城市轨道交通

1.城市轨道交通有别于城市道路交通的特点:运量大；运行准时、速度快；安全性和可靠性强；利于环境保护，污染少；节省土地资源，占地面积小；建设费用高，周期长，线路不易调整；遇有自然灾害不易疏散2.城市轨道道交通有别于铁路交通的特点:运营范围小,运行速度低,服务对象单一,线路与轨道路网结构,站段构成及功能,车辆不同,供电设施不同,通信信号要求,运营管理组织。3.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4.组成：城轨交通信号系统：运行线ATC 系统（列车自动防护 ATP1.联锁 2.闭塞 3.超速防护；列车自动监控 ATS1.旅客向导 2.列车进路及间隔控制 3 运行信息处理 4 运行图管理 5 电力车辆调度；列车自动驾驶 ATO1 定位停车 2 列车速度调整 3 自动折返）车辆段信号控制系统（联锁；进路控制；维修管理；车辆调度）5.车辆段信号控制系统设一套联锁设备，用以实现车辆段的进路控制，并通过 ATS 车辆段分机与行车指挥中心交换信息。6.ATP 车载设备的主要技术特点：车载计算机采用微机系统，按双机双工方式工作；控制方式为阶梯式；信息接收装置采用数字化通用型设备，适用于接收各种轨道电路信息，采用数字信号处理技术；测速采用独立双通道，2 套速度传感器安装在不同转向架的 2个轴上，按高速值优先录取；为防止列车非正常后退，列车退行距离大于3M 或退行时间大于 5s 时采取紧急制动。7.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 ATC设备8.集中联锁站及轨旁设备：集中联锁站设有 ATS 车站分机、车站联锁设备、ATP/ATO 系统地面设备、电源设备、维修终端、乘客向导显示牌、紧急关闭按钮以及信号机及发车指示器、转辙机。非集中联锁站及轨旁设备：道岔的非集中联锁站除了轨旁的祸合单元外，还有防护信号机和转辙机。9.进路信号机开放条件：各道岔位置正确且锁闭；进路空闲；敌对进路未建立且被锁闭在未建立状态。10.供电和电力牵引 基础动力 750V/1500V11.信号系统的组成：列车自动控制系统，联锁系统，信号机，转辙机，轨道电路，计轴器 ，应答器。12.固定信号地面色灯信号机，类型：高柱型：远距离显示（进出车辆段） 矮柱型：近距离显示/隧道(空间狭小) 机构类型：单显示、二显示、三显示 显示颜色：主信号：红、绿、黄 辅助颜色：月白、蓝13.地面信号机设置原则：右侧行车制：地面信号机设于运行方向的右侧 地下部分一般安装在隧道壁上信号机柱的选择 高柱信号机：车辆段(停车场)的进、出信号机 矮柱信号机：其它对显示距离要求不远及隧道内信号机限界：信号机不得侵入设备限界14.定位显示：绿色为定位：进/出站信号机/通过信号机；禁止信号（红灯或蓝灯）为定位15.信号机关闭时机：调车信号机：调车车列全部越过调车信号机后自动关闭；其它信号机：列车第一轮对越过该信号机后及时自动关闭16.转辙机的作用：转换道岔：将道岔转换至定位或反位；锁闭：道岔转换至规定位置且密贴后，自动实行锁闭，防止外力转换道岔；表示：正确反映道岔位置，并给出相应表示；报警：挤岔/“四开”位置(尖轨与基本轨不密贴)时，及时发出报警17.对转辙机的基本要求：1)作为转换器，应具有足够大的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能转换到底时，应随时通过操作使尖轨回复原位 2)作为锁闭器，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭；一旦锁闭，不由于车辆通过道岔时的振动而错误解锁。3)作为表示器，应能正确反映道岔的状态 4)作为报警器，道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。18.轨道电路影响因素：电源变化，钢轨阻抗，道砟19.