地铁信号系统

地铁信号系统地铁信号系统,已从早期的固定闭塞发展到了准移动闭塞,正在向移动闭塞方向发展.早期地铁信号系统以音频轨道电路为基础、但音频轨道电路由于信息量,可靠性,抗干扰等性能不能满足高密度行车的要求,故逐渐被报文式数字轨道电路取代,目前普遍使用的是基于数字轨道电路的准移动闭塞系统.数字轨道电路是列车自动控制(ATC)的基础.世界上大多数新建的地铁系统都或多或少地配置了先进的列车自动控制(ATC)设备,以保证列车运行的安全性以及操作的方便性和灵活性ATP(列车自动防护)ATO(列车自动驾驶)ATS(列车自动监督)ATC系统组成具体介绍•ATP是ATC系统最重要的部分,ATP根据故障-安全原则,执行列车间安全间距的监控,列车的超速防护,安全开关门的监督和进路的安全监控等功能,确保列车和乘客的安全.•ATO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功能.•ATS的主要作用是监督列车状态、产生列车时刻表,自动调整列车运行时刻和保证列车按时刻表正点运行.•目前的ATC系统基本上能满足当前客运量对行车安全,行车密度等的要求,但这种ATC系统所含设备的品种多,设备量大,接口关系复杂,在安全性,可靠性等方面尚有需完善的空间,随着科学技术的进步,它必将发展成为更先进、更可靠,服务性能更佳,智能化程度更高的系统.ATC各子系统的功能列车自动防护子系统(ATP)检测列车位置，实现列车间隔控制和进路的正确排列。监督列车运行速度，实现列车超速防护控制。防止列车误退行等非预期的移动。为列车车门、站台屏蔽门或安全门的开闭提供安全监控信息。实现车载信号设备的日检。记录司机操作和设备运行状况。列车自动运行子系统（ATO）启动列车并实现站间自动运行。控制列车实现车站定点停车、车站通过和折返作业。与行车指挥监控系统相结合，实现列车运行自动调整。车门、站台屏蔽门或安全门的开、闭监控。列车运行节能控制。列车自动监控子系统(ATS)列车自动识别、列车运行自动跟踪和显示。运行时刻表或运行图的编制及管理。自动和人工排列进路。列车运行自动调整。列车运行和信号设备状态自动监视。列车运行数据统计、列车运行实绩记录。操作与数据记录、输出及统计处理。列车运行、监控模拟及培训。系统故障和故障恢复处理。ATC系统制式固定闭塞式ATC系统准移动闭塞式ATC系统移动闭塞式ATC系统。固定闭塞式ATC系统（fixedblock）•国内早期建设的地铁信号系统采用固定闭塞式ATC系统，如北京地铁1号线和上海地铁1号线。•控制列车的信息，由轨道电路传输，列车以固定闭塞分区轨道电路长度为最小行车间隔，以闭塞分区为保护区段，轨道电路一般采用音频无绝缘轨道电路，传输信息量少，对应每个闭塞分区同时只能传送一个信息代码，即该区段所规定的最大速度命令码。对列车运行速度采用阶梯式速度曲线控制控制方式。准移动闭塞式ATC系统（quasi-movingblock）•国内上世纪90年代建设的地铁和本世纪建设的部分地铁采用了准移动闭塞式ATC系统。如上海地铁2、3、4号线，广州地铁1、2号线，深圳地铁1、4号线，天津地铁1、9号线等。•准移动闭塞式ATC系统一般是采用音频无绝缘数字轨道电路，具有较大的信息传输量。列车车载设备根据数字轨道电路传来的信息，对列车追踪运行以及折返作业进行连续的速度监督，实现超速防护。音频数字轨道电路可向车载设备提供目标速度、目标距离、线路状态（坡道、弯道数据等）、轨道电路标号及长度等信息，可使ATP车载设备结合车辆性能数据计算出适合于本列车运行速度曲线，保证列车在速度曲线下运行。采用一段速度曲线的列控方式，地铁里称为目标距离（distancetogo）控制模式。此模式减少了司机频繁的制动、牵引，既可以达到较好的节能效果，又降低了司机的劳动强度，增强了列车运行的舒适度。移动闭塞式ATC系统（movingblock）•国内的武汉轻轨、广州地铁3、4、5号线采用了移动闭塞式ATC系统。•移动闭塞式ATC系统是采用地面交叉感应环线、无线通信、波导等介质，向列控车载设备传递信息。移动闭塞不需将线路划分成为固定长度的闭塞分区，列车间的间隔是动态的，列车和列控中心进行实时的双向通信，不间断的对列车的速度进行监控。