地铁二号线一期工程正线信号系统初步设计说明.docx
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1、目 录1概 述11.1 工程概况11.2 工可、咨询、总体设计审查意见及执行情况21.2.1审查意见21.2.2审查意见的执行情况32 设计依据43 设计范围44 设计规范及标准55 设计条件65.1 线路及轨道主要参数65.2 车 站75.3 控制中心、车辆段及试车线105.4 列车编组及性能105.5 运营参数及列车运行交路115.5.1 运营参数115.5.2 列车运行交路126 主要设计原则及技术参数137 信号系统的主要功能167.1 安全和运营要求167.2 信号系统的主要功能177.2.1 列车自动监控(ATS)子系统187.2.2 列车自动防护(ATP)子系统237.2.3 列
2、车自动运行(ATO)子系统287.2.4 计算机联锁(CBI)子系统307.2.5 试车线317.2.6 培训设施317.2.7 电源子系统318 信号系统设计方案338.1 信号系统方案分析338.1.1 准移动闭塞信号系统方案338.1.2 移动闭塞信号系统方案388.1.3 信号系统方案分析598.2 信号系统构成方案建议648.2.1 系统构成总体方案648.2.2 控制中心设备配置方案648.2.3 正线车站及轨旁设备配置方案668.2.4 联络线设备配置方案708.2.5 出入段线设备配置方案708.2.6 车载设备配置方案718.2.7 车辆段设备配置方案718.2.8 培训及维
3、修728.2.9 信号电源系统738.2.10 信号室外电线路749 信号系统国产化759.1 国产化实施原则759.2 国产化方案769.3 国产化率指标7810 信号系统运营模式7810.1 正常情况下系统控制方式7810.1.1 控制中心调度指挥方式7810.1.2 车站现地控制方式8110.1.3 列车控制方式8310.2 后备模式下系统控制方式8810.2.1 各级系统设备故障情况下的降级及后备控制8810.2.2 后备控制模式下系统应达到的运营能力9011 信号系统接口设计9111.1 与通信系统的接口9111.2 与车辆的接口9211.3 与屏蔽门系统的接口9311.4 与综合监
4、控系统的接口9411.5 与接地系统的接口9611.6 与线路、轨道、隧道、车站建筑的接口9611.7 与中、低压供电的接口9611.8 与四、一、三号线的接口9711.9 车辆段与铁路北客站信号设备的接口9711.10 与延伸线路的接口9711.11 与杂散电流防护的接口9711.12 与接触网的接口9712 信号系统生产用房9812.1 生产用房的分布9812.1.1 正线车站信号生产用房面积的分布9812.1.2 车辆段信号生产用房的分布9812.1.3 控制中心信号生产用房的分布9912.2 生产用房的工艺布置要求10013 信号系统设备维护及组织机构10013.1 维修设备的配置10
5、113.2 组织机构及定员10114 其他需要说明的问题102附 件1、主要设备表2、主要材料表3、主要工程数量表4、图纸目录5、附图(单独成册)6、概算(单独成册)1 概 述信号系统是城市轨道交通中保证列车和乘客的安全,实现列车快速、高密度、有序运行的关键系统之一,其核心是列车自动控制(ATC)系统,它由列车自动防护(ATP)子系统、正线计算机联锁(CBI)子系统、列车自动运行(ATO)子系统和列车自动监控(ATS)子系统组成,各子系统之间相互渗透,实现地面控制与车上控制相结合、现地控制与中央控制相结合,构成一个以安全设备为基础,集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控
