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项目七ATC系统概述
[知识要点]
11>．掌握ATC系统在城市轨道交通信号系统中的作用。
2．掌握ATC系统的组成及基本功能。
3．掌握ATC系统与其他系统的接口。
[理论内容]
一、ATC系统的作用
列车自动控制系统简称为ATC系统(Automatic Train Control system)。城市轨道交通的运营线路封闭，它的主要作业是运送旅客，运营线路不长，站与站之间的距离较短，列车以中低速行驶，这些特点为线路上的列车进行安全高效运营提供了有利条件。因此在城市轨道交通中，ATC系统的作用是保障列车行车安全和提高运营效率。
列车自动控制系统
1．保障行车安全
列车行车安全是由列车自动控制系统中的列车自动防护系统，即ATP系统来完成。ATP 系统与列车的牵引制动系统一道控制列车运行速度，防止列车超速行驶。设备在故障情况下遵循故障导向安全原则，确保运营安全。
列车自动防护（ATP）
系统—TBS100型车载设备
列车自动防护（ATP）
系统—FS-2500型轨道电路
列车自动防护位置检测
（ATPTD）地面系统
北京首都机场线将建国内第一条无人驾驶地铁
2．提高运营效率
列车自动控制系统能实现列车自动驾驶，列车根据运营计划自动完成运营作业，可以有效减少列车驾驶员、调度和车站人员的工作强度，确保列车正点运营，有效提高运营作业效率。
我国首套列车自动控制系统
二、ATC系统构成
1．按设备功能划分
ATC系统从功能分主要包括三个子系统。
1)列车自动防护子系统(Automatic Train Protection，简称ATP)，主要作用是防止列车追尾、冲突事故的发生，并控制列车的运行速度不超过允许的最高速度；
2)列车自动运行系统(Automatic Train Operation，简称ATO)，主要作用是实现列车自动驾驶，并使列车在设定的车站自动停车；
列车自动运行（ATO）系统
机车信号设备-自动停车装置
3)列车自动监控系统(Automatic Train Supervision，简称ATS)，主要作用是对线路上运行的所有列车进行监督和管理，控制列车根据列车运行图完成运营作业。
三个子系统的功能既能相对独立，又紧密相连，通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，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制系统。
2．按设备安装位置划分
按设备安装位置可分成以下三部分：
1)轨旁设备：包括线路上、信号设备室内信号设备，如图7-1中的车站联锁、轨旁设备等；
图7-1 ATC系统组成及安装位置图
ATO车站环路接口柜
ATO数据通信设备
ATO车站设备和轨旁设备
GSM-R
固定网络
无线闭塞中心
RBC
无线接收
模块
2)车载设备：指安装在车上的信号设备，如图7-1中的车载ATP、车载ATO等；
图7-1 ATC系统组成及安装位置图
车载ATP、车载ATO
3)控制中心设备：指安装在控制中心的ATS设备，如图7-l中的调度员终端、服务器等。控制中心设备
三、ATC系统功能
1．ATP系统
ATP系统由地面设备、车载设备组成，通过对列车运行速度的控制，保证列车在允许的运行速度值范围内运行，确保列车一旦超过规定速度，立即施行制动。主要实现以下功能：
1)自动连续地对列车位置进行检测，并向列车发送必要的速度、距离、线路条件等信息，以确定列车运行的最大安全速度。提供列车速度保护，在列车超速时提供常用制动或紧急制动，保证前行与后续列车之间的安全间隔，满足正向行车时的设计行车间隔和折返间隔。对反向运行列车能进行ATP防护。
2)确保列车进路正确及列车的运行安全。确保同一径路上的不同列车之间具有足够的安全距离，以及防止列车侧面冲撞等。
3)防止列车超速运行，保证列车速度不超过线路、道岔、车辆等规定的允许速度。ATP的主要功能有：列车速度的监控和限制、车轮打滑的探测和修正、倒车检测、零速度检测、常规自检、为驾驶员提供显示（包括声音和视频报警、当前和目标速度显示、其他显示等）、故障检测和数据记录等。
4)为列车车门的开启提供安全、可靠的信息。
5)根据联锁设备提供的进路上轨道区间运行方向，确定相应轨道电路发码方向。
6)任何车-地通信中断以及列车的非预期移动(含退行)、列车完整性电路的中断、列车超速(含临时限速)、车载设备故障等均将产生安全性制动。
7)实现与ATS的接口和有关的交换信息。
8)系统的自诊断、故障报警、记录。
9)列车的实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和显示。具有人工或自动轮径磨耗补偿功能。
ATP的主要功能有：列车速度的监控和限制、车轮打滑的探测和修正、倒车检测、零速度检
测、常规自检、为驾驶员提供显示（包括声音和视频报警、当前和目标速度显示、其他显示等）、故障检测和数据记录等。
2．ATO系统
ATO系统是控制列车自动运行和车站自动停车的设备，由车载设备和地面设备组成，在ATP系统的保护下，根据ATS的指令实现列车运行的自动驾驶、车辆识别、速度的自动调整、列车车门控制、性能调整和发车测试等，具体表现为：
1)自动完成对列车的起动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，以较高的速度进行追踪运行和折返作业，确保达到设计间隔及旅行速度。
ATO的主要功能有：列车启动、速度调整、惰性、信号停车/起车、车站定点停车、列车识别、故障报告、车门控制、车站屏蔽/安全门控制、旅客信息发布等。
