完整word版,11、城市轨道交通正线信号系统组成
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
城市轨道交通系统的构成
word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、控制以与通信信号系统等；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、根本概念〔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、车站正线与站线。
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与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、转线与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拟长，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展列车折返。
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〕临时停车线与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与时退出运营正线。
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与时调头返回车辆段，停车线的作用如此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-第二章 轨道交通系统的构成
车辆段主要承担的任务有列车的运用及定期检修作业。 车辆的厂修和 车辆段内设备的大修一般可由车辆设备修理工厂或委托其他工厂担当 ，也可选择一个车辆段增加车辆厂修任务。
◇车辆段设计原则包括：
1、收发车顺畅； 2、停车检修分区合理； 3、用地布置紧凑。 布置形式：贯通式或尽端式；多层式和平面式
◇车辆段业务范围：
(1)列车运用，编组，调车，停放，日常检查，故障处理，清扫等； (2)车辆技术检查，月修，定修，架修，临修等； (3)列车折返及乘务组换班； (4)其他维修工作。
2.2 车辆与车辆段
◇车辆段数量及功能设置：
一般一条线设一个车辆段，线路长度超过20km的线路可以设一个车辆 段、一个停车场。停车场可进行月修。
、广播、空调、座椅等）和服务于车辆运行的设备装置（如蓄电池箱 、继电器箱、主控制箱、风缸、电源变压器等）。
（7）电器系统：各种电气设备及其控制电路，包括：主电路系
统、辅助电路系统、电子控制电路系统。城市轨道交通车辆的电气部 分主要是按功能和系统以屏、柜及箱体的形式安装在车厢内及悬挂固 定在车体底部车架上。为了使车厢用于载客部分的空间尽量多，电气 箱柜绝大部分安装在车体底下的空间。
2.2 车辆与车辆段
（5）受流装置，从接触导线（接触网）或导电轨（第三轨）将
电流引入动车的装置。也称为受流器。一般有杆形受流器（多用于城 市无轨电车）、弓形受流器（多用于城市有轨电车）、侧面受流器 （多用于矿山货车）、轨道式受流器（第三轨受流）、受电弓受流器 （适用于高速干线）
（6）内部设备：服务于乘客的车体内部固定附属装置（如车灯
磁轨制动是将电磁铁落在钢轨上，并接通激磁电流将电磁铁吸附 在钢轨上，通过磨耗板与轨面摩擦产生制动力。涡流制动是将电磁铁 落至距轨面7－10mm处，电磁铁与钢轨间的相对运动引起电涡流作用 形成制动力。 电磁制动的最大优点是所产生的制动力不受轮轨间的 粘着条件限制。城市轨道交通车辆一般均采用再生制动与电阻制动相 结合的电制动优先、空电联合制动方式，保证在制动系统允许的条件 下得到尽可能大的制动减速度。
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十、城市轨道交通正线信号系统组成2号线信号系统是由卡斯柯信号有限公司提供的CBTC （基于无线通信的列车控制系统）系统，采用点式ATP 和联锁两级后备模式。
系统包含ATP （列车自动防护）、ATO （列车自动运行）子系统、ATS （列车自动监控）子系统、CBI(计算机联锁)子系统、DCS(数据通信)子系统、MSS(维护支持)子系统等。
