第九章交通控制与管理..ppt

第九章 交通控制与管理 交通控制和管理的实现方式：（2 2）交通控制设备）交通控制设备采用各种标志、标线、灯光、信号等设备，对载运工具的运行进行限制、警告、引（诱）导，或者提供信息等。交通控制和管理的作用：保障各种载运工具在交通运输设施中运行的安全。加快交通流的速度。提高载运工具和交通运输设施的利用率。（3 3）交通控制系统）交通控制系统将整个或部分交通运输设施系统内的各个交通控制设备按一定方式组成协调控制的系统。（1 1）交通法规或规则）交通法规或规则规定载运工具在交通运输设施中运行时所必须遵循的准则。1.1.行车调度行车调度因列车运行的条件随时都可能发生变化，故需采取相应的调整措施，使列车能正常运行。这一任务由列车调度员来完成。第一节 轨道交通控制和管理应设置各种交通控制设备，以指示、调度和控制列车的运行和调车作业。设备主要包括：信号显示设备、连锁设备、闭塞设备、调度集中控制设备和轨道交通自动化控制系统等。一、行车组织车站控制是在特殊情况下采用的辅助方式。行车调度行车调度控制方式控制方式 行车调度员通过调度集中控制设备控制所管辖线路上的信号和道岔，办理列车进路，组织和指挥列车运行。行车指挥自动化调度集中管理 在行车调度员监控下，由双机冗余计算机组等设备构成的列车自动监控子系统（ATS）完成列车运行的控制任务。列车运行由ATC系统控制 特点列车以司机操纵为主定义分为定义特点2.2.列车交路列车交路列车交路是指列车在线路上往返行驶路径的形式。分成长交路、短交路和长短交路3种。短交路列车在线路上的某一区段内运行，在指定车站上折返。长交路列车在线路上全线运行。长短交路线路上长、短交路并存的列车运行交路适应不同客流区段的交通运输要求，运营较经济优点缺点要求中间站具有两个方向的折返能力和方便的换乘能力既满足交通运输要求，又能提高运营效益优点缺点对信号设备及中间站折返设备的要求较高运行组织简单，对中间站折返设备要求不高优点缺点在各区段客流量不均衡情况下，会产生部分区段运能的浪费3.3.列车折返方式列车折返方式列车在到达终点站时，或在短交路和长交路情况下运行到中间站需要进行折返作业。分为：(1)站前折返方式列车经由站前渡线折返(2)站后折返方式列车通过站后折返设施折返列车空走少，折返时间较短，缩短停站时分，节省投资费用。优点缺点出发列车和到达列车存在着冲突进路交叉，影响行车安全和站台秩序。站台秩序好，便于管理，安全性好，列车进出站速度高，可提高旅行速度优点缺点空走距离比站前折返长，投资大。1.1.信号设备信号设备信号显示主要通过臂板信号机、色灯信号机、信号标志等设备进行。轨道交通轨道交通信号设备信号设备联锁设备用于保证站内行车和调车工作人员的安全 和提高车站的通行能力信号设备用于向有关行车和调车工作人员发出指示和命令闭塞设备保证列车在区间内运行的安全和 提高通过能力二、轨道交通信号设备信号的显示要简单明了，正确，有足够的显示距离，不能同其它物体混同。其设置原则、显示方式和使用方法，都要遵照有关规程和规范的统一规定。信号机信号机出站信号机作用：防护区间，指示列车可否由车站进入区间进站信号机作用：防护车站，指示列车可否由区间进入车站通过信号机作用：防护自动闭塞区段的闭塞分区，指示列车可否进入它所防护的闭塞分区防护信号机作用：防止对向进路列车相互冲突。预告信号机作用：将主体信号机的显示状态提前告诉司机调车信号机作用：指示调车机车进行作业。图 9-4图 9-6图 9-5图 9-62.2.