉岔和反映道岔的狀態(tài)。直流電動(dòng)轉(zhuǎn)撤機(jī)帶滾珠絲杠的三相交流電動(dòng)轉(zhuǎn)撤機(jī)液壓式電動(dòng)轉(zhuǎn)撤機(jī)2.2.4 軌道電路利用鐵路的鋼軌作為導(dǎo)體，并與其它相關(guān)設(shè)備一起組成能自動(dòng)檢測(cè)區(qū)間有無(wú)車輛輪對(duì)的電路系統(tǒng)。（1）車輛段一般使用單軌條式50Hz相敏軌道電路。該軌道電路那傳輸?shù)男盘?hào)頻率是50HZ，并且軌道電路的接收端列該信號(hào)有一定要求，控制GJ（軌道繼電器），其核心是軌道接收器（二元軌道繼電器

17、）。圖2.8 50Hz相敏軌道電路圖2.9 軌道電路控制圖圖2.10 軌道電路工作原理圖圖2.11 道岔區(qū)段軌道電路圖2.12帶平衡扼流圈的交流軌道電路（2）正線一般使用無(wú)絕緣音頻軌道電路（FTGS）音頻發(fā)送端和接受端（一般使用LC組合）除具有一般軌道電路檢查軌道空閑/占用外還具有：軌道不需要使用機(jī)械絕緣進(jìn)行分隔，保證列車平穩(wěn)；在車占用該種軌道電路時(shí)，軌旁ATP設(shè)備利用該軌道向車上發(fā)送有關(guān)ATP報(bào)表。圖2.13 無(wú)絕緣音頻軌道電路2.2.5 電子計(jì)軸器分為室內(nèi)和室外部分組成。(1)室外：地面?zhèn)鞲衅?，電纜盒、傳輸電纜(2)室內(nèi)：信號(hào)處理電路及計(jì)數(shù)處理電路原理：每一軌道區(qū)段的兩端分別設(shè)置計(jì)數(shù)點(diǎn)，每

18、個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)設(shè)置2個(gè)電磁傳感器。當(dāng)軌道無(wú)車時(shí)控制室內(nèi)的“入”計(jì)數(shù)器與“出”計(jì)數(shù)器同步工作，計(jì)數(shù)值一致得出區(qū)段“空閑”；當(dāng)列車駛?cè)朐撥壍绤^(qū)段，“入”計(jì)數(shù)器計(jì)入傳感器傳來(lái)的計(jì)數(shù)脈沖，破害入、出計(jì)數(shù)器的同步工作，得出區(qū)段“占用”，直到列車全部駛出另一計(jì)數(shù)器，恢復(fù)了同步給出區(qū)段“空閑”。2.3 廣州地鐵信號(hào)系統(tǒng)正線的信號(hào)設(shè)備采用西門子公司ATC自動(dòng)列車控制系統(tǒng)，主要包括SICAS微機(jī)連鎖、LZB700列車自動(dòng)防護(hù)，ATO列車自動(dòng)駕駛等先進(jìn)設(shè)備。車輛段采用國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的鐵科研TYJL-II型微機(jī)連鎖和6502機(jī)電電氣集中連鎖。西門子公司的ATC信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備主要由：SICAS微機(jī)連鎖子系統(tǒng)、ATP（列車自動(dòng)防護(hù)子

19、系統(tǒng)）、ATOA(列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng))、具備集中和本地操作能力的ATS（列車自動(dòng)監(jiān)督子系統(tǒng)）等組成；室外設(shè)備中采用了西門子的S700K型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)和技術(shù)成熟的國(guó)產(chǎn)ZD6-D型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)、FTGS（遙控音頻無(wú)絕緣）軌道電路等先進(jìn)的設(shè)備。2.4 車場(chǎng)線信號(hào)車輛段采用成熟的6502電氣集中聯(lián)鎖（1號(hào)線）和鐵科研TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖（2號(hào)線），室外設(shè)備采用技術(shù)成熟的國(guó)產(chǎn)ZD6-D型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)、50HZ相敏軌道電路。聯(lián)鎖設(shè)備，用于保證站內(nèi)行車和調(diào)車工作的安全和提高車站的通過(guò)能力。閉塞設(shè)備，用于保證列車在區(qū)間內(nèi)運(yùn)行的安全和提高區(qū)間的通過(guò)能力。在車站上，鋪設(shè)有許多條線路，線路之間用道岔聯(lián)結(jié)著。2.4.1

