完整word版,11、城市轨道交通正线信号系统组成

word第五章城市轨道交通系统的构成轨道交通系统由一系列相关设施组成，这些设施包括车站、线路、列车、控制以与通信信号系统等；它们的协同工作是为用户提供满意服务的保证。

下面分别介绍这些设备。

第一节线路一、根本概念〔一〕正线正线是指供载客列车运行的线路，包括区间正线、支线、车站正线与站线。

城市轨道交通正线是独立远行的线路，一般按双线设计，采用右侧行车制。

大多数线路为全封闭．与其他交通线路相交处，一般采用立体交叉。

在特殊条件下〔如运营初期〕，两条线路或交通方式的运量均较小时，经过计算．通过能力满足要求，也可考虑采用平面交叉。

城市轨道交通车站是旅客乘降的场所，一般应设置在客流量大的集散点以与与其他线路交会的地方，车站间的距离要根据实际需要确定。

一般地，在市区车站间距应在1k m左右，在郊区不宜大2k m。

〔二〕辅助线辅助线为空载列车提供折返、停放、检查、转线与出入段作业所需的线路。

它包括折返线、临时停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。

〔1〕折返线城市轨道交通线路一般都比拟长，全线的客流分布可能会不太均匀，这时可组织区段运行。

区段运营是指列车根据运行交路的要求，在端点站与中间车站或中间站与中间站之间进展列车折返。

因此，在这些提供折返作业的中间站上，需要为列车设置折返线。

折返线的型式匝能满足折返能力的要求。

〔2〕临时停车线与渡线城市轨道交通线路由十运输量大，列车远行间隔一般较密。

在运营过程中，在线运营列车可能会发生故障。

为不影响后续列车运行，设计上应能使故障列车与时退出运营正线。

一般说来，在轨道交通线路沿线每隔3～5个车站的站瑞应加设渡线或车辆停放线。

渡线的作用是使离开车辆段的故障列车能与时调头返回车辆段，停车线的作用如此是临时停放事故列车。

〔3〕车辆段出入线为保证运行列车的停放和检修，在轨道交通沿线适当的位置应设置车辆段，车辆段与正线连接的线路为车辆段出入线，出入线可以设计为双线或单线，与城市道路或其他方式的交叉处可采用平交或立交，具体方案要根据远期线路通过能力需要量来确定。

十、城市轨道交通正线信号系统组成2号线信号系统是由卡斯柯信号有限公司提供的CBTC （基于无线通信的列车控制系统）系统，采用点式ATP 和联锁两级后备模式。

系统包含ATP （列车自动防护）、ATO （列车自动运行）子系统、ATS （列车自动监控）子系统、CBI(计算机联锁)子系统、DCS(数据通信)子系统、MSS(维护支持)子系统等。

2号线采用卡斯柯提供的基于无线通信的移动闭塞系统，系统由五个主要的子系统组成：（1） A TP/ATO 子系统 （2） C BI 子系统 （3） A TS 子系统（4） DCS 子系统（5） MSS 子系统ATP/ATO子系统包括轨旁ATP设备和车载ATP/ATO设备。

轨旁ATP设备对全部在线列车进行安全控制，它由ZC（区域控制器）、LC（线路控制器）、DSU（数据存储单元）和LEU（欧式编码器）等室内设备和信标室外设备组成。

车载ATP/ATO设备主要包括CC（车载控制器）、DMI（司机显示单元）、编码里程计和信标天线。

◆轨旁ATP设备：① ZC（区域控制器）ZC采用3取2冗余结构配置，主要功能是处理线路占用、自动防护和进路等信息。

根据CC设备发送的列车精确位置信息，ZC设备为列车计算保护区域，并通过车地无线通信向ZC内每列车发送移动授权。

② LC（线路控制器）LC和ZC配置一样，采用3取2冗余结构配置。

LC控制ZC和CC的应用软件和配置数据版本的校核，并在通信过程中向ZC和CC提供内部时钟同步。

LC主要功能：更新ATS发送的TSR信息管理线路的TSR（临时限速）负责存储③ DSU（数据存储单元）DSU由一台式计算机组成，用于向CC设备上传新版本的应用软件和静态线路描述，并对这些文件进行升级管理。

