单元3 城市轨道交通行车信号系统.ppt

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1、单元单元3 3 城市轨道交通行车信号城市轨道交通行车信号系统系统单元3 城市轨道交通行车信号系统【学习目标】1.了解城市轨道交通信号系统的构成；2.熟悉各种信号的显示与意义；3.掌握信号联锁关系；4.掌握列车自动控制系统的构成及各部分作用；5.养成按信号指示行车的良好习惯。【建议学时】14学时3.1行车信号基础一、行车信号基本知识一、行车信号基本知识1.信号概念与作用信号概念与作用 城市轨道交通信号是指用特定的器具所发出的声光电信息，用来指示列车运行与调车工作开展的命令，它传达指挥者的意图，指示列车运行条件，表示有关行车设备的位置和状态等，是行车指挥的一种形式。信号装置就是实现信号含义的专用装

2、置。3.1行车信号基础一、行车信号基本知识一、行车信号基本知识2.对信号的基本要求对信号的基本要求（1）各种信号机的灯光排列、颜色、外形尺寸应符合规定的标准。（2）信号机的显示方式和表达的含义必须统一并且符合规定的要求。（3）信号机的设置须保持能够进行实时检测、故障警告，为列车运行提供安全保障、正确信息。（4）在一般情况下，城市轨道交通的信号机设置在运行线路的右侧，与列车司机的驾驶位置相同，便于瞭望和确认信号。（5）行车手信号、行车听觉信号的显示方式和表达的含义应该符合规定要求。（6）信号机的设置以及行车手信号、行车听觉信号的显示应考虑线路地形、地物的相关影响。(7)各种地面信号机及表示器的显

3、示距离应符合规定。3.1行车信号基础一、行车信号基本知识一、行车信号基本知识3.信号的基本类型信号的基本类型（1）按接受信号的感官分类我们根据器官感受的区别把信号分为视觉信号和听觉信号两大类。（2）按信号是否可以移动分类我们按信号是否可以移动把信号分为固定信号、移动信号和手信号三类。（3）按信号的用途和功能分类按信号的用途和功能，将信号分为信号机和信号表示器。3.1行车信号基础一、行车信号基本知识一、行车信号基本知识4.信号常用颜色及其表示意义信号常用颜色及其表示意义（1）信号颜色应用的基本依据地铁设计规范对信号显示未作统一规定，各城市轨道交通企业可根据具体情况对信号显示作出有关规定。但是一般

4、城市轨道交通运输组织中使用的视觉信号主要有四种基本颜色，分别表示不同的意思。红色停车；黄色注意或减速运行；绿色按规定速度运行；月白色按规定要求允许越过该架信号机。3.1行车信号基础一、行车信号基本知识一、行车信号基本知识4.信号常用颜色及其表示意义信号常用颜色及其表示意义（2）信号表示方法（见表3-1）常见信号图形表示符号 表3-13.1行车信号基础一、行车信号基本知识一、行车信号基本知识5.地面信号机设置与显示制度地面信号机设置与显示制度（1）信号机的设置地面信号机设置原则。城市轨道交通采用右侧行车制，地面信号机设于列车运行方向的右侧，地下部分一般装在隧道壁上。特殊情况下，可设于列车运行方向

5、的左侧或其他位置。（2）信号机命名一 般 情 况 下，正 线 下 行、上 行、防 护、阻 挡 信 号 机 等 信 号 机 冠 以“X”“S”“F”“Z”等，其下缀编号方法为：下行方向为单号，上行方向为双号，从站外向站内顺序编号。（3）信号显示制度3.1行车信号基础二、视觉信号二、视觉信号 色灯信号机是运行组织过程中最基本的信号设备，它通过固定装置上的各种光色的变化来表达电动列车或其他车辆运行的条件，对列车、车辆的开行指示命令。正线使用二种色灯信号机，防护信号机和阻挡信号机，基地内设有调车信号用以指示基地的调车和转线等作业。1正线行车色灯信号机的显示方式和意义（1）进站信号机：防护车站和指示列车

6、运行条件的信号机。禁止或允许列车进入站台，设于车站入口处。它有以下两种状态的显示：一个红色灯光：不准列车越过该架信号机，即要求列车在该信号机外方停车；一个绿色灯光：准许列车按规定速度越过该信号机，进入站内。3.1行车信号基础二、视觉信号二、视觉信号 （2）出站信号机：防护发车进路及运行线路，它有以下两种状态的显示：一个红色灯光：禁止列车越过该架信号机，即列车不得出站；一个绿色灯光：准许列车按规定速度越过该信号机，出站运行。（3）防护信号机：它有以下四种状态的显示；一个红色灯光；一个绿色灯光；一个月白色灯光；一个红色灯光及一个白色灯光。3.1行车信号基础二、视觉信号二、视觉信号 （4）阻挡信号机

