城市轨道交通城轨通信系统的组成
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。
简述城市轨道交通线路轨道的组成
简述城市轨道交通线路轨道的组成摘要：一、城市轨道交通线路轨道概述二、轨道组成及功能1.钢轨2.轨枕3.道床4.轨道几何参数5.轨道连接方式三、轨道结构类型及特点1.直线轨道2.曲线轨道3.过渡轨道四、城市轨道交通轨道维护与管理正文：城市轨道交通作为现代城市公共交通的重要组成部分，其线路轨道的组成及结构对于运行安全、舒适性和效率至关重要。
本文将对城市轨道交通线路轨道的组成进行详细阐述，以期提高大家对轨道交通的认识。
一、城市轨道交通线路轨道概述城市轨道交通线路轨道是承载列车运行的基础设施，主要包括钢轨、轨枕、道床等部分。
轨道的各项性能指标直接影响到轨道交通的安全、稳定性和运行效率。
二、轨道组成及功能1.钢轨：钢轨是轨道的主要承载部分，承担着列车的荷载，并通过轨枕传递到道床上。
钢轨通常采用热轧、冷轧等方式制造，具有较高的强度和耐磨性。
2.轨枕：轨枕是钢轨的支撑结构，起到固定钢轨位置、传递荷载和缓解钢轨变形的作用。
轨枕材料主要有混凝土、木质和复合材料等，不同类型的轨枕具有不同的使用场景和性能特点。
3.道床：道床是轨道的基础结构，承担着轨枕和钢轨的荷载，并将其分散到地基。
道床材料有碎石、道砟等，其性能要求是稳定、排水良好、抗冻胀。
4.轨道几何参数：轨道几何参数包括轨距、轨高、轨向等，这些参数决定了轨道的稳定性和运行安全性。
合理的轨道几何参数有助于降低列车运行时的噪声、振动和磨损。
5.轨道连接方式：轨道连接方式有焊接、螺栓连接等。
焊接连接具有连接牢固、稳定性好等特点，适用于高速、重载轨道交通；螺栓连接则便于拆卸和调整，适用于轻型轨道交通。
三、轨道结构类型及特点1.直线轨道：直线轨道是最简单的轨道结构，适用于直线段。
其特点是结构简单、施工方便、维护成本低。
2.曲线轨道：曲线轨道用于轨道交通的曲线段，特点是轨距加大、轨向弯曲。
曲线轨道需要考虑列车在曲线上的运行稳定性、安全性以及乘客的舒适性。
3.过渡轨道：过渡轨道用于连接直线轨道和曲线轨道，使列车能平滑地从一种轨道结构过渡到另一种轨道结构。
城市轨道交通系统组成及功能(初稿)
城市轨道交通系统组成及功能城市轨道交通系统是由多个分别完成不同功能的子系统所构成的，包括线路、车辆、车站三大基础设备和电气、运行和信号等控制系统。
城市轨道交通线路是城市轨道列车运行的道路设施，是城市轨道交通系统的基本组成部分。
轨道交通线路按其在运营中的地位和作用分类，可划分为①正线（用于运营线路，即乘客搭乘的线路）、②辅助线（用于辅助正线运营的线路，如渡线、临时停车线、折返线等）和车场线（主要在车辆段和停车库的线路，如检修线、出入库线、试车线、洗车线等）。
城市轨道交通实际上可以按车站的空间位置分为地下车站、地面车站和高架车站。
按运营功能可分为终点站、中间站、换乘站、区间站(或称折返站)和通勤站。
按车站站台形式分为岛式车站、侧式车站和岛侧混合式。
按车站施工方法分为明挖车站和暗挖车站。
按车站断面结构分为矩形车站(又可分为单层、双层、多层)、拱形车站(又可分为单拱、多跨连拱)、圆形车站(又可分为正圆、椭圆)和马蹄形车站。
1)从使用功能角度讲，大型城市轨道交通系统的车站组成包括车站大厅及广场、售票大厅、运营管理场所、技术设备用房和管理用房。
2)从建筑空间位置角度讲，车站一般包括车站主体、出入口及通道、通风道及风亭(地下)和其他附属建筑物。
①车站主体作为列车的停车点，它不仅要供乘客上下车、集散、候车，一般也是办理运营业务和运营设备设置的地方。
车站主体根据功能可分为乘客使用空间和车站用房。
②出入口及通道是乘客进出入站厅的通道。
城市轨道交通车站的设计原则(1)一致性原则车站选址要与城市规划、城市交通规划及轨道交通路网规划的要求相一致，以满足远期规划的要求。
(2)适用性原则车站选址要综合考虑该地区的地下管线、工程地质、水文地质条件、地面建筑物的拆迁及改造的可能性等情况；设计应能满足远期客流集散量和运营管理的需要，应具有良好的外部环境条件，最大限度地吸引乘客；要满足客流高峰时所需的各种面积及楼梯通道等宽度要求及设备用房和管理用房的要求。
城市轨道交通系统的构成——信号与通信系统
【理论知识】 7.2 信号基础设备
3.轨道电路 (1)轨道电路的基本原理 轨道电路是以铁路线路轨道作为导体，两端 加以机械绝缘，接上送电和受电设备构成的电路(见图7-3)。
图7-3 最简单的轨道电路
【理论知识】 7.2 信号基础设备
1)轨道电路的两端分别设有送电端和轨道继电器(见图7-4)。
图7-4 轨道继电器
【理论知识】 7.3 联锁设备
2)3取2。 (3)执行表示层 执行表示层是逻辑层和设备驱动层的接口，它分解 逻辑层的命令，控制设备驱动层驱动设备，将采集设备驱动层的表 示信息给逻辑层。 (4)设备驱动层 设备驱动层是现场设备的驱动设备。 (5)现场设备层 现场设备层如道岔、转辙机、信号机和轨道电路等 现场设备。 3.联锁系统的控制 (1)进路的建立 进路建立指进路开始办理到防护该进路的信号机开 放的这一阶段。 (2)进路解锁 1)取消进路。
