城市軌道交通第7章信號(hào)系統(tǒng)PPT課件

1、第七章第七章 信號(hào)系統(tǒng)（信號(hào)系統(tǒng)（ATC）Automatic Train Control第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 信號(hào)系統(tǒng)的軌旁基礎(chǔ)設(shè)施信號(hào)系統(tǒng)的軌旁基礎(chǔ)設(shè)施第三節(jié)第三節(jié) ATC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能城市軌道交通城市軌道交通 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、城市軌道交通信號(hào)的作用一、城市軌道交通信號(hào)的作用1 1、用于指揮和控制列車運(yùn)行，保證行車安全。、用于指揮和控制列車運(yùn)行，保證行車安全。n盡管其投資額在整個(gè)工程中所占的比例甚低（通盡管其投資額在整個(gè)工程中所占的比例甚低（通常在常在3 以下），但對(duì)于提高列車通過(guò)能力、提高以下），但對(duì)于提高列車通過(guò)能力、提高運(yùn)能、保證行車安

2、全卻有著至關(guān)重要的作用。運(yùn)能、保證行車安全卻有著至關(guān)重要的作用。 城市軌道交通城市軌道交通2 2、提高運(yùn)行效率、提高運(yùn)行效率n單線自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，在組織追蹤運(yùn)行的條件下，單線自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，在組織追蹤運(yùn)行的條件下，可提高通過(guò)能力可提高通過(guò)能力25%-30%；n復(fù)線自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，可提高通過(guò)能力復(fù)線自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，可提高通過(guò)能力1-2倍；倍；n采用采用ATS（自動(dòng)監(jiān)控）子系統(tǒng)，在不增加車站到發(fā)（自動(dòng)監(jiān)控）子系統(tǒng)，在不增加車站到發(fā)線的情況下，可提高通過(guò)能力線的情況下，可提高通過(guò)能力12%-24%；3 3、是現(xiàn)代化信息技術(shù)綜合應(yīng)用的集中體現(xiàn)、是現(xiàn)代化信息技術(shù)綜合應(yīng)用的集中體現(xiàn)n自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)車載信

3、號(hào)、超速防護(hù)、定位停車載信號(hào)、超速防護(hù)、定位停車車n計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)n數(shù)據(jù)通信技術(shù)數(shù)據(jù)通信技術(shù)數(shù)字編碼軌道電路、無(wú)線通信數(shù)字編碼軌道電路、無(wú)線通信城市軌道交通城市軌道交通二、城市軌道交通信號(hào)的特點(diǎn)二、城市軌道交通信號(hào)的特點(diǎn)1 1、車載信號(hào)是、車載信號(hào)是“主體信號(hào)主體信號(hào)”n城市軌道交通線路短、站間距小、運(yùn)營(yíng)密度大、運(yùn)營(yíng)城市軌道交通線路短、站間距小、運(yùn)營(yíng)密度大、運(yùn)營(yíng)線路條件差（隧道、彎道多），不能完全套用大鐵路線路條件差（隧道、彎道多），不能完全套用大鐵路信號(hào)的概念、設(shè)施和手段；信號(hào)系統(tǒng)要根據(jù)這些特點(diǎn)信號(hào)的概念、設(shè)施和手段；信號(hào)系統(tǒng)要根據(jù)這些特點(diǎn)加以改進(jìn)、更新和發(fā)展。加以改進(jìn)、更新和發(fā)展。n

4、除正線道岔外，一般不設(shè)地面信號(hào)機(jī)。除正線道岔外，一般不設(shè)地面信號(hào)機(jī)。2 2、車載信號(hào)的內(nèi)容是具體的目標(biāo)速度或目標(biāo)距離、車載信號(hào)的內(nèi)容是具體的目標(biāo)速度或目標(biāo)距離n目標(biāo)速度：列車進(jìn)入某一區(qū)段時(shí)，接受到列車離開(kāi)該目標(biāo)速度：列車進(jìn)入某一區(qū)段時(shí)，接受到列車離開(kāi)該區(qū)段時(shí)的控制速度；速度等級(jí)根據(jù)與先行列車之間的區(qū)段時(shí)的控制速度；速度等級(jí)根據(jù)與先行列車之間的距離來(lái)設(shè)定。距離來(lái)設(shè)定。n目標(biāo)距離：該區(qū)段的長(zhǎng)度。目標(biāo)距離：該區(qū)段的長(zhǎng)度。城市軌道交通城市軌道交通3 3、自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行間隔，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)、自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行間隔，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)n正線列車運(yùn)行的最小時(shí)間間隔，可達(dá)到正線列車運(yùn)行的最小時(shí)間間隔，可達(dá)到1.5-2