联锁设备联锁设备列车进路：在车站上，为列车进站、出站所准备的通路调车进路：为各种调车作业准备的通路。联锁：道岔和信号机之间，以及信号机与信号机之间，建立的一种相互制约的关系。该制约关系为：（1）当前进路上有关道岔开通位置不对或敌对信号机未关闭时，该信号机不能开放（2）信号机开放后，该进路上的有关道岔都被锁闭，不能动作，其敌对信号机不能开放（3）正线上的出站信号机未开放时，进站信号机不可能开放为通过信号；主体信号机未开放时预告信号机不能开放实现联锁实现联锁关系的设备关系的设备电气联锁电锁器联锁微机联锁人人机对话微机机对话微机接收操作输入，判别其能否构成有效的操作命令，转换操作命令成预约定的格式，传递给联锁微机。控制命令和状态表示信息的转送站执行控制微机执行控制微机联锁运算微机联锁运算微机整个系统的核心部分联锁运算微机及执行控制微机的设计遵循“故故障障-安全安全”准则准则在信号设备发生故障时（故障是不可预见的和不可避免的），不能产生会造成行车危险的结果，即所谓的“故障导向安全”。为确保行车安全，通常采取的措施是：当微机发生故障时，强迫切断微机系统对外部设备的控制作用，使所有的控制电流为零。3.3.闭塞设备闭塞设备闭塞：保证列车按某种安全的空间间隔运行的技术。闭塞方式分为：半自动闭塞在保证行车安全和提高区间通过能力方面比人工闭塞好人工闭塞通过能力很小，目前仅在个别的支线或专用线上应用 自动闭塞由运行中的列车自动完成闭塞作用的一种闭塞方式将两站间的区间划分成若干固定的闭塞分区，每个闭塞分区的起点设置一个通过色灯信号机进行防护。移动闭塞取消了物理的闭塞分区，通过控制前后列车间的距离力气保证行车安全。固定闭塞分为黄绿黄绿表示减速至运行图规定的速度运行，其它颜色含义同左。闭塞方式对于列车的运行速度和线路的通过能力有较大影响。三显示自动闭塞采用红红、黄黄、绿绿三种色灯表示禁止通行表示慢行表示正常通行四显示自动闭塞采用红红、黄黄、绿绿、黄绿黄绿四种色灯 固定闭塞的设备通常有三显示和四显示两种。单线区段一般采用半自动闭塞可以满足交通运输需求交通运输繁忙的区段当半自动闭塞不能满足交通运输需求时，可采用单线自动闭塞。双线区段一般情况宜采用自动闭塞方式。4.4.机车信号机车信号机车信号的显示方式分为：连续式用于自动闭塞区段，它是利用闭塞分区的轨道电路向机车传送信息的。点式供非自动闭塞区段使用，它只能在线路的某些固定地点复示地面信号的显示。接近连续式在进站信号机外方一个制动距离以上的地点设置发送设备，并利用轨道电路向机车传送信息。机车信号：在机车内部（通常是驾驶控制台）的信号。机车信号设备分为：复示信号机，只起复示地面信号的作用；主体信号机，不设地面的通过色灯信号机，必须和列车自动停车装置配套使用。5.5.调度集中调度集中调度集中控制：列车调度员在调度所内，通过控制台远程控制和监督管辖范围内的道岔和信号设备，以指挥列车运行和组织调车作业。特点：在区段内的每一个车站均采用进路式电气集中，并用电缆把它们引接到指挥该区段列车运行的调度所里。轨道线路现场设备调度所设备车次跟踪和计算机系统交通控制交通控制自动化系统自动化系统调度集中设备调度集中设备信道通信设备故障检测设备图 9-7在调度集中的区段上，区间信号一般应采用自动闭塞，而在行车密度较低的线路上，也可采用半自动闭塞。三、列车自动控制系统列车自动控制系统（ATC）以机车信号和列车自动停车装置为基础，后续列车根据与先行列车间的距离及进路条件，在车内连续地显示出容许的速度信号，并按该信号显示自动地控制列车的运行。