城市轨道交通信号的安全性与可靠性
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城市轨道信号系统概要一、城市轨道交通运输系统的主要特点安全、连续、不中断运营大容量、高密度快速、准时,舒适运输组织简单保证良好运营秩序(发生运营干扰时,要求及时恢复)相对封闭性运行年限久远集中运行指挥,具有一定的自动化水平线路不易变动(除延伸外)线路上运行车辆类型不断升级变化设备运行时间长,维护要求高,维修时间短二、信号系统组成及功能信号系统在城市轨道交通中占有重要地位,它是保障轨道交通系统安全与高效运行的重要手段。
信号系统的系统结构与性能直接关系到项目初期建设投资、系统运量、运行能耗、以及系统运行与维修成本。
目前在城市轨道交通中使用的信号系统,大多应用于80km/h以下的轨道交通工程中。
自动化信号系统由ATP/ATO、联锁以及ATS三个子系统构成,●ATP子系统列车自动保护(ATP)子系统的主要功能是监督及控制列车在安全状态下运行,应满足故障-安全原则。
为了确保线路列车安全、高速、高效地运行,必须装备ATP子系统。
●ATO子系统ATO子系统是自动控制列车运行的设备。
在ATP的保护下,根据ATS的指令实现列车的自动驾驶,能够自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制,确保达到设计间隔及旅行速度。
轨道交通系统升级为列车自动运行ATO子系统,能使整个列车自动控制系统的优越性充分发挥出来,使轨道交通的管理水平上一个档次。
特别是在高密度、高速度运行的轨道交通系统中,满足高水平的列车运行自动调整,节约能源,规范对列车运行的操作控制,减轻司机的劳动强度,提高列车正点率,保证运营指针的实现,实现无人驾驶折返、车站站台精确停车控制,提高旅客乘座的舒适度都起着非常重要的作用。
●ATS子系统中央列车监控系统在ATP子系统的支持下完成对全线列车运行的自动管理和监控。
●联锁子系统在有道岔车站和车辆段里,联锁设备是实现道岔、信号机、轨道电路间的正确联锁关系及进路控制的安全设备。
联锁设备是自动化信号系统的重要环节,是ATP子系统的重要组成部分,是确保行车安全的基础设备,必须符合故障-安全原则及必要的设备冗余。
轨道交通信号系统可靠性与安全性浅析摘要:在现阶段,合理完善的科学技术体系是促进我国轨道交通发展的基础和重要保障,信号系统是支撑轨道交通运营控制的基础和核心部分,其能够保证轨道交通日常的安全运行。
但是在轨道交通网络和信息安全研究方面,这依旧是一个新难题,是一个需要突破的难题。
网络和信息安全,简单来说就是信息网络中的软硬件以及信息系统中的信息数据不会因为某种原因被破坏和泄露,信息系统能够可持续稳定地运行下去。
在轨道交通信号系统中如果不重视网络和信息安全,就很有可能会对轨道交通安全运营带来不好的影响,轨道交通信息系统中一旦遭到病毒的入侵,很有可能发生控制中心不能正常调度的问题,导致轨道交通运行处于瘫痪状态,严重影响乘客的正常出行。
所以,一定要重视轨道交通信号系统中信息安全技术的应用,保证轨道交通正常稳定的运行,确保乘客安全高效出行。
关键词:轨道交通;信号系统;可靠性与安全性引言随着城市经济水平与人口规模的增长,为增加市民日常通勤工具,改善交通拥堵的情况,越来越多的城市都已相继开通地铁,地铁也因其运量大且行驶路线不与其他运输系统(如:地面交通)重叠、交叉,而受到的行车干扰更少,速度更快,可节省大量通勤时间,进而成为市民便捷的出行工具。
城市轨道交通信号系统是保证行车安全,实现行车指挥自动化与列车运行现代化,提高列车整体运输效率的重要系统。
因此,在城轨整个施工建设环节,需要加强信号工程项目管理,通过制订有效的计划、合理的组织等相关有效的管控措施,来保证整个项目的质量。
1轨道交通信号系统的相关内容轨道交通信号系统主要负责的就是调度派遣列车,在现代技术水平逐渐提升的背景下,实现了列车自动化运行和行车指挥自动化的目标,并且能够进行双向控制,保证信号系统可以自动化控制各子系统。
