《城市轨道交通概论（第2版）》教案 第12课 掌握城市轨道交通联锁与闭塞.docx

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1、【学生】聆听、思考、回答传授新知(45 min)【教师】讲解联锁的概念、设备种类，闭塞的概念、方法与制 式等相关内容联锁及联锁设备1 .联锁的相关概念列车或机车车辆在运营线路范围内运行的路径称为进路。进路由道岔的开通方向决定，如果道岔开通方向不7寸，就有可 能使两列列车进入同一股道，从而引起撞车事故。因此，为了保障 行车安全，进路要由信号机防护，信号机不开放，列车便不能开到 进路里。由此可见，在信号机和道岔之间，以及信号机和信号机之 间应建立一种相互制约的关系，才能保证行车的安全，这种制约关 系称为联锁。2.联锁设备的种类控制车站的道岔、进路和信号机，并实现它们之间联锁的设备， 称为联锁设备。

2、联锁设备既可以分散控制，又可以集中控制。城市 轨道交通联锁设备主要有继电联锁设备和计算机联锁设备。1)继电联锁设备以继电器组成的电路来控制并实现联锁的设备称为继电联锁设 备。继电联锁设备采用电气方法，通过信号楼内的控制台操纵色灯 信号机和转辙机，使信号机、进路、道岔实现联锁，并监督列车运 行和线路占用情况。6502电气集联锁设备是继电联锁设备的一种，为我国自主设计 的较先进的城市轨道交通信号设备之一，它可以将全部道岔、进路 和信号机集中起来进行控制和监督，在一定程度上实现了站内行车 指挥的自动控制，能准确及时地反映现场行车情况，不再需要分散 控制时花费的联系时间，而且完全避免了因联系错误而引起

3、的事故， 大大提高了行车安全程度和作业效率，极大地改善了行车人员的劳 动条件。2)计算机联锁设备通过教师讲解、 观看微课和师生 互动让学生了解 城市轨道交通联 锁的概念与设备 种类，闭塞的概 念、方法和制式等 相关知识计算机联锁设备是利用计算机对信号机、转辙机等设备进行控 制和监督，进而实现信号设备远程控制自动化，完成信号机、进路、 道岔间的联锁，从而保证行车安全的。它实质上是一个逻辑求值器， 能自动采集、处理信号机、道岔、轨道电路的信息，通过将车站值 班员的控制命令和现场的各种表示信息输入计算机，再根据储存在 计算机内的相关条件，进行联锁关系的逻辑运算和判断，然后输出 信息至执行机构，实现对

4、信号设备的控制和监督。【师生互动】教师随机邀请学生回答以下问题：计算机联锁设备与继电联锁设备相比，具有哪些优点？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答(1)计算机发出的控制信息和现场发回的表示信息，能由传输 通道串行传送，可节省大量的干线电缆。(2 )计算机联锁设备用屏幕显示代替表示盘，简化结构，方便 使用，还可根据需要多台并机使用。(3 )计算机联锁设备采用积木式模块化软件和硬件结构，便于 站场变更，并容易实现故障控制、分析等功能。计算机联锁设备可划分为人机交互层、联锁控制层、采集/驱动 层和室外设备层等部分。人机交互层：通过车站值班员或维修人员的操作，向联锁控 制层输入操作信息，接

5、收联锁控制层输出的反映设备工作状 态和行车作业情况的表示信息。联锁控制层：车站联锁系统的核心，可实现联锁逻辑运算。 其主要功能是接收来自人机交互层的操作信息，以及采集/驱动层 的反映转辙机、信号机和轨道电路状态的信息，根据联锁条件，对 输入的操作信息和状态信息，以及联锁机构当前的内音B信息进行处 理，产生相应的输出信息，并交付采/驱动层的控制电路予以执行， 最终实现控制室外设备层的目的。采集/驱动层：联锁控制层与各个监控对象之间的控制电路层， 其主要功能是接收来自联锁控制层的道岔控制命令，操纵转辙机， 驱动道岔转换，改变信号显示，向联锁控制层传输道岔状态信息及 轨道电路状态信息。室外设备层：包

6、括信号机、道岔、轨道电路等室外设备及其相 应的动作电路。53.2闭塞1 .联锁的相关概念【师生互动】教师组织学生扫码观看什么是闭塞视频（详见教材），并让学生谈谈自己对闭塞的理解【学生】聆听、观看、思考、回答【教师】总结学生的回答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。这种按照一定规律组织列车在区间内 运行，使连续发出的列车始终保持一定间隔的行车方法，称为行车 闭塞法，简称闭塞。用于完成闭塞的设备称为闭塞设备。【小贴士】闭塞设备必须保证在同区间、同一时间内只允许一 趟列车占用的基本原则。2 .

