城市轨道交通概论单元PPT教案学习课件.pptx

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1、会计学1城市轨道交通概论单元城市轨道交通概论单元单元单元6 6 城市轨道交通信号与通信系统城市轨道交通信号与通信系统教学目标教学目标1.1.掌握城市轨道交通信号设备的特点、功能掌握城市轨道交通信号设备的特点、功能2.2.了解了解列车自动控制系统的组成和功能列车自动控制系统的组成和功能3.3.了解城市轨道交通通信传输系统的结构特点了解城市轨道交通通信传输系统的结构特点4.4.掌握城市轨道交通通信传输系统组成部分的掌握城市轨道交通通信传输系统组成部分的功能功能第1页/共55页6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统 为保证城市轨道交通系统列车运行的安全、可靠、为保证城市轨道交通系统列

2、车运行的安全、可靠、准点、高密度和高效率，实现运输的集中统一指挥，准点、高密度和高效率，实现运输的集中统一指挥，行车调度自动化和列车运行自动化，对城市轨道交行车调度自动化和列车运行自动化，对城市轨道交通信号与通信提出了很高的要求，因此其地位和作通信号与通信提出了很高的要求，因此其地位和作用十分重要。用十分重要。城市有轨交通的信号和通信设备从早期的机械式城市有轨交通的信号和通信设备从早期的机械式装置到采用继电式电气设备，在到计算机时代的自装置到采用继电式电气设备，在到计算机时代的自动控制和远程控制体系。动控制和远程控制体系。信号是信号是“信号（显示）、联锁、闭塞信号（显示）、联锁、闭塞”的总称，

3、的总称，由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主体由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主体设备及其他有关附属设施构成的一个完整的体系，设备及其他有关附属设施构成的一个完整的体系，是现代信息技术的重要领域。是现代信息技术的重要领域。第2页/共55页一、信号装置一、信号装置 所谓信号装置，就是指示列车或车辆运行条件的信号及附属设备。以上海地铁一号线为例，信号装置包括色灯信号机、发车表示器及机车速度信号。信号表示是命令，必须遵照执行。色灯信号机是用不同的颜色灯光来显示信号。通常有红色、绿色、白色三种颜色。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第3页/共55页红色表示禁止列车越过

4、该信号机。绿色表示允许列车按规定的速度越过此信号机进出站。绿色闪光+白色表示允许列车以不超过20km/h的速度越过此信号机。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第4页/共55页1.色灯信号机及其显示色灯信号机及其显示进站信号机出站信号机调车信号机防护信号机复示信号机阻挡信号机引导信号机6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第5页/共55页2.2.发车表示器及其显示发车表示器及其显示发车表示器及其显示发车表示器及其显示 设于正线车站站台列车正向发送车端，由它来向司机表示什设于正线车站站台列车正向发送车端，由它来向司机表示什么时候关车门及什么时候可以发车。么时候关

5、车门及什么时候可以发车。3.3.机车速度信号机车速度信号机车速度信号机车速度信号 机车速度信号为数字式信号，设于列车驾驶室便于司机确认机车速度信号为数字式信号，设于列车驾驶室便于司机确认的地方。由双针数字速度计显示，其中红针所指表示最大允的地方。由双针数字速度计显示，其中红针所指表示最大允许速度，黄针所指为列车实际速度。列车速度在自动控制时许速度，黄针所指为列车实际速度。列车速度在自动控制时速度由自动运行设备自动调节。列车在人工控制时，列车速速度由自动运行设备自动调节。列车在人工控制时，列车速度由人工按自动监控所需速度进行调节。度由人工按自动监控所需速度进行调节。6.16.1 城市轨道交通信号

6、系统城市轨道交通信号系统第6页/共55页二、联锁装置二、联锁装置n n在城市轨道交通线路中，信号设备和轨道结构比大在城市轨道交通线路中，信号设备和轨道结构比大铁路简单得多。但由于有一些站可能要折返，还由铁路简单得多。但由于有一些站可能要折返，还由于一些区间线路要考虑列车进出车辆段，这就要在于一些区间线路要考虑列车进出车辆段，这就要在线路上加入道岔，使线路可以分岔。线路上加入道岔，使线路可以分岔。n n有道岔区段的线路，轨道交通信号就要根据运行图，有道岔区段的线路，轨道交通信号就要根据运行图，将道岔搬动到位，并锁定位置、给出信号，指示列将道岔搬动到位，并锁定位置、给出信号，指示列车是走直线股道还

