项目六城市轨道交通通信与信号系统

项目六城市轨道交通信号与通信设备复习项目五轨道交通线路与车站任务二了解城市轨道交通车站的基本内容一、城市轨道交通车站的分类二、城市轨道交通车站设计原则三、车站规模的确定四、车站的组成提问1、城市轨道轨道交通的车站按功能分为哪几种？2、城市轨道轨道交通的车站按站台形式分为哪几种？项目六城市轨道交通信号与通信设备任务一了解城市轨道交通的信号设备任务二了解城市轨道交通的联锁设备拓展知识电子计轴器任务三了解城市轨道交通的闭塞设备拓展知识现代信号系统—列车自动控制系统任务四了解城市轨道交通的通信设备本讲提要背景知识信号系统是城市轨道交通的重要基础设施之一，对确保列车的运行安全和提高行车效率起到必不可少的作用。国外从20世纪80年代开始广泛采用先进的数字化信号系统。国际上著名的数字化信号系统供应商（著名的自动化系统制造商）：SIEMENS公司，GRS公司，US&S公司，WESTINGHOUSE公司，HITACHI公司等。国内的城市轨道交通建设，从20世纪90年代起，建造或改造的北京、上海、广州和天津的地铁开始引进国外先进的地铁信号系统设备。北京地铁1号线引进英国WESTINGHOUSE公司设备上海地铁1号线引进美国GRS公司设备广州地铁1号线引进德国SIEMENS公司设备上海地铁2号线引进美国US&S公司设备，上海明珠线一期引进法国ALSTON公司的设备，莘闵线引进德国SIEMENS公司的设备。背景知识国产信号系统至今尚未形成完整的产品。目前已经可以投入使用，而且具有应用实例的只有ATS子系统。微机联锁设备虽然从20世纪80年代开始研发，而且在大铁路应用成功，但是因为没能研制出与轨道交通ATP子系统成熟的接口，所以早期与地铁建无缘，近几年才开始得到应用。背景知识任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义基本色1．红色停车，禁止越过信号机，即信号处于关闭状态（信号熄灭或显示不明的情况，也视为停车信号）。2．绿色可按规定速度通过，即信号处于正常开放状态。3．黄色注意减速运行，即信号处于有条件的开放状态。信号色及其表示意义辅助色1．月白色作为调车信号，则表示允许越过调车信号机调车；作为引导信号，应加上红色信号显示，准许列车越过红灯，以不超过20km/h的速度进站，并随时做好停车准备。2．蓝色调车信号，表示禁止越过调车信号机调车。常设于折返站、区间站等有折返调车作业的车站，以及车辆基地等常有转线、取送、解编等调车作业的地方。任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义信号种类1．视觉信号和听觉信号视觉信号：以信号灯的颜色或信号装置的位置变化来显示信号意义。听觉信号：以声音的多少、长短等方式来显示信号意义。一般以视觉信号为主要信号，听觉信号为辅助信号。任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义信号种类2．固定信号和移动信号固定信号：固定设置在规定位置的信号装置所显示的信号。移动信号：根据需要可以临时设置的信号装置所显示的信号。一般以固定信号为主要信号，移动信号为辅助信号。任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义信号种类3．地面信号和车载信号地面信号：设置在线路附近供司机辨识的信号。车载信号：通过传输设备，将地面信号或其他方式传输的信号直接引入车辆，并能显示的信号。任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义信号机的设置及其功能1．进站信号机设置在车站入口（站界）外方适当距离处，用来防护车站内作业的安全，按指示列车能否由区间进入车站的信号机。显示有两种：一个红色灯光—不准进站；一个绿色灯光—允许进站。任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义信号机的设置及其功能2．