7、：一般设置在线路的尽头线，用以指示列车的停车位置或者在停运检修期间指示检修作业位置，阻挡列车（车辆）越过，确保安全（如图3-2所示）。显示状态：一个红色灯光：不准列车（车辆）越过该架信号机。图3-2阻挡信号机3.1行车信号基础二、视觉信号二、视觉信号 （5）复示信号机：受地形、地物影响，主体信号机的显示达不到规定的显示距离时，调车、出站信号机前应设置复示信号机，复示主体信号机的显示状况（如图3-3所示）。它有两种状态显示：一个黄色灯光；一个绿色灯光。图3-3 复示信号机3.1行车信号基础二、视觉信号二、视觉信号 2车场色灯信号机的显示方式和意义（1）基地调车信号机：是对基地内进行调车作业的列车

8、（车辆）指示准许或禁止作业条件和要求的信号机（如图3-4所示）。显示状态：一个红色（或蓝色）灯光；一个白色灯光。图3-4 基地调车信号机3.1行车信号基础二、视觉信号二、视觉信号 （2）基地进场信号机：是对基地内进入停车基地的列车（车辆）指示准许和要求的信号机（如图3-5所示）。显示状态：一个绿色灯光；一个黄色灯光；两个黄色灯光；一个红色灯光；一个红色灯光及一个白色灯光。图3-5基地进场信号机3.1行车信号基础二、视觉信号二、视觉信号 （3）基地出场信号机：对基地内进入场外（车站）的列车（车辆）指示准许和要求的信号机（如图3-6所示）。显示状态：一个红色灯光；一个绿色灯光；一个月白色灯光。图3

9、-6基地出场信号机3.1行车信号基础三、听觉信号三、听觉信号在行车工作中，各工种或作业相互之间有些不能通过口头、电话及视觉信号的方法取得联系，因此必须使用听觉信号进行相互的联络，维持工作的持续、效率、安全。1.听觉信号使用标准（1）长声显示时间为三秒钟；短声显示时间为一秒钟；音响的间隔时间为一秒钟。如果需要重复鸣示时，每次（组）须间隔五秒以上。（2）在一般情况下隧道内取消列车、机车启动鸣笛和声响联络，如遇运行中危及行车安全以及人身安全的突发事件和特殊情况时除外。（3）地面车站、基地作业时应充分考虑居民区等情况，执行城市社会生活的有关规定。3.1行车信号基础三、听觉信号三、听觉信号2.听觉信号鸣

10、示。听觉信号鸣示方式（见表3-2、表3-3）。序号名 称鸣示方式使 用 时 机1起动注意信号一长声（1）列车起动或机车车辆前进时（双机牵引时，本务机车鸣笛后，尾部机车应回示，本务机车再鸣笛一长声后起动）。1）列车起动或机车车辆前进时（双机牵引时，本务机车鸣笛后，尾部机车应回示，本务机车再鸣笛一长声后起动）。（2）接近车站、鸣笛标、隧道、施工地点、黄色信号、引导信号、天气不良时。2）接近车站、鸣笛标、隧道、施工地点、黄色信号、引导信号、天气不良时。（3）在区间停车后，继续运行时，通知车长。3）在区间停车后，继续运行时，通知车长。2退行信号二长声 客车、机车车辆、单机开始退行。3召集信号三长声 要

11、求防护人员撤回时。4呼唤信号二短一长声（1）客车或机车要求出入基地时。1）客车或机车要求出入基地时。（2）在车站要求显示信号时。2）在车站要求显示信号时。5警报信号一长三短声（1）发现线路有危及行车安全的不良处所时。1）发现线路有危及行车安全的不良处所时。（2）列车发生重大、大事故及其他需要救援情况时。2）列车发生重大、大事故及其他需要救援情况时。（3）列车在区间内停车后，不能立即运行，通知车长时。3）列车在区间内停车后，不能立即运行，通知车长时。6试验自动制动机信号一短声（1）试验制动机开始减压时。1）试验制动机开始减压时。（2）接到试验制动结束的手信号，回答试风人员时。2）接到试验制动结束

12、的手信号，回答试风人员时。（3）调车作业中，表示已接受调车员所发出的信号时。3）调车作业中，表示已接受调车员所发出的信号时。7缓解信号二短声 试验制动机缓解时。8紧急停车信号连续短声 司机发现邻线发生障碍，向邻线上运行的列车发出紧急停车信号时，邻线列车司机听到后，应立即紧急停车。客车、车组、工程车等列车的鸣示方式 表3-23.1行车信号基础三、听觉信号三、听觉信号2.听觉信号鸣示。听觉信号鸣示方式（见表3-2、表3-3）。序号工 作 项 目鸣 示 方 式1 发车、指示机车向显示人反方向移动一长声2 指示机车向显示人方向移动一短一长声3 指示发车一长一短声4 制动机减压一短声5 制动机缓解二短声

