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1、第五章 通信信号及其他设备系统,本章内容,第一节 城市轨道交通信号系统,1.作用、特点组成,联锁设备,信号系统,闭塞设备,信号设备,一、城市轨道交通信号基础,城市轨道交通信号系统,信号系统的组成 信号机 转辙机 轨道电路 联锁系统 列车自动控制系统,图5-1信号系统的组成,信号系统的作用保证行车安全和提高 效率；改善行车工作人员的劳动条件。,城市轨道交通信号系统,城市轨道交通对信号系统的要求安全性要求高通过能力大抗干扰能力强可靠性高自动化程度高,信号系统发展方向：数字化、智能化、综合自动化,城市轨道交通信号系统,（一）信号色及其表示意义1、基本色1）红色：停车，禁止越过信号。2）绿色：可按规定
2、速度通过，即信号处于正常开放状态。3）黄色：注意减速运行，即信号处于有条件的开放状态。,城市轨道交通信号系统,2、辅助色1）月白色：表示允许越过调车信号机调车，加上红色，则是允许以不超过20km/h的速度超过红灯进站。2）蓝色：表示禁止越过调车信号机调车。,城市轨道交通信号系统,3、信号种类1）视觉信号和听觉信号2）固定信号和移动信号3）地面信号和车载信号,城市轨道交通信号系统,4、信号机的设置及其功能 按类型分：色灯信号机、臂板信号机和机车信号机,城市轨道交通信号系统,色灯信号机按安装高度分高柱信号机矮柱信号机,城市轨道交通信号系统,固定信号机设备：是在固定地点安装的信号设备，包括信号机和桩
3、号表示器。 1)固定信号机设置原则 城市轨道交通采用右行车制，固定信号机设于列车运行方向的右侧。 2)按用途分类 进出站信号机、通过、进路、预告、调车等信号机,城市轨道交通信号系统,5、信号表示器 信号表示器：反映信号设备位置的装置，自身没有信号意义1)道岔表示器：表示道岔开通 的方向。,城市轨道交通信号系统,2)警冲标：表示列车停车位置3)进路表示器：表示股道上进路开通的方向4)发车表示器：设在车站列车发车始端。,城市轨道交通信号系统,（二）继电器 1、作用及组成： 是利用不同触点的组合，完成不同电路连通与断开的电器开关，由线圈、铁芯、推杆、中簧片、前接点、后接点等组成。 2、工作原理,城市
4、轨道交通信号系统,（三）轨道电路1、概念：为使行进中的列车直接获取传输信号，从而达到固定的地面信号向车载信号传输显示的目的，利用两根钢轨构成的电气回路，称为轨道电路。2、功能：其功能为采集列车运行实时状况、表达钢轨线路占用情况、检查轨道性能的实际状态。,城市轨道交通信号系统,3、组成及工作原理：由送电端、受电端、传输线、电源、轨道继电器等组成。空闲状态分路状态断轨状态,最简单的轨道电路,城市轨道交通信号系统,（四）转辙机 转辙机械 尖轨 轨距拉杆 转辙拉杆 其他零配件,城市轨道交通信号系统,二、联锁设备 （一）联锁基本概念1、联锁：在有调车作业的轨道交通车站（车辆基地），为保证行车安全、站内作
5、业安全，而将车站的所有信号机、轨道电路及道岔等相对独立的信号设备构成一种相互制约、互为控制的连带环扣关系，即联锁关系。2、进路：列车和调车车列在站内运行所经过的路径。,（1）、列车进路 接车(到达）进路：列车进入车站（场）所经过的进路。始于进站信号机，终于另一咽喉的出站信号机发车（出发）进路：列车经由车站或车场驶出所经过的径路；起于出站信号机，止于站界点。通过进路：列车经正线不停车通过车站（车场）的进路。包括了下行接车和下行发车进路。（2）、调车进路 列车调车作业通过的路径。（3）、敌对进路同时行车会危及行车安全的任意两条进路。,3、联锁的基本要求 （1）开通进路的道岔位置未确定到位前，防护该