信号系统掌握和控制着列车运行行程,可以实时地对列车实际运行情况进行监测。
通过对信号系统运行中的信息数据进行有效的监测及分析,进行整理和总结,能够及时发现信号系统中存在的隐患并进行有效的解决,同时根据可能存在的问题制定有效的预防措施,进而保证列车正常运行下的安全稳定。
轨道交通信号系统的安全性与可靠性分析关键信息项:1、信号系统的组成部分及功能描述:____________________________2、安全性评估指标及方法:____________________________3、可靠性评估指标及方法:____________________________4、影响信号系统安全性与可靠性的因素:____________________________5、提高信号系统安全性与可靠性的措施:____________________________6、故障监测与预警机制:____________________________7、应急处理方案:____________________________1、引言11 轨道交通信号系统的重要性111 保障列车运行安全112 提高运输效率12 本协议的目的和范围2、信号系统概述21 信号系统的组成部分211 列车自动控制系统(ATC)212 联锁系统213 列车自动监控系统(ATS)214 列车自动防护系统(ATP)215 列车自动驾驶系统(ATO)22 各组成部分的功能221 ATC 的功能222 联锁系统的功能223 ATS 的功能224 ATP 的功能225 ATO 的功能3、安全性评估31 安全性评估指标311 故障率312 平均故障间隔时间(MTBF)313 严重故障概率314 故障影响程度32 安全性评估方法321 故障树分析法(FTA)322 事件树分析法(ETA)323 失效模式与影响分析(FMEA)4、可靠性评估41 可靠性评估指标411 可靠度412 可用度413 维修度414 平均修复时间(MTTR)42 可靠性评估方法421 马尔可夫过程模型422 蒙特卡罗模拟法5、影响因素51 设备硬件因素511 电子元件老化512 机械部件磨损52 软件因素521 系统漏洞522 软件升级兼容性53 环境因素531 温度、湿度变化532 电磁干扰54 人为因素541 操作失误542 维护不当6、提高措施61 设备优化611 选用高质量元件612 定期检测与维护62 软件管理621 加强漏洞修复622 严格软件测试63 环境控制631 改善设备安装环境632 增强防护措施64 人员培训641 操作规范培训642 应急处理培训7、故障监测与预警71 实时监测系统711 传感器布置712 数据采集与传输72 预警机制721 阈值设定722 报警方式8、应急处理方案81 故障分类与响应级别811 轻微故障处理流程812 重大故障处理流程82 资源调配821 人员安排822 备件储备83 恢复与总结831 系统恢复步骤832 故障总结与经验教训9、结论91 对信号系统安全性与可靠性的综合评价92 未来展望与改进方向以上协议内容仅供参考,您可根据实际需求进行修改和完善。
轨道交通信号控制系统的安全性与可靠性分析研究轨道交通系统已经成为现代城市交通的主要形式之一,它具有不可替代的优势,比如速度快、环保、节省空间等。
然而,轨道交通作为一种安全等级极高的交通方式,必须要有高效的信号控制系统来确保运行的安全性和可靠性。
本文将对轨道交通信号控制系统的安全性和可靠性进行分析研究。
一、轨道交通信号控制系统的概述轨道交通信号控制系统是一种基于计算机和通信设备、控制设备、传感器等技术的系统,目的是确保轨道交通系统的安全性、可靠性和效率。
该系统的主要任务是控制轨道交通车辆的速度、行驶方向、停站位置等,从而保证列车在车站之间能够高效、安全地运行。
