城轨交通信号系统-简介概要
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第五章-城市轨道交通信号系统
基础设备
四、计轴器
计轴器由传感器、计数比较器等组成。计轴器和 轨道电路一样,都 是检查区间是否有列车或车辆占用 的检查监督设备。
传感器是计轴器的基础设备。其作用是将列车通 过的车轴数转换成电脉冲信号。一般采用电磁式。电 磁式传感器由磁头、发送器、接收器三部分组成。计
数比较器主要由计数器、鉴别器、比较器组成。它将进出两个计轴点 之间的车轴电脉冲信号进行计数和比较，以判断区间(或轨道区段)是否 空闲。
基础设备
四、计轴器
计数比较器主要由计数器、鉴别器、比较器组成。 它将进出两个计轴 点之间的车轴电脉冲信号进行计数 和比较,以判断区间(或轨道区段)是否空闲。
计轴器工作原理
基础设备
四、计轴器
在区间始端和末端各有一传感器,当车轮进入始 端轨道传感器作用 区时，传感器发出电脉冲信号给计 数器，开始计轴进行加轴运算。当车轮进入末端轨道 传感器作用区时，传感器同样发出电脉冲给计数器， 进行减轴运算。计数器显示如为0，表明此时区间无 车；如不为0，则表明此时区间有车占用。
I
的执行机构。在电气集中设备中，它接收到转换命令
后即带动道岔转换。
I t站t间隔
基础设备
二、转辙机
转辙机的主要功能有三项:转换道岔、锁闭道岔
I
及给出表示。
转辙机由动力、传动、表示和锁闭等部分构成。
转辙机从动力方面分为直流电动机和交流电动机 两种；从传动机构方面分为机械传动、液压传动和风 压传动三种；从锁闭机构方面分为圆弧锁、插入锁和 燕尾锁三种。不管采用何种类型的转辙机,当转辙机 故障时，均应能手摇转换道岔。
闭塞
五、移动闭塞(Moving Block)
2、移动闭塞的基本要素 列车定位(Train Position)、安全距离(Safety
城市轨道交通信号系统的介绍 PPT
一、信号系统简介
三、CBTC系统介绍 四、主要信号设备简介 五、信号系统与土建接口 六、信号系统工期
1、地铁信号系统的组成 地铁信号系统的核心是列车自动控制（ATC）系统。它由正线计算 机联锁子系统（CBI）、列车自动防护（ATP）子系统、列车自动 驾驶（ATO）子系统、列车自动监控（ATS）子系统构成、数据通 信子系统(DCS)、信号维护监测系子统、车辆段计算机联锁系统、 培训系统、试车线信号系统等。
• 安装在道床一侧，需要时也可安装在隧道顶部。
WIN Base Station
800m
17
7 CBTC后备信号系统方案
• 后备系统根据功能需求不同，配置方案上也有所区别：
① 联锁级：由计轴器、转辙机、信号机和联锁设备构成基本后备信号系统 ，实现自动站间闭塞功能。
② 点式ATP级：在联锁级配置基础上，通过地面点式设备和车载ATP设备实 现ATP的保护功能。
联锁：为了保证行车安全，通过技术方法，使进路 、进路道岔和信号机之间按一定程序、一定条件建立 起的既相互联系，而又相互制约的关系，这种关系称 为联锁。
闭塞：闭塞就是用信号或者凭证，保证列车按照前 行列车和追踪列车之间必须保持一定距离(空间间隔 制)运行的技术方法。
2.地铁信号系统分类
尽管各类信号系统在实现列车控制方式、车地数据传输方式、列车 定位方式和信息量等方面各有不同，但基本上可按以下方式分类：
6 波导管方式
• 特点为信号传输损耗小，场强覆盖均匀，抗干扰能力 强。
• 通信标准采用IEEE802.11a或IEEE802.11g，通信速率 11Mbps至54Mbps。
• 单点AP的控制距离通常达1600m（每侧波导管长度 800m）。
• 挤压铝材质波导管强度较高，外部覆盖保护套，抗损 坏能力也较强，基本可做到免维护。
城市轨道交通通信信号系统
上海地铁采用的ATC制式 共有五种制式
不同的ATC系统向列车传送的控制信号
上海地铁一号线建于80年代末，当时模拟技术占主导地位，选用了基于模拟音频无绝缘轨道电路的ATC系统，其信息量小且是不连续的。 上海地铁二号线建设时，数字技术走向成熟应用阶段，选择了基于数字编码轨道电路的ATC系统，控制中心向列车连续发送“目标速度”。 上海地铁三号线的ATC系统，向列车传送的信息内容是“进路地图”的“目标距离”，由车载计算机自己决定运行速度。 由于其运量及其车辆性能等原因，上海地铁五号线采用点式ATC系统。
01
02
7-1 城市轨道交通ATC系统的特点
传统信号系统是通过设置在地面的色灯信号机来传递不同的行车命令，这种制式基本上是依赖司机进行速度控制和调整，依靠司机保证行车安全。
ATC系统将机车信号作为主体信号，传递给列车的信号是具体的速度或距离信息，列车按调度人员设置的时刻表，实现自动运行、自动折返、自动调整停站时分，以及运用程序定位实现列车在车站的停车控制。
城市轨道交通信号系统
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、轨道交通信号的作用
确保列车运行的安全，防止追尾和冲突。
提高运行效率。
实现列车运行的自动化。
轨道交通信号的作用
STEP1
STEP2
STEP3
与轨道交通其他设施、系统一样，信号系统也沿用铁路的概念、设施和手段。
城市轨道交通线路短、站间距小、运营密度大、运营线路条件差（隧道、弯道多），不能完全套用铁路信号的概念、设施和手段。
它给行车调度人员显示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反应（提出调整建议或者自动修整运行图）。