图7-9 连续式ATC速度码系统
【理论知识】 7.4 列车自动控制系统
1.列车自动防护系统 (1)列车驾驶模式 1)ATO模式。 2)SM模式。 3)RM模式。 4)URM模式。 (2)ATP的工作原理 1)列车检测。 2)列车自动限速。 3)制动模式。
【理论知识】 7.3 联锁设备
联锁系统是城市轨道交通的重要组成部分，用来在车站和车辆段实 现联锁关系。所谓联锁，是指信号设备与相关因素的制约关系，我 们这里所说的联锁其实是指车站信号设备之间的制约关系，是信号、 道岔、进路之间的制约关系。 联锁的基本内容是：防止建立会导致机车车辆相冲突的进路，必须 使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合 的位置，必须使信号机的显示与所建立的进路相符。
【理论知识】 7.3 联锁设备
2)正常解锁。
通信系统组成及子系统的功能
信息传递和交换的过程称为通信，通信系统是指完成信息传递交换过程的技术系统总称。
城市轨道交通通信系统是应用于轨道交通中，为实现各种信息功能的通信系统的总称。
5.1通信系统网络5.1.1通信系统组成城轨通信系统主要由下列子系统组成：传输系统、公务电话系统、专用电话系统、闭路电视监控系统、广播系统、乘客导乘信息系统、时钟系统、办公自动化系统、无线集群通信系统、消防无线系统、公安无线系统、集中监控系统、公众移动通信接入系统、通信电源系统。
通信各子系统均设有监控网管或操作维护终端，可以对各自系统进行远程监控和维护，实现对各子系统中的节点设备、网络及网络上的业务的综合管理。
网管的功能主要有：性能管理、故障管理、配置管理、安全管理。
1.传输系统传输网是城轨通信网的基础。
2.公务电话系统城轨的公务电话相当于企业内部电话系统，普遍采用通用的程控数字交换机组网，并通过中继线路接入当地市话网。
3.专用电话系统专用电话系统包括：调度、站内、站间、和区间电话子系统。
城轨调度电话子系统主要包括调度总机、调度台和调度分机三部分，并通过专用传输系统或通信电缆相连接。
4.闭路电视监控系统闭路电视监控系统为控制中心调度管理人员、车站值班员、列车司机及站台监视亭值班员等对车站的站厅、站台、出入口等主要区域提供监视服务。
5.广播系统广播系统主要为成乘客及工作人员提供语言信息播报服务。
广播具有自动广播和人工广播两种模式。
6.乘客导乘信息系统乘客导乘信息系统是一套服务于城轨交通的文字信息发布系统，主要作用是为乘客提供各种各类车务及站务信息，同时他还与移动电视网连接提供各类公共信息。
7.无线集群通信系统无线集群通信系统是一套使用无线通信方式进行调度指挥的系统。
它是调度员与司机通信的唯一可靠手段，同时也是移动中的作业人员、抢险人员实现通信的重要手段。
8.时钟系统时钟系统为城轨交通提供了高质量标准化的统一时间，使整个城轨交通各系统时间统一在同一个标准时间基点上，从而确保列车准点运行。
城市轨道交通专用通信系统简介
城市轨道交通专用通信系统简介windxym城市轨道交通（以下简称城轨）通信系统一般设置专用通信、警用通信、商用通信三大通信系统。
商用通信系统是地面公众通信系统在地铁的延伸部分，通过设置移动电话引入系统将地面各运营商的移动通信业务引入地铁，使乘客在进入地铁后仍能够享受与地面一样的公众移动通信服务。
警用通信系统是城市公安通信网络在地铁的扩展部分，为保障轨道交通警用各管理部门业务的正常开展，实现轨道交通安全运营以及打击各种犯罪行为。
专用通信系统是地铁指挥列车运行、组织运输生产、提高运营管理效率和服务质量的重要手段。
1．城轨专用通信系统的作用城轨专用通信系统是整个城轨的神经系统。
首先，专用通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和时标（标准时间）信号。
其次，专用通信系统是城轨交通内部公务联络的主要通道，使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系，以提高整个系统的运行效率。
当然，专用通信系统也是城轨交通内、外联系的通道。
再次，专用通信系统是实现以为人本、进一步提高地铁为乘客服务质量、加快各种信息传递的重要渠道，是提高地铁运营管理及经营开发水平，扩大对乘客服务范围的有效工具。
此外，在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下，专用通信系统是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。
2．城轨对专用通信系统的要求城市轨道交通对专用通信系统的要求是能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。
1）对于行车组织，专用通信系统应能保证将各站的客流情况、工作状况、线路上各列车运行状况等信息准确、迅速地传输到控制中心。
同时将控制中心发布的调度指挥命令与控制信号及时、可靠地传送各个车站及行进中的列车上。