5、min；n如果列車如果列車“晚點(diǎn)晚點(diǎn)”，ATC系統(tǒng)可通過(guò)縮系統(tǒng)可通過(guò)縮短列車在站時(shí)間或提高列車在區(qū)間的運(yùn)短列車在站時(shí)間或提高列車在區(qū)間的運(yùn)行速度等級(jí)來(lái)自動(dòng)完成調(diào)整。行速度等級(jí)來(lái)自動(dòng)完成調(diào)整。nCBTC（基于無(wú)線通信的列車運(yùn)行自動(dòng)控（基于無(wú)線通信的列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)）可實(shí)現(xiàn)車地信息交換不間斷進(jìn)制系統(tǒng)）可實(shí)現(xiàn)車地信息交換不間斷進(jìn)行。行。n當(dāng)列車速度超過(guò)目標(biāo)速度時(shí)，車載當(dāng)列車速度超過(guò)目標(biāo)速度時(shí)，車載ATP子子系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)超速防護(hù)，確保列車安全、系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)超速防護(hù)，確保列車安全、高速運(yùn)行。高速運(yùn)行。城市軌道交通城市軌道交通第二節(jié)第二節(jié) 信號(hào)子系統(tǒng)的軌旁基礎(chǔ)設(shè)備信號(hào)子系統(tǒng)的軌旁基礎(chǔ)設(shè)備一、軌道交通信

6、號(hào)的組成一、軌道交通信號(hào)的組成n軌道交通信號(hào)是軌道交通信號(hào)是 “信號(hào)（顯示）、聯(lián)鎖、閉塞”的總稱。的總稱。n是由各類信號(hào)顯示、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)是由各類信號(hào)顯示、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)轍裝置等主體設(shè)備及其他有關(guān)附屬設(shè)施轍裝置等主體設(shè)備及其他有關(guān)附屬設(shè)施構(gòu)成的一個(gè)完整的體系。構(gòu)成的一個(gè)完整的體系。城市軌道交通城市軌道交通1 1、信號(hào)（顯示）、信號(hào)（顯示）（1 1）早期信號(hào)）早期信號(hào)n信號(hào)的起源也來(lái)源于英國(guó)。最早的列車指揮信號(hào)的起源也來(lái)源于英國(guó)。最早的列車指揮是由一位帶紳士禮帽、穿黑大衣和白褲子的是由一位帶紳士禮帽、穿黑大衣和白褲子的鐵路員工騎馬在前引導(dǎo)運(yùn)行的，他邊跑邊以鐵路員工騎馬在前引導(dǎo)運(yùn)行的，他邊跑

7、邊以各種手勢(shì)發(fā)出信號(hào)指揮列車的前進(jìn)和停止各種手勢(shì)發(fā)出信號(hào)指揮列車的前進(jìn)和停止。n顯而見(jiàn)之，顯而見(jiàn)之，隨著列車數(shù)量的增加和列車速度隨著列車數(shù)量的增加和列車速度超過(guò)馬速度的情況下，這種信號(hào)就不起作用超過(guò)馬速度的情況下，這種信號(hào)就不起作用了。了。 城市軌道交通城市軌道交通a、臂板信號(hào)的出現(xiàn)、臂板信號(hào)的出現(xiàn)n為了確保安全，人們開(kāi)始研究固定的信號(hào)為了確保安全，人們開(kāi)始研究固定的信號(hào)設(shè)備：用一塊長(zhǎng)方形的板子，橫向線路是設(shè)備：用一塊長(zhǎng)方形的板子，橫向線路是停車信號(hào)，順向線路是進(jìn)行信號(hào)?？墒琼樛＼囆盘?hào)，順向線路是進(jìn)行信號(hào)?？墒琼樝蚓€路的板子實(shí)際上很難看見(jiàn)，所以又在向線路的板子實(shí)際上很難看見(jiàn)，所以又在頂端加塊圓