城市轨道交通信号系统项目一 城市轨道交通信号系统概述
常重要的机电系统，它直接关系到城市轨道交通系统的运营安全、运营效率以及服
务质量。它保证乘客和列车的安全，实现列车快速、高密度、有序运行的功能。如 果把地铁比喻做“人”，那么信号系统就像地铁的“大脑”一样。
项目一 城市轨道交通信号系统概述
二、城市轨道交通的特点 1、容量大、运营范围小 2、运行准时、速达、安全 3、利于环境保护、节省土地资源 4、技术先进、成本大、建设周期长、乘客疏散困难
项目一 城市轨道交通信号系统概述
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、传送车 门和屏蔽门同步开关信号，确保达到设计间隔及旅行速度。其主要功能如下： 完成列车的速度控制（牵引、惰行、制动控制），保证列车按照计划运行图运 行； 定点停车功能； 控制列车对车门、站台屏蔽门进行开、关门控制； 实现列车的有人或无人自动折返； 列车运行自动调整； 记录报警操作； 为列车自动广播提供信息； 列车节能控制。
项目一 城市轨道交通信号系统概述
四、城市轨道交通信号系统的构成概述 2、城轨信号系统分类 （1）按照列车速度控制方式、车地数据传输及闭塞方式
项目一 城市轨道交通信号系统概述
四、城市轨道交通信号系统的构成概述 2、城轨信号系统分类
（2）按照信号设备所处的地域
城市轨道交通信号系统分为：控制中心ATS 子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系 统、车辆段信号子系统和其他子系统（试车 线、培训子系统等）
项目一 城市轨道交通信号系统概述
DCS子系统(只有基于通信的移动闭塞才有)
DCS（数据传输）子系统由网络数据传输和交换设备、光缆、车-地间数据通信
城轨交通信号系统-简介
TSDI_DXC
*
4.3 后备系统原理示意图
实际列车速度曲线
(ATO curve)
ATP曲线
预告功能信标
防护区段
*
安全防护距离 （约25~30m）
限速
*
停车点
TSDI_DXC
*
5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案 信号系统设备国产化既要符合技术政策的要求, 同时也要结合工程的实际情况, 满足其功能需求和工程的要求。 在系统设备招标的基础上, 建议采用由国产设备、国产化设备和引进设备混合组成。 优先选用国内能提供的设备和器材。 目前国内尚无满足安全和功能要求的成套ATC系统设备。与国外供货商通过技术合作与技术转让, 参与系统设计, 合作完成国产化设备的生产及工程应用软件编制、系统安装、系统调试、服务培训等工作, 从而全面掌握ATC系统产品的性能, 为系统的维护、应用打下良好的基础, 最终实现国产化和降低造价。
电源屏及UPS
国产
艾默生、梅兰日兰、鼎汉等
其他
电缆及光缆
国产
天水电缆厂,焦作电缆厂,成都电缆厂,西安电缆厂,天津电缆厂,上海电缆厂等
信号机（铝合金）
国产浙江万全信号,西安信号 Nhomakorabea厂,沈阳信号工厂等
继电器（各型）
国产
西安信号工厂,沈阳信号工厂等
仪器仪表、维修工具、备品备件
TSDI_DXC
*
后备模式
点式+站间闭塞 （机场线仅站间闭塞）
点式超防+站间闭塞
简单超防+站间闭塞
点式超防+站间闭塞
TSDI_DXC
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4. 基于通信的移动闭塞信号系统（CBTC）后备系统简介
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4.3 后备系统原理示意图
实际列车速度曲线
(ATO curve)
ATP曲线
预告功能信标
防护区段
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安全防护距离 （约25~30m）
限速
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停车点
TSDI_DXC
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5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案 信号系统设备国产化既要符合技术政策的要求, 同时也要结合工程的实际情况, 满足其功能需求和工程的要求。 在系统设备招标的基础上, 建议采用由国产设备、国产化设备和引进设备混合组成。 优先选用国内能提供的设备和器材。 目前国内尚无满足安全和功能要求的成套ATC系统设备。与国外供货商通过技术合作与技术转让, 参与系统设计, 合作完成国产化设备的生产及工程应用软件编制、系统安装、系统调试、服务培训等工作, 从而全面掌握ATC系统产品的性能, 为系统的维护、应用打下良好的基础, 最终实现国产化和降低造价。
电源屏及UPS
国产
艾默生、梅兰日兰、鼎汉等
其他
电缆及光缆
国产
天水电缆厂,焦作电缆厂,成都电缆厂,西安电缆厂,天津电缆厂,上海电缆厂等
信号机（铝合金）
国产浙江万全信号,西安信号 Nhomakorabea厂,沈阳信号工厂等
继电器（各型）
国产
西安信号工厂,沈阳信号工厂等
仪器仪表、维修工具、备品备件
TSDI_DXC
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后备模式