6、进路的信号机不能开放。（2）进路的道岔开通后，即进入锁闭状态；敌对信号未关闭，本信号不能开放（3）在主体信号未开放前，预告信号复示信号均不能开放。,4、联锁的种类 （1）电锁器联锁（几乎已经淘汰，不再使用） （2）继电联锁：用电气的方法通过信号楼内的控制台操纵车站内的色灯信号机和电动转辙机，使道岔、进路和信号机实现他们之间的联锁关系并能监督列车运行和线路占用情况。（3）电气集中联锁：如6502电气集中（4）微机联锁：由计算机控制系统来集中控制和监督道岔与信号机的动作状态。,城市轨道交通信号系统,（二）联锁设备1.6502电气集中(1)控制台 控制台是车站值班员指挥行车、调车控制中心指挥列车运行
7、和调车作业的控制中心。(2)区段人工解锁 区段人工解锁是在更换继电器、轨道电路停电恢复时解锁设备，恢复电路到正常状态；或者道岔区段不能解锁时办理故障解锁，取消进路时不能关闭信号的情况下关闭信号。(3)继电器、继电器组合及组合架 继电器部分是6502电气集中的逻辑核心。,城市轨道交通信号系统,（二）联锁设备1、6502电气集中联锁设备,组成示意图,2、计算机联锁 利用微型计算机对车站值班人员的操作命令和现场监控设备的表示信息运算后，完成对信号机、道岔、进路的联锁和控制，全部联锁关系由计算机及其程序完成。用屏幕代替表示盘，缩小体积，方便使用。,城市轨道交通信号系统,二、联锁设备 （一）联锁基本概念
8、联锁：在有调车作业的轨道交通车站（车辆基地），为保证行车安全、站内作业安全，而将车站的所有信号机、轨道电路及道岔等相对独立的信号设备构成一种相互制约、互为控制的连带环扣关系，即联锁关系。 电气集中联锁计算机联锁,显示界面1,显示界面2,道岔按钮,普通列车按钮,普通调车按钮,通过按钮,引导按钮,功能按钮,菜单按钮,窗口按钮,调车终端按钮,列车终端按钮,结合辅助按钮,变更按钮,显示界面3,城市轨道交通信号系统,三、闭塞设备（一）闭塞的基本概念1、概念：为保证区间内列车运行安全和效率，防止列车发生对向冲突（单线）或同向追尾，而规定的区间两端车站在向区间发车前必须办理的行车手续，叫行车闭塞（简称闭塞）
9、。2、闭塞的方式：时间间隔法、空间间隔法。3、闭塞的制式：人工闭塞、半自动闭塞、自动闭塞,城市轨道交通信号系统,1）人工闭塞：采用电气路签（路牌）作为占用区间的行车凭证。2）半自动闭塞 其以出站信号机的允许信号显示作为发车凭证，发车站的出站信号机必须经两站同意，办理闭塞手续后才能开放信号，列车进入区间自动关闭； 列车未到达接车站以前，向该区间发车用的所有信号机都不能开放，这样就保证了两站间的区间内同时只有一列列车运行。,城市轨道交通信号系统,半自动闭塞区间不设轨道电路，不能监督列车在区间内是否遗留有车辆，列车的整列到达必须依靠值班员的确认，以专用的复原按钮发送到达复原信号之后，区间才能解除闭塞
10、，因此是半自动的。,3）自动闭塞 根据列车运行以及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机的显示而司机凭信号行车的闭塞方式。,通过轨道电路将列车运行和通过信号机的显示联系起来，根据列车运行自动变换信号机的显示，在列车运行过程中自动完成闭塞的作用。,采用自动闭塞的区段，将站间区间划分为若干个小区间，叫闭塞分区。在每一个闭塞分区的入口处（始端）装设通过信号机。在整个区段，各闭塞分区都装有轨道电路（或计轴器）。,城市轨道交通信号系统,（二）自动闭塞的显示制度方式1、二显示自动闭塞 仅用红、绿两种色灯表示前方一个闭塞分区的占用情况。2、三显示自动闭塞 用黄、绿、红三色表示前方两个闭塞分区的空闲，但随着列车