13、6 取消二长一短声7再显示二长二短声8列车接近通报信号 上行 下行二长声一长声9停车信号连续短声口笛鸣示方式 表3-33.1行车信号基础四、手信号四、手信号 手信号是列车运行系统的重要的信号显示，在运行实践中经常要使用手信号来表示或传达相关的行车指示和命令，它与运行安全有着密切的联系。手信号是列车运行中普遍采用的一种视觉信号，它是用信号旗或信号灯及显示信号的人用手臂显示的信号，主要通过旗、灯、手臂的状态变化使接受信号的行车人员明确显示的意义并遵守执行。1.手信号的作用与要求 手信号基本作用是机动的指挥列车运行和调车作业，对相关的行车事项进行联络。手信号显示的准许通行信号、停车信号、注意或减速信

14、号、引导信号同固定信号机所显示的含义具有相同的作用。3.1行车信号基础四、手信号四、手信号 2.手信号显示原则及时机（1）手信号显示原则（如图3-7所示）地面车站及基地内，昼间使用信号旗，夜间使用信号灯。地下车站一律使用信号灯，按夜间规定办理。显示手信号时左手持红旗，右手持绿旗（扳道员右手持黄旗）。图3-7 手信号显示原则3.1行车信号基础四、手信号四、手信号（2）手信号的显示时机手信号的显示时机是指正确及时地掌握显示手信号的时间，即什么时候开始显示手信号，在什么时候收回所显示的手信号；时机的掌握对安全行车与提高行车效率有着直接密切的关系。显示通过、停车等信号时，必须在看见列车灯光时开始显示，

15、待列车头部越过显示信号地点后方可收回。显示发车信号必须在确认列车起动后方可收回。显示引导信号要待列车越过显示地点后方可收回。显示调车手信号须待司机回示后方可收回。显示停车信号和临时停车信号须待列车或车辆停车后方可收回。3.1行车信号基础四、手信号四、手信号3.列车运行手信号的显示序号手 信 号显 示 方 式类 别昼 间夜 间1停车信号：要求列车停车 展开的红色信号旗，无红色信号旗时，两臂高举头上，向两侧急剧摇动。红色灯光，无红色灯光时，用白色灯光上、下急剧摇动。2紧急停车信号：要求司机紧急停车展开红旗下压数次，无信号旗时，两臂高举头上，向两侧急剧摇动。红色灯光下压数次，无红色灯光时，用白色灯上

16、下急剧摇动3减速信号：要求列车降低速度运行展开的黄色信号旗，无黄色信号旗时，用绿色信号旗下压数次。黄色信号灯光，无黄色灯光时，用白色或绿色灯光下压数次。4发车信号：要求司机发车 展开的绿色信号旗上弧线向列车方面作圆形转动。绿色灯光上弧线向列车方面作圆形转动。5通过手信号：准许列车由车站通过展开的绿色信号旗。绿色灯光。6引导信号：准许列车进入车站或车辆段展开黄色信号旗高举头上左右摇动。黄色灯光高举头上左右摇动。7好了信号：某项作业完成 用拢起信号旗作圆形转动。白色灯光作圆形转动。列车运行手信号的显示方式及要求 表3-43.1行车信号基础四、手信号四、手信号3.列车运行手信号的显示停车手信号紧急停

17、车手信号引导手信号图3-8 列车运行手信号的显示图例3.1行车信号基础四、手信号四、手信号4.调车手信号（1）调车手信号显示方式（见表3-5）序号 调 车 手 信 号 显 示 方 式 类 别 昼 间 夜 间1停车信号显示方式见表4第4第1项相同2减速信号展开的绿色信号旗下压数次绿色灯光下压数次3指挥列车或车辆向显示人方向来的信号 展开的绿色信号旗在下方左右摇动绿色灯光在下方左右摇动4指挥列车或车辆向显示人反方向去的信号展开的绿色信号旗上、下摇动绿色灯光上、下摇动5指挥列车或车辆向显示人方向稍行移动的信号左手拢起红色信号旗直立平举，右手展开的绿色信号旗在下方左右小摆动绿色灯光下压数次后，再左右小

18、动6指挥列车或车辆向显示人反方向稍行移动的信号左手拢起红色信号旗直立平举，右手展开的绿色信号旗在下方上、下小动。绿色灯光平举上、下小动7三、二、一车距离信号右手展开的绿色信号旗下压三、二、一次绿色灯光平举下压三、二、一次8连挂作业两臂高举头上，拢起的手信号旗杆成水平末端相接红、绿色灯光（无绿色灯用白色灯光代替）交互显示数次9试拉信号按本表第5项的信号显示5项的信号显示,当列车启动后立即显示停车信号10取消信号：通知前发信号取消拢起的手信号旗，两臂于前下方交叉后，左右摇动数次红色灯光作圆形转动后，上下摇动3.1行车信号基础四、手信号四、手信号4.调车手信号（1）调车手信号的显示图例（如图3-9所