点式+站间闭塞 （机场线仅站间闭塞）
点式超防+站间闭塞
简单超防+站间闭塞
点式超防+站间闭塞
TSDI_DXC
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4. 基于通信的移动闭塞信号系统（CBTC）后备系统简介
城轨交通信号系统简介
城市轨道交通
信号系统设计简介
1. 信号系统概述
▪ 在城市轨道交通中，信号系统是保证列车安全、快 捷、正点、高密度不间断运行的重要技术装备。为 提高运输能力、降低运营成本、取得良好的社会效 益与经济效益，必须配备现代化的信号安全系统。
▪ 城市轨道交通的信号系统需要设置行车指挥中心、 沿线各车站的地面控制设备及车载控制设备。
▪ 加拿大温哥华“天车线”、拉斯维加斯的NOMORAIL 、香港KCRC西线铁路、 吉隆坡城市轻轨 、香港迪斯尼线
▪ 新加坡东北线 (ALSTOM)； ▪ 美国旧金山BART线（英国GE公司）。 ▪ 目前国内使用的移动闭塞系统主要有：除武汉轻轨已开通外，北京地铁环线改造、
北京机场线采用阿尔斯通公司的系统，上海地铁8、6、9号线、广州地铁3号线、 北京地铁10号线采用的阿尔卡特公司的系统和广州地铁4、5号线和北京地铁4号 线使用的SIEMENS公司的系统都是正在实施阶段。
▪ 4.1.1 线路开通初期，信号系统不具备ATP/ATO开通条件的临时过渡期间列车运 行时。如广州的3、4、5号线，上海的8号线、9号线、6号线等，均由于工期紧 张等原因，采用先开通后备系统，线路开通运营后再调试CBTC系统的方式。
▪ 4.1.2 晚间工程车运行时。工程车一般不装备车载信号系统，若无后备系统，工 程车的安全只能通过人工保证，存在安全隐患。
北京机场线
州5号线、北京
10号线、南京地
铁2号线
计轴
上海地铁8 号线、9号 线、6号线
沈阳地铁 1号线
车-地通信 波导/无线
方式
无线
感应环/ 无线 无线
后备模 点式+站间闭塞 点式超防+站间
式
（机场线仅站 闭塞 间闭塞）
信号系统设计简介
1. 信号系统概述
▪ 在城市轨道交通中，信号系统是保证列车安全、快 捷、正点、高密度不间断运行的重要技术装备。为 提高运输能力、降低运营成本、取得良好的社会效 益与经济效益，必须配备现代化的信号安全系统。
▪ 城市轨道交通的信号系统需要设置行车指挥中心、 沿线各车站的地面控制设备及车载控制设备。
▪ 加拿大温哥华“天车线”、拉斯维加斯的NOMORAIL 、香港KCRC西线铁路、 吉隆坡城市轻轨 、香港迪斯尼线
▪ 新加坡东北线 (ALSTOM)； ▪ 美国旧金山BART线（英国GE公司）。 ▪ 目前国内使用的移动闭塞系统主要有：除武汉轻轨已开通外，北京地铁环线改造、
北京机场线采用阿尔斯通公司的系统，上海地铁8、6、9号线、广州地铁3号线、 北京地铁10号线采用的阿尔卡特公司的系统和广州地铁4、5号线和北京地铁4号 线使用的SIEMENS公司的系统都是正在实施阶段。
▪ 4.1.1 线路开通初期，信号系统不具备ATP/ATO开通条件的临时过渡期间列车运 行时。如广州的3、4、5号线，上海的8号线、9号线、6号线等，均由于工期紧 张等原因，采用先开通后备系统，线路开通运营后再调试CBTC系统的方式。
▪ 4.1.2 晚间工程车运行时。工程车一般不装备车载信号系统，若无后备系统，工 程车的安全只能通过人工保证，存在安全隐患。
北京机场线
州5号线、北京
10号线、南京地
铁2号线
计轴
上海地铁8 号线、9号 线、6号线
沈阳地铁 1号线
车-地通信 波导/无线
方式
无线
感应环/ 无线 无线
后备模 点式+站间闭塞 点式超防+站间
式
（机场线仅站 闭塞 间闭塞）
城市轨道交通通信与信号系统
城市轨道交通通信与信号系统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。
城市轨道交通通信信号系统概述
（1）通信电源子系统 （2）通信传输系统
城市轨道交通信号系统普遍采用自动化程度高的列车运行自 动控制系统，保证列车运行安全。
城市轨道交通信号系统是一个具有列车自动防护(ATP)、列车 自动驾驶(ATO)和列车自动监控(ATS)等功能的综合自动化系 统。
（1）保证列车运行的安全，防止列车追尾、正向和侧向撞车、超速等安 全事故的发生；
1.城市轨道交通通信信号系统概述
学习目标
掌握：城市轨道交通通信系统的功能与组成（重点）； 了解：城市轨道交通信号系统的功能与组成。
目录
CONTENTS
01 城市轨道交通通信系统的功能与组成
02
城市轨道交通通信系统是指挥列车运行、公务联络、传递各种 信息和提高运输效率的重要手段，是保证列车安全、快速、高 效运行必不可少的综合的通信系统。
（2）在有限的建设规模下，最大限度地发挥线路的运输能力，提高列车 速度、运输效率和服务质量；
（3）通过现代化设备大大降低工作人员的劳动强度、降低运营成本等
（Automatic Train Control），包括三个子系
统，简称3A。
1. 列车自动监控系统 （Automatic Train Supervision，简称ATS） 2 列车自动保护系统 （Automatic Train Protection，简称ATP） 3. 列车自动运行系统 （Automatic Train Operation，简称ATO）
思考题
• 简述ATC系统由哪三个子系统组成。
城市轨道交通通信系统的主要功能有以下三方面：