2）对于城轨运行的组织管理，专用通信系统应能保证各部门之间、上下级之间保持畅通、有效、可靠的信息交流与联系。
3）对于城轨运营的服务质量，专用通信系统应能保证在指定的时间，将指定的信息显示给指定的人群。
4）专用通信系统应能保证本系统与外部系统之间便捷、畅通的联系。
城市轨道交通信号与通信系统 模块8 城市轨道交通通信系统
+15%
-15%
1.公务电话子系统的组成 公务电话子系统一般由用户、交换机和传输系统提供的数 字中继链路等组成。 2.公务电话子系统的号码分配 城市轨道交通企业用户电话号码的分配方式有两种：一种 是不与公网联系，号码可根据应用要求自行分配；另一种 是与外网通过中继连接，需要电信局分配号码段，然后用 户内部根据具体要求在此号码段中自行选择分配。 3.公务电话子系统的功能 公务电话子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 置有公务电话，该电话既可作为办公电话使用，也可作为 专用有线调度电话的备份，一旦调度电话发生故障，可临 时应急使用。
学习目标
（1）掌握闭路电视监控子系统的组成及功能。 （2）了解闭路电视监控子系统行车指挥用监控系统。
闭路电视（closed circuit television，CCTV）监控子系统一般 分为以下三部分：
1.行车指挥用监控系统 该监控系统用于行车指挥及客流控制。其监控场所包括车站站厅、站 台、车站轨道等。 行车指挥用监控系统主要提供车站内站厅、站台，轨道上列车停靠、 启动、车门开关，客流等与行车有关的现场图像信息，以确保城市轨 道交通系统的正常运行。其使用人员包括车站值班人员、列车驾驶员、 控制中心调度人员等。 行车指挥用监控系统包括车站设备、控制中心设备和传输设备。 1）车站设备 车站设备由前端摄像机、解码器、视频分配器、时间日期、字符叠加 器、控制台、硬盘存储设备、监视器及传输设备等组成。 车站设备主要为车站值班员提供本车站内站厅、站台的客流图像及轨 道上列车的图像信息，并进行录像，同时将图像上传到控制中心。
线路上的运行列车要与沿线车站值班员进行通信，车载电台可 以根据ATS系统提供的位置信号识别车站，并自动切换到当前 车站，保证列车与所经车站的通信。由于车载电台的身份可以 自动变换，因此车站值班员只需按下通话键就可以呼叫车站的 所有列车，从而实现站、车之间快速方便的通信功能。 另外，无线集群通信系统还具有列车司机紧急呼叫调度、调度 与列车司机之间互传数据信息、调度向乘客广播等特殊功能。 4.无线集群通信系统的覆盖方案 下面以沈阳地铁1号线为例，讲述无线集群通信系统的覆盖方 案。专用无线通信系统采用多基站小区制方式，在全线的22个 地下车站设置22套无线集群基站，在车辆段设置一套地面无线 集群基站，完成对全线车站、车辆段、区间的无线场强覆盖。 交换控制设备与基站之间通过有线传输通道连接，在地铁沿线 架设漏泄同轴电缆实现车站站台及隧道内的场强覆盖，各地下 站的站厅用小天线覆盖。
城市轨道交通通信系统
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。
城市轨道交通通信系统
公安电视监视系统 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 规模，从而实施快速反应和高效指挥。
城市轨道交通通信系统
（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
城市轨道交通通信系统
2、公务及专用电话系统 （1）、功能：解决电路交换任务 ●公务电话系统：用于各部门间进行通话 及业务联系。 ●专用电话系统：控制中心调度员、车站、 车辆段值班员组织指挥行车、运营管理以 及保证行车安全而设置的专用电话系统。
电池
城市轨道交通通信系统
6、时钟系统 ➢ 为地铁所有系统提供一统一的时间系统
城市轨道交通通信系统
8、几个常用的概念 模拟通信：在电话通信中，用户线上传送的电信 号是随着用户声音大小的变化而变化的。这个变 化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续 的，这种信号称为模拟信号。在用户线上传输模 拟信号的通信方式称为“模拟通信”。 数字通信：“数字通信”是指用数字信号作为载体 来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调 制后再传输的通信方式。
城市轨道交通通信系统
❖ （2）电视监视系统的组成 ❖ 摄像机 ❖ 视频切换矩阵 ❖ 图像分配放大器 ❖ 发射器 ❖ 彩色监视器 ❖ 控制器及键盘 ❖ 视频信号编解码器
城市轨道交通通信系统
➢ 4、无线系统 ➢ （1）、功能：轨道交通无线通信系统是
城市轨道交通控制通信技术考试复习资料
城轨通信系统基本结构：传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线通信系统（专用、消防、公安）、广播系统、视频监控与入侵报警系统、电源及接地系统（广播系统、乘客信息系统）。