8、板。當(dāng)必須在晚間開(kāi)車時(shí)，就頂端加塊圓板。當(dāng)必須在晚間開(kāi)車時(shí)，就以紅色燈光表示停車信號(hào)，白色燈光表示以紅色燈光表示停車信號(hào)，白色燈光表示進(jìn)行信號(hào)。進(jìn)行信號(hào)。n18411841年英國(guó)人戈里高利提出用長(zhǎng)方形臂板年英國(guó)人戈里高利提出用長(zhǎng)方形臂板作為信號(hào)顯示，裝設(shè)在倫敦橋車站，這是作為信號(hào)顯示，裝設(shè)在倫敦橋車站，這是鐵路上首次使用的臂板式信號(hào)機(jī)。鐵路上首次使用的臂板式信號(hào)機(jī)。 城市軌道交通城市軌道交通臂板信號(hào)機(jī)臂板信號(hào)機(jī)城市軌道交通城市軌道交通巴黎地鐵的壁板信號(hào)巴黎地鐵的壁板信號(hào)城市軌道交通城市軌道交通b b、色燈信號(hào)機(jī)：二顯示和三顯示、色燈信號(hào)機(jī)：二顯示和三顯示 城市軌道交通城市軌道交通（2）車載信號(hào)

9、）車載信號(hào)n如果有辦法可以將地面信號(hào)傳遞給機(jī)車，在司如果有辦法可以將地面信號(hào)傳遞給機(jī)車，在司機(jī)操作臺(tái)上顯示，這就是車載信號(hào)。對(duì)于線路機(jī)操作臺(tái)上顯示，這就是車載信號(hào)。對(duì)于線路條件不好、氣候條件不好的情況下機(jī)車信號(hào)的條件不好、氣候條件不好的情況下機(jī)車信號(hào)的作用是不可估量的。作用是不可估量的。n在軌道交通線路中，由于在軌道交通線路中，由于站間距小、運(yùn)營(yíng)線路站間距小、運(yùn)營(yíng)線路條件差，僅僅靠車載信號(hào)顯示、由司機(jī)來(lái)控制條件差，僅僅靠車載信號(hào)顯示、由司機(jī)來(lái)控制機(jī)車是很難做到大密度運(yùn)營(yíng)的。機(jī)車是很難做到大密度運(yùn)營(yíng)的。n較為先進(jìn)的軌道交通系統(tǒng)已擯棄較為先進(jìn)的軌道交通系統(tǒng)已擯棄“用信號(hào)顯示用信號(hào)顯示來(lái)指揮列車來(lái)指

10、揮列車”的舊有概念了，引進(jìn)了系統(tǒng)，操的舊有概念了，引進(jìn)了系統(tǒng)，操作臺(tái)上顯示的是反映列車運(yùn)營(yíng)的狀態(tài)。作臺(tái)上顯示的是反映列車運(yùn)營(yíng)的狀態(tài)。城市軌道交通城市軌道交通2、閉塞概念的提出、閉塞概念的提出n軌道交通的軌道交通的安全安全問(wèn)題是至關(guān)重要的問(wèn)題是至關(guān)重要的。n確定列車在線路的確定列車在線路的確切位置確切位置是保證安全的關(guān)鍵。是保證安全的關(guān)鍵。n最簡(jiǎn)單的方法是劃分一定長(zhǎng)度的最簡(jiǎn)單的方法是劃分一定長(zhǎng)度的“區(qū)區(qū)段段”，在此區(qū)，在此區(qū)段內(nèi)只容許一列車占有（運(yùn)行、停放）。這就是段內(nèi)只容許一列車占有（運(yùn)行、停放）。這就是“閉塞閉塞”概念概念為保證行車安全，而將列車正在為保證行車安全，而將列車正在運(yùn)行、停放的線

