1、项目六 城市轨道交通通信与信号系统课程目标 了解城市轨道交通信号系统任务一 认识信号基础设备任务二 认识联锁设备任务三 认识列车自动控制系统任务四 了解城市轨道交通通信系统任务五任务一 城市轨道交通通信系统项目六 城市轨道通信与信号系统一 传输系统概述概述平面动画-传输系统的主要功能及构成传输系统是通信系统各站点与控制中心及站与站之间的信息传输和信息交换的通道。为城市轨道交通通信、信号、电力、自动售检票、PIS、办公自动化等系统提供语音、数据、图像等信息传输通道，在城市轨道交通通信系统中地位非常重要。一 传输系统系统设备系统设备1.控制设备2.传输设备l 光纤：由细长的玻璃束构成，能以激光脉冲
2、形式传输数字化信息。l 双绞线：由按规则螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，能传输电话通信中的模拟信号，也可传输数字信号。一 传输系统特点及常用接口特点及常用接口1.特点l 可靠性l 冗余性l 可扩展性l 可重构性l 灵活性2.提供接口类型l 太网接口（2Mbits、10Mbits、50Mbits、100Mbits）l E1接口（2Mbits）l RS422RS232RS485数据通信接口l 语音接口（具有64Kbit/s、2线4线、模拟数字、带信令无信令等特征）l 高质量音频接口（15kHz带宽）二 无线通信系统平面动画-无线通信系统的功能与组成概述概述二 无线通信系统功能及分类功能及分类1.
3、功能实现地铁无线通信。2.分类l 列车无线调度系统l 公安治安无线系统l 紧急防灾无线系统二 无线通信系统常用设备常用设备车站固定电台手持台二 无线通信系统两种通讯方式两种通讯方式1.专用频道方式专用频道方式是根据用途配置频道，有多少用途就配多少频道，每种频道只作一种用途，空闲时也不作他用。特点：设备简单、通话速度快，但这种方式在话务负荷上分布不均，某些繁忙的信道经常阻塞，而某些信道则经常处于空闲状态。2.集群方式所有用途共用一个频道，根据需要临时分配、设置一个控制频道和若干通话频道。平时移动台接收中心控制信息和向中心返回信息，通话时由中心分配通话频道，通话结束后自动返回。特点：共用频率、共用
4、设施、共享覆盖区、共享通信业务、分担费用和改善服务等优点。城市轨道交通无线通信系统的形式大多采用集群方式。二 无线通信系统无线对讲设备无线对讲设备-摩托罗拉摩托罗拉旋钮可编程侧键(背光)（位于MTP850机身侧面）PTT 键（位于MTP850机身侧面）软键发送键扬声器（位于小键盘下方）扬声器 控制键紧急呼叫键LED彩色屏幕菜单键开关/结束/返回键数字字母小键盘底部麦克风插孔通讯接口（位于MTP850机身底部）上下左右导航键天线二 无线通信系统无线对讲设备无线对讲设备-摩托罗拉摩托罗拉紧急呼紧急呼叫键叫键l 按下紧急呼叫键，对讲机将进入紧急呼叫模式。l 紧急呼叫模式既可在集群模式（标准模式）下作
5、用，也可在直通模式（不经系统）下作用。l 发起紧急呼叫的对讲机 ID 或用户别名将显示在所有接收对讲机的屏幕上，包括调度对讲机。二 无线通信系统无线对讲设备无线对讲设备-摩托罗拉摩托罗拉集群模式（TMO）组呼 用户与自己选择的通话组中的其他成员之间的即时通信；通话组是预先规定的一组用户，可以加入和/或发起组呼；按下并按住PTT键，通话，松开PTT键，接听。私密呼叫 两个用户之间的呼叫，其他对讲机均无法听到通话内容；按下并按住PTT键，等待对讲机发出“允许通话”铃声（如果配置了），然后松开PTT键，接听通话。直通模式组呼仅在紧急情况下使用，用户可以和同组的终端通信，组呼方式和集群方式相同。三 公
6、务电话系统概述及功能概述及功能平面动画-公务电话系统公务电话相当于企业的内部电话网，通过程控交换机，再通过中继线路与城市市话网相连，实现城市轨道交通内部及对外通话。程控交换机的分机，分布在城市轨道交通各办公管理部门、OCC、车站、设备室等需要通话的区域。三 公务电话系统构成构成为保证通话的质量、通话便捷。采用专网建设。网络的设计要求：l 用户距离短l 保证通话质量l 用户线路传输衰耗小l 可靠性高交换机1、交换机2交换机3环形网络结构设计（如右图）：当任意两台交换机间线路中断，通过迂回传输线保持通话，以保证网络可靠性，并且采用同一厂家设备组成同类网使终端之间的联结采用相同方式。四 专用电话系统