④信标信标用于实现列车在线路上的定位功能。

当列车信标天线越过地面信标时，信标天线将发送能量信息激活信标，信标将预先存储的报文信息发送给车载设备。

列车通过时，CC使用该信息初始化、重新修正列车位置、校准编码里程计。

城轨信号知识点总结大全城市轨道交通系统是城市现代化交通系统的重要组成部分，其运营需要建立信号系统来保证列车运行的安全和有序。

城轨信号系统是城市轨道交通系统中的关键组成部分，它对列车的运行、车站的控制、车辆的调度以及乘客的安全都起着非常重要的作用。

因此，对城轨信号系统的理解和掌握是城轨交通系统从业人员的基本素质之一。

1. 城轨信号系统的基本组成城轨信号系统是由多个基本部分组成的，这些部分包括信号机、轨道电路、车载信号设备、中央控制系统等。

其中，信号机是城轨信号系统的核心部分，它通过颜色、位置、灯光等方式向列车驾驶员传达列车运行的指令和信息。

轨道电路是用来检测轨道上列车的位置和运行状态的装置，它能够监测轨道上的列车、控制信号机的显示以及给中央控制系统提供数据。

车载信号设备是安装在列车上的，它能够接收信号机发出的信号，并通过声音、视觉或其他方式向列车驾驶员传达信号信息。

中央控制系统是用来控制和监控整个城轨信号系统的设备，它能够通过远程操作实现对信号机、轨道电路和车载信号设备的监控和控制。

2. 城轨信号系统的基本原理城轨信号系统的基本原理是通过信号机向列车驾驶员传达列车运行的指令和信息，从而控制列车的运行。

信号机通常采用红、黄、绿等颜色来表示不同的列车运行状态，例如红色代表停车、黄色代表减速、绿色代表通行等。

列车驾驶员根据信号机的显示来判断列车的运行状态，从而控制列车的速度和停车位置。

此外，城轨信号系统还通过轨道电路监测轨道上列车的位置和运行状态，从而保证列车的运行安全和有序。

3. 城轨信号系统的分类城轨信号系统根据不同的功能和用途可以分为多种类型，例如列车信号、车站信号、调度信号等。

列车信号主要用于向列车驾驶员传达列车的运行指令和信息，它通过信号机的显示来控制列车的速度、停车位置等。

车站信号主要用于控制车站的列车进站、出站、停靠等操作，它通过信号机的显示来向列车驾驶员传达车站的信息和指令。

调度信号主要用于控制列车的运行和调度，它通过中央控制系统实现对列车的运行和调度。

城市轨道交通信号系统的构成城市轨道交通的信号系统：列车自动控（ATC）系统。

列车自动控制（ATC）系统的三个子系统：列车自动监控（ATS）子系统;列车自动防护（ATP）子系统;列车自动运行（ATO）子系统。

铁路及不设ATC的城市轨道交通系统一般由闭塞、联锁及调度集中三个部分组成闭塞系统：保证列车在区间运行安全的设备联锁系统：保证列车在车站运行安全的设备调度集中系统：调度员对全线（或几条线）集中控制、监督设备信号的作用：（1）确保列车运行的安全，防止追尾和冲突；（2）提高运行效率（在保证安全的前提下，缩短行车间隔）；（3）实现列车运行的自动化列车速度自动控制按时刻表自动运行保证安全间隔实现列车运行的自动调整保证列车安全准点运行保证程序定位停车的精度列车必须根据信号的命令运行，没有信号指示，列车的运行安全完全由调度员、值班员、司机来保证（负全责）。

联锁设备主要完成：1.进路的建立也就是道岔的动作、进路的锁闭；2.检查信号开放的条件以后，开放相应的信号；3.列车进入信号机内方以后，信号自动关闭；4.列车按所建立的进路通过以后，满足“三点检查”的前提下，使进路自动地“逐段解锁”。

等什么叫联锁：车站内信号机、道岔、轨道电路（进路）三者必须建立的一种制约关系—联锁关系进路：列车运行的路径道岔：决定列车运行的进路信号机：防护列车运行的进路进路的锁闭和解锁进路的锁闭和解锁是指进路中的道岔区段的锁闭和解锁。

进路中道岔区段的锁闭方式：信号开放时，必须把进路上的所有的道岔锁闭在规定的位置，并且把敌对信号机锁闭在未建立的状态，这种锁闭叫进路锁闭。

进路锁闭有两种：预先锁闭指进路锁闭、信号机开放后，列车尚未驶入接近区段，这时进路处于预先锁闭状态。

完全锁闭（接近锁闭）指进路锁闭、信号机开放后，列车已经驶入接近区段，进路已处于完全锁闭状态。

进路的解锁方式：正常解锁：列车由进路始端进入，驶离进路终端后，进路自动解锁（即进路上每个道岔区段依次解锁）关于进路解锁的“三点检查”“三点检查” ：是指列车由WG进1DG，又出清WG，继续前进，进入3－5DG，出清1DG，使1DG解锁；列车进入7DG，出清3－5DG，使3－5DG解锁；列车进入1G，出清7DG，使7DG解锁。