20、 聯(lián)鎖設(shè)備列車或機(jī)車車輛在車站內(nèi)運(yùn)行的經(jīng)路，叫做進(jìn)路。進(jìn)路由道岔的開(kāi)通方向決定。如果道岔開(kāi)通方向不對(duì)，就有可能使兩列列車由不同方向開(kāi)到同一股道上去，或者開(kāi)到事先已停留車輛的股道上去，從而會(huì)引起撞車事故。為了保障行車安全，進(jìn)路要由信號(hào)機(jī)防護(hù)。道岔位置不對(duì)，或者進(jìn)路上有車，防護(hù)著這條進(jìn)路的信號(hào)機(jī)就不能開(kāi)放；信號(hào)機(jī)不開(kāi)放，就禁止列車開(kāi)到進(jìn)路里去，以保證列車運(yùn)行的安全。控制上述的道岔、進(jìn)路和信號(hào)并實(shí)現(xiàn)這三者之間的聯(lián)鎖的設(shè)備，叫做車站聯(lián)鎖設(shè)備，簡(jiǎn)稱車站聯(lián)鎖。2.4.2 聯(lián)鎖設(shè)備的要求1、當(dāng)開(kāi)放某一進(jìn)路時(shí)，必須先將進(jìn)路上的所有道岔扳到正確位置后，防護(hù)這一進(jìn)路的信號(hào)機(jī)才能開(kāi)放。2、當(dāng)防護(hù)某一進(jìn)路的信號(hào)機(jī)開(kāi)放

21、以后，這一進(jìn)路上的全部道岔應(yīng)被鎖閉，不能再扳動(dòng)。3、當(dāng)某一進(jìn)路的信號(hào)機(jī)開(kāi)放以后，與之?dāng)硨?duì)進(jìn)路（兩條或兩條以上的進(jìn)路，有一部分相互重疊或交叉，有可能發(fā)生列車或機(jī)車車輛沖突的進(jìn)路）的信號(hào)機(jī)應(yīng)全部被關(guān)閉，不能開(kāi)放。4、主體信號(hào)機(jī)開(kāi)放前，預(yù)先信號(hào)機(jī)不能開(kāi)放；在正線出站信號(hào)機(jī)開(kāi)放前，進(jìn)站信號(hào)機(jī)不能顯示正線通過(guò)能力。值班員可以通過(guò)控制臺(tái)上的各種按鈕控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，并通過(guò)控制臺(tái)上的站場(chǎng)表示盤，來(lái)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)。圖2.14 連鎖設(shè)備2.5 電氣集中把許多道岔、進(jìn)路和信號(hào)，用電氣化方法由一個(gè)地方集中控制和監(jiān)督，并實(shí)現(xiàn)它們之間的聯(lián)鎖的設(shè)備，叫做電氣集中聯(lián)鎖設(shè)備，簡(jiǎn)稱電氣集中。1、若用電磁繼電器的繼電電路實(shí)行

22、控制并實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的設(shè)備，叫做繼電式電氣集中，有時(shí)簡(jiǎn)稱繼電集中；2、若用工控計(jì)算機(jī)取代電磁繼電器的繼電電路實(shí)行控制并實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，只保留部分單元電路的設(shè)備叫做微機(jī)聯(lián)鎖電器集中，簡(jiǎn)稱微機(jī)聯(lián)鎖。電氣集中是提高車站通過(guò)能力的物質(zhì)基礎(chǔ)。6502電氣集中就是繼電式電氣集中的一種，是我國(guó)自己設(shè)計(jì)的較先進(jìn)的鐵路信號(hào)設(shè)備之一，已在全路廣泛采用。鐵科研的TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖是我國(guó)自己設(shè)計(jì)的目前較先進(jìn)的鐵路信號(hào)設(shè)備，已在全路和各大專用線廣泛采用。2.6 故障安全電氣集中是實(shí)現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化和自動(dòng)化的基礎(chǔ)設(shè)備之一，因此要求它必須更加安全可靠。設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，也必須使其后果導(dǎo)向安全側(cè)（例如信號(hào)機(jī)由綠燈導(dǎo)向黃燈，由黃燈導(dǎo)向紅燈

23、，進(jìn)路由解鎖導(dǎo)向鎖閉，均為導(dǎo)向安全側(cè)），叫做故障-安全。2.6.1 故障安全原則是電氣集中設(shè)計(jì)時(shí)必須遵守的重要原則之一?！肮收习踩奔礊橐韵聝牲c(diǎn)。1、在設(shè)備無(wú)故障時(shí)，能夠精確無(wú)誤地按預(yù)定要求工作。2、在發(fā)生故障時(shí)（故障是不可預(yù)期和不可避免的），不能產(chǎn)生會(huì)造成行車危險(xiǎn)的結(jié)果，即所謂的“故障倒向安全”。結(jié)合以上兩點(diǎn)即可得出，當(dāng)發(fā)生故障危險(xiǎn)時(shí)，不能導(dǎo)致行車危險(xiǎn)和無(wú)故障時(shí)，必?zé)o誤工作。即叫“故障一安全”。2.6.2 主要設(shè)備在信號(hào)樓或車輛值班員室集中控制信號(hào)機(jī)和道岔的聯(lián)鎖設(shè)備。·主要設(shè)備：繼電器電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)軌道電路控制臺(tái)2.6.3 6502電氣集中的組成6502電氣集中分為室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備。