① 通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，通信系统为信号系统 尤其是ATC系统提供信息传输通道；
② 通信系统是城市轨道交通内部公务业务联系的主要通道，使城市轨 道交通各个子系统之间密切联系，以提高整个系统的运行效率；
城市轨道交通与信号系统
城市轨道交通与信号系统城市轨道交通系统是一种现代城市交通方式，通过铺设在地下或地面的轨道，利用电力、液压或其他动力传动方式，以列车为载体，将人员和货物运送到城市各个地点。
城市轨道交通系统通常包括地铁、轻轨、有轨电车等类型，是城市交通系统的重要组成部分。
城市轨道交通系统的信号系统是保证列车安全运行和交通流畅的重要组成部分。
信号系统通过信号设备、通信设备、控制设备等组成，实现列车的调度、控制和监测，确保列车安全、快速、准时地到达目的地。
城市轨道交通与信号系统的发展历程可以追溯到19世纪，当时的城市交通面临着越来越严重的拥堵和交通事故问题。
为了解决这些问题，人们开始研发和应用轨道交通系统和信号系统，从而提高城市交通的效率和安全性。
20世纪初，世界各国相继建成了城市地铁系统，如伦敦地铁、纽约地铁等，这些地铁系统以其高效、快速的特点深受市民欢迎。
随着城市轨道交通的不断发展，信号系统也得到了不断完善和改进，从最初的手动控制到自动控制，再到现代化的无人驾驶技术，保证了城市轨道交通的安全和便利。
城市轨道交通与信号系统的核心是列车信号设备，其作用主要包括列车位置检测、轨道状态监测、列车控制等。
在地铁系统中，列车信号设备通过安装在轨道上的传感器，可以实时监测列车的位置、速度和状态，从而实现列车的安全控制和调度。
调度系统则是城市轨道交通与信号系统的大脑，它通过集中监控所有列车的运行情况，实时分析和处理列车信息，根据实际需求，进行列车的调度和控制，确保列车的运行安全、快速。
轨道电路系统是城市轨道交通与信号系统的重要组成部分，它通过在轨道上铺设的电路，实现列车的位置检测和轨道状态监测。
通信系统则是城市轨道交通与信号系统的基础设施，它通过有线或无线通信方式，实现列车之间以及列车与调度中心之间的信息交换和传输。
除了上述技术和设备外，现代城市轨道交通与信号系统还包括自动列车控制系统、列车运行监控系统、应急处理系统等。
这些系统通过信息技术的应用，实现了城市轨道交通的自动化运行和监控，提高了城市交通的运行效率和安全性。
城市轨道交通信号系统
一、列车自动控制系统（ATC）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。
三、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。
（3）限制人工驾驶模式
司机以不超过车载ATP的限制速度行车，列车运行安全由司机负责，当列车超过该限制速度时，ATP车载设备则对列车实施制动。
（4）非限制人工驾驶模式
在车载ATP设备故障状态下运用，ATP将不对列车运行起监控作用。列车运行安全由司机、调度员、车站值班员共同负责。
7 、列车折返模式
— 列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）
— 列车自动运行系统（Automatic Train Operation，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。
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。
三、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。
（3）限制人工驾驶模式
司机以不超过车载ATP的限制速度行车，列车运行安全由司机负责，当列车超过该限制速度时，ATP车载设备则对列车实施制动。
（4）非限制人工驾驶模式
在车载ATP设备故障状态下运用，ATP将不对列车运行起监控作用。列车运行安全由司机、调度员、车站值班员共同负责。
7 、列车折返模式
— 列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）
— 列车自动运行系统（Automatic Train Operation，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。
城市轨道交通通信信号系统
地铁基础知识
城市轨道交通信号系统
地铁基础知识
1、轨道交通信号的作用
❖ 信号是列车运行的凭证。 ❖ 信号设施用于指挥和控制列车运行。 ❖ 尽管投资额在整个工程中所占的比例低
（通常在3％以下），但对于提高列车通过 能力、提高运能、保证行车安全有着至关 重要的作用。 ❖ 确保列车运行的安全，防止追尾和冲突。 ❖ 提高运行效率。 ❖ 实现列车运行的自动化。
（ 3）分类 按传输媒介分：
光纤数字通信系统 微波数字通信系统 卫星数字通信系统
地铁基础知识
按采用技术分 PDH（异步数字通信系统） SDH（同步数字通信系统） OTN（开放的传输网络） ATM（异步传输模式）
地铁基础知识
（4）传输系统构成 硬件：终端设备
中继设备 光缆 网管及维护终端 软件：系统软件、管理维护软件
营管理和防灾控制指挥中，借助电视监视 系统，实时直观地了解线路运营和事故灾 害信息，使调度指挥人员能够在管理事件 的第一时间获取事件现场实时的直观资料， 从而能在最早时机做出控制反应。
❖ 公安电视监视系统
地铁基础知识
公安电视监视系统为公安指挥中心提供全