7、调度电话系统调度电话系统平面动画-调度电话系统l 使用对象：运营人员。l 支持设备：维护终端和数字录音设备。四 专用电话系统调度电话系统调度电话系统l 组成：调度总机、调度台和调度分机。l 传输通道：传输系统电缆。四 专用电话系统调度电话调度电话1.调度台设于运营控制中心（OCC），是调度业务的操作台，为调度人员提供专用的通信服务。城市轨道交通中，调度台一般设置在行车调度、电力调度、环控调度、维修调度、公安调度等岗位。2.调度分机设于各车站、车辆段、停车场，为各值班员提供通信服务。调度台呼叫分机，按热线功能方式，无需拨号；分机呼叫调度台分为一般呼叫和紧急呼叫，紧急呼叫时调度台有相应的信号显示。
8、3.调度交换机设于中央控制中心、车辆段、停车场、各车站设备房，完成各调度电话间数据交换。四 专用电话系统调度电话调度电话四 专用电话系统站内和轨旁电话站内和轨旁电话1.站内电话站内电话是为了适应站内岗位之间频繁通话而建立的独立的内部电话系统。站内电话主要提供车站内部通信和与相邻车站、联锁站间直达通信。站内电话是车站内部的电话系统，一般采用小型交换机实现。2.站间电话站间电话设置在站控室，可实现车站值班员与邻站、联锁站值班员的直达通话。站内电话四 专用电话系统站内和轨旁电话站内和轨旁电话2.轨旁电话轨旁电话是为系统运营和维护及应急需要，安装在隧道里的电话，它是列车司机和维修人员在紧急情况下及时联
9、系车站及相关部门的一种手段。轨旁电话由轨旁电缆与站内交换机连接，轨旁电话机具有抗冲击性和防潮的特性，区间内150200m安装一部电话，34部轨旁电话机并接使用同一号码，并且用多部电话交叉配置的方式增加可靠性。轨旁电话可同时接站内电话和公务电话，通过插座或开关实现号码转换。轨旁电话五 广播系统作用作用平面动画-广播系统l 对乘客广播：通知列车到站、离站、线路换乘、时间表变更、列车误点、安全状况，播放音乐改善候车环境；l 防灾广播：突发或紧急情况，组织指挥事故抢险，提高应急响应能力；l 对运营人员广播：发布有关通知信息，协同配合工作。五 广播系统广播系统的控制广播系统的控制1.控制方式中心控制和现
10、场控制2.控制优先级站台站厅站控室控制中心为了运营防灾的需要，考虑到现场职员掌握第一手资料，现场的优先级最高。当多等级信息同时触发时，正在播放的广播中断，自动进入按序等待状态。例如当站控室播放广播时，站台触发广播，站控室广播会被切断停止。五 广播系统广播系统的分类广播系统的分类1.地面广播l 广播区域：办公区域、站台、站厅、隧道、车辆段和停车场。l 广播对象：乘客和工作人员。2.车载广播l 广播区域：列车车厢l 广播对象：乘客车站广播控制盒六 时钟系统时钟系统的功能时钟系统的功能1.功能l 为运营部门及乘客提供统一的标准时间信息。l 为运营其他系统的中心设备提供统一的时间信号。2.意义l 保证
11、地铁运营及时准确提高运营服务。3.技术l 采用GPS标准时间。平面动画-时钟系统的主要功能及构成六 时钟系统时钟系统的组成时钟系统的组成1.组成由GPS标准信号接收单元、一级母钟、监控设备、二级母钟和子钟。l 一级母钟：设置于控制中心，其作用主要是将GPS标准信号接收单元的信息转换为时钟信息，有主备两套设备，在故障时可以实现自动转换。l 监控设备设置于控制中心，与一级母钟相连，可实时监控时钟系统各主要设备的运行状况。六 时钟系统时钟系统的组成时钟系统的组成1.组成由GPS标准信号接收单元、一级母钟、监控设备、二级母钟和子钟。l 二级母钟设置于车站或车辆段通信设备机房，具有独立的系统。二级母钟接
12、收一级母钟发送的标准时间和控制信息，并控制子钟运行，可独立于母钟单独运行。l 子钟设置于站厅、站台、值班室、调度室，为这些区域提供时间显示。六 时钟系统时钟系统的控制模式时钟系统的控制模式六 时钟系统时钟系统的控制模式时钟系统的控制模式1.中央控制运行模式时钟系统正常状况的控制模式，一级母钟系统正常接收GPS信号，传送标准时间给二级母钟及其他需要时间信号的设备，当一级母钟不能正常接收GPS信号时，则通过自身高稳晶振运作提供时间信号给二级母钟等终端用户，以满足地铁运营的要求。2.车站降级控制模式当一级母钟不能正常接收GPS信号且一级母钟故障不能向二级母钟传送时间信号时使用车站降级控制模式。此时二
13、级母钟自身高稳晶振运作提供子钟时间信号，但不给其他系统提供时间信号，当二级母钟故障时，子钟自行运作，继续向乘客提供时间显示。七 闭路电视监控系统闭路电视监控系统作用闭路电视监控系统作用闭路电视监控系统是运营人员实时监控现场情况，以提高运营组织管理效率，保证列车安全、正点运送乘客的系统，该系统借助于录像还可以进行安全事故取证。l 使用人员：控制中心调度管理人员、车站值班员、站台管理人员和列车司机l 监控内容：车站客流、列车出入站、旅客上下车、票务操作、电扶梯安全等。平面动画-闭路电视监控系统七 闭路电视监控系统闭路电视监控系统组成闭路电视监控系统组成七 闭路电视监控系统闭路电视监控系统组成闭路电
