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1、1,现代有轨电车信号系统 2015年11月,1,1,目录,有轨电车历史简介,信号系统功能,高铁信号系统简介,有轨电车信号系统,正线道岔控制,平交路口优先,车辆段联锁系统,车载设备,运营调度系统,2,有轨电车历史简介,有轨电车在19世纪末出现，并技术日趋成熟；,汽车工业迅猛发展，有轨电车衰退；,由于交通堵塞及能源危机、环境污染等因素，有轨电车再次走上历史舞台。,现代有轨电车特点： 高效 较廉价 无污染 外观形象现代化和控制方式现代化,3,信号系统功能,信号定义： 用特定的物体的颜色、形状、位置，或用仪器和音响设备向行车人员传达行车相关的指示和命令等信息。,4,信号系统功能,信号系统的发展历程：
2、骑马的人在列车前面打手势,臂板信号机,色灯信号机,列车自动控制系统(大铁、地铁),有轨电车模式信号系统,5,信号系统功能,保障行车安全,提高运营效率,信号系统功能,现代有轨电车控制特点： 人工驾驶，主要由司机负责列车运行安全； 配置必要的信号系统设备，具有道岔控制、车辆段信号联锁、申请路口优先等功能； 信号系统给司机提供驾驶所需相关信息和报警提示，共同保障运行安全，提高运营效率。,6,信号系统功能,现代轨道交通领域，信号是“信号(显示)、联锁、闭塞”的总称，是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等设备及其他附属设施构成的完整的体系。 当今信号系统已融信号、计算机、通信等先进技术与一体，向数字
3、化、智能化、自动化方向发展。,7,信号（显示）、联锁、闭塞,进路 （一）、定义： 进路是列车或调车车列在站内运行时所经由的路径。 （二）、办理进路的一般步骤： （1）、进路选择 （2）、进路确定 （3）、道岔操作及锁闭 （4）、进路检测 （5）、信号机选择 （6）、信号机接通 （7）、在完成列车运行或调车以后，进路能自动解锁,8,信号（显示）、联锁、闭塞,联锁 （一）、定义： 为了保证行车安全，通过技术方法，使进路、进路道岔和信号机之间按一定程序、一定条件建立起的既相互联系，而又制约关系，这种制约关系即联锁。 （二）、联锁系统中的主要技术： 1、进路空闲的检测技术 采用轨道电路 2、道岔控制技
4、术 扳动并锁止 3、信号控制技术 4、联锁技术 电锁器联锁 继电联锁 计算机联锁 5、故障导向安全技术,9,信号（显示）、联锁、闭塞,闭塞 （一）、闭塞的定义 闭塞是指列车进入区间（或闭塞分区）后，使之与外界隔离起来，区间两端车站都不再向这一区间（或闭塞分区）发车，以防止列车相撞和追尾。 （二）、闭塞的分类 1、站间闭塞 （1）人工闭塞 （2）半自动闭塞 （3）自动闭塞 2、闭塞分区间的闭塞 （1）传统的自动闭塞 （2）具有列车控制系统的自动闭塞 固定闭塞 准移动闭塞 移动闭塞,10,成都新筑路桥机械股份有限公司,高铁信号系统简介-信号系统构成,轨道电路,应答器,运行图,进路命令,临时限速信息
5、,轨道电路编码,进路信息,应答器报文,控制,1、地面设备,11,高铁信号系统简介-信号系统构成,2、车载设备,12,列车运行模拟,高铁信号系统简介-信号系统构成,13,高铁信号系统简介-设备功能,列车占用检查,轨道电路,允许速度和闭塞分区长度,临时限速和进路信息,应答器,行车许可及闭塞分区数量,生成连续速度控制曲线,车载设备,轨道电路为 CTCS-2级提供连续的行车许可,监控列车安全运行,14,1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350,9200 空闲区段：7,7950 空闲区段：6,6650 空闲区段：5,5300 空闲区段：4,4000 空闲区段：3