现代的轨道交通信号控制系统通常是由三个层次组成的:车辆层面、线路层面和系统层面。
其中,车辆层面是特别定制的设备和软件,用于监控车辆的位置、行驶速度等参数,并将这些数据传送给系统层面。
线路层面主要是与列车运行方向、车站、道岔等相关的控制装置。
而系统层面则是管理整个轨道交通系统的中央计算机、传感器、通信设备等。
为了保证轨道交通系统的安全运营,信号控制系统必须能够确保以下几个方面的安全性。
1. 跟踪每列车的位置和运行状态轨道交通信号控制系统需要对每一列车的位置、速度、方向等信息进行跟踪,这对保证列车运行的安全至关重要。
比如,在一个地铁系统中,如果信号控制系统不能准确地跟踪列车的位置,那么就可能会导致列车在高速行驶时突然停车,引发事故。
2. 确保列车之间的安全间距信号控制系统需要保证列车与列车之间的安全间距。
这需要系统能够准确地计算列车之间的距离、速度和加速度等参数,并给出相应的指令,使得列车之间的距离保持在一个安全范围内。
如果这方面的工作出现了问题,那么很可能会导致列车之间的撞击或其他交通事故。
3. 处理轨道交通系统中的异常情况信号控制系统需要具备足够的智能,能够在出现异常情况时快速作出反应。
比如,当某个列车出现故障,或者某种交通规则被违反时,系统需要及时发出警报并做出相应的处理。
城市轨道交通信号存在的安全隐患及应对策略以城市轨道交通信号存在的安全隐患及应对策略为题,我们来探讨一下城市轨道交通信号系统中可能存在的安全隐患,并提出相应的解决策略。
一、安全隐患1. 信号故障:城市轨道交通信号系统是保障列车运行安全的重要组成部分,一旦信号故障,可能会导致列车之间的碰撞或者偏离轨道等严重后果。
2. 通信干扰:城市轨道交通信号系统需要通过通信设备进行指令传递和联锁控制,如果通信设备受到干扰,可能导致信号错误或者延迟,从而影响列车运行的安全性。
3. 人为破坏:城市轨道交通信号设备通常安装在公共区域,容易受到恶意破坏,如破坏信号灯、信号电缆等,从而造成信号失效或者误导列车运行。
4. 设备老化:城市轨道交通信号设备长期使用后,可能出现老化、损坏等情况,导致信号不准确或者失效。
二、应对策略1. 强化设备维护:对城市轨道交通信号设备进行定期维护和检修,确保设备的正常运行。
定期更换老化设备,提升设备的可靠性和使用寿命。
2. 建立备用信号系统:为了应对信号故障或通信干扰,可以建立备用信号系统,一旦主系统出现故障,能够及时切换到备用系统,保证列车运行的安全性。
3. 安装监控设备:在信号系统的关键位置安装监控设备,及时监测设备的运行状态和异常情况,一旦发现问题,能够及时采取措施进行修复。
4. 提高设备防护能力:对于容易受到破坏的信号设备,可以加强防护措施,如加装防护罩、设置监控报警系统等,提高设备的安全性和防护能力,减少人为破坏的风险。
5. 引入智能技术:利用人工智能、大数据等技术手段,对城市轨道交通信号系统进行智能化管理和监控,实时分析和预测信号设备的运行状态,提前采取相应措施,避免潜在的安全隐患。
6. 加强人员培训:对于轨道交通信号系统的操作和维护人员进行专业培训,提高其技能水平和应急处理能力,确保能够及时、准确地应对信号系统的故障和安全隐患。
通过以上策略的应用,可以有效应对城市轨道交通信号存在的安全隐患,保障列车运行的安全性和畅通性。
轨道交通系统的可靠性与安全性研究随着城市化进程的不断加速,轨道交通系统已经成为现代城市重要的交通方式之一。
作为一种高速、高密度的交通方式,轨道交通系统的可靠性和安全性备受关注。
本文旨在探究轨道交通系统的可靠性和安全性问题。
一、轨道交通系统的可靠性可靠性是指系统在规定时间内充分发挥功能的能力。
对于轨道交通系统来说,主要包括以下几个方面:1. 列车可靠性轨道交通系统的列车应保证在规定时间内到达各个车站,并保持良好的运营状态。
列车的可靠性取决于列车的设计、制造工艺和维护水平。
在保证列车安全的前提下,应提高列车的自动化程度和故障诊断能力,提高列车的可靠性。
