20
CTC级别
Train 列车
Trackside 轨旁
地面ATP 无线 无线 联锁
HMI
ATO
轨道空闲检测
ATP 车轮传感器
信号机
雷达
测速器
LEU 轨旁电子单元 应答器天线 欧式应答器
21
点式通信级
• 点式通信级可作为连续式通信级的后备模 式，或在部分对运行间隔要求不高因而允 许使用固定闭塞列车分隔原理的线路上使 用。移动授权来自信号机的显示，该信息 通过可变数据应答器以点式通信模式从轨 旁向列车传输。列车如同连续式通信级中 一样在路网中得到定位，因此列车能在全 面考虑TDB 中详细的轨道信息并受ATP系统 监控的情况下自动地遵从所有的速度限制。
10
• 在连续式通信或者点式通信级下， Trainguard MT ATP/ATO系统保证列车的安全 和并对列车进行连续的监督。在连续式通 信级下，列车间隔是基于移动闭塞原理的。
11
Trainguard MT系统
• Trainguard MT系统是信号系统中提供列车自 动防护（ATP）和列车自动驾驶（ATO）功 能的一个强大而先进的子系统，可根据需 求应用不同的功能：
7
西门子城市轨道交通信号系统
• 用于北京地铁十号线（包括奥运支线）的 西门子城市轨道交通信号系统主要由以下 子系统组成： • SICAS®型微机联锁 • Trainguard® MT系统－连续式移动闭塞列车 控制系统（包括车载和轨旁ATP/ATO）。带 有点式通信ATP后备等级 • 由中央和本地控制设备组成的ATS系统 （VICOS® OC501和VICOS® OC101）。
14
地对车的通信等级
• 西门子城市轨道交通信号系统支持的通信 级：
• 联锁级：根据轨旁信号机显示的人工驾驶； 无地 - 车通信； • 点式通信级（即ITC）：ATP/ATO驾驶，通过 应答器实现地 - 车通信； • 连续通信级（即CTC）：ATP/ATO驾驶，通 过无线通道实现地 - 车之间的双向连续通信。
2
固定闭塞
• 在轮轨交通中，为保证列车运行安全，须保证列车 间以一定的安全间隔运行。早期，人们通常将线路 划分为若干闭塞分区，以不同的信号表示该分区或 前方分区是否被列车占用等状态，列车则根据信号 显示运行。不论采取何种信号显示制式，列车间都 必须有一定数量的空闲分区作为列车安全间隔。 • 在固定划分的闭塞分区中，每一个分区均有最大速 度限制。ATP 地面设备以一定间隔或连续地向列车 传递速度控制信息。该信息至少包含两部分：分区 最高限速和目标速度(下一分区的限速) 。列车根据 接收到的信息和车载信息等进行计算并合理动作。
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地对车的通信等级
CTC
列车连续控制
移动闭塞 无线电双向数据通信 过轨旁控制单元获得移动授权（连续通讯）
高控制级别
ITC
列车点式控制
固定闭塞 单向数据通信 通过应答器获得移动授权
IXL
联锁级控制
固定闭塞 轨旁设备未装备Trainguard MT 无移动授权（仅有信号机显示）
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控制级别切换
已定位+有效的CTC移动授权
34
• 计轴系统的列车检测功能
• 列车检测功能通过计轴系统来实现，并以 每个轨道区段是否“空闲”/“占用”的形 式给出列车的位置信息。 • 列车检测功能的输出是： • 用于实现联锁功能而汇报的轨道“物理空 闲”或“物理占用”状态。
35
• 列车折返
• 列车在终端站或其它定义的车站中进行折 返操作的功能，有以下的折返模式： • ATO自动折返运行模式 • ATP监督下的人工驾驶折返模式 • 无ATP监督的切除模式下的人工驾驶折返模 式
36
• 临时限速 • 临时限速功能被应用于一些特殊路段以降 低允许速度。临时限速可以由操作员按照 安全程序人工设置。设定的数据将从ATS系 统传送给ATP轨旁控制单元。ATP轨旁控制 单元通过连续式通信通道不断给列车发送 所有临时限速信息，同时车载ATP控制单元 将持续检测列车位置并对速度限制进行监 督。
已定位+有效的ITC移动授权
已定位+有效的CTC移动授权
IXL
已定位+有效ITC移动授权距 离为零
ITC
CTC
已定位+IXLT边界+驾驶员确认 已定位+失去定位+驾驶员确认
高列车控制级别
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列车驾驶模式
AM
自动驾驶模式
自动列车驾驶 通过ATO启动按钮离站 全ATP监督
手动驾驶 全ATP监督
高驾驶模式
SM
受监督的手动驾驶
RM
受限模式
手动驾驶 监督限制速度 驾驶员担负安全责任
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控制级别和驾驶模式
RM
SM
AM
控制级别
CTC ITC IXL

驾驶模式


19
连续式通信级
• 在连续式通信级条件下，Trainguard MT可支持采用 移动闭塞列车分隔原理对列车运行进行安全控制。 列车通过检测和识别应答器来确定自己的位置，列 车上有一个被称为轨道数据库（TDB）的铁路网络 图，应答器的位置标注于TDB中。结合OPG和雷达所 测量的列车位移，列车就可以知道其在轨道网络中 的确切位置并将位置报告发送给轨旁 ATP。 • 根据这些位置报告及轨道空闲检查设备的信息，轨 旁ATP计算出详细的路网空闲信息。该功能被称为 列车追踪。从轨旁向列车发送的移动授权遵从移动 闭塞原理下的安全列车分隔以及来自SICAS的其它联 锁条件。