6、,2650 空闲区段：2,1350 空闲区段：1,速度曲线,0 空闲区段：0,目标距离:,行车许可模拟：,高铁信号系统简介-运行模拟,15,高铁信号系统简介-运行模拟,速度限制曲线,时速(km/h),目标停车点,CTCS-2级区段追踪运行模拟：,16,有轨电车信号系统-结构,有轨电车信号控制系统,正线道岔控制系统,平交路口信号优先,车辆段信号联锁,信号车载设备,中心运营调度系统,17,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,1、系统功能,转换道岔，并对正线道岔进行联锁控制，实现道岔区段内道岔、进路表示器、轨道区段之间正确的联锁关系，控制进路的安全，正线道岔控制系统安全完整性等级需达SIL3。 控
7、制转辙机转换道岔：自动控制、司机遥控、通过轨旁设置的按钮盘控制、使用专用工具人工扳岔； 道岔锁闭后，进路表示器信号开放，开放相位与道岔开通方向一致，司机按进路表示器相位驾驶电车通过道岔； 车辆驶出道岔控制区域后自动失去控制权，保证不会因司机误操作造成道岔再次转动，然后通过道岔。车辆取得控制权至车辆完全离开道岔区段期间，系统不授予其他车辆控制权，以保证运行安全； 具备检测道岔区段占用和出清的功能，以防止发生列车追尾或冲撞等事故； 具有较完善的自诊断功能。,18,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,2、系统结构图,19,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,3、设备及功能,a.控制机柜,用于安装
8、道岔控制系统部分组件，机柜内部具有温控装置调节柜内温度，可以根据道岔组数和项目现场情况调整机柜大小尺寸，柜内所有组件均固定于机柜背板。,20,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,核心处理器：由CPU、通信板和I/O板组成，各板卡与CPU之间通过总线交换数据，核心处理器运行符合“故障-安全”程序，并将处理结果发送给I/O板（2取2结构）； 道岔控制模块：驱动正线转辙机的动作，并具备设备监测功能； 信号控制模块：驱动正线信号机工作，并具备设备监测功能； 车地通信模块等。,21,b.正线转辙机,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,（1）安全完整性等级达SIL4; （2）IP防护等级要求高，设有防
9、水浸 不锈钢外壳，进口设备一般达IP67； （3）可选择地埋式安装；,22,c.信号机,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,（1）信号机显示符合欧洲标准；,（2）LED型信号机；,（4）信号机立柱上集成了道岔控制 的操作按钮盘；,（3）司机按信号显示驾驶行车；,23,d.无绝缘轨道电路,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,作用：检测道岔区域内列车的占用、出清信息，为道岔控制联锁提供判断条件。其他检测方法：计轴,1、电容+电感（钢轨）构成谐振式传输电路；,2、发送端输出工作频率，接收端根据接收到的频率判断占用或空闲；,3、列车在检测区域运行，会产生交变磁场 影响输出频率，当接收端检测的频率低
10、于门限值时，使轨道电路占用。,24,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,特点：,使用稳定，免维护；,分路灵敏度高，防迷流干扰；,对轨道板钢筋布置有特殊要求；,轨道电路安装,计轴安装,25,e.车地通信设备,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,要求：车地双向通信,方式：感应环线或通信天线,感应环线通信依靠轨间电缆与车载天线的电磁感应，环线可安装在轨道的正中央，也可以安装在靠近轨道一边的位置。具体的安装位置取决于车载天线的安装位置。,26,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,4、道岔控制模式及流程,分散控制模式,系统以单独控制道岔为基础,道岔控制器根据车次号信息自动控制道岔,司机在驾驶室手动