14、视监控系统组成闭路电视监控系统由摄像机（含监听头，即话筒）、控制部分、传输部分、监视器、报警部分和网管部分六部分组成。其中控制部分是整个闭路电视监控系统的核心，由视频切换器、视频网络控制器、视频分配器、画面分割器、录像机、远端解码器等设备组成。监视器集中常见摄像机七 闭路电视监控系统闭路电视监控系统组成闭路电视监控系统组成视频切换器画面监控器七 闭路电视监控系统闭路电视监控系统功能闭路电视监控系统功能1.图像显示功能车站工作人员可以对本车站的所有图像进行选择显示，可采用自动循环方式显示或人工单选方式显示任一幅本车站的图像。2.录像及回放功能数字硬盘录像机，可自动录制车站所有图像，并保留一段时间
15、。车站工作人员可通过车站回放键盘，在车控室监视器上查询、调取本站某一摄像机的某一时段录像，进行回放查看。3.图像汉字叠加功能可在各幅图像上叠加显示一些必要的信息，包括车站名称，摄像机位置及编号、日期和时间等信息。维护人员可以更改以上信息。七 闭路电视监控系统闭路电视监控系统功能闭路电视监控系统功能4.对可变摄像机的遥控功能为了最大限度地监视车站区域，设置了可变光圈、焦距和角度的可变摄像机。车站值班员，通过控制台的操作，可遥控设定所有可变摄像机的光圈、焦距和角度。5.驾驶员的监视功能为了保证乘客上、下车的安全，在列车进出站台时向驾驶员提供当前站台的监视录像，以便驾驶员查看车门及屏蔽门的开关情况，
16、防止夹伤乘客。八 乘客信息系统乘客信息系统概述乘客信息系统概述平面动画-乘客信息系统1.显示终端的位置站厅、站台、出入口、列车、换乘通道。2.显示内容l 常规信息：乘车须知、列车到发时间、列车时刻表、管理者公告、政府公告、出行参考、广告信息。l 紧急信息：紧急疏散。八 乘客信息系统乘客信息系统功能乘客信息系统功能1.显示紧急信息功能系统在紧急状况时（如火灾）播放临时的通告和警示，引导乘客。该系统可随时中断部分或所有的服务信息，播放紧急处理相关的信息，引导乘客迅速撤离，将损失降到最低。紧急信息显示八 乘客信息系统乘客信息系统功能乘客信息系统功能2.显示列车服务信息功能车站子系统的车站服务器实时从
17、ATS接收列车服务信息，再控制指定的终端显示器显示相应列车服务信息，如下班车的到站时间、列车时间表、列车阻塞异常、特别的列车服务安排等信息。列车服务信息显示乘客信息系统功能乘客信息系统功能3.显示乘客引导信息功能为了引导乘客安全快速地乘坐列车和离开站台到达地面，该系统在站厅、站台显示实时乘客疏导信息，引导乘客有秩序地候车和乘车，同时以最快的速度疏导乘客，保证地铁的运力最大化。八 乘客信息系统乘客信息系统功能乘客信息系统功能4.播放广告功能PIS可为轨道交通引入一个多媒体广告的发布平台，通过广告的播出，为轨道交通带来经营效益。广告可以分为图片广告、文字广告和视频广告。八 乘客信息系统信息显示优先
18、级信息显示优先级高优先级的信息优先显示，相同优先级的信息按照先进先出的规则进行显示。按照这个要求，信息显示的优先级规定如下：紧急灾难信息列车服务信息乘客引导信息一般站务信息及公共信息和商业信息紧急灾难信息为最高优先级信息，发生紧急情况时可以终止和中断其他所有优先等级的信息，系统以醒目的方式提示乘客进行紧急疏散。八 乘客信息系统乘客信息系统组成乘客信息系统组成乘客信息系统由中心子系统、车站子系统、车载子系统、网络子系统组成。八 乘客信息系统乘客信息系统组成乘客信息系统组成1.中心子系统中心子系统主要负责外部信息流的采集、播出版式的编辑、视频流的转换、播出控制和对整个PIS设备工作状态的监控以及网
19、络的管理。2.车站子系统车站子系统通过传输通道转播来自控制中心的实时信息，并在其基础上叠加本站的信息，如列车运行信息和各类个性化信息等。八 乘客信息系统乘客信息系统组成乘客信息系统组成3.车载子系统PIS车载子系统主要负责在列车行驶过程中播放列车到站信息、天气预报、文字新闻、其他信息等。4.网络子系统网络子系统是指城市轨道交通主干通信网提供给PIS的通道，该通道用来传输从OCC到各车站的各种数据信号和控制信号。八 乘客信息系统1.手持台使用说明通话发起者进行单向呼叫通话，需按下“通话键”。在听到一声“滴”的短音后且屏幕上出现T（正在发射）后，双方可以进行通话。对方讲话时，通话发起者松开“通话键