线各车站实时场景图像，及时了解全线安
全情况，发现治安事件，判断事件性质和
◆后续列车根据与先行列车之间的距离和 进路条件，在车内连续地显示出容许的速 度信息，或按设定的运行条件达到容许速 度的距离信息。
◆根据上述信息，列车自动地控制运行速 度，进行超速防护，确保列车高效、安全 的运行。
地铁基础知识
7-1 城市轨道交通ATC系统的特点
❖ 闭塞区段突破了“站”的限制，若车站区 间8Km，一段轨道电路1.3Km，理论上站间 可以同时有三列车。
自动闭塞示意图
城市轨道交通信号系统分析
城市轨道交通信号系统分析一、信号系统的作用城市轨道交通信号系统是指为确保轨道交通列车安全、顺畅运行，及时准确地控制列车的运行与停车，以及协调列车之间的运行节奏和速度，而建立的一套信号控制系统。
其主要作用包括：1. 控制列车的运行与停车。
通过信号系统，可以规范列车的起止点、行车速度、停车位置等，确保列车运行的安全和顺畅。
2. 协调列车之间的运行节奏和速度。
信号系统可以根据列车的实际运行情况，及时调整列车的运行速度和间隔，以避免列车之间的碰撞或超车现象。
3. 提高线路的运输能力。
信号系统能够合理调度列车的运行，减少列车之间的停车等待时间，从而提高线路的运输效率和能力。
城市轨道交通信号系统具有以下几个特点：1. 高度自动化。
信号系统采用现代化的通信、控制和信息处理技术，实现列车的自动行驶、调度和监控，大大提高了运行的安全性和效率。
2. 系统集成性。
城市轨道交通信号系统是由信号设备、通信设备、控制设备和信息处理设备等组成的一整套系统，各部分需要相互协调配合，确保系统的稳定运行。
3. 高可靠性和安全性。
信号系统在设计和运行过程中，需考虑到各种可能的故障和紧急情况，保障系统在任何情况下都能保持正常的运行和安全。
4. 实时性和精准性。
信号系统需要能够及时准确地获取列车的运行信息，实现对列车的实时控制和调度，确保列车的安全和准点运行。
5. 智能化和可更新性。
城市轨道交通信号系统需要能够不断地根据运营情况和技术发展进行更新和升级，实现系统的智能化运行和管理。
三、信号系统的发展趋势随着城市轨道交通的快速发展，信号系统也在不断地进行改进和升级，以适应城市交通的需求。
未来城市轨道交通信号系统的发展趋势主要有以下几个方面：1. 自动驾驶技术的应用。
随着自动驾驶技术的不断成熟，未来城市轨道交通将更多地采用自动驾驶技术，实现列车的无人驾驶和智能调度。
2. 多式联运的一体化系统。
未来城市轨道交通信号系统将与公交、出租车、共享单车等多种交通方式进行联动，实现多式联运的一体化系统，提高城市交通的整体效率。
轨道交通信号系统知识介绍
正线信号系统：正线信号系统为浙大网新公司集成，采用 基于无线通信技术的、移动闭塞制式的、具有完整ATC功能 的列车自动控制系统，即CBTC信号系统。同时还提供了连 续式ATP功能丧失情况下的点式ATP列车超速防护系统。满 足二号线一期工程的技术指标、功能以及行车组织和运营 要求。
车辆段信号系统：车辆段信号系统由北京国铁信通科技发 展有限公司生产的DS6-K5B计算机联锁系统、TJWX2019-hh微机监测系统、DSG2电源系统组成。该技术较为 成熟，已应用于我国多条地铁线路中。
在现地控制模式下，车站值班员可直接操从车站联锁设 备，可将部分信号机置于自动模式状态，也可将全部信号 机设为自动模式状态，控制中心行车调度员应通过通信调 度系统与列车驾驶员、车站值班员保持联系。
5、车场控制模式 列车出入场和场内的作业均由场值班员根据用车计划，
直接排列进路。车场与正线之间设置转换轨，出入场线与 正线间采用联锁照查联系保证行车安全。 6、列车运行控制模式
车”、“终止站停”、改变列车进路、增减列车等。
3、列车出入车场调度模式 车辆调度员根据当日列车运行图/时刻表编制车辆运用计
划和场内行车计划，并传至控制中心。车场信号值班员按 车辆运用计划设置相应的进路，以满足列车出入段作业要 求。 4、车站现地控制模式
除设备集中站其他车站不直接参与运营控制，车站联锁 和车站ATS系统结合实现车站和中央两级控制权的转换。在 中央ATS设备故障或经车站值班员申请，中央调度员同意放 权后，可改由车站现地控制。
基于移动闭塞连续曲线速度控制方式示意图
移动闭塞ATC系统： 移动闭塞没有固定的闭塞分区，无需轨道电路装置判别闭塞分区列车占用与
否。移动闭塞ATC系统利用无线电台实现车地数据传输。轨旁ATC设备根据控 制区列车的连续位置、速度及其它信息计算出列车移动授权，并传送给列车， 车载ATC设备根据接收到的移动授权信息和列车自身运行状态计算出列车运行 速度曲线，对列车进行牵引、巡航、惰行、制动控制。在移动闭塞ATC系统 中，列车之间保持最小“安全距离”进行追踪运行。该安全距离是指后续列车 安全行车间隔停车点与前行列车尾部位置之间的动态距离。
车辆段信号系统：车辆段信号系统由北京国铁信通科技发 展有限公司生产的DS6-K5B计算机联锁系统、TJWX2019-hh微机监测系统、DSG2电源系统组成。该技术较为 成熟，已应用于我国多条地铁线路中。
在现地控制模式下，车站值班员可直接操从车站联锁设 备，可将部分信号机置于自动模式状态，也可将全部信号 机设为自动模式状态，控制中心行车调度员应通过通信调 度系统与列车驾驶员、车站值班员保持联系。
5、车场控制模式 列车出入场和场内的作业均由场值班员根据用车计划，
直接排列进路。车场与正线之间设置转换轨，出入场线与 正线间采用联锁照查联系保证行车安全。 6、列车运行控制模式
车”、“终止站停”、改变列车进路、增减列车等。