24、信號(hào)樓（或行車室）內(nèi)設(shè)有控制臺(tái)、區(qū)段人工解鎖按鈕盤、繼電器組合及組合架、電源屏和分線盤；室外設(shè)有色燈信號(hào)機(jī)、電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路和電纜線路。圖2.15 6502電氣集中的組成3 信號(hào)控制系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用3.1 城市軌道交通中使用的信號(hào)系統(tǒng)一般稱之為ATC系統(tǒng)，大多應(yīng)用于80km/h以下的軌道交通工程中，ATC系統(tǒng)主要由ATP、ATO、訓(xùn)算機(jī)聯(lián)鎖以及ATS四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，其中ATP/ATO制式主要有兩種：第一，基于多信息移頻軌道電路的固定閉塞，采用行階式速度控制模式，屬二十一世紀(jì)八十年代技術(shù)水平，其列車運(yùn)行間隔一般能達(dá)到180秒。西屋公司、GRS公司分別用于北京地鐵、上海地鐵一號(hào)線的A

25、TP、ATO系統(tǒng)屬于此種類型。第二，基于數(shù)字軌道電路的準(zhǔn)移動(dòng)閉塞，采用距離速度曲線控制模式的ATP/ATO系統(tǒng)，屬于二十世紀(jì)九十年代技術(shù)水平，其列車運(yùn)行間隔一般能達(dá)到90 -120秒。兩門子公司在廣州地鐵一號(hào)線使用的LZB700M、usS公司存上海地鐵一號(hào)線使用JAF-900以及我國(guó)香港地區(qū)機(jī)場(chǎng)快速線（最高速度達(dá)135km/h）使開(kāi)的阿爾斯通公司SACEM (ATP/ATO)信號(hào)系統(tǒng)均屬于此種類型。上述兩種列車控制模式均為基于軌道電路的列車控制系統(tǒng)。基于軌道電路的速度-距離曲線控制模式的TP/ATO系統(tǒng)，采用“跳躍式”連續(xù)速度-距離曲線控制模式，“跳躍”方式按列車尾部依次出清各電氣絕緣節(jié)時(shí)跳躍

26、跟操作人員解除已建進(jìn)路。根據(jù)移動(dòng)閉塞基本原理，線路上的前行列車經(jīng)ATP車載設(shè)備將本車的實(shí)際位置，通過(guò)通訊系統(tǒng)傳送給軌旁的移動(dòng)閉塞處理器，并將此信處理成后續(xù)列車均運(yùn)權(quán)限，傳送給后續(xù)列車的ATP車載設(shè)備。后續(xù)列車與前行列車總是保持一個(gè)“安全距離”，設(shè)安全距離是介于后車目標(biāo)停車點(diǎn)和確認(rèn)的前車尾部之間的一個(gè)固定距離。在選擇該距離時(shí)，已充分考慮了在一系列最壞情況下，列車仍能夠安全地分隔開(kāi)來(lái)。圖4.1 移動(dòng)閉塞基本原理圖4.2 城軌列車行車信號(hào)的應(yīng)用3.2 城市軌道交通移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)的通信實(shí)現(xiàn)方式1、基于“通信”的移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)車地通信的主要方式：(1)感應(yīng)環(huán)方式；(2)波導(dǎo)方式；(3)無(wú)無(wú)線或無(wú)線擴(kuò)

27、頻方式；(4)漏纜方式。2、縮寫釋義ISMC-系統(tǒng)管理中心；IVCC -車輛控制中心；ISTC -車站控制器系統(tǒng)；IVOBC -車載控制器系統(tǒng)；ITOD -司機(jī)顯示盤。3.3 信號(hào)控制方式及列車運(yùn)行模式信號(hào)控制方式三級(jí)控制：中央控制(ATS)、降級(jí)控制(RTU)、現(xiàn)場(chǎng)控制(LOW)、列車運(yùn)行模式（共5種模式）。ATO模式：列車自動(dòng)駕駛模式。AR模式：列車自動(dòng)折返模式(DTRO)。SM模式：ATP監(jiān)督下的人工駕駛模式。RM模式：限速人工駕駛模式。URM模式：非限速人工駕駛模式。停車庫(kù)內(nèi)及東教站聯(lián)絡(luò)線（交接線）入口處調(diào)車信號(hào)機(jī)為紅色、白色燈光顯示，其他調(diào)車信號(hào)機(jī)為監(jiān)色、白色燈光顯示。紅色、藍(lán)色燈光