计轴器的组成室外设备：计轴点-轮轴传感器（磁头） 、电子连接箱 室内设备：计算部分-运算器、继电器等20.查询应答器分类：有源，无源21.联锁：车站内信号（机） 、道岔、进路（轨道区段）三者必须建立的一种制约关系22.联锁系统的层次结构 1)人机会话层2)联锁机构层 3)监控层（驱采层）23.计算机联锁的特点:1)利用计算机对车站值班员的操作命令和现场监控设备的表示信息进行逻辑运算后完成对信号机、道岔进路的控制，并实现联锁关系。2)计算机发出的控制信息和现场传回的表示信息均可实现串行传输，节省电缆。3)用屏幕显示代替控制台表示盘，体积小，便于使用，还可根据需要多机并用。4)采用模块化软件和硬件结构，便于设备改造，并容易实现故障控制、分析等功能。与继电联锁相比：1）进一步提高了安全性、可靠性 2）增加和完善了功能 3）方便设计4）省工省料、降低造价24.ATC 系统包括五个原理功能：1ATS功能：控制进路，进行行车调度指挥，向行车调度员和外部系统提供信息,2联锁功能：响应 ATS 功能的命令，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号状态信息提供给 ATS 和 ATC 功能 3 列车检测功能：检测轨道空闲 4ATC 功能：实现列车运行控制，包含 ATP/ATO 轨旁功能、传输功能、车载功能 5PTI 功能列车识别，系统可跟踪列车识别号，也可经车-地通信向 ATS 传25.ATC 分类：按照闭塞模式分：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。按照车地信息传输方式分： 点式 ATC 系统；连续式 ATC 系统 （基于轨道电路的 ATC系统 (TBTC)(速度码系统和距离码系统) 、基于通信的 ATC 系统(CBTC)）按照列车方式分：阶梯式速度曲线；速度距离模式曲线26.ATC 系统控制模式：控制中心自动控制模式(CA)；控制中心自动控制时人工介入控制或利用 CTC 系统的人工控制模式(CM)；车站自动控制模式；车站人工控制模式27.控制等级应遵循的原则：本地控制优先于中央控制，人工控制优先于自动控制，车站人工控制优先于控制中心人工控制、控制中心人工控制优先于控制中心的自动控制或车站自动控制28.列车驾驶模式：1、列车自动驾驶模式（ATO 或 AM）2、ATP 监督下的人工驾驶模式(ATPM)3、限制人工驾驶模式（RM）4、非限制人工驾驶模式（NRM 或 URM）5、列车自动折返模式(STBY 或 AR)29.ATC 系统的维修模式：1、预防性维修 2、故障纠正性维修（ 现场维修，维修中心维修）30.列车运行超速防护 ATP 地位：ATP是 ATC 的核心，符合故障一安全的原则。内容：安全行车间隔控制，实现列车测速和超速防护，列车停稳和准停防护，对非正常移动的监控，实现车载 ATP 设备与车辆接口功能，车门、屏蔽门监控 ，列车驾驶模式的监控，实现站台紧急停车。组成：车载设备，轨旁设备。31.车载 ATP 设备完成命令解码、速度探测、超速下的强制执行、特征显示、车门操作等任务。32.ATP 功能：列车速度监督和超速防护、安全性停车点防护、测速测距、车门监控、列车安全间隔控制和 TOD显示等。33.超速防护：固定限速，临时限速，区域限速，闭塞分区限速。34.测速方法：测速发电机，里程脉冲发生器，光电式传感器，霍尔式脉冲转速传感器。35.ATP 系统的控制模式分为：阶梯式分级制动控制模式，速度-距离模式曲线制动控制模式（曲线式分级制动模式和一级制动模式）两种。阶梯式分级制动控制模式是以固定闭塞分区为单元，各闭塞分区采用不同的低频频率调制，指示不同的控制限制速度等级。速度-距离模式曲线是根据目标速度、线路参数、列车参数、制动性能等确定的反映列车允许速度与目标距离间关系曲线，包括从任何速度计算出列车制动到停止的不同模式曲线，它反映了列车在各点实时允许运行的速度值。36.ATO 与 ATP 的关系：在“距离码ATP 系统”的基础上安装了 ATO 系统，列车就可采用手动方式或自动方式进行驾驶。