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文档之家› 13第十四章 城市轨道交通信号设备_铁路信号基础
13第十四章 城市轨道交通信号设备_铁路信号基础
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信号机的设臵 • 信号机的设臵原则
– 设于列车运行方向右侧
城市轨道交通的地面信号机设于列车运行方向 右侧,在地下部分一般安装在隧道壁上。特殊情况 可设于列车运行方向的左侧或其他位臵。
– 信号机柱的选择
高柱信号机具有显示距离远,观察位臵明确等 优点,因此车辆段的进段、出段信号机(以及停车 场的进场、出场信号机)均采用高柱信号机。而其 他信号机由于对显示距离要求不远,以及隧道内安 装空间有限,一般采用矮型信号机。
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测得实际运行速度,依此来对列车实行监督,使 之始终在安全速度下运行,以缩短列车运行间隔, 保证行车安全。 – 组成 采用轨道电路传送ATP信息时,ATP子系统由 设于控制站的轨旁单元、设于线路上各轨道电路 分界点的调谐单元和车载ATP设备组成,以及与 ATS、ATO、联锁设备的接口设备。
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城市轨道交通信号系统的组成
城市轨道交通的信号系统通常由列车运行自动 控制系统(ATC)和车辆段信号控制系统两部分组 成,用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、 信息管理、设备工况监测及维护管理,由此构成一 个高效的综合自动化系统。
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其中,综合显示屏、调度员及调度长工作站 设于主控制室。控制主机、通信处理器、数据库 服务器、维修工作站设于设备室。运行图工作站 设于运行图室。绘图仪和打印机设于打印室。培 训/模拟工作站设于培训室。控制中心配备在线式 UPS 及可提供30min后备电源的蓄电池。UPS设于 电源室,蓄电池设于蓄电池室。
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• 集中联锁站及轨旁设备
集中联锁站设有ATS车站分机、车站联锁设 备、ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终 端、乘客向导显示牌、紧急关闭按钮以及信号机 及发车指示器、转辙机。 ATP地面设备包括轨道电路,ATP地面编码发 码设备,与ATS、ATO、联锁设备的接口,用于 实现列车占用的检测和发送ATP信息,实现列车 运行超速防护。 ATO地面设备包括站台电缆环路,TWC车-地 通信设备,及与ATP、联锁设备的接口设备,以 发送ATO命令,实现列车最佳控制或列车自动驾 驶。
• 非集中联锁站及轨旁设备
非集中联锁站的设备只有发车指示器、紧急 关闭按钮和乘客向导显示牌。无道岔的非集中联 锁站轨旁仅有轨道电路的耦合单元等。有道岔的 非集中联锁站除了轨旁的耦合单元外,有防护信 号机和转辙机。
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车辆段设备 车辆段信号设备包括ATS分机、车辆段终端、 联锁设备、维修终端、信号机、转辙机、轨道电 路、电源设备。 车辆段设一台ATS分机。 车辆段派班室和信号楼控制台室各设一台终 端,与车辆段ATS分机相连。 车辆段设一套联锁设备,实现车辆段的进路 控制,并通过ATS分机与控制中心交换信息。联 锁设备只受车辆段值班员人工控制。
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试车线设备 试车线上设若干段与正线相同的ATP/ATO地 面设备,用于对车载ATC设备的试验。试车线设 备室内设用于改变试车线运行方向和速度的控制 台。试车线设备室配备一套适合于ATP/ATO设备 的UPS,不设蓄电池。 车载ATC设备 车载设备包括ATP和ATO两部分,用来接收 轨旁设备传送的ATP信息,计算列车运行曲线, 测量列车运行速度和走行距离,实行列车运行超 速防护以及列车自动运行,来保证行车安全和为 列车提供最佳运行方式。
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13.2 信号基础设备
城市轨道交通信号基础设备主要包括信号机、 转辙机、轨道电路、计轴器等,它们是城市轨道交 通信号系统的重要基础设备。
信号机
城市轨道交通采用色灯信号机。除了车辆段和 有岔站外,一般不设信号机。在城市轨道交通中, 列车的运行速度不取决于信号显示,即信号为非速 差信号。允许信号的绿灯、黄灯并不表示列车的运 行速度,而是代表列车的运行进路是走道岔直股还 是弯股。
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正线上防护信号机设于道岔区段,线路尽头 设阻挡信号机,用于指示列车运行,防护列车进 路。 在正向出站方向的站台侧列车停车位臵前方 设臵发车指示器,指示列车出站。 转辙机用以转换道岔。
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集中联锁车站配备一套适用于联锁设备、 ATS 、 ATP 、 ATO 设 备 的 在 线 式 UPS 及 可 提 供 15min后备电源的蓄电池组。 设维修用彩色显示器、键盘及鼠标,显示与 控制用显示器相同的内容及必要的维修信息,并 能对信号设备进行自动、手动测试,但不能进行 控制。 在站台适当位臵设乘客向导显示牌,用以显 示接近列车的到站时间等。 紧急关闭按钮用于在遇到紧急情况危及行车 安全时,关闭信号,使列车停车。
第十三章 城市轨道交通信号设备
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城市轨道交通(包括地下铁道和轻轨铁路)信 号设备是城市轨道交通的主要技术装备,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。现代化的城市轨道交通要求城市轨道交通 信号设备的现代化。