3、列车出入车场调度模式 车辆调度员根据当日列车运行图/时刻表编制车辆运用计
划和场内行车计划，并传至控制中心。车场信号值班员按 车辆运用计划设置相应的进路，以满足列车出入段作业要 求。 4、车站现地控制模式
除设备集中站其他车站不直接参与运营控制，车站联锁 和车站ATS系统结合实现车站和中央两级控制权的转换。在 中央ATS设备故障或经车站值班员申请，中央调度员同意放 权后，可改由车站现地控制。
基于移动闭塞连续曲线速度控制方式示意图
移动闭塞ATC系统： 移动闭塞没有固定的闭塞分区，无需轨道电路装置判别闭塞分区列车占用与
否。移动闭塞ATC系统利用无线电台实现车地数据传输。轨旁ATC设备根据控 制区列车的连续位置、速度及其它信息计算出列车移动授权，并传送给列车， 车载ATC设备根据接收到的移动授权信息和列车自身运行状态计算出列车运行 速度曲线，对列车进行牵引、巡航、惰行、制动控制。在移动闭塞ATC系统 中，列车之间保持最小“安全距离”进行追踪运行。该安全距离是指后续列车 安全行车间隔停车点与前行列车尾部位置之间的动态距离。
城轨交通信号系统-简介
1. 信号系统概述
▪ 在城市轨道交通中，信号系统是保证列车安全、快 捷、正点、高密度不间断运行的重要技术装备。为 提高运输能力、降低运营成本、取得良好的社会效 益与经济效益，必须配备现代化的信号安全系统。
▪ 城市轨道交通的信号系统需要设置行车指挥中心、 沿线各车站的地面控制设备及车载控制设备。
2.信号系统构成
准移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度
紧急制动速度曲线 常用制动速度曲线 实际速度曲线
保护距离
距离
3.3 移动闭塞ATC系统
▪ 特点
▪ 采用地面交叉感应环线、漏缆、裂缝波导管或扩频电台等通信方式实现车地、地 车间双向实时的数据传输，实现实时不间断车～地双向通信，不间断的对列车各 种速度进行监控。
▪ 国内可配套生产的其它设备及材料详见<信号系统主要设备、材料来源 表>。
▪ 目前的信号系统设备国产化率可达60%左右，随着CBTC信号系统工程 的实施，以及更多的国内厂家的参与，预计国产化率会达到国家计委要 求的70%国产化率。
信号系统主要材料、设备及来源表
范围
设备名称
ATS车站分机
车站及地 面设备
▪ 4.1.1 线路开通初期，信号系统不具备ATP/ATO开通条件的临时过渡期间列车运 行时。如广州的3、4、5号线，上海的8号线、9号线、6号线等，均由于工期紧 张等原因，采用先开通后备系统，线路开通运营后再调试CBTC系统的方式。
▪ 4.1.2 晚间工程车运行时。工程车一般不装备车载信号系统，若无后备系统，工 程车的安全只能通过人工保证，存在安全隐患。
▪ 移动闭塞系统线路无固定划分的闭塞分区，列车间的间隔是动态的，可实现较短 的行车间隔。
▪ 可方便实现完全防护的列车双向运行模式 。 ▪ 代表了国际先进水平 。
▪ 在城市轨道交通中，信号系统是保证列车安全、快 捷、正点、高密度不间断运行的重要技术装备。为 提高运输能力、降低运营成本、取得良好的社会效 益与经济效益，必须配备现代化的信号安全系统。
▪ 城市轨道交通的信号系统需要设置行车指挥中心、 沿线各车站的地面控制设备及车载控制设备。
2.信号系统构成
准移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度
紧急制动速度曲线 常用制动速度曲线 实际速度曲线
保护距离
距离
3.3 移动闭塞ATC系统
▪ 特点
▪ 采用地面交叉感应环线、漏缆、裂缝波导管或扩频电台等通信方式实现车地、地 车间双向实时的数据传输，实现实时不间断车～地双向通信，不间断的对列车各 种速度进行监控。
▪ 国内可配套生产的其它设备及材料详见<信号系统主要设备、材料来源 表>。
▪ 目前的信号系统设备国产化率可达60%左右，随着CBTC信号系统工程 的实施，以及更多的国内厂家的参与，预计国产化率会达到国家计委要 求的70%国产化率。
信号系统主要材料、设备及来源表
范围
设备名称
ATS车站分机
车站及地 面设备
▪ 4.1.1 线路开通初期，信号系统不具备ATP/ATO开通条件的临时过渡期间列车运 行时。如广州的3、4、5号线，上海的8号线、9号线、6号线等，均由于工期紧 张等原因，采用先开通后备系统，线路开通运营后再调试CBTC系统的方式。
▪ 4.1.2 晚间工程车运行时。工程车一般不装备车载信号系统，若无后备系统，工 程车的安全只能通过人工保证，存在安全隐患。
▪ 移动闭塞系统线路无固定划分的闭塞分区，列车间的间隔是动态的，可实现较短 的行车间隔。
▪ 可方便实现完全防护的列车双向运行模式 。 ▪ 代表了国际先进水平 。
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城市轨道交通
信号系统设计简介
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1. 信号系统概述
在城市轨道交通中，信号系统是保证列车安全、快 捷、正点、高密度不间断运行的重要技术装备。为 提高运输能力、降低运营成本、取得良好的社会效 益与经济效益，必须配备现代化的信号安全系统。
城市轨道交通的信号系统需要设置行车指挥中心、 沿线各车站的地面控制设备及车载控制设备。
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4.