2. 信号系统可靠性信号系统是轨道交通系统中的重要组成部分,主要保障列车运行的安全性。
要保证信号系统的可靠性,应采用先进的监控和控制技术,提高信号系统的智能化和自动化程度,并加强对信号系统的巡检和维护。
3. 能源供应可靠性能源供应是轨道交通系统运营的重要保障。
要保证能源供应的可靠性,应提高能源供应的自动化和智能化程度,采用可再生能源,并加强对能源供应设施的维护和检修。
4. 轨道交通系统运营管理可靠性轨道交通系统的运营管理直接影响着交通系统的可靠性。
应加强对轨道交通系统的管理和运营,并定期进行演练和应急预案的制定,以应对突发情况。
二、轨道交通系统的安全性安全性是指系统所展示的安全性能的程度。
对于轨道交通系统来说,主要包括以下几个方面:1. 设计安全性轨道交通系统的设计是影响其安全性的重要因素。
应考虑车站、车辆、信号和能源设施等的设备设计,并为其建立完善的安全标准。
2. 建设安全性轨道交通系统建设过程中应严格按照设计和安全标准进行建设,采用符合国际标准的材料和设备进行建设,并在施工过程中采取措施保证人员和物资的安全。
3. 运营安全性轨道交通系统的运营安全性是最为关键的。
应建立完善的安全管理体系,制定安全操作规程,培养专业的安全运营人员,并加强轨道交通系统运营的监控和管理。
论述轨道交通信号系统可靠性与安全性在轨道交通系统的运行中采用相应的交通信号系统,不但能够在最大程度上保证列车的安全正常行驶,解决各个列车行驶时间上的冲突和矛盾,避免追尾事件发生,还能够极大的提高列车的运行效率,增大轨道交通建设的经济效益和社会效益。
除此之外,轨道交通信号系统的使用还有利于实现列车运行自动化管理,对于提高城市交通管理现代化水平有着重要意义。
而要使轨道交通信号系统发挥其应有的作用,就要确保其可靠性与安全性。
以下本文笔者就结合自己对轨道交通信号系统的认识来探讨其可安全性与可靠性问题。
一、轨道交通信号系统概述轨道交通信号系统主要是由连锁装置与列车自动控制系统(ATC)组成。
ATC 系统又包括列车自动监控系统(ATS)、列车自动防护系统(ATP)及列车自动运行系统(ATO)。
其中,ATS的主要作用是对列车的实际运行情况进行监督与控制,这样可以使行车调度工作者对整个线路的列车进行全面、系统、完整的管理。
ATP的作用主要是对行驶中的列车进行监控和安全防护,避免其出现连锁设备或自身系统中出现问题故障而影响列车运行安全。
ATO则主要是通过分析地面情况来对列车进行控制,这样就可以避免列车在行驶中突然的加速或减速,提高列车运行的舒适性和节能性。
这三个系统相互作用,相互影响,从列车、地面、控制中心三个方面对列车进行全方位的控制,确保列车的安全稳定运行。
目前的轨道交通系统是各种先进科技的共同产物,其不但技术密集程度较高,而且成本低,效益高,是一种高速度、高效率、高安全性的可靠控制系统。
二、轨道交通信号系统的安全性分析对于轨道交通信号系统而言,安全性主要是指行车的安全和乘客的人身安全。
在列车的行驶过程中,无论是因为设备出现故障,还是因为电路、软件出现问题,都可能会影响到列车的正常行驶,而由此造成的误动或错误操作,极有可能造成严重的安全事故。
为此,在轨道交通信号系统的设计与应用中,应该将以故障为导向的安全性能放在首要地位。
城市轨道交通信号的安全性与可靠性城市轨道交通信号是一项关乎乘客生命安全的重要任务。
它的安全性和可靠性与城市轨道交通的运营质量、乘客安全息息相关。
因此,保证城市轨道交通信号的安全性和可靠性是城市轨道交通发展不可或缺的重要环节。
一、城市轨道交通信号的安全性城市轨道交通信号系统作为一种交通管理工具,其设计目标是为了保证交通流畅和乘客生命安全。
首要的安全问题是防止列车追尾和避免事故的发生。
城市轨道交通信号系统的安全性可以从以下几个方面考虑。
1. 信号设计信号设计是城市轨道交通信号系统安全性的关键点。