20、”，受到单向呼叫时屏幕将显示R（正在接收）。某地铁无线通信系统终端设备使用说明九 案例分享手持台通话2.无线调度台使用说明调度员进行单向呼叫时，调度员可在“轨道图”中点击列车车次或在“监听组设置”中选择列车车体，调度员说话需先点击“激活按钮（Active）”，然后按下“PTT”按键建立通话。通话完成后，调度员需点击“挂机”按钮将其挂断，结束通话，如图6-42无线调度台通话。因调度员在无线调度台轨道图上点击车次，显示一个列车车体呼号。调度员要求司机进行换端时，需说明列车司机换至哪段驾驶室。某地铁无线通信系统终端设备使用说明九 案例分享无线调度台通话任务二 了解城市轨道交通信号系统项目六 城市轨道
21、交通通信与信号系统一 城市轨道交通信号系统概念城市轨道交通信号系统是城市轨道交通的重要机电系统，它担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务。城市轨道交通系统的安全、速度、输送能力和效率与信号系统密切相关，以速度控制为基础的列车自动控制系统已成为城市轨道交通信号系统的共同选择。二 城市轨道交通信号系统基本组成信号系统联锁系统自动控制系统ATC自动防护系统ATP自动驾驶系统ATO自动监控系统ATS基础设备继电器信号机转辙机轨道电路城市轨道交通信号系统通常由列车运行自动控制（ATC）、联锁系统、信号基础设备三大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测
22、及维护管理，由此构成了一个高效的综合自动化系统二 城市轨道交通信号系统基本组成地铁信号系统地铁信号系统知识点视频：地铁信号系统三 城市轨道交通信号系统供应商我国常见的几个信号系统厂家为：中电十四所、卡斯柯、庞巴迪、中国通号、交控科技、自仪泰雷兹、日立、浙大网新。每个厂家各有优势，一个地铁公司通常不会固定一家信号系统供应商，但同一条线路的信号系统不会出现两个信号厂家。例如深圳地铁信号系统供应商为：1号线西门子，2、5、11号线卡斯柯，3号线庞巴迪，7号线北京交控科技，9号线自仪泰雷兹。信号系统供应商优劣势比较：http:/ 熟悉城市轨道交通信号基础设备项目六 城市轨道交通通信与信号系统一 继电器
23、信号继电器是自动控制系统中常用的电器，用于接通和断开电路，用以发布控制命令和反映设备状态，以构成自动控制和远程控制电路。继电器作用继电器作用一 继电器对继电器要求动作必须可靠、准确使用寿命长有足够的闭合和断开电路的能力有稳定的电气特性和时间特性较高的电气绝缘强度信号设备对继电器的要求信号设备对继电器的要求一 继电器信号继电器信号继电器城市轨道交通信号系统大多使用安全型继电器以确保设备具有“故障安全”特性。我国轨道交通信号中应用较多的是AX系列继电器，其基本结构属于直流无极继电器。平面动画-无极继电器工作原理二 信号显示信号可以分为以下四类：1.车载信号：列车驾驶室的驾驶室信号，现实当前列车允许
24、运行的最高行车速度。2.固定信号：轨道旁的固定信号机，显示前方是否畅通无阻，指示列车是否可以前行。3.指示标志：设置在轨道旁，为客车司机和工程车司机提供指示。4.手信号：运营指定人员展示的手信号。二 信号显示车载信号车载信号在正常情况下，列车在正线上是由列车自动保护电码操控列车，而这些电码会转化成驾驶室信号。电动列车的驾驶室设有HMI（人机界面），如左图所示，显示实际车速、目标车速、推荐车速和警告速度。列车实际车速接近推荐速度会产生报警，超过警告速度会紧急制动。Actual:60 Target:50 Max:709080603070504020010Km/h8888Train 9999Crew
25、Cars 6Date 2005.05.18Time 15:18LISTFAULT MESSAGECONFIRMLISTINFO MESSAGECONFIRMTC IDDocked NODwell-Depart-Mode WSPStationFinalXYZNextHoldNOSkipNODoorsTrainPlatformDisabledClosed-50DistancemNextSignalX2102Next SpeedRestrictionWSPOKATONOPOSOKEBONABC1000500200100502010521025738NextSignalStatusCall-on驾驶室