19、示）指挥列车或车辆向显示人方向来的信号指挥列车或车辆向显示人方向稍行移动的信号3.1行车信号基础四、手信号四、手信号4.调车手信号（1）调车手信号的显示图例（如图3-9所示）指挥列车或车辆向显示人反方向去的信号指挥列车或车辆向显示人反方向稍行移动的信号3.1行车信号基础四、手信号四、手信号4.调车手信号（2）试验列车自动制动机的手信号显示方式如下（如图3-10所示）制动：昼间用拢起信号旗高举头上。夜间白色灯高举。缓解：昼间用拢起信号旗在下部左右摇动。夜间白色灯光在下部左右摇动。试验完了（或其他作业完成的显示）：昼间用拢起信号旗作圆形转动。夜间白色灯光作圆形转动。3.1行车信号基础四、手信号四、

20、手信号4.调车手信号（2）试验列车自动制动机的手信号显示方式如下（如图3-10所示）制动 缓解 试验完了3.1行车信号基础四、手信号四、手信号4.调车手信号（3）使用原则与使用时机工程车在区间根据需要进行车辆甩挂作业时，应严格按照调车手信号显示要求执行。工程车连挂车辆(电客车除外)完毕后，必须进行制动机简略或全部试验，手信号的显示按上述要求执行；司机确认试验手信号后，鸣笛回示并按显示信号要求执行。（4）徒手信号显示在日常运作中，调车员或管理人员及行车有关人员检查工作或遇列车救援、发生紧急情况，没有携带信号灯或信号旗时，可用下列徒手信号显示（见表3-6）。3.1行车信号基础四、手信号四、手信号4

21、.调车手信号 徒手信号显示（表3-6）序号徒手信号类别显示方式1紧急停车信号（含停车信号）两手臂高举头上，向两侧急剧摇动2三、二、一车信号单臂平伸后，小臂竖直向外压直，反复三次为三车、二次为二车、一次为一车3连挂信号紧握两拳头高举头上，拳心向里，两拳相碰数次4试拉信号如本表第5或第6项，当列车刚起动马上给停车信号（第1项）5或第6项，当列车刚起动马上给停车信号（第1项）5向显示人方向稍行移动左手高举直伸，右手平伸小臂前后摇动6向显示人反方向稍行移动左手高举直伸，右手向下斜伸，小臂上下摇动7好了信号单臂向列车运行方向上弧圈做圆形转动3.1行车信号基础五、行车标志五、行车标志轨道交通运行中的有关行

22、车标志分为线路标志和信号标志。1.线路标志线路标志表示建筑物及线路设备位置或状态的标志称为线路标志。与行车直接有关的线路标志主要有以下几种。（1）百米标。（2）公里标。（3）曲线标：曲线起点和曲线终点标志的简称。（如图3-11所示）3.1行车信号基础五、行车标志五、行车标志（4）圆曲线及缓和曲线始终点标：设在直线、曲线、缓和曲线三者相互联系的节点处或开始与终止处，标明所向方向为直线、圆曲线、缓和曲线（如图3-12所示）。（5）坡度标：设在线路纵断面的变坡点处。（如图3-13所示）。（6）桥梁标（如图3-14所示）图3-12 圆曲线及缓和曲线始终点标图3-13 坡度标图3-14桥梁标3.1行车信

23、号基础五、行车标志五、行车标志2.信号标志信号标志表示运行线路所在地点的情况和状态，指示行车人员依据标志的要求，及时、正确地进行相关作业与操作的标志。（1）警冲标（如图3-15所示）（2）站界标（如图3-16所示）（3）鸣笛标（如图3-17所示）（4）停车标（如图3-18所示）警冲标站界标鸣笛标停车标3.1行车信号基础五、行车标志五、行车标志2.信号标志（5）一度停车标（如图3-19所示）（6）车档表示器（如图3-20所示）(7)接触网终点标（如图3-21所示）(8)预告标（如图3-22所示）（9）引导接车地点标（如图3-23所示）一度停车标车档表示器预告标接触网终点标引导接车地点标3.1行车

24、信号基础六、转辙机六、转辙机1.转辙机的作用和要求转辙机是道岔控制的执行机构，它对于保证行车安全，提高行车效率有着非常重要的作用（如图3-24所示）图3-24 转辙机3.1行车信号基础六、转辙机六、转辙机2.转辙器构成（1）转辙机械：用来控制轨道变线连接的设备，分为电动和手动两种。若按操纵方式分类，则有集中式和非集中式两类。（2）尖轨：两条可以水平移动的钢轨，在平面上可分为直线型和曲线型。尖轨与基本轨的贴靠方式主要有贴尖式与藏尖式两种。（3）轨距拉杆：一根位于两条尖轨间的连接拉杆。（4）转辙拉杆：是一根用来控制尖轨位置转换的拉杆，并与转辙机械相连，以实现尖轨的摆动。（5）此外还有一些转辙机械上