2号线采用卡斯柯提供的基于无线通信的移动闭塞系统，系统由五个主要的子系统组成：（1） A TP/ATO 子系统 （2） C BI 子系统 （3） A TS 子系统（4） DCS 子系统（5） MSS 子系统ATP/ATO子系统包括轨旁ATP设备和车载ATP/ATO设备。
轨旁ATP设备对全部在线列车进行安全控制，它由ZC（区域控制器）、LC（线路控制器）、DSU（数据存储单元）和LEU（欧式编码器）等室内设备和信标室外设备组成。
车载ATP/ATO设备主要包括CC（车载控制器）、DMI（司机显示单元）、编码里程计和信标天线。
◆轨旁ATP设备：① ZC（区域控制器）ZC采用3取2冗余结构配置，主要功能是处理线路占用、自动防护和进路等信息。
根据CC设备发送的列车精确位置信息，ZC设备为列车计算保护区域，并通过车地无线通信向ZC内每列车发送移动授权。
② LC（线路控制器）LC和ZC配置一样，采用3取2冗余结构配置。
LC控制ZC和CC的应用软件和配置数据版本的校核，并在通信过程中向ZC和CC提供内部时钟同步。
LC主要功能：更新ATS发送的TSR信息管理线路的TSR（临时限速）负责存储③ DSU（数据存储单元）DSU由一台式计算机组成，用于向CC设备上传新版本的应用软件和静态线路描述，并对这些文件进行升级管理。
④信标信标用于实现列车在线路上的定位功能。
当列车信标天线越过地面信标时，信标天线将发送能量信息激活信标，信标将预先存储的报文信息发送给车载设备。
列车通过时，CC使用该信息初始化、重新修正列车位置、校准编码里程计。
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
城市轨道交通信号系统项目五正线信号部分 (2)
项目五 正线信号部分
任务一 正线联锁子系统原理 二、西门子SICAS计算机联锁系统概述
SICAS（西门子计算机辅助信号系统）型计算机联锁是德国西门子公司研制的 ，基于故障- 安全的SIMIMT 原则，即一种应用在安全系统的设计原则，硬件故障或 者软件故障的结果能导致系统进入一种已知的安全状态，是经过广泛验证、成熟的 联锁系统。在中国，西门子现代信号技术已成功应用于广州地铁1、2、4、5、8号 线、深圳地铁1、4号线、南京地铁1、2号线、上海辛闵轻轨线、北京地铁10号线（ 含奥运支线）等项目。在我国城轨正线信号设备联锁中有举足轻重的地位。
目录
项目五 正线信号部分
任务一 正线联锁子系统原理 任务二 正线电源系统
项目五 正线信号部分
【知识目标】 掌握正线联锁系统基本结构 掌握正线联锁系统基本原理 掌握正线计轴系统基本结构 掌握正线计轴系统基本原理 掌握正线电源设备基本原理 【能力目标】 能正确说明正线联锁系统结构 能熟悉正线联锁系统原理 能正确说明正线计轴系统结构 能熟悉正线计轴系统工作原理 能熟悉电源设备工作原理 能熟悉UPS设备工作原理 培养学员学习的主观能动性和参与学习交流的能力 具备团结协作吃苦耐劳的的工作素养
项目五 正线信号部分
任务一 正线联锁子系统原理
一、联锁概述
监控区段
对于无岔进路，通常在始端信号机后方选择一定数量的轨道区段，足够使列车驶入该进 路时，其驾驶模式能从ATP限速模式转换到SM模式或ATO模式(通常选择两段轨道电路)。
对于有岔进路，通常在始端信号机后方轨道区段开始一直到最后一个道岔区段再加一个 轨道区段，并且如果该轨道区段不能摆下一列车，则需要增加其后的一个轨道区段作为监控 区段。
一； 道岔位置正确：进路上有关道岔在规定位置才能开放信号，这是联锁最基本的
城市轨道正线信号设备
信号机
• （2）固定信号和移动信号 • 固定信号是固定设置在规定位置的信号装 置，如地面信号机等。 • 移动信号是根据需要临时设置在信号装置， • 如实施临时限速时设置的限速告示牌和限 速终止标牌等。
信号机
• （3）地面信号和车载信号
• 地面信号是设置在线路附近供驾驶员辨别 的信号。 • 车载信号是将地面信号通过传输设备或其 他方式传输引入列车的信号。车载信号设 备安装在列车的两端。
作用 • 工作原理
信号机
• 信号分类 • （1）视觉信号和听觉信号 • 视觉信号是用颜色、形状、位置、显示数 目及灯光 状况表示的信号，如用信 号旗、信号灯、信号牌、信号机、信号表 示器、信号标志显示的信号。 • 听觉信号又称音响信号，它是以音响的强 度、频率和时间长短来表达信号含义，如 用号角、口笛、机车鸣笛等发出的信号。
对称道岔
单开道岔
三开道岔
交叉道岔
• 转辙机