功能和作用：1行车调度指挥2运营服务管理、内外联络3信息传递4应急通信。
数字通信系统：1抗干扰能力强传输质量好2可以用再生中继传输距离长3适用各种业务的传输灵活性大4容易实现高强度的保密通信5数字通信系统大量采用数字电路易于集成从而实现小型化、微型化、增强设备可靠性有利于降低成本。
模拟线号特点，幅度随时间连续变化。
数字信号，时间和数值都是离散信号，它们的数值大小和增减变化都是采取数字形式。
衰减：信号在传输介质中传播时将会一部分能量转化成热能或者被传输介质吸收，从而造成信号强度不断减弱的现象。
基带传输就是编码后处理的数字信号直接在信道（电缆信道）中传输。
光纤通信系统构成：1光发信机2光收信机3光纤或光缆4中继器5光纤连接器、耦合器等无源器件。
优点：1光纤频带很宽传输量大2损耗小中继距离长误码率小3重量轻体积小。
三要素：光发射机、接收机、光纤线路。
传输系统的基本原理：同步时分复用（位同步、帧同步）。
复接方式：同步、异步、准同步。
正、正/负、正/负/灵码调整。
传输系统特点：1可靠性要求高2接口齐全数量比较多3用户种类和数量基本确定4业务分为实时业务和非实时业务5独立设置并且提供传输通道6有故障情况自愈时间小于50ms7采用主同步方式。
Otn基于tdm传输体制同步传输体系时分复用，31.25us 32000帧/s城控数字交换机：交换网络、接口电路和控制系统（cpu、ram、io设备）组成。
电信网：一定数量的节点和连接点在传输链路相互有机的结合在一起以实现两个或多个规定点间的信息传递的通信体系。
公用电话网系统：城控数字交换设备、电话设备、接续设备（如配线架，分线箱等）及相关附属设备等组成。
设置：核心层、线路层、交换层。
专用电话系统：专用调度台、车站调度分机、录音设备、接续设备、配套设备等组成，实现站内集中电话、站间电话等。
城市轨道交通系统的构成
第五章城市轨道交通系统的构成轨道交通系统由一系列相关设施组成，这些设施包括车站、线路、列车、控制以及通信信号系统等；它们的协同工作是为用户提供满意服务的保证。
下面分别介绍这些设备。
第一节线路一、基本概念（一）正线正线是指供载客列车运行的线路，包括区间正线、支线、车站正线及站线。
城市轨道交通正线是独立远行的线路，一般按双线设计，采用右侧行车制。
大多数线路为全封闭．与其他交通线路相交处，一般采用立体交叉。
在特殊条件下（如运营初期），两条线路或交通方式的运量均较小时，经过计算．通过能力满足要求，也可考虑采用平面交叉。
城市轨道交通车站是旅客乘降的场所，一般应设置在客流量大的集散点以及与其他线路交会的地方，车站间的距离要根据实际需要确定。
一般地，在市区车站间距应在1k m左右，在郊区不宜大2k m。
（二）辅助线辅助线为空载列车提供折返、停放、检查、转线及出入段作业所需的线路。
它包括折返线、临时停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。
（1）折返线城市轨道交通线路一般都比较长，全线的客流分布可能会不太均匀，这时可组织区段运行。
区段运营是指列车根据运行交路的要求，在端点站与中间车站或中间站与中间站之间进行列车折返。
因此，在这些提供折返作业的中间站上，需要为列车设置折返线。
折返线的型式匝能满足折返能力的要求。
（2）临时停车线及渡线城市轨道交通线路由十运输量大，列车远行间隔一般较密。
在运营过程中，在线运营列车可能会发生故障。
为不影响后续列车运行，设计上应能使故障列车及时退出运营正线。
一般说来，在轨道交通线路沿线每隔 3～5 个车站的站瑞应加设渡线或车辆停放线。
渡线的作用是使离开车辆段的故障列车能及时调头返回车辆段，停车线的作用则是临时停放事故列车。
（3）车辆段出入线为保证运行列车的停放和检修，在轨道交通沿线适当的位置应设置车辆段，车辆段与正线连接的线路为车辆段出入线，出入线可以设计为双线或单线，与城市道路或其他方式的交叉处可采用平交或立交，具体方案要根据远期线路通过能力需要量来确定。
城市轨道交通系统构成
城市轨道交通运营管理
1）信号系统 信号系统一般指信号、联锁和闭塞设备的总称，目
前城市轨道交通常用的信号系统为列车自动控制系统。 该系统是在传统的信联闭设备、调度集中系统的基
础上，应用信息、通信、计算机、自动控制等先进技术， 以列车速度自动控制为核心的一种新型信号系统。
（1）信号设备。 信号设备主要是指视觉信号设备，包括车载信号设备、色灯 信号机、信号灯和信号旗等。 （2）联锁设备。 联锁设备设置在有道岔的车站和车辆段范围内，在道岔、信 号机、进路之间建立起一种相互制约的联锁关系，保证列车 运行与调车作业的安全。 （3）闭塞设备。 为防止同向列车追尾或对向列车冲撞，正常情况下，在线路 上运行的列车会通过行车闭塞来实现按空间间隔法行车。
2）通信系统 通信系统由光纤通信、专用通信、公务
通信、无线通信、闭路电视监控和有线广播 等子系统组成，它是城市轨道交通实现安全、 高效的调动指挥与运营管理，以及向乘客提 供信息、提高服务水平的必备手段。
3）控制中心 控制中心是行车组织、电力监控、车站
