轨迹交通设备课程论文 专 班 业： 级： 学生名字： 学 号： 目 一、信号体系的构成和基本功用 1.1 列车主动监控体系（ATS） 1.2 列车主动防护体系（ATP） 1.3 列车主动运转体系(ATO) 1.4 联锁体系 录 ?????????????????4 ???????????????? 4 ????????????????4 ????????????????4 ????????????????????5 二、 ATC 体系的阻塞方法???????????????????????５ 2.1 固定阻塞式 ATC 体系 ????????????????????? 5 2.2 移动阻塞式 ATC 体系????????????????????? 5 3.3 准移动阻塞式的 ATC 体系???????????????????? 6 三、 信号体系操控方法???????????????????????? 6 3.1 列车进路操控方法 ????????????????????? 6 ?????????????????? 6 3. 2 信号体系的人工操控方法 3.3 列车运转操控方法??????????????????7 四、 信号体系在我国的运用状况???????????????????? 7 五、信号体系存在的缺乏及合理化开展对策 ??????????????? 8 参考文献?????????????????????? 10 城市轨迹交通讯号体系 摘 要： 城市轨迹交通是现如今开展迅速、 人们遍及会挑选的交通出行方法。 它具有运量大， 速度快，环境污染小等许多长处，所以现在许多国家都在大力开展城市轨迹交通。信号 体系是城市轨迹交通的操控体系，效果是完结行车指挥，主动驾驭和超速防护以及运转 的操控和调整的任务，完成列车运转的主动化、科技化，确保了列车的运转安全，前进 了运转功率。首要介绍信号体系的构成、功用、操控方法、在我国的运用状况以及存在 的缺乏和开展对策。 关键词：城市，轨迹交通，信号体系，操控，阻塞 Abstract: Urban rail transit is now developing rapidly, it is generally choose mode of transportation. It has big capacity, fast speed, small environment pollution, and many other advantages, so many countries in developing urban rail transit. Signal system of urban rail transit is the control system, the role is to complete the command of driving and automatic driving and overspeed protection and the mission of the running control and adjustment, realize the automation of the train operation, science and technology, guarantee the running safety of train, improve the operation efficiency. Mainly introduces the composition of the signal system, function, control mode, the application in our country, and the deficiencies and the development countermeasures. Keywords: Cities, rail transit, signal system, control, and occlusion 一 信号体系的构成和基本功用 城市轨迹交通讯号体系首要由联锁体系和列车主动操控体系（简称 ATC）构成，列 车主动操控体系又分为三个子体系：即列车主动监控子体系、列车主动运转子体系、列 车主动防护子体系。 1.1 列车主动监控体系（ＡＴＳ） 列车主动监控体系是一个可以交流显现信息的智能化体系。 首要用于对列车运转状 态的主动监督，操控列车在线路上的运转，协助行车调度人员对整条线路上的列车施行 办理。