2)在ATS监控范围的入口及各站停车区域(含折返线、停车线)进行车一地通信，将列车有关信息传送至ATS系统，以便于ATS系统对在线列车进行监控。
3)控制列车按照运行图进行运行，达到节能及自动调整列车运行的目的。
4)ATO自动驾驶时实现车站站台定点停车控制、舒适度控制及节省能控制。
5)能根据停车站台的位置及停车精度，自动地对车门进行控制。
6)与ATS和ATP结合，实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。
ATO的主要功能有：列车启动、速度调整、惰性、信号停车/起车、车站定点停车、列车识别、故障报告、车门控制、车站屏蔽/安全门控制、旅客信息发布等。
3．ATS系统
ATS系统由控制中心、车站、车厂以及车载设备组成，通过ATP系统和ATO系统，实现对列车运行的自动监控，并实现以下基本功能：
1)获取控制和监督列车运行的基础信息：通过ATS车站设备获取轨道占用与空闲状态、进路状态、列车识别、信号设备故障等信息；
2)实现进路控制：根据联锁表、计划运行图及列车位置自动生成输出进路控制命令，传送至车站联锁设备，设置列车进路、控制列车停站时分。进路控制包括控制中心自动控制、控制中心人工控制、车站自动控制及车站人工控制几种形式；
3)列车识别号跟踪、传递和显示：系统能自动完成正线区段内列车识别号(服务号、目的地号、车体号)跟踪，列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改，也可由列车经车-地通信向ATS发送识别号等信息。
4)列车时刻表编制和管理：列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列车运行实际的偏离情况，自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列车停站时分，控制发车时间。
5)列车运行的自动调整及人工调整：在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理，并具有较强的人工介入能力。ATS设在车辆段的终端，向车辆段管理及行车人员提供必要的信息，以便编制车辆运用计划和行车计划。
6)列车运行及信号设备的监督和报警：列车运行显示屏及调度台显示器，能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视，能在行调工作站上给出设备故障报警及故障
源提示。
7)系统故障时降级处理及故障复原处理：ATS中央故障情况下的降级处理，由调度员人工介入设置进路，对列车运行进行调整，由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制，由车站人工进行进路控制。
8)培训和演练：能在中央专用设备上提供模拟和演示功能，用于培训及参观。
9)为旅客提供向导显示信息：向无线通信、广播、旅客向导系统提供必要的信息，主要内容有列车到达时间、目的地及列车终到、末班列车等。
10)数据记录、统计和打印：自动进行运行报表统计，并根据要求进行显示打印。
11)与其他系统接口。
四、信号系统运营模式
1．ATS自动监控模式
正常情况下ATS系统自动监控在线列车的运行，自动向联锁设备下达列车进路命令，列车在ATP的安全保护下由驾驶员按规定的运行图时刻表驾驶列车运行。控制中心行车调度员仅需监督列车和设备的运行状况。每天开班前，控制中心调度员选择当日的行车运行图／时刻表，经确认或作必要的修改，作为当日行车指挥的依据。
2．调度员人工介入模式
调度员可通过工作站发出有关行车命令，对全线列车运行进行人工干预。调整列车运行计划包括对列车实施“扣车”、“终止站停”、改变列车进路、增减列车等。
3．列车出入车厂调度模式
车辆调度员根据当日列车运行图／时刻表编制车辆运用计划和厂内行车计划，并传至控制中心。车厂信号值班员按车辆运用计划设置相应的进路，以满足列车出入段作业要求。
4．车站现地控制模式
除设备集中站外，其他车站不直接参与运营控制，车站联锁和车站ATS系统结合实现车站和中央两级控制权的转换。在中央ATS设备故障或经车站值班员申请，中央调度员同意放权后，可改由车站现地控制。
在现地控制模式下，车站值班员可直接操从车站联锁设备，可将部分信号机置于自动模式状态，也可将全部信号机设为自动模式状态，控制中心行车调度员应通过通信调度系统与列车驾驶员、车站值班员保持联系。
5．车厂控制模式
列车出入车厂和厂内的作业均由车厂值班员根据用车计划，直接排列进路。车厂与正线之间设置转换轨，出入厂线与正线间采用联锁照查联系保证行车安全。
五、列车驾驶模式
城市轨道交通列车自动控制系统为列车驾驶提供了几种不同的方式，以便在不同的情况下，对列车进行最有效的控制，保证列车运行安全和提高运营效率。列车在正线、折返线上运行作业时，常用ATO自动驾驶模式和ATP监督下的人工驾驶模式，限制人工驾驶和非限制人工驾驶模式均为非常用模式。
1．ATO自动驾驶模式
在这种驾驶模式下，列车自动控制系统的三个子系统ATP、ATO和ATS都在正常运行，列车在ATC系统控制下自动完成运营作业。列车起动后，在ATP设备安全保护下，车载ATO 设备自动控制列车加速、巡航、惰行、制动，并控制列车在车站的停车位置，开关车门，驾驶员仅需监督ATP／ATO车载设备运行状况。
从上海赛车场停车库驶上正线投入ATO试运营
2．ATP监督下的人工驾驶模式(SM模式)