城市轨道交通城轨通信系统的组成城轨通信系统主要由下列子系统组成：传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线集群通信系统、闭路电视监控系统、有线广播系统、时钟系统、乘客导乘信息系统、通信电源和接地系统、城轨地下部分的公共覆盖系统。

一、传输系统城轨的传输网是城轨通信网的基础。

城轨传输网要求具有高可靠性和丰富的业务接。

城轨传输网的低层一般采用SDH光纤自愈环路，在光纤切断或故障时能自动进行业务切换，故具有很高的可靠性。

传输业务的多样性是城轨传输系统的主要特点。

所传输的业务包括：电话（窄带音频）、广播（宽带音频）、城轨信号（中/低速数据）、视频（高速数据）等业务。

在城域网（MAN）中，传输网按其功能划分为骨干层、汇聚层与接入层。

而在城轨通信网中，传输网按其功能可分为骨干层与汇聚接入层。

城轨传输网分为城轨专用传输网和民用（GSM、CDMA 接入）传输网，这是两个完全隔离的网。

在城轨专用传输网中具体传送的信息为：调度电话、广播、公务电话、集群无线基站的2Mbit/s的数字链路；RS-232、RS-422、RS-485接点对点低速电路数据业务；10/1/10Mbit/的以太网业务；ATM业务。

二、公务电话系统城轨的公务电话相当于企业总机，采用通用的程控数字用户交换机组网，并通过中继线路接入当地市话网。

一般情况下，中心交换机安装在控制中心和车辆段，而在各车站配置车站交换机或中心交换机的远端模块。

中心交换机与车站交换机之间通过城轨专用传输网进行点对点的连接。

为减少城轨通信设备的类型，目前城轨多数采用具有调度功能的交换机组成公务电话网。

三、专用电话系统专用电话系统包括：调度、站内、站间和区间（轨旁）电话子系统。

城轨的调度电话子系统主要包括调度总机、调度台和调度分机三部分，并通过传输系统或通信电缆相连接。

在控制中心安装有调度机或交换/调度机作为调度总机，为调度人员提供专用直达通信服务。

一般在城轨中设有行车调度、电力调度、维修调度、环控调度、公安调度的虚拟）调度专网和调度台其中行车调度专网设2个调度台）。

城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通的信号系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成了一个高效的综合自动化系统，如图1-1所示。

自城市轨道交通问世以来，其安全程度和载客能力不断得到提高，信号系统也不断完善和得到发展。

随着经济的发展，世界各国城市人口急剧膨胀，对城市轨道交通的载客能力提出了越来越高的要求，最重要而有效的措施就是缩短列车运行间隔。

在这种情况下，随着计算机技术的飞速发展，城市轨道交通信号技术日趋成熟，成为城市轨道交通不可缺少的组成部分。

图1-1城市轨道交通信号系统框图一、列车运行自动控制系统列车运行自动控制系统(ATC)包括列车自动防护（ATP）、列车自动运行（ATO）及列车自动监控（ATS）三个系统，简称“3A”。

系统需设置行车控制中心，沿线各车站设计为区域性联锁，其设备放在控制站（一般为有岔站），列车上安装有车载控制设备。

控制中心与控制站通过有线数据通信网连接，控制中心与列车之间可采用无线通信进行信息交换。

ATC系统直接与列车运行有关，因此ATC系统中的数据传输要求比一般通信系统的安全性、可靠性、实时性更高。

ATC地面设备分布如图1一2所示（不同制式的ATC设备组成可能不同，本图以西门子公司的ATC为例。

1．ATP子系统ATP子系统的功能是对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输人，与ATS、ATO及车辆系统接口并进行信息交换。

ATP子系统不断将从地面获得的前行列车位置信息、线路信息、前方目标点的距离和允许速度信息等通过轨道电路等传至车上，由车载设备计算得到当前所允许的速度，或由行车指挥中心计算出目标速度传至车上，由车载设备测得实际运行速度，依此来对列车速度实行监督，使之始终在安全速度下运行，以缩短列车运行间隔，保证行车安全。