出站信号机设置在车站的出口，即列车由车站向区间发车处的前方，用来防护区间列车运行安全，指示列车能否由车站进入区间。显示有两种：一个红色灯光－不准出站；一个绿色灯光—允许列车出发进入区间任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义信号机的设置及其功能3．调车信号机设置在有联锁设备的车站调车作业的进路始端，用来防护调车进路的安全可靠、指示列车能否进入调车进路进行调车作业。两种信号显示：一个白色灯光—允许越过该调车信号机；一个蓝色（或红色灯光）—不准越过该调车信号机。任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义信号机的设置及其功能4．防护信号机设置在道岔处或进路的始端处对通过道岔的列车显示信号，防护道岔开通的线路或进路的安全。有四种显示信号：一个绿色灯光—准许列车按规定速度越过该防护信号机进入区间；一个白色灯光—准许列车按规定速度越过该信号机，运行至折返点；一个红色灯光—不准越过该信号机；一个白色灯光加一个红色闪光—表示所防护的区间要求列车以不超过20km/h的速度越过该信号机，有条件进入区间。任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义信号机的设置及其功能5．出站信号机的复示信号机当出站信号机因地形地物影响而观察不清时，需在出站信号机的内方，设置复示信号机，复示出站信号机的显示信号。6．阻挡信号机（遮断信号机）一般设在尽头线的终端，表示列车停车位置。一个红色灯光—列车或车辆不准越过该信号机。任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义信号机的设置及其功能7．引导信号机当主体信号机因故障等原因不能正确显示信号时，通过人工办理手续，显示一个白色灯光加一个红色灯光（闪光）。意义为：准许列车以低速（不超过20km/h）越过该信号机进站，并随时做好停车准备。8．列车速度信号（速度表）设置于司机室便于司机确认的合适位置，是一种双指针数字速度计。其中红指针所指表示最大允许速度（带警示功能），黄指针所指表示为列车即时实际运行速度。任务一了解城市轨道交通的信号设备信号色及其表示意义城市轨道交通信号显示距离信号显示距离一般由列车制动距离等综合因素确定。地面信号装置根据列车运行准则来决定，如果是右侧行车，则设在线路列车运行方向的右侧或线路中心线上方。任务一了解城市轨道交通的信号设备继电器是利用不同触点的组合，完成不同电路连通与开断的电器开关。任务一了解城市轨道交通的信号设备轨道电路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的目的，利用两根钢轨作为导线，一端送电，另一端变电所构成的电气回路，称为轨道电路。相邻轨道电路段之间用绝缘节进行隔离。任务一了解城市轨道交通的信号设备直流闭路式轨道电路及其工作原理图任务二了解城市轨道交通的联锁设备为了保证调车作业的安全，不致形成冲撞、追尾等可能，轨道交通系统采用联锁的办法来防护保障。调车作业是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。联锁基本概念（一）进路指列车在车站内（或车辆基地等部门）运行的路径。1．列车进路列车在车站到达、出发、通过的作业进路。2．调车进路调车进路是指列车调车作业通过的路径。3．敌对进路敌对进路是指两条或两条以上的进路，有一部分交叉或重叠，有可能产生冲突的进路。任务二了解城市轨道交通的联锁设备联锁基本概念（二）联锁车站内有许多线路，它们用道岔联结着。按各道岔的不同开通方向可以构成不同的进路。列车和调车车列必须依据信号的开放而通过进路，即每条进路必须由相应的信号机来防护。如进路上的道岔位置不正确，或已有车占用，有关的信号机就不能开放；信号开放后，其所防护的进路不能变动，即此时该进路上的道岔不能再转换。任务二了解城市轨道交通的联锁设备联锁基本概念（二）联锁在有调车作业的轨道交通车站（或车辆基地等部门），为了保证站内作业安全，信号、道岔、进路之间的这种相互制约的关系，称为联锁关系，简称联锁。