7、是曲线股道，这就是联锁的概念。车是走直线股道还是曲线股道，这就是联锁的概念。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第7页/共55页1.1.联锁的基本概念联锁的基本概念联锁的基本概念联锁的基本概念（1 1）调车：调车：列车在车站内有目的地移动位置的列车在车站内有目的地移动位置的作业过程，即转线作业过程。作业过程，即转线作业过程。（2 2）联锁）联锁:是指在有调车作业的轨道交通车站是指在有调车作业的轨道交通车站(或车辆基地等部门）或车辆基地等部门）,为保证行车安全，而将为保证行车安全，而将车站的所有信号机、轨道电路及道岔等相对车站的所有信号机、轨道电路及道岔等相对独立的信号设备构成

8、一种相互制约、互为控独立的信号设备构成一种相互制约、互为控制的连带环扣关系，即联锁关系。制的连带环扣关系，即联锁关系。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第8页/共55页n n在介绍联锁关系前需要介绍一下在介绍联锁关系前需要介绍一下道岔道岔、信号信号和和进路进路之间的制约关系。之间的制约关系。n n进路：进路：是列车或调车车列在站内运行时所经是列车或调车车列在站内运行时所经由的路径，所有进路都有起点和终点。终点由的路径，所有进路都有起点和终点。终点通常是下一个信号机、终点站、调车场或车通常是下一个信号机、终点站、调车场或车厂。厂。n n敌对进路：敌对进路：两条或两条以上会产生

9、交叉、重两条或两条以上会产生交叉、重迭的进路。迭的进路。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第9页/共55页2.2.联锁的要求联锁的要求联锁的要求联锁的要求n n开通进路的道岔位置未确定到位之前,防护该进路的信号机不能开放;n n进路的道岔开通后,即进入锁闭状态不能再转换,防护该进路的信号机开放,敌对进路信号机不能开放;n n在主体信号未开放前,预告信号复示信号均不能开放.6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第10页/共55页3 3、联锁技术及相应设备、联锁技术及相应设备、联锁技术及相应设备、联锁技术及相应设备n n进路空闲的检测技术。进路空闲的检测技术。检

10、查进路空闲是保证行检查进路空闲是保证行车安全的重要条件之一，目前主要是利用轨道车安全的重要条件之一，目前主要是利用轨道电路实现这一任务的。电路实现这一任务的。n n道岔控制技术。道岔控制技术。道岔是进路上的可动部分，如道岔是进路上的可动部分，如果对它控制不当，有可能造成列车或车列脱轨，果对它控制不当，有可能造成列车或车列脱轨，或者造成列车或车列驶入停有车辆的线路而发或者造成列车或车列驶入停有车辆的线路而发生撞车事故。因此，如何控制道岔是非常重要生撞车事故。因此，如何控制道岔是非常重要的。的。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第11页/共55页n n信号控制技术。信号控制技术

11、。信号机是联锁系统中极其重信号机是联锁系统中极其重要的基础设备之一。只有在安全条件确认满要的基础设备之一。只有在安全条件确认满足时才允许信号机开放，否则信号机必须在足时才允许信号机开放，否则信号机必须在关闭状态。控制信号机的开放与关闭。直接关闭状态。控制信号机的开放与关闭。直接关系到行车的安全。关系到行车的安全。n n联锁技术。联锁技术。联锁技术是防止失误，且在失误联锁技术是防止失误，且在失误的情况下仍能保证行车安全的技术。联锁技的情况下仍能保证行车安全的技术。联锁技术是车站信号自动控制系统的主要内容。术是车站信号自动控制系统的主要内容。n n故障故障安全技木。安全技木。对铁路信号系统来说，必

12、对铁路信号系统来说，必须考虑在发生故障后，其后果不应危及行车须考虑在发生故障后，其后果不应危及行车安全。安全。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第12页/共55页4.4.联锁的种类联锁的种类联锁的种类联锁的种类n n电锁器联锁电锁器联锁电锁器联锁电锁器联锁 电锁器联锁就是道岔靠人力通过机械转换，信号机由有关电锁器联锁就是道岔靠人力通过机械转换，信号机由有关人员通过电气或机械操纵，用电锁器完成联锁关系。人员通过电气或机械操纵，用电锁器完成联锁关系。n n继电联锁继电联锁继电联锁继电联锁 用电气方法通过信号楼内的控制台操纵车站内的色灯信号用电气方法通过信号楼内的控制台操纵车站内