特点：取消了传统的地面信号，将机车信号变为主体信号，指示列车应遵守的速度；能可靠地防止由于司机失误而冒进信号或追尾等事故。ATCATC列车自动防护系统（列车自动防护系统（ATPATP）采用软件方法实施联网、通讯及指挥列车安全运行列车自动运行系统（列车自动运行系统（ATOATO）接收轨旁ATP设备传递的信号指令经校验后送至ATO完成部分运行的操作功能 列车自动监控系统（列车自动监控系统（ATSATS）发送和接收各种行车命令，确保列车的安全运行图 9-8一、交通管理道路交通管理用一定的交通法规或交通规则，规定出车辆、驾驶员和行人再道路上的行动准则，以保证有序的交通流，确保行车和行人的安全。第二节 道路交通控制和管理道路上容易产生交通事故，或者影响车辆的行驶速度和道路的通行能力，因而特别需要加强对交通的控制和管理。交通交通管理管理车辆控制包括牌照管理和验车制度及车辆重量和尺寸限制。道路交通规则规定车辆在路上行驶和行人行走必须遵守的一些规则，约束车辆和行人的行动。驾驶员控制包括驾驶执照、违章处罚和赔偿责任。二、交通控制设施交通控制设施（设备）控制和管理交通的物理手段。主要有交通标志、路面标线、交通信号和交通隔离设施四类功能：对车辆、驾驶员和行人起限制、警告和诱导作用。交通控制设施（设备）的设计和设置应当遵循下述原则：（1）简单、明了、醒目（2）放置位置适中（3）具有统一性1 1交通标志交通标志交通标志：一种含有特定内容的标志牌。其作用可分为管制、警告、引导和信息四种。引导标志引导标志引导标志引导标志向驾驶员提供行驶的方向。警告标志警告标志警告标志警告标志为了唤起驾驶员对前方道路或交通条件的注意。信息标志信息标志信息标志信息标志为驾驶员提供一些服务信息。管制标志管制标志管制标志管制标志强迫执行标志，它所包含的内容要求驾驶员必须遵守。图 9-9交通标志的设计及安放尺寸大小影响到标志的可读性，并同车辆的行驶速度、标志牌离行车道的侧向或竖向距离有关。同时，标志牌上的涂料应采用反光材料或照明灯光。引导和信息标志采用蓝底白字的矩形设计。管制标志采用白底红字的圆形设计。警告标志采用黄底白字的等边三角形设计。标志牌一般设在道路的右侧，或者在道路路中的上方。其方向应同行车的方向垂直。设置的位置应提前于标志内容所指的地点，并有别于周围地物，高出道路一定高度。2.2.路面标线和路标路面标线和路标路标沿道路中线或车道边线埋设的，高出路面表面625mm的反光标志物。通过反光作用勾划出行车道或车道的轮廓。路面标线路面标线的颜色的颜色黄色 具有交通管制或者必须强迫执行的标线，车辆不准许超越这些标线。白色 一般用于车辆准许越过的标线。作用：诱导车辆的行驶方向或施行交通管制，或告诉驾驶员有关限速、公共汽车停车站、左转、直行或右转车道等信息。3.3.交通信号交通信号作用：分配交通流的道路使用权，使各个方向的车道上的车辆安全而有秩序地通行。全感应式控制器对交叉口每一个入口的交通流做出反应，分配给每一相位的时间同该相位的交通需求成比例。半感应式控制器仅对次要道路的交通流做出反应。感应信号感应信号的控制的控制 采用2.装在路边上方的雷达、声波或红外装置。1.埋入路面内的感压式、磁式感应环路式检测器。感应信号感应信号在进入交叉道口的路段上设置车辆检测器检测器，按测到的车辆数变换周期的长短及红、黄、绿灯配时。定时信号定时信号利用一定时控制器，按预先设定的时间顺序，重复变换红、黄、绿三种色灯。交通交通信号信号分为分为4.4.交通隔离设施交通隔离设施 设置的位置：城市道路的对向车道之间、车行道与人行道之间或者机动车道与非机动车道之间作用：严格防止车辆或行人越界，保证行车和行人的安全。