11、路區(qū)段予以運(yùn)行、停放的線路區(qū)段予以“封閉封閉”，不允許其他，不允許其他列車進(jìn)入此區(qū)段，以防止對(duì)向列車、后續(xù)列車的正列車進(jìn)入此區(qū)段，以防止對(duì)向列車、后續(xù)列車的正面沖突或追尾事故的發(fā)生。面沖突或追尾事故的發(fā)生。 城市軌道交通城市軌道交通（1）閉塞區(qū)段的劃分）閉塞區(qū)段的劃分n早期階段，閉塞區(qū)段均早期階段，閉塞區(qū)段均q以以車站車站作為劃分依據(jù)；作為劃分依據(jù)；q以車站值班員以車站值班員“眼見(jiàn)為實(shí)眼見(jiàn)為實(shí)” 作為判斷標(biāo)準(zhǔn)作為判斷標(biāo)準(zhǔn)；q以站間電報(bào)、電話多次確定作為允許列車通行的先決以站間電報(bào)、電話多次確定作為允許列車通行的先決條件；條件；q以各種形式的信號(hào)指揮列車運(yùn)行。以各種形式的信號(hào)指揮列車運(yùn)行。人工閉

12、塞人工閉塞n隨著軌道電路的發(fā)展、完善，閉塞區(qū)段逐漸改為隨著軌道電路的發(fā)展、完善，閉塞區(qū)段逐漸改為以以軌道電路軌道電路作為閉塞區(qū)段。作為閉塞區(qū)段。n城市軌道交通的閉塞則開(kāi)始取消固定城市軌道交通的閉塞則開(kāi)始取消固定“閉塞區(qū)段閉塞區(qū)段”的概念，從固定閉塞向的概念，從固定閉塞向移動(dòng)閉塞移動(dòng)閉塞方向發(fā)展。方向發(fā)展。 城市軌道交通城市軌道交通人工閉塞的實(shí)現(xiàn)人工閉塞的實(shí)現(xiàn) 采用路簽或路牌作為列車占用區(qū)段的憑證，由接車站值班員檢查區(qū)間是否空閑。單路簽閉塞是早期使用的一種人工閉塞方式，后來(lái)發(fā)展為電話、電報(bào)人工閉塞。 城市軌道交通城市軌道交通人工閉塞人工閉塞人工開(kāi)啟信號(hào)，關(guān)閉信號(hào)，依靠路簽、路牌、路票或電話、電報(bào)

13、使用線路城市軌道交通城市軌道交通 （2）軌道電路的出現(xiàn)）軌道電路的出現(xiàn)n鋼軌是導(dǎo)體，左右兩根鋼軌可以用來(lái)形成回路，鋼軌是導(dǎo)體，左右兩根鋼軌可以用來(lái)形成回路，組成電路，用來(lái)檢查列車占用鋼軌線路狀態(tài)，組成電路，用來(lái)檢查列車占用鋼軌線路狀態(tài)，這就是軌道電路。這就是軌道電路。n作用：檢測(cè)列車是否占用區(qū)段；通過(guò)軌道電路作用：檢測(cè)列車是否占用區(qū)段；通過(guò)軌道電路向列車傳遞實(shí)時(shí)信息。向列車傳遞實(shí)時(shí)信息。n它的出現(xiàn)代表鐵路自動(dòng)信號(hào)的誕生。美國(guó)人魯它的出現(xiàn)代表鐵路自動(dòng)信號(hào)的誕生。美國(guó)人魯賓遜賓遜1870年發(fā)明了開(kāi)路式軌道電路，年發(fā)明了開(kāi)路式軌道電路，1872年研年研制成功了閉路式軌道電路。但真正實(shí)際應(yīng)用于制成功了

14、閉路式軌道電路。但真正實(shí)際應(yīng)用于軌道交通中是二十世紀(jì)三十年代的事。軌道交通中是二十世紀(jì)三十年代的事。n分為有絕緣接頭的軌道電路和無(wú)絕緣軌道電路分為有絕緣接頭的軌道電路和無(wú)絕緣軌道電路城市軌道交通城市軌道交通A、有絕緣接頭的軌道電路、有絕緣接頭的軌道電路城市軌道交通城市軌道交通工作原理工作原理沒(méi)有列車進(jìn)入的軌道電路沒(méi)有列車進(jìn)入的軌道電路軌道繼電器軌道繼電器發(fā)送端發(fā)送端變壓器變壓器中繼變壓器中繼變壓器城市軌道交通城市軌道交通沒(méi)有列車進(jìn)入的沒(méi)有列車進(jìn)入的GJ動(dòng)作動(dòng)作城市軌道交通城市軌道交通沒(méi)有列車進(jìn)入的軌道電路沒(méi)有列車進(jìn)入的軌道電路城市軌道交通城市軌道交通列車進(jìn)入后的軌道電路列車進(jìn)入后的軌道電路城市