13、的色灯信号机和电动转辙机，使信号机、进路和道岔实现联锁并能机和电动转辙机，使信号机、进路和道岔实现联锁并能监督列车运行和线路占用情况，这就是继电联锁。在继监督列车运行和线路占用情况，这就是继电联锁。在继电联锁中实现联锁的主要元件是继电器。电联锁中实现联锁的主要元件是继电器。2020世纪世纪5050年代年代以后，继电联锁都采用电磁继电器，以逻辑电路实现联以后，继电联锁都采用电磁继电器，以逻辑电路实现联锁，全站的信号机和道岔可由一个信号楼集中控制。锁，全站的信号机和道岔可由一个信号楼集中控制。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第13页/共55页微机联锁微机联锁微机联锁微机联锁n

14、 n继电器联锁设备经过多年的发展，在安全性和可靠性等继电器联锁设备经过多年的发展，在安全性和可靠性等方面都日趋完善。但随着铁路运输的发展和科学技术的方面都日趋完善。但随着铁路运输的发展和科学技术的进步，人们对联锁设备又提出了更高的要求，希望用小进步，人们对联锁设备又提出了更高的要求，希望用小巧的电子器件代替体积庞大的继电器，进一步提高系统巧的电子器件代替体积庞大的继电器，进一步提高系统的性能。的性能。n n一九七八年世界第一个微机联锁系统在瑞瑞典哥德堡问一九七八年世界第一个微机联锁系统在瑞瑞典哥德堡问世以来，微机联锁技术发展相当迅速。日、英、德、法世以来，微机联锁技术发展相当迅速。日、英、德、

15、法等国家都竞相进行微机联锁的研究开发工作。经过十几等国家都竞相进行微机联锁的研究开发工作。经过十几年的努力，各国的微机联锁技术日趋完善和成熟。许多年的努力，各国的微机联锁技术日趋完善和成熟。许多国家决定今后重点发展微机联锁系统，对新建铁路不再国家决定今后重点发展微机联锁系统，对新建铁路不再采用继电器联锁设备。采用继电器联锁设备。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第14页/共55页n n微机联锁系统是以微型计算机取代了传统的微机联锁系统是以微型计算机取代了传统的电气集中电路而构成的车站信号自动控制系电气集中电路而构成的车站信号自动控制系统。在微机联锁系统中，计算机对车站值班统

16、。在微机联锁系统中，计算机对车站值班员的操作命令和现场状态信息按规定的联锁员的操作命令和现场状态信息按规定的联锁逻辑进行分析与处理，实现对铁路车站信号逻辑进行分析与处理，实现对铁路车站信号设备的控制。设备的控制。n n理论和实践证明，微机联锁系统无论在安全理论和实践证明，微机联锁系统无论在安全性、可靠性，还是在经济效率上，都具有更性、可靠性，还是在经济效率上，都具有更大的优越性。随着科技的进一步发展，微机大的优越性。随着科技的进一步发展，微机联锁系统也在不断的发展和完善。联锁系统也在不断的发展和完善。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第15页/共55页三三三三.闭塞装置闭塞

17、装置闭塞装置闭塞装置n n铁路线路以车站铁路线路以车站(线路所线路所)为分界点划分为若干区间。为分界点划分为若干区间。n n列车在区间列车在区间(分区分区)内运行的特点是：列车的运行轨道交通车内运行的特点是：列车的运行轨道交通车辆是在一条特定的轨道上运行的，速度高，质量重，制动辆是在一条特定的轨道上运行的，速度高，质量重，制动距离长，不能避让。距离长，不能避让。n n由于是轨道交通，轨道起了承载和导向作用，列车由于是轨道交通，轨道起了承载和导向作用，列车A A、B B、C C依次在线路上排队运行，不能超车、不能追尾相撞，依次在线路上排队运行，不能超车、不能追尾相撞，而而且为了提高线路的运载能力

18、又必须尽可能地缩短两列车之且为了提高线路的运载能力又必须尽可能地缩短两列车之间的间距。间的间距。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第16页/共55页1.1.闭塞的基本概念闭塞的基本概念闭塞的基本概念闭塞的基本概念:(1).(1).定义定义定义定义:为了确保列车在区间内的运行安全，列车由车站向为了确保列车在区间内的运行安全，列车由车站向区间发车时，必须确认区间内没有列车，并需遵循一定区间发车时，必须确认区间内没有列车，并需遵循一定的规律组织行车，以免发生列车正面冲突或追尾等事故。的规律组织行车，以免发生列车正面冲突或追尾等事故。这种按照一定规律组织列车在区间内运行的方法，叫做