线路条件不好或恶劣天气等不适宜使用ATO的情况下，可以使用这种驾驶模式。这种情况下列车上的ATO系统已经旁路，列车由驾驶员人工驾驶。列车起动后，车载ATP设备根据地面提供的信息，自动生成连续监督列车运行的一次速度模式曲线，实时监督列车运行。驾驶员根据ATP显示的速度信息驾驶列车，当列车运行速度接近限制速度时，提出报警；当列车运行速度超过限制速度时，ATP车载设备将对列车实施制动。
3．限制人工驾驶模式(RM模式)
这种模式下，ATP只提供对一定的设定速度(25km／h)的超速防护，驾驶员以不超过该限制速度驾驶列车，列车运行安全由驾驶员负责；当列车超过该限制速度时，ATP车载设备则对列车实施制动。
4．非限制人工驾驶模式(URM模式)
在车载ATP设备故障状态时，可采用非限制人工驾驶模式。这种模式下车载ATP和ATO 都已经旁路，ATP不对列车运行起监控作用，列车运行安全由驾驶员、调度员、车站值班员共同负责。
列车两端的驾驶室里安装有对应的列车驾驶模式选择开关，用来选择列车的驾驶模式。
5．列车折返模式(AR模式)
列车在ATP监督人工驾驶模式下折返时，列车由人工驾驶自到达股道牵出至折返线，由驾驶员转换驾驶端，并折返至发车股道。
在ATO有人驾驶模式下折返时，列车能以较合理的速度从到达股道牵出至折返线，由驾驶员转换驾驶端和起动列车，然后从折返线进入发车股道。
上述五种基本运营模式在满足一定条件后可以互相转换。
六、试车线
试车线设置于车辆段内，如附录B所示，其主要功能是在列车安装及检修完ATP和ATO 设备后的静态、动态测试。试验人员通过在轨道电路设置不同速度信息可检验车载设备性能，通过模拟站台设备可检验列车的车站定位停车和站台停车后的信息交换等。
试车线的设备主要包括：轨道电路设备、与正线相同的ATO／ATP轨旁设备、试车线试验计算机、用于紧急停车时与车辆段联锁系统的接口、精确停车环线、PTI环线、电源系统、故障诊断及维修工作站等。
试车线的进路由车辆段计算机负责设定，试车线没有联锁，使用试验计算机模拟必要的联锁关系。通过试验计算机模拟ATP轨旁单元联锁接口以完成各项相关试验。为了测试车辆，ATP轨旁单元内存储一条典型的速度曲线，并在试车线两端每一行驶方向设置运营停车点。休息、休息
[项目实施]
任务一了解ATC系统现场教学
1．目标
了解ATC系统各部分设备的组成。
2．设备
城市轨道交通车站轨旁设备及室内设备，车载ATP及ATO设备、调度中心ATS设备。
3．实施步骤
1)车站教学：参观了解车站轨道电路及轨旁设备。
2)车上教学：参观电动列车ATP及ATO设备。
3)调度中心教学：参观调度中心ATS设备。
任务二了解ATC系统录像教学
1．目标
了解ATC系统各部分的应用。
2．设备
城市轨道交通ATC系统教学录像。
3．实施步骤
1)观看教学录像，观看城市轨道交通ATC系统的有关教学录像。
2)讨论：ATC系统主要由哪些部分组成?各部分的主要作用是什么?
[拓展与提高]
一、ATC系统与其他机电控制系统的接口
1．与列车的接口
ATC车载系统要完成对列车的安全保护和自动控制，它与列车之间存在复杂的接口关系，这些接口简称为列车线。例如，车门控制接口、牵引接口、制动接口等。
2．与通信的接口
信号系统与通信系统的旅客向导系统、无线列调系统、广播系统、综合数据处理系统等接口，为这些系统提供有关列车位置和速度信息等。信号系统从通信时钟系统获得时钟信息，统一全线系统所使用的时钟。
3．与屏蔽门的接口
信号系统与安装在站台上的屏蔽门之间进行信息交换，实现列车车门和屏蔽门有序安全开门和关门。
二、不同闭塞制式的ATC系统
城市轨道交通列车自动控制系统ATC，按照ATP／ATO制式的不同可分为：固定闭塞式ATC系统，准移动闭塞式ATC系统，移动闭塞式ATC系统。
1、基于传统的音频轨道电路的固定闭塞ATC系统
固定闭塞又称为分级速度控制方式或阶梯式速度控制模式，将线路划分为固定的闭塞分区，用轨道电路检测和表示列车位置及列车间距。轨道电路提供分级速度信息，实施阶梯式速度监督，列车只需要获得轨道电路提供的速度信息即可完成列车超速防护，使列车由最高速度逐步降至零，其制动安全性依靠合理安排自动闭塞分区长度来保证。列车超速时由设备自动实施最大常用制动或紧急制动，使列车安全停车。
但这种方式的列车定位以固定区段为单位，线路条件和列车参数等均需在闭塞设计过程中加以考虑，并体现在闭塞分区的划分中，存在以下不足，无法满足提高系统能力、安全性和互用性的要求：
1)轨道电路工作稳定性易受环境影响，如道碴阻抗变化、牵引回流干扰等；
2)所传输的信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码；
3)利用轨道电路难以实现车对地的信息传输；
4)固定闭塞的闭塞分区长度是按最不利条件设计的，分区较长，一个分区只能被一个列车占用，不利于缩短列车运行间隔；
5)由于只能确定前行列车所在闭塞分区，因此追踪列车制动的起点和终点总在某一分区边界。为了充分保证安全，必须在两列车之间增加一个防护区段，这使得列车间的安全间隔较大，影响线路的使用效率。
2．基于报文式轨道电路的准移动闭塞ATC系统
准移动闭塞对前后列车的定位方式是不同的。前行列车的定位仍沿用固定闭塞的方式，而后续列车的定位则采用连续的或称为移动的方式。由于准移动闭塞同时采用移动和固定两种定位方式，所以它的速度控制模式既具有无极(连续)的特点，又具有分级(阶梯)的性质。若前行列车不动而后续列车前进，其最大允许速度是连续变化的；而当前行列车前进，其尾部驶过固定区段的分界点时，后续列车的最大速度将按阶梯跳跃上升。而被控列车的位置是由列车自行实时(移动)测定的，所以其最大允许速度的计算只能在车上实现。
