[交通运输]城市轨道交通列车自动控制系统工程应用技术牛英明.ppt

城市轨道交通信号系统工程核心技术与应用讲解人：牛英明2010年1月15日,讲解主要内容,一、什麽是信号？二、信号系统工程应用的核心技术三、信号系统调试主要测试项目四、城市轨道交通信号技术发展远景,一、什麽是信号？,认识深度不同、说法也不同：信号就是红、绿、黄交通灯。交通管理系统。轨道交通系统的神经中枢。信号是大麻烦。,一、什麽是信号？,1.信号就是红、绿、黄交通灯。交通灯的目的是调控车辆通行，因此要考虑：变化时机（时间间隔法或人工强迫控制或手信号）流量（机动车、非机动车、行人）路况（弯道限速）天气变化 设置位置,一、什麽是信号？,2.信号就是交通管理系统。信号是控制车通行的指令，控制车要依据：1）目的地、时间、路径；2）道路条件：平整度、冰雪、封闭、上坡、弯道、3）车况：油、闸、灯、门、反光镜、4）控制车：以上信息外，前、后方车辆行驶速度、踩刹车、距离、出口位置。5）路况信息：交通管制、事故封闭等,一、什麽是信号？,信号系统是地铁大联动机的心脏、是整个行车系统的神经中枢。信号系统根据运营管理人员设定的运营起止时间、配备车组数、不同时段的列车运行间隔、列车运行交路以及列车运行的目的地、站停时间、站间运行时间、折返库线等，形成系统能够识别的列车运行计划运行图，并自动指挥列车进出段、折返作业和正线正点运行。,一、什麽是信号？,信号就是集成土建结构、轨道配线、车辆、屏蔽门、BAS、FAS、广播、旅客向导等系统，实时监督列车位置、列车间隔、实际运行速度、运行时间并根据线路最高允许速度控制列车移动距离，在防护列车安全运行的前提下，最大可能地提高列车旅行速度、缩小运行间隔、提高线路通过能力。,一、什麽是信号？,换言之：信号是将最优秀的指挥人员和驾驶员多年形成的控制模型和技能，变成计算机能够识别的程序化语言，形成完整的列车控制体系，不但知道该怎末运行、而且自动控制运行，使得车、轨、电、行车计划、地图、通信、屏蔽门、PIS、时钟、无线列调、广播、BAS、FAS、TCC等构建成一个完整的运行体系。,一、什麽是信号？,2023/4/30,10,安全事故案例分析,2008年9月美国铁路事故,美国南加州一列载有225人的通勤列车，当地时间12日下午在洛杉矶市中心西北约50公里的查茨沃思附近，与一列货运列车发生对撞，造成至少23人死亡，130多人受伤的重大事故。,美国联邦运输安全委员会称，由于客运列车司机在事故发生时在收发手机短信，冒进红灯殃成重大事故。,2023/4/30,11,2009年6月22日下午，美国华盛顿哥伦比亚特区发生地铁相撞事故，造成至少9人死亡75人受伤。调查人员透露，地铁相撞时，列车正处于自动运行模式，这意味着地铁主要由电脑控制。但是，两列地铁接近时，信号却没有正常发挥作用。,2009年6月22日美国华盛顿地铁事故,安全事故案例分析,二、信号工程的核心技术,1、故障倒向安全 2、安全与可用性的矛盾 3、系统实时处理能力 4、使用各种不同的运营管理模式 5、故障降级运行 6、与多专业接口并兼容 7、适应复杂的系统运行环境,二、信号工程的核心技术,1、行车组织管理 行车是地铁运输的主体，行车组织管理模式是运营管理模式的基础。行车组织分级管理；行车指挥分级及其定位；基本闭塞法与后备闭塞法和建立条件与转换规则；通过信号控制方式，如：通过、扣车等；信号机显示制式；进路建立及解锁控制方式；,二、信号专业人员需要的基本知识,1、行车组织管理调车作业规则；列车运行计划调整规则；列车到站操作流程；终点站折返作业操作流程；运营设备故障在线应急处理原则；司机值乘制（单/双司机、轮乘/包乘制）；运行交路（大交路/大小环逃跑）；列车编组形式；,二、信号专业人员需要的基本知识,1、行车组织管理行车组织的标识、标志类型及定义；站区管理界面划分；车场与正线管理界面划分及其转换关系；列车进出段作业流程；列车段内运行管理流程等；与其他线路间的联络线配置及控制制式等,二、信号专业人员需要的基本知识,2、客运组织管理 1）为乘客提供安全乘车环境，如：屏蔽门与车门对位、同步动作；2）为乘客提供舒适乘车环境，如：列车运行平稳；根据客流变化和气候变化自动调整通风、环境温度、湿度等。3）为乘客提供快捷的乘车环境，如：提高旅行速度、方便换乘等。4）遇危及乘客安全情况发生自动启动应急预案，打开疏散通道等；,二、信号专业人员需要的基本知识,3、维修管理模式系统设备的MTBF和MTTF指标要求；维修管理体制及组织机构；检修等级；列车段内作业流程列车检修修程,二、信号专业人员需要的基本知识,4、相关专业设备知识轨道车辆通信（传输、时钟、无线列控、广播）旅客向导信息系统安全门BAS、FAS供电,三、信号系统动车调试主要测试项目,大体可以分成以下五个阶段：第一阶段：开始单车对地面系统动态测试。