26、人机界面二 信号显示信号机作用是指挥行车，以保证列车的行车安全。列车在车辆段、出入段线、正线依照固定信号的显示行驶，城市轨道交通的信号机采用色灯信号机，如下图所示。固定信号固定信号二 信号显示色灯信号机是以其显示灯光的颜色、数目来表示的信号。色灯信号机有高柱和矮柱两种。高柱信号机：主要使用在需要显示距离远、观察位置明显的地方，如车辆段出段、入段信号机。矮柱信号机：一般使用在信号显示距离要求不远、隧道等安装空间有限的地方，例如车辆段内的信号机多采用矮柱信号机。固定信号固定信号三维模型-色灯信号机二 信号显示固定信号固定信号矮柱信号机高柱信号机二 信号机信号机显示颜色意义信号机显示颜色意义灯光显示
27、的颜色绿灯为允许信号，绿色和红色的反差较大，容易分辨。红色灯光为停车信号，人眼对红光最敏感，更能引起人的注意。黄灯为警惕信号，黄色显示距离远，且具有较强的分辨力。蓝色灯光：调车的禁止信号月白色灯光：调车的禁止信号红灯+黄灯：引导信号，有条件允许越过。二 信号显示指示标志指示标志指示标志是设置在轨道旁的标志，为司机提供额外指示，信号机提醒指示标志如左图所示。1、司机需按照指示标志驾驶，除非获得特别授权；2、不论任何情况不得启用、加设、移走或修改信号及指示标志，除非获得有关授权。3、不使用的指示标志必须在外框或标志前面打上“”号。指示标志二 信号显示手信号手信号手信号是一种铁路移动信号，它们是由人
28、直接挥动信号旗、信号灯或徒手来传达的各种行车命令。不同的城市轨道交通企业对手信号定义和展示方式不尽相同。上海地铁与南昌地铁手信号展示定义二 信号显示讨论：三 轨道电路轨道电路是利用钢轨线路与钢轨绝缘构成的电路。它是用来监督线路的占用情况，它的性能直接影响行车安全和运输效率。轨道电路的功能轨道电路的功能三 轨道电路轨道电路由钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接收端（轨道继电器）等组成。轨道电路组成轨道电路组成三 轨道电路当轨道电路内钢轨完好，无列车占用轨道时，继电器吸起，表示轨道电路空闲，此为轨道电路的调整状态。当轨道电路被列车占用，轨道电路被轮对分路，轮对电阻远小于轨道继电器线圈的电阻，流经轨
29、道继电器的电流大大减少，轨道继电器落下，表示轨道电路被占用，这时轨道电路呈分路状态。当轨道电路的钢轨断裂，轨道电路受电端轨道继电器中无电流通过，此时，轨道电路设备反映钢轨断轨。轨道电路工作原理轨道电路工作原理三 轨道电路轨道电路工作原理轨道电路工作原理平面动画：基本轨道电路工作原理四 转辙机转辙机是重要的信号基础设备，用于实现对道岔的转换和锁闭，是直接关系行车安全的设备，对于保证行车安全，提高运输效率，起着非常重要的作用。转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭四 转辙机转辙机作用转辙机作用1234转换道岔的位置，根据需要
30、转换至定位或反位。道岔转至所需位置并且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔。正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示。道岔被挤或因故处于四开位置时，及时给出报警或表示。四 转辙机转辙机分类转辙机分类动作能源和传动方式电动转辙机电动液压转辙机由电动机提供动力，采用机械传动方式。ZD6系列、ZDJ9型转辙机、S700K型都属于电动转辙机。由电动机提供动力，采用液压传动方式，简称电液转辙机。ZYJ7型转辙机属于电液转辙机。几种常见转辙机。四 转辙机供电电源分类直流转辙机交流转辙机采用直流电动机。既有线路使用较多的ZD6系列电动转辙机就是直流转辙机。采用三相交流电源，电动机为三
31、相异步电动机。S700K、ZDJ9型电动转辙机都属于交流转辙机。交流电动机没有换向器和电刷，故障率低，单芯电缆控制距离远。转辙机分类转辙机分类四 转辙机按锁闭方式内锁闭转辙机外锁闭转辙机机锁闭机构设置在转辙机内部，尖轨通过锁闭杆与锁闭装置连接。ZD6等系列电动转辙机大多采用内锁闭方式。依靠转辙机之外的锁闭装置直接锁闭密贴尖轨和基本轨，不仅锁闭可靠程度较高，而且列车过岔时对转辙机冲击小，有利于减少转辙机故障。转辙机分类转辙机分类四 转辙机转辙机分类转辙机分类平面动画：l ZD6-A转辙机l ZDJ9型电动转辙机l S700k型电动转辙机五 应答器应答器也称信标，它也是信号系统的基础设备，随着AT
