行车组织概述
城市轨道交通行车组织,运输管理系 崔嘉,考察课程,共64学时。 一周实训课程。 本专业重要的专业课程。,课程概述,2018/11/27,基本概念和行车组织概述； 识别列车运行图以及运行图的基本意义； 了解列车运行图的编制步骤； 行车闭塞法； 列车开行计划；,单元一、交通行车组织基础,2018/11/27,城市轨道交通是现代化都市的重要基础设施，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的出行需要。 城市轨道交通系统的安全、速度、输送能力和效率与行车组织工作密切相关，行车组织工作是轨道交通系统完成其运营任务的核心。 行车组织已成为城市轨道交通调度指挥和运营工作，制定相应的行车组织规则，可以带来较好的经济效益和社会效益。,2018/11/27,1、轨道交通行车组织概述,城市轨道交通行车组织工作是城市轨道交通的中心工作，指在运输生产的过程中，为完成运送乘客的任务所进行的一系列与运输有关的工作。它担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务。城市轨道交通行车组织工作是城市轨道交通系统运营的核心。,2018/11/27,1、轨道交通行车组织概述,2018/11/27,1.1、轨道交通的特点,容量大 地下铁道单向每小时运送能力可达3000070000人次，轻轨交通在1000030000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。 准时、快速 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。 安全、正点 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。,2018/11/27,1.1、轨道交通的特点,利于环境保护 城市轨道交通噪声小，污染轻，对城市环境不造成破坏。 节省土地资源 城市轨道交通（多建于地下或高架）即使在地面其占地也有限，充分利用了城市空间，节省了日益宝贵的土地资源。,2018/11/27,1.1、轨道交通的特点,城市轨道交通虽然和铁路同为轨道交通，但和铁路有不少不同之处。 （1）运营范围 城市轨道交通运行范围是城市市区及郊区，往往只有几十千米，不像铁路那样纵横数千千米，而且连接城乡。 （2）运行速度 城市轨道交通因在城市范围内运行，站间距离短，且站站须停车，列车运行速度通常不超过80km/h。而铁路的运行速度比较高，许多线路在120km/h以上高速铁路在300km/h以上。,2018/11/27,1.2、城市轨道交通有别于铁路的特点,（3）服务对象 城市轨道交通的服务对象单一，只有市内客运服务，不像铁路那样客、货混运。 （4）线路与轨道 城市轨道交通大部分线路在地下或高架通行，均为双线，各线路之间一般不过线运营。正线一般采用9号道岔，车辆段采用7号道岔，这些都与铁路有异。另外城市轨道交通还有铁路没有的跨座式和悬挂式。,2018/11/27,1.2、城市轨道交通有别于铁路的特点,（5）车站 城市轨道交通一般车站多为正线，多数车站也没有道岔，换乘站多为立体方式，不像铁路那样车站有数量不等的道岔及股道，有较复杂的咽喉区，换乘也为平面方式。 （6）车辆段 城市轨道交通的车辆段不同于铁路的车辆段，只有车辆检修的功能，而是类似于铁路的区段站，要进行车辆检修、停放以及大量的列车编解、接发车和调车作业。,2018/11/27,1.2、城市轨道交通有别于铁路的特点,2018/11/27,概念：车辆段,（7）车辆 城市轨道交通采用电动车组，没有铁路那样的机车和车辆的概念，也没有铁路那样众多类型的车辆。 （8）供电 城市轨道交通的供电包括牵引供电和动力照明供电。城市轨道交通均为直流电力牵引，没有非电气化铁路的说法。城市轨道交通的动力、照明供电尤为重要，一旦供电中断，将陷人整体瘫痪状况。