基于通信的移动闭塞信号系统 （CBTC）后备系统简介
4.1后备系统的必要性
目前在建及拟建的城轨交通项目中，信号系统大多采用CBTC(CommunicationsBased Train Control)系统，该系统为目前最先进的列车运行控制系统，国外有 CBTC系统无后备系统的运营经验，但是根据目前国内实施的CBTC项目来看， CBTC系统采用适当的后备系统还是必要的，主要考虑如下几点： 4.1.1 线路开通初期，信号系统不具备ATP/ATO开通条件的临时过渡期间列车运 行时。如广州的3、4、5号线，上海的8号线、9号线、6号线等，均由于工期紧 张等原因，采用先开通后备系统，线路开通运营后再调试CBTC系统的方式。 4.1.2 晚间工程车运行时。工程车一般不装备车载信号系统，若无后备系统，工 程车的安全只能通过人工保证，存在安全隐患。 4.1.3 CBTC系统失去车―地通信。
不足：
工程实施经验较少，系统成熟性有待进一步检验、系统国产化有待进一步深化。 目前无地下开通和经受大客流冲击的经验。
使用经验：
加拿大温哥华“天车线”、拉斯维加斯的NOMORAIL 、香港KCRC西线铁路、 吉隆坡城市轻轨 、香港迪斯尼线 新加坡东北线 (ALSTOM)； 美国旧金山BART线（英国GE公司）。 目前国内使用的移动闭塞系统主要有：除武汉轻轨已开通外，北京地铁环线改造、 北京机场线采用阿尔斯通公司的系统，上海地铁8、6、9号线、广州地铁3号线、 北京地铁10号线采用的阿尔卡特公司的系统和广州地铁4、5号线和北京地铁4号 线使用的SIEMENS公司的系统都是正在实施阶段。
不足：
准移动闭塞系统是各公司的独立开发的，硬件及软件的差异很大，很难 实现兼容。 并且对相关专业接口的差异性，设计相对困难。
使用经验：
上海地铁2号线、天津津滨快速轨道交通线引进美国USSI公司；深圳地 铁一期工程、广州地铁1号线、2号线引进德国SIEMENS公司、上海3、 4号线（明珠线）引进法国ALSTOM公司、应用于西班牙马德里地铁和 英国伦敦地铁Jubilee新线英国西屋公司的ATC系统。
主要供 货业绩
辅助列车 检查设备 车-地通信 方式
北京地铁环线改造 、 广州4号线、广 北京机场线 州5号线、北京 10号线、南京地 铁2号线
上海地铁8 号线、9号 线、6号线
计轴 波导/无线
点式+站间闭塞 （机场线仅站 间闭塞）
无线
点式超防+站间 闭塞
感应环/ 无线
无线
后备模 式
简单超防+ 点式超 站间闭塞 防+站间 闭塞
• 移动闭塞
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4
3.1 固定闭塞
特点
采用传统的多信息音频轨道电路 列车以固定的闭塞分区为最小行车间隔，需设置防护区段。 列车速度监控采用阶梯式控制方式。 80年代技术水准 不足： 该类系统存在传输信息量较少，列车运行控制精度不高，运行舒 适度较低、增加司机的劳动强度，线路通过能力的难以进一步提 高等缺陷 使用经验： 北京地铁一号线、上海地铁一号线的信号系统其分别引进的英国 西屋公司（WRSL）和美国GRS公司的ATC系统，该系统属上世纪70 －80年代的技术。均属固定闭塞的ATC系统。
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5
固定闭塞ATC系统控制曲线示意图
速度
实际速度曲线
速度码 75/55 速度1 速度码 55/35 速度2 速度码 35/0
紧急制动曲线
速度3
距离
保护区段
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6
3.2
特点
准移动闭塞ATC系统
ห้องสมุดไป่ตู้
采用数字音频无绝缘轨道电路或其他传输方式实现连续曲线速度控制模 式 列车以固定的闭塞分区为最小行车间隔，需设保护距离。 具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。 系统的ATP采用速度/距离曲线的控制方式，提高了列车运行的平稳性， 可以达到较好的节能效果，乘客的乘坐舒适度也可得到相应提高。 属于上世纪90年代技术水准
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移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度
紧急制动速度曲线
常用制动速度曲线
实际速度曲线
距离
保护距离
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10
3.4
国内目前实施的主要移动闭塞项目调查
阿尔斯通（ALSTOM） 西门子(SIEMENS ) 阿尔卡特 公司 (Alcatel)公司 公司
USSI 公司
沈阳地铁 1号线
2.2 信号系统设备按地域划分,可分为: 控制中心设备； 车站与轨旁设备； 车载设备； 车辆段与停车场设备; 维修中心设备。
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3
3 .信号系统闭塞方式
目前在世界各大城市的城市轨道交通工程中投入使 用的信号ATC系统按闭塞方式划分，主要有下列制 式 ：
• 固定闭塞 • 准移动闭塞
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准移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度
紧急制动速度曲线
常用制动速度曲线
实际速度曲线
距离
保护距离
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3.3 移动闭塞ATC系统
特点
采用地面交叉感应环线、漏缆、裂缝波导管或扩频电台等通信方式实现车地、地 车间双向实时的数据传输，实现实时不间断车～地双向通信，不间断的对列车各 种速度进行监控。 移动闭塞系统线路无固定划分的闭塞分区，列车间的间隔是动态的，可实现较短 的行车间隔。 可方便实现完全防护的列车双向运行模式 。 代表了国际先进水平 。
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2.信号系统构成
2.1 世界各大城市的地铁信号系统大多采用列车自动控制系统（简称ATC， Automatic Train Control）。通常由三个子系统组成： 列车自动监控子系统（简称ATS，Automatic Train Supervision）； 列车自动防护子系统（简称ATP，Automatic Train Protection）； 列车自动运行子系统（简称ATO，Automatic Train Operation）。
信号系统设计简介
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1. 信号系统概述
在城市轨道交通中，信号系统是保证列车安全、快 捷、正点、高密度不间断运行的重要技术装备。为 提高运输能力、降低运营成本、取得良好的社会效 益与经济效益，必须配备现代化的信号安全系统。
城市轨道交通的信号系统需要设置行车指挥中心、 沿线各车站的地面控制设备及车载控制设备。
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4.