32、C系统的普及，应答器在城市轨道交通得到广泛的应用。不同的应答器应用于不同的信号制式，而且称呼也不相同；而且有：有源应答器和无源应答器之分 也称有源信标和无源信标”平面动画-应答器工作原理五 应答器无源应答器无源应答器无源应答器本身不具备电源，当列车经过应答器时，地面应答器将预先写入的报文数据传送到车载应答器。无源应答器一般预先固定写入一条应答器报文，如线路坡度、最大允许速度、轨道电路参数等信息。五 应答器有源应答器有源应答器有源应答器本身具备电源，所以它存储的信息是可变的，因此列车经过应答器时，立即向列车发出应答器内部已存储好的随机信息。有源应答器与LEU（轨旁电子单元）连接，根据LEU设备所
33、发送的报文，变化的向列车传送应答器报文数据信息，内容主要包括编号、链接关系、临时限速、进路长度、线路载频、线路固定信息等。六 计轴器计轴器是一种通过检测和比较进入和离开轨道区段的列车车轮轮轴数，来判断相应轨道区段的空闲/占用状态，并将判断的结果经继电器输出到轨道状态检查设备。六 计轴器平面动画-计轴器工作原理六 计轴器计轴器组成计轴器组成计轴器由室内设备和室外设备组成。室内设备有运算器、继电器等，或者采用微型计算机构成主机系统。室外设备有轨道传感器和电子连接箱。室内设备和室外设备采用传输线路连接。七 案例分享“5.18”公主坟道岔事故道岔七 案例分享1、事故概述2013年4月8日3时公主坟站行
34、车值班员发现公主坟站5号道岔无法反位，立即通知信号值班人员。信号值班员接到通知后，立即进入公主坟站信号机房检查室内设备情况，维修人员进入综控室登记后，要求单操试验5号道岔。观察5号道岔电流表有动作，但反位没有位置表示。维修人员进入区间调整，在调整5#道岔反位时，由于技术能力有限，将定位密贴及表示调乱，致使道岔失去定位表示，维修人员多次反复调整该道岔，仍未能将道岔调整恢复。公司抢修人员到位后，为尽快恢复正线运营，决定先调整5号道岔定位密贴。七 案例分享2、事故分析l 事故发生直接原因：5号道岔表示缺口卡口，5号道岔反位没有位置表示。l 间接原因：一是维修人员技术能力有限、没有及时判断出道岔表示故
35、障，对道岔的密贴、表示调整不当，导致影响扩大。二是项目部执行相应应急抢险预案不到位。任务四 了解城市轨道交通联锁设备项目六 城市轨道交通通信与信号系统一 联锁及联锁设备进路的概念进路的概念列车由一个地点到另一个地点所运行的经路称为进路。进路又分为列车进路和调车进路两种。列车进路又分为接车进路、发车进路和通过进路。LMA进路：LMA是仅适用于CBTC模式下且只为受控列车排列的进路。一 联锁及联锁设备联锁联锁为了保障列车或调车车列在其进路上运行的安全，在道岔、进路和信号机之间必须存在着某些相互制约的关系，而且必须按照一定的程序才能动作和建立。我们把这种制约关系和程序称为“联锁”。它保证车站内列车运
36、行和调车作业的安全，并能提高车站的通过能力。平面动画-联锁基本原理一 联锁及联锁设备联锁设备联锁设备控制车站道岔、进路和信号，并实现它们之间联锁关系的设备称为联锁设备。联锁设备既可以分散控制，也可以集中控制。目前使用的联锁设备有继电联锁和计算机联锁。计算机联锁集中调度系统二 65026502电气集中联锁定义定义6502电气集中具有电路定型化程度高、逻辑性强，操作方法简便灵活、不易出错，维修、施工比较方便，符合“故障安全”原则，易与区间闭塞设备及其他信号设备结合等优点；又是调度集中和调度监督的基础设备。6502电气集中的设备由控制台、区段人工解锁按钮盘、继电器组合及组合架等组成。二 650265
37、02电气集中联锁控制台控制台控制台是车站值班员指挥行车、调车控制中心指挥列车运行和调车作业的控制中心。二 65026502电气集中联锁区段人工解锁按钮盘区段人工解锁按钮盘区段人工解锁按钮盘是在更换继电器、轨道电路停电恢复时解锁设备，恢复电路到正常状态；或者道岔区段不能解锁时办理故障解锁，取消进路时不能关闭信号的情况下关闭信号。二 65026502电气集中联锁继电器组合及组合架继电器组合及组合架6502电气集中联锁电路由若干种继电器定型组合构成，每个定型组合电路均由若干继电器组成，称为继电器组合。每个组合最多可以安装十个继电器，并将这些组合按设计要求安装在组合架上。三 SICASSICAS联锁系
