第31卷第1期铁 道 学 报V ol.31 N o.1 2009年2月JO U RN A L OF T H E CH IN A R AI LW AY SOCIET Y F ebruary2009文章编号:1001-8360(2009)01-0082-06
几种典型轨道交通运行控制系统的比较研究
杨 光, 唐祯敏
(北京交通大学电子与信息工程学院,北京 100044)
摘 要:为了更好的实现运行控制系统在轨道交通中的运行指挥控制及安全防护功能,从几种典型的轨道交通
模式出发,对比研究其运行控制系统的结构及功能构成。首先分析轮轨列车和高速磁浮列车的基本技术特征,不
同的技术特征使得其相应的运行控制系统各具特点。然后阐述了城市轨道交通、轮轨高速铁路和德、日高速磁浮
列车运行控制系统的发展现状,进而分析这几种典型轨道交通运行控制系统的构成和功能特点,从控制系统的主
体、系统构成方式、车-地信息传输方式、列车定位方式、闭塞方式、速度防护方式等方面对几种运行控制系统进行
了比较研究。研究结果表明,虽然磁浮交通和轮轨交通的技术特征有很大差异,但运行控制系统的设计思想和技
术实现方法可以相互借鉴。
关键词:高速磁浮交通;轮轨高速铁路;城市轨道交通;运行控制系统;列车自动控制系统
中图分类号:U284.48 文献标志码:A
Analysis of Similarities and Differences of Operation Control Systems among Several Typical Modes of Rail Traffic
YAN G Guang, TANG Zhen-min
(S chool of Electronics and Inform ation Engineering,Beijing J iaotong University,Beijing100044,China)
Abstract:T o fulfill the functions of o peration contr ol and safety pr otectio n o f o peratio n control system for rai-l w ay traffic,the structures and function constitutions of the oper ation contro l sy stems of several typical railw ay tr affic m odes are discussed.On the Basis o f the analy sis of the technical characteristics of railw ay and hig h-speed mag lev trains,differ ences among their operation control sy stems are described.According to the actual state of OCSs,their character istics and constructions for the high-speed m ag lev train,and railw ay and urban railw ay trains are analy zed.T he main design idea,the construction mode,the inform ation transmissio n w ays betw een the train and gr ound control systems,the positioning of the tr ain detecting m ethod,the blocking mo de and the over-speed pro tect on m ode o f the different operation contro l systems are co mpar ed.T he analyzing re-sults show that,thoug h there ar e g reat differences in the technical character istics am ong the high speed rai-l w ay,m ass tr ansit and hig h speed maglev tr ains,the m ain desig n idea and technical im plementation metho ds of their o peratio n control sy stem s can be used for mutual reference.
Key words:high-speed maglev;hig h-speed railw ay;ur ban railw ay;OCS;ATC
轮轨高速铁路历经多年的技术研究和经验积累得到了长足的发展,在长途运输工具中占据主导地位,其列车运营速度达到了300~350km/h。目前世界上以法、德、日的高速铁路技术更为先进[1]。伴随着世界工业的发展,城市化的进程导致城市轨道交通的产生与收稿日期:2007-12-05;修回日期:2008-11-09
基金项目:国家高技术研究发展(863)计划资助
(2004AA505540);
北京交通大学校人才基金资助(2007RC091)作者简介:杨光(1976 ),女,辽宁鞍山人,讲师,博士。
E-mail:suns hineygx@https://www.doczj.com/doc/319732221.html, 发展。城市轨道交通包含地铁、市郊快速、轻轨、独轨等多种类型铁路,其中地铁更具代表性。高速铁路和城市轨道交通都为轮轨系统,在管理、技术装备上十分相似,但各有特点。
高速磁悬浮列车的研究与应用和轮轨高速铁路的建设与发展在世界上并存。从世界范围来看,德国经过30多年的努力,对TR常导磁悬浮列车进行了长期试验运行,为实际运营奠定了良好基础[2];日本是另一个努力发展高速磁悬浮列车技术的国家,其采用超导
电动式磁浮方案的M LX 型高速磁浮列车在Yam a -nashi 试验线最高载人运行速度达到581km /h 。我国的高速磁悬浮列车技术也取得了重大进展,以引进德国技术为主的上海高速磁悬浮示范线运营良好,实际运行速度达到430km/h [3]。
轮轨高速铁路、城市轨道交通和高速磁悬浮列车都同属于轨道交通的范畴。目前轨道交通的发展对人们的生活产生越来越大的影响,其安全性也越来越为人们所关注。轨道交通系统安全保障的关键技术是列车运行控制技术,在轮轨技术领域其体现为列车运行自动控制(简称列控)系统AT C (A utom atic Tr ain Co ntro l);在磁浮技术领域其体现为运行控制(简称运控)系统OCS(Operation Control System)。轮轨系统和磁浮系统技术特征有很大差别,因此两种运输工具的安全概念不尽相同且安全保障技术有很大差异。本文针对轮轨高速铁路、以地铁为代表的城市轨道交通系统、以德国和日本为代表的高速磁浮交通系统的运行控制技术进行对比研究。
1 技术特征比较
1.1 轮轨列车技术特征
根据列车牵引运行的机理不同,轮轨铁路可以分为两大类,一类是依靠旋转电机驱动的传统的地铁和高速铁路;另一类是依靠直线电机驱动的地铁,其已成为城市轨道交通的一种新模式。
传统的地铁和高速铁路的轮轨列车其运行机理如图1(a)所示。 支撑。钢轨和车轮踏面构成轮轨列车的支撑系统,使列车保持在轨道上。 导向:
钢轨和
轮缘相互作用实现列车的导向。 牵引/制动:电力牵引型机车需要沿铁路线按照一定间隔设置变电所,通过接触网(地铁主要是通过路旁第三轨)向机车供电,在列车上利用旋转电机产生动力,通过相应的机械传动装置传到轮轴上,再通过轮轨间的黏着作用形成牵
引力/制动力,从而牵引/制动车辆。
新型的地铁模式采用直线感应电机作为动力源,
列车运行机理如图1(b)所示。利用轮轨间的相互作用实现列车的支撑和导向,这点和传统轮轨列车相同;利用直线电机车载定子中交变电流的变化产生定子磁场,该磁场在地面感应板中感应出涡流和另一个次级磁场,定子磁场与次级磁场间相互作用从而产生牵引力/制动力,而不需借助轮轨相互作用。
1.2 磁浮列车技术特征