,2018/11/27,1.2、城市轨道交通有别于铁路的特点,2018/11/27,概念：供电,发电厂（站）：城市电网发出的电能的中心； 升压变压器：发电厂的发电机发出的电能，要先经过升压变压器升高电压； 电力网：将高压电流通过三相传输线输送到主变电所或区域变电所； 主变电所：将来自城市电网的高压交流电经过降压转变为轨道交通系统中压交流电； 直流牵引变电所：将中压交流电整流为轨道交通系统规定的直流电能； 馈电线：将牵引变电所的直流电送到接触网上,城市轨道交通供电系统的作用,接触网：沿车辆走行轨假设的特殊供电线路，轨道车辆通过受流器与接触网直接接触获得电能； 走行轨道：是电动列车的走行轨，走行轨道构成牵引供电回路的一部分，又是行车信号电路的一部分； 回流线：将轨道回流回送到牵引变电所,城市轨道交通供电系统的作用,牵引变电所,牵引变电所,电源来自城市电网（110-10KV）,DC1500 V(750V),城市轨道交通供电系统具有运输大、牵引性能好、运用效率高等优点，由于系统技术要求高，安全性和可靠性就尤其的重要！,城市轨道交通供电系统的作用,（9）通信信号 城市轨道交通列车密度高，行车间隔短，普遍采用列车自动监控和列车自动运行的方式。城市轨道交通为了迅速、准确、可靠地传递信息，建有自成体系的独立完整的内部通信网，还包括广播和闭路电视。 （10）运营管理 城市轨道交通运营条件十分单纯，除了进、出段和折返外，没有越行，没有交会，正线上一般没有调车作业，易于实现自动监控。,2018/11/27,1.2、城市轨道交通有别于铁路的特点,轨道交通通信系统： 为了保证城市轨道交通系统能可靠、安全、高效运营，并有效地传输地铁运营、维护、管理相关的语音、数据、图像等各种信息，就必须建立可靠的、易扩充的、独立的通信网。 轨道交通通信网系统是直接为轨道交通运营、管理服务的，是保证列车及乘客安全、快速、高效运行的一种不可缺少的智能自动化综合业务数字通信网。,2018/11/27,概念：通信信号,通信传输子系统 数字程控子系统 闭路电视监控系统 广播系统子系统 无线传输子系统 时钟控制子系统 通信电源及安全接地系统,2018/11/27,轨道交通通信系统的分类,2018/11/27,轨道交通通信系统的作用,公务电话子系统 公务联系专用,城市轨道交通，尤其是地下铁道因其固有的特点，对其行车组织提出如下要求： （1）安全性要求高 因城市轨道交通尤其是地下部分隧道空间小，行车密度大，故障排除难度大，若发生事故难以救援，损失将非常严重，所以对行车安全的保证，即对行车组织提出了更高的安全要求。,2018/11/27,2、城市轨道交通对行车组织的要求,（2)通过能力大 城市轨道交通一般不设站线，进站列车均停在正线上，先行列车停站时间直接影响后续列车接近车站，所以要求信号设备必须满足通过能力的要求。另一方面，不设站线使列车正常运行的顺序是固定的，有利于实现行车调度自动化。 （3)保证信号显示 城市轨道交通虽然地面信号机少，地下部分背景暗，且不受天气影响，直线地段燎望条件好，但曲线地段受隧道壁的遮挡，信号显示距离受到限制，所以保证信号显示也是一个重要的问题。,2018/11/27,2、城市轨道交通对行车组织的要求,（4）可靠性高 由于城市轨道交通隧道净空小，且装有带电的接触网，行车时不便洞维修和排除设备故障，所以要求信号设备具有高可靠性，应尽量做到平时不维修或少维修。 （5）自动化程度高 城市轨道交通站间距短，列车密度大，行车工作十分频繁，而且地下部分环境潮湿，空气不佳，没有阳光，工作条件差，所以要求尽量采用自动化程度高的先进技术设备，以减少工作人员，并减轻他们的劳动强度。,2018/11/27,2、城市轨道交通对行车组织的要求,（6）限界条件苛刻 城市轨道交通的室外设备及车载设备，受土建限界的制约，要求设备体积小，同时必须兼顾施工和维护作业空间。