永久性隔离设施临时性隔离设施交通隔离交通隔离设施设施由便于装卸和搬运的移动式墩座和链条组成，设在临时需要分隔开车辆或车辆和行人的地点采用铁格栅、钢管护栏或混凝土墩座和链条等，固定在分隔线位置上，长期使用。（1 1）推进式系统）推进式系统线系统可以采用推进式系统、交替式系统、同步式系统三种方式在单向行驶的道路上，理论上车队可以常速行驶，在绿灯间隔时间内到达交叉口，并在红灯开始前驶离交叉口，其速度与绿灯推进的速度一致。三、交通信号控制系统交通信号系统：一条道路上或一个区域内，有机地联系起来，共同协调发挥作用的道路交通信号设备。线系统：一条道路上的信号设备组成的系统。面系统：一个区域内的信号设备组成的系统。图 9-10图 9-11（3 3）同步式系统）同步式系统面系统中的各条道路也按线系统中单条道路相同的方式进行处理。然而，由于需要协调各条道路信号交叉口的配时，给面系统增加了复杂性。（2 2）交替式系统）交替式系统双向行驶的道路上，可以采用某几个交叉口的信号同时转绿，而其它交叉口的信号同时转红。其优点是两个方向的车队以相同的速度推进。整条道路上同时转绿灯，同时转红灯。在某种交叉口间距条件下，同步系统有可能接近于推进式系统。四、交通监控系统定义：一个监视和收集交通和道路状况的信息，并进行集中处理的综合系统。由下述子系统组成：（2）道路情报子系统（1）信息收集和处理子系统（3）紧急电话子系统（4）闭路电视子系统（6）控制中心子系统（5）通信子系统第三节 水上交通控制和管理助航标志或称航标，是设置在通航水域及其附近的各种人工标志，其主要功能是：（1）定位为航行船舶提供定位信息；（2）警告提供碍航物及其它航行警告信息；（3）指示依据交通规则指示航行方向，指示锚地、禁区、测量作业区等。无线电定位导航系统无线电定位导航系统无线电定位导航系统无线电定位导航系统通信设施通信设施通信设施通信设施港口监视设施港口监视设施港口监视设施港口监视设施助航标志助航标志助航标志助航标志作用：保障船舶在水域内的航行安全，提高航道的使用效率和船舶的航行效率。交通管理的设施一般有：航标分类：航标分类：航标航标灯船灯船为供航标使用的专用船舶，引导船舶航行或标示碍航物以及浅滩位置。导标由前低后高的两个立标组成的一对叠标，引导船舶顺利通过、进入锚地以及转向浮标漂浮在水面上的标志，以标示航道和水域通航部分的外廓线（侧面标志），或引导船舶避离各种碍航物固定航标水上浮动航标立标设在岸边或浅滩上的固定人工助航标志。灯塔设在重要航道附近的塔形固定航标，用以指引船舶航行或指示航行危险区。第四节 航空交通控制和管理作用：保证飞行安全，并提高空域和机场飞行区的使用效率。空中交通管制系统由航路、助航设施和交通管制机构三方面组成。一、飞行规则飞行可按驾驶和导航条件的不同,分为：采用条件：天气条件好、白天飞行、交通密度不高及飞行高度为6000m以下仪表飞行仪表飞行遵循空中交通管制人员指定的具体航路、飞行高度和飞 机间最小间隔飞行。采用条件：能见度差、云层低、交通密度大或者6000m以上的高空中飞行目视飞行目视飞行指通过目视判定飞机位置和保持飞机安全间隔的飞行。二、航路和空中交通间隔规则前后飞机的最小水平间隔距离航路的宽度导航设施配置的间距及其性能决定航路：飞机按指定的航线由一地飞往另一地的空中通道目前我国航路的宽度除少数航段外均为20km。