准移动闭塞系统采用在传统轨道电路上叠加信息报文的方法，即把列车占用／空闲检测和ATP信息传输合二为一，通过音频轨道电路的发送设备向车载设备提供目标速度、目标距离、线路状态(曲线半径、坡道)等信息，ATP车载设备结合固定的车辆性能计算出适合本列
车运行的速度／距离曲线，保证列车在速度／距离曲线有序运行，提高线路利用率。
为了使后续列车能够根据自身测定的位置，实时计算其最大允许速度，数字编码轨道电路应向其列车提供前方线路的各种参数以及前行列车处在哪个区段上的信息。目前各系统均在地面每隔一段距离设置一个定位标志(可以是轨道电路的分界标或信标等)，列车通过时提供绝对位置信息，以提高后续列车的定位精度。在相邻定位标志之间，列车的相对位置由安装在列车上的轮轴转数累计连续测得。
准移动闭塞的追踪间隔和列车控制精度除取决于线路特性、停站时分、车辆参数外，还与ATP／ATO系统及轨道电路的特性密切相关，如轨道电路的最大和最小长度、传输信息量的内容及大小、轨道电路分界点的位置等。
准移动闭塞在控制列车安全间隔上比固定闭塞进了一步。它通过采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断分区占用并传输信息，具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力；可以告知后续列车继续前行的距离，后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点，从而改善列车速度控制，缩小列车安全间隔，提高线路利用效率。准移动闭塞ATP系统采用速度一距离曲线的列控方式，提高了列车运行的平稳性，列车追踪运行的最小间隔较固定闭塞短，有利于提高区间通过能力。但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方，因此它没有完全突破轨道电路的限制。
3．基于通信的移动闭塞ATC系统
前两种闭塞制式均基于轨道电路，而基于通信的移动闭塞系统不依靠轨道电路。与基于轨道电路的闭塞制式相比，移动闭塞具有以下优点：
1)实现车地双向、实时、高速度、大容量的信息传输，易于实现无人驾驶；
2)列车定位精度商；
3)列车移动授权更新快；
4)不受牵引回流干扰；
5)轨旁设备简单、可靠性高；
6)缩短列车追踪间隔、提高通过能力；
7)能适应不同性能列车的运行。
无线移动闭塞系统的组成主要包括无线数据通信网、车载设备、区域控制器和控制中心等。实现这种闭塞制式的最主要技术手段是基于无线通信的列车控制(Communication BasedTrain Control，简称CBTC)，采用交叉感应电缆环线、漏缆、裂缝波导管以及无线电台等方式实现了车地间双向、大容量的信息传输，达到连续通信的目的，在真正意义上实现了列车运行的闭环控制。
通过可靠的无线数据移动通信网，列车不问断地将其标识、位置、车次、列车长度、实际速度、制动潜能和运行状况等信息以无线方式发送给地面信号设备。地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息和列车运行其他信息，并据此计算出每一列车的移动授权，根据来自列车的信息计算、确定列车的安全行车问隔，并将相关信息(如现行列车位置、移动授权等)动态更新发送给列车。
车载设备包括无线电台、车载计算机和其他设备(如传感器、查询器等)。列车根据接收到的移动授权和自身的运行状态计算出列车运行的速度曲线，车载设备保证列车在该速度曲线下运行，ATO子系统在ATP的保护下，控制列车的牵引、巡航及惰行、制动。
移动闭塞技术在对列车的安全间隔控制上更进了一步。通过车载设备和轨旁设备连续地双向通信，控制中心可以根据列车实时的速度和位置动态地计算列车的最大制动距离。追踪列车之间的列车安全间隔距离信息是根据最大允许车速、当前停车点位置、线路等信息计算出的。信息被循环更新，以保证列车不断收到实时信息，便组成了一个与列车同步移动的虚
拟的闭塞分区。因此在保证安全的前提下，两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进，这使列车以较高的速度和较小的间隔运行，最大程度地提高区间通过能力，从而提高运营效率。
[思考]
1．列车自动控制系统由哪几个系统组成?
2．列车驾驶有哪几种模式?
3．列车自动控制系统的设备分别安装在哪些地方?
4．列车自动控制系统的基本作用是什么?
5．说明试车线的设备组成及功能。
期末题型 一、不定项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 二、填空题（本大题共16小题，每空0.5分，共60空，共30分） 三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分） 四.论述题（本大题共1小题，每小题10分，共10分） 项目一 1.继电器由电磁系统和触点系统两部分组成；电磁系统主要包括线圈、铁心以及可动的衔铁等；触点系统由动触点和静触点组成 2?用电磁继电器做控制高电压，强电流的开关，其最主要的优点是 A节约用电B安全用电C保护用电器D操作简单 3.继电器的基本原理是什么？ 继电器工作原理： （1）当线圈中通人规定的电流后，根据电磁原理，线圈中产生磁性, 衔铁被吸引; （2）当线圈中没有电流时，衔铁由于重力作用被释放。 （3）随着衔铁的动作，动触点与静触点接通或断开，从而实现对其 他设备的控制。 4.常用的安全型继电器有哪几类? 5.交流二元继电器的特点是什么?