设备监控和防灾报警监控的调度指挥中枢， 同时也是通信枢纽与信息交换处理中心。
2）车辆基地 车辆基地是车辆段和停车场的总称。
车辆段：是车辆运用、停放、检修，以及进行车 辆技术检查、清扫洗刷等日常保养维修作业的场所。
停车场：与车辆段的功能相似，但是停车场不能 承担车辆定期检修作业。
车辆基地有贯通式和尽端式两种。
4．控制系统
控制系统的作用是保障列车运行安全、提高线路通过能力、保证作业协调 与提高运营效率。控制系统主要由信号系统、通信系统和控制中心构成。
按站台形式的不同，车站可分为岛式站台车 站、侧式站台车站和岛侧混合式车站。
3．车辆及车辆基地
城市轨道交通信号系统的组成
地面设备系统包括车站信号设备和轨旁线路层设备。 车站分为设备集中站和非设备集中站。设备集中站一般为有道岔车站。 设备集中站设有车 站ATS分机、车站联锁设备、ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终端、信号机、转辙机、 列车检测设备、发车指示器、紧急停车(关闭)按钮、自动折返按钮等。各设备分设于车站控制室、 车站信号设备室、车站站台层及轨旁线路层。非设备集中站设有发车指示器、紧急停车(关闭)按 钮等。
城市轨道交通信号控制系统的设备分布
(三)车载设备系统
车载设备系统即车载ATP/ATO计算机单元，用来接收轨旁设备传送的ATP/ATO信息，计算 列车运行曲线，测量列车的运行速度及走行距离，实现列车运行超速防护及列车自动运行，保 证行车安全和为列车提供最佳运行方式。每套车载ATC设备包括车载ATP/ATO计算机单元、司 机盘、人机界面、测速传感器、定位补偿设备、发送/接收天线、应答器(信标)天线等车-地通信 设备。
图1-8 ATO系统车载设备
城市轨道交通信号控制系统的设备分布
城市轨道交通信号控制系统的设备按地域分布一般可分为四 部分：控制中心系统、地面设备系统、车载设备系统、车辆基地 系统等，有时还包括维护及培训中心设备。
城市轨道交通信号控制系统的设备分布
(一)控制中心系统
控制中心设备属于ATS子系统，是ATC的核心。ATS子系统通过数据通信网络与其他子系统 交换数据和命令。中央ATS系统主要配置ATS中央计算机系统、主任/调度员工作站、运行图工 作站、维护工作站、DCS ( Data Communication System )数据通信设备、运行综合显示屏接 口服务器、与其他系统接口的通信服务器，培训工作站，电源设备等，以及报告输出和系统运 行状态信息打印设备和运行综合显示屏，各设备分设于中央控制室、信号ATC设备室、运行图编 辑室、培训室以及控制中心信号电源室中。
城市轨道交通信系统的作用和组成
车辆段信号控制系统
ATP子系统
ATS子系统
ATO子系统
联
进 路
维车 修辆
联
闭
超 速
锁
塞
防 护
旅 客 向
导
旅 客 向
导
运 行 信 息 处
理
运 行 图 管
理
电 力 车 辆 调
度
列
锁
定车自
位速动
停度折
车调返
整
控 制
管调 理度
城市轨道交通信号系统组成框图
2.城市轨道交通信号系统的基本组成和特点
1. 正线设置成自动信号 2. 联锁关系较“简单”,但技术要求高 3. 具有完善的列车速度监控功能 4. 车辆段独立采用联锁设备 5. 自动化水平高
2.城市轨道交通信号系统的基本组成和特点
城市轨道交通的信号系统通常由列车运行自动控制 (ATC)系统和车辆段信号控制系统两部分组成.
列车运行自动控制系统(ATC)包括列车自动防护(ATP)、 列车自动运行(ATO)和列车自动监控(ATS)三个子系统 简称“3A”。
轨道交通信号用
近年来,轨道交通的发展，出现了许多新的形式.一 般可以分为市郊铁路、地下铁路、轻轨、独轨、新交 通系统、有轨电车、磁悬浮等形式，如图2- 2所示。
城市轨道交通
市地
新有
郊下轻独交轨磁
铁铁
通电悬
路路轨轨系车浮
统
按照国际标准,城市轨道交通列车可分为A、B、C三种型 号，分别对应3米、2.8米、2.6米的列车宽度.凡是选用A 型或B型列车的轨道交通线路称为地铁，采用5～8节编 组列车；选用C型列车的轨道交通线路称为轻轨，采用 2～4节编组列车，列车的车型和编组决定了车轴重量和 站台长度。
城市轨道交通通信系统
城市轨道交通通信系统摘要：城市轨道交通(简称城轨)通信系统是指挥列车运行、公务联络和传递各种信息的重要手段，是保证列车安全、快速、高效运行不可缺少的综合通信系统。
城轨通信系统主要包括：传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线集群通信系统、闭路电视监控系统(CCTV)、有线广播系统(PA)、时钟系统、电源及接地系统、乘客导乘信息系统(PIS)、办公室自动化(OA)等子系统。
通信系统的服务范围涵盖了控制中心、车站、车辆段、停车场、地面线路、高架线路、地下隧道与列车。
本文对城轨通信及其系统进行了介绍，重点介绍了地铁通信系统，最后通过案例分析深入了解城市轨道交通通信系统。
关键字：城市轨道；交通通信；传输系统1 城轨通信概述1.1 城轨通信的作用首先，城轨通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和时标(标准时间)信号。
