轨道交通设备论文

轨道交通设备课程论文
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一、信号系统的构成和基本功能 (4)
1.1列车自动监控系统（ATS） (4)
1.2 列车自动防护系统（ATP） (4)
1.3列车自动运行系统(ATO) (4)
1.4联锁系统 (5)
二、ATC系统的闭塞方式……………………………………………………………５
2.1 固定闭塞式ATC系统 (5)
2.2移动闭塞式ATC系统 (5)
3.3准移动闭塞式的ATC系统 (6)
三、信号系统控制方式 (6)
3.1 列车进路控制模式 (6)
3.2信号系统的人工控制模式 (6)
3.3列车运行控制模式 (7)
四、信号系统在我国的应用情况 (7)
五、信号系统存在的不足及合理化发展对策 (8)
参考文献 (10)
城市轨道交通信号系统
摘要：
城市轨道交通是现如今发展迅速、人们普遍会选择的交通出行方式。

它具有
运量大，速度快，环境污染小等诸多优点，所以目前许多国家都在大力发展城市轨道交通。

信号系统是城市轨道交通的控制系统，作用是完成行车指挥，自动驾驶和超速防护以及运行的控制和调整的使命，实现列车运行的自动化、科技化，保证了列车的运行安全，提高了运行效率。

主要介绍信号系统的构成、功能、控制模式、在我国的应用情况以及存在的不足和发展对策。

关键词：城市，轨道交通，信号系统，控制，闭塞
Abstract: Urban rail transit is now developing rapidly, it is generally choose mode of transportation. It has big capacity, fast speed, small environment pollution, and many other advantages, so many
countries in developing urban rail transit. Signal system of urban rail
transit is the control system, the role is to complete the command of driving and automatic driving and overspeed protection and the mission of the running control and adjustment, realize the automation of the train operation, science and technology, guarantee the running safety of train, improve the operation efficiency. Mainly introduces the composition of the signal system, function, control mode, the
application in our country, and the deficiencies and the development countermeasures.
Keywords: Cities, rail transit, signal system, control, and occlusion
一信号系统的构成和基本功能
城市轨道交通信号系统主要由联锁系统和列车自动控制系统（简称ATC）构成，列车自动控制系统又分为三个子系统：即列车自动监控子系统、列车自动运行子系统、列车自动防护子系统。

1.1列车自动监控系统（ＡＴＳ）
列车自动监控系统是一个能够交换显示信息的智能化系统。

主要用于对列车
运行状态的自动监督，控制列车在线路上的运行，帮助行车调度人员对整条线路上的列车实行管理。

在控制中心部分得主要作用包含：列车在运行中的控制以及调整运行控制，在列车未按照运行图运行时及时作出调整或自动修正；管理和监督列车运行图的工作情况；线路的监督和紧急情况报警控制，记录发生的故障行为；列车运行所在位置的随时监控和对列车行驶轨迹的记录，为列车的调度员提供全线列车的行驶情况；自动设定列车行驶的进路，监督车站的联锁情况；列车时刻表的整理、记录、修正以及调整控制。

在联锁集中站的主要功能是：控制和表示列车的进路；折返站折返模式的控制；车辆和地点的交换信息以及信息的翻译；向导信息、目的地的显示；设定运行等级等。

在车载ATC的主要功能包括：通过与ＡＴＯ的互
通，为乘客反映向导消息。

例如：列车出发时间，到站的时间，行驶方向，停靠站名等。

1.2列车自动防护系统（ＡＴＰ）
列车自动防护系统，顾名思义是对列车行驶过程实行的防护和对相关设备进行监督和控制，以达到对列车之间的距离的保护，实现超速防护的目的。