信号系统需要完善的信号制度、车站信号设备和列车、地面设备间的联动,确保列车在行驶中精准地掌握运行时间和速度,并根据列车的实际状态及时做出相应的决策。
设计信号系统时,应遵循多个安全标准,如整体信号,信号灯、信号区间和信号维修等等,确保信号系统的安全性。
2. 管理与培训实施有关管理政策,对有关工作进行规范和集中管理,从严监控信号系统的运行状态,调整并及时处理异常情况。
提高操作员和维修人员的职业道德,愿意接受公安、交通行业等领域的培训,从而做好信号系统的维护管理工作。
3. 技术保障对信号系统进行科学排队,使用合适的技术仪器和设备进行仪器的维护管理,调整信号系统的数据及时保障信号系统质量稳定,使信号系统保持最佳的通行效率和驾驶条件,确保列车在高速运行状态下,安全稳定地进行行驶。
二、城市轨道交通信号的可靠性城市轨道交通信号系统的可靠性是指系统在设计和生产制造后,能够在投入使用后,保证信号系统在正确的工作状态下,维持一定的效率、动态和安全性。
1. 设计信号系统的可靠性首先来自于其设计。
设计者需要对系统的性能要求、架构和实现方式进行全面考虑,确定最终的信号系统方案。
此外,设计需要根据实际情况进行调整优化,根据可行性和经济性的原则进行选型,确保信号系统的可靠性。
2. 产品质量信号系统为能够保持可靠性,需要保证所采用产品的品质,包括设备质量、原材料质量、零部件质量等。
城市轨道信号工作总结
近年来,随着城市化进程的加快,城市轨道交通系统的建设和发展成为了各大城市的重点项目。
而城市轨道信号工作作为保障城市轨道交通安全和运行的重要环节,也备受关注。
在这里,我们对城市轨道信号工作进行总结,以期为城市轨道交通系统的安全和高效运行提供更好的保障。
首先,城市轨道信号工作的重要性不言而喻。
信号系统是城市轨道交通系统的“大脑”,它能够监控列车的运行状态,保证列车的安全间隔,控制列车的速度和停车位置,确保列车在轨道上安全运行。
因此,信号系统的稳定和可靠性对于城市轨道交通系统的安全和高效运行至关重要。
其次,城市轨道信号工作的发展趋势是数字化和智能化。
随着信息技术的不断进步,城市轨道信号系统也在不断更新和升级。
数字化和智能化的信号系统能够更加精准地监控列车的运行状态,提高列车的运行效率,减少事故的发生概率,为城市轨道交通系统的安全和高效运行提供更好的支持。
最后,城市轨道信号工作还需要不断加强人才培养和技术创新。
信号系统的设计、维护和更新需要专业的技术人才来保障,因此人才培养是至关重要的。
同时,技术创新也是城市轨道信号工作的重要方向,只有不断引进新技术、新设备,才能不断提升城市轨道信号系统的水平。
总的来说,城市轨道信号工作是城市轨道交通系统的重要环节,它的稳定和可靠性直接关系到城市轨道交通系统的安全和高效运行。
我们需要不断加强人才培养和技术创新,推动城市轨道信号工作向数字化和智能化方向发展,为城市轨道交通系统的安全和高效运行提供更好的保障。
城市轨道交通信号系统是城市轨道交通的重要组成部分,其安全可靠性直接影响着城市轨道交通的安全运行。
为了保证城市轨道交通信号系统的安全可靠性,必须满足一定的要求。
首先,城市轨道交通信号系统要求具有良好的可靠性,信号系统的可靠性是指系统的可靠性和可靠性。
可靠性是指信号系统的硬件设备和软件软件的可靠性,而可靠性则是指信号系统的硬件设备和软件软件的可靠性。
信号系统的可靠性要求高,以保证信号系统的安全运行。
其次,城市轨道交通信号系统要求具有良好的安全性。
信号系统的安全性是指系统的安全性和安全性。
安全性是指信号系统的硬件设备和软件软件的安全性,而安全性则是指信号系统的软件软件和硬件设备的安全性。
信号系统的安全性要求高,以保证信号系统的安全运行。
此外,城市轨道交通信号系统要求具有良好的稳定性。
信号系统的稳定性是指系统的稳定性和稳定性。
稳定性是指信号系统的硬件设备和软件软件的稳定性,而稳定性则是指信号系统的软件软件和硬件设备的稳定性。
信号系统的稳定性要求高,以保证信号系统的安全运行。