11、下发控制命令控制道岔,操作设置在轨旁的控制盘操作道岔,使用专用工具人工扳岔,27,5、设备明细表,有轨电车信号系统-正线道岔控制子系统,28,有轨电车信号系统-路口接近检测子系统,1、系统功能,（1）提高有轨电车的平均运行速度， 保障整条线路运营的通畅与快捷；,（2）保证有轨电车与社会车辆有序运行。,2、系统结构,29,有轨电车信号系统-路口接近检测子系统,30,有轨电车信号系统-路口接近检测子系统,3、优先策略,绝对信号优先,相对信号优先,部分信号优先,当检测器检测到有轨电车到达时，交通信号控制器 就无条件中断当前的信号相位，直接给予有轨电车 通过信号，出清路口后再相位恢复。,不是无条件的中
12、断当前信号相位，而是通过调整一 个信号周期内不同相位出现的时间来达到有轨电车 优先通行的目的。,有选择的为有轨电车提供优先：在有轨电车客流高峰 期提供优先，平时不优先或权衡有轨交通和地面交通 延误情况，确定是否优先。,31,有轨电车信号系统-路口接近检测子系统,相对信号优先策略,绿灯提前,绿灯延长,相位插入,32,有轨电车信号系统-路口接近检测子系统,优先策略比较,33,有轨电车信号系统-路口接近检测子系统,4、界面划分,有轨电车信号专业,交通管理控制系统,向路面交通控制系统提供有轨电车接近、到达 及离开路口的信息,接收有轨电车相关信息，决定是否进行信号 优先及采用的优先策略，并对交通控制系统
13、 实施的相关改造,5、接近检测子系统设备,34,有轨电车信号系统-车辆段信号联锁系统,1、系统功能,计算机联锁设备对车辆段的调车作业进行集中控制； 实现作业进路上的道岔、信号机、轨道区段联锁功能， 保障调车作业安全。,（1）实现进路上的联锁功能，满足故障安全原则；,（2）进路的办理、锁闭、解锁；,（3）实现道岔的单操；,（4）系统检测功能；,（5）与其他系统的接口功能。,35,2、系统结构,有轨电车信号系统-车辆段信号联锁系统,36,有轨电车信号系统-车辆段信号联锁系统,3、设备组成,a.计算机联锁设备,SIL4安全认证,双机热备或2乘2取2、3取2冗余结构,实现进路的建立、锁闭及解锁功能，
14、对室外设备进行控制,全电子联锁设备,特点： 联锁设备中设置了全电子执行单元，取代了传统 计算机联锁系统中继电器电路部分，占地面积小； 模块化设计，简单快捷维护； 完备的电务维修与微机监测功能。,37,有轨电车信号系统-车辆段信号联锁系统,38,有轨电车信号系统-车辆段信号联锁系统,b.微机监测设备,1) I 、II 路外电网的电压、电流、频率、功率、相位、断相、错序监测；,2) 电源屏输入输出电源的电压、电流以及电源屏模块状态的监测；,3) 道岔启动电流、功率监测，道岔分线盘表示电压监测；,4) 列车信号机灯丝回路电流监测；,5) 电缆绝缘、电源屏输出电源漏流监测；,6) 报警、存储和回放等。
15、,系统组成,微机监测主机,各型传感器,外电网监测箱,39,有轨电车信号系统-车辆段信号联锁系统,c.转辙机,40,d.信号机,有轨电车信号系统-车辆段信号联锁系统,41,e.计轴设备,有轨电车信号系统-车辆段信号联锁系统,SIL4安全完整性等级认证,42,4、设备明细表,有轨电车信号系统-车辆段信号联锁系统,43,有轨电车信号系统-车载设备,1、系统功能,配合中心综合调度系统实现车辆调度、视频监控、车内信息发布，主要完成接收和处理调度命令、接收和处理司机操作指令、车辆定位、车地信息传输、车地无线通信等功能。,2、结构图,44,3、设备及功能,有轨电车信号系统-车载设备,车载主机,完成车地通信的操作命令解析、信息处理、预留与其他设备接口,车载无线通信设备,通过3G天线链接无线公网，提供车载信息上传和下达的通道,显示终端,与驾驶员交流的人机界面，主要显示岔区信息、行车信息等,手操盘,提供司机遥控道岔功能,车地通信 天线,提