6. AJPJXC-H250/0. 5各个字母含义?
项目二 1.轨道电路是以钢轨作为导体，两端加上机械绝缘（或电气绝缘）, 接上送电和受电设备构成的电路O 2.轨道电路的作用是（）和（）o有绝缘的轨道电路多 用在（车辆段）;无绝缘的轨道电路多用在（正线); 3.50Hz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）。 4.轨道电路工作原理 5.轨道电路的分类 6.道岔区轨道电路的特点 7.分路不良是什么红光带是什么 项目三 1.红色信号机通常用来表示（） 2.调车信号机中的蓝色表示（）调车。 红色：停车信号，禁止越过该信号机（信号熄灭或显示不明吋，也应视为停车信号）O 绿色：允许信号，信号处于正常开放状态，可按规定速度通过该信号机。 黄色：允许信号，信号处于有限开放状态，要求列车注意或减速运
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。
课题 第一章轨道交通信号概述（1） 授课班级授课时数2学时 授课类型新授课授课教师 教 学 目 标 知识 目标 1、能复述轨道交通信号的作用、分类 2、掌握故障安全的定义。 能力 目标 培养学生对轨道交通信号有感性加理性的认识。 情感 目标 培养学生严谨的学习态度、良好的职业道德素养 教学方法 讲授法、案例教学法、图片展示法 教 材 分 析 重点 轨道信号作用，故障—安全的定义 解决 方法 借助多媒体教学手段，采用课件演示、图片演示与实物演示相结合的教学方法，充分调度学生学习的积极性。 难点 故障安全的定义 解决 方法 借助多媒体教学手段，采用课件演示、图片演示与实物演示相结合的教学方法，充分调度学生学习的积极性。 教具 投影仪、大屏幕、PPT课件、黑板
教学过程 教学 环节 教学内容教学调控时间分配 复习 引入 在轨道交通运输的实践中，即使线路、桥梁、机 车和车辆等设备条件良好的情况下，也会发生列车冲 突和颠覆等重大事故。发生列车冲突的原因可能是两 列或多列列车同时占用一个空间造成的；也可能是由 于道岔位置不正确而导致列车驶入错误线而造成冲 撞；另外，列车速度超过了线路限制速度也会引起颠 覆事故。为保证安全，在划定的空间入口处设置信号 机以指挥列车能否可以驶入该空间。因此，在现代轨 道交通运输系统中，除了固定设备(线路、桥、隧)和 移动设备(机车、车辆)，还需要信号系统，简称信号， 他们构成了轨道交通运输系统三个不可分割的技术基 础。 讲授 提问+讨论 10分种 5分种 新授课 1.1 轨道交通信号的作用、组成及分类 一、轨道交通信号的组成 信号是传递信息的符号。轨道交通信号是一个总名 称，概而言之包括为发出命令所使用的各种信号机、 信号表示器以及各种联锁、闭塞设备和运行控制系统 等。他们的质量和可靠性直接影响信号系统功能的发 挥，可靠性能的提高，在轨道交通信号现代化的进程 中，信号设备在不断的更新和改造。 轨道交通信号一直视为轨道运输的耳目，一旦信号 设备故障，轨道运输将陷于瘫痪，整个国民经济将遭 受严重损失，因此，人们将信号比喻为轨道运输的神 经系统。 二、轨道交通信号的作用 轨道交通信号是组织指挥列车运行，保证行车安 全，提高运输效率，传递信息，改善行车人员劳动条 件的关键设施。轨道交通信号是轨道交通主要技术之 一。轨道交通信号的装备水平和技术水准是轨道交通 现代化的重要标志。 轨道交通信号可以简称为信号，有广义和狭义两 种含义。 广义的轨道交通信号是轨道交通运输系统中保 证行车安全，提高区间和车站通过能力及编解能力的 手动控制、自动控制及远程控制技术的总称。它包括 车站信号、区间信号机车信号等。 讲授+提问+讨论 讲授+案例+讨论 5分钟 20分钟
《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
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。
《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轨道交通发展的需求，尤其是为了满足城市轨道交通发展中对人才培养的迫切而设置的。 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。
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
课题 第六章城市轨道交通信号系统（2）授课班级授课时数2学时 授课类型新授课授课教师 教 学 目 标 知识 目标 1、CBTC系统概述 能力 目标 培养学生对城市轨道交通信号系统有感性加理性的认识。 情感 目标 培养学生严谨的学习态度、良好的职业道德素养 教学方法 讲授法、案例教学法、图片展示法 教 材 分 析 重点 CBTC系统概述 解决 方法 借助多媒体教学手段，采用课件演示、图片演示相结合的教学方法，充分调度学生学习的积极性。 难点 CBTC系统概述 解决 方法 借助多媒体教学手段，采用课件演示、图片演示相结合的教学方法，充分调度学生学习的积极性。 教具 投影仪、大屏幕、PPT课件、黑板
教学过程 教学 环节 教学内容教学调控时间分配 复习 引入 ATC系统 基于通信的列车控制 （Communications-based Train Control, CBTC）系统是 独立与轨道电路，采用高精度的列车定位和连续、高 速、双向的数据通信，通过车载和地面安全设备实现 对列车的控制。是一种采用先进的通信和计算机技术， 连续控制、监测列车运行的移动闭塞方式。 提问+讨论15分种 新授课 CBTC技术发展源于欧洲连续式列车控制系统， 经多年的发展一有了长足的进步。CBTC以列车与地 面的传输信息方式来划分，分无线、环线、漏缆及波 导管等几种，带环线的CBTC技术最成熟的是阿尔卡 特，无线CBTC技术最成熟的是庞巴迪。它摆脱了用 轨道电路判别对闭塞分区占用与否，突破了固定（或 准移动）闭塞的局限性 一、移动闭塞系统工作原理和特点 上面我们介绍的是以轨道电路为传输信道，以传 输“目标速度”为主要内容的ATC系统，这是当前我 国列车自动控制系统的主要模式，从闭塞的概念分析， 它们都可以归属于“准移动闭塞”的范畴，后续列车 与先行列车之间的行车间隔都与闭塞分区的划分有 关，也就是说，后续列车与先行列车不可能运行在在 同一个闭塞分区，后续列车必须保证在先行列车所占 用的闭塞分区的分界点前停车。如图6.3所示。 讲授+提问+讨论 讲授+案例+讨论 5分钟 20分钟