此外，通信系统是城轨交通内部公务联络的主要通道，使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系，以提高整个系统的运行效率。
当然，通信系统也是城轨交通内、外联系的通道。
城轨通信系统在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下，是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。
城市轨道交通越是在发生事故、灾害或恐怖活动时，越是需要通信联系，但若在常规通信系统之外再设置一套防灾救护通信系统，势必要增加投资，而且长期不使用的设备亦难以保持良好的运行状态。
所以，在正常情况下，通信系统能为运营管理、指挥、监控等提供通信联络的手段，为乘客提供周密的服务；在突发灾害、事故或恐怖活动的情况下，能够集中通信资源，保证有足够的容量以满足应急处理、抢险救灾的特殊通信需求。
1.2 城市轨道交通对通信系统的要求城市轨道交通对通信系统的要求是能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。
(1)对于行车组织，通信系统应能保证将各站的客流情况、工作状况、线路上各列车运行状况等信息准确、迅速地传输到控制中心。
同时，将控制中心发布的调度指挥命令与控制信号及时、可靠地传送至各个车站及行讲中的列车上。
城市轨道交通城轨通信系统的组成
城市轨道交通城轨通信系统的组成城轨通信系统主要由下列子系统组成：传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线集群通信系统、闭路电视监控系统、有线广播系统、时钟系统、乘客导乘信息系统、通信电源和接地系统、城轨地下部分的公共覆盖系统。
一、传输系统城轨的传输网是城轨通信网的基础。
城轨传输网要求具有高可靠性和丰富的业务接。
城轨传输网的低层一般采用SDH光纤自愈环路，在光纤切断或故障时能自动进行业务切换，故具有很高的可靠性。
传输业务的多样性是城轨传输系统的主要特点。
所传输的业务包括：电话（窄带音频）、广播（宽带音频）、城轨信号（中/低速数据）、视频（高速数据）等业务。
在城域网（MAN）中，传输网按其功能划分为骨干层、汇聚层与接入层。
而在城轨通信网中，传输网按其功能可分为骨干层与汇聚接入层。
城轨传输网分为城轨专用传输网和民用（GSM、CDMA 接入）传输网，这是两个完全隔离的网。
在城轨专用传输网中具体传送的信息为：调度电话、广播、公务电话、集群无线基站的2Mbit/s的数字链路；RS-232、RS-422、RS-485接点对点低速电路数据业务；10/1/10Mbit/的以太网业务；ATM业务。
二、公务电话系统城轨的公务电话相当于企业总机，采用通用的程控数字用户交换机组网，并通过中继线路接入当地市话网。
一般情况下，中心交换机安装在控制中心和车辆段，而在各车站配置车站交换机或中心交换机的远端模块。
中心交换机与车站交换机之间通过城轨专用传输网进行点对点的连接。
为减少城轨通信设备的类型，目前城轨多数采用具有调度功能的交换机组成公务电话网。
三、专用电话系统专用电话系统包括：调度、站内、站间和区间（轨旁）电话子系统。
城轨的调度电话子系统主要包括调度总机、调度台和调度分机三部分，并通过传输系统或通信电缆相连接。
在控制中心安装有调度机或交换/调度机作为调度总机，为调度人员提供专用直达通信服务。
一般在城轨中设有行车调度、电力调度、维修调度、环控调度、公安调度的虚拟）调度专网和调度台其中行车调度专网设2个调度台）。
城市轨道交通通信信号系统—城市轨道交通通信系统
通信传输系统是各车站/车辆段与控制中心之间及车站与车站
之间的信息传输、不同线路之间信息交换的通道。
因为通信传输系统担负着城市轨道交通几乎所有通信系统信息 传输的重任，所以在城市轨道交通中的地位非常重要。
无线调度通信系统为控制中心调度员、车辆段调度员、车 站值班员等固定用户与列车司机、防灾人员、维修人员、 公安人员等移动用户之间提供无线通信手段。
时钟系统是通信系统的基本组成部分，用于为各线路、各车 站提供统一的标准时间信息，为其他各系统提供统一的定时 同步信号，使整个城市轨道交通系统执行统一的定时标准， 确保通信系统及其他重要控制系统协调一致。
• 时钟系统的设置对保证城市轨道交通运行计时准确、提高运营服务质量起 到了重要的作用 。
思考题
• 1.车站播音与控制中心播音，哪个具有更高的优先级？为什么？ • 2.无线调度通信系统满足哪两方面的无线通信需要？
广播系统由控制中心（OCC） 广播、车站广播、车辆段广 播三个相互独立又相互联系 的子系统构成，包括控制中 心设备、车站设备、车辆段 设备。
3.1车站（车辆段）播音
车站（车辆段）广播控制台配有播音区域选择键盘和送话器，可以向特 定播音区广播；每个播音区域内的扬声器，其中一个扩大器故障时，仍 能不间断地播音；注意：车站广播控制台对本站的播音具有优先权，可 以中断控制中心的广播。