在操控中心部分得首要效果包含：列车在运转中的操控以及调整运转操控，在列 车未依照运转图运转时及时作出调整或主动批改；办理和监督列车运转图的作业状况； 线路的监督和紧急状况报警操控，记载产生的毛病行为；列车运转所在方位的随时监控 和对列车行进轨迹的记载，为列车的调度员供给全线列车的行进状况；主动设定列车行 驶的进路，监督车站的联锁状况；列车时刻表的收拾、记载、批改以及调整操控。在联 锁集中站的首要功用是：操控和表明列车的进路；折返站折返方法的操控；车辆和地址 的交流信息以及信息的翻译；导游信息、意图地的显现；设定运转等级等。在车载 ATC 的首要功用包含：经过与ＡＴＯ的互通，为乘客反映导游音讯。例如：列车动身时刻， 到站的时刻，行进方向，停靠站名等。 1.2 列车主动防护体系（ＡＴＰ） 列车主动防护体系， 望文生义是对列车行进进程施行的防护和对相关设备进行监督 和操控，以到达对列车之间的距离的保护，完成超速防护的意图。ＡＴＰ的首要功用包 括： （１）主动检测列车方位，操控行车距离和进路的正确摆放，在泊车点前方一般设 置有防护段，ＡＴＰ可以核算泊车的方位进行泊车点防护。 （２）双向交流地上和车辆 的状况信息。例如：联锁设备的状况，地势，距离，速度等。得出安全规模内的安全速 度，以此进行车辆的办理和监督，确保运转的安全。 （３）施行接连的速度监督，车载 设备可以监测列车的运转速度， 在列车运转速度挨近保护速度时， 采纳制动是列车减速。 在未按要求减速时，可以采纳紧急制动，完成超速防护。 （４）对列车进路时的联锁安 全进行操控。联锁设备可以确保道岔，信号机，轨迹电路之间的安全联锁联系。 （５） 车载设备可以监控车门的开关状况，当列车停稳并满意要求时，ＡＴＰ才干答应打开车 门，相同的，在车门安全封闭时，列车才干正常运转。 （６）向主动运转体系传递操控 数据，与 ATS 交流信号设备状况和列车运转信息。 （7）可以监测报警功用。减小列车行 驶之间的距离，前进了对轨迹道路的使用率以及行进的安全性、可靠性。 1.3 列车主动运转体系（ATO） 列车主动运转体系首要是用地上信息操控列车的发动，制动。ATO 可以使列车常常 处于最佳运转状况，增加了乘客的舒适度，很大程度的确保了列车的按时到站而且削减 了车轮和钢轨之间的磨耗，节省了电能的耗费。列车主动运转体系的首要效果有以下几 点：在ＡＴＰ的保护曲线下，可以对列车的主动，合理驾驭进行操控。位地上传输列车 类型，班次和行进速度并取得地上的相关数据等。操控列车的发动和车门的主动开关。 在满意列车行进距离距离的前提下， 合理定制站内的ＡＴＯ曲线， 操控列车的牵引制动， 一起确保列车到站车门时与屏蔽门的对应。列车运转状况自确诊，产生毛病时可以当即 向驾驭员报警，并一起可以施行紧急制动。在列车行进状况下，依据ＡＴＳ的指令，能 够施行主动调整确保行车距离和游览速度，节省能源等。 １．４联锁体系 城市轨迹交通体系中的联锁集中站为有岔站。依据道岔方位的不同可以组成不 同的进路，由信号机提示列车是否可以进入进路。假如信号机的信号指示列车进入 A 条进路，而道岔敞开的是 B 条进路，这样就存在产生行车事端的风险。为了确保 列车在车站规模内的行进安全，在进路，道岔和信号机三者之间有着彼此约束的关 系，这样的联系就成为“联锁” 。联锁体系包含进路，道岔，信号机三者之间的相 互约束联锁和核算机联锁。核算机联锁是为了完成联锁的基本功用，完结对列车信 号体系设备和轨迹电路状况的监控， 确保列车正确进路敞开的进路， 确保运转安全。 二 ＡＴＣ体系的阻塞方法 为了确保列车的经过才能和行车安全，咱们以车站为分界点区分为多个区间，在区 间内不设置道岔，不能躲避车辆，所以在规则的区间内，只答应一列车经过，这种运转 的方法称为阻塞。阻塞方法首要分为固定阻塞式，移动阻塞式和准移动阻塞式这三种方 式。 2.1 固定阻塞式ＡＴＣ体系 固定阻塞是依据轨迹电路的信号体系，阻塞分区有固定的轨迹电路区分。列车将闭 塞分区作为最小行车距离， ATC 体系顺次施行行车指挥和列车运转的操控。 固定阻塞 ATP 体系传递信息量小，选用递进式操控方法，对列车运转操控的精确度不高，不只下降了 列车运转的舒适程度，还增加了驾驭员的作业，约束了列车的经过才能。固定阻塞分区 的区分依托特定列车的功用指标，当一条线路上有不同功用的列车时就不可行了，影响 了运转功率和列车类型的改变，为了确保行车安全和轨迹交通的开展，不太适合运用此 种阻塞方法。 