15、軌道交通城市軌道交通列車進(jìn)入的列車進(jìn)入的GJ動(dòng)作動(dòng)作城市軌道交通城市軌道交通列車進(jìn)入后的軌道電路列車進(jìn)入后的軌道電路城市軌道交通城市軌道交通半自動(dòng)閉塞半自動(dòng)閉塞人工開(kāi)啟信號(hào)，列車經(jīng)過(guò)后，自動(dòng)關(guān)閉信號(hào)的閉塞方式在進(jìn)站和出站處各安裝一個(gè)軌道電路，就可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)閉塞。城市軌道交通城市軌道交通自動(dòng)閉塞自動(dòng)閉塞n如果全線分段都鋪設(shè)軌道電路，每段軌道電路如果全線分段都鋪設(shè)軌道電路，每段軌道電路前都架設(shè)信號(hào)機(jī)，在列車占有該軌道電路線路，前都架設(shè)信號(hào)機(jī)，在列車占有該軌道電路線路，信號(hào)自動(dòng)顯示紅燈；前一段線路信號(hào)自動(dòng)顯示信號(hào)自動(dòng)顯示紅燈；前一段線路信號(hào)自動(dòng)顯示黃燈；再前一段線路信號(hào)自動(dòng)顯示綠燈。黃燈；再前一段線

16、路信號(hào)自動(dòng)顯示綠燈。n閉塞區(qū)段則突破了閉塞區(qū)段則突破了“車站車站”的限制，的限制，1.3 km一一段軌道電路，理論上可以同時(shí)有三列車段軌道電路，理論上可以同時(shí)有三列車。城市軌道交通城市軌道交通自動(dòng)閉塞自動(dòng)閉塞城市軌道交通城市軌道交通有絕緣接頭軌道電路的缺點(diǎn)有絕緣接頭軌道電路的缺點(diǎn) 有絕緣軌道電路其優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離長(zhǎng)、信息量大。但隨著無(wú)縫線路的出現(xiàn)，有絕緣軌道電路在運(yùn)營(yíng)中其軌端絕緣節(jié)是最薄弱的環(huán)節(jié)，故障率比較高，逐步暴露出其在自動(dòng)閉塞系統(tǒng)中的不適應(yīng)性，因此需要將有絕緣軌道電路進(jìn)行無(wú)絕緣改造。 城市軌道交通城市軌道交通B、無(wú)絕緣軌道電路、無(wú)絕緣軌道電路城市軌道交通城市軌道交通無(wú)絕緣軌道電路示意無(wú)絕緣

17、軌道電路示意城市軌道交通城市軌道交通無(wú)絕緣軌道電路示意無(wú)絕緣軌道電路示意城市軌道交通城市軌道交通無(wú)絕緣軌道電路示意無(wú)絕緣軌道電路示意 軌道電路中再并聯(lián)一個(gè)同樣的電路則可以在軌道電路中再并聯(lián)一個(gè)同樣的電路則可以在這個(gè)電路中產(chǎn)生振蕩信號(hào)，這就是接收端這個(gè)電路中產(chǎn)生振蕩信號(hào)，這就是接收端。城市軌道交通城市軌道交通無(wú)絕緣軌道電路示意無(wú)絕緣軌道電路示意n列車進(jìn)入則產(chǎn)生短路（車軸短路），振蕩信號(hào)列車進(jìn)入則產(chǎn)生短路（車軸短路），振蕩信號(hào)消失，發(fā)出另一種信號(hào)消失，發(fā)出另一種信號(hào)。n在相連的軌道電路中，使用不同的信號(hào)加以區(qū)在相連的軌道電路中，使用不同的信號(hào)加以區(qū)分，可以不互相干擾。分，可以不互相干擾。n可以區(qū)分