25、的零配件，如有滑床板、轨撑、顶铁、各种特殊形式的垫板等。3.1行车信号基础六、转辙机六、转辙机3.转辙机的类型按动作能源和传动方式：电动ZD、电动液压ZY、电控ZR。图3-25所示为 ZD6型电动转辙机。图3-25 ZD6型电动转辙机3.1行车信号基础七、轨道电路七、轨道电路1.轨道电路轨道电路 所谓轨道电路是为了使列车、机车（车辆）的行动直接与车站或车场的信号设备发生联系，将一段轨道的钢轨作为导线，两端用绝缘节隔开（即在钢轨接头联接处用绝缘装置隔断），中间的轨缝用导线连接起来，一端送电，一端受电，这样构成的电路叫轨道电路。轨道电路是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路。它用来监督线路的占用情况和

26、传递列车的行车信息。3.1行车信号基础七、轨道电路七、轨道电路2.轨道电路的基本原理轨道电路的基本原理轨道电路是以铁路线路轨道作为导体，两端加以机械绝缘，接上送电和受电设备构成的电路（如图3-26所示）。图3-26轨道电路工作原理3.1行车信号基础七、轨道电路七、轨道电路3.轨道电路作用轨道电路作用(1)可以检查和监督股道是否占用，防止错误地办理进路，即防止向已经被机车车辆占用的线路上接车。（2）可以检查和监督道岔区段有无机车车辆通过，锁闭占用道岔区段的道岔，防止在机车车辆经过道岔时扳动道岔。（3）检查和监督轨道上的钢轨是否完好，当某一轨道电路区段的钢轨折断时，轨道继电器也将因无电而释放衔铁，

27、防护这一段股道的信号机也就不能开放等。（4）传输不同的信息，使信号机根据所防护区段及前方邻近区段被占用情况的变化而变换显示。3.1行车信号基础八、计轴器八、计轴器1.计轴器组成计轴器组成计轴器由传感器、计数比较器等组成。它是计算车辆进出区段的车轴数的设备，用于监督列车占用。传感器是计轴器的基础设备，其作用是将车辆通过的车轴数转换成电脉冲信号。（如图3-27所示）。图3-27 计轴器3.1行车信号基础八、计轴器八、计轴器2.计轴器工作原理计轴器工作原理图3-28计轴器工作原理图3.2联锁设备一、进路与联锁一、进路与联锁1.进路（1）进路：在车站、车场或规定停留地点的列车、车辆由一个地点到另一个地

28、点运行中所经由的路径叫进路。进路可以分为列车进路和调车进路两种。（2）敌对进路：所谓敌对进路指在联锁范围内的固定进路，如果不能以道岔的位置分开敌对关系的都是敌对进路。敌对进路的基本状态有：同一到发线上对向的列车进路与列车进路；同一到发线上对向的列车进路与调车进路；同一咽喉区内对向或顺向重叠的列车进路与调车进路；同一咽喉区内对向重叠的列车进路与列车进路；同一咽喉区内对向重叠的调车进路与调车进路；同一咽喉区内对向重叠的列车进路与防护进路。信号机放在侵限轨道电气绝缘处，禁止同时开通的进路。3.2联锁设备一、进路与联锁一、进路与联锁2.联锁（1）联锁进路、道岔、信号三者之间相互制约、相互检查、相互依存

29、的关系称为联锁或联锁关系。（2）联锁关系的基本条件在联锁关系中，我们要了解以下几个关系：进路不对或敌对信号机没有关闭，有关信号机就不能开放。进路上的信号机一旦已经开放，显示进行信号，进路就被锁闭，进路上所有有关道岔就不能被扳动，敌对信号机就不能开放。当进路上有停留的列车（车辆）时，列车进路就无法开放，包括不能扳动道岔和开放防护信号机的进行信号。3.2联锁设备一、进路与联锁一、进路与联锁（3）联锁的基本内容 联锁的基本内容包括防止建立会导致机车车辆相冲突的进路；必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合的位置；必须使信号机的显示与所建立的进路相符。进路上各区段空闲时才能开放信

30、号，这是联锁最基本的技术条件之一。进路上有关道岔在规定位置才能开放信号，这是联锁最基本的条件之二。敌对信号未关闭时，防护该进路的信号机不能开放，这是联锁最基本的技术条件之三。3.2联锁设备二、联锁的原理与功能二、联锁的原理与功能1.联锁的原理联锁是“通过技术方法，使信号、道岔和进路必须按照一定程序并满足一定条件，才能动作或建立起来的相互关系”。根据系统内各设备在功能上的分工和所在的位置，联锁系统可分解成联锁机构（联锁层）、人机会话层和监控层（如图3-29所示）。图3-29 联锁系统层级图3.2联锁设备二、联锁的原理与功能二、联锁的原理与功能2.联锁的功能（1）轨道电路处理功能;（2）进路控制功

