城市轨道交通信号.ppt

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1、第3讲 城市轨道交通信号,课前提问,城市轨道交通系统构成？,本讲主要内容,轨道交通信号的作用城市轨道交通信号的特点轨道交通信号的组成,1、轨道交通信号的作用,1）、用于指挥和控制列车运行，保证行车安全。尽管其投资额在整个工程中所占的比例甚低（通常在3 以下），但对于提高列车通过能力、提高运能、保证行车安全却有着至关重要的作用。,1、城市轨道交通信号的作用,2）、提高运行效率单线自动闭塞系统，在组织追踪运行的条件下，可提高通过能力25%-30%；复线自动闭塞系统，可提高通过能力1-2倍；采用ATS（自动监控）子系统，在不增加车站到发线的情况下，可提高通过能力12%-24%；3）、实现列车运行的自

2、动化。采用自动控制技术（车载信号、超速防护、定位停车）、计算机技术、数据通信技术（数字编码轨道电路、无线通信）实现列车自动化。,2、城市轨道交通信号的特点,1）、具有完善的列车速度监控功能。城市轨道交通所承担的客运量巨大，对行车间隔的要求远高于铁路，最小行车间隔达90秒，甚至更小，因此对列车运行速度监控的要求极高。2）、速度传输速率较低。城市轨道交通的列车运行速度远低于铁路干线的列车运行速度，最高运行速度通常为80km/h，所以信号系统可以采用速率较低的数据传输系统。,2、城市轨道交通信号的特点,3）、联锁关系较简单但技术要求高。城市轨道交通的大多数车站没有配线，不设道岔，甚至也不设地面信号机

3、，仅在少数有岔联锁站及车辆段才设置道岔和地面信号机，故联锁设备的监控对象远少于铁路车站的监控对象，联锁关系远没有铁路复杂。除折返站外全部作业仅为旅客乘降，非常简单。通常一个控制中心即可实现全线的联锁功能。城市轨道交通信号自动控制最大的特点是把联锁关系和ATP编/发码功能结合在一起，且包含一些特殊的功能，如自动折返、自动进路、紧急关闭、扣车等，增加了技术难度。,2、城市轨道交通信号的特点,4）、车辆段独立采用联锁设备城市轨道交通的车辆段类似于铁路区段站的功能，包括列车编解、接发列车和频繁的调车作业，线路较多，道岔较多，信号设备较多，一般独立采用一套联锁设备。5）、自动化水平高由于城市轨道交通的线

4、路长度短，站间距离短，列车种类较少，行车规律性很高，因此它的信号系统中通常包括自动排列进路和运行自动调整的功能，自动化程度高，人工介入极少。,德国纽伦堡无人驾驶列车控制中心 工作人员可以通过计算机屏幕和巨大的壁式监控器监视自动运行状况，也可以看到整个车厢以及站台的情况。,3、城市轨道交通信号的组成,轨道交通信号是“信号（显示）、联锁、闭塞”的总称。,3.1 信号（显示）,3.1.1 什么是信号铁路信号(signaling)就是命令，有关行车和调车工作人员必须执行信号显示的要求。信号三种基本颜色所表示的意义：红色停车黄色注意或减速运行绿色按规定的速度运行月白色-表示准许调车信号或引导信号。兰色-

5、表示禁止调车信号或容许信号。,信号的三种基本颜色图,3.1 信号（显示）,3.1.2 信号的分类1、铁路信号按感观可分为：视觉信号、听觉信号,视觉信号和听觉信号,视觉信号,响墩信号,3.1 信号（显示）,3.1.2 信号的分类2、铁路信号按发出信号的信号机能否移动分：固定信号、移动信号、手信号固定信号(fix signal)结构和显示方式不同可分为：臂板信号(semaphore signal)色灯信号(colour light signal)机车信号(cab signal),1、固定信号,（1）臂板信号,采取斜向下45,1、固定信号,（2）色灯信号,1、固定信号,（3）机车信号将地面信号传递给