转辙机是道岔控制系统的执行机构，用于 道岔的转换和锁闭，以及对道岔所处位置、 状态进行监督。转辙机是转辙装置的核心 和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭 装置和各类杆件、安装装置，它们共同完 成道岔的转换和锁闭。
转辙机的分类
按动作能源和传动方式分类 可分为电动转辙机、电动液压转辙机 和电空转辙机 电动转辙机由电动机提供动力，采用 机械传动的方式。多数转辙机都是电 动转辙机，包括ZD6系列、S700K型转 辙机。 电动液压转辙机简称电液转辙机，由 电动机提供动力，采用液力传动的方 式。ZY(J)系列转辙机即为电液转辙机。 电空转辙机由压缩空气作为动力，由 电磁换向阀控制。ZK系列转辙机即为 电空转辙机。
转辙部分 由尖轨、基 本轨、连接零件（包括 连接杆、滑床板、垫板、 轨撑、顶铁、尖轨跟端 结构等）及转辙机械组 成。
第7章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
图7-5 音频轨道电路原理图
1)传输轨道电路报文。
2)传输ATP列车报文。
3)双向发送信息，具有方向性。 4)作为列车的定位设备。
【理论知识】 7.2
4.UPS电源设备
信号基础设备
图7-6 UPS结构图
【理论知识】 7.2
信号基础设备
(1)后备式UPS
市电正常工作时，仅对市电起稳压作用。
【理论知识】 7.2
3.轨道电路 (1)轨道电路的基本原理
信号基础设备
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.计算机联锁
(1)表示操作层
表示操作层是人机界面，是将设备和列车运行情况
进行图形化显示，可通过鼠标和键盘操作命令实现联锁命令操作， 接受操作员命令给逻辑层处理。 (2)逻辑层 逻辑层是系统核心，是对联锁逻辑的处理。
【理论知识】 7.3 联锁设备
1)2取2。
图7-7 2取2系统
【理论知识】 7.3 联锁设备
1、6502电气集中。 (1)控制台 控制台是车站值班员指挥行车、调车控制中心指挥列车运 区段人工解锁是在更换继电器、轨道电路停电恢复 行和调车作业的控制中心。 (2)区段人工解锁
时解锁设备，恢复电路到正常状态；或者道岔区段不能解锁时办理故
障解锁，取消进路时不能关闭信号的情况下关闭信号。 (3)继电器、继电器组合及组合架 核心。 继电器部分是6502电气集中的逻辑
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。
城市轨道交通信号系统
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。
城轨信号系统的构成 与国铁信号系统的区别解读
城市轨道交通系统功能及实现
• • • • 联锁 闭塞 列车控制 行车调度指挥
联锁
• 信号、道岔、进路之间的相互制约关系称为联锁 关系，简称联锁。 • 联锁条件：进路空闲，道岔位置正确、敌对进路 未建立 • 设备:继电集中联锁设备、计算机联锁设备 • 功能：联锁逻辑运算、轨道电路信息处理、进路 控制、道岔控制、信号机控制 • 实现联锁关系，将联锁信息送至ATP/ATO系统，接 收ATS系统命令
城市轨道交通联锁系统
1.进路三级控制：中心级控制、远程终端控 制、站级控制 2.侧面防护 分为主进路侧面防护、保护区段侧面防护。 道岔为一级侧面防护，信号机为二级侧面 防护，侧面防护必须进行超限绝缘检查。 3.保护区段
4.多列车进路（监控区段空闲，以.追踪进路（自动排列进路功能） 6.折返进路
城市轨道交通信号
城轨信号系统的构成情况
城轨信号系统由列车运行自动控制系（ATC）和车 辆段信号控制系统两大部分组成。
城市轨道交通的信号系统 ——列车自动控制（ATC）系统 Automatic Train Control
• 列车自动防护（ATP）子系统 Automatic Train Protection • 列车自动监控（ATS）子系统 Automatic Train Supervision • 列车自动运行（ATO）子系统 Automatic Train Operation • 简称“3A”
ATC
• ATC系统：列车按地面传送的速度（或距离）信 息，自动控制列车运行的信号设备。 ◆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。
城轨信号知识点总结大全