基于通信的移动闭塞信号系统 （CBTC）后备系统简介
4.1后备系统的必要性
目前在建及拟建的城轨交通项目中，信号系统大多采用CBTC(CommunicationsBased Train Control)系统，该系统为目前最先进的列车运行控制系统，国外有 CBTC系统无后备系统的运营经验，但是根据目前国内实施的CBTC项目来看， CBTC系统采用适当的后备系统还是必要的，主要考虑如下几点： 4.1.1 线路开通初期，信号系统不具备ATP/ATO开通条件的临时过渡期间列车运 行时。如广州的3、4、5号线，上海的8号线、9号线、6号线等，均由于工期紧 张等原因，采用先开通后备系统，线路开通运营后再调试CBTC系统的方式。 4.1.2 晚间工程车运行时。工程车一般不装备车载信号系统，若无后备系统，工 程车的安全只能通过人工保证，存在安全隐患。 4.1.3 CBTC系统失去车―地通信。
不足：
工程实施经验较少，系统成熟性有待进一步检验、系统国产化有待进一步深化。 目前无地下开通和经受大客流冲击的经验。
使用经验：
加拿大温哥华“天车线”、拉斯维加斯的NOMORAIL 、香港KCRC西线铁路、 吉隆坡城市轻轨 、香港迪斯尼线 新加坡东北线 (ALSTOM)； 美国旧金山BART线（英国GE公司）。 目前国内使用的移动闭塞系统主要有：除武汉轻轨已开通外，北京地铁环线改造、 北京机场线采用阿尔斯通公司的系统，上海地铁8、6、9号线、广州地铁3号线、 北京地铁10号线采用的阿尔卡特公司的系统和广州地铁4、5号线和北京地铁4号 线使用的SIEMENS公司的系统都是正在实施阶段。
不足：
准移动闭塞系统是各公司的独立开发的，硬件及软件的差异很大，很难 实现兼容。 并且对相关专业接口的差异性，设计相对困难。
使用经验：
上海地铁2号线、天津津滨快速轨道交通线引进美国USSI公司；深圳地 铁一期工程、广州地铁1号线、2号线引进德国SIEMENS公司、上海3、 4号线（明珠线）引进法国ALSTOM公司、应用于西班牙马德里地铁和 英国伦敦地铁Jubilee新线英国西屋公司的ATC系统。
主要供 货业绩
辅助列车 检查设备 车-地通信 方式
北京地铁环线改造 、 广州4号线、广 北京机场线 州5号线、北京 10号线、南京地 铁2号线
上海地铁8 号线、9号 线、6号线
计轴 波导/无线
点式+站间闭塞 （机场线仅站 间闭塞）
无线
点式超防+站间 闭塞
感应环/ 无线
无线
后备模 式
简单超防+ 点式超 站间闭塞 防+站间 闭塞
• 移动闭塞
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3.1 固定闭塞
特点
采用传统的多信息音频轨道电路 列车以固定的闭塞分区为最小行车间隔，需设置防护区段。 列车速度监控采用阶梯式控制方式。 80年代技术水准 不足： 该类系统存在传输信息量较少，列车运行控制精度不高，运行舒 适度较低、增加司机的劳动强度，线路通过能力的难以进一步提 高等缺陷 使用经验： 北京地铁一号线、上海地铁一号线的信号系统其分别引进的英国 西屋公司（WRSL）和美国GRS公司的ATC系统，该系统属上世纪70 －80年代的技术。均属固定闭塞的ATC系统。
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5
固定闭塞ATC系统控制曲线示意图
速度
实际速度曲线
速度码 75/55 速度1 速度码 55/35 速度2 速度码 35/0
紧急制动曲线
速度3
距离
保护区段
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3.2
特点
准移动闭塞ATC系统
ห้องสมุดไป่ตู้
采用数字音频无绝缘轨道电路或其他传输方式实现连续曲线速度控制模 式 列车以固定的闭塞分区为最小行车间隔，需设保护距离。 具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。 系统的ATP采用速度/距离曲线的控制方式，提高了列车运行的平稳性， 可以达到较好的节能效果，乘客的乘坐舒适度也可得到相应提高。 属于上世纪90年代技术水准
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移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度
紧急制动速度曲线
常用制动速度曲线
实际速度曲线
距离
保护距离
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3.4
国内目前实施的主要移动闭塞项目调查
阿尔斯通（ALSTOM） 西门子(SIEMENS ) 阿尔卡特 公司 (Alcatel)公司 公司
USSI 公司
沈阳地铁 1号线
2.2 信号系统设备按地域划分,可分为: 控制中心设备； 车站与轨旁设备； 车载设备； 车辆段与停车场设备; 维修中心设备。
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3 .信号系统闭塞方式
目前在世界各大城市的城市轨道交通工程中投入使 用的信号ATC系统按闭塞方式划分，主要有下列制 式 ：
• 固定闭塞 • 准移动闭塞
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准移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度
紧急制动速度曲线
常用制动速度曲线
实际速度曲线
距离
保护距离
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8
3.3 移动闭塞ATC系统
特点
采用地面交叉感应环线、漏缆、裂缝波导管或扩频电台等通信方式实现车地、地 车间双向实时的数据传输，实现实时不间断车～地双向通信，不间断的对列车各 种速度进行监控。 移动闭塞系统线路无固定划分的闭塞分区，列车间的间隔是动态的，可实现较短 的行车间隔。 可方便实现完全防护的列车双向运行模式 。 代表了国际先进水平 。
TSDI_DXC
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2.信号系统构成
2.1 世界各大城市的地铁信号系统大多采用列车自动控制系统（简称ATC， Automatic Train Control）。通常由三个子系统组成： 列车自动监控子系统（简称ATS，Automatic Train Supervision）； 列车自动防护子系统（简称ATP，Automatic Train Protection）； 列车自动运行子系统（简称ATO，Automatic Train Operation）。