2.2 移动阻塞式 ATC 体系 依据通讯的信号体系由于没有区分固定的阻塞分区， 追寻列车间的安全行进距离由 前后列车的运转等状况来确认，取消了物理层面的阻塞分区的区分，所以称为移动阻塞 信号体系。移动阻塞式 ATC 体系一般选用无线通讯、地上穿插感应环线、电缆，波导管 无线传输等媒体技能手段，向列车操控的车载设备传输信息。列车安全行进距离是依据 最大答应车速、当时泊车点的方位、线路相关信息核算得到的，数据可以被不断更新， 用于确保列车可以不间断地收到即时信息。 移动阻塞 ATC 体系使用车载与地上之间的数据传输， 使地上能接收到每列列车的具 体方位，并以此核算得出每一列列车的行进状况，进行体系更新后再发回给列车，列车 就可以依据这些信息核算出速度曲线，完成精准的定位泊车，前进了列车的通行才能， 最大极限的缩短了行车距离。 2.3 准移动阻塞式的 ATC 体系 准移动阻塞体系是依据轨迹电路的方针距离操控的信号体系， 在信息传递和体系自 身的才能上介于固定阻塞和移动阻塞之间， 列车取得的信息是距离运转前方方针点要走 的距离数据或列车的“运转权限”数据。准移动阻塞首要选用数字式音频无绝缘轨迹电 路， 感应环线或计轴等作为列车监测和信息传递的前言， 信息传输量大， 抗搅扰才能强。 向车载设备供给方针速度，距离，线路状况等信息，车载ＡＴＰ依据收到的信息核算出 速度曲线对列车施行安全操控，前进了轨迹线路的使用率。 准移动阻塞和固定阻塞方法相同都是选用轨迹旁检测来确认列车方位完成联锁。 准 移动阻塞 ATP 体系列车追寻运转的最小安全距离比较短，由此前进了列车的通行才能。 由于运用了速度曲线来操控列车，使列车的行进愈加安全。ATC 体系的三个子体系之间 的结合性比较强，车载设备也相对智能化，可习惯不同线路和列车类型的运转需求。 三 信号体系操控方法 3.1 列车进路操控方法 列车进路操控是列车的主动操控方法，包含中心级和车站级两种主动操控方法。中 央主动操控方法是中心 ATS 依据列车运转图和时刻表以及列车运转的相关信息， 车站联 锁表主动设置列车的进路。 车站主动操控是指车站的 ATS 体系可以依据在本站操控规模 内接收到的列车运转的状况和方案，主动操控所能统辖规模内的列车运转进路。车站的 联锁设备也可以按主动追寻运转方法，锁闭列车进路，确保列车进路的安全。 3.2 信号体系的人工操控方法 信号体系的人工操控方法相同分为中心级和车站级的人工方法。 中心人工操控方法 是由中心调度人员操控列车进路，其间包含了运转图的改变，贮存并实时宣布进路指令 以及将部分和悉数信号机设置于主动追寻进路方法状况。 车站的人工方法是指在车站控 制状况下，由车站值班员操控列车进路，包含贮存和宣布进路指令，和中心人工操控模 式相同，将统辖规模内的信号机设置于主动追寻进路方法的状况来设置列车进路，在获 得操控权后，可以人工操控全线 列车运转操控方法 列车运转操控方法包含四种方法，即ＡＴＯ方法，人工ＡＴＰ方法，约束人工驾驭 方法和非约束人工驾驭方法。在 ATO 方法下，列车司机担任敞开和封闭车门和按下动身 按钮，ＡＴＰ确保列车的运转安全，主动调整列车运转速度。ATO 完成在区间的主动合 理运转以及到站对位主动泊车操控。 人工 ATP 方法是指列车驾驭员操作列车封闭车门执 行动身查看，手动发动列车和泊车操控，ATP 完成列车的运转速度操控和超速防护。限 制人工驾驭方法是车载ＡＴＰ约束列车在某个固定低速下运转，列车超速时，ATP 可实 施逼迫泊车。非约束人工驾驭方法是彻底人工驾驭方法，车载设备不监控列车的运转。 四 信号体系在我国的运用状况 在我国，以北京、上海、广州、深圳等大城市为首的城市轨迹交通网络总路程已达 到 5000 公里。全国规划建造轨迹交通网的城市有 25 个。城市轨迹交通设备和技能也随 着电力、机械、电子等工业和科学技能的开展而得到前进。为了完成城市轨迹交通列车 运转的安全高效性，列车运营的一致指挥，列车调度和运转主动化，智能化，城市轨迹 交通体系有必要具有完好的，智能的，快捷的信号体系。 关于向北京上海这样交通运量大的城市，轨迹交通线路的信号体系应考虑选用准 移动阻塞式信号体系或移动阻塞式信号体系。北京地铁 10 号线信号体系选用的是基 于无线通讯技能的移动阻塞方法，这种运转方法选用先进的立异技能，安全性强，运转 功率高，但一起对信号体系的地上、车载等关键设备的技能性、稳定性、功用性要求也 十分高，因而，修理和保护的难度较大。 