38、统定义定义计算机联锁随着计算机技术的发展，计算机联锁正在凭借其更高速、更可靠的特点逐步取代继电联锁。20世纪70年代后期，随着微机的发展，从软件入手，软件冗余实现“故障一安全”。所谓“故障一安全”，就是要求铁路信号设备或系统一旦发生安全故障后能防止出现灾难性后果，自动导向安全一方的重要设计原则。如信号机红色灯丝断，则其信号显示向前转移。比较典型的计算机联锁系统为SICAS联锁系统，本书内容以SICAS联锁系统为例作简要介绍。平面动画-计算机联锁系统工作原理五层组成五层组成SICAS联锁系统设备主要由五层组成：1表示操作层2逻辑层 表示操作层是人机界面，是将设备和列车运行情况进行图形化显示，可通
39、过鼠标和键盘操作命令实现联锁命令操作，接收操作员命令给逻辑层处理。三 SICASSICAS联锁系统LOW工作站界面显示五层组成五层组成SICAS联锁系统设备主要由五层组成：1表示操作层2逻辑层 逻辑层是系统核心，是对联锁逻辑的处理。逻辑层应用了“双机热备”，“三取二”，“二乘二取二”等冗余技术提高了计算机联锁可靠性和安全性。三 SICASSICAS联锁系统 执行表示层是逻辑层和设备驱动层的接口，它分解逻辑层的命令，控制设备驱动层驱动设备，将采集设备驱动层的表示信息给逻辑层。3执行表示层五层组成五层组成计算机联锁设备主要由：2逻辑层4设备驱动层5现场设备层 设备驱动层是现场设备的驱动设备。现场设
40、备层如道岔、转辙机、信号机和轨道电路等现场设备。三 SICASSICAS联锁系统联锁系统故障时，如何保证行车安全？联锁系统是信号系统一个重要子系统，是列车运行安全的保障。然而当联锁设备发生故障时，将如何确保列车安全运行？联锁设备故障主要表现为信号显示错误、进路不解锁、进路不触发、道岔不转换或不密贴等。主要通过以下几方面来确保行车安全。四 案例分享1、限制行车速度，提高驾驶人员的专业技术水平当联锁发生故障后，只有靠驾驶员手动驾驶列车，因此首要措施就是限制列车运行速度，避免列车追尾等事件发生。当然，驾驶员的专业水平在此时也显得尤为重要。2、调整列车间隔，保证安全行车由于联锁设备故障会发生列车运行速
41、度低、作业时间长的现象。为实现均衡吸收客流、保证列车安全运行，需针对不同的区段采取不同行车间隔。3、采用电话闭塞法行车，有效组织行车在联锁设备故障后，应由控制中心对故障类型做出判断，了解影响范围，组织故障区段改为电话闭塞行车法，使两个站间为一个闭塞分区，每个闭塞分区只准一列车占用。任务五 理解城市轨道交通列车自动控制系统项目六 城市轨道通信与信号一 列车自动控制系统自动控制系统定义自动控制系统定义列车自动控制（ATCAutomaticTrainControl）系统是城市轨道交通信号系统最重要部分。它实现了列车指挥和运行的自动化，能最大限度地保证列车运行安全，提高运输效率，减轻运营人员的劳动强度
42、。由列车自动防护系统(ATP)、列车自动驾驶系统(ATO)和列车自动监控系统组成(ATS)。ATC系统组成一 列车自动控制系统ATC系统分类系统分类1、ATC系统按闭塞制式分为：移动闭塞准移动闭塞固定闭塞平面动画-闭塞分类一 列车自动控制系统ATC系统分类系统分类闭塞，是指为了防止列车区间线路上发生迎面相撞和同向追尾事故，采取的一定规律组织列车在区间的运行方法。123 固定闭塞将轨道划分为固定的闭塞分区，不论前车还是后车都是用轨道电路来监测的，所以系统只知道列车在哪个区段，并不知道列车的具体位置，所以列车的控制必然是分级的，阶梯式的。固定闭塞准移动闭塞移动闭塞 准移动闭塞对前后车的检测不同，前
43、车的检测仍然使用固定闭塞方式，而后车的监测使用移动的方式，获得后车的具体位置，这样后车可根据自身的位置、速度等情况选择制动点。移动闭塞则前、后两列车都采用移动式的定位方式，不存在固定的闭塞分区，列车之间的安全追踪间隔随着列车的运行而不断移动且变化。一 列车自动控制系统ATC系统分类系统分类2、ATC系统按结构来分可分为：点式ATC连续式ATC 点式ATC系统是在地面设置应答器，当列车驶过地面应答器，车载应答器与地面应答器对准时，车载应答器通过电磁感应的方式将能量传递给地面应答器，地面应答器的内部电路开始工作，将所存数据仍通过电磁感应传送到车上。列车计算机系统根据所得到的数据计算制动曲线。连续式
44、ATC系统，使用数字音频轨道电路从地面传至车上前方目标距离的一系列数据，车载设备计算传来的信息，实时计算允许速度曲线，并按此曲线控制。此系统速度监控实时、无级，可实现平稳驾驶。平面动画二 列车自动防护系统定义定义列车自动防护(ATPAutomatic Train Protection)系统，即列车运行超速防护或列车运行速度监督，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，实现列车运行安全间隔防护和超速防护。ATP子系统检测列车位置并向列车传送ATP信息(目标速度信息或目标距离信息)，列车收到ATP信息，自动实现速度控制，确保列车在目标距离内不超过目标速度的前提下安全运行。