18、不同的軌道交通線路區(qū)段，進(jìn)而可以可以區(qū)分不同的軌道交通線路區(qū)段，進(jìn)而可以將控制信息通過(guò)軌道電路傳送到機(jī)車上。將控制信息通過(guò)軌道電路傳送到機(jī)車上。城市軌道交通城市軌道交通無(wú)絕緣軌道電路的應(yīng)用無(wú)絕緣軌道電路的應(yīng)用城市軌道交通城市軌道交通實(shí)際使用的無(wú)實(shí)際使用的無(wú)絕緣軌道電路絕緣軌道電路的電氣絕緣設(shè)的電氣絕緣設(shè)備：備：S-Bond S形連接線形連接線城市軌道交通城市軌道交通3、聯(lián)鎖的概念、聯(lián)鎖的概念n聯(lián)鎖的概念是在線路中引進(jìn)了道岔、線路平面由聯(lián)鎖的概念是在線路中引進(jìn)了道岔、線路平面由“一維一維”變?yōu)樽優(yōu)椤皟删S兩維”后產(chǎn)生的。后產(chǎn)生的。n為了確定車輛在線路平面中的位置，必須首先確為了確定車輛在線路平面中

19、的位置，必須首先確定列車走那條線路，既確定定列車走那條線路，既確定“進(jìn)路進(jìn)路”；n要讓列車可以進(jìn)入這條線路，則必須扳動(dòng)相關(guān)的要讓列車可以進(jìn)入這條線路，則必須扳動(dòng)相關(guān)的道岔；道岔；n扳動(dòng)道岔后，不能讓其他人再扳動(dòng)這組道岔，則扳動(dòng)道岔后，不能讓其他人再扳動(dòng)這組道岔，則必須必須“鎖定鎖定”道岔。道岔。n要讓司機(jī)知道走這條道，則相應(yīng)給出明確的信號(hào)；要讓司機(jī)知道走這條道，則相應(yīng)給出明確的信號(hào)；城市軌道交通城市軌道交通聯(lián)鎖示意聯(lián)鎖示意-走直道時(shí)的信號(hào)顯示走直道時(shí)的信號(hào)顯示城市軌道交通城市軌道交通聯(lián)鎖定義聯(lián)鎖定義“聯(lián)鎖聯(lián)鎖” 是指為保證行車安全，而將軌道交是指為保證行車安全，而將軌道交通線路中的所有信號(hào)機(jī)、

20、軌道電路及道岔等相通線路中的所有信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔等相對(duì)獨(dú)立的信號(hào)設(shè)備構(gòu)成一種相互制約、互為控對(duì)獨(dú)立的信號(hào)設(shè)備構(gòu)成一種相互制約、互為控制的連帶環(huán)扣關(guān)系，即制的連帶環(huán)扣關(guān)系，即“聯(lián)鎖聯(lián)鎖”關(guān)系。關(guān)系。 城市軌道交通城市軌道交通微機(jī)聯(lián)鎖微機(jī)聯(lián)鎖n 利用微型電子計(jì)算機(jī)對(duì)車站值班員的操作利用微型電子計(jì)算機(jī)對(duì)車站值班員的操作命令及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備表示信息進(jìn)行邏輯計(jì)算，以實(shí)命令及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備表示信息進(jìn)行邏輯計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備進(jìn)現(xiàn)對(duì)信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備進(jìn)行集中控制的車站聯(lián)鎖設(shè)備。行集中控制的車站聯(lián)鎖設(shè)備。 城市軌道交通城市軌道交通微機(jī)聯(lián)微機(jī)聯(lián)鎖鎖城市軌道交通城市軌道交通第

21、三節(jié)第三節(jié) ATC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能&一、系統(tǒng)組成一、系統(tǒng)組成 列車自動(dòng)控制（列車自動(dòng)控制（ATCATC）系統(tǒng)。）系統(tǒng)。 Automatic Train ControlAutomatic Train Control&列車自動(dòng)防護(hù)（列車自動(dòng)防護(hù)（ATPATP）子系統(tǒng)）子系統(tǒng) Automatic Automatic Train Protection;Train Protection;&列車自動(dòng)監(jiān)控（列車自動(dòng)監(jiān)控（ATSATS）子系統(tǒng)）子系統(tǒng)Automatic Automatic Train Supervision ;Train Supervision ;&

