有轨电车信号系统

1现代有轨电车信号系统2015年11月1目录•有轨电车历史简介•信号系统功能•高铁信号系统简介•有轨电车信号系统正线道岔控制平交路口优先车辆段联锁系统车载设备•运营调度系统有轨电车历史简介•有轨电车在19世纪末出现，并技术日趋成熟；•汽车工业迅猛发展，有轨电车衰退；•由于交通堵塞及能源危机、环境污染等因素，有轨电车再次走上历史舞台。现代有轨电车特点：高效较廉价无污染外观形象现代化和控制方式现代化信号系统功能信号定义：用特定的物体的颜色、形状、位置，或用仪器和音响设备向行车人员传达行车相关的指示和命令等信息。信号系统功能信号系统的发展历程：骑马的人在列车前面打手势臂板信号机色灯信号机列车自动控制系统(大铁、地铁)有轨电车模式信号系统信号系统功能•保障行车安全•提高运营效率信号系统功能现代有轨电车控制特点：人工驾驶，主要由司机负责列车运行安全；配置必要的信号系统设备，具有道岔控制、车辆段信号联锁、申请路口优先等功能；信号系统给司机提供驾驶所需相关信息和报警提示，共同保障运行安全，提高运营效率。信号系统功能现代轨道交通领域，信号是“信号(显示)、联锁、闭塞”的总称，是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等设备及其他附属设施构成的完整的体系。当今信号系统已融信号、计算机、通信等先进技术与一体，向数字化、智能化、自动化方向发展。信号（显示）、联锁、闭塞进路（一）、定义：进路是列车或调车车列在站内运行时所经由的路径。（二）、办理进路的一般步骤：（1）、进路选择（2）、进路确定（3）、道岔操作及锁闭（4）、进路检测（5）、信号机选择（6）、信号机接通（7）、在完成列车运行或调车以后，进路能自动解锁信号（显示）、联锁、闭塞联锁（一）、定义：为了保证行车安全，通过技术方法，使进路、进路道岔和信号机之间按一定程序、一定条件建立起的既相互联系，而又制约关系，这种制约关系即联锁。（二）、联锁系统中的主要技术：1、进路空闲的检测技术采用轨道电路2、道岔控制技术扳动并锁止3、信号控制技术4、联锁技术电锁器联锁继电联锁计算机联锁5、故障导向安全技术信号（显示）、联锁、闭塞闭塞（一）、闭塞的定义闭塞是指列车进入区间（或闭塞分区）后，使之与外界隔离起来，区间两端车站都不再向这一区间（或闭塞分区）发车，以防止列车相撞和追尾。（二）、闭塞的分类1、站间闭塞（1）人工闭塞（2）半自动闭塞（3）自动闭塞2、闭塞分区间的闭塞（1）传统的自动闭塞（2）具有列车控制系统的自动闭塞固定闭塞准移动闭塞移动闭塞成都新筑路桥机械股份有限公司高铁信号系统简介------信号系统构成CTC/TDCS车站分机调度中心CTC车站联锁列控中心轨道电路应答器信号机道岔运行图进路命令临时限速信息轨道电路编码进路信息应答器报文控制速度曲线1、地面设备高铁信号系统简介------信号系统构成2、车载设备列车运行模拟高铁信号系统简介------信号系统构成高铁信号系统简介------设备功能列车占用检查轨道电路允许速度和闭塞分区长度临时限速和进路信息应答器行车许可及闭塞分区数量生成连续速度控制曲线车载设备HUULULL2L3L4L5轨道电路为CTCS-2级提供连续的行车许可速度曲线监控列车安全运行1350m1300m1350m1300m1350m1300m1250m1300m1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350HUULULL2L3L4L59200空闲区段：77950空闲区段：66650空闲区段：55300空闲区段：44000空闲区段：32650空闲区段：21350空闲区段：1速度曲线0空闲区段：0目标距离:行车许可模拟：高铁信号系统简介------运行模拟高铁信号系统简介------运行模拟速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-2级区段追踪运行模拟：有轨电车信号系统-----结构有轨电车信号控制系统正线道岔控制系统平交路口信号优先车辆段信号联锁信号车载设备中心运营调度系统有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统1、系统功能转换道岔，并对正线道岔进行联锁控制，实现道岔区段内道岔、进路表示器、轨道区段之间正确的联锁关系，控制进路的安全，正线道岔控制系统安全完整性等级需达SIL3。