45、平面动画-ATP系统工作原理二 列车自动防护系统ATP系统的工作原理系统的工作原理当车在区间行驶过程中，轨旁ATP计算机通过轨道电路将行车信息发送上车，车载ATP天线接收信息传递到车载ATP计算机。同时车载ATP计算机结合速度传感器收集到的列车状态信息（位移、方向等），形成对列车的自动防护，保证列车运行安全。当车进站时，车载ATP天线接受同步环线发送的停车位置信息，并将信息发送给车载ATP计算机，同时车载ATP计算机结合速度传感器收集到的列车状态信息，给出列车精确停车的方案。当车停稳时，车载ATP计算机向地面发送开关门信息。室外应答器接收信息传递室内应答器控制柜，进而驱动屏蔽门开关门，实现车门
46、与屏蔽门同步开关。二 列车自动防护系统ATP系统的功能系统的功能列车定位速度和距离测量停车点保护ATP监督功能超速防护列车间隔控制对列车安全的各个方面进行监督。包括速度、方向、车门、紧急制动、后退、报文、设备。严密监视速度限制不被超越，一旦超过，先提出警告，然后启动紧急制动，并记录。确定列车在路网中的地理位置。在保证行车安全（防止两列车发生追尾事故）情况下，提高运行效率（使两列车的间隔最短）。确定列车的速度和位置（距前方目标点的距离）。停车点有时就是危险点，通常在停车点的前方设置一段防护段，保证列车停在危险点前方。三级大客流 车门、屏蔽门控制ATP轨旁设备与屏蔽门采用安全接点的物理接口，只有列
47、车停在规定的停车点，列车车门与屏蔽门才能打开。列车自动驾驶系统（ATOAutomatic Train Operation）系统主要用实现“地对车控制”，即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制，根据控制中心指令自动使列车按最佳工况正点、安全、平稳地运行。ATO为非“故障一安全”系统，其控制列车自动运行，主要目的是模拟最佳司机的驾驶，实现正常情况下高质量的自动驾驶，提高列车运行效率，提高列车运行的舒适度，节省能源。三 列车自动驾驶系统定义定义三 列车自动驾驶系统ATO系统的工作原理系统的工作原理 ATO系统从ATP系统获得最大允许速度和列车实时速度，并根据ATS系统和定位系统的信息，发出牵引和制动
48、命令，驾驶车辆运行。ATO模式在以下条件下激活：ATP在SM模式；已过了车站停车时间；联锁系统已排列进路；车门关闭；驾驶手柄在零位。21平面动画-ATO系统工作原理三 列车自动驾驶系统ATO与与ATP关系关系手动驾驶司机人工驾驶ATP系统自动驾驶ATO系统自动ATP系统三 列车自动驾驶系统ATO与与ATP关系关系表示ATO和ATP关系的三种制动曲线：曲线为ATP计算的列车紧急制动曲线，列车一旦触及此曲线，ATP启动紧急制动，直到停车。曲线为ATP系统计算的制动曲线，此时的速度只是较ATP给出的最大速度略低，系统给出警告，不启动紧急制动。此时的减速度与最大常用制动相同。曲线为ATP计算的列车紧急
49、制动曲线，列车一旦触及此曲线，ATP启动紧急制动，直到停车。三 列车自动驾驶系统ATO与与ATP关系关系ATP是ATO的基础，ATO不能脱离ATP，必须从ATP系统获得基础信息。只有在ATP的基础上才能实现ATO，列车安全才有保证，因此ATO是ATP的发展和延伸。平面动画-速度目标距离模式ATO与ATP关系示意图列车自动监控系统（ATS-Automatic Train Supervision）主要实现对列车运行的监督和控制，包括：列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表、自动监测设备运行状态等，辅助调度人员
50、对全线列车进行管理。四 列车自动监控系统ATS系统的功能系统的功能1、控制中心设备。控制中心设备主要有：网络设备、服务器、存储设备、显示设备、打印设备等，具体包括以下设备：四 列车自动监控系统ATS系统的构成系统的构成 系统服务器：是ATS系统的核心设备，通过数据传输系统与网络上的其他设备实现数据交换。数据库服务器：用于存储列车运行的相关数据，可以为磁盘或光盘。调度工作站：用于行车调度指挥，是实际操作平台。调度员在控制中心监视和控制联锁设备及行车状态，工作站显示计划运行图和实际运行图。电源设备：控制中心的电源设备为以上工作站、服务器等设备提供可靠的不间断电源，保证控制中心列车自动监控系统可靠运