19、这种按照一定规律组织列车在区间内运行的方法，叫做行车闭塞法行车闭塞法(简称闭塞简称闭塞)。办理闭塞所用的设备叫做闭塞设。办理闭塞所用的设备叫做闭塞设备。备。（2 2）方式：）方式：）方式：）方式：n n空间闭塞：空间闭塞：空间闭塞：空间闭塞：把铁路线路划分为若干个段落把铁路线路划分为若干个段落(区间或闭塞分区间或闭塞分区区)，在每个线段内同时只准许一列列车运行，这样使前，在每个线段内同时只准许一列列车运行，这样使前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离的行车方法。行列车和追踪列车之间必须保持一定距离的行车方法。这种行车方法能严格地把列车分隔在两个空间，可以有这种行车方法能严格地把列车分隔在两个空

20、间，可以有效地防止列车追尾的发生，确保列车运行安全。这种行效地防止列车追尾的发生，确保列车运行安全。这种行车方法是我国目前所采用的闭塞方法，我们所说的闭塞车方法是我国目前所采用的闭塞方法，我们所说的闭塞就是指空间间隔法。就是指空间间隔法。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第17页/共55页n n时间闭塞：时间闭塞：时间闭塞：时间闭塞：列车按照事先规定好的时间由车站列车按照事先规定好的时间由车站发车，使前行列车和追踪列车之间必须保持一发车，使前行列车和追踪列车之间必须保持一定时间的行车方法。这种行车方法因追踪列车定时间的行车方法。这种行车方法因追踪列车不能确切地得到前行列车的

21、运行状况，所以不不能确切地得到前行列车的运行状况，所以不能确保列车在区间内的运行安全，我国已不再能确保列车在区间内的运行安全，我国已不再使用此种行车方法。使用此种行车方法。正面冲突可根据两列对向列车不能同时向同一正面冲突可根据两列对向列车不能同时向同一正面冲突可根据两列对向列车不能同时向同一正面冲突可根据两列对向列车不能同时向同一区间发车的原则来控制。区间发车的原则来控制。区间发车的原则来控制。区间发车的原则来控制。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第18页/共55页（3 3）闭塞的制式）闭塞的制式）闭塞的制式）闭塞的制式 1)1)人工闭塞人工闭塞人工闭塞人工闭塞：它采用电

22、气路签或路牌作为列车占用区间：它采用电气路签或路牌作为列车占用区间的凭证，由接车站值班员检查区间是否空闲。因为这种的凭证，由接车站值班员检查区间是否空闲。因为这种方法在交接凭证和检查区间状态都要依靠人来完成，所方法在交接凭证和检查区间状态都要依靠人来完成，所以叫做人工闭塞。这种闭塞方法在我国已经很少采用。以叫做人工闭塞。这种闭塞方法在我国已经很少采用。2)2)半自动闭塞半自动闭塞半自动闭塞半自动闭塞：人工办理闭塞手续，列车凭信号显示：人工办理闭塞手续，列车凭信号显示发车后，出站信号机自动关闭的闭塞方法。发车站值班发车后，出站信号机自动关闭的闭塞方法。发车站值班员必须在办理好闭塞手续后才能开放出

23、站信号，列车出员必须在办理好闭塞手续后才能开放出站信号，列车出发后出站信号机自动关闭，在没有检测区间是否留有车发后出站信号机自动关闭，在没有检测区间是否留有车辆的设备时，还须由接车站值班员确认列车的完全到达，辆的设备时，还须由接车站值班员确认列车的完全到达，办理解除闭塞手续。这种方法，因为既要人的操纵，又办理解除闭塞手续。这种方法，因为既要人的操纵，又需依列车自动动作，所以叫做半自动闭塞。需依列车自动动作，所以叫做半自动闭塞。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第19页/共55页 3)自动闭塞自动闭塞：根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机的显示，而司机凭信号显示

24、行车的闭塞方法。这种方法因为不需要人的操纵，所以叫做自动闭塞。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第20页/共55页四四.轨道电路轨道电路n n为使行进中的列车直接获取传输信号，从而达到固定为使行进中的列车直接获取传输信号，从而达到固定的地面信号向车载信号传输显示的目的，利用两根钢的地面信号向车载信号传输显示的目的，利用两根钢轨构成电气回路，称为轨道电路。轨构成电气回路，称为轨道电路。n n轨道电路的工作原理轨道电路的工作原理:6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第21页/共55页n n当轨道发生断裂时，轨道电路形成断路，轨当轨道发生断裂时，轨道电路形成断路