最后,城市轨道交通信号系统要求具有良好的可操作性。
信号系统的可操作性是指系统的可操作性和可操作性。
可操作性是指信号系统的硬件设备和软件软件的可操作性,而可操作性则是指信号系统的软件软件和硬件设备的可操作性。
信号系统的可操作性要求高,以保证信号系统的安全运行。
综上所述,城市轨道交通信号系统必须满足可靠性、安全性、稳定性和可操作性等要求,以保证城市轨道交通的安全运行。
只有满足这些要求,城市轨道交通信号系统才能发挥其应有的作用,保证城市轨道交通的安全运行。
城市轨道交通信号的安全性与可靠性1.1城市轨道交通现状近年来,随着改革开放政策的贯彻执以及经济建设世纪目标的实现,我国国民经得到了蓬勃发展,经济的发展将会伴随更大都市化,促进了城市的建立和发展,2000年城市人口即达到4亿6千万。
目前,约有40城市归类为大城市,人口超过100万,其中个城市人口超过300万。
由于城市经济区域局的变化以及大城市的聚集和辐射效应越来强烈,城市流动人口大为增加,居民出行更频繁,城市交通需求的矛盾也就越来越突出同时,随着工业化进程和经济建设步伐的快,人们的工作节奏也越来越快,时间观念来越强。
因此,需要准时、安全、快捷的交方式来满足人们的出行需要。
因此轨道交通的安全性非常重要,信号系统有则是完成轨道交通运行不可分隔的重要环节.1.2轨道交通的形式与特点一般地,特大城市特别是首都、直辖市及省会城市都是全国或地区的政治、经济、文化中心,每天进出市区的上班族和进行商业活动的人员及各种流动人员数量十分庞大,为了输送如此数量的旅行人员,应该分地区、分区域、分路段,根据客流需要,结合城市总体规划,考虑环保等要求,合理选择相应的城市轨道交通系统。
城市轨道交通系统按照轨道建筑物在城市内所处的空间位置、能够满足的运量大小、运行方式、轨道结构、管理方式的不同,划分为地下铁道、现代有轨电车、单轨交通、小型地铁以及轨道新交系统。
1.3地下铁道地下铁道,简称地铁,是线路的大部分建筑物在地下,作为大运量轨道交通手段的城市高速铁道的总称,其特别适合于城市内市区及老城区建设。
其特点是在市内地下通行,不占用地表及地上空间,运营干扰小,输送能力大,每小时运量达30000~60000人,但造价比较昂贵。
1863年,世界上最初的地铁在伦敦开通,全长6km。
1969年10月,我国在北京建成了第一条地铁,即北京地铁第一期工程投入试运营,也是我国自行设计、建设的第一条地下铁道。
目前,北京地下铁道的运营里程全长41.6km,有30个运营车站,日平均客运量达125万人,同时,北京地铁的满载率和单车运行均居世界第一。
1.4现代有轨电车现代有轨电车是利用轨道作为车辆导向的运输轨道交通系统。
它以客运为主,它是在旧式有轨电车的基础上发展起来的现代化水平很高的客运系统,输送能力为每小时10000~30000人,属于中运量城市交通客运系统,具有高速、高加速性能,噪音小,低振动,对周围环境影响小的特点,省功、节能,可以无人驾驶,同时建设费用比较便宜,运营费用也较小。
法国是世界上最早拥有现代有轨电车的国家之一。
在法国的南特市,城市人口约45万,1984年建成一条自东向西穿过市区的现代有轨电车线路,线路全长10.6km,平均运行速度可达24km/h,目前年客运量已接近2千万人次。
在我国上海,也采用现代有轨电车交通系统,即轻轨明珠线,1998年投入运营。
目前,在世界上拥有城市轨道交通系统的320个国家当中,拥有有轨电车(包括现代有轨电车和旧式有轨电车)的达84%。
1.5单轨交通单轨交通是指以橡胶轮胎为主的车辆在一根轨道上运行的交通方式。
按支撑方式的不同可划分为跨座式和悬吊式两种。
单轨交通具有以下特点:运行安全,运行速度快,容易在陡坡上、小半径曲线上行驶,公害小,支撑少,建设费用低,建设工期短的特点。
但单轨交通通过城市景观区、市中心、住宅区的时候,乘客总有点担心;和其他交通设施不能换乘;和其他高架交通设施交叉时,要建成更高的高架结构:道岔装置结构复杂,运转时间也较长;车辆出现故障等紧急情况,需要避难时间。