《城市轨道交通通信与信号》课程标准 1．课程定位与设计思路 1．1课程定位 《城市轨道交通通信与信号》课程是城市轨道交通控制专业一门专业核心课程。本课程与前修课程《城市轨道交通概论》相衔接，使学生进一步对城市轨道交通通信信号系统基础设备基础知识了解与掌握，与后续课程《车站信号计算机连锁》、《区间信号自动控制》等相衔接，为后续课程的学习奠定坚实的基础。 1．2设计思路 本课程所面向的职业岗位为城市轨道交通通信信号设备操作员、施工工艺员、检修员、维护员等，主要从事城轨交通通信信号施工、设备检修、维护、实验调试等工作。根据职业岗位分析，确定本课程的建设思路是：遵循系统化原则，将教学内容分为城轨信号系统与城轨通信系统两大部分。通过本课程的学习，使学生掌握城轨通信信号系统基础设备的组成和作用，并具有一定的操作检修能力，为学生走向工作岗位打下坚实的基础。 2．课程目标 2．1能力目标 （1）能够熟练观察城轨通信信号设备正常工作状态及正常工作指标。 （2）能使用常见电工、电子仪表对进行城轨通信信号设备的特性测试。 （3）能够熟练完成信号机、轨道电路、转辙机的日常维护检修。 （4）能够熟练完成列车自动控制ATC设备的运行维护。 （5）能了解无限集中调度系统的应用。 （6）能够完成城轨电话系统、闭路电视系统的日常维护。 （7）能够完成时钟系统的调整维护。 2．2知识目标 （1）了解城轨交通通信信号设备的概况及特点。 （2）掌握城轨交通信号基础设备相关知识。 （3）掌握车辆段及正线连锁设备基本结构与操作方式相关知识。
（4）掌握列车自动控制ATC设备的构成、功能和维护等相关知识。 （5）掌握城轨交通通信系统的组成及功能相关知识。 （6）掌握城轨交通电话系统、无线调度系统、闭路电视系统、广播系统及时钟系统相关知识。 （7）掌握城轨交通通信信号设备的技术指标和正常工作参数，使学生具有城轨通信信号设备使用、检测和维护等基本技能。 2．3素质目标 （1）培养学生共享知识的能力，即团队合作能力。 （2）培养学生发现知识的能力，即创新能力和创造能力。 （3）培养学生知识传播能力，即交流沟通能力。 （4）培养学生获取、领会和理解外界信息的能力。 （5）培养学生诚实守信、敬业爱岗的良好职业道德素养。 （6）培养学生的语言表达能力和对事物分析判断的能力。 （7）培养学生勇于创新、与时俱进的工作作风。 3．教学内容 依据城市轨道交通控制专业人才培养目标要求，本课程教学内容为通信与信号两大部分，由继电器、轨道电路、信号机、转辙机、车辆段连锁设备、正线连锁设备、ATC 系统、列车自动防护系统、列车自动驾驶系统、列车自动监控系统、无线集中调度系统、闭路电视系统、广播系统和时钟系统等十六个项目组成，其内容涵盖城轨交通通信信号系统各个组成部分的基础知识，具体内容如下： 表1 教学内容描述
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
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。
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)。
期末题型 一、选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 二、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分） 三、简答题（本大题共6小题，每小题6分，共30分） 四、比较分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 五、论述题（本大题共1小题，每小题10分，共10分） 项目一 1. 继电器由电磁系统和触点系统两部分组成; 电磁系统主要包括线圈、铁心以及可动的衔铁等；触点系统由动触点和静触点组成 2.用电磁继电器做控制高电压，强电流的开关，其最主要的优点是（） A 节约用电 B 安全用电 C 保护用电器 D 操作简单 3．继电器的基本原理是什么? 继电器工作原理： （1）当线圈中通人规定的电流后，根据电磁原理，线圈中产生磁性，衔铁被吸引； （2）当线圈中没有电流时，衔铁由于重力作用被释放。 （3）随着衔铁的动作，动触点与静触点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。 4．常用的安全型继电器有哪几类？ 5. 交流二元继电器的特点是什么？ 6. AJPJXC-H250/0.5，JWJXC-H125/0.44各个字母含义？
项目二 1. 轨道电路是以钢轨作为导体，两端加上机械绝缘(或电气绝缘)，接上送电和受电设备构成的电路。 2. 轨道电路的作用是（）和（）。有绝缘的轨道电路多用在（车辆段）；无绝缘的轨道电路多用在（正线）； 3. 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 )。 4．轨道电路工作原理 5．轨道电路的分类 6．道岔区轨道电路的特点 7．分路不良是什么红光带是什么 项目三 1. 红色信号机通常用来表示( ) 2. 调车信号机中的蓝色表示（）调车。 红色：停车信号，禁止越过该信号机(信号熄灭或显示不明时，也应视为停车信号)。 绿色：允许信号，信号处于正常开放状态，可按规定速度通过该信号机。 黄色：允许信号，信号处于有限开放状态，要求列车注意或减速运行。
课题 第六章城市轨道交通信号系统（1）授课班级授课时数2学时 授课类型新授课授课教师 教 学 目 标 知识 目标 1、城市轨道交通信号设备概述。 2、A TC系统概述 能力 目标 培养学生对城市轨道交通信号系统有感性加理性的认识。 情感 目标 培养学生严谨的学习态度、良好的职业道德素养 教学方法 讲授法、案例教学法、图片展示法 教 材 分 析 重点 ATC系统 解决 方法 借助多媒体教学手段，采用课件演示、图片演示相结合的教学方法，充分调度学生学习的积极性。 难点 ATC系统 解决 方法 借助多媒体教学手段，采用课件演示、图片演示相结合的教学方法，充分调度学生学习的积极性。 教具 投影仪、大屏幕、PPT课件、黑板