德国T R 磁悬浮列车采用常导吸引式电磁悬浮方案,其车体采用包围在"T "型路轨外围的结构,如图2(a)所示。 悬浮。利用车体底部的悬浮电磁铁和路轨底下的定子部件之间的吸引力实现列车的悬浮。通过主动控制悬浮电磁铁的励磁电流使列车与路轨间保持8~12mm 悬浮间隙,从而实现无接触运行。 导向。类似悬浮原理,车上的导向电磁铁从侧面使车辆保持运行轨迹。 牵引/制动。轨道上定子绕组中的电流产生行波电磁场,它作用于车上的悬浮电磁铁使列车产生直线运动,改变定子绕组中交变电流的强度和频率可以实现对列车的无级调速。路轨上的长定子绕组采用分段供电方式。
日本M LX 磁浮列车采用超导电动式悬浮方案,磁浮列车运行在"U "型导槽内,提供列车驱动力的驱动线圈、提供悬浮和导向力的悬浮线圈及导向线圈均安装在导槽边墙两侧,如图2(b)所示。 悬浮和导向。悬浮与导向是自然稳定系统。磁浮列车在静止或低速运行时不能起浮,靠辅助支撑轮与导向轮支撑,当列车运行达到一定速度时收起支撑轮,导槽侧壁的短路线圈中感应电流的磁场和车载低温超导磁体的磁场作用形成磁浮车的悬浮力和导向力。列车速度越高感应磁场逐渐增强直至把列车悬浮起来
[4]
。 牵引/制
动。系统推进与德国TR 系统相近,直线电机的初级线圈(定子)分布在U 型导槽侧壁上,励磁磁极为车载超导磁体。
2 运行控制系统的发展现状
2.1 轮轨铁路列控系统发展现状
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第1期几种典型轨道交通运行控制系统的比较研究
(1)城市轨道交通列控系统发展现状
由于直线电机驱动地铁车辆仍采用车轮和钢轨来支撑和引导车辆运行,所以仍可采用长期运用成熟的、安全可靠的轨道电路信号系统[5]
,即其列控系统同传统模式。城市轨道交通系统的特点是行车密度大、列车为电动车组、线路封闭、运营较简单等,所以城市轨道交通中的A TC 系统比大铁路的信号系统发展要快。世界上许多国家都根据本国地铁的特点开发了城市轨道交通列控系统。
我国的城市轨道交通列控系统的发展伴随着北京地铁的发展而起步,先后自主开发了7信号移频轨道电路、调度集中、LCF -100DT 型AT P 车载系统等。由于我国地铁建设速度滞后,使得国产信号设备技术水平较低,只能提供配套设备,不能提供一体化的完整系统[6]
。因此,当我国20世纪90年代开始了城市轨道交通建设的高潮时,加之利用外资的附加条件,使得我国城市轨道交通信号技术基本以引进国外先进的列车自动控制系统为主[7]
。北京、上海和广州地铁引进的ATC 系统来自英、美、德、法四国五家不同的公司:北京地铁一线改造及复八线建设引进了英国西屋的ATC 系统;上海地铁1号线、2号线和明珠线(3号线)分别引进美国的GRS 公司、USS 公司和法国ALS -T OM 公司的AT C 系统;广州地铁一号线引进了德国西门子公司ATC 系统。引进不同制式、不同水平的多种AT C 系统,一方面促进了我国城市轨道交通的发展,但同时也带来了造价昂贵、制式混杂等诸多问题。因此,ATC 技术国产化是我国城市轨道交通信号系统发展的必由之路。但在一定时期内,信号系统的引进与国产化技术将会并存。
(2)高速铁路列控系统发展现状
列控系统涉及到列车制动性能、运输能力及本国既有信号控制技术特点,各国在发展自己的高速铁路技术时都非常重视列车运行控制技术的研究。目前比较成熟的列控系统主要有德国的LZB 系统、法国的TVM 300和T VM430系统、日本的A TC -1W 和数字ATC 等。此外,欧洲为了解决配备不同AT C 设备的列车在跨国运输时遇到的障碍,20世纪90年代开始建立铁路运输管理系统ERT M S,并制定了相应的规范,其核心就是欧洲铁路列车控制系统ETCS 。ETCS 是一个标准化的新型列控系统,分为三个功能等级:ETCS -1、ET CS -2、ETCS -3,每个等级分别对轨旁设备、信号检测方式、控制模式等进行了定义。
我国铁路运输特点是客货列车、不同速度列车共线运行;高密度、大重量运输和地面信号制式混杂、线
路限速多样。随着国外列控技术的发展,我国先后引
进了法国的T VM300和T VM 430系统,在其基础上
实现了部分技术国产化和自主创新,并逐步研究开发了适合我国国情的 ZPW2000系统 和 LSK 旅客列车速度分级控制系统 等列控系统[8]
。近年来,铁道部参照ET CS 制定了 中国列车控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行) 和相应CTCS 技术条件,以更好地保证我国铁路运输安全和实现信号系统规范化发展。该标准根据信息传输方式、列车占用检查方式以及机车信号的特点等将我国列控系统分为CT CS -0~CT CS -4五个等级:0级为既有线现状,即通用机车信号+运行监控记录装置;1级为主体化机车信号+加强型运行监控记录装置;2级为基于轨道电路传输信息的列控;3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列控;4级是完全基于无线传输的列控。目前,我国提速的既有线以及新建客运专线的列控系统均按照CT CS 规范构建[9]。2.2 磁浮列车运控系统发展现状
德国和日本高速磁浮列车系统历经多年的实践和发展,其运行控制技术已经比较成熟,因运行控制技术关系到安全重大问题,因此还有待于长时间的实践检验和进一步完善。
3 运行控制系统比较研究
3.1 轮轨列车的运行控制系统
(1)城市轨道交通的列控系统
城市轨道交通的列车自动控制(AT C)系统包括3个子系统:列车自动防护(ATP )、列车自动驾驶
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铁 道 学 报第31卷
(ATO)和列车自动监督(ATS )。目前城市轨道交通大都采用无绝缘轨道电路以实现车-地信息的连续传输,列车自动控制系统由车载设备、轨旁设备和控制中心设备三大部分组成。控制中心主要实现ATS 的功能,而A TP/ATO 的功能则由车载和轨旁部分共同实现,如图3所示。
ATS 系统主要负责列车运行监督、控制及管理,其功能为:集中控制、集中显示、管理运行时刻表、运行数据记录与统计、仿真和监测与报警功能。ATP 主要负责列车的安全运行,其功能为:安全性停车点防护、速度监控和超速防护、测速和测距、门控等。ATO 主要实现无人自动驾驶、自动执行列车的全部牵引/制动控制、列车的站间运行和站内停车以及自动折返的功能
[10]
。
(2)轮轨高速铁路的列控系统
轮轨高速铁路和城市轨道交通的运行控制系统很
相似,但概念不完全相同。轮轨高速铁路的列车超速防护系统AT P 是列车运行自动控制系统A TC 的核心组成部分,通常提及的列车运行自动控制系统AT C 实际上是指列车超速防护系统A TP 部分。在我国铁
路领域中,AT S 未被列入其中,被单独地称为调度集
中或调度监督(CTC)。因为铁路的列车和调车作业远比城市轨道交通复杂,调度监督系统使用的历史较长,运输调度指挥系统DM IS 得到大力发展,目前正在集中全力发展CT C,未把CT C 的功能归入AT C [11]。此外,轮轨高速铁路的线路比城市轨道交通复杂得多,实现ATO 也就困难得多,所以目前列车自动驾驶系统ATO 的应用尚未提到日程。因此,发展我国高速铁路列控系统,其重点是发展列车超速防护。3.2 磁浮列车的运行控制系统
德国和日本磁浮交通系统把牵引系统放在地面,使地面与车体形成一体化闭环的同步电机速度自动控制系统,也使得磁浮系统成为一个高度集成的控制系统。系统的构成特点以及列车的高速度决定了磁浮系统必定采用自动驾驶控制模式。
(1)德国磁浮列车的运行控制系统
德国磁浮列车的运行控制系统作为一个安全控制与防护系统,主要由位于控制中心的中央控制系统、位于牵引变电站的分区控制系统和位于列车上的车载控制系统组成。系统结构如图4
所示。
中央控制系统处理时刻表或人工指令,将生成的运行参数通过光纤网传输至分区控制系统。分区控制系统根据接收到的命令进行进路设置、确定列车速度防护曲线、控制该分区对应的牵引系统的状态等,决定当前列车运行还是停车,具有驾驶顺序控制、进路防护、道岔防护、列车防护、牵引切断的功能。分区控制系统还通过无线与车载运行控制系统相联系,向车载控制系统传送悬浮或降落命令、实现列车定位和列车速度曲线监控等。车载运行控制系统不断地向分区控制系统发送本车的位置和速度信息。
德国磁浮列车为了保证列车运行安全,规定在一个供电分区同时只能有一列车在运行。此外,系统还
要求在车载电网故障时列车能够定点停车。为了使列车依靠自身的动能和势能滑行到下一个停车点,系统对列车运行的最小速度进行了限制。
(2)日本磁浮列车的运行控制系统