11、速度和密度的不断提高，在一些繁忙的客货混运区段，各种列车运行的速度和制动距离相差很大。因此发展了四显示。,3、四显示自动闭塞：黄、绿、红、绿黄，能够预告运行前方三个闭塞分区的状态。具有速度含义。规定运行速度在120km/h的区段必须采用四显示。,（三）调度集中1、意义：是一种自动化、遥控化的远动。调度控制中心人员可以直观清晰地了解每列车运行情况，可直接对个别车站的调车作业安排进路，可同步跟踪记录列车运行情况，完成实绩运行图的绘制及相应的技术统计工作。2、设备概况1）调度控制中心调度集中总机：汇总信息、发布命令，核心地位调度集中控制台：是中心人员直接操纵控制的设备，用来直接对各车站信号、道岔设备
12、实施远程控制。表示盘和运行图记录仪,2）车站高度集中分机：编制发送车站信息，接受总机命令、译码车站电气集中设备：在联锁车站，完成进路排列的现场操作设备。3）传输线路：调度集中控制中心与各车站间由传输线连接，距离较远时设置中继器。,城市轨道交通信号系统,（四）列车自动控制系统（ATC）1、定义：列车自动控制系统由列控中心、闭塞设备、地面信号设备、地车信息传输设备、车载速度控制设备构成的用于控制列车运行速度保证列车运行安全和提高运输能力的控制系统。2、列车自动控制系统构成：三个子系统1）列车自动保护（ATP）2）列车自动监督（ATS）3）列车自动运行（ATO）,城市轨道交通信号系统,1）列车自动防
13、护系统（ATP）ATP系统是保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备。它将线路信息、前方目标点距离、允许速度信息等通过轨道电路传至车上；车载设备根据所传输的信息计算当前所允许的速度，由测速器测得列车实际的运行速度；如果列车速度大于ATP装置指示速度，ATP车载设备发出制动指令，列车自动制动，当列车速度降至指示速度以下时，自动缓解。,城市轨道交通信号系统,2）列车自动运行系统（ATO） ATO系统主要实现“地对车的控制”，即用地面信息实现对列车的控制，根据控制中心的指令自动使列车正点、安全、平稳运行。 ATO模拟最佳的驾驶员，实现自动驾驶。,城市轨道交通信号系统,ATO的工
14、作原理 ATO系统从ATP系统获得最大允许速度和列车实时速度，并根据ATS系统和定位系统的信息，发出牵引和制动命令，驾驶车辆运行。ATO和ATP的关系 ATP是ATO的基础，ATO也不能脱离ATP，必须从ATP系统获得基础信息。,3）列车自动监控系统（ATS）ATS系统主要实现对列车运行的监督和控制。ATS系统的构成 控制中心设备 车站(车辆段)设备, ATS系统的主要功能a、列车监视b、时刻表处理c、自动建立进路d、列车运行调整,重点内容回顾,信号系统信号系统的作用和组成信号机不同显示颜色代表含义联锁与闭塞 列车自动控制系统的组成,上讲内容回顾,信号系统的组成列车自动控制系统的组成,第二节城
15、市轨道交通通信系统,一、城市轨道交通通信概述（一）城市轨道交通系统对通信的要求能够迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息，达到双向联通的要求。（二）城市轨道交通通信的分类城市轨道交通通信系统是一个既能传输语言声音、又能传输文字、数据、图像等多种信息的综合性数字通信网。1、按用途分：城轨专用通信、地区自动通信、有线广播通信、闭路电视系统、无线通信、其他通信。2、按传输媒介分：程控交换系统、光纤传输系统、广播系统、闭路电视监控系统及无线通信系统等五大系统。,城市轨道交通通信系统,二、传输系统 采用两条独立的通信传输线，有效保证城轨通信的可靠性。（一）传输线的分类1、有线通信系统的光缆和电缆；2、无线通信系统的漏泄电缆；3、广播系统的屏蔽对称电缆；4、连接各类设备的射频电缆，对绞电线电缆、电源线、并行总线等。,城市轨道交通通信系统,（二）传输线的特点、采用阻燃、低毒、低烟性能材料制作电缆外套；、加强屏蔽、接地措施、采用易于维护保养的充油填充方式；、要求转换速度快、频带宽、容量大、抗干扰能力强，耐腐蚀等性能，一般均选择光纤传输线。（三）光纤传输系统组成：电端机、光端机、光纤传输电缆。,