教学过程 教学 环节 教学内容教学调控时间分配 复习 引入 铁路信号设备 随着工业化的发展，城市人口迅速增加，世界各 国纷纷采用立体化的高速轨道交通来解决城市交通问 题。"十五"期间，城市轨道系统总投资额约为人民币 2000亿元。CMMA预计至2020年，预计中国城市轨 道交通线路的总长度将达到2452公里，技术水平和生 产能力都更为客观。 提问+讨论15分种 新授课 6.1 城市轨道交通信号设备概述 一、城市轨道交通信号系统的特点 信号系统是城市轨道交通系统中最重要的设备 之一。信号系统的作用是指挥行车，保证安全，提高 效率。并且根据城市轨道交通高密度、短间隔、短站 距和快速的特点，有着安全要求高、通过能力大、抗 干扰能力强、可靠性高、自动化程度高等特点。改变 了传统的铁路以地面信号显示指挥行车的方式，以车 载信号为主体信号，用计算机系统实现了速度控制、 进路选择、进路控制等，并逐步的向无人驾驶的方向 发展。 二、城市轨道交通信号系统的组成 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A TS)、列车自动防护 系统(简称A TP)、列车自动运行系统(简称ATO)。 6.2 ATC系统概述 一、A TC系统的组成 列车自动控制（ATC）系统是城市轨道交通信号系 统的最重要的组成部分，它实现行车指挥和列车运行 自动化，能最大程度地保证列车运行安全，提高运输 效率，减轻运营人员的劳动强度。 讲授+提问+讨论 讲授+案例+讨论 5分钟 20分钟
城市轨道交通信号系统目录 一、概述 二、列车自动控制系统（ATC系统）分类 三、列车自动控制系统的基本功能 四、列车自动控制系统的监控运行模式 五、基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC） 六、影响列车运行能力的因素 一、概述 城市轨道交通信号系统是整个轨道交通自动化控制系统中的重要组成部分，其作用： 1. 保障列车运营安全； 2. 提高运输能力； 3. 实现快速、有序、高密度行车调度指挥。 由于城市轨道交通运营安全、准点率要求高，行车密度大，信号系统一般均采用列车自动控制系统（ATC），包括： 1. 列车自监控系统（ATS） 2. 列车自动防护系统（ATP） 3. 列车自动运行系统（ATO） 二、列车自动控制系统（ATC）分类 1. 按列车控制方式可分为：台阶式和曲线式，台阶式→曲线式； 2. 按闭塞方式可分为：固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞，固定闭塞→准移动闭塞→移动闭塞。 3. 按信息传输方式可分为：点式和连续式，点式→连续式。 按上述列车速度控制方式、闭塞方式、信息传输方式的不同搭配组合，可组成： 1. 点式ATC系统（点状的曲线式固定闭塞ATC系统） 2. 固定闭塞ATC系统（连续的台阶式固定闭塞ATC系统） 3. 准移动闭塞ATC系统（连续的曲线式固定闭塞ATC系统） 4. 移动闭塞ATC系统（连续的曲线式移动闭塞ATC系统） 1. 点式ATC系统 通过安装在两钢轨之间点式应答器向运行中的列车车载设备传送信息，轨道电路（或计轴）仅用于检查列车的占用情况。 列车运行获得的信息始终是不连续的，列车必须运行至应答器上方才能获得信息，实现变速，其行车效率较低。目前作为移动闭塞（CBTC）系统的降级（后备）模式使用。
城市轨道交通信号设备的特点 城市轨道交通（包括地下铁道和轻轨铁路）是现代化都市的重要基础设施，它安全、迅速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客，最大限度地满足市民出行的需要。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、受其他交通方式干扰小等特点，对改变城市交通拥挤、乘车困难、行车速度下降是行之有效的。城市轨道交通是现代化都市所必需的交通工具。我国北京、天津、上海、广州、深圳、南京已建成档次和规模不同的地铁并进行扩展和延伸，武汉高架快速轨道线、重庆单轨运输线、大连轻轨线、长春轻轨线已建成通车，成都、沈阳、青岛、西安、哈尔滨、杭州、苏州等城市轨道交通也正在建设。我国城市轨道交通出现了建设高潮，前景十分广阔。 城市轨道交通系统的安全、速度、输送能力和效率与信号系统密切相关，以速度控制为基础的列车自动控制系统已成为城市轨道交通信号系统的共同选择。信号系统实际上已成为城市轨道交通调度指挥和运营管理的中枢神经，选择合适
的信号系统，可以带来较好的经济效益和社会效益。 一、城市轨道交通的特点 1.城市轨道道交通有别于城市路交通的特点 城市轨道交通具有城市道路交通无可比拟的优势： （1）容量大 地下铁道单向每小时运送能力可达30000—70000人次，轻轨交通在10000—30000人次之间，而公共汽车、电车为8000人，在客流密集的城市建设城市轨道交通可疏散公交客流。 （2）运行准时、速达 城市轨道交通有自己的专用线路，与道路交通相隔离，不受其他交通工具的干扰，不会出现交通阻塞而延误运行时间，可保证乘客准时、迅速地到达目的地。 （3）安全 城市轨道交通或于地下或高架，即使在地面也与道路交通相隔离，与其他交通工具无相互干扰，如果不遇到自然灾害或发生意外，运行安全有充分的保障。 （4）利于环境保护
目录 1.城市轨道交通概述 (2) 1.1城市轨道交通系统在城市公共交通体系中的地位 (2) 1.2城市轨道交通的概念及特点 (2) 1.3城市轨道交通的分类 (2) 1.4几种交通轨道交通方式的选择 (3) 2城市轨道交通线路 (4) 2.1线路分类（按运营作用） (4) 2.2城市轨道交通线路平面位置 (7) 3城市轨道交通轨道结构 (8) 3.1轨道的组成 (8) 3.2钢轨 (8) 3.3轨枕 (9) 3.4扣件 (9) 3.5道岔 (10) 3.6道床 (10) 4车站 (10) 4.1车站概述 (10) 4.2车站类型 (11) 4.3车站构成 (11) 4.4地下车站的结构 (11) 参考文献： (13)
1.城市轨道交通概述 1.1城市轨道交通系统在城市公共交通体系中的地位 城市轨道交通是整个城市系统的骨干，大城市的交通必须以城市轨道交通为主体的多层次综合客运体系发展。 城市轨道交通是解决整个城市交通拥挤、促进城市交通协调发展的必要途径；选择城市轨道交通来解决城市交通拥堵问题，是由城轨交通的技术、经济特性所决定；从公共资源的公平性角度看，城市轨道交通最能体现各阶层市民公平占有社会资源按，体现社会公平。 1.2城市轨道交通的概念及特点 一般指在市域或都市圈范围内，以为导向的城市公共客运交通系统。优点：速度快、运量大、能耗低、污染小、占地省。 缺点：投资大、周期长、回报慢、盈利低。 1.3城市轨道交通的分类 1.3.1按支撑导向分类 钢轨钢轮系统：通常是导向、支撑轮合一，由旋转或者直线电机牵引。胶轮系统：以单机交通系统为主。导向轮与支撑轮分开。一般是旋转电机牵引。 索道系统：一般采用胶轮，导向、支撑轮合一。 磁悬浮系统：由直线电机电磁驱动，无接触的电磁悬浮系统导向和支
