《城市轨道交通信号基础教学课件作者谭丽娜第四章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市轨道交通信号基础教学课件作者谭丽娜第四章（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 区间闭塞技术,第一节 传统的闭塞技术 第二节 列控系统中的闭塞技术,返回,第一节 传统的闭塞技术,4. 1. 1 站间闭塞 站间闭塞就是两站间只能运行一列列车, 其列车的空间间隔为一个站间。按技术手段和闭塞方法, 又可分为电话闭塞、半自动闭塞、自动站间闭塞。 1. 电话闭塞 (1) 定义 电话闭塞法是人工办理闭塞的一种方法, 是车站/ 车辆段之间以电话记录号作为确认闭塞区间空闲的凭证, 车站值班站长(行车值班员) 填写好路票交付司机, 路票作为列车占用区间的凭证, 以发车手信号作为允许信号的一种行车组织方法。,下一页,返回,第一节 传统的闭塞技术,(2) 特征 站间或所间只准走行一列列
2、车; 人工办理闭塞手续; 人工确认列车完整到达和人工恢复闭塞。 ( 3) 基本规定 电话闭塞的闭塞区间为相同运行方向两架相邻出站信号机间的区域。 使用电话闭塞法行车时, 行车调度员发布电话闭塞法组织行车的调度命令后, 闭塞区间内列车采用非限制人工驾驶模式(NRM) 驾驶, 司机要加强瞭望, 遇弯道时, 司机需控制行车速度, 遇突发事件时能够随时停车。,上一页,下一页,返回,第一节 传统的闭塞技术,执行电话闭塞法区段, 进路上的道岔必须锁定, 优先使用ATS 站级工作站锁定, 当ATS 站级工作站电子锁定无法使用时, 由车站人员现场确认进路正确后使用钩锁器锁定。 列车进出折返线或存车线时, 比照
3、调车方式办理, 限速15 km/ h。车站准备好进路后, 先用无线通信设备通知司机, 然后由值班站长或指定人员在指定地点显示道岔开通信号, 司机凭信号显示进出折返线或存车线。 启动电话闭塞法行车的时机: 电话闭塞实施区域内全部列车已在站停稳, 所有区间空闲后, 行车调度员及时向有关车站及司机发布命令。,上一页,下一页,返回,第一节 传统的闭塞技术,电话记录号码使用规定: 电话记录号由五位数字组成, 前两位为车辆段(停车场)及车站编号, 后三位为序列号。一般上行/ 出车辆段(入停车场) 使用双数序列号, 下行/入车辆段(出停车场) 使用单数序列号。电话记录号码每站一组, 由车站编制。 (4) 路
4、票 路票的构成要素包括电话记录号码、车次、列车运行方向、车站行车专用章、车站值班员签名及日期。包括站间路票与段站间路票两种, 站间路票如图4-1-1 所示, 段站间路票如图4-1-2 所示。 2. 半自动闭塞,上一页,下一页,返回,第一节 传统的闭塞技术,(1) 定义 半自动闭塞是使用闭塞设备, 人工办理闭塞手续、开放出站信号, 列车凭出站信号机的允许信号显示作为发车凭证, 依靠轨道电路与信号机的联锁关系, 在列车驶入出站信号机内方后, 出站信号机自动关闭的闭塞方法。 (2) 特征 站间只准许走行一列列车, 人工办理闭塞手续, 信号机自动关闭, 人工确认列车到达,人工恢复闭塞。 3. 自动站间
5、闭塞,上一页,下一页,返回,第一节 传统的闭塞技术,(1) 定义 自动站间闭塞是在有区间占用检查的条件下, 自动办理闭塞手续, 列车凭信号显示发车后, 出站信号机自动关闭的闭塞方法。 (2) 特征 有区间占用检查设备; 站间或所间区间只准走行一列列车; 办理发车进路时, 自动办理闭塞手续; 自动确认列车到达和自动恢复闭塞。 4. 1. 2 自动闭塞 1. 定义与特征 (1) 定义,上一页,下一页,返回,第一节 传统的闭塞技术,将站间区间划分为若干个闭塞分区, 在每个闭塞分区的入口处, 设置相应的通过信号机予以防护, 司机凭借信号行车, 通过信号机的显示是根据列车的运行而自动变换的, 这样一种闭