7、闭塞的方法1 ）时间间隔法时间间隔法即按照规定好的时间间隔依次由车站发车，使前行 列车和追踪列车之间必须保持一定时间间隔的行车方法。2）空间间隔法空间间隔法即将线路划分为若干个段落（区间或闭塞分区）， 在每个段落内同时只准许一列列车运行，使前行列车和追踪列车之 间必须保持一定的距离。【师生互动】教师随机邀请学生回答以下问题：对比时间间隔法，空间间隔法有什么优势？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答空间间隔法这种行车方法能严格地将列车分隔在两个空间，可 以有效地防止列车追尾，确保列车运行安全。这种方法是我国目前 所米用的闭塞方法。2.闭塞的方法1 ）人工闭塞人工闭塞就是米用电气路签或路

8、牌作为列车占用区间的凭证， 由区间两端的车站值班员确认区间是否空闲，并签发行车凭证。在 此种闭塞条件下，两站之间只能运行一列列车，线路通过能力低。 人工闭塞在我国已经很少米用。2）半自动闭塞半自动闭塞米用车站出站信号机的允许显小信号作为列车占用 区间的行车凭证，区间两端的车站值班员通过专门的闭塞机来办理 闭塞手续。首先，由发车站值班员请求占用区间，接车站值班员确 认接车后，发笔占才能开放发车信号；列车进入区间后，发车信号 关闭，区间处于锁闭状态，只有当接车站值班员确认列车到达后， 才能使闭塞机处于解锁状态，然后办理第二次列车占用区间的闭塞 手续。由于闭塞手续由值班员人工完成，而信号显示的转换是

9、自动 完成的，因此称其为半自动闭塞。3）自动闭塞自动闭塞就是将区间划分为若干个小区间（称为闭塞分区）， 并设置通过信号机进行防护，由车站出站信号机和区间通过信号机 的显示共同作为列车占用区间的凭证。此种闭塞制式可根据列车运 行情况及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机的显示，不需要 人工操纵，驾驶员可凭信号显示行车，所以称为自动闭塞。【师生互动】教师随机邀请学生回答以下问题：比较这三种闭塞制式，说说它们的优缺点各是什么？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答自动闭塞可分为传统的自动闭塞和具有列车自动控制系统的自 动闭塞。(1)传统的自动闭塞。传统的自动闭塞没有装备列车自动控制系统，一般

10、由地面信号 机保证列车按照一定的空间间隔运行，装备的机车信号作为辅助信 号，主要传输信号控制信息。传统的自动闭塞一般适用于列车运行 速度不高于160 km/h的情况。(2 )具有列车自动控制系统的自动闭塞。列车自动控制系统可通过控制列车运行速度，保证列车按照空 间间隔法实现闭塞。具有列车自动控制系统的自动闭塞可分为固定 闭塞、准移动闭塞和移动闭塞三种。【多媒体】展示固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞的特点 的表格(详见教材)，讲解三种自动闭塞的特点【师生互动】教师随机邀请学生回答以下问题：结合这三种自动闭塞制式的特点，说说哪种闭塞制式最有优势。【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答与固定闭

11、塞相比，准移动闭塞缩小了列车安全间隔，提高了线 路利用效率，但是没有完全突破轨道电路的限制；与准移动闭塞相 比，移动闭塞具有更高的行车速度和更小的行车间隔，因而具备了 更强的运行调整能力，能最大限度地提高线路通过能力。【学生】聆听、思考、理解、记忆拓展训练(33 min)【教师】组织学生分组制作、展示PPT通过制作、展示、评选PPT ,帮活动步骤：(1 )学生每35人一组，以小组为单位，组长带领组员学习 城市轨道交通联锁与闭塞的相关知识,然后将学习的内容总结成 PPTO(2 )各组将本组制作的PPT在班里进行展示，并派代表解说 具体内容。(3 )教师从主题、内容、制作、解说等方面为各组的PPT

12、打 分，评出前二名。(4 )各组成员配合指导教师完成考核评价表，如表5-15所市 (详见教材)。【学生】展示PPT、解说内容、配合教师完成考核评价【教师】为各组打分、评选、进行考核评价助学生加深对城 市轨道交通联锁 与闭塞相关知识 的理解课堂小结 (3 min)【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了联锁的概念与设备种类，闭塞的概念、方法和制 式等相关知识，希望大家在课下多加复习，扎实掌握所学知识，并 能灵活运用到实践中。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩 固学生对城市轨 道交通联锁与闭 塞相关知识的印 象作业布置 (2 min )【教师】布置课后作业(1)编写本节课的学习笔记。(2)查阅相关资料，了解自动闭塞的发展趋势和发展前景。【学生】完成课后任务复习知识面，巩 固知识点教学反思本节课效果不错，每个学生都积极参与到教学活动中，发挥了自己的价值。教学中 注意分析学生的特点，根据不同学生的学习情况米用灵活多样的教学方法，极力营造一 种平等和谐、活跃有序的课堂氛围。