小型地铁和新交通系统,都是20世纪80年代至90年代发展起来的新型轨道交通系统,具有技术先进、建设造价低的特点。
在世界上许多地方得到不同程度的修建。
2.信号系统2.1城市轨道交通信号所具有的特点及优势轨道交通信号系统所具有的特点及优势:技术密集度高、更新换代快;投资少、见效快、效益高;渗透铁路运输各部门及轨道运输部门,全程全网服务于轨道运输;由轨道交通信号产生的各种实时信息传输速度快、准确率高;控制命令逻辑关系严密,安全可靠度强。
轨道交通信号是城市轨道交通现代信息技术的重要领域,列车运行控制与行车调度指挥自动化是铁路信号发展的关键性技术,代表着城市轨道行车信息与控制技术的发展趋势。
随着我国轨道交通建设的快速发展,当今城市轨道信号系统技术已融通信、信号、计算机等先进技术于一体,并向数字化、智能化、综合自动化方向发展,其发展水平已成为我国城市轨道现代化建设的重要标志之一。
研究轨道交通信号的发展方向也将有助于铁路行业的运输能力及竞争能力。
轨道交通信号设备是轨道运输的基础设备之一。
它犹如人的耳目和中枢神经,担负着路网上行车设备的运用状况、列车运行的实时状态、运输调度的指令控制等信息的传递与监控任务。
铁路信号的主要功能是:保证轨道交通行车安全、扩大线路通过能力、提高运输组织效率、改善职工劳动条件。
本文还分析了我国传统运输模式下信号技术在信号显示、车站信号联锁、机车信号与列车运行控制、行车调度指挥、轨道交通枢纽信号和信号基础设备等方面发展的现状、技术特征及我国轨道交通信号系统适应提速发展的发展方向。
2.2城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统(AutomaticTrainControl,简称ATC)组成,ATC系统包括三个子系统:—列车自动监控系统(AutomaticTrainSupervision,简称ATS)—列车自动防护子系统(AutomaticTrainProtection,简称ATP)—列车自动运行系统(AutomaticTrainOperation,简称ATO)三个子系统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。
2.3列车自动控制系统分类1、按闭塞布点方式:可分为固定式和移动式。
固定闭塞方式中按控制方式,又可分为速度码模式(台阶式)和目标距离码模式(曲线式)。
2、按机车信号传输方式:可分为连续式和点式。
3、按各系统设备所处地域可分为:控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。
2.4固定闭塞ATC系统固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式,闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定,一旦划定将固定不变。
列车以闭塞分区为最小行车间隔,ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。
固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。
2.5速度码模式如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统,该系统属70~80年代的产品,技术成熟、造价较低,但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能,不利于提高线路运输效率。