6、制系统。西安地铁二号线一期工程(以下简称二号线一期)信号系统由正线列车自动控制(ATC)系统和车辆段联锁设备组成。1.1 工程概况1)二号线一期工程北起于铁路北客站,南止于长延堡站。共设车站17座,其中高架站2座,地下站15座全部为地下站。线路全长约20.335417335公里,最小站间距0.865869公里,最大站间距1.584615公里。并与规划四、一、六、三、五号线在张家堡站、北大街站、钟楼站、小寨站、长延堡站换乘。2)二号线二期工程向南延至韦曲站,增设三爻村、凤栖路、友谊街、韦曲4站,线路延伸约6.18公里。3)二号线远期向北延至陈家堡,增设东兴隆、草滩镇、陈家堡3站,线路延伸约6.1
7、公里。4)一期工程在铁路北客站设车辆段与综合维修基地一处(规划为一、二、三号线列车大架修基地)。5)韦曲站南接西寨村停车场。6)在张家堡设控制中心一座(规划按控制一、二、三号线的规模合建)。7)二号线一期工程17座车站均设置屏蔽门/安全门。8)系统设计年限:初期2014年、近期2021年、远期2036年。9)工程筹划:二号线一期正式工程于2007年52007年10月开工建设,2011年12月28日通车试运营。1.2 工可、咨询、总体设计审查意见及执行情况1.2.1审查意见1)可行性研究设计审查意见(1)本工程为西安市轨道交通网络首条线路,信号制式的选择应从有利于实现全市轨道交通网的联通联运,符
8、合列车控制技术发展方向进行论证与技术比选。(2)随着无线通信技术的迅速发展,基于通信的列车控制技术(CBTC)有可能成为今后信号技术的一个发展方向,建议在下步设计工作中深入研究二号线采用无线CBTC的可行性及其分步实施方案。2)设计咨询意见(1)建议在初步设计阶段先按准移动闭塞ATC系统开展设计工作,将基于通信移动闭塞的ATC系统作为备选方案,在后续的设备系统招标中有众多的ATC系统设备可供选择,有效降低工程风险。(2)在工程实施阶段,密切关注根据基于通信的移动闭塞ATC系统在其他城市轨道的实际应用情况以及工程造价,进行广泛的系统设备的调研,通过设备系统的招标来确定系统的最终实施方案。3)总体
9、设计审查意见(1)总体设计对信号系统推荐采用准移动闭塞制式,将移动闭塞作为备选方案是可行的,系统功能的设定能满足行车安全与高效的要求。(2)建议密切关注基于无线通信的移动闭塞ATC系统在其他城市轨道交通的实际应用情况以及工程造价,针对本工程特点,进行广泛地调研,并通过招标来确定信号系统的最终实施方案。1.2.2审查意见的执行情况执行可行性研究设计和设计咨询、总体设计审查意见,在本阶段工作中将对准移动闭塞方式和移动闭塞方式的信号ATC系统就技术发展趋势、系统功能、联通联运、运营维护、建设投资等方面进行进一步研究和论述,并对无线CBTC应用的可行性进行分析。但如果信号制式在招投标阶段确定,存在招标
10、文件技术规格书编制的相关标准难以统一、投标技术方案及价格可比性差、评标标准难以制定等问题。因此,为有利于开展信号系统的招标、评标工作,在初步设计阶段应明确具体的信号系统制式。信号专业拟在初步设计文件中,在进行较充分的技术经济比较的基础上,并推荐一种性能价格比最优的信号系统制式。2 设计依据西安市城市快速轨道交通二号线一期工程工程设计(信号系统)XT3标设计合同 ;西安市快速轨道交通建设规划(西安市人民政府,2005年4月);西安市城市快速轨道交通二号线工程可行性研究报告及审查意见;西安市城市快速轨道交通二号线(铁路北客站韦曲段)工程总体设计及专家审查意见;西安市城市快速轨道交通二号线(铁路北客
11、站长延堡段)工程初步设计技术要求;西安市城市快速轨道交通二号线一期工程(铁路北客站长延堡段)初步设计文件组成与内容;西安市城市快速轨道交通二号线一期工程相关技术文件。3 设计范围1)二号线一期工程起点YCK0+0,终点YCK20+600,正线线路全长20.335公里。2)正线区段(含折返线、存车线)及17座车站。3)铁路北客站车辆段内试车线,车辆段与铁路北客站连接的出/入段线。二号线与四、一、三号线的联络线。4)二号线一期工程运行控制中心设备。5)初期全部运营22列车载信号设备。6)维修基地有关正线信号系统的检、维修设备。7)正线信号系统培训设备。4 设计规范及标准1)国家标准地铁设计规范(G