城轨信号知识点总结大全城市轨道交通系统是城市现代化交通系统的重要组成部分，其运营需要建立信号系统来保证列车运行的安全和有序。
城轨信号系统是城市轨道交通系统中的关键组成部分，它对列车的运行、车站的控制、车辆的调度以及乘客的安全都起着非常重要的作用。
因此，对城轨信号系统的理解和掌握是城轨交通系统从业人员的基本素质之一。
1. 城轨信号系统的基本组成城轨信号系统是由多个基本部分组成的，这些部分包括信号机、轨道电路、车载信号设备、中央控制系统等。
其中，信号机是城轨信号系统的核心部分，它通过颜色、位置、灯光等方式向列车驾驶员传达列车运行的指令和信息。
轨道电路是用来检测轨道上列车的位置和运行状态的装置，它能够监测轨道上的列车、控制信号机的显示以及给中央控制系统提供数据。
车载信号设备是安装在列车上的，它能够接收信号机发出的信号，并通过声音、视觉或其他方式向列车驾驶员传达信号信息。
中央控制系统是用来控制和监控整个城轨信号系统的设备，它能够通过远程操作实现对信号机、轨道电路和车载信号设备的监控和控制。
2. 城轨信号系统的基本原理城轨信号系统的基本原理是通过信号机向列车驾驶员传达列车运行的指令和信息，从而控制列车的运行。
信号机通常采用红、黄、绿等颜色来表示不同的列车运行状态，例如红色代表停车、黄色代表减速、绿色代表通行等。
列车驾驶员根据信号机的显示来判断列车的运行状态，从而控制列车的速度和停车位置。
此外，城轨信号系统还通过轨道电路监测轨道上列车的位置和运行状态，从而保证列车的运行安全和有序。
3. 城轨信号系统的分类城轨信号系统根据不同的功能和用途可以分为多种类型，例如列车信号、车站信号、调度信号等。
列车信号主要用于向列车驾驶员传达列车的运行指令和信息，它通过信号机的显示来控制列车的速度、停车位置等。
车站信号主要用于控制车站的列车进站、出站、停靠等操作，它通过信号机的显示来向列车驾驶员传达车站的信息和指令。
调度信号主要用于控制列车的运行和调度，它通过中央控制系统实现对列车的运行和调度。
城市轨道交通信号系统组成
3
列车在车辆段/停车场运行的目的与正线不同。车辆段/停车场 是列车存放及维修保养的场所，设有停车列检库线、检修库线、 洗车线、试车线等；而停车场与车辆段的区别在于，停车场没 有车辆架修与大修的功能。相对于正线而言，车辆段线路的特 点是道岔多、线路多，列车运行所经过的线路分支多，列车在 车辆段/停车场内允许运行的最高速度为25 km/h。因此，在车 辆段/停车场范围内对列车运行的控制主要是对列车路径的控制， 即为了使列车按照正确的路径（进路）安全行驶，必须保证指 定进路上无车占用，道岔位置正确，无敌对进路。在这样的前 提下，防护进路的信号才能开放，传递给司机明确的行车指令， 控制列车驶入进路。车辆段/停车场采用独立的联锁系统，联锁 系统是保证列车运行安全，实现进路、道岔、信号之间相对制 约关系的系统，具有高可靠性、高安全性和可维护性。
1.1 车辆段信号系统
4
车辆段联锁设备用以实现对车辆段的进路控制，并通过车辆段ATS分 机与行车指挥中心交换信息。早期，车辆段联锁设备采用6502电气 集中联锁，近年来逐步采用计算机联锁设备。城市轨道交通车辆段信 号设备一般采用国产计算机联锁设备，试车线多采用与正线相同的进 口ATC设备。 列车在车辆段/停车场内的作业主要有出入段/场的列车作业、段/场 内的调车作业及试车线的试车作业。车辆段/停车场内的所有作业均 由车辆段/停车场联锁系统控制，车辆段/停车场内的试车作业须在信 号楼控制室与试车线控制室完成控制权的交接后才可进行。 先进的车辆段信号控制系统包括联锁系统、进路控制设备、接近通知、 终端走过防护和车次号传输设备等，其特点是信号一体化。这些设备 由局域网连接并经过光缆与调度中心相通。列车的整备、维修和运行 相互衔接成一个整体，保证了城市轨道交通的高效率和低成本。 车辆段内试车线设置若干与正线相同的ATP轨道电路和ATO地面设备， 用于对车载ATO设备进行静、动态试验。 在车辆段内设有相应的日检/月检设备用于列车的常规检测。
轨道交通信号系统
城市轨道交通信号系统的构成城市轨道交通的信号系统：列车自动控（ATC）系统。
列车自动控制（ATC）系统的三个子系统：列车自动监控（ATS）子系统;列车自动防护（ATP）子系统;列车自动运行（ATO）子系统。