可方便实现完全防护列车的双向运行模式，与固定闭塞相比，相对较少的轨旁及车载子系统设备。地铁系统的运营具有小编组、高密度、运行间隔短等特点,因此其信号系统在实现安全防护的基础上,必须尽可能地以提高运营效率为目标。为此,提高地铁信号系统的自动化和智能化程度就显得尤为重要。自动信号则是为了达到此目的而设计的,并已在地铁信号系统中广泛应用。为了提高自动化程度,给车站的相关信号机赋予自动属性,使得以某信号机为始端,一条或几条进路可以根据列车的运行状况而自动办理出来,则称此始端信号机具有自动功能,或简称为自动信号。自动信号属于列车自动监控(ATS)系统的一部分。如图1所示,由规定的操作赋予Ｘ2信号机自动属性后,Ｘ2为自动信号。当列车运行至轨道区段Ｓ2时,根据列车目的地自动办理出Ｘ2～Ｘ4或Ｘ2～Ｘ6进路,区段Ｓ2、Ｓ4、Ｓ6、Ｓ8为Ｘ2的触发区段。若将Ｘ2的自动属性取消后,Ｘ2即成为一般信号机,不具有自动触发功能,必须手工办理进路。自动信号的安全性前提•自动信号是根据列车运行状况而自动触发进路,在一定程度上提高了运营的自动化程度,但这种自动化是具有安全前提的,这个前提就是列车必须处于ATP系统的防护之下。若此项前提不具备(如列车ATP系统已切除),则很可能由于进路自动办理而引发安全性事故。因此,实际运营中若列车已无ATP防护,应避免使用自动信号,采取相应的安全措施后需人工办理进路以保证安全。地铁信号系统的发展趋势•主要体现在三个方面通信网络技术在地铁信号中的应用,形成了以通信为基础的AATC系统随着通信安全性,可靠性的提高和通信手段的多样化,目前普遍采用的站间ATO方式将向全程无人ATO方式发展利用先进的网络技术与计算机技术,单一的ATS系统将向集成化的综合地铁控制系统方向发展.由于信号故障造成的影响北京地铁信号系统故障大量乘客滞留2006年12月11日7时55分左右，因地铁2号线宣武门变电站瞬间过载跳闸，造成复兴门、长椿街、西直门等一些重点站的大量乘客滞留，环线部分车站也纷纷受到影响。20余分钟后，上午8时19分地铁运营恢复正常。据地铁运营公司介绍，因地铁2号线宣武门变电站瞬间过载跳闸，造成长椿街信号系统无法正常使用，列车运行方式被迫由自动闭塞改为电话闭塞，通过能力下降，运营间隔加大，导致复兴门等一些重点站短时间乘客滞留。地铁二号线列车因故障晚点大批乘客滞留•2008年2月23日——全线晚点最长约25分钟，原因为信号系统故障，地铁公司道歉中午12时46分，地铁二号线因信号设备发生故障，影响列车在二号线全线限速运行，各次列车有不同程度的晚点，最长晚点25分钟，导致大批乘客滞留站台。从故障到复常耗时近两小时。下午1时，地铁二号线列车因故障延误，图为延误的乘客被疏散出站台。信号系统出错引发地铁相撞•上海市“12·22”事故调查组认定：在2001年一号线上海火车站改造项目的配线图修改时，因设计技术人员个人工作疏漏，导致N11-1438区段编码电路配线出错，使信号系统在N11-1438轨道区段向150#列车发送65km/h的速度码，造成制动距离不足，从而发生两列列车侧面冲撞事故。同时，专家表示，经对轨道交通一号线其他类似车站信号系统进行测试，均未发现异常情况。专家组认为，“12·22”事故是发生在轨道交通一号线上海火车站站的个案，整个轨道交通一号线的信号系统是安全正常的。为了缩短列车间隔提供支持北京地铁启用新信号系统2008年02月18日2号线太平湖车辆段车场进行了信号系统倒接，预计奥运会前2号线新的信号系统将正式投入使用。据悉，这也是北京地铁运营线路首次运用这一先进系统，即将开通的10号线也是使用这套系统。2号线新的信号系统部分设备开始正式投入可提供列车间隔最小且安全的信号闭塞方式。北京地铁10号线开通手机信号乘车途中可通话•2008年月11日中午消息，腾讯科技在北京10号线地铁的苏州街、海淀黄庄两站经过实地测试发现，目前站台上和隧道内都已经开通了良好的手机信号。这意味着，乘客在等车时和乘车途中，可以收发短信、彩信以及接听和拨打移动电话。据介绍，目前10号线全线都已经开通了手机信号，信号稳定。出站信号机和调车信号机引进英国设备•期待地铁更美好的前景······谢谢观看！