①控制转辙机转换道岔：自动控制、司机遥控、通过轨旁设置的按钮盘控制、使用专用工具人工扳岔；②道岔锁闭后，进路表示器信号开放，开放相位与道岔开通方向一致，司机按进路表示器相位驾驶电车通过道岔；③车辆驶出道岔控制区域后自动失去控制权，保证不会因司机误操作造成道岔再次转动，然后通过道岔。车辆取得控制权至车辆完全离开道岔区段期间，系统不授予其他车辆控制权，以保证运行安全；④具备检测道岔区段占用和出清的功能，以防止发生列车追尾或冲撞等事故；⑤具有较完善的自诊断功能。有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统2、系统结构图有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统3、设备及功能a.控制机柜故障-安全监视器故障-安全监视器电源直流750V或交流220V操作面板轨道电路接口车地通信接口断路器接线板防雷用于安装道岔控制系统部分组件，机柜内部具有温控装置调节柜内温度，可以根据道岔组数和项目现场情况调整机柜大小尺寸，柜内所有组件均固定于机柜背板。计轴点无绝缘轨道电路转辙机道岔表示灯进路信号机交通信号接口车地通信设备电源手操盘道岔融雪设备温控设备室外机柜配置接口时钟接口SICASSIMATICS7故障-安全核心控制器控制中心接口分线架有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统核心处理器：由CPU、通信板和I/O板组成，各板卡与CPU之间通过总线交换数据，核心处理器运行符合“故障-安全”程序，并将处理结果发送给I/O板（2取2结构）；道岔控制模块：驱动正线转辙机的动作，并具备设备监测功能；信号控制模块：驱动正线信号机工作，并具备设备监测功能；车地通信模块等。b.正线转辙机有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统（1）安全完整性等级达SIL4;（2）IP防护等级要求高，设有防水浸不锈钢外壳，进口设备一般达IP67；（3）可选择地埋式安装；c.信号机有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统（1）信号机显示符合欧洲标准；（2）LED型信号机；（4）信号机立柱上集成了道岔控制的操作按钮盘；（3）司机按信号显示驾驶行车；d.无绝缘轨道电路有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统作用：检测道岔区域内列车的占用、出清信息，为道岔控制联锁提供判断条件。其他检测方法：计轴探测区域探测区域发送端接收端信号发生器信号发生器整流测试继电器接口占用检测电容转辙机道岔轮对1、电容+电感（钢轨）构成谐振式传输电路；2、发送端输出工作频率，接收端根据接收到的频率判断占用或空闲；3、列车在检测区域运行，会产生交变磁场影响输出频率，当接收端检测的频率低于门限值时，使轨道电路占用。有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统特点：使用稳定，免维护；分路灵敏度高，防迷流干扰；对轨道板钢筋布置有特殊要求；轨道电路安装计轴安装e.车地通信设备有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统要求：车地双向通信方式：感应环线或通信天线感应环线通信依靠轨间电缆与车载天线的电磁感应，环线可安装在轨道的正中央，也可以安装在靠近轨道一边的位置。具体的安装位置取决于车载天线的安装位置。有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统4、道岔控制模式及流程分散控制模式系统以单独控制道岔为基础道岔控制器根据车次号信息自动控制道岔司机在驾驶室手动下发控制命令控制道岔操作设置在轨旁的控制盘操作道岔使用专用工具人工扳岔5、设备明细表有轨电车信号系统-----正线道岔控制子系统序号设备名称备注1控制机柜包含各型控制模块2正线转辙机3正线信号机含道岔按钮控制盘4无绝缘轨道电路5车地通信设备感应环线或天线有轨电车信号系统-----路口接近检测子系统1、系统功能（1）提高有轨电车的平均运行速度，保障整条线路运营的通畅与快捷；（2）保证有轨电车与社会车辆有序运行。