22、amp;列車自動(dòng)運(yùn)行（列車自動(dòng)運(yùn)行（ATOATO）子系統(tǒng)）子系統(tǒng) Automatic Automatic Train Operation:Train Operation:城市軌道交通城市軌道交通二、二、ATCATC系統(tǒng)的定義系統(tǒng)的定義 根據(jù)與先行列車之間的距離和進(jìn)路條件，在車根據(jù)與先行列車之間的距離和進(jìn)路條件，在車內(nèi)連續(xù)地顯示出容許的速度信息，或按設(shè)定的運(yùn)內(nèi)連續(xù)地顯示出容許的速度信息，或按設(shè)定的運(yùn)行條件達(dá)到該容許速度的距離信息，根據(jù)上述信行條件達(dá)到該容許速度的距離信息，根據(jù)上述信息，息，列車自動(dòng)地控制運(yùn)行速度，進(jìn)行超速列車自動(dòng)地控制運(yùn)行速度，進(jìn)行超速防護(hù)，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)整行車間隔的目的，防護(hù)，以

23、達(dá)到自動(dòng)調(diào)整行車間隔的目的，并實(shí)現(xiàn)列車在車站的程序定位停車。并實(shí)現(xiàn)列車在車站的程序定位停車。城市軌道交通城市軌道交通三、三、ATCATC系統(tǒng)的設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)備 A T C A T C 系 統(tǒng) 的 設(shè) 備 分 布 于 控 制 中 心系 統(tǒng) 的 設(shè) 備 分 布 于 控 制 中 心（central control central control ）、車站信號(hào)）、車站信號(hào) 設(shè)備設(shè)備室及軌旁（室及軌旁（waysidewayside）、車載（）、車載（VehicleVehicle）。）。指揮列車運(yùn)行的控制中心，設(shè)有作為指揮列車運(yùn)行的控制中心，設(shè)有作為ATCATC系統(tǒng)中樞的系統(tǒng)中樞的系統(tǒng)控制服務(wù)器及其用于調(diào)度

24、控制的工作站；系統(tǒng)控制服務(wù)器及其用于調(diào)度控制的工作站；現(xiàn)場(chǎng)的列車在線信息，車次號(hào)信息以及道岔、信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)的列車在線信息，車次號(hào)信息以及道岔、信號(hào)狀態(tài)信息等，傳送至控制中心，通過(guò)顯示屏及調(diào)度狀態(tài)信息等，傳送至控制中心，通過(guò)顯示屏及調(diào)度員工作站的員工作站的CRTCRT顯示。顯示。列車上車載設(shè)備，接收并解譯地面送來(lái)的調(diào)度指令列車上車載設(shè)備，接收并解譯地面送來(lái)的調(diào)度指令和和ATPATP速度命令或距離信息，實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)運(yùn)行；速度命令或距離信息，實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)運(yùn)行；并將列車的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)信息，經(jīng)車站服務(wù)并將列車的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)信息，經(jīng)車站服務(wù)器傳送給控制中心。器傳送給控制中心。城市軌道交通城市軌

25、道交通城市軌道交通城市軌道交通四、四、ATOATOnATO子系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)“地對(duì)車控制地對(duì)車控制”，即，即用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的控制。由用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的控制。由于使用于使用ATO子系統(tǒng)后，可以使列車經(jīng)常處于最子系統(tǒng)后，可以使列車經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了不必要的、過(guò)于劇烈的加佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了不必要的、過(guò)于劇烈的加速和減速，因此明顯提高了旅客的舒適度，提速和減速，因此明顯提高了旅客的舒適度，提高列車準(zhǔn)點(diǎn)率及減少輪軌磨損，與列車的再生高列車準(zhǔn)點(diǎn)率及減少輪軌磨損，與列車的再生制動(dòng)相配合，可以節(jié)省電能的消耗。制動(dòng)相配合，可以節(jié)省電能的消耗。 城市軌道交

26、通城市軌道交通五、五、ATSnATS子系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督和子系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督和控制，輔助行車調(diào)度人員對(duì)全線列車運(yùn)行控制，輔助行車調(diào)度人員對(duì)全線列車運(yùn)行進(jìn)行管理。它給行車調(diào)度人員顯示出全線進(jìn)行管理。它給行車調(diào)度人員顯示出全線列車的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)督和記錄運(yùn)行圖的執(zhí)列車的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)督和記錄運(yùn)行圖的執(zhí)行情況，在列車因故偏離運(yùn)行圖時(shí)及時(shí)做行情況，在列車因故偏離運(yùn)行圖時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)（提出調(diào)整建議或者自動(dòng)修整運(yùn)行出反應(yīng)（提出調(diào)整建議或者自動(dòng)修整運(yùn)行圖圖, ,通過(guò)通過(guò)ATO的接口，向旅客提供運(yùn)行信息的接口，向旅客提供運(yùn)行信息通報(bào)。例如：列車到達(dá)、出發(fā)時(shí)間，運(yùn)行通報(bào)。例如：列車到達(dá)、出