12、B501572003)2)国家标准城市快速轨道交通工程项目建设标准(试行本)3)国家标准电子计算机机房设计规范(GB5017493)4)国家标准城市轨道交通信号系统通用技术条件(GB/127582004)5)铁道部标准铁路信号自动闭塞技术条件(TB156785)6)铁道部标准铁路信号设计规范(TB100072006)7)铁道部标准计算机联锁技术条件(TB/T30272002)8)铁道部标准继电式电气集中联锁技术条件(TB1774)9)铁道部标准铁路信号站内联锁设计规范(TB100712000)10)铁道部标准铁路信号故障安全原则(TB/T2651)11)铁道部标准信号微机监测系统技术条件(TB
13、/T24962000)12)铁道部标准铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件(TB/T30742003)13)国际电讯联盟标准(ITUT)14)国际电工学会标准(IEC)15)国际铁路联盟规程(UIC)16)国际电气与电子工程师学会标准(IEEE)17)国际标准化组织(ISO)18)美国电子工业协会(EIA)19)欧洲标准(EN)20)国际无线咨询委员会标准(CCIR)21)信号系统引进国相关标准22)其它相关标准5 设计条件5.1 线路及轨道主要参数1)线路平面(1)正线数目:双线。(2)最高行车速度:80km/h。(3)最小曲线半径:区间正线:一般地段为400m,困难地段为350m;车站正线
14、:一般为直线,困难条件下不小于800m;辅助线:一般地段为200m,困难地段为150m。2)线路纵断面(1)线路纵向坡度区间正线:最大纵坡为30,困难地段为35;辅助线:最大纵坡为40。(2)竖曲线半径区间正线:一般地段为5000m,困难地段为3000m;车站端部:一般地段为3000m,困难地段为2000m。辅助线:2000m。3)轨距:1435mm。4)钢轨类型正线、辅助线、试车线采用60kg/m钢轨;车辆段内线路50kg/m钢轨。5)道岔类型及限速正线、试车线、辅助线上采用60kg/m 钢轨9号曲线尖轨道岔,设两个牵引点,侧向限速35Km/h。6)道床地下线、高架线及正线地面线采用短枕式整
15、体道床结构,其中钢弹簧浮置板道床地段为YCK11+350650、YCK13+270470、YCK14+100550、长延堡站后正线及折返线单渡线的每组道岔的岔前15m岔后20.9m范围。车辆段出入段线地面段、试车线采用碎石道床。7)钢轨与道床间泄漏电阻不小于15km。5.2 车 站1)全线正线区段在铁路北客站、城运村、张家堡、南康村、北大街、南稍门、小寨、长延堡、凤栖路、韦曲10个站设置道岔及相应的配线。2)铁路北客站是铁路北客站车辆段出入段线的接轨站,也是初期列车运行交路及近、远期列车运行小交路的折返站。3)在张家堡站设置与四号线连接的联络线,在北大街站设置与一号线连接的联络线,在小寨站设置
16、与三号线连接的联络线。4)二号线一期各站均采用屏蔽门/安全门系统,车站有效站台长120m,站台屏蔽门或安全门总长度113.34m,滑动门的净开度为1.9m。5)正线车站概况一览表见表5.2-1。正线车站概况一览表 表5.2-1序号工期站名中心里程车站型式道岔换乘及车站配线特点1一期工程铁路北客站YCK0+83576.7高架3地下2层岛式7本次设计起点车辆段接轨、出入段线2麻家什子YCK1+667934.3高架地下32层侧岛式3城运村YCK2YCK3+873137.7地下2层岛式地下1层侧式2单渡线4张家堡YCK4+313.5地下2层岛式1与四号线换乘及联络线5尤家庄YCK5+552地下2层岛式
17、6南康村YCK6+903902.8地下2层岛式5临时停车兼折返线7方新村YCK8+300299.8地下2层岛式8龙首村YCK9+669地下2层岛式9北 关YCK10+951地下2层岛式10北大街YCK12+207206.8地下3层岛式3单渡线、与一号线换乘及联络线11钟 楼YCK13+196分离岛式站台与六号线换乘12南 门YCK14+649612地下2层岛式13南稍门YCK15+522519地下2层岛式5临时停车兼折返线14草场坡YCK16+388地下2层岛式15小 寨YCK17+451450.6地下2层岛式3单渡线、与三号线换乘及联络线16八里村YCK18+586585.9地下2层岛式17