日本超导电动式磁浮列车系统是借助运输控制系统实现列车自动运行[12-13]。该系统还备有用于实现安全的控制系统,以确保列车自动运行的安全。图5显示了列车运行控制系统的构成。由图5可知,中央运行管理系统和地区运行管理系统根据运行图控制列车群。而行车管理系统则是产生每个列车的运行模式曲线,通过控制电力变换器驱动控制装置,实现列车运行控制。
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第1期几种典型轨道交通运行控制系统的比较研究
列车运行控制的范围,是安全控制系统根据列车间的相互位置、地面进路、供电回路以及设备是否异常来决定的。在容许的控制范围内,运行管理系统可以自由地控制列车运行。安全控制系统除了对列车运行状况进行监视外,当检测到将会导致危险的异常情况时,优先动作安全制动控制使列车停车。
地面驱动控制系统原则上是按一个变电站内控制列车,为提高行车效率,采用边界区开闭所来分割变电站,变更闭塞区间。
3.3 比较研究
运行控制系统的作用,可以概括为:在保证列车运行安全的前提下,提高运行效率。保证安全属于系统控制问题,而提高效率属于系统优化问题,其最终要通过系统控制来实现。轨道交通运行控制系统是一种闭环系统,它遵循闭环控制的基本规律。任意一种运控系统的功能需求都可描述如下:对于单个列车,指定其目标位置和速度、对列车进行牵引或制动、实时检测列车的位置和速度,根据列车当前位置和速度与目标值的差异进行控制;对于多个列车,要保证列车间具有安全距离,从而动态地协调各个列车的目标位置和速度。为实现这些功能,就要解决列车定位和测速、车-地通信、车-车通信、单车速度控制、列车追踪控制、系统构成方式等一系列问题,而不同的解决方式最终构成不同形式的运控系统。由于各个轨道交通系统的运行机理不同(轮轨系统与轨道密切相关,而磁浮要实现电机闭环控制)以及各国在设计自己的运控系统时具有不同的理念,因此现有的几种典型轨道交通的运控系统各具特色。
(1)控制系统的主体
轮轨系统列车控制的主体为列车,列车的驱动和制动都在车上完成。而德国和日本高速磁悬浮OCS 中,正常情况下线路上列车的驱动及制动等是由地面设备统一集中控制,而在紧急情况下(如驱动电源故障或列车启动阶段控制失灵等),才由列车利用车载蓄电池的能量实施紧急制动。即高速磁浮列车采用了地面控制为主、列车控制为辅的控制方式。
(2)系统构成方式
轮轨列车的运行控制系统由A TS、ATP和AT O 构成,系统构成较清楚。德国高速磁浮列车的OCS采用自上而下的分层结构,把系统划分为中央、分区、车载控制系统及数据传输系统,系统模块化程度较高。德国OCS中不包含牵引驱动系统,从而使运行控制系统更简洁。日本的高速磁浮列车按照功能把运行控制系统划分为运输控制、安全控制、驱动控制三个子系统,系统构成略显复杂。
(3)车-地信息传输方式
轮轨列车的运行控制与轨道密切相关。法国和日本轮轨高速铁路及城市轨道交通大都采用无绝缘轨道电路的无线通信方式进行车-地通信,该种通信方式比较成熟,其较高的可靠性、安全性已为实践所验证。德国轮轨高速铁路LZB系统采用在轨道上铺设漏泄电缆实现车-地信息传输。此外,点式应答器也成为一些系统车-地信息传输的辅助设备。德国磁浮系统车-地之间采用38G微波传递信息。日本磁浮系统采用了与德国高速铁路相同的车-地通信方式。
(4)列车定位方式
法、日轮轨高速铁路和城市轨道交通主要是通过无绝缘轨道电路加点式应答器进行定位。德国高速铁路采用在轨道上敷设交叉感应回线定位。轮轨列车系统的定位主要用于列车安全控制,而德国和日本磁浮
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列车的定位信息有两种用途,一方面用于安全防护,另一方面用于实现牵引闭环控制。德国磁浮列车采用定子组齿槽和车辆位置增量数据采集系统进行定位。日本磁浮列车的定位方式与德国高速铁路相同。
(5)速度控制模式及闭塞制式
日本AT C和法国TVM300高速铁路列控系统采取阶梯式分级速度控制,法国T VM430采取曲线式速度分级控制,日本数字AT C和德国LZB列控系统采用目标距离速度控制,这几种高速铁路都采用了固定闭塞制式。城市轨道交通列控中采取目标距离控制模式时,称准移动闭塞制式,准移动闭塞在铁路上较少提及。此外,移动闭塞在个别地铁系统中有所应用。德国和日本磁浮系统都是只对列车所在分区进行供电控制,二者都是采取目标距离控制模式,德国的供电分区固定,属于固定闭塞运行方式;日本的供电分区边界随着列车的运行可以有一定的变更,属于不完全意义上移动闭塞运行方式。
(6)速度防护方式
日本磁浮系统和轮轨系统通常只对列车的最大速度进行防护。德国磁浮列车运行机理决定了OCS系统不仅要对列车的最大速度进行防护,而且不要对列车最小速度进行防护,即是一种双限速度防护,这较单限速度防护更复杂。
4 结束语
德国高速磁浮列车的运行控制系统呈现层次化、模块化特征,系统在设备配置上还需完善。日本高速磁浮列车在系统构成方式、信息传输和列车定位方面更多地借鉴了轮轨系统成熟的思想和技术,但系统划分过于复杂。轮轨列控系统制式的多样化为系统兼容带来诸多问题。现阶段我国引进了多国先进的列控技术。但是,由于各国列控系统有很大差异,不能相互兼容,这对于我国今后路网的扩容、维修、管理将会造成很大的制约。我国已经编制了中国列车运行控制系统的技术规范以规范技术引进,并将会以此为契机推动技术国产化的进程。
目前,无论磁浮系统还是轮轨系统,其运行控制技术都处在不断发展和完善之中,而磁浮系统之间、磁浮和轮轨系统之间还有许多值得借鉴的技术细节。
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(责任编辑 江 峰)
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第1期几种典型轨道交通运行控制系统的比较研究
毕业设计中文摘要
目录 1 前 言 (1) 2 城市轨道交通信号系 统 (1) 2.1 信号定义与实现意义 .......................................................... 1 2.2 信号的基本分类 .............................................................. 2 2.3 信号机与行车标志种类 ........................................................ 2 2.3.1 信号机的基本种类 .......................................................... 3 2.3.2 行车标志 .................................................................. 3 2.3.3 信号标志 .................................................................. 4 2.4 视觉信号的意义 .............................................................. 5 2.5 手信号的显示方式和意义 ...................................................... 6 2.6 听觉信号 (9) 3 信号系统的基 础 (11) 3.1 联锁的定义 ................................................................. 11 3.2 进路与道岔 ................................................................. 11 3.3苏州地铁信号系统 ............................................................. 13 3.4 车场线信号 ................................................................. 13 4 信号控制系统在城市轨道交通中的应 用 (13) 4.1 城市轨道交通中使用的信号系统 ............................................... 13 4.2 城市轨道交通移动闭塞信号系统的通信实现方式..................................