28、表示禁止越過(guò)，白色燈光表示允許調(diào)車。3.3.1 ATP列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)1.ATP的含義ATP: Automatic Train Protection列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。2.ATP系統(tǒng)的組成ATP設(shè)備分為車載設(shè)備和軌旁設(shè)備。ATP車載設(shè)備由ATP車載單元、ATP天線和速度脈沖發(fā)生器等組成。ATP軌旁設(shè)備土耍包括：FTGS軌道電路、ATP定位環(huán)線fIIAT PG軌旁單元(LEB#i)和必要的通信線路。3.ATP系統(tǒng)功能ATP系統(tǒng)負(fù)責(zé)全部的列車運(yùn)行保護(hù)。ATP系統(tǒng)主要完成以下功能：1保持列車追蹤運(yùn)行的安全間隔；2列車運(yùn)行速度監(jiān)控，防止列車超速運(yùn)行；3實(shí)現(xiàn)安全連鎖聯(lián)鎖；4安全區(qū)段和停車點(diǎn)的保護(hù)；5限速監(jiān)

29、控；6列車無(wú)人駕駛折返的監(jiān)控；7緊急制動(dòng)；8運(yùn)行方向的監(jiān)督；9停車狀態(tài)的監(jiān)督3.3.2 ATO列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)l.ATO的含義ATO, Automatic Train Operation列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。2.ATO系統(tǒng)的組成ATO設(shè)備分為車載設(shè)備和軌旁設(shè)備。ATO系統(tǒng)的車載設(shè)備由ATO車載單元、PTI車載設(shè)備、MMI人機(jī)接口等組成。ATO系統(tǒng)的軌旁設(shè)備主要札PTI多臨轉(zhuǎn)換軌旁幣兒和環(huán)線組成。3.ATO系統(tǒng)功能ATO系統(tǒng)根據(jù)ATP系統(tǒng)提供的運(yùn)行信息和ATS系統(tǒng)提供的運(yùn)行調(diào)整命令，對(duì)列車運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)、實(shí)時(shí)控制。ATO系統(tǒng)具體有以下功能：列車運(yùn)行工況的選擇。實(shí)現(xiàn)列車定點(diǎn)停車。車地通信。車門開(kāi)閉控制。

30、實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛折返。為列車自動(dòng)廣播系統(tǒng)提供信息；在中央ATS設(shè)備故障時(shí)與RTU及ATP系統(tǒng)地而設(shè)備配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排列進(jìn)路。3.3.3 ATS列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)1 ATS的含義ATS: Automatic Train Supervision列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。2 ATS系統(tǒng)的組成ATS系統(tǒng)設(shè)備有控制中心設(shè)備、車站設(shè)備和車輛段設(shè)備組成。3.ATS系統(tǒng)功能ATS系統(tǒng)存ATP、ATO系統(tǒng)的支持下完成對(duì)列車運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控。ATS系統(tǒng)的主要功能如下：時(shí)刻表編輯。列車運(yùn)行監(jiān)督及管理。列車自動(dòng)調(diào)整。完成進(jìn)路自動(dòng)設(shè)置。控制列車自動(dòng)運(yùn)行。遠(yuǎn)程終端單元功能( RTU)。3.3.4 SICAS微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)1、SICAS的含義

31、SICAS, SIEMENS Computer Aided兩門子計(jì)算機(jī)輔助信號(hào)系統(tǒng)2、SICAS的夠成SICAS聯(lián)鎖系統(tǒng)由SICAS聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)、STEKOP計(jì)算機(jī)、DSTT現(xiàn)場(chǎng)接口模塊和LOW工作站組成。3、SICAS功能保證列車運(yùn)行安全SICAS連鎖計(jì)算機(jī)：實(shí)現(xiàn)連鎖功能。STEKOP接口計(jì)算機(jī)：接口處理。DSTT接口模塊：驅(qū)動(dòng)道岔和信號(hào)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備并采集信息。LOW工作站：Local Operator Workstation區(qū)域操作員工作站，控制和監(jiān)督倒茶、信號(hào)機(jī)和進(jìn)路。總 結(jié)本論文主要針對(duì)城軌列車行車信號(hào)分析進(jìn)行論述。在系統(tǒng)構(gòu)成和主要的技術(shù)方案確定以后,信號(hào)系統(tǒng)雖已基本定型,但要真正全面地設(shè)計(jì)出一個(gè)良好的系統(tǒng),還有許多細(xì)節(jié)需要考慮。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)