固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路,轨道电路传输信息量少,对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码,从控制方式可分成入口控制和出口控制两种,从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。
以出口防护方式为例,轨道电路传输的信息即该区段所规定的出口速度命令码,当列车运行的出口速度大于本区段的出口命令码所规定的速度时,车载设备便对列车实施惩罚性制动,以保证列车运行的安全。
由于列车监控采用出口检查方式,为保证列车安全追踪运行,需要一个完整的闭塞分区作为列车的安全保护距离,限制了线路通过能力的进一步提高和发挥。
能提供此类产品的公司有:英国WSL公司、美国GRS公司、法国ALSTOM公司、德国SIEMENZ公司等。
2.6目标距离码模式(曲线式)目标距离码模式一般采用音频数字轨道电路或音频轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器,具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。
通过音频数字轨道电路发送设备或应答器向车载设备提供目标速度、目标距离、线路状态(曲线半径、坡道等数据)等信息,车载设备结合固定的车辆性能数据计算出适合于列车运行的目标距离速度模式曲线(最终形成一段曲线控制方式),保证列车在目标距离速度模式曲线下有序运行。
不仅增强了列车运行的舒适度,而且列车追踪运行的最小安全间隔缩短为安全保护距离,有利于提高线路的通过能力。
如上海地铁2号线引进美国USS公司、明珠线引进法国ALSTOM公司和广州地铁1、2号线引进德国西门子公司的ATC系统均属此类。
3移动闭塞ATC系统移动闭塞方式的ATC系统通常采用无线通信、地面交叉感应环线、波导等媒体,向列控车载设备传递信息。
列车安全间隔距离是根据最大允许车速、当前停车点位置、线路等信息计算得出,信息被循环更新,以保证列车不间断收到即时信息。
移动闭塞ATC系统是利用列车和地面间的双向数据通信设备,使地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息,并距此计算出每一列车的运行权限,动态更新发送给列车,列车根据接收到的运行权限和自身的运行状态,计算出列车运行的速度曲线,实现精确的定点停车,实现完全防护的列车双向运行模式,更有利于线路通过能力的充分发挥。
移动闭塞ATC系统在我国还未有应用实例,国外能提供此类系统的公司有:阿尔卡特公司交叉感应电缆作为传输媒介的ATC系统,在加拿大温哥华“天车线”和香港KCRC西部铁路等应用,技术比较成熟,但交叉感应轨间电缆给线路日常养护带来不便;美国哈蒙公司基于扩频电台通信的移动闭塞应用在旧金山BART线,其系统结构、系统运用尚不成熟;阿尔斯通公司基于波导传输信息的移动闭塞正在新加坡西北线试验段安装调试。
3.1信号系统基本功能3.1.1列车自动监控子系统ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。
ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控,实现以下基本功能:(1)通过ATS车站设备,能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。
(2)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。
(3)列车识别跟踪、传递和显示功能。
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)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。
(6)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。