城市轨道交通信号与通信系统基础知识 填空题 城市轨道交通信号系统通常包括两大部分，分别为联锁装置和列车自动运行控制系统。 列车自动运行控制系统ATC包括ATO（列车自动驾驶）、ATP（列车自动超速防护）、ATS（列车自动监控系统）。 信号机是由机柱、机构、托架、梯子、基础组成。（此一般指高柱信号机，若矮型信号机则无梯子。） 机构是由透镜组（聚焦的作用）、灯座（安放灯泡）、灯泡（光源）、机箱（安装诸零件）、遮檐（避免其它光线射入）、背板（增大色灯信号与周围背景的亮度）等组成。 透镜式信号机是指用信号的颜色和数目来组成的设备，并且采用光学材料的透镜组。 通过色灯的显示，提供列车运营的条件，拥有一系列显示的设备称为信号机。 信号机按高矮可分为高柱信号机与矮型信号机。 信号机按作用的不同可分为：防护信号机、阻挡信号机、出段信号机、入段信号机、调车信号机。 道岔区段设置的信号机称为防护信号机。 10、控制列车的进入与速度的设备称为信号。传送各种信息（图像、信息等）称为通信。 11、继电器是由电磁系统和接点系统组成。电磁系统是由线圈和铁芯组成，即输入系统。接点系统是由前接点和后接点组成，即输出系统。 12、转辙机的功能有：转换道岔、锁闭道岔、给出表示。 13、转辙机按用电性质，可分为直流电动转辙机和三相交流电动转辙机。 14、转辙机按道岔锁闭位置，可分为内锁闭和外锁闭。 15、转辙机按动力，可分为电动和液压。 16、50Hz微电子相敏轨道电路应用于车辆段内，其作用是接受来自轨道上列车占用的情况。 17、音频数字编码无绝缘轨道电路应用于正线上和试车线上，其作用是接受和发送各种信息。
《城市轨道交通信号与通信系统》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称（中文）：城市轨道交通信号与通信系统（英文）： 课程代码： 课程类型/性质：专业课 总学时：64 学分：4 适用专业：轨道交通运营管理 开课系门：管理系 与本专业其它课程的关系：本课作为一门专业课，将为学生对轨道交通运营管理及设备维修维护打下坚实的基础。 二、课程内容简介 介绍了城市轨道交通信号与通信系统的主要系统，包括基础信号设备、联锁系统、列车自动控制系统、通信传输系统、电话系统、无线调度系统、闭路电视、广播系统、时钟系统、商用通信系统和旅客信息系统，每个系统都从系统组成、系统功能及其控制方面进行了介绍。。 三、课程任务、教学目标 通过教学，使学生掌握城市轨道交通信号与通信系统的构成，及主要设备的维护检修流程。 【一】知识目标 要求学生通过本课程的学习，具备对信号、通信各子系统设备构成与主要功能的牢固掌握，对各系统进行维护和维修的能力。 【二】能力目标
1.分析能力的培养：主要是对具体通信和信号进行分析的能力的培养，同时也要注意培养综合运用多种分析方法的能力培养。 2.自学能力的培养：运用启发式教学方法，通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。 3.表达能力的培养：主要是通过作业、课上讨论等形式，清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。 4.创新能力的培养：培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯和对问题提出多种解决方案、选择不同的方法对设备进行维护的能力。 【三】素质目标 1、了解轨道交通信号与通信设备基本构成与主要功能。 2、具有严谨工作作风，实事求是的学风，树立创新意识。 3、树立良好的学习态度。 四、教学安排、教学方法及手段 坚持讲授与指导学生练习相结合，课堂系统规范讲授本课程内容，必要时运用多媒体教学手段，加强学生的预习与复习环节、实际操作与案例分析的测验环节。 考核方法:实行教考分离；建立考试题库制，采用平时测验+期末考核等多种考核方式。 五、各教学环节学时分配 理论部分学时分配
浅谈城市轨道交通信号系统工程设计 摘要:城市交通运输是影响和制约城市发展的重要因素，轨道交通信号系统是保障运输安全，提高运营效益的重要工具。本文结合城市轨道交通信号系统的发展趋势，以基于通信的移动闭塞制式实际工程设计当中所遇到的实际情况对目前城市轨道交通信号系统的闭塞制式比较，系统构成等进行分析。 关键词:城市轨道;信号系统;工程设计;CBTC 1 引言 城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全,实现行车指挥和列车运行现代化,提高运输效率的关键系统设备。城市轨道交通信号工程造价高,高科技内容含量高,涉及到通信技术、计算机技术、网络技术和远程控制技术等。从事这一领域的企业,要求企业的拥有较高的技术水平和自主创新能力。 2 城市轨道交通信号系统方案 一般城市轨道交通线路在城市交通疏解任务中担当非常重要的角色，为满足以上要求，地铁信号系统应采用完整的、先进的、高效的列车控制系统。 (1)正线信号系统采用完整的列车自动控制（ATC）系统，由ATS、ATP、ATO、联锁设备组成。 (2)车辆段/停车场由联锁设备、微机监测设备、ATS分机等主要设
备组成。 a)闭塞方式分析 目前城市轨道交通的信号系统主要有准移动闭塞和移动闭塞系统选择。 1.基于目标距离模式的准移动闭塞ATC系统 目标距离模式一般采用音频数字无绝缘轨道电路，具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。列车车载设备根据由钢轨传输而接收到的联锁、轨道电路编码、线路参数、控制管理等报文信息，对列车追踪运行以及折返作业进行连续的速度监督，实现超速防护，控制列车运行间隔，以满足规定的通过能力。由于音频数字轨道电路传输信息量大，可向车载设备提供目标速度、目标距离（指从占用音频轨道电路始端至停车点的距离）、线路状态（坡道、弯道数据等），使ATP车载设备结合固定的车辆性能数据计算出适合于本列车运行的模式速度曲线。 2.移动闭塞系统（CBTC） 基于通信的移动闭塞列车控制系统技术先进，是列车控制技术的发展方向，代表了国际ATC的先进水平。 ★ 独立于轨道电路的高精度列车定位； ★ 连续、大容量的车－地双向数据通信； ★ 车载和轨旁的处理器执行安全功能。 CBTC系统采用自由空间无线天线、交叉感应电缆环线、漏泄电缆以及裂缝波导管等方式实现车-地、地-车间双向数据通信。轨旁ATP设备根据列车的位置信息和进路情况计算出每一列车的移动权限，并动态更
北交《城市轨道交通列车运行控制》在线作业二 一、单选题（共 9 道试题，共 36 分。） 1. 阶梯式分级速度控制可以分为超前式和滞后式，超前式采用( )优先的方法，滞后式采用( )优先的方法。( ) . 人控优先，设备优先 . 设备优先，人控优先 . 人控优先，人控优先 . 设备优先，设备优先 正确答案： 2. 关于故障-安全技术，下列说法错误的是( ) . TP子系统是安全系统，其系统设计以及所有的软硬件均必须符合“故障-安全”原则 . TO为故障-安全系统，其控制列车自动运行 . TS系统为非故障-安全系统，它的全部或任何一个部分的故障或不正确操作，不会影响列车运行安全 . 轨道电路中的继电器必须符合故障-安全原则 正确答案： 3. 在城市轨道交通自动列车运行控制系统中，超速检测与防护功能是由其哪个子系统实现的？( ) . TP . TO . TS . 以上三种均不是 正确答案： 4. 城市轨道交通采用( )行车制。 . 两侧均可 . 左侧 . 右侧 . 具体情况具体分析 正确答案： 5. 站台安全门按其规模和功能可以分为半高式安全门、全高式安全门( ) . 滑动门 . 固定门 . 端门 . 屏蔽门 正确答案： 6. 下列表示禁止越过该信号机调车的是( ) . 红色