第二阶段：开始多车调试 第三阶段：开始按图试运行 第四阶段：开始点式试运营 第五阶段：开始移动闭塞全功能运营,三、信号系统动车调试主要测试项目,1、单车调试）审查动态检查联锁关系的正确性。）核查施工设计数据与实际的一致性，包括：线路的平纵断面、站间距、限界、闭塞分区长度及停车标、警冲标、车挡、道岔、转辙设备、计轴、信号机、信标的类型和精确位置等。）最不利情况下的制动距离符合性检查（下坡道、制动率不足、超速、最小区间、满载、车轮打滑突发紧急情况等）,三、信号系统动车调试主要测试项目,）安全功能的有效性（超速、闯红灯、失去定位、通信中断、安全门车门误动、溜车、未停在规定的停车窗内、故障延时解锁、扣车、紧急停车、开/关车门防护等）。）驾驶模式及闭塞法建立与转换条件的正确性；）安全命令状态表示准确性）列车控制动态电子地图的完整性,三、信号系统动车调试主要测试项目,注意：1、道岔单独锁闭 2、区间封闭（试验区、供电区、封锁区）3、低速运行,三、信号系统动车调试主要测试项目,2、多车动车调试）验证电子地图的完整性、正确性；2）检验列车间相对位置和通信的正确性、实时性；3）列车驾驶模式转换的相邻列车移动授权的变化；4）列车运行相对运动的干扰测试；5）区间阻塞情况下的列车运行测试；,三、信号系统动车调试主要测试项目,3、空载试运行：）基于后备点式ATP系统下的信号系统可靠性、稳定性检验（动态信息传输、移动授权变化时机）；2）按图计划运行图试运行检验（进路触发时机、进路的正确性、信号机瞭望距离等）；3）检验列车间相对位置和通信的正确性、实时性；4）安全命令状态表示准确性5）列车驾驶模式转与相邻列车移动授权的变化；,三、信号系统动车调试主要测试项目,5）列车运行相对运动的干扰测试；6）区间阻塞情况下的列车运行测试；7）多车动车调试应急预案的安全措施完整性、有效性；8)安全门联动与联锁 9）出站信号机红灯防护 10)与相关系统数据信息的准确性和实时性等,三、信号系统动车调试主要测试项目,4、点式试运营期间调试CBTC系统功能：1）移动闭塞下的移动授权指令的正确性；2）移动闭塞与进路闭塞转换条件正确性；3）移动闭塞防护功能的完整性和准确性（联锁敌对进路防护、超速防护、紧急停车、溜车防护、退行防护、开/关车门防护、扣车等）；4）与安全门联动、联锁功能；5）防护区段长度与列车制动距离的符合性等。,5、系统全功能开通后、系统继续完善阶段：跟踪系统运行情况，检验系统的安全性、可靠性，可维护性，及时分析研究瞬间、偶发问题，使系统达到RAMS技术要求。,三、信号系统动车调试主要测试项目,在过去的实践中证明：信号系统通过采用先进的列车自动控制技术，便可成为一个轨道交通网络的、坚强的神经系统。而先进的信号控制技术不再是从前大家所认为的，是没有实际价值、高精尖、价格昂贵、可望不可即的技术，而是能给轨道交通系统带来安全、高效、节能，给乘客带来快捷、舒适的，可创造突出社会效益和经济效益的、特别适用的控制产品。,四、城市轨道交通信号技术发展远景,三.北京地铁的发展规划,M5,M10,M13,M8,昌平线,机场线,M4,大兴线,M9,三环、四横、五纵、七放射格局,2011年完成亦庄线国产CBTC示范工程 研究出基于通信的列车控制信号系统，集成出一套完整的国产信号列车自动控制系统；制订一套CBTC系统技术规范和标准；探索建立一个安全认证体系；促进一个信号系统的核心技术产业链形成；锻炼出一批优秀工程技术人员和管理人员。,四、城市轨道交通信号技术发展远景,四、城市轨道交通信号技术发展远景,推广列车自动驾驶，实现全自动驾驶 配置列车自动驾驶系统，可在保证安全的前提下，最大限度的提高列车旅行速度，确保行车隔，降低司机劳动强度，达到提高运输效率的目的。,四、城市轨道交通信号技术发展远景,实现以行车为核心的综合监控系统 以行车为核心的综合监控系统可通过构建综合自动化平台，提高地铁运营指挥自动化水平，实现系统间联动和快速反应、进一步提高轨道交通监控能力，真正做到为运营指挥服务，最大可能的规避人工控制所产生的风险，提高列车运行效率和地铁经营效益。,信号专业特征：作用突出 发展前景好 市场需求迫切 安全风险大 信号人身心健康、踏实肯干、体现价值,四、城市轨道交通信号技术发展远景,结束语：信号专业很重要、很有意思，欢迎同学们毕业后，热衷城市轨道交通信号专业，为创建、发展自主知识产权的列车自动控制技术，不断完善信号系统做贡献聪明才智，并从中找到人生乐趣，同时提升自身价值，构建美好生活！信号专业值得你们为她付出！,