25、，轨道继电器同样失去电流导致红灯亮，从而形道继电器同样失去电流导致红灯亮，从而形成保护作用。成保护作用。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第22页/共55页五五五五.列车自动控制系统列车自动控制系统列车自动控制系统列车自动控制系统ATCATC系统系统系统系统n n针对城市轨道交通的特点，其信号系统与传统大铁路的针对城市轨道交通的特点，其信号系统与传统大铁路的信号系统在控制原理上基本相同，但他也有自身诸多特信号系统在控制原理上基本相同，但他也有自身诸多特点：点：城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统传统信号系统传统信号系统列车运行速度低，可采用较低速率的数据传输系统。列车运

26、行速度高，可采用较高速率的数据传输系统。车站仅有上下客功能，一般车站不设道岔，联锁设备监控对象少。联锁设备对象多。行车组织简单，列车种类单一行车组织复杂，列车种类多。减少或取消了传统的地面信号，机车信号作为主体信号。通过设置在地面的色灯信号机指挥行车，机车信号作为辅助信号。传递给列车的是具体的速度或距离信息。传递不同的行车命令依靠ATO驾驶或无人驾驶，司机劳动强度大大减少。依赖于司机进行速度控制调整。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第23页/共55页n n城市轨道交通的信号系统是保证列车运行安全和提高线城市轨道交通的信号系统是保证列车运行安全和提高线路通过能力的重要设施。

27、传统的信号系统已不能适应城路通过能力的重要设施。传统的信号系统已不能适应城轨交通的发展，必须用一种能实现列车速度自动控制和轨交通的发展，必须用一种能实现列车速度自动控制和列车运行间隔自动调整的新的系统来替代，这就是列车运行间隔自动调整的新的系统来替代，这就是列车列车列车列车自动控制系统（自动控制系统（自动控制系统（自动控制系统（Automatic Train Control SystemAutomatic Train Control System）。n n系统中后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件，系统中后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件，在车内连续地显示出容许的速度信息，（或按

28、设定的运在车内连续地显示出容许的速度信息，（或按设定的运行条件达到该容许速度的距离信息），根据上述信息列行条件达到该容许速度的距离信息），根据上述信息列车自动地控制运行速度，以达到自动调整行车间隔的目车自动地控制运行速度，以达到自动调整行车间隔的目的，提高运输效率，并由列车自动控制系统实现在车站的，提高运输效率，并由列车自动控制系统实现在车站的程序定位停车。的程序定位停车。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第24页/共55页n nATCATC系统取消了传统的地面信号，将机车信号作为主体系统取消了传统的地面信号，将机车信号作为主体信号，信号的含义发生了质的变化，传递给列车的是

29、具信号，信号的含义发生了质的变化，传递给列车的是具体的速度和距离信息，系统能可靠地防止由于司机失误体的速度和距离信息，系统能可靠地防止由于司机失误而超速或追尾等事故，确保列车运行安全。而超速或追尾等事故，确保列车运行安全。n n列车运行控制系统列车运行控制系统列车运行控制系统列车运行控制系统ATC ATC(Automatic Train Control)(Automatic Train Control)包括三包括三个子系统：个子系统：列车自动监控系统列车自动监控系统列车自动监控系统列车自动监控系统ATSATS(Automatic Train Supervision)(Automatic Tra

30、in Supervision)列车自动保护系统列车自动保护系统列车自动保护系统列车自动保护系统ATP ATP(Automatic Train Protection)(Automatic Train Protection)列车自动运行系统列车自动运行系统列车自动运行系统列车自动运行系统ATOATO(Automatic Train Operation)(Automatic Train Operation)简称简称“3A3A”系统。系统。ATCATC是在保证行车安全，提高运营效是在保证行车安全，提高运营效率的情况下，实现列车的自动控制。率的情况下，实现列车的自动控制。6.16.1 城市轨道交通信号系

31、统城市轨道交通信号系统第25页/共55页 这三个子系统是通过信息交换网络构成闭环系统，可以充分发挥保这三个子系统是通过信息交换网络构成闭环系统，可以充分发挥保证行车安全，提高运行效率，缩短行车间隔，促进管理现代化，证行车安全，提高运行效率，缩短行车间隔，促进管理现代化，提高综合运营能力贺服务质量的作用。其结构示意图如图提高综合运营能力贺服务质量的作用。其结构示意图如图第26页/共55页第27页/共55页n n城市轨道交通信号系统按子系统设备所在区域，由以下城市轨道交通信号系统按子系统设备所在区域，由以下部分组成部分组成:(1)(1)行车指挥控制中心：行车指挥控制中心：行车指挥控制中心：行车指挥