3.2控制中心播音
在控制中心设有行车调度、电力调度和环控调度三个广播控制台，三个广播控制台之 间互锁，只允许一个广播控制台播音。通过广播区域选择器将播音送至车站的控制单 元，并显示在相应的广播控制台上。播音信号经放大，通过专用的屏蔽广播线，传送 至所选车站播放。
注意：从控制中心可对所有车站的所有区域播音，也可对某一个车站的某个区域有选 择性地播音。
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城市轨道交通城轨通信系统的组成城轨通信系统主要由下列子系统组成：传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线集群通信系统、闭路电视监控系统、有线广播系统、时钟系统、乘客导乘信息系统、通信电源和接地系统、城轨地下部分的公共覆盖系统。
一、传输系统城轨的传输网是城轨通信网的基础。
城轨传输网要求具有高可靠性和丰富的业务接口。
城轨传输网的低层一般采用SDH光纤自愈环路，在光纤切断或故障时能自动进行业务切换，故具有很高的可靠性。
传输业务的多样性是城轨传输系统的主要特点。
所传输的业务包括：电话（窄带音频）、广播（宽带音频）、城轨信号（中/低速数据）、视频（高速数据）等业务。
在城域网（MAN）中，传输网按其功能划分为骨干层、汇聚层与接入层。
而在城轨通信网中，传输网按其功能可分为骨干层与汇聚接入层。
城轨传输网分为城轨专用传输网和民用（GSM、CDMA接入）传输网，这是两个完全隔离的网。
在城轨专用传输网中具体传送的信息为：调度电话、广播、公务电话、集群无线基站的2Mbit∕s的数字链路；RS-232、RS-422,RS-485接口点对点低速电路数据业务；10/100/1000MbitZS的以太网业务；ATM业务。
二、公务电话系统城轨的公务电话相当于企业总机，采用通用的程控数字用户交换机组网，并通过中继线路接入当地市话网。
一般情况下，中心交换机安装在控制中心和车辆段，而在各车站配置车站交换机或中心交换机的远端模块。
中心交换机与车站交换机之间通过城轨专用传输网进行点对点的连接。
为减少城轨通信设备的类型，目前城轨多数采用具有调度功能的交换机组成公务电话网。
三、专用电话系统专用电话系统包括：调度、站内、站间和区间（轨旁）电话子系统。
城轨的调度电话子系统主要包括调度总机、调度台和调度分机三部分，并通过传输系统或通信电缆相连接。
在控制中心安装有调度机或交换/调度机作为调度总机，为调度人员提供专用直达通信服务。
一般在城轨中设有行车调度、电力调度、维修调度、环控调度、公安调度的（虚拟）调度专网和调度台（其中行车调度专网设2个调度台）。
调度台应具有选呼、组呼、群呼、强插、强拆、会议、应急处理等特定功能。
调度分机安装在控制中心、车辆段以及各车站。
调度台可单键直接呼叫分机，分机呼叫调度台分为一般与紧急两类呼叫。
站内的公务电话交换机具有热线功能，在提供公务电话业务的同时，亦可提供站内、站间和区间（轨旁）电话业务。
站内电话子系统由车站公务电话交换机、车站值班台（主机）和电话分机组成。
站间电话可为车站值班员与相邻车站的车站值班员提供直达通信服务，也可以接入公务电话网。
区间电话通过站内电话子系统连接邻站的车站值班台或接入公务电话网，为隧道内的维修人员提供通信服务。
四、无线集群通信系统城轨通信中包含了有线与无线两类调度指挥系统，其中的无线调度系统亦称为无线集群通信系统。
它在城轨通信系统中发挥了十分重要的作用，是调度与司机通信唯一的可靠手段，同时也是与移动中的作业人员、抢险人员实现通信的重要手段。
该系统在保证行车安全及处理紧急突发事故方面有着不可替代的作用。
无线集群通信系统主要包括:集群中心交换与控制设备;基站设备和直放站;漏泄电缆和天线；调度台、车载台、车站台（固定台）和手持台。
在城轨中的无线调度网包括行车调度网、维修调度网、环控调度网、车辆段调度网和防灾调度网，各调度网具有独立的调度台。
在TETRA系统中各调度网以虚拟网的方式互相独立，互不影响。
各调度网共享频点和基站设备，提高了频率资源的利用率，节约了设备投资，并便于构成一个统一的城轨全线全程的无线通信网。
城轨中的无线数字集群系统还为数传调度台提供传递列车状态信息及车载信息显示所需的IP传输链路。
故在城轨无线调度通信中，数字集群系统充分地发挥了它的特点。
目前城轨的行车调度广泛使用计算机辅助调度（CAD）子系统，该子系统接收来自信号控制系统的ATS信息（包括车次号、机车号、位置等信息）自动生成行车控制信息，并通过集群系统的应用程序接口（API）送到行车调度台上。
行车调度台将列车运行的信息（本次列车位置、速度、离前方站台的距离等信息）显示在被呼司机车载台的屏幕上。
除此以外，车载台可根据位置信息自动完成列车的追踪切换沿线的调度员和值班员（指自动完成基站之间的信道切换，这类似于TD-SCDMA的接力切换）。
TETRA集群系统以组呼为主，采用单工、半双工与双工通话方式，单工与半双工只有按键讲话PTT时才占用无线信道，节约了无线资源和终端耗电。