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• ATO子系统
– 功能与实现 用于实现“地对车控制”,即用地面信息实 现对列车驱动、制动的控制,包括列车自动折返, 根据控制中心的指令使列车按最佳工况正点、安 全、平稳地运行,自动完成对列车的启动、牵引、 惰行和制动,送出车门和屏蔽门同步开关信号。 使用ATO后,可使列车经常处于最佳运行状 态,高质量地自动驾驶,提高列车运行效率,避 免了不必要的、过于剧烈的加速和减速,提高了 旅客舒适度、列车正点率以及减少了能耗和轮轨 磨损。
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车站及轨旁设备 车站分集中联锁站和非集中联锁站。集中联 锁站一般为有道岔车站,也可能是无道岔的车站。 非集中联锁站一般为无道岔的车站。有道岔车站 根据需要和可能也可以由邻近车站控制,而成为 非集中联锁站。
13.1 城市轨道交通信号设备概述
信号系统作为城市轨道交通调度指挥和运营管 理的中枢神经,对城市轨道交通系统的安全、速度、 输送能力和效率密切相关。选择合适的信号系统可 以产生巨大的经济效率和社会效益。
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城市轨道交通对信号系统的要求
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• ATP子系统
– 功能与实现 对列车运行进行超速防护,对与安全有关的 设备实行监控,实现列车位臵检测,保证列车间 的安全间隔,保证列车在安全速度下运行,完成 信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线 路参数的输入,与ATS、ATO及车辆系统接口进 行信息交换。 ATP子系统不断将来自联锁设备和操作层面 上得信息、线路信息、前方目标点的距离和允许 速度信息等从地面通过轨道电路等传至车上,从 而由车载设备计算得到当前允许速度,或由行车 指挥中心计算出目标速度传至车上,由车载设备
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城市轨道交通信号系统的地域分布
按地域城市轨道交通信号系统分成五部分:控 制中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车 线设备、车载设备。 控制中心设备 控制中心设备属于 ATS 子系统,是 ATC 的 核心。 控制中心设备主要包括中心计算机系统、综 合显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作 站、培训/模拟工作站、绘图仪和打印机、维修工 作站、 UPS 及电池。
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车辆段联锁设备 车辆段设一套联锁设备,用以实现车辆段的进 路控制,并通过 ATS 车辆段分机与行车指挥中心交 换信息。车辆段联锁设备前期曾采用 6502 继电集中 联锁,近来均采用计算机联锁。 车辆段内试车线设若干段与正线相同的 ATP 轨 道电路和 ATO 地面设备,用于对车载 ATC 设备用 进静、动态试验。
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列车运行自动控制系统(ATC) ATC包括列车自动防护(ATP)、列车自动 运行(ATO)及列车自动监控(ATS)三个系统。 为确保行车安全和线路最大通过能力,一般 最大通过能力小于30对/h的线路宜采用ATS和ATP 系统,实现行车指挥自动化及列车的超速防护。 在最大通过能力较低的线路,行车指挥可采用以 调度员人工控制为主的CTC系统。最大通过能力 大于30对/h的线路,应采用完整的ATC系统,实 现行车指挥和列车运行自动化。
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– 组成 ATS 子系统包括控制中心设备和 ATS 车站、 车辆段分机。此外,在 ATC 范围内的各正线控制 站各设一套联锁设备,正线有岔站原则上独立设 臵联锁设备,当然也可以采用区域控制方法。
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– 组成 ATO子系统包括车载ATO单元和地面设备两 部分。地面设备有站台电缆环线、车-地通信设备 以及和ATP、联锁系统的接口设备。 ATO还装有双向通信系统,使列车能直接与 车站内的ATS系统接口,保证实现最佳的运行图 控制。
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设备室内设维修用彩色显示器、键盘及鼠标, 显示与控制室相同的内容及维修、监测有关信息, 并能对信号设备进行自动或手动测试,但不能控 制进路。 车辆段人口处设进段信号机,出口处设出段 信号机。存车库线中间进段方向设列车阻挡信号 机,段内其他地点根据需要设调车信号机。 车辆段内每组道岔设一台转辙机。 车辆段内轨道电路采用50Hz相敏轨道电路, 检查列车的占用和空闲。 车辆段信号楼内设臵适合于联锁设备、 ATS 设备的UPS及蓄电池。
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• ATS子系统
– 功能与实现 主要实现对列车运行的监督和控制,辅助调 度人员对全线列车进行管理,包括:调度区段内 列车运行情况的集中监视与控制,监测进路控制、 列车间隔控制设备的工作,按行车计划自动控制 轨旁信号设备以接发列车,列车运行实迹的自动 记录,时刻表自动生成、显示、修改和优化,运 行数据统计及报表自动生成,设备运行状态监测, 设备状态及调度员操作记录,运输计划管理等, 还具有列车车次号自动传递等功能。ATS 工作方 式为集中管理,分散控制。