31、能:建立进路;解锁进路;（3）道岔控制功能:监测;锁闭;错开道岔动作时间;（4）信号控制功能;（5）进路自动设置功能:根据列车时间表自动设置进路;根据列车识别号自动设置进路.3.2联锁设备三、联锁设备三、联锁设备控制车站的道岔、进路和信号，并实现它们之间的联锁关系的设备，称为联锁设备。联锁设备可以采用机械的、机电的或电气的方法来实现，可以分散控制也可以集中控制。联锁设备有继电集中联锁和计算机联锁两大类设备。3.2联锁设备四、城市轨道交通的联锁系统四、城市轨道交通的联锁系统1列车运行控制列车运行控制 城市轨道交通联锁系统存在很多与传统铁路电气集中系统不同的情况。例如，列车运行的三级控制、多列车进

32、路、追踪进路、折返进路、联锁监控区、保护区段和侧面防护等。列车运行进路控制采用三级控制，即控制中心控制（ATS自动控制）、远程控制终端控制和车站工作站控制。控制中心集中控制全线的列车运行（不包括车辆段内列车的运行控制）。系统根据列车运行时刻表及列车运行状况发出列车运行控制命令，并进行自动调整。在车站设置必要的自动控制功能控制中心故障时，转入车站级控制。3.2联锁设备四、城市轨道交通的联锁系统四、城市轨道交通的联锁系统2.多列车进路多列车进路 进路分为单列车进路和多列车进路，这主要是因为城市轨道交通运行间隔小，车流密度大，列车的运行安全由ATP系统保护，所以在一条进路中可能出现多列列车在运行。如

33、图3-30所示，S1-S2为多列车进路，只要监控区空闲，以S1为始端的进路便可以排出，S1信号开放。图3-30多列车进路示意图3.2联锁设备四、城市轨道交通的联锁系统四、城市轨道交通的联锁系统2.多列车进路多列车进路 如图3-31所示S6-S7为多列车进路，列车1通过TC2,TC3,TC4以后，这三个轨道区段正常解锁，这时，可以排列第二条进路S6-S7，S6开放正常绿灯信号。如果列车1继续前进，则通过区段TC5,TC6,TC7后，这三个区段不解锁，只有在列车2也通过这三个区段后才解锁。图3-31多列车进路排列图3.2联锁设备四、城市轨道交通的联锁系统四、城市轨道交通的联锁系统3追踪进路追踪进路

34、 追踪进路为联锁系统本身的一种自动排列进路功能。如图3-32所示，S3-S4具有追踪功能，TC1、TC5分别是以S3、S4为始端的进路的触发区段，列车占用TC1时S3-S4进路自动排出，列车占用TC5时S4-S5进路自动排出。图3-32追踪进路示意图假如排列的进路被人工解锁，则该信号机的自动追踪进路功能便被切断。3.2联锁设备四、城市轨道交通的联锁系统四、城市轨道交通的联锁系统4.折返进路折返进路 列车折返进路作为一般进路纳入进路表。通常，通过列车自动选路，追踪进路或人工排列的折返进路从指定的折返线开始。5.联锁监控区段联锁监控区段 在铁路上信号机开放必须检查所防护进路的所有区段空闲，而在装备

35、准移动闭塞的城市轨道交通中，开放信号机前联锁设备不需检查全部区段，只要检查部分区段，这些被检查的区段叫做联锁监控区段。6.保护区段保护区段7.侧面防护侧面防护 侧面防护可以分成两种：主进路的侧面防护和保护区段的侧面防护。侧面防护的任务是，通过操作、锁定和检测邻近分歧道岔，使通向已排运行进路的所有路径均不能建立。3.3列车自动控制ATC系统一、一、ATC系统系统1.ATC系统组成列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）包括三个子系统：列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）、列车自动防护系统（Automatic

36、Train Protection，简称ATP）、列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）（如图3-33所示）。图3-33 ATC系统组成3.3列车自动控制ATC系统一、一、ATC系统系统2.ATC系统功能(1)ATS功能：ATS功能主要由位于OCC(控制中心）内的设备实现。(2)联锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC功能。(3)列车检测功能：一般由轨道电路完成。(4)ATC功能：在联锁功能的约束下，根据ATS的要求实现列车运行的控制。ATC功

37、能有三个子功能：ATP/ATO轨旁功能、ATP/ATO传输功能和ATP/ATO车载功能。(5)PTI（列车识别）功能：是通过多种渠道传输和接收各种数据，在特定的位置传给ATS，向ATS报告列车的识别信息、目的号码和乘务组号和列车位置数据，以优化列车运行。3.3列车自动控制ATC系统一、一、ATC系统系统3.ATC系统分类（1）ATC系统按闭塞制式分为固定闭塞ATC系统、准移动闭塞ATC系统和移动闭塞ATC系统。固定闭塞ATC。固定闭塞分区长度过大，无法知道列车在闭塞分区内的具体位置，列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。为充分保证安全，必须在两列车间增加一个防护区段，这使得列车间的安全间隔较