该系统具有选呼、组呼、群呼、列车广播、优先呼叫、强拆、强插、短信收发、数传、有线电话转接、调度通话录音、后台监听等功能。
五、闭路电视监控系统（CeTV）闭路电视监控系统为控制中心调度管理人员、车站值班员、列车司机及站台监视亭值班员等对车站的站厅、站台、出入口等主要区域提供监视服务。
控制中心的行车调度员实时监视全线各车站的情况。
车站的车站值班员能够实时监视本站情况。
列车司机能在驾驶室看到乘客上下车的情况（站台与列车间用无线传送视频信号）。
监视画面要求具有DVD质量。
采用控制中心和车站两级互相独立的监控方式，平常以车站值班员控制为主，控制中心调度员可任意选择上调各车站的各摄像头的监视画面。
在紧急情况下则转换为以控制中心调度员控制。
出于安全与事故取证要求，车站和控制中心的CCTV设备还应具有录像功能。
城轨的闭路电视监控系统有模拟、数字和网络三种组网方式。
在模拟闭路电视网络中，摄像头与监视器之间传输的是模拟视频信号，图像的切换和分割由硬件（视频矩阵和图像分割设备）完成。
各车站传送至控制中心模拟视频信号，采用点对点的模拟光纤传输。
在数字闭路电视网络中，车站和控制中心仍以模拟组网，与模拟闭路电视区别仅在于各车站与控制中心之间利用城轨传输网传送视频信号。
因城轨传输网只能传输数字信号，为了将模拟视频信号从站点传到控制中心，需要经过编解码器进行模/数与数/模转换。
在传输网采用MSTS技术后，目前亦有将模拟视频信号经压缩编码、成帧后，利用城轨传输网的分组数据通道以总线方式传送视频信号,其主要优点为可以按需动态分配带宽。
在网络闭路电视网络中，带有编码器的网络摄像头和带有解码器的数字监视器以及数字录像硬盘均接入站点的Ethernet或ATM局域网，监视器可根据摄像头的IP地址调看图像；并用软件进行图像分割，省略了视频矩阵和图像分割等硬设备。
各站点局域网与控制中心局域网通过城轨传输系统互连成广域网，控制中心可以根据摄像头IP地址直接选调全线各摄像点的监控画面。
六、有线广播系统(PA)有线广播系统由正线广播和车辆段广播两个独立的系统组成。
正线广播又分成控制中心广播和车站广播两级，该系统为控制中心调度员、车站值班员、车辆段值班员提供对相应区域进行有线广播，同时也为控制中心大楼提供广播功能。
有线广播系统具有自动和人工广播，以及相应的选择功能及优先级功能，采用车站和控制中心两级控制方式。
平时以车站广播为主，控制中心可以插入，但在紧急情况下，则以控制中心广播为主。
七、时钟系统时钟系统是为保证轨道交通运营准时、服务乘客、统一全线设备标准时间而设置的。
城轨的两类时钟系统均同步于美国GPS(俄罗斯格林纳斯、欧洲伽利略、中国北斗一号作备用)或CeTV时间信息。
其中提供时间信息的时钟系统分为一级母钟系统与二级母钟系统，一级母钟系统安装在控制中心，二级母钟系统安装在各车站、车辆段的通信机房内，用以驱动分布在站内及车辆段的各子钟以显示正确的时间，同时为通信设备提供基准频率。
八、乘客导乘信息系统(PlS)乘客导乘信息系统与城轨信号系统相连接。
PIS主要功能是及时为车站和列车上的乘客提供列车导乘信息，同时也可提供诸如时间、天气预报、新闻及广告等其他信息。
为了在列车上提供实时的导乘信息、新闻、赛事等，可以在城轨中建设符合我国数字电视地面广播标准(DMB-TH)的移动数字电视系统。
九、通信电源和接口城轨通信的电源系统必须是供电设备独立、并具有集中监控管理的系统。
通信电源系统应保证对通信设备不间断、无瞬变地供电，满足通信设备对电源的要求。
城市轨道交通通信设备应按一级负荷供电。
由变电所引接双电源双回线路的交流电源至通信机房交流配电屏，当使用中的一路出现故障时，应能自动切换至另一路。
对要求直流供电的通信设备，采用集中方式供电。
直流供电系统可由直流配电盘高频开关型整流模块、直流变换器、逆变器、阀控式密闭铅蓄电池组等组成，并应具有遥信、遥测、遥控性能和标准的接口及通信协议。
对要求交流不间断供电的通信设备，可根据负荷容量确定采用逆变器供电或交流不间断电源（UPS）供电方式。
通信设备的接地系统设计，应做到确保人身、通信设备安全和通信设备的正常工作。
城市轨道交通车站根据条件可采用合设接地方式，也可采用分设接地方式。
分设接地方式由接地体、接地引入线、地线盘及室内接地配线组成。
十、城轨地下部分的公共覆盖系统城轨中的公用移动通信系统即指公众网电信运营商的GSM、CDMA或3G移动通信系统。
对城轨而言，地面和高架线路车站与列车中的乘客可利用公众移动通信网的地面覆盖进行通信，而移动通信地面电磁波不可能直接进入地下，故需要在地下部分建设公众移动通信网的覆盖系统。
因为在地下站厅、站台与隧道中电磁波的传播特征与自由空间传播特征相比较有其特殊性。
放在城轨地下部分中，公共覆盖的天馈（由天线、漏缆、馈线组成）系统部分，需针对城轨地下部分的特殊环境进行设计与施工。
城轨地下部分的公共覆盖系统主要包括信号源（基站）和分布式天馈系统两大部分。
不可能允许每个电信运营商都在城轨地下部分中铺设自己的引入与天馈系统。
目前最通用的方法为：多个电信运营商的信号源接入一个多系统接入平台，合用一套天馈系统形成城轨地下部分的公共覆盖。