. 蓝色 . 双黄色 . 红色+黄色 正确答案： 7. 关于故障-安全技术，下列说法错误的是( ) . TP子系统是安全系统，其系统设计以及所有的软硬件均必须符合“故障-安全”原则 . TO为故障-安全系统，其控制列车自动运行 . TS系统为非故障-安全系统，它的全部或任何一个部分的故障或不正确操作，不会影响列车运行安全 . 轨道电路中的继电器必须符合故障-安全原则 正确答案： 8. 城市轨道交通的自动化程度比较高，一般采用( )的运用方式，列车的运行速度不取决于地面信号机的显示，地面信号系统只起辅助作用。 . 地面信号显示与车载信号系统相结合，以地面信号系统为主 . 地面信号显示与车载信号系统相结合，以车载信号系统为主 . 车载信号系统 . 地面信号系统 正确答案： 9. 下列不属于TO功能的是( ) . 将列车速度自动调整在允许速度带内，尽可能减少牵引、惰行和制动之间的转换 . 实现列车自动通过车站和自动折返 . 保证列车的停位精度 . 超速检测与防护 正确答案： 北交《城市轨道交通列车运行控制》在线作业二 二、多选题（共 8 道试题，共 32 分。） 1. TS系统在自动调整过程中，TS主要通过( )来调整列车。 . 停站时间 . 站间运行时间 正确答案： 2. 城市轨道交通设备故障主要包括信号系统故障、线路故障、道岔故障以及( )等各种故障。. 临时停电 . 通信中断 正确答案： 3. 轨道交通列车运行控制系统综合利用3技术代替了传统的轨道电路技术，3技术是( )未
城市轨道交通信号 1、城市轨道交通的特点 （1）容量大（2）运行准时、速达（3）安全（4）利于环境保护（5）节省土地资源2、城市轨道交通对信号系统的要求 （1）安全性要求高（2）通过能力大（3）保证信号显示（4）抗干扰能力强 （5）可靠性高（6）自动化程度高（7）限界条件苛刻 3、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（2）数据传输速率低（3）连锁关系较简单但技术要求高（4）车辆段独立采用联锁设备（5）自动化水平高 4、城市轨道交通信号系统的组成及作用 组成：城市轨道交通信号系统通常由列车运行自动控制系统（A TC）和车辆段信号控制系统两大部分组成， 作用：用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备监测及维护管理，由此构成了一个高效的综合自动化系统。 5、列车运行自动控制系统（A TC）包括列车自动防护（A TP）、列车自动运行（ATO） 及列车自动监控（A TS）三个系统，简称“3A”。 ATC系统包括五个原理功能 （1）ATS功能：可自动或有人工控制进路，进行行车调度指挥，并向行车调度员和外部系统提供信息。A TS主要功能由位于OCC（控制中心）内的设备实现。 （2）连锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安全原则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC 功能。连锁功能由分布在轨旁的设备来实现。 （3）列车检测功能：一般由轨道电路、计轴器等完成。 （4）ATC功能：在连锁功能的约束下，根据A TS的要求实现列车运行的控制。 （5）PTI功能：是通过多种渠道传输和接受各种数据，在特定的位置传给ATS，向ATS 报告列车的识别信息、目的号码和乘务组号和列车位置数据，以优化列车运行。6、按地域城市轨道交通信号设备划分为五部分： 控制中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车线设备、车载ATP设备。 7、控制中心设备属于ATS子系统，是ATC的核心。 控制中心设备主要包括中心计算机系统、综合显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作站、培训/模拟工作站、绘图仪和打印机、维修工作站、UPS及蓄电池。（选择题）8、车站分集中连锁站和非集中连锁站。集中连锁站一般为有道岔车站，也有可能是无道岔 的车站。非集中连锁一般为无道岔的车站。 9、集中连锁站设有 （1）ATS车站分机（2）车站联锁设备（3）ATP/ATO系统地面设备（4）电源设备（5）维修终端（6）乘客向导显示牌（7）紧急关闭按钮（8）信号机及发车指示器 （9）转辙机 10、连锁是车站范围内进路、信号、道岔之间互相制约的关系，它们之间必须建立严密的连 锁关系，才能确保行车安全。 连锁的基本内容是： 1）进路上各道岔位置必须正确且被锁闭，进路空闲，敌对进路未建立且被锁闭在未建立状态，防护改进路的信号机才能开放。 2）信号机开放后，他们防护的进路上的各道岔不能转换，与该进路敌对的所有进路不
城市轨道交通列车自动控制系统简介 、前言 随着城市现代化的发展，城市规模的不断扩大，城市轨道交通的发展已成为解决现代城市交通拥挤的有效手段，其最大特点是运营密度大、列车行车间隔时间短、安全正点。城市轨道交通列车自动控制系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。 二、列车自动控制系统的组成 列车自动控制（ATC系统由列车自动防护系统（ATP、列车自动驾驶系统（ATO和列车自动监控系统（ATS三个子系统组成。 一列车自动防护( ATP-Automatic Train Protection 系统 列车自动控制系统中的ATP的子系统通过列车检测、列车间 隔控制和联锁（联锁设备可以是独立的，有的生产厂商的系统也可以包含在ATP系统中）控制等实现对列车相撞、超速和其他危险行为的防护。 二列车自动驾驶系统 ( AT0?CAutomatic Train Operation 列车自动驾驶子系统（ATO与ATP系统相互配合，负责车 站之间的列车自动运行和自动停车，实现列车的自动牵引、制动 等功能。ATP轨旁设备负责列车间隔控制和报文生成；通过轨道
电路或者无线通信向列车传输速度控制信息。ATP与ATO车载系 统负责列车的安全运营、列车自动驾驶，且给信号系统和司机提供接口。 三）自动监控（ATS-Automatic Train Super -vision ）系统 列车自动监控子系统负责监督列车、自动调整列车运行以保证时刻表的准确，提供调整服务的数据以尽可能减小列车未正点运行造成的不便。自动或由人工控制进路，进行行车调度指挥， 并向行车调度员和外部系统提供信息。ATS功能主要由位于OCC 控制中心）内的设备实现。 三、列车自动控制系统原理 一）列车自动防护（ATP） ATP是整个ATC系统的基础。列车自动防护系统（ATP亦 称列车超速防护系统，其功能为列车超过规定的运行速度时即自动制动，当车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制列车制动系统制动。 ATP通过轨道电路或者无线GPS系统检测列车实际运行位 置，自动确定列车最大安全运行速度，连续不间断地实行速度监督，实现超速防护，自动监测列车运行间隔，以保证实现规定地行车间隔。防止列车超速和越过禁止信号机等功能。 按工作原理不同，ATP子系统可分为“车上实时计算允许速
城市轨道交通通信与信 号课程标准 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
《城市轨道交通通信与信号》课程标准 一、课程性质与任务 《城市轨道交通通信与信号》是城市轨道交通运营管理专业学生的一门必修专业课。主要内容包括：信号基础设备与通信系统的安全，信号基础设备，轨道电路，车站联锁，区间闭塞，列车自动控制（ATC）系统，ATO与ATS系统，城市轨道交通CBTC系统，城市轨道交通通信系统。本课程主要是为了适应我国城市现代建设与城市发展的需求，尤其是为了满足交通发展中对的迫切而设置的。 二、课程目标。 1.了解信号与通信系统的基本内容，掌握故障安全原理的基本内容 了解信号安全技术原则。 2.了解信号机的分类及结构，熟悉信号机设置的原则，了解道岔的种类和转辙机的种类及特点。 3.掌握轨道电路的工作原理，了解轨道电路的主要参数，熟悉轨道电路的分类及特点，熟悉常用轨道电路，掌握计轴器的工作原理及结构。 4.掌握联锁的基本概念了解联锁图表编制方法，掌握6502电气集中联锁的基本操作方式，掌握计算机联锁的基本结构和操作方式 5.了解列车定位技术的分类，掌握固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞的原理，掌握无线移动通信、查询应答器定位，掌握移动闭塞与固定闭塞的区别。 6.掌握ATC系统的组成和功能和模式转换条件，了解不同制式ATC 系统的特点，掌握ATP的基本概念和ATP设备的组成及功能，熟悉ATP 的基本工作原理。