在雷达覆盖范围内同向飞机的最小水平间隔距离为9.3km在雷达天线74km以内间隔距离为5.6km飞机在航路内的竖直方向和水平方向要求间隔一定的距离竖直方向的空域划分层次：飞行高度6000m竖直间隔每300m300m为一高度层飞行高度6000m11400m竖直间隔每600m600m为一高度层三、空中交通管制机构实施空中交通管制的机构分为4个层次:（1）全国交通管制中心全国交通管制中心（2）区域交通管制中心区域交通管制中心（区调）中心通过远程雷达监视飞机间的间隔，同时还可识别飞机及其航道和目的地，估计其速度和飞行高度；管制员利用通信（话）与驾驶员沟通信息；（3）航站进近管制室航站进近管制室（站调）负责将区域管制中心移交来的飞机安排好顺序，均匀而有次序地进出机场，并移交给机场管制塔台；（4）机场交通管制塔台机场交通管制塔台负责接受和移交出入进近管制室的飞机，引导它们着陆、起飞和滑行，并监视和管制它们在飞行区地面上的活动。四、航路助航设备作用：在通信、导航和监视方面给驾驶员提供飞行上的帮助。全向信标台（VOR）用甚高频向所有方向发射无线电信号，驾驶员通过机舱内接受器，调频选择要求跟踪的航路；测距仪（DME）安装在全向信标台，向驾驶员显示飞机同特定VOR台之间的空中距离；雷达和话音通信管制员在雷达显示屏上监视飞机间的间隔，并用话音通信指示驾驶员无向信表台（NDB）沿航路在地面设立，用中长波发射无方向性的无线电信号，飞机通过选择台的频率而对准该台飞行，从而使之保持在航路上飞行1五、航站助航设备作用：供飞机着陆时使用。仪表着陆系统（ILS）机场监视雷达精密进近雷达（PAR）航向台航向台：发射垂直波束，对驾驶员指示进近跑道的正确定位下滑台下滑台：发射水平波束，对驾驶员指示相对于跑道的下滑角指标点指标点：指示驾驶员沿跑道进近的距离图 9-12图 9-13六、目视助航设备目视助航设备设置在机场飞行区地面。作用：驾驶员在飞机着陆、起飞和滑行时以目视信号和引导。分为：跑道和滑行道灯光标志标记牌进近灯光系统（1 1）进近灯光系统）进近灯光系统在邻近跑道入口处设立纵列灯以表示跑道方向，设立横列灯以反映到入口处的标准距离。图 9-14（2 2）跑道和滑行道灯光）跑道和滑行道灯光入口灯采用半红半绿灯具，表明是跑道末端。为便于识别跑道和滑行道的方向和界限，沿中线和边线设置中线灯和边灯。图 9-15（3 3）标志）标志 在跑道、滑行道和机坪的铺面上用不同颜色的线条和数字设置地面标志，以显示某些特定部位的功能，引导飞机的着陆和滑行。图 9-16（4 4）标记牌）标记牌飞行区内设立各种标记牌，以标示位置，引导飞机的滑行和停放。标记牌可分为：强制性标记牌强制性标记牌采用红底白字，设在要求飞机停止处、禁止进入地区的入口处、滑行道等待位置处、滑行道和跑道交叉处等；位置标记牌位置标记牌采用黄底黑字，以标示跑道末端、滑行道、出口滑行道、机坪等 目的地标记牌目的地标记牌采用黄底黑字，设在需要指明滑行到某特定地点的去向之处轨道交通常用的列车交路形式有哪几种?各有何特点?信号机按用途可分为哪些种类?其布设位置有何要求?联锁设备的功能是什么?可分为哪些种类?闭塞设备的功能是什么?可分为哪些种类?何为调度集中控制?其主要设备包括哪些?列车自动控制系统包括哪些子系统?各子系统的主要功能是什么?道路交通控制设施包括哪些种类?各类设施的主要作用是什么?道路交通信号控制系统有哪几种类型?各有何特点?复习思考题道路交通监控系统包括哪些子系统?各有何作用?水上交通管理设施有哪些种类?各有何作用?航标有哪些种类?飞机的飞行规则有几种?什么叫航路?空中交通管制的机构分哪几个层次?其管辖范围如何?航路助航设备有哪些?航站助航设备有哪些?目视助航设备有哪些?复习思考题