6、机车，在司机操作台上显示，这就是机车信号。在线路条件不好、气候条件不好的情况下，机车信号的作用是不可估量的。,（3）机车信号,（3）机车信号,几种主要固定信号机的设置地点及显示,（1）进站信号机（2）出站信号机（3）预告信号机（4）通过信号机（闭塞分区）（5）调车信号机（6）驼峰信号机,2、移动信号,3、手信号,思考,设计各种信号的目的是保证列车的（）如何实现轨道交通的安全？比如：如何保证马路上的汽车的行驶安全？,安全,3.2 闭塞,3.2.1 闭塞的概念轨道交通运营中安全问题是最至关重要的。闭塞是指为了防止列车在区间线路上发生迎面相撞和同向追尾事故，采取的一定规律组织列车在区间的运行的方法。

7、,3.2 闭塞,3.2.1 闭塞的概念为保证行车安全，将列车正在运行、停放的线路区段予以”封闭“，不允许其他列车进入此区段，以防止对向列车、后续列车的正面冲突或追尾事故的发生。在某一时间段内，在此区间内只容许一列车占有（运行、停放），这就是“闭塞”的概念。,3.2 闭塞,3.2.2 人工闭塞,采用路签或路牌作为列车占用区段的凭证，由接车站值班员检查区间是否空闲。单路签闭塞是早期使用的一种人工闭塞方式，后来发展为电话、电报人工闭塞。,思考,如何实现自动检测列车占用轨道的情况？,3.2 闭塞,3.2.3 轨道电路轨道电路的出现，代表铁路自动信号的诞生。美国人鲁宾逊1870年发明了轨道电路，但真正实

8、际应用于轨道交通中是20世纪30年代。钢轨是导体，左右两根钢轨可以组成闭合电路，用来检查列车占用钢轨线路的状态，这就是轨道电路。,没有列车进入的轨道电路,继电器,列车进入后的轨道电路,列车进入,列车进入的GJ动作,轨道电路,轨道电路的连接接头,绝缘接头轨道电路的缺点,有绝缘轨道电路其优点是传输距离长、信息量大。但随着无缝线路的出现，有绝缘轨道电路在运营中其轨端绝缘节是最薄弱的环节，故障率比较高，逐步暴露出其在自动闭塞系统中的不适应性，因此需要将有绝缘轨道电路进行无绝缘改造。,3.2 闭塞,3.2.4 半自动闭塞在进站和出站处各安装一个轨道电路，就可实现半自动闭塞。,3.2 闭塞,3.2.5 自

9、动闭塞自动闭塞是把区间划分为若干个装设轨道电路的闭塞分区，通过轨道电路将列车和通过信号机的显示联系起来，使信号机的显示随着列车运行位置而自动变换的一种闭塞方式。列车占用该轨道电路线路时，信号自动显示红灯；前一段线路信号自动显示黄灯；再前一段线路信号自动显示绿灯。,自动闭塞示意图,3.2 闭塞,3.2.5 自动闭塞优点：整个区间装设了连续的轨道电路，可以自动检查轨道的完整性，提高了行车安全的程度；由于划分成闭塞分区，可用最小运行间隔时间开行追踪列车，从而大大提高区间通过能力。闭塞区段突破了“站”的限制，若车站区间8Km，一段轨道电路1.3Km，理论上站间可以同时有三列车。,3.3 联锁,3.3.

10、1 联锁的概念联锁的概念是在线路中引进了道岔，线路平面由“一维”变为“两维”后产生的。为了确定车辆在线路平面中的位置，必须首先确定列车走的线路，既确定“进路”；若要列车进入确定的线路，则必须扳动相关的道岔；扳动道岔后，不能让其他人员再扳动这组道岔，即必须“锁定”道岔。若要司机知道走的线路，则必须给出相应明确的信号。,3.3 联锁,3.3.2 联锁定义联锁是指为保证行车安全，而将轨道交通线路中的所有信号机、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。,3.3 联锁,3.3.3 微机联锁利用微型电子计算机对车站值班员操作命令及现场设备表示信息进行逻辑计算，以实现对信号机、轨道电路及道岔转辙机等设备进行集中控制的车站联锁设备。,