38、大，影响了线路的使用效率。图3-34固定闭塞ATC速度控制（图中*/*是闭塞分区的入口/出口速度）3.3列车自动控制ATC系统一、一、ATC系统系统3.ATC系统分类准移动闭塞ATC。准移动自动闭塞对前后车的监测不同，前车的监测仍然使用固定闭塞的方式，而后车的监测使用移动的方式，获得后车的精确位置，这样后车可根据自身的位置、速度等情况选择制动点（如图3-35所示）。图3-35 准移动闭塞ATC3.3列车自动控制ATC系统一、一、ATC系统系统3.ATC系统分类由于准移动闭塞同时采用移动和固定两种定位方式，所以它的速度控制模式既具有无级（连续）的特点，又具有分级（阶梯）的性质。若前行列车不动而后

39、续列车前进时，其最大允许速度是连续变化的；而当前行列车前进，其尾部驶过固定区段的分界点时，后续列车的最大速度将按“阶梯”跳跃上升（如图3-36所示）。图3-36准移动闭塞速度控制（图中*/*是闭塞分区的入口/出口速度）3.3列车自动控制ATC系统一、一、ATC系统系统3.ATC系统分类移动闭塞ATC。移动闭塞前后列车均采用移动式的定位方式，即前后两列车都可以精确定位。闭塞分区是假想的，各个闭塞分区间没有固定的间隔点。前后车的位置和间距都是随着列车的运行而变化的（如图3-37所示）。移动闭塞技术在对列车的安全间隔控制上更进了一步。列车的长度加上这一最大制动距离并在列车后方加上一定的防护距离，便组

40、成了一个与列车同步移动的虚拟闭塞分区（如图3-38所示）。图3-37 移动闭塞ATC图3-38 移动闭塞列车的安全间隔3.3列车自动控制ATC系统一、一、ATC系统系统3.ATC系统分类（2）ATC系统按通信方式分为基于轨道电路的列车控制与基于通信的列车控制系统CBTC。基于轨道电路的列车控制点式ATC系统；连续式ATC速度码系统；连续式ATC距离码系统。基于通信的列车控制系统CBTC采用轨间电缆的列车控制；采用无线通信的列车控制；3.3列车自动控制ATC系统二、列车自动监控系统二、列车自动监控系统ATS 列车自动监控系统（ATS）在ATP系统、ATO系统的支持下，主要是实现对列车运行及所控制

41、的道岔、信号等设备运行状态的监督和控制，给行车调度人员显示出全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运行图时及时做出调整，辅助行车调度人员完成对全线列车运行的管理。ATS是一个计算机化、网络化、模块化的自动监控系统。ATS系统硬件配置主要有冗余的控制中心主服务器、数据库服务器、调度员工作站、时刻表编辑器、管理服务器、通信服务器、网络打印机和车站远程终端单元组成。部件与服务器之间通过冗余的以太网连接，控制中心与车站之间通过分布式光缆连接的容错网络进行通信。3.3列车自动控制ATC系统二、列车自动监控系统二、列车自动监控系统ATS 1.系统组成 ATS系统由控制中心设备、车站

42、设备、车辆段设备、列车识别系统及列车发车计时器等组成（如图3-39所示）。图3-39 ATS系统组成3.3列车自动控制ATC系统二、列车自动监控系统二、列车自动监控系统ATS （1）控制中心设备控制中心设备属于ATS系统，是ATC的核心。用于状态表示、运行控制、运行调整、车次追踪、时刻表编制及运行图绘制、运行报告、调度员培训、与其他系统的接口（如图3-40所示）。控制中心ATS设备主要包括：中心计算机系统、综合显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作站、培训模拟工作站、绘图仪和打印机、维修工作站、UPS及蓄电池。图3-40 ATS系统控制中心设备3.3列车自动控制ATC系统二、列车自动监控系统

43、二、列车自动监控系统ATS（2）车站设备。车站有集中联锁站和非集中联锁站的分别。（3）车辆段设备（4）列车识别系统（PTI)（5）列车发车计时器（TDT)2系统功能系统功能（1）自动排列进路（2）自动列车调整（3）时刻表管理（4）列车识别号跟踪、传递和显示（5）监督及报警（6）系统数据管理（7）统计和报告3.3列车自动控制ATC系统二、列车自动监控系统二、列车自动监控系统ATS 3ATS系统的基本原理（1）自动列车跟踪：每列车与一个列车车次号相关联，车辆进入正线运行，ATS自动给列车加入车次号。（2）自动排列进路：只有正常方向才考虑自动选路，反方向要受到OCC与MMI干预。（3）列车自动调整：

44、列车运行调整所需采集的数据包括：车站的顺序和种类，站间旅行时间，各站的停站时间，计划时刻表数据。4.ATS系统的控制（1）中央级控制；（2）车站级控制；（3）现场控制。3.3列车自动控制ATC系统三、列车自动防护系统三、列车自动防护系统ATP ATP系统是保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备。ATP系统将联锁系统和操作层的信息、线路信息、前方目标点距离、允许速度信息等通过轨道电路传至车上，车载设备根据ATP所传输的信息计算当前所允许的速度，或由行车控制中心计算出目标速度传至车上，由测速器测得列车实际的运行速度。如果列车速度大于ATP装置指示速度，ATP车载设备发出制动