ＡＴＰ的主要功能包括：（１）自动检测列车位置，控制行车间隔和进路的正确排列，在停车点前方通常设置有防护段，ＡＴＰ能够计算停车的位置进行停车点防护。

（２）双向交换地面和车辆的状态信息。

例如：联锁设备的状态，地形，距离，速度等。

得出安全范围内的安全速度，以此进行车辆的管理和监督，保证运行的安全。

（３）实行连续的速度监督，车载设备能够监测列车的运行速度，在列车运行速度接近保护速度时，采取制动是列车减速。

在未按要求减速时，能够采取紧急制动，实现超速防护。

（４）对列车进路时的联锁安全进行控制。

联锁设备能够确保道岔，信号机，轨道电路之间的安全联锁关系。

（５）车载设备能够监控车门的开关状态，当列车停稳并满足要求时，ＡＴＰ才能允许打开车门，同样的，在车门安全关闭时，列车才能正常运行。

（６）向自动运行系统传递控制数据，与ATS交换信号设备状态和列车运行信息。

（7）能够监测报警功能。

减小列车行驶之间的距离，提高了对轨道路线的利用率以及行驶的安全性、可靠性。

1.3列车自动运行系统（ATO）
列车自动运行系统主要是用地面信息控制列车的启动，制动。

ATO能够使列车经常处于最佳运行状态，增加了乘客的舒适度，很大程度的保证了列车的准时到站并且减少了车轮和钢轨之间的磨耗，节约了电能的消耗。

列车自动运行系统的主要作用有以下几点：在ＡＴＰ的保护曲线下，能够对列车的自动，合理驾驶进行控制。

位地面传输列车型号，班次和行驶速度并获得地面的相关数据等。

控制列车的启动和车门的自动开关。

在满足列车行驶间隔距离的前提下，合理定制站内的ＡＴＯ曲线，控制列车的牵引制动，同时保证列车到站车门时与屏蔽门的对应。

列车运行状态自诊断，发生故障时可以立即向驾驶员报警，并同时可以实施紧急制动。

在
列车行驶状态下，根据ＡＴＳ的指令，能够实行自动调整保证行车间隔和旅行速度，节约能源等。

１．４联锁系统
城市轨道交通系统中的联锁集中站为有岔站。

根据道岔位置的不同可以组成不同的进路，由信号机提示列车是否能够进入进路。

如果信号机的信号指示列车进入A条进路，而道岔开启的是B条进路，这样就存在发生行车事故的危险。

为了保证列车在车站范围内的行驶安全，在进路，道岔和信号机三者之间有着相互制约的关系，这样的关系就成为“联锁”。

联锁系统包括进路，道岔，信号机三者之间的相互制约联锁和计算机联锁。

计算机联锁是为了实现联锁的基本功能，完成对列车信号系统设备和轨道电路情况的监控，保证列车正确进路开启的进路，保证运行安全。

二ＡＴＣ系统的闭塞方式
为了保证列车的通过能力和行车安全，我们以车站为分界点划分为多个区间，在区间内不设置道岔，不能避让车辆，所以在规定的区间内，只允许一列车通过，这种运行的方式称为闭塞。

闭塞方式主要分为固定闭塞式，移动闭塞式和准移动闭塞式这三种方式。

2.1固定闭塞式ＡＴＣ系统
固定闭塞是基于轨道电路的信号系统，闭塞分区有固定的轨道电路划分。

列车将闭塞分区作为最小行车间隔，ATC系统依次实行行车指挥和列车运行的控制。

固定闭塞ATP系统传递信息量小，采用递进式控制形式，对列车运行控制的精确度不高，不仅降低了列车运行的舒适程度，还增加了驾驶员的工作，限制了列车的通过能力。

固定闭塞分区的划分依靠特定列车的性能指标，当一条线路上有不同性能的列车时就不可行了，影响了运行效率和列车类型的变更，为了保证行车安全和轨道交通的发展，不太适宜使用此种闭塞方式。

2.2移动闭塞式ATC系统
基于通信的信号系统因为没有划分固定的闭塞分区，追踪列车间的安全行驶距离由前后列车的运行等情况来确定，取消了物理层面的闭塞分区的划分，所以称为移动闭塞信号系统。

移动闭塞式ATC系统通常采用无线通信、地面交叉感应环线、电缆，波导管无线传输等媒体技术手段，向列车控制的车载设备传输信息。

列车安全行驶距离是根据最大允许车速、当前停车点的位置、线路相关信息计算得到的，数据能够被不断更新，用于保证列车能够不间断地收到即时信息。

移动闭塞ATC系统利用车载与地面之间的数据传输，使地面能接收到每列列车的具体位置，并以此计算得出每一列列车的行驶状态，进行系统更新后再发回给列车，列车就能够根据这些信息计算出速度曲线，实现精准的定位停车，提高了列车的通行能力，最大限度的缩短了行车间隔。

2.3准移动闭塞式的ATC系统
准移动闭塞系统是基于轨道电路的目标距离控制的信号系统，在信息传递和系统自身的能力上介于固定闭塞和移动闭塞之间，列车获得的信息是距离运行前方目标点要走的距离数据或列车的“运行权限”数据。

准移动闭塞主要采用数字式音频无绝缘轨道电路，感应环线或计轴等当做列车监测和信息传递的媒介，信息传输量大，抗干扰能力强。

向车载设备提供目标速度，距离，线路状态等信息，车载ＡＴＰ根据收到的信息计算出速度曲线对列车实行安全控制，提高了轨道线路的利用率。

准移动闭塞和固定闭塞模式同样都是采用轨道旁检测来确定列车位置实现联锁。

准移动闭塞ATP系统列车追踪运行的最小安全距离比较短，由此提高了列车的通行能力。

由于使用了速度曲线来控制列车，使列车的行驶更加安全。

ATC系统的三个子系统之间的结合性比较强，车载设备也相对智能化，可适应不同线路和列车类型的运行需要。

三信号系统控制方式
3.1列车进路控制模式
列车进路控制是列车的自动控制模式，包括中央级和车站级两种自动控制模式。

中央自动控制模式是中央ATS依据列车运行图和时刻表以及列车运行的相关信息，车站联锁表自动设置列车的进路。

车站自动控制是指车站的ATS系统能够根据在本站控制范围内接收到的列车运行的状态和计划，自动控制所能管辖范围内的列车运行进路。

车站的联锁设备也能够按自动追踪运行方式，锁闭列车进路，保证列车进路的安全。