城市轨道交通概论总结 (1) 项目 1 城市轨道基础 (1) 任务 1 概论1项目 2 城市轨道交通设备系统介绍 (3) 任务 1 线路及车站3 任务 2：车辆基础4 任务 3 供电系统5 任务 4 信号系统7 任务 5 通讯系统10 任务 6 机电设备11 任务 7 自动售检票系统14 任务 8 自动化系统15项目 3 城市轨道交通运营组织 (19) 任务 1 正线行车组织19
城市轨道交通概论总结 项目 1 城市轨道基础 任务 1概论 定义：城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要运用于城市客运的交通系统特点：快捷，准时，舒适，安全，运能大，污染少.耗能低，占地面积少。 缺点：建设投入大，线路无再利用价值，运营成本高，技术条件要求高等。 城市轨道交通的分类 1：高峰小时单向运输能力划分： （ 1）高运量系统（高峰小时 4.5 万— 7 万人） （ 2）大运量（高峰小时 2.5万— 5 万人） （ 3）中运量（高峰小时 1.5万— 3 万人） 2：按轨道交通空间位置划分 （1）地下轨道 （2）地面铁路 （3）高架铁路 3：按轨道形式划分 （1）重轨铁路 （2）轻轨铁路 （3）独轨铁路 4：按支撑导向制式划分 （1）钢轮双轨系统 （2）胶轮单轨系统 （3）胶轮导轨系统 5：按线路隔离程度划分 （1）全隔离 （2）半隔离 （3）不隔离
6:按服务区域分类划分 （1）市郊铁路 （2）市内铁路 （3）区域快速铁路 7：按列车运行控制方式的不同划分（1）按信号控制列车运行 （2）按视线可见距离控制列车运行主要形式： （1）地下铁路 （2）有轨电车 （3）轻轨铁路 （4）市郊铁路 （5）独轨铁路 （6）磁悬浮交通等
目录 1.城市轨道交通概述.................................................................................错误!未定义书签。 城市轨道交通系统在城市公共交通体系中的地位 ........................错误!未定义书签。 城市轨道交通的概念及特点............................................................错误!未定义书签。 城市轨道交通的分类........................................................................错误!未定义书签。 几种交通轨道交通方式的选择........................................................错误!未定义书签。 2城市轨道交通线路.................................................................................错误!未定义书签。 线路分类（按运营作用）................................................................错误!未定义书签。 城市轨道交通线路平面位置............................................................错误!未定义书签。 3城市轨道交通轨道结构.........................................................................错误!未定义书签。 轨道的组成........................................................................................错误!未定义书签。 钢轨....................................................................................................错误!未定义书签。 轨枕....................................................................................................错误!未定义书签。 扣件....................................................................................................错误!未定义书签。 道岔....................................................................................................错误!未定义书签。 道床....................................................................................................错误!未定义书签。 4车站 ........................................................................................................错误!未定义书签。 车站概述............................................................................................错误!未定义书签。 车站类型............................................................................................错误!未定义书签。 车站构成............................................................................................错误!未定义书签。 地下车站的结构................................................................................错误!未定义书签。 参考文献：................................................................................................错误!未定义书签。