7.了解CBTC系统结构，熟悉CBTC系统子系统和组成设备，掌握CBTC系统运行模式，掌握CBTC系统功能。 8.了解城市轨道交通通信系统的组成及作用，掌握城市轨道交通电话子系统构成及功能，掌握城市轨道交通广播子系统的结构和功能，掌握城市轨道交通闭路电视子系统的结构和功能，了解城市轨道交通UPS电源和接地系统。 9. 锻炼学生的团结合作精神和认真严谨的学习态度。鼓励他们热爱本专业技术工作，具有创新意识，具有一定的沟通知识和技巧。
附件20： 高职交通运输大类轨道交通信号控制系统设计与应用赛项技能竞赛规程、评分标准及选手须知 一、竞赛内容 本次竞赛的核心内容是：搭建轨道交通信号控制系统，实现符合真实列控中心规范的核心功能（如三点检查、列控中心初始化、改方请求、轨道电路发码控制、轨道电路模拟量和开关量数据的实时监测、CAN总线通讯等功能）。 轨道交通信号控制系统设计与应用主要以地面列车运行控制系统为技术主体，由轨道交通信号控制系统实物组合柜和信号主控制台组成。轨道交通信号控制系统实物组合柜包含列控中心模拟机、模拟轨道（8区段）、移频柜内设备（发送器、接收器、衰耗盘）、防雷模拟网络盘、继电器等设备；信号主控制台包含与列控中心相关信号设备模拟系统、列控中心操作客户端、轨道交通信号控制系统维护终端。 参赛选手根据任务书要求（比赛开始时，任务书一次性下达），利用大赛提供的竞赛设备，在3小时内连续完成以下各项子任务： 子任务1：列控中心、移频柜内设备、模拟环境等信号系统逻辑关系设计。 根据提供的轨道交通信号系统使用场景，在信号主控制台上设计各信号设备所对应的位置和逻辑关系。 子任务2：信号控制系统组合内部安装、配线、焊接、调试、测量和分析。 根据提供的电路原理图和设备组合内部配线图，按照信号设备施工标准和要求进行安装、更换和配线，按规定工艺进行焊接；根据要求进行通电试验和调试。 子任务3：完成信号控制系统的故障检测与处理。 学生通过观察系统故障现象、分析故障原因、用测试工具查找故障点并处理故障。 子任务4：信号控制系统的综合应用。 按照要求，完成特定场景的应用。通过操作模拟列控中心、模拟移频柜、轨道和列车等设备实现场景的演变过程。 子任务5：信号主控台设计与调试。
北交《城市轨道交通列车运行控制》在线作业一-0008 试卷总分:100 得分:100 一、单选题(共9 道试题,共36 分) 1.关于故障-安全技术，下列说法错误的是( ) A.轨道电路中的继电器必须符合故障-安全原则 B.ATS系统为非故障-安全系统，它的全部或任何一个部分的故障或不正确操作，不会影响列车运行安全 C.ATP子系统是安全系统，其系统设计以及所有的软硬件均必须符合“故障-安全”原则 D.ATO为故障-安全系统，其控制列车自动运行 答案:D 2.阶梯式分级速度控制可以分为超前式和滞后式，超前式采用( )优先的方法，滞后式采用( )优先的方法。( ) A.设备优先，设备优先 B.设备优先，人控优先 C.人控优先，设备优先 D.人控优先，人控优先 答案:B 3.下列不属于ATO功能的是( ) A.超速检测与防护 B.将列车速度自动调整在允许速度带内，尽可能减少牵引、惰行和制动之间的转换 C.实现列车自动通过车站和自动折返 D.保证列车的停位精度 答案:A 4.在城市轨道交通自动列车运行控制系统中，超速检测与防护功能是由其哪个子系统实现的？( ) A.以上三种均不是 B.ATS C.ATP D.ATO 答案:C 5.城市轨道交通的自动化程度比较高，一般采用( )的运用方式，列车的运行速度不取决于地面信号机的显示，地面信号系统只起辅助作用。 A.车载信号系统 B.地面信号系统 C.地面信号显示与车载信号系统相结合，以车载信号系统为主 D.地面信号显示与车载信号系统相结合，以地面信号系统为主 答案:C 6.关于故障-安全技术，下列说法错误的是( ) A.轨道电路中的继电器必须符合故障-安全原则
城市轨道交通列车运行控制研究 学生姓名：畅龙 专业班级：城市轨道交通控制 学号：08301942 指导老师：孙鑫
列车运行控制系统是保证城市轨道交通列车和乘客安全的，是实现列车快速、高密度、有序运行的关键系统，是整个系统中的重中之重。本文文介绍了国、内外基于通信的列车运行控制在我国地铁的应用，从列车的运行模式，到列车的定位停车，列车速度调整、自动折返等几个方面进行了阐述。 【关键词】：
城市轨道交通的诞生和发展已经有一百多年的历史了，城市轨道交通在当今城市交通中已经占据了重要的作用，城市轨道交通是现代化都市的重要基础设施，它安全、快速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客，最大限度的满足城市市民的出行需要。在城市各种公共交通工具中，具有运量大、速度快、安全可靠、污染低、受其他交通方式的干扰小，对改变城市拥挤、乘车困难、行车速度慢行之有效的。 随着城市轨道交通行车间隔的缩短，依靠人工控制车速的传统运行方式已经不能满足城市客运的要求了，于是，以列车速度自动控制为中心的列车运行控制系统（Automatic Train Control,简称A TC）应运而生，随着计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）和控制技术（Control）的飞跃发展，综合利用3C技术给列车的控制带来了很好的发展机遇，形成了基于无线双向大容量的车地通信模式，使对车辆的控制更加安全可靠。城市轨道交通列车运行控制主要包括列车运行中的驾驶模式、列车运行中的超速防护、列车的制动模式、列车定位停车、列车的折返、运行速度控制等来实现对列车整个运行过程中的控制。这样使列车更加安全可靠、高速有效的运行。
《轨道交通信号控制基础》期末复习要点 ?运营基础 两根钢轨间的距离我国采用1435mm。 地铁曲线半径一般不小于300m，困难地段不得小于250m。 坡度计算：i‰=X/l （其中：l是坡段实际长度，X是坡段实际抬高米数。） 分界点（定义）：是车站，线路以及自动闭塞区间的通过信号机的通称。 第二章信号基础设备 直流继电器参数（区分）： ?吸起值：使继电器接点与前节点接触需要的最小电压/电流值。 ?工作值：使继电器动作并满足规定的节点压力的电压或电流。 ?额定值：继电器工作时的电源电压/电流值。（一般为工作值X安全系数） ?释放值：向继电器线圈供以过负载值的电压/电流，是前接点闭合后再逐渐降低电压/电流，当前接点刚断开时的电压/电流值。 ?过负载值：继电器线圈不受损坏，电特性不受影响的最大允许接入电压/电流值。（一般为工作状态的4倍 ?安全系数：额定值与工作值之比。（系数越大越稳定） ?返还系数：释放值与工作值之比。（系数越大，对电流电压的变化反应越灵敏）（在0.2~0.99之间） 在铁路信号系统中，凡是涉及到行车安全的继电器电路都必须采用安全型继电器。所谓安全型继电器是指它的结构必须符合故障-安全原则。 道岔，轨道电路，信号机是信号统称的三大件。 色灯信号机根据光学系统的不同可分为透镜式和探照式两种。 道岔（定义）：道岔是从一股道转向另一股道的转辙设备，它是铁路线路中最关键的特殊设备，也是铁路信号的主要控制对象之一。 图2-34（P51） 道岔的锁闭是把尖轨或可动心轨等可动部分固定在某个开通位置，当列车通过时不因外力作用而改变。 轨道电路是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路。它用来监督线路的占用情况，以及将列车运行与信号现实等联系起来，即通过轨道电路向列车和相邻轨道传递行车信息。