32、控制中心：由列车运行监视（调度监督）或列由列车运行监视（调度监督）或列车运行监控（调度集中）或列车自动监控等子系统构成。车运行监控（调度集中）或列车自动监控等子系统构成。(2)(2)车站及轨旁子系统：车站及轨旁子系统：车站及轨旁子系统：车站及轨旁子系统：由行车指挥系统车站设备、联锁、由行车指挥系统车站设备、联锁、行车运行控制系统的地面设备及其与联锁设备的接口、行车运行控制系统的地面设备及其与联锁设备的接口、列车识别等其他设备组成。列车识别等其他设备组成。(3)(3)车载子系统：车载子系统：车载子系统：车载子系统：由机车信号和自动停车设备、车载由机车信号和自动停车设备、车载ATP/ATOATP/

33、ATO及列车识别等设备组成。及列车识别等设备组成。(4)(4)车辆段（场）子系统：车辆段（场）子系统：车辆段（场）子系统：车辆段（场）子系统：由联锁设备、行车指挥系统等设由联锁设备、行车指挥系统等设备组成。备组成。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第28页/共55页1.ATP1.ATPn nATPATP子系统是保证行车安全的基本系统，可实现列车的间子系统是保证行车安全的基本系统，可实现列车的间隔控制、超速防护和进路的安全监控、安全开关门的监督隔控制、超速防护和进路的安全监控、安全开关门的监督等功能，确保列车和乘客的安全。等功能，确保列车和乘客的安全。n n主要包括车载设备和

34、地面设备。主要包括车载设备和地面设备。n nATPATP主要功能有：主要功能有：n n轨旁轨旁ATPATP子系统的功能：子系统的功能：(1)(1)轨道区段空闲的检测；轨道区段空闲的检测；(2)(2)自动检测车辆的位置；自动检测车辆的位置；(3)(3)控制列车运行安全间隔，满足规定通过能力；控制列车运行安全间隔，满足规定通过能力；(4)(4)连续监督列车速度，实现超速防护；连续监督列车速度，实现超速防护；(5)(5)列车车门开、闭安全控制，为列车车门的关闭提供安全可靠的信息；列车车门开、闭安全控制，为列车车门的关闭提供安全可靠的信息；(6)(6)标志器及环线信息控制；标志器及环线信息控制；6.1

35、6.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第29页/共55页(7)(7)目的地选择；目的地选择；(8)(8)停站时间控制及自动启动等；停站时间控制及自动启动等；（9 9）向）向ATOATO传送控制信息。传送控制信息。n n车载车载ATPATP子系统功能：子系统功能：(1)(1)接收和解译限速指令；接收和解译限速指令；(2)(2)根据限速进行超速防护；根据限速进行超速防护；(3)(3)测速、测距；测速、测距；(4)(4)停站校核；停站校核；(5)(5)控制车门开、闭，发送站台屏蔽门开、闭信息等；控制车门开、闭，发送站台屏蔽门开、闭信息等；(6)(6)具有故障自检和报警、记录功能。具有故障自

36、检和报警、记录功能。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第30页/共55页2.ATS2.ATSn nATSATS子系统主要由中央计算机网络系统和车站计算机或子系统主要由中央计算机网络系统和车站计算机或中断模块设备组成。它完成全县列车地运行管理和监控。中断模块设备组成。它完成全县列车地运行管理和监控。其控制方式可由中心集中控制，也可由车站分散控制。其控制方式可由中心集中控制，也可由车站分散控制。ATSATS主要作用是编制、管理行车计划，实现对全线列车主要作用是编制、管理行车计划，实现对全线列车的监控和列车运行的自动调整。的监控和列车运行的自动调整。n nATSATS主要功能有：

37、主要功能有：主要功能有：主要功能有：n n控制中心控制中心控制中心控制中心ATSATS的主要功能：的主要功能：的主要功能：的主要功能：1)1)列车的运行控制等正常操纵；列车的运行控制等正常操纵；2)2)时刻表的编辑、修改和存储，时刻表延时修正的调整控制；时刻表的编辑、修改和存储，时刻表延时修正的调整控制；3)3)列车位置的实时监视和列车运行轨迹记录；列车位置的实时监视和列车运行轨迹记录；4)4)运行图管理（计划和实际运行图）；运行图管理（计划和实际运行图）；5)5)列车运行进路的自动设置，车站联锁状态的监督；列车运行进路的自动设置，车站联锁状态的监督；6)6)故障记录等故障记录等6.16.1