城市轨道交通通信与信号系统一、城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统一般由传输系统、公务电话系统、专用有线调度系统、无线列车调度系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、乘客信息系统、不间断电源（uninterrupted power supply，UPS）系统等子系统组成，构成传送话音、数据和图像等各种信息的综合业务通信网。

1、传输系统传输系统是整个通信网络的纽带，它为各通信子系统及电力系统、信号系统、自动售检票（automatic fare collection，AFC）系统、消防报警系统、办公网络等提供传输通道，将各车站、车辆段、停车场的设备与控制中心的设备连接起来。

传输系统一般用光纤连接，构成双环路拓扑结构网络。

2、公务电话系统公务电话系统为城市轨道交通运营提供办公电话、传真等业务，同时在控制中心、车站、车辆段、停车场等也设置公务电话，它既可作为办公电话使用，也可作为专用有线调度电话的备用设备，一旦有线调度电话出现故障，可临时应急使用。

3、专用有线调度系统专用有线调度系统是为行车指挥、维修、抢险等设置的专用通信系统。

4.、无线列车调度系统无线列车调度系统主要是用于固定人员（调度员、值班员）与流动人员（司机、维修人员、列检人员等）之间的通话。

5、闭路电视监控系统闭路电视监控系统是城市轨道交通运营管理及保证运输安全的重要手段，它为控制中心的调度员、各车站值班员、公安值班人员等提供列车运行、乘客疏导、防灾救火、事件突发等情况下的现场视频信息。

6、广播系统广播系统在为乘客提供列车到发时间和安全提示信息的同时，还能在发生紧急情况或突发事件时为乘客提供疏散信息。

7、时钟系统时钟系统主要用于为行车组织提供统一的标准时间，并向其他系统提供标准时间信号。

8、乘客信息系统乘客信息系统的主要功能是为乘客提供关于行车时刻表、安全提示、视频等方面的文字或多媒体视频信息。

9、不间断电源系统UPS系统主要为其他通信子系统提供稳定的电源，当市电或UPS主机发生故障时，通过电池组为设备供电，保证通信设备的正常运行。

城市轨道交通信号基础设备第一节继电器一、继电器原理继电器是一种电磁开关，是实现自动控制和远程控制的重要设备。

根据电磁原理随着衔铁的动作，动接点与静接点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。

继电器类型很多，但均由电磁系统和接点系统两部分组成。

电磁系统主要包括线圈、铁芯、衔铁等,接点系统由动接点和静接点组成.最简单的电磁继电器如图2—1所示.它就是一个带接点的电磁铁,其动作原理也与电磁铁相似。

当给线圈中通以一定数值的电流后，在衔铁和铁心之间就产生一定数量的磁通,该磁通经铁心、衔铁、轭铁和气隙形成一个闭合磁路,铁心对衔铁就产生了吸引力。

吸引力的大小取决于所通电流的轭铁大小.当电流增大到一定值时,吸引力增大到能克服衔铁向铁心运动的阻力时（主要是衔铁自重)，衔铁就被吸向铁心;当线圈中没有电流时，衔铁由于重力作用被释放.由衔铁带动的动接点(随衔铁一起动作的接点）也随之动作,与动合接点（前接点，以下称前接点)接通。

此状态称为继电器励磁吸起（以下简称吸起）.可见，继电器具有开关特性，可利用它的接点通、断电路，构成各种控制和表示电路。

如图2-1的信号点灯电路,前接点接通时点亮绿灯，后接点接通时点亮红灯。

图2-1 电磁继电器的基本原理二、继电器的作用继电器具有继电特性,能以极小的电信号来控制执行电路中相当大功率的对象，能控制数个对象和数个回路，能控制远距离的对象。

由于继电器的这种性能，给自动控制和远程控制创造了便利的条件，所以，它广泛应用于国民经济各部门的生产过程控制和国防系统的自动化和远动化之中，也广泛应用于铁路信号的各个方面。

故障一安全原则是铁路信号设备必须遵循的原则，当系统任何部分发生故障时，应确保系统的输出处于安全状态。

随着电子技术的迅速发展，电子器件尤其是计算机以其速度快、体积小、容量大、功能强等技术优势，在相当大程度上逐渐取代继电器，构成自动控制和远程控制系统，使技术水准大大提高。

但与电子器件相比，继电器仍存在一定优势，尤其是具有故障一安全性能，因此不仅现在，而且在未来一定时期内，继电器在铁路信号领域仍将起着重要作用例如在计算机联锁设备中，尽管以计算机为核心，但还采用继电器电路作为系统主机与信机、轨道电路、转辙机的接口电路。