27、發(fā)時(shí)間，運(yùn)行方向，中途?？空久较颍型就？空久?。）。 城市軌道交通城市軌道交通六、六、ATPATPnATP子系統(tǒng)是安全地實(shí)現(xiàn)地鐵列車高密度高速子系統(tǒng)是安全地實(shí)現(xiàn)地鐵列車高密度高速度運(yùn)行所必備的車上信號(hào)設(shè)備，也是度運(yùn)行所必備的車上信號(hào)設(shè)備，也是ATC系統(tǒng)系統(tǒng)的核心。的核心。 n軌旁軌旁ATP發(fā)送和接收各種行車命令，確保列車發(fā)送和接收各種行車命令，確保列車的運(yùn)行安全，完成列車運(yùn)行進(jìn)路控制、速度控的運(yùn)行安全，完成列車運(yùn)行進(jìn)路控制、速度控制和實(shí)現(xiàn)列車間隔控制，車載制和實(shí)現(xiàn)列車間隔控制，車載ATP接受軌旁接受軌旁ATP設(shè)備傳遞的指令信息，進(jìn)行列車運(yùn)行的超設(shè)備傳遞的指令信息，進(jìn)行列車運(yùn)行的超速防護(hù)，與

28、速防護(hù)，與ATO配合，實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)控制和配合，實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)控制和定位停車。定位停車。城市軌道交通城市軌道交通中央控制計(jì)中央控制計(jì)算機(jī)算機(jī)城市軌道交通城市軌道交通車載車載ATC 列車地面通信系統(tǒng)列車地面通信系統(tǒng)TWC：列車與地面信息交換系統(tǒng)：列車與地面信息交換系統(tǒng)城市軌道交通城市軌道交通 七、傳送控制信號(hào)方式七、傳送控制信號(hào)方式 目前我國(guó)已建成的地鐵、輕軌，基本上都采用軌道電路向車傳遞控制信息的方式。 除采用鋼軌或設(shè)環(huán)線來(lái)連續(xù)地傳遞信息外，也可以通過(guò)設(shè)于運(yùn)行線路的點(diǎn)式傳感器向車上傳遞點(diǎn)式信息。（上海5號(hào)線） 現(xiàn)在大多采用無(wú)線通信的方式CBTC。城市軌道交通城市軌道交通上海地鐵采用的上海地鐵采

29、用的ATCATC制式制式1 1號(hào)線：采用美國(guó)號(hào)線：采用美國(guó)GRSGRS的的ATCATC系統(tǒng)（模擬）系統(tǒng)（模擬）； 建于建于80年代末、當(dāng)時(shí)模擬技術(shù)仍占主導(dǎo)地位，選用了基于年代末、當(dāng)時(shí)模擬技術(shù)仍占主導(dǎo)地位，選用了基于模擬模擬音頻無(wú)絕緣軌道電路的音頻無(wú)絕緣軌道電路的ATC系統(tǒng)，信息量小而且是不系統(tǒng)，信息量小而且是不連續(xù)的。連續(xù)的。2 2號(hào)線：采用美國(guó)號(hào)線：采用美國(guó)USUS的的ATCATC系統(tǒng)系統(tǒng)； 上海地鐵二號(hào)線建設(shè)上海地鐵二號(hào)線建設(shè)時(shí)，數(shù)字技術(shù)走向成熟應(yīng)用階段，選時(shí)，數(shù)字技術(shù)走向成熟應(yīng)用階段，選擇了基于擇了基于數(shù)字?jǐn)?shù)字編碼軌道電路的編碼軌道電路的ATC系統(tǒng)，控制中心向列車系統(tǒng)，控制中心向列車連續(xù)發(fā)送連續(xù)發(fā)送“目標(biāo)速度目標(biāo)速度” ” 。3 3、4 4號(hào)線：采用