在选择自动驾驶方式时，ATO系统代替司机操纵，诸如列车启动加速、匀速惰行、制动等基本驾驶功能均能自动进行。然而，不论是由司机手动驾驶还是由 ATO 系统自动驾驶，ATP 系统始终是执行其速度监督和超速防护功能。可以这样认为手动驾驶司机人工驾驶ATP 系统 自动驾驶=ATO 系统自动驾驶+ ATP 系统37.系统特点：ATO 系统是非故障安全系统 作用：实现“地对车控制”模拟最佳运行状况（效率/能耗/舒适度）38.ATO 组成：车载设备（车载 ATO 模块(ATO 控制器）ATO 车载天线 ATO 附件：测速/定位/人机界面/PIS(旅客导向) ） ；轨旁设备：（地面信息接收发送设备，轨道环线(PTI)，地面标志）39.ATO 功能：基本控制功能：列车自动驾驶，自动折返，车门控制。辅助功能：列车定位修正，巡航/惰性，列车识别（PTI）支持功能。40.列车自动驾驶：自动调整列车运行速度，定位停车点的目标制动，车站自动发车，临时区间停车，限速区间控制。41.在自动驾驶模式下发车条件：1)与ATP 有效的通信(即无连接故障)； 2)有效的目的地 ID； 3)有效的轨道电路 ID(来自 ATP)；4)有效的驾驶员ID： 5)非零速限制(来自 ATP)；6)有效的车辆方向东西(来自 ATP)； 7)在出发测试期间没有检测到故障；8)列车必须位于车站轨道电路、折返轨道电路、车辆段转换轨电路或试车线。1.ATS 系统主要是实现对列车运行及所控制的道岔,信号机等设备运行状态的监督和控制,位行车调度人员显示出全线列车的运行状态,监督和记录运行图的执行情况,在列车因故偏离运行图时及时做出调整,辅助行车调度人员完成对全线列车运行的管理.2.ATS 系统在 ATP 和 ATO 系统的支持下,根据运行时刻表完成对全线列车运行的自动监控,可自动或由人工监督和控制正线(车辆段、停车场、试车线除外)列车进路，并向行车调度和外部系统提供信息。ATS 功能由位于控制中心内的设备实现。3.ATS 系统能与 ATP 系统、计算机联锁设备或继电联锁设备配套使用，并有和时钟系统、旅客向导系统和综合监控系统的接口。4.ATS 系统组成:控制中心设备、车站设备、车辆段设备、列车识别系统(PTI)、列车发车指示器(TDT)、车载设备(PTI 车载部分)5.中心计算机系统:控制主机、通信处理器 com、系统管理服务器 ADM（数据库） 、时刻表服务器 TTE6.综合显示屏：监视正线列车运行情况及系统设备状态，由显示设备和相应的驱动设备组成 7.调度员及调度长工作站：用于行车调度指挥。8.通信处理器是列车自动监控系统的核心设备，由主机、显示器、键盘、鼠标、网络接口等组成，系统服务器装有系统软件和应用软件。9.系统服务器通过数据传输系统与网络上的其他设备实现数据交换10.系统管理服务器用来存储列车运行的相关数据，可以为磁盘或光盘。11.时刻表服务器用于编辑某天或某一时段内所有运营列车的运营计划。列车运行计划编辑完成后，列车自动监控系统将控制列车按照所确定的运行计划运行。列车运行计划工作站的硬件结构和组成与调度工作站相同。12.维护工作站的硬件结构和组成与调度工作站相同，但维护工作站上的作业一般不允许对列车进行控制，主要是监督和故障诊断13.运行图工作站 用于运行计划的编制和修改，通过人机对话可以实现对运行时刻表的编辑、修改及管理。14.培训/模拟工作站用于培训作业，硬件结构和组成与调度工作站相同，但软件配置不同。15.打印机服务器、绘图仪和打印机 打印服务器缓冲和协调所有操作员和实时事件激活的打印任务。彩色绘图仪和彩色激光打印机，用于输出运行图及各种报表16.网络通信设备，指数据传输系统的数据传输和交换设备，如通道、网关等，以保证数据在不同的设备间可靠传递。网络一般为冗余的双网结构，提高系统的可靠性和可用性。17.电源设备为以上工作站、服务器等设备提供可靠的不间断电源，保证控制中心列车自动监控系统可靠运行，不丢失数据。18.ATS 车站设备:集中联锁站、非