城市轨道交通第7章信号系统.pptVIP

第七章 信号系统（ATC）Automatic Train Control 第一节 概述 第二节 信号系统的轨旁基础设施 第三节 ATC的系统结构和基本功能 第一节 概述一、城市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。 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、是现代化信息技术综合应用的集中体现 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 二、城市轨道交通信号的特点 1、车载信号是“主体信号” 城市轨道交通线路短、站间距小、运营密度大、运营线路条件差（隧道、弯道多），不能完全套用大铁路信号的概念、设施和手段；信号系统要根据这些特点加以改进、更新和发展。 除正线道岔外，一般不设地面信号机。 2、车载信号的内容是具体的目标速度或目标距离 目标速度：列车进入某一区段时，接受到列车离开该区段时的控制速度；速度等级根据与先行列车之间的距离来设定。 目标距离：该区段的长度。 3、自动调整列车运行间隔，实现超速防护 正线列车运行的最小时间间隔，可达到1.5-2min； 如果列车“晚点”，ATC系统可通过缩短列车在站时间或提高列车在区间的运行速度等级来自动完成调整。 CBTC（基于无线通信的列车运行自动控制系统）可实现车地信息交换不间断进行。 当列车速度超过目标速度时，车载ATP子系统自动启动超速防护，确保列车安全、高速运行。 第二节 信号子系统的轨旁基础设备 一、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。 是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主体设备及其他有关附属设施构成的一个完整的体系。 1、信号（显示）（1）早期信号 信号的起源也来源于英国。最早的列车指挥是由一位带绅士礼帽、穿黑大衣和白裤子的铁路员工骑马在前引导运行的，他边跑边以各种手势发出信号指挥列车的前进和停止。 显而见之，随着列车数量的增加和列车速度超过马速度的情况下，这种信号就不起作用了。 a、臂板信号的出现 为了确保安全，人们开始研究固定的信号设备：用一块长方形的板子，横向线路是停车信号，顺向线路是进行信号。可是顺向线路的板子实际上很难看见，所以又在顶端加块圆板。当必须在晚间开车时，就以红色灯光表示停车信号，白色灯光表示进行信号。 1841年英国人戈里高利提出用长方形臂板作为信号显示，装设在伦敦桥车站，这是铁路上首次使用的臂板式信号机。 臂板信号机 巴黎地铁的壁板信号 b、色灯信号机：二显示和三显示 （2）车载信号 如果有办法可以将地面信号传递给机车，在司机操作台上显示，这就是车载信号。对于线路条件不好、气候条件不好的情况下机车信号的作用是不可估量的。 在轨道交通线路中，由于站间距小、运营线路条件差，仅仅靠车载信号显示、由司机来控制机车是很难做到大密度运营的。 较为先进的轨道交通系统已摈弃“用信号显示来指挥列车”的旧有概念了，引进了系统，操作台上显示的是反映列车运营的状态。 2、闭塞概念的提出 轨道交通的安全问题是至关重要的。 确定列车在线路的确切位置是保证安全的关键。 最简单的方法是划分一定长度的“区段”，在此区段内只容许一列车占有（运行、停放）。这就是“闭塞”概念——为保证行车安全，而将列车正在运行、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。 （1）闭塞区段的划分 早期阶段，闭塞区段均 以车站作为划分依据； 以车站值班员“眼见为实” 作为判断标准； 以站间电报、电话多次确定作为允许列车通行的先决条件； 以各种形式的信号指挥列车运行。——人工闭塞 随着轨道电路的发展、完善，闭塞区段逐渐改为以轨道电路作为闭塞区段。 城市轨道交通的闭塞则开始取消固定“闭塞区段”的概念，从固定闭塞向移动闭塞方向发展。 人工闭塞的实现 人工闭塞 （2）轨道电路的出现 钢轨是导体，左右两根钢轨可以用来形成回路，组成电路，用来检查列车占用钢轨线路状态，这就是轨道电路。 作用：检测列车是否占用区段；通过轨道电路向列车传递实时信息。 它的出现代表铁路自动信号的诞生。美国人鲁宾逊1870年发明了开路式轨道电路，1872年研制成功了闭路式轨道电路。但真正实际应用于轨道交通中是二十世纪三十年代的事。 分为有绝缘接头的轨道电路和无绝缘轨道电路 A、有绝缘接头的轨