38、城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第31页/共55页n n轨旁轨旁轨旁轨旁ATSATS子系统子系统子系统子系统1)1)列车的进路控制及其表示；列车的进路控制及其表示；2)2)遥控指令的解译及表示数据的编辑；遥控指令的解译及表示数据的编辑；3)3)折返模式控制；折返模式控制；4)4)车地交换信息的编译；车地交换信息的编译；5)5)旅客向导信息、目的地信息的显示；旅客向导信息、目的地信息的显示；6)6)停止控制逻辑及接口等；停止控制逻辑及接口等；7)7)运行等级设定；运行等级设定；8)8)列车识别。列车识别。n n车载车载车载车载ATSATS子系统子系统子系统子系统1)1)接收非安全控制信息

39、；接收非安全控制信息；2)2)接收运行等级及其目的地等数据；接收运行等级及其目的地等数据；3)3)发送列车状态的自诊断信息；发送列车状态的自诊断信息；4)4)旅客向导信息的提供等。旅客向导信息的提供等。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第32页/共55页3.ATO3.ATOn nATOATO系统以列车自动保护系统为基础、配置车载计系统以列车自动保护系统为基础、配置车载计算机系统及必要的辅助设备，主要执行站间自动运算机系统及必要的辅助设备，主要执行站间自动运行、列车在车站的定点停车、在终点的自动折返等行、列车在车站的定点停车、在终点的自动折返等功能。它对于列车运行规范化、减少

40、人为影响，在功能。它对于列车运行规范化、减少人为影响，在高密度、高速度运行条件下保证运行秩序有很大好高密度、高速度运行条件下保证运行秩序有很大好处，在节约列车能耗方面也有一定作用，同时还可处，在节约列车能耗方面也有一定作用，同时还可以减轻司乘人员的劳动强度。以减轻司乘人员的劳动强度。ATOATO主要由车载设备主要由车载设备和地面设备组成。和地面设备组成。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第33页/共55页n n轨旁轨旁ATOATO子系统子系统(1)(1)车站程序定位停车的车地信息交换；车站程序定位停车的车地信息交换；(2)(2)定位停车校核，车门和站台屏蔽门开、闭控制。定位

41、停车校核，车门和站台屏蔽门开、闭控制。n n车载车载ATOATO子系统子系统(1)(1)列车运行速度的自动调整；列车运行速度的自动调整；(2)(2)惰行、加速、减速控制；惰行、加速、减速控制；(3)(3)定位停车程序控制；定位停车程序控制；(4)(4)出发控制；出发控制；(5)(5)自动折返；自动折返；(6)(6)发送停站及列车长度信息等。发送停站及列车长度信息等。6.16.1 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统第34页/共55页n n为保证城市轨道交通系统列车运行的安全、可靠、准点、高密度和高效率，实现运输的集中统一指挥，行车调度自动化和列车运行自动化，城市轨道交通系统必须配备专用的、

42、完整的、独立的通信系统，供构成城市轨道交道系统的各职能部门之间的有机联系和行车的调度指挥。6.26.2 城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统第35页/共55页一、城市轨道交通通信概述一、城市轨道交通通信概述一、城市轨道交通通信概述一、城市轨道交通通信概述1、城市轨道交通对通信的要求、城市轨道交通对通信的要求 能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。例如，将各站的客流量、沿线列车的运行状况等信息及时地传送到调度所，并将调度所发布的各项调度命令以及各种控制信号传送至各个车站的执行部门和机构，从而使轻轨系统的运行始终处于有条不紊的状态。6.26.2 城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统第36

43、页/共55页2 2、城市轨道交通通信的分类、城市轨道交通通信的分类、城市轨道交通通信的分类、城市轨道交通通信的分类（1 1）按功能分：）按功能分：）按功能分：）按功能分：a.a.自动电话通信子系统自动电话通信子系统自动电话通信子系统自动电话通信子系统:供一般公务联系用；供一般公务联系用；b.b.专用通信子系统专用通信子系统专用通信子系统专用通信子系统:直接指挥列车运行；直接指挥列车运行；c.c.广播子系统广播子系统广播子系统广播子系统:向乘客报告列车运行信息；向乘客报告列车运行信息；d.d.闭路电视子系统闭路电视子系统闭路电视子系统闭路电视子系统:用以监视车站各部位、客流情用以监视车站各部位、

44、客流情况及列车停靠、车门开闭和起动状况；况及列车停靠、车门开闭和起动状况；e.e.传真及数据通信子系统传真及数据通信子系统传真及数据通信子系统传真及数据通信子系统:用传送文件和数据。用传送文件和数据。6.26.2 城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统第37页/共55页（2)2)、按传输媒介分、按传输媒介分、按传输媒介分、按传输媒介分n n程控交换系统程控交换系统n n光纤传输系统光纤传输系统n n广播系统广播系统n n闭路电视监控系统闭路电视监控系统n n无线通信系统无线通信系统 上述五大系统通过上述五大系统通过电缆电缆电缆电缆、光缆光缆光缆光缆、漏泄电缆漏泄电缆漏泄电缆漏泄电缆、天线天线