2008 年北京地铁 2 号线是我国第一条 CBTC 线路，标志着咱们正式进入移动阻塞时 代，为前进北京地铁的运输才能和运营安全奠定根底，为进一步缩短列车距离距离供给 了硬件条件。可是由于一些技能性问题，信号技能和设备仍然是依靠于国外的企业。直 到北京地铁亦庄线和昌平线的注册， 由北京交通大学安排自主研制的依据通讯的列车控 制体系（ＣＢＴＣ）成功经过国际认证。我国把握了 CBTC 的 ATP/ATO 核心技能。我国 地铁的开展从无到有，信号体系也从最早的依据轨迹电路的固定阻塞式信号体系，开展 到现在的依据通讯技能的列车主动操控体系（CBTC） ，阅历了近 40 年的根底研讨。我国 终究经过不懈尽力，成为了继德国、法国、加拿大之后，国际第四个自主研制 CBTC 系 统，把握其核心技能的国家。 信号体系在我国详细的运用状况见下表： 操控方法 固定阻塞方法 我国首要线 号线 号线 号线 准移动阻塞方法 广州地铁 1、2 号线 号线 号线 号线 号线 号线 香港机场快速线 移动阻塞方法 武汉轻轨 1 号线 号线 （包含ＣＢＴＣ体系） 上海地铁 6,7,8,9 号线（无线 号线 号线 号线 号线 号线 号线 五 信号体系存在的缺乏及合理化开展对策 现在， 我国大多数地铁线路改造运用了新的数字式轨迹电路的信号体系和依据无线 通讯的移动阻塞方法的信号体系。尽管新式的信号体系缩短了行车距离，前进了线路的 使用率，带来了许多便当，但一起也还存在着许多缺乏。例如：（１）城市轨迹交通讯 号体系造价较高，过火依靠国外的供货商，无法使国内企业参加竞赛，形成价格居高不 下。（２）无法有用施行互联互通，由于线路不同而选用不同的信号体系，形成了车载 设备与地上设备不兼容，然后约束了列车体系的互通，由于制式不一致，形成了修理工 作的杂乱，在经济上不合理。（３）技能标准不一致。由于我国城市轨迹交通开展时刻 较短，因而相关的技能指标不行一致。（４）现在我国的城市轨迹交通的建造上自主创 新才能较差，所以在城市轨迹的建造上大多仍是依靠于国外的技能和设备，这就约束了 我国城市轨迹建造的开展和技能的立异， 一起也不利于我国在轨迹交通方面与其他国家 的竞赛。（５）数字式轨迹电路有必要具有较强的抗搅扰才能，由于与牵引和供电设备之 间存在彼此影响， 所以只能依照轨迹电路区段进行定位， 无法进行愈加精确的定位。 （６） CBTC 体系定位依靠于无线信息传输， 一旦无线遭到搅扰， 中止或毛病就会对列车运转造 成影响。CBTC 所选用的设备不便于装置，修理难度大，所需费用较高。 关于以上所提出的我国城市轨迹交通讯号体系所存在的问题和缺乏， 关于我国城市 轨迹交通的开展，我有几点合理的主张。（1）活跃鼓舞国内信号体系硬件设备的自主 研讨和开发，学习国外的设备，独立更新并开发我国的信号硬件设备。多选用国内的企 业作为承包商，这样可以下降价格，也能促进国内技能的前进。（2）经过技能手段， 一致确认相关技能指标，这可以前进工程质量，前进功率。（3）加速信号体系技能的 立异，前进我国城市轨迹交通的信号体系设备的智能化水平。（4）为了行车安全，应 设置后备信号体系，这样在通讯信号毛病时，仍然可以确保安全，削减对运营的影响。 （5）大力开展 CBTC 体系作为城市轨迹交通线路的信号体系，活跃参加 CBTC 体系的研 究，开展国产化的 CBTC 设备。（6）前进修理和保护技能水平，加强设备的操作办理， 尽力削减毛病的呈现等。 参考文献 ［1］徐金祥，冲蕾主编.城市轨迹交通讯号根底.［M］.北京：我国铁道出版社，2014 ［2］何静主编.城市轨迹交通运营办理.［M］.北京：我国铁道出版社，2007 ［3］李红侠. 城市轨迹交通中移动阻塞信号体系的运用剖析.铁路通讯信号工程技能［J］ 2004.(1):38~41. ［4］肖宝弟，贾学祥.对我国城市轨迹交通讯号体系开展战略的考虑.现代城市轨迹交通［J］2004. （2） ：44~47. ［5］吕永宏，刘红燕.3 种城市轨迹交通操控体系.甘肃科技［J］2008.（11） ：115~117 ［6］颜景林编著．城市轨迹交通设备． ［M］ ．成都：西南交通大学出版社，2012. ［7］赵祎.地铁 CBTC 信号体系．[DB/OL] ．2010-5 ［8］ 张创， 城市轨迹交通讯号操控体系的研讨． [DB/OL]． ［9］蔡爱华 季锦章．地铁信号体系的现状及开展趋势．电子工程师［J］2000（5） ［10］我国论文网.浅谈我国地铁信号体系开展.[J/OL]