6、塞制度就是自动闭塞。 (2) 特征 把站间划分为若干闭塞分区, 有分区占用检查设备, 司机可以凭借信号机显示行车, 也可以凭借车载信号行车; 站间能实现列车追踪; 办理发车进路时, 自动办理闭塞手续; 通过信号机的显示状态随列车走行自动变换。 列车根据前方列车位置, 通过轨道电路自动控制通过信号机的显示状态, 并向列车发送运行“指令”, 并且可以允许多列列车在区间运行。,上一页,下一页,返回,第一节 传统的闭塞技术,图4-1-4 所示是自动闭塞原理示意图,这种闭塞方式能够确保行车安全, 提高行车效率。 2. 分类 自动闭塞一般以地面信号为主, 车载信号为辅, 适用于列车最高运行速度在160 k
7、m/ h及以下的区段, 可分为: 三显示自动闭塞、四显示自动闭塞、多信息自动闭塞。 三显示自动闭塞就是通过信号机具有三种显示, 能预告列车前方两个闭塞分区状态的自动闭塞。分两个速度等级, 一个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。,上一页,下一页,返回,第一节 传统的闭塞技术,四显示自动闭塞就是通过信号机具有四种显示, 能预告列车前方三个闭塞分区状态的自动闭塞。分三个速度等级, 两个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。 多信息自动闭塞也称多显示自动闭塞, 是对四显示及以上自动闭塞的统称。高速列车多信息自动闭塞以机车信号显示为主, 客货混运的低速列车以地面信号为主。 为了确保列车在
8、区间内的运行安全, 列车由车站向区间发车时, 必须确认区间内没有列车, 并需遵循一定的规律组织行车, 以免造成列车正面冲突或追尾等事故。这种为保证列车运行安全, 在组织列车运行时, 通过设备或人工方式控制, 使连续发出的列车保持一定间隔的安全行车的技术方法, 称为行车闭塞法, 简称闭塞。,上一页,返回,第二节 列控系统中的闭塞技术,4. 2. 1 固定闭塞 列控系统采用分级制动模式时, 采用固定闭塞方式。 1. 固定闭塞原理概述 固定闭塞模式下, 后行列车的追踪目标点为前行列车所占用闭塞分区的始端, 后行列车从最高速度开始制动的计算点为要求开始减速的闭塞分区的始端, 这两个点都是固定的, 空间
9、间隔的长度也是固定的, 所以称为固定闭塞。 用轨道电路或计轴装置来划分闭塞分区, 具有列车定位和占用轨道的检查功能; 司机可以凭借车载信号行车; 站间能实现对列车追踪运行。,下一页,返回,第二节 列控系统中的闭塞技术,当采用滞后型阶梯分级速度控制模式时, 需要增加一个闭塞分区作保护区段, 如图4-2-1 所示; 当列控系统采用滞后型曲线分级速度控制模式时, 不需要增加一个闭塞分区作为保护区段, 如图4-2-2 所示。 固定闭塞方式的列控系统, 线路条件和列车参数在闭塞设计中均予以考虑, 并体现在地面闭塞分区的划分之中。列控系统根据每个闭塞分区的限速指令监督列车的速度。 2. 分级制动模式 分级
10、制动是以一个闭塞分区为单位, 根据列车运行的速度分级, 对列车运行进行速度控制。,上一页,下一页,返回,第二节 列控系统中的闭塞技术,分级制动的列车追踪间隔主要与闭塞分区的划分、列车性能和速度有关, 而闭塞分区的长度是以列车性能为依据并结合线路参数来确定的。分级制动模式又分为阶梯型和曲线型两种。 ( 1) 阶梯型分级速度控制模式 阶梯型分级速度控制又分为超前式和滞后式。一个闭塞分区的进入速度称为入口速度,驶离速度称为出口速度。 超前速度控制模式又称为出口速度控制模式, 给出列车的出口速度值控制列车不超过出口速度。超前速度控制模式又称为设备控制优先的方法, 在日本、德国城市轨道交通系统中都有应用
11、。,上一页,下一页,返回,第二节 列控系统中的闭塞技术,如图4-2-3 所示, 阶梯式实线为超前速度控制线, 粗虚线为列车实际减速运行线, 从最高速至零速的列车实际减速运行线为分段曲线组成的一条不连贯曲线组合。由于列控系统超前对出口进行了控制, 列车驶出每一个闭塞分区前必须把速度降至超前式速度控制线以下, 否则设备自动引发紧急制动, 以保证列车不会冒出闭塞分区。 滞后速度控制模式又称为入口速度控制模式, 给出列车的入口速度值监控列车在本闭塞分区不超过给定的入口速度值, 采取人控优先的方法, 控制列车不超过下一闭塞分区入口速度值。法国TVM-300 列控系统采用人控优先的方法, 只要在每一个闭塞