45、天线天线、电电电电磁波磁波磁波磁波等传输媒介，构成一个互相关联互相补充的整体等传输媒介，构成一个互相关联互相补充的整体通信系统。通信系统。城市轨道交通专用通信系统应是一个既能传输语音信城市轨道交通专用通信系统应是一个既能传输语音信号，又能传输文字、数据和图像等各种信息的综合业号，又能传输文字、数据和图像等各种信息的综合业务数字通信网。务数字通信网。6.26.2 城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统第38页/共55页二、二、二、二、通信网的基本结构通信网的基本结构通信网的基本结构通信网的基本结构n n构成通信网的基本要素是终端设构成通信网的基本要素是终端设备、传输设备和交换控制设备。备、传输

46、设备和交换控制设备。将终端设备、传输设备和交换控将终端设备、传输设备和交换控制设备按照适当的方式连接起来，制设备按照适当的方式连接起来，就可构成各种形式的通信网。就可构成各种形式的通信网。n n城市轨道交通系统的通信网的构城市轨道交通系统的通信网的构成方式必须与城市轨道交通系统成方式必须与城市轨道交通系统本身的构成方式相适应。根据城本身的构成方式相适应。根据城市轨道交通系统中控制中心和各市轨道交通系统中控制中心和各车站的地理位置分布及线路的构车站的地理位置分布及线路的构成情况，城市轨道交通系统的通成情况，城市轨道交通系统的通信网大体上有信网大体上有总线型总线型总线型总线型、星形一总星形一总星形

47、一总星形一总线型线型线型线型和和环型环型环型环型等几种基本构成形式，等几种基本构成形式，如图所示。如图所示。6.26.2 城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统第39页/共55页三、三、三、三、通信网的组成通信网的组成通信网的组成通信网的组成n n按总线型方式构成的通信网的设备组成如图所示。按总线型方式构成的通信网的设备组成如图所示。n n根据城市轨道交通系统对通信的要求，在控制中心和各个车站均根据城市轨道交通系统对通信的要求，在控制中心和各个车站均配置相应的设备。其中配置相应的设备。其中B B为广播设备，为广播设备，C C为闭路电视设备，为闭路电视设备，E E为交换为交换设备，与这些设备相

48、连接的有各种终端。例如，与交换设备相连设备，与这些设备相连接的有各种终端。例如，与交换设备相连接的有普通电话机、传真机、数据终端和调度电话机等。接的有普通电话机、传真机、数据终端和调度电话机等。6.26.2 城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统第40页/共55页1 1、光纤数字传输系统、光纤数字传输系统、光纤数字传输系统、光纤数字传输系统n n光纤是光导纤维的简称，光纤通信是以光波为载体，以光导纤维为光纤是光导纤维的简称，光纤通信是以光波为载体，以光导纤维为传输介质的一种通信方法，由于光纤传输具有频带宽、容量大、抗传输介质的一种通信方法，由于光纤传输具有频带宽、容量大、抗干扰性强，以及耐腐

49、蚀，重量轻等特点，已成为城市轨道交通通信干扰性强，以及耐腐蚀，重量轻等特点，已成为城市轨道交通通信传输系统最主要的方式。传输系统最主要的方式。n n光纤传输系统主要由光端机、光缆、光中继器以及光纤传输系统主要由光端机、光缆、光中继器以及PCMPCM（脉冲编码（脉冲编码调制调制-Pulse Code Modulation decoding-Pulse Code Modulation decoding）复接设备等组成。）复接设备等组成。6.26.2 城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统第41页/共55页2 2、数字程控交换系统、数字程控交换系统、数字程控交换系统、数字程控交换系统n n数字程控

50、交换机是将输入的模拟信号，进行模数字程控交换机是将输入的模拟信号，进行模/数转换，变成数字信数转换，变成数字信号，再进入交换网络。号，再进入交换网络。n n数字程控交换网，除了提供一般公务电话通信外，还可实现其专用数字程控交换网，除了提供一般公务电话通信外，还可实现其专用的通信业务。的通信业务。（1 1）、专用电话系统）、专用电话系统）、专用电话系统）、专用电话系统n n专用电话系统是为控制中心调度员、车站值班员、车辆段值班员、专用电话系统是为控制中心调度员、车站值班员、车辆段值班员、以及车站保安人员等使用的内部专用电话提供自动交换功能。以及车站保安人员等使用的内部专用电话提供自动交换功能。.