完美WORD格式 城市轨道交通与通信信号系统 一、引言 1、城市轨道交通发展概况。 伴随着世界经济的不断发展，城市人口的增加和规模的扩大，给公共交通造成了很大压力，也必然促使城市公共交通的积极发展，不仅数量上激增，而且在质量上也提出了更高要求。当前，以城市轨道交通为主、高速公路、等级公路为辅的立体交通网络日趋完善，已经形成了一个综合的交通体系，为城市经济繁荣和人们出行带来了很大便利。近年来，地铁和轻轨发展迅速，颇受一些发展中国家的重视，都在积极规划和建设，以缓解城市日趋严峻的交通拥堵问题。值得一提的是，高铁的发展给城市间的交通以及经济繁荣带来了巨大生命力，特别是磁悬浮轨道技术的应用，更是体现了当前轨道交通的前沿科技水平和发展趋势。例如，上海磁悬浮列车的运行，是我国最新城市轨道交通技术发展的缩影，产生了巨大影响力。 2、城市轨道交通信号系统的应用。 整理分享
完美WORD格式 交通信号不仅是列车运行的通行证，更是安全运行的指挥棒。轨道交通要实现安全运行和提高通过能力两大要求，离不开轨道交通信号的发展和应用。20世纪中叶以来，微电子技术，信息技术和计算机网络技术等科学技术的发展，给轨道交通信号技术带来了了一场颠覆性革命，城市轨道交通信号系统(即ATC)应运而生，它为轨道交通安全运行和通过能力的提高发挥了巨大作用。不仅提高了运行效率，同时实现了列车运行的自动化。 二、城市轨道交通信号系统 1、城市轨道交通信号系统组成和作用。 轨道交通信号系统是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主题设备及其他有关附属设施构成的一个完整的体系。目前城市轨道交通的信号系统一般包括两大部分：联锁装置和列车自动控制系统ATC (Automatic Train Control)。ATC系统包括三个子系统：列车自动监控系统(简称ATS)、列车自动防护系统(简称ATP)、列车自动运行系统(简称ATO)。 整理分享
城市轨道交通运营管理仿真实训系统 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
城市轨道交通运营管理仿真实训系统 ★城市轨道交通运营沙盘 （一）、城市轨道交通运营沙盘的总体功能 1.以微缩城市轨道交通设备模拟线路运行情况，可以实现线路上列车行车调度 信号、指挥系统和调度系统的模拟训练。 2.能够模拟演示信号故障，演绎行车规则，训练行调和值班站长对事故处理的 能力。 3.能够真实显示出操作列车运行图、列车闭塞、运行等；道岔能电控，库内调 车。 4.列车运营沙盘的行车调度能反映城市轨道交通现场行车组织与相关设备之间 的关联关系。通过编制调度指挥计划和下达控制系统指令，实现列车在模拟线路上运行，直观体现出各项行车组织作业与车站、线路、车辆等运输设备之间的关联关系，完成仿真实训系统制定的行车任务。 5.实训系统载体是场站、行车、调度、信号等平台建设内容的集中体现，表现 形式分为静态展示和动态演示两部分。静态展示形象地表示地形地貌、场景绿化、城市建筑、高架桥梁、山形隧道和河流水系等基础设施；动态演示是指根据行车调度系统下达的计划，通过转化为控制系统指令，完成列车在实训系统载体上的调度运行控制，从而达到动态演示的目的。 6.车站控制设备训练系统是城市轨道交通工程训练体系的重要组成部分，能帮 助学生更直观、更感性的理解信号和行车调度的理论知识，加深调度和车辆
之间协调的认识，同时利于学生在脑海中快速建立线路和车辆运行的立体图。 7.轨道交通综合调度控制仿真教学系统包括ATC实训系统、联锁仿真实训系统、 城市轨道交通ATS系统、轨道交通运营沙盘信息系统等，可作为轨道交通运营沙盘综合实验教学平台。 8.轨道交通运输线路仿真实训系统：集成了常见的轨道交通固定及移动设备， 可仿真城轨系统的运行过程，并可与轨道交通综合调度控制仿真教学系统集成，形成软硬件结合的一体化仿真实训平台。 9.系统提供教学组织管理功能，用于教师组织学生进行教学和实验。 10.系统性能满足连续工作时间不低于12小时，能够适应-10～50摄氏度及不高于 85%相对湿度的环境。 11.具备为用户提供所有控制系统的通信及接口协议，所有控制及数据信号均能 进入以太网的能力。 12.轨道交通列车运营沙盘在设计时统一布局，操作上能相互独立，也能相互关 联。 13.地铁信号系统的车地通信采用无线通信技术，采用自由无线通信技术模拟实 现。 14.实训系统台体模型及控制系统能为系统后续升级拓展提供接口和详细说明 书。 系统采用分布式仿真计算架构，可以采用可伸缩的部署方案，对于软件模块的部署没有工作站的划分限制。甚至一个工作站可以运行多个车站的仿真单元。可以根据现场的运算负载进行动态的调整。
城市轨道交通运营管理 1、铁路系统三大件:信号、轨道、道叉。 2、城市轨道交通运营管理系统:对过程的计划、组织、实施和控制是…… 3、城市轨道交通系统是指主要服务于城市客运交通,通常以电力为动力,以轮轨运行方式为特征的车辆与轨道(导轨)等各种相关设施的总和。 4、轨道交通系统主要有市郊铁路、有轨电车、地下铁道、轻轨交通、单轨铁路和自动导向交通系统等类型。 5、市中心站在1KM左右,郊区为2KM左右。 6、独轨铁路一般作旅游车用。 7、我国第一条地铁是1956年修建的北京地铁。 8、施工方法有:明挖法、盖挖法、沉埋法、盾构法。 9、促进城市交通发展的两个方面的工作:一是降低工程造价;二是提高社会经济、环境效益。 10、我国现行城市轨道交通运营管理主要分为行车管理、站务管理、票务管理、设备运营管理。运营管理的中心任务是安全运送旅客。 11、城市轨道交通中其相应的时间和空间在轨道交通运营系统中不可储存,一旦失去势必造成列车晚点,严重的就会发生事故。 12、控制中心(调度所)就是为德国工作的统一工作而设置的。其一般设在城市轨道交通线路的中部。它的设备包括信号系统(A TS)、供电系统(SCADA)、环控系统(FAS、BAS)、主机及显示屏、通信系统等。
13、了解部分:线路由车站割成的段叫区间,车站前的正线称为车站正线或股道;侧线为阿拉伯数字,正线信号机用希腊数字表示;线路的标号:谁离车站越近,谁的数字号越小。 14、城市轨道交通设施、设备分为三大系统:列车运行系统、客运服务系统、检修保障系统。 15、线路通常由钢轨、道床、路基三个部分组成。 16、正线指供载客列车运行的线路。包括区间正线、车站正线。正线与相他 线路相关时一般采用立体交叉。 17、辅助线是为列车提供折返、停放、检查、转线、及出入作业的线路、它 包括折返线、停车线、渡线、出入线、联络线。 18、道岔是线路上供列车安全转线的设备,它用来使车辆从一股道转向或越过另一股道。其可分为:普通单开道岔、交叉渡线道岔、单渡线道岔、复式交分道岔、单式对称道岔和三开道岔。普通单开道岔包括尖轨、基本轨、辙叉、联结零件及转换设备连接部分、护轮轨、翼轨、联结零件及转换设备连接部分。道岔号数越大,辙叉角α越小,道岔占地面积越大,可允许侧向通过速度越大。车场除试车线采用9号道岔,其余采用7号道叉。 19、牵引系统有斩波调压和VVVF制式交流两种,发展方向为交流牵引。为了 提高列车的安全系数和运行效率,通常采用与信号系统相配合的列车安全保护(A TP)和自动驾驶(A TO)车载设备。 20、城市轨道车辆主要组成部分:车体、转向架、车钩缓冲装置、制动系统、受流装置、车辆电气系统、车辆设备。
作业1 一、填空： 1．城市交通可以分为（对外交通）和（市内交通）。 2．（无轨公共马车）是城市公共交通的先驱。 3.( 有轨公共马车)是现代城市轨道交通的雏形。 4. 现代的列车运行控制系统应运而生，它用于控制、监督、执行和保障城市轨道交通列车运行安全，以( 轨道交通信号控制技术)和（通信技术）为基础发展起来，是集（列车运行控制）、（行车指挥）、（设备检测）和（信息管理）为一体的综合控制系统。 5．作为轨道交通系统，（安全）和（高效）是其追求的两大目标。 6.( 移动闭塞CBTC )是城市轨道交通列车运行控制技术的发展方向。 7. ( ATC ) 已成为城市轨道交通调度指挥和运营管理的中枢神经。 8．CBTC的全称为（列车运行控制）。 9．手信号是行车有关人员拿(信号旗)或(信号灯)或者直接用(手臂)显示的信号，用来表达相关的含义，指示列车或车辆的允许和禁止条件。 10. 按照信号机设置的位置，可以将信号分为：（地面）信号和（车载）信号。 11.在城市轨道交通的测速定位中，根据速度信息的来源，可以把测速方式分成两大类：利用（轮周旋转方式）和利用（无线方式）直接检测列车的速度的测速方法。前者测速的主要方法有（测速发电机）、（轮轴脉冲速度传感器）。无线式测速方法主要有（多普勒雷达测速）。 二、选择： 1．下列哪项不是城市交通面临的状况？（D） A.交通拥堵 B.环保问题 C.土地消耗 D.道路畅通 E.能源消耗 2.选择题：世界上第一条地铁于（）年在（ C ）开通。 A.1870 法国巴黎 B.1863 美国纽约 C.1863 英国伦敦 D.1870 日本东京 3. 轨道交通系统能否安全高效运行，首先取决于（D）。 A.列车速度 B.线路情况 C.驾驶员水平 D. 列车运行控制系统的性能 4. （亦庄）地铁线，于（2010 ）年开通，标志着具有完全自主知识产权