18、长延堡YCK20+203202.8地下2层岛式8与五号线换乘、本次设计终点18二期工程三爻村YCK21+919.8地下2层岛式19凤栖路YCK23+432.7地下2层岛式2单渡线20友谊街YCK25+053.4高架3层侧式21韦 曲YCK26+182.4高架3层侧式4西寨村停车场接轨、出入场线 6)二号线全线车站配线示意图见下图。5.3 控制中心、车辆段及试车线在张家堡设置控制中心一座,规划按控制一、二、三号线的规模合建。其中,二号线运营控制中心系统设备功能定位只考虑为二号线运营服务。铁路北客站车辆段设有出入段线、试车线。5.4 列车编组及性能1)车辆型式:本线采用B型车。2)列车编组:初、近
19、、远期均采用3M3T(三动三拖)六辆编组。编组型式:TcMTMMTcM 不带司机室的动车Tc 带司机室的拖车T 不带司机室的拖车3)供电方式:架空接触网。4)供电电压:直流1500V。5)控制方式:采用变压变频逆变器(VVVF)控制。6)列车最高运行速度:80km/h。7)列车起动平均加速度为:0.83m/s2。8)列车制动平均减速度为:常用制动平均减速度(Vmax0)为1.0m/s2;紧急制动减速度(Vmax0)为1.2m/s2。9)制动方式:采用再生/电阻制动、空气制动两种方式。10)车轮轮径:新轮840mm,最大磨耗770mm。11)车辆外形尺寸:宽2.8米、高3.8米,六辆编组列车长1
20、17.12米,每辆车每侧4对客室侧门,客室门净开度:宽1.3m,高1.8m。5.5 运营参数及列车运行交路5.5.1 运营参数1)全线按右侧行车(信号系统考虑双线双方向运行)。2)运营时间:05:3023:30,信号系统设备按24小时运行考虑。3)二号线运营指标见下表5.5-1。二号线主要运营指标表 表5.5-1 设计年度项 目初 期近 期远 期高峰小时单向最大断面客流预测量(万人次/小时)1.05032.59833.9479车辆选型B型列车编组(辆/列)6列车定员(人/列)1440高峰小时列车开行对数(对/h)小交路12615大交路1215高峰小时列车最小运行间隔(min)53.32高峰小时
21、单向设计最大输送能力(万人次/小时)1.7282.59834.32列车配属数(列/辆)运用列车18/10825/15045/270备用、检修车 4/246/36 9/54 合 计22/13231/18651/3064)正线线路列车运行速度: 正线线路允许的列车最大运行速度为80km/h; 初、近期列车平均旅行速度36 km/h,远期38 km/h; 车辆段出/入段线采用小半经曲线(R=200),出/入段线线路允许的列车最大运行速度均为40 km/h。5)停站时分:正线各站停站时分见下表5.5-2。 正线各站停站时分 表5.5-2站名停站时分(秒)站 名停站时分(秒)陈家堡25北大街35草滩镇2
22、5钟楼站35东兴隆20南门站30铁路北客站30南稍门25麻家村25草场坡30城运村25小寨站35张家堡25八里村25尤家庄25长延堡30南康村25三爻村25方新村20友谊街25龙首村25凤栖路30北关站25韦曲站305.5.2 列车运行交路1)二号线一期交路 2)初期交路 3)近期交路 4)远期交路 5)临时交路根据全线车站配线的设计,要求除折返站外的其它有岔车站具备临时交路的折返功能。6 主要设计原则及技术参数1)信号系统配备完整的列车自动控制(ATC)系统,正线ATC系统包括列车自动监控(ATS)、列车自动防护(ATP)、正线计算机联锁(CBI)和列车自动运行(ATO)四个子系统。正线全线
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- 地铁 二号 一期 工程 信号系统 初步设计 说明
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