,2018/11/27,2、城市轨道交通对行车组织的要求,定义：城市轨道交通列车是沿着固定轨道快速运动的物体，需要在特定的空间运行。根据各种参数和特性，经计算确定，足以保证列车安全运行、限制车辆断面尺寸、限制沿线设备安装尺寸及确定的建筑物有效净空尺寸的图形叫“限界”。 限界的种类： 车辆限界；是车辆在正常运行状态下形成的最大动态包络线。 设备限界；是保证城市轨道交通系列的列车等移动设备在运营过程中的安全，为线路周围所有固定设备以及土木工程的任何规定的不得侵入的最小尺寸轮廓线。 建筑限界；是行车隧道和高架桥等结构物的最小横断面有效内轮廓线。,2018/11/27,概念：限界,区间直线地段的限界： 地面线建筑限界； 高架桥建筑接近限界； 隧道限界； 矩形隧道限界； 圆形隧道限界； 马蹄形隧道限界；,轨道线路标志与限界-限界,一般地下铁道明挖施工下会形成矩形隧道，其单洞单线隧道隧道建筑限界宽度为4300mm，高度为4500mm。,隧道限界-矩形隧道限界,盾构施工为圆形隧道。无论在直线还是曲线，只能采用同一直径的盾构，所以要按最小曲线半径进行施工。,隧道限界-圆形隧道限界,矿山法施工的浅埋暗挖隧道，多采用马蹄形断面，其建筑限界的最大宽度为5000mm。,隧道限界-马蹄形隧道限界,曲线地段及道岔区建筑限界； 对于曲线和道岔地段，车辆在平面和里面上会产生偏移，所以建筑限界应该加宽加高。 车站建筑限界； 在直线站台的有效长范围内，边缘至线路中心线的距离，应根据车厢宽度进行确定。一般站台边缘与车厢外则的空隙设置不大于100mm。 直线地段站台面的建筑高度，应该受车厢地板面至轨顶的垂直距离控制，一般低于车站地版面50到100mm。 站内线路中心至隧道边墙内侧面的距离，一般与区间相一致。 车站建筑限界的高度，一般与区间相同。 站台有效长度两端以外所有用房外墙面距离线路中心线不宜小于1800mm，且外墙面不能安装任何设备和管线。,轨道线路标志与限界-限界,城市轨道交通的信号系统沿袭铁路的制式，但由于其自身的特点，与干线铁路不同，城市轨道交通在整个运输生产过程中，调车作业甚少，行车组织基本上只从事列车运行组织和接发列车工作，由调度所（或中央控制室）和车站（段）两级完成。,2018/11/27,3、城市轨道交通行车组织的特点,（1）具有完善的列车速度监控功能 城市轨道交通所承担的客运量巨大，对行车间隔的要求远高于铁路，最小行车间隔达到90 s甚至更小，因此对列车运行速度监控的要求极高。,2018/11/27,3、城市轨道交通行车组织的特点,2018/11/27,概念：ATC,ATO,ATP,ATS,列车自动防护系统ATP,列车自动驾驶系统ATO,列车自动监视系统ATS,Automatic Train Protection,Automatic Train Operation,Automatic Train Supervision,轨道交通运营正线采用ATC自动列车控制的行车组织方式，ATC控制系统以计算机控制技术的网络传输技术实现行车命令的传递和列车综合信息、设备状态信息的监督。,ATC系统概述,ATC系统选择依据,安全 可靠 成熟 先进 较高性价比,准移动闭塞 或移动闭塞 也可采用固定闭塞式,ATC系统构成水平的选择按前述原则执行,ATP系统是保证列车运行安全、缩小列车运行间隔的关键设备，ATP由地面设备和车载设备组成，列车通过地面ATP设备接收辖区运行列车的目标速度，保证列车不会超速并且和前后车辆保持安全距离。 ATP = Automatic Train Protection,ATP的基本概念,ATP的基本概念,车载ATP主机,接口 电路,牵引系统,制动系统,牵引指令,制动指令,速度输入,速度传感器,速度控制,车轴,地面信号,ATP的设备组成,广州地铁一号线司机室操控台,ATO按钮,控制列车 牵引方向,牵引、零位、制动、快制,紧急制动,速度表,凤缸压力表,主控钥匙,ATP系统应该具有以下基本功能： 安全停车点防护； 速度监督与防护； 列车间