45、指令，列车自动制动，当列车速度降至ATP指示速度以下时，自动缓解。而运行操作仍由司机完成。这样，可缩短列车运行间隔，可靠地保证列车不超速、不冒进。1ATP 设备组成设备组成ATP由轨旁设备和车载设备组成。ATP轨旁设备主要有轨旁单元和发送/接受器组成。3.3列车自动控制ATC系统三、列车自动防护系统三、列车自动防护系统ATP 2.ATP功能功能（1）停车点和保护区段（2）距离测量（3）实际速度的测量（4）速度监督 如图3-41所示，若v0为所允许的最高速，v1、v2、v3为实测速度。如果列车速度为v1，ATP系统给出音响报警，若司机在一定时间内将速度降到v0以下，则一切正常；如果列车速度为v2

46、，ATP系统自动启动常用制动，列车制动减速到v0以下，制动缓解；如果列车速度为v3，ATP系统启动紧急制动，直至停车，确保列车安全停车。图3-41ATP超速防护3.3列车自动控制ATC系统三、列车自动防护系统三、列车自动防护系统ATP 2.ATP功能功能（5）列车追踪间隔；（6）紧急停车；（7）运行方向监督；（8）车门监控；（9）列车自动折返监控；（10）列车故障信息和紧急制动的记录；（11）服务数据的输入。3.3列车自动控制ATC系统四、列车自动驾驶系统四、列车自动驾驶系统ATO ATO系统主要是实现“地对车的控制”，即用地面信息实现对列车的控制，根据控制中心指令自动使列车正点、安全、平稳运

47、行。ATO系统是非故障安全系统，它是模拟最佳的司机，高质量的自动驾驶，提高运行效率和舒适度。ATO系统在ATP和ATS系统基础上工作，接受来自ATP的速度命令，ATS系统的列车运行等级信息。完成列车区间运行自动控制、车站站台定位停车控制、车站通过控制；实现司机监督下的自动折返控制、车门开关控制，进行列车运行调整和节能控制。1.ATO系统组成系统组成（1）地面设备；（2）车载设备；ATO车载设备由ATO控制器、接收天线、发送天线组成（也包括一些用于测速、定位的附件）。3.3列车自动控制ATC系统四、列车自动驾驶系统四、列车自动驾驶系统ATO2.系统功能系统功能 ATO系统的主要功能是模拟最佳司机

48、的行驶，提高列车运行的舒适度，节省能源。(1)自动调整列车速度；（2）车门控制；（3）自动在车站定点停车；（4）向司机显示车门、屏蔽门状态和人工控制车门信息及车站发车；（5）自动实现列车惰行控制及下一车站自动通过的控制，节省能源并实现列车运行调整；（6）自动进行运行记录、系统自诊断及报警。便于维修人员判断分析运行中的故障情况。3.3列车自动控制ATC系统四、列车自动驾驶系统四、列车自动驾驶系统ATO3.列车驾驶模式列车驾驶模式（1）ATO自动驾驶模式该模式只能用于正线（或试车线），且在车辆、ATP、ATO、SICAS正常的情况下使用（如图3-42 所示）。ATO系统的自动驾驶功能通过ATO车载

49、设备控制列车牵引和制动系统而实现。由ATO系统执行的自动驾驶过程是一个闭环反馈控制过程，其基本关系如图3-43所示。测速单元通过ATP向ATO发送实际的位置信息。图3-42 列车驾驶模式图3-43 自动驾驶闭环反馈控制过程3.3列车自动控制ATC系统四、列车自动驾驶系统四、列车自动驾驶系统ATO3.列车驾驶模式列车驾驶模式（2）ATPM（SM）模式；SM模式为ATP监督下的人工驾驶模式，该模式下，列车在ATP的保护下，由司机参照ATP提供的速度曲线人工驾驶列车，如列车的运行速度超过ATP推荐的速度，ATP将发出报警信号，然后施行紧急制动，直至列车停车。（3）RM模式；RM模式是限制式的人工驾驶

50、模式，该模式下，ATP只提供25 km/h的超速防护，列车由司机负责驾驶，列车在25K km/h以下的运行安全由司机负责。当列车运行速度超过25 km/h时，ATP将发出报警信号，然后施行紧急制动。（4）NRM（URM）模式；NRM（URM）模式，非限制式人工驾驶。（5）STBY（AR）模式；AR模式为列车自动折返模式，该模式用于已设计了可进行列车自动折返的车站。3.3列车自动控制ATC系统四、列车自动驾驶系统四、列车自动驾驶系统ATO4.ATO和和ATP的关系的关系 ATP是列车安全设备，保证列车的安全运行。ATO能够最大限度地提高行车效率，增加车辆运行的舒适性。ATP主要是运用常用制动和紧