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第一章城市轨道交通信号设备概述


与铁路相比的特点:
1.运营范围不同 2.运行速度 3.服务对象 4.线路与轨道 5.车站 6.车辆段 7.车辆 8.供电 9.通信信号 10.运营管理
第一节 城市轨道交通信号设备的特点

【内容】轨道交通系统的车站直接服务于旅客。 在规划与设计轨道交通车站时,要注意到其不同 于城市间车站,主要体现在以下几个方面: (1)需要处理的行李很少或没有。 (2)旅客密度高,流量大,进出口的设计需要 更快速有效,因此,车辆设计也包含了较多、较 宽的自动门,站台设计一般与车厢地板同高。 (3)列车间隔较短,一般非高峰期间隔为 5~10分,高峰期最小间隔可达90秒,从而不 需要太多的等待候车空间和设施。
2、 离码模式一般采用音频数字轨道电路或音频轨道电 路加电缆环线或音频轨道电路加应答器,具有较大的信息 传输量和较强的抗干扰能力。通过音频数字轨道电路发送 设备或应答器向车载设备提供目标速度、目标距离、线路 状态(曲线半径、坡道等数据)等信息,车载设备结合固 定的车辆性能数据计算出适合于列车运行的目标距离速度 模式曲线(最终形成一段曲线控制方式),保证列车在目 标距离速度模式曲线下有序运行。不仅增强了列车运行的 舒适度,而且列车追踪运行的最小安全间隔缩短为安全保 护距离,有利于提高线路的通过能力。如上海地铁2号线 引进美国US&S公司、明珠线引进法国ALSTOM公司和广 州地铁1、2号线引进德国西门子公司的ATC系统均属此类。
第一节 城市轨道交通信号设备的特点



二、城市轨道交通对信号系统的要求 1.安全性要求高 2.通过能力大 3.保证信号显示 4.抗干扰能力强 5.可靠性高 6.自动化程度高 7.限界条件苛刻
第一节 城市轨道交通信号设备的特点

三、城市轨道交通信号系统的特点 1.具有完善的列车速度监控功能 2.数据传输速率较低





一、城市轨道交通的特点 与道路交通相比(优点): 1、容量大 2、运行准时、速达 3、安全,利于环境保护 4、节省土地资源 (缺点): 成本高,建设周期长,技术含量高建设难度大,一 旦遇有自然灾害尤其是火灾,乘客疏散困难。
第一节 城市轨道交通信号设备的特点


移动闭塞ATC系统



移动闭塞方式的ATC系统通常采用无线通信、地面交叉感应环线、波导 等媒体,向列控车载设备传递信息。列车安全间隔距离是根据最大允许 车速、当前停车点位置、线路等信息计算得出,信息被循环更新,以保 证列车不间断收到即时信息。 移动闭塞ATC系统是利用列车和地面间的双向数据通信设备,使地 面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息,并距此计算出每一列车 的运行权限,动态更新发送给列车,列车根据接收到的运行权限和自身 的运行状态,计算出列车运行的速度曲线,实现精确的定点停车,实现 完全防护的列车双向运行模式,更有利于线路通过能力的充分发挥。 移动闭塞ATC系统在我国还未有应用实例,国外能提供此类系统的 公司有:阿尔卡特公司交叉感应电缆作为传输媒介的ATC系统,在加拿 大温哥华“天车线”和香港KCRC西部铁路等应用,技术比较成熟,但 交叉感应轨间电缆给线路日常养护带来不便;美国哈蒙公司基于扩频电 台通信的移动闭塞应用在旧金山BART线,其系统结构、系统运用尚不 成熟;阿尔斯通公司基于波导传输信息的移动闭塞正在新加坡西北线试 验段安装调试。



固定闭塞ATC系统
固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路 的自动闭塞方式,闭塞分区按线路条件经 牵引计算来确定,一旦划定将固定不变。 列车以闭塞分区为最小行车间隔,ATC系 统根据这一特点实现行车指挥和列车运行 的自动控制。固定闭塞ATC系统又可分为 速度码模式和目标距离码模式。

1、 速度码模式(台阶式)
列车自动控制系统(ATC)
1、按闭塞布点方式:可分为固定式和移 动式。固定闭塞方式中按控制方式,又可 分为速度码模式(台阶式)和目标距离码 模式(曲线式)。 2、按机车信号传输方式:可分为连 续式和点式。 3、按各系统设备所处地域可分为: 控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车 载设备子系统、车场子系统。


如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国 GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统,该系统属70~80年代 的产品,技术成熟、造价较低,但因闭塞分区长度的设计受限于 最不利线路条件和最低列车性能,不利于提高线路运输效率。固 定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路,轨道电路传输 信息量少,对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码,从控制方 式可分成入口控制和出口控制两种,从轨道电路类型划分可分为 有绝缘和无绝缘轨道电路两种。 以出口防护方式为例,轨道电路传输的信息即该区段所规定 的出口速度命令码,当列车运行的出口速度大于本区段的出口命 令码所规定的速度时,车载设备便对列车实施惩罚性制动,以保 证列车运行的安全。由于列车监控采用出口检查方式,为保证列 车安全追踪运行,需要一个完整的闭塞分区作为列车的安全保护 距离,限制了线路通过能力的进一步提高和发挥。能提供此类产 品的公司有:英国WSL公司、美国GRS公司、法国ALSTOM公 司、德国SIEMENZ公司等。


3.联锁关系较简单单技术要求高
4.车辆段独立采用连锁设备
5.自动化水平高
德国纽伦堡地铁:透过列车前部的挡风玻璃窗,乘 客们能看到幽深蜿蜒的地铁隧道,仿佛进入时光隧 道
纽伦堡无人驾驶列车控制中心 工作人员可以通过计算机屏 幕和巨大的壁式监控器监视自动运行状况, 也可以看到整 个车厢以及站台的情况。
第一章 城市轨道交通信号 设备概述
孙 健
主要内容



第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
城市轨道交通信号设备的特点 城市轨道交通信号系统组成 城市轨道交通信号系统的地域分布 城市轨道交通信号的功能及其实现 我国城市轨道交通信号技术的发展 城市轨道交通信号系统的发展趋势
第一节 城市轨道交通信号设备的特点
第一节 城市轨道交通信号设备的特点

(4)需要设计或预留自动
检售票设施。 (5)当设计成高架或地下 型式时,要注意纵向流通 径路,与街道要保持良好 连接。 (6)城市车站位于高犯罪区时,要有特殊的保安措施。 (7)在郊区车站,需要为巴士、私家车提供乘降设施以及相应 的停车存放场所。


第二节 城市轨道交通信号系统组成


信号基础设备 转辙机——电动。电液。电空 信号机——地面信号机(矮型),高柱型 信号机 轨道电路——直流,交流相敏(工频, 25Hz),音频无绝缘轨道电路等
第二节 城市轨道交通信号系统组成
ATC(列车自动控制系统) ATP子系统 ATS子系统 ATO子系统
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