12、分区列车速度不超过给定的入口速度值, 就不会碰撞滞后式速度控制线。,上一页,下一页,返回,第二节 列控系统中的闭塞技术,万一列车失控, 在本闭塞分区的出口即下一闭塞分区的入口处的速度超过了给定的入口速度值, 碰撞了滞后式速度控制线, 即为撞墙, 此时触发设备自动引发紧急制动, 列车必然会越过第一红灯进入下一闭塞分区, 如此必须要增加一个闭塞分区作为安全防护区段, 俗称双红灯防护。 滞后速度控制模式如图4-2-4 所示, 粗虚线为列车实际减速运行线, 从最高速至零速的列车实际减速运行线为分段曲线组成的一条不连贯曲线组, 细虚线为撞墙后的紧急制动曲线。,上一页,下一页,返回,第二节 列控系统中的闭
13、塞技术,从上述可知, 阶梯型分级制动模式, 只是对每一个闭塞分区的入口速度或出口速度进行控制, 对列车速度的控制不是连续的, 车地传输的信息量较少, 设备相对简单。 阶梯型分级制动模式中车载信号设备不要求闭塞分区的线路参数, 曲线型分级制动模式只要求提供一个闭塞分区的线路参数。固定闭塞的列控系统属20 世纪80 年代技术水平,2002 年开通的大连快轨3 号线使用的列控系统是我国自主开发研制的列控系统, 属于此种类型。特点如下: 为了保证列车运行安全, 需要设置较长的保护区段;,上一页,下一页,返回,第二节 列控系统中的闭塞技术,以钢轨作为信息传输载体, 通过模拟轨道电路实现列车定位功能, 传
14、输信息量小, 对列车运行控制精度不高; 司机的劳动强度大, 对列车运行的舒适性控制不好; 不易实现列车的优化控制和节能控制, 限制了行车效率的提高。 在固定闭塞设计中, 要求的运行间隔越短, 闭塞分区(设备) 数也越多。列车最小行车间隔为100150 s。 上海地铁1 号线引进的GRS (现属ALSTOM) 公司的ATP 系统和北京地铁1 号线引进的西屋公司的ATP 系统均采用台阶式分级速度控制模式。,上一页,下一页,返回,第二节 列控系统中的闭塞技术,(2) 曲线型分级速度控制模式 曲线型分级速度控制, 根据列车运行的速度分级, 每一个闭塞分区给出一段速度控制曲线, 对列车运行进行速度控制。
15、法国TVM430 系统采取曲线式分级速度控制模式。如图4-2-5 所示, 粗实线为分段曲线式分级速度控制线, 从最高速至零速的列车控制减速线为分段曲线组成的一条不连贯曲线组合, 列车实际减速运行线只要在控制线以下就可以了, 万一超速碰撞了速度控制线, 设备自动引发紧急制动。因为速度控制是连续的, 所以不会超速太多, 紧急制动的停车点不会冒出闭塞分区, 不需增加一个闭塞分区作为安全防护区段, 设计时考虑留有适当的安全距离即可。,上一页,下一页,返回,第二节 列控系统中的闭塞技术,列控设备给出的分段的制动速度控制曲线, 是根据每一个闭塞分区的线路参数和列车自身的性能计算而定的, 闭塞分区的线路参数
16、可以通过地对车信息实时传输, 也可以事先在车载信号设备中存储, 通过核对取得。因为制动速度控制曲线是分段给出的, 每次只需一个闭塞分区线路参数, 与目标距离连续式一次速度控制模式曲线不同, 归属于分级速度控制范围。 3. 一级制动模式 一级制动是按目标-距离制动的, 根据与前行列车的距离或前方停车站的距离, 由控制中心根据目标距离、线路参数和列车自身的性能计算出列车制动模式曲线, 或由车载计算机计算, 按制动模式曲线控制列车运行。,上一页,下一页,返回,第二节 列控系统中的闭塞技术,线路参数可以通过地对车信息实时传输, 也可以事先在车载信号设备中存储, 通过核对取得。由于制动速度控制曲线是一次连续的, 需要一个制动距离内所有的线路参数, 地对车信息传输的信息量相当大, 可以通过无线通信、数字轨道电路、轨道电缆、应答器等地对车信息传输系统传输。目标距离速度控制列车制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的, 空间间隔的长度是不固定的, 适用于各种不同性能和速度列车的混合运行, 其追踪运行间隔要比分级速度控制小, 减速比较平稳, 旅客的舒适度较高, 是列车自动