城市轨道交通专用通信系统简介 windxym 城市轨道交通（以下简称城轨）通信系统一般设置专用通信、警用通信、商用通信三大通信系统。商用通信系统是地面公众通信系统在地铁的延伸部分，通过设置移动电话引入系统将地面各运营商的移动通信业务引入地铁，使乘客在进入地铁后仍能够享受与地面一样的公众移动通信服务。警用通信系统是城市公安通信网络在地铁的扩展部分，为保障轨道交通警用各管理部门业务的正常开展，实现轨道交通安全运营以及打击各种犯罪行为。专用通信系统是地铁指挥列车运行、组织运输生产、提高运营管理效率和服务质量的重要手段。 1．城轨专用通信系统的作用 城轨专用通信系统是整个城轨的神经系统。 首先，专用通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和时标（标准时间）信号。 其次，专用通信系统是城轨交通内部公务联络的主要通道，使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系，以提高整个系统的运行效率。当然，专用通信系统也是城轨交通内、外联系的通道。 再次，专用通信系统是实现以为人本、进一步提高地铁为乘客服务质量、加快各种信息传递的重要渠道，是提高地铁运营管理及经营开发水平，扩大对乘客服务范围的有效工具。 此外，在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下，专用通信系统是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。
2．城轨对专用通信系统的要求 城市轨道交通对专用通信系统的要求是能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。 1）对于行车组织，专用通信系统应能保证将各站的客流情况、工作状况、线路上各列车运行状况等信息准确、迅速地传输到控制中心。同时将控制中心发布的调度指挥命令与控制信号及时、可靠地传送各个车站及行进中的列车上。 2）对于城轨运行的组织管理，专用通信系统应能保证各部门之间、上下级之间保持畅通、有效、可靠的信息交流与联系。 3）对于城轨运营的服务质量，专用通信系统应能保证在指定的时间，将指定的信息显示给指定的人群。 4）专用通信系统应能保证本系统与外部系统之间便捷、畅通的联系。 5）专用通信系统主要设备和模块应具有自检功能，并采取适当的冗余配置，故障时能自动切换和报警，控制中心可监测和采集和车站运行和检测的结果。 3．城轨专用通信系统的分类 1）按使用要求分类 （1）确保行车安全提高运行效率的通信系统； （2）设备维护运营管理的通信系统； （3）为旅客服务的通信系统。 2）按服务类别分类
专业限选课程设计 课程城市轨道交通控制 姓名王黎敏 撰写时间：2012 年12 月13 日
课题总览 1) CBTC系统的结构以及各个子系统的主要功能 2) 移动闭塞系统与固定闭塞系统的主要区别（系统组成、技术特点、系统性能） 3) ATS的系统结构与主要功能 4) ATP、ATO的主要功能 5) 列车安全制动模型的基本原理 6) 典型的列控系统举例 作业内容 第一部分：CBTC系统的结构以及各个子系统的主要功能CBTC即Communication Based Train Control System，中文名为基于通信的列车控制系统，是当前列控系统发展的最先进层次。 简述： IEEE将CBTC定义为：“利用高精度的列车定位（不依赖于轨道电路）， 双向连续、大容量的车-地数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的一 种连续自动列车控制系统”。定义中指出CBTC中的通信必须是连续的，这样 才能够实现连续自动列车控制，利用轨间电缆、漏泄电缆和空间无线都可以实现车、地双向信息的连续传输。 CBTC的突出优点是可以实现车—地之间的双向通信，并且传输信息量大，传输速度快，很容易实现移动自动闭塞系统，大量减少区间敷设电缆，减少一次性投资及减少日常维护工作，可以大幅度提高区间通过能力，灵活组织双向运行和单向连续发车，容易适应不同车速、不同运量、不同类型牵引的列车运行控制等等。在CBTC中不仅可以实现列车运行控制，而且可以综合成为运行管理，因为双向无线通信系统，既可以有安全类信息双向传输，也可以双向传输非安全类信息，例如车次号、乘务员班组号、车辆号、运转时分、机车状态、油耗参数等等大量机车、工务、电务等有关信息。利用CBTC既可以实现固定自动闭塞系统(CBTC-FAS)，也可以实现移动自动闭塞系统(CBTC-MAS)。 在CBTC应用中的关键技术是双向无线通信系统、列车定位技术、列车完整性检测等。在双向无线通信系统中，在欧洲是应用GSM-R系统，但在美洲则用 扩频通信等其他种类无线通信技术。列车定位技术则有多种方式，例如车载设备的测速-测距系统、全球卫星定位、感应回线等。 优点： 与使用轨道电路的传统列控系统相比，CBTC有以下显著优点：
| 城市轨道交通运营管理仿真实训系统 ★城市轨道交通运营沙盘 （一）、城市轨道交通运营沙盘的总体功能 1.以微缩城市轨道交通设备模拟线路运行情况，可以实现线路上列车行车调度信号、指挥系统和调度系 统的模拟训练。 2.能够模拟演示信号故障，演绎行车规则，训练行调和值班站长对事故处理的能力。 3.能够真实显示出操作列车运行图、列车闭塞、运行等；道岔能电控，库内调车。 4.列车运营沙盘的行车调度能反映城市轨道交通现场行车组织与相关设备之间的关联关系。通过编制调 度指挥计划和下达控制系统指令，实现列车在模拟线路上运行，直观体现出各项行车组织作业与车站、线路、车辆等运输设备之间的关联关系，完成仿真实训系统制定的行车任务。 5.实训系统载体是场站、行车、调度、信号等平台建设内容的集中体现，表现形式分为静态展示和动态 演示两部分。静态展示形象地表示地形地貌、场景绿化、城市建筑、高架桥梁、山形隧道和河流水系 等基础设施；动态演示是指根据行车调度系统下达的计划，通过转化为控制系统指令，完成列车在实 训系统载体上的调度运行控制，从而达到动态演示的目的。 6.车站控制设备训练系统是城市轨道交通工程训练体系的重要组成部分，能帮助学生更直观、更感性的 理解信号和行车调度的理论知识，加深调度和车辆之间协调的认识，同时利于学生在脑海中快速建立 线路和车辆运行的立体图。 7.轨道交通综合调度控制仿真教学系统包括ATC实训系统、联锁仿真实训系统、城市轨道交通ATS系统、 轨道交通运营沙盘信息系统等，可作为轨道交通运营沙盘综合实验教学平台。 8.轨道交通运输线路仿真实训系统：集成了常见的轨道交通固定及移动设备，可仿真城轨系统的运行过 程，并可与轨道交通综合调度控制仿真教学系统集成，形成软硬件结合的一体化仿真实训平台。 9.系统提供教学组织管理功能，用于教师组织学生进行教学和实验。 10.系统性能满足连续工作时间不低于 12小时，能够适应 -10 ～ 50摄氏度及不高于 85%相对湿度的环境。 11.具备为用户提供所有控制系统的通信及接口协议，所有控制及数据信号均能进入以太网的能力。 12.轨道交通列车运营沙盘在设计时统一布局，操作上能相互独立，也能相互关联。 13.地铁信号系统的车地通信采用无线通信技术，采用自由无线通信技术模拟实现。 14.实训系统台体模型及控制系统能为系统后续升级拓展提供接口和详细说明书。 系统采用分布式仿真计算架构，可以采用可伸缩的部署方案，对于软件模块的部署没有工作站的划分限制。