任务二了解城市轨道交通的联锁设备拓展知识电子计轴器现在地铁信号系统大多采用电子计轴器进行轨道区段占用/空闲检查，其基本结构包括室内和室外两部分，室外部分包括地面传感器、电缆盒、传输电缆三部分；室内设备是占用信号处理电路和计数处理电路。沈阳地铁信号系统对轨道区段列车占用的检查，正线采用计轴设备，车辆段采用50周相敏轨道电路。电子计轴器工作原理在每一轨道区段的两端分别设置计数点，为了区分列车的运行方向，每个计数点设置2个电磁传感器。当列车车轮驶经传感器时，随即产生1个电信号，经处理后送至室内，进行计数。只有当进入该轨道区段的车轴数与离开该轨道区段的车轴数相等时，系统认为该轨道区段空闲，否则认为有车占用。拓展知识任务三了解城市轨道交通的闭塞设备闭塞的基本概念（一）闭塞的定义为了保证区间内列车运行安全和效率，防止列车发生对向冲突（单线）或同向尾追（单一线或双线），用信号或凭证，保证列车之间必须保持一定间隔距离运行的技术方法，叫行车闭塞（简称闭塞）；用于完成闭塞手续的设备即闭塞设备。任务三了解城市轨道交通的闭塞设备闭塞的基本概念（二）闭塞的方式1．时间间隔法按规定的间隔时间向区间发车，以时间间隔作为闭塞条件的闭塞方法。不能保障在同一时间同一区间内只有一个列车占用的安全条件，可适用于道路汽车交通的运行组织。2．空间间隔法在同一时间，在同一区间内只有一个列车占用，即前行列车与续行列车始终保持一定的空间间隔，适用于轨道交通。（三）闭塞的制式1．半自动闭塞采用车站出站信号机的允许显示信号作为列车占用站外区间的行车凭证，区间两端的值班员通过专门的闭塞机来办理闭塞手续，即由发车站值班员请求占用区间，由接车站值班员认可接车，发车站才能开放发车信号；当列车进入区间时，发车信号关闭，区间处于闭锁状态；只有当接车站值班员确认列车到达之后。才能使闭塞机处于解锁状态，才能办理第二次列车占用区间的闭塞手续。其中，办理手续由值班员人工完成，信号显示的转换则是由运行中的列车自动完成的，故称为半自动闭塞。任务三了解城市轨道交通的闭塞设备2．自动闭塞将站间区间划分为若干小区间（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内通过信号机的显示共同作为列车占用区间的行车凭证。而且，出站信号机的关闭与通过信号机的信号显示变化，均由行进中的列车来自动完成（除了出站信号机的开放仍由车站值班员在排列列车进路时完成，已包含在联锁环节中），故称之为自动闭塞。（1）固定闭塞（fixedblock）前方列车与后续列车之间的最小安全追踪间隔距离预先设定且固定不变的闭塞方式。该种闭塞方式列车间隔较大，不能充分利用线路，使行车间隔较大。（2）准移动闭塞（quasi-movingblock）前方列车与后续列车之间的最小安全追踪间隔距离单元预先设定且固定不变，并根据前方目标状态设定列车的目标距离和速度，是介于固定闭塞和移动闭塞之间的一种闭塞方式。2．自动闭塞（3）移动闭塞（movingblock）前方列车与后续列车之间的最小安全追踪间隔距离单元不预定设定，并随列车的移动、速度的变化而变化的闭塞方式。该种闭塞方式能充分利用线路，实现较小的行车间隔，是地铁中采用较多的闭塞方式。2．自动闭塞四、调度集中城市轨道交通系统大多数车站是无联锁车站（即无道岔无调车作业车站），因此，车站的作业主要就是列车到达与出发。为了提高运行调度的效率，减轻工作人员的工作强度，加强运营管理，往往采用调度集中方式，将整个路线的列车运行指挥调度集中在线路的控制中心（OCC）来完成。（一）调度集中的意义利用遥信设备收集汇总线路上各车站的道岔和信号设备的工作状态和列车运行情况，利用遥控设备直接操纵控制线路上所有车站的道岔、信号，达到集中控制的目的。调度集中是一种自动化、遥控化的远动系统。其功能是调度控制中心的工作人员可以直观清晰地了解每个列车运行情况，可以直接对个别车站的调车作业（如折返、转线、出入段作业）安排进路，可以同步跟踪记录列车运行情况，完成实绩运行图的绘制及相应的技术统计工作。（二）调度集中的设备概况1．调度控制中心（OCC）调