12
Trainguard MT系统
• 连续式通信：使用无线系统来实现轨旁和车载设备 间的连续通信； • 点式通信：独立于连续通信通道，基于应答器的点 式通信通道可以从轨旁向车载设备传输数据； • 移动闭塞运行：与连续式通信通道一起运行，根据 移动闭塞原理对列车进行分隔以提供最小的运行间 隔，列车受ATP/ATO的控制； • 固定闭塞运行：与点式通信通道一起运行，根据固 定闭塞原理对列车进行分隔，列车受ATP/ATO的控制。 固定闭塞运行可被作为移动闭塞运行的后备模式；
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• LEU
• 轨旁电子单元是信号机和可变数据应答器 之间的接口。它评估信号机的显示并为可 变数据应答器产生报文。
32
• 安全接口（轨旁）
• 站台屏蔽门、紧急停车按钮和其它安全设 备通过SICAS ECC连接到WCU_ATP。输入输 出板上的安全继电器提供安全的输入、输 出。
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Trainguard MT信号系统的主要功能。
基于通讯的列车控制(CBTC)系统
西门子城市轨道交通信号系统
1
• 信号系统是地铁系统的核心，它能够在保 障乘客安全的前提下，确保运营性能能够 达到用户对一个有盈利能力系统的要求。 • 西门子城市轨道交通综合信号系统基于故 障-安全的系统并包含了故障-安全的车载设 备、轨旁列车防护系统以及自动列车监督 系统。
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ITC通信级别
Train 列车
Trackside 轨旁
HMI
Interlocking 联锁
ATO TVD 轨道空闲检测 ATP 车轮传感器 轨旁电子单元 LEU 信号机
雷达
测速器Biblioteka 应答器天线欧式应答器
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联锁级
• 当连续或点式通信级都不能正常工作时， 可以进一步采用此降级模式运行。此时将 由标准的色灯信号机提供全面的联锁级列 车防护。
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• 对列车运行方向和列车后溜的监控(车载) • 列车的运行方向受到连续的监控。
• 每列列车都有后溜监督功能，所监督的后 溜距离可根据运行要求进行配置，设置为2 米。
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IXL通信级别
Train 列车 Trackside 轨旁
Interlocking 联锁
TVD 轨道空闲检测 Signal 信号机 Wheel Sensor 车轮传感器
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北京地铁十号线的无线系统
• 无线通信子系统主要包含了标准的、符合 IEEE 802.11b标准的无线局域网部件。
• 在地铁系统中，信息传输系统设备将同时 分布于车辆和轨道设备之间。接收信息或 发送信息的设备被通过唯一的IP地址（源地 址或目的地址）标识。这也应用于冗余的 设备，每个单元都将被自己唯一的IP地址标 识。
8
• 这些子系统被概括定义为四层，以分级实 现为北京十号线（包括奥运支线）设置的 功能： • 中央控制层，指北京地铁十号线（及奥运 支线）的ATS系统 • 轨旁层，指沿轨道线路分布的部件 • 通信层，提供轨旁与车载之间的点式或连 续式通信 • 车载层，包含Trainguard MT的车载子系统
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ATC系统总体结构
3
• 传统的固定闭塞制式下，系统无法知道列 车在分区内的具体位置，因此列车制动的 起点和终点总在某一分区的边界。为充分 保证安全，必须在两列车间增加一个防护 区段，这使得列车间的安全间隔较大，影 响了线路的使用效率。
4
准移动闭塞
• 准移动闭塞在控制列车的安全间隔上比固定闭 塞进了一步。它通过采用轨道电路辅之应答器 来判断分区占用并传输信息；可以告知后续列 车继续前行的距离,后续列车可根据这一距离 合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延 伸至保证其安全制动的地点，从而可改善列车 速度控制，缩小列车安全间隔,提高线路利用 效率。但准移动闭塞中后续列车的最大目标制 动点仍必须在先行列车占用分区的外方，因此 它并没有完全突破轨道电路的限制。
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轨旁设备
• Trainguard MT轨旁设备包括以下组件： • WCU_ATP
• 安全轨旁控制单元，为室内设备，其执行 ATP功能。该计算机与ATS系统中的Vicos OC 及Sicas交换数据。
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• WCU_TTS • Trainguard MT的非安全轨旁控制单元，为各 种类型的ATS提供所有列车的表示以及中央 服务和诊断系统。