2、系统结构当车辆A端车载系统与1号通信环建立通信后，申请信号优先当车辆B端车载系统与2号通信环建立通信后，路口信号恢复有轨电车信号系统-----路口接近检测子系统有轨电车信号系统-----路口接近检测子系统3、优先策略①绝对信号优先②相对信号优先③部分信号优先当检测器检测到有轨电车到达时，交通信号控制器就无条件中断当前的信号相位，直接给予有轨电车通过信号，出清路口后再相位恢复。不是无条件的中断当前信号相位，而是通过调整一个信号周期内不同相位出现的时间来达到有轨电车优先通行的目的。有选择的为有轨电车提供优先：在有轨电车客流高峰期提供优先，平时不优先或权衡有轨交通和地面交通延误情况，确定是否优先。有轨电车信号系统-----路口接近检测子系统相对信号优先策略绿灯提前绿灯延长相位插入有轨电车信号系统-----路口接近检测子系统序号控制策略绿灯启动时刻优先主体优先级别横向车流影响适用路口1绝对优先不等待所有有轨电车车辆最高最大与次要道路相交2相对优先略有等待所有有轨电车车辆较高较大车流基本相同的路口3部分优先同1或2部分有轨电车车辆最低最小车流大，优先影响大的路口优先策略比较有轨电车信号系统-----路口接近检测子系统4、界面划分有轨电车信号专业交通管理控制系统向路面交通控制系统提供有轨电车接近、到达及离开路口的信息接收有轨电车相关信息，决定是否进行信号优先及采用的优先策略，并对交通控制系统实施的相关改造5、接近检测子系统设备序号设备名称备注1列车位置检测设备感应环线或天线2控制箱包含与交通系统的接口设备有轨电车信号系统-----车辆段信号联锁系统1、系统功能计算机联锁设备对车辆段的调车作业进行集中控制；实现作业进路上的道岔、信号机、轨道区段联锁功能，保障调车作业安全。（1）实现进路上的联锁功能，满足故障—安全原则；（2）进路的办理、锁闭、解锁；（3）实现道岔的单操；（4）系统检测功能；（5）与其他系统的接口功能。2、系统结构有轨电车信号系统-----车辆段信号联锁系统有轨电车信号系统-----车辆段信号联锁系统3、设备组成a.计算机联锁设备SIL4安全认证双机热备或2乘2取2、3取2冗余结构实现进路的建立、锁闭及解锁功能，对室外设备进行控制全电子联锁设备驱采层通信层逻辑运算层人机会话层接口层室外设备上位机A维修机上位机B联锁机A联锁机B至第三方系统冗余热备特点：联锁设备中设置了全电子执行单元，取代了传统计算机联锁系统中继电器电路部分，占地面积小；模块化设计，简单快捷维护；完备的电务维修与微机监测功能。有轨电车信号系统-----车辆段信号联锁系统有轨电车信号系统-----车辆段信号联锁系统b.微机监测设备1)I、II路外电网的电压、电流、频率、功率、相位、断相、错序监测；2)电源屏输入输出电源的电压、电流以及电源屏模块状态的监测；3)道岔启动电流、功率监测，道岔分线盘表示电压监测；4)列车信号机灯丝回路电流监测；5)电缆绝缘、电源屏输出电源漏流监测；6)报警、存储和回放等。系统组成微机监测主机各型传感器外电网监测箱有轨电车信号系统-----车辆段信号联锁系统c.转辙机d.信号机有轨电车信号系统-----车辆段信号联锁系统e.计轴设备有轨电车信号系统-----车辆段信号联锁系统SIL4安全完整性等级认证4、设备明细表有轨电车信号系统-----车辆段信号联锁系统序号设备名称备注1计算机联锁设备双机热备2微机监测设备3微机计轴设备4转辙机地埋式5信号机LED6分线柜有轨电车信号系统-----车载设备1、系统功能配合中心综合调度系统实现车辆调度、视频监控、车内信息发布，主要完成接收和处理调度命令、接收和处理司机操作指令、车辆定位、车地信息传输、车地无线通信等功能。2、结构图3、设备及功能有轨电车信号系统-----车载设备车载主机完成车地通信的操作命令解析、信息处理、预留与其他设备接口车载无线通信设备通过3G天线链接无线公网，提供车载信息上传和下达的通道显示终端与驾驶员交流的人机界面，主要显示岔