铁路及不设ATC的城市轨道交通系统一般由闭塞、联锁及调度集中三个部分组成闭塞系统：保证列车在区间运行安全的设备联锁系统：保证列车在车站运行安全的设备调度集中系统：调度员对全线（或几条线）集中控制、监督设备信号的作用：（1）确保列车运行的安全，防止追尾和冲突；（2）提高运行效率（在保证安全的前提下，缩短行车间隔）；（3）实现列车运行的自动化列车速度自动控制按时刻表自动运行保证安全间隔实现列车运行的自动调整保证列车安全准点运行保证程序定位停车的精度列车必须根据信号的命令运行，没有信号指示，列车的运行安全完全由调度员、值班员、司机来保证（负全责）。
联锁设备主要完成：1.进路的建立也就是道岔的动作、进路的锁闭；2.检查信号开放的条件以后，开放相应的信号；3.列车进入信号机内方以后，信号自动关闭；4.列车按所建立的进路通过以后，满足“三点检查”的前提下，使进路自动地“逐段解锁”。
等什么叫联锁：车站内信号机、道岔、轨道电路（进路）三者必须建立的一种制约关系—联锁关系进路：列车运行的路径道岔：决定列车运行的进路信号机：防护列车运行的进路进路的锁闭和解锁进路的锁闭和解锁是指进路中的道岔区段的锁闭和解锁。
进路中道岔区段的锁闭方式：信号开放时，必须把进路上的所有的道岔锁闭在规定的位置，并且把敌对信号机锁闭在未建立的状态，这种锁闭叫进路锁闭。
进路锁闭有两种：预先锁闭指进路锁闭、信号机开放后，列车尚未驶入接近区段，这时进路处于预先锁闭状态。
完全锁闭（接近锁闭）指进路锁闭、信号机开放后，列车已经驶入接近区段，进路已处于完全锁闭状态。
进路的解锁方式：正常解锁：列车由进路始端进入，驶离进路终端后，进路自动解锁（即进路上每个道岔区段依次解锁）关于进路解锁的“三点检查”“三点检查” ：是指列车由WG进1DG，又出清WG，继续前进，进入3－5DG，出清1DG，使1DG解锁；列车进入7DG，出清3－5DG，使3－5DG解锁；列车进入1G，出清7DG，使7DG解锁。
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）。
城市轨道交通信号系统组成
城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通的信号系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成了一个高效的综合自动化系统，如图1-1所示。
自城市轨道交通问世以来，其安全程度和载客能力不断得到提高，信号系统也不断完善和得到发展。
随着经济的发展，世界各国城市人口急剧膨胀，对城市轨道交通的载客能力提出了越来越高的要求，最重要而有效的措施就是缩短列车运行间隔。
在这种情况下，随着计算机技术的飞速发展，城市轨道交通信号技术日趋成熟，成为城市轨道交通不可缺少的组成部分。
图1-1城市轨道交通信号系统框图一、列车运行自动控制系统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）及列车自动监控（ATS）三个系统，简称“3A”。
系统需设置行车控制中心，沿线各车站设计为区域性联锁，其设备放在控制站（一般为有岔站），列车上安装有车载控制设备。
控制中心与控制站通过有线数据通信网连接，控制中心与列车之间可采用无线通信进行信息交换。
ATC系统直接与列车运行有关，因此ATC系统中的数据传输要求比一般通信系统的安全性、可靠性、实时性更高。
ATC地面设备分布如图1一2所示（不同制式的ATC设备组成可能不同，本图以西门子公司的ATC为例。
1．ATP子系统ATP子系统的功能是对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输人，与ATS、ATO及车辆系统接口并进行信息交换。
ATP子系统不断将从地面获得的前行列车位置信息、线路信息、前方目标点的距离和允许速度信息等通过轨道电路等传至车上，由车载设备计算得到当前所允许的速度，或由行车指挥中心计算出目标速度传至车上，由车载设备测得实际运行速度，依此来对列车速度实行监督，使之始终在安全速度下运行，以缩短列车运行间隔，保证行车安全。
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。
(完整word版)城市轨道交通信号基础设备
城市轨道交通信号基础设备第一节继电器一、继电器原理继电器是一种电磁开关，是实现自动控制和远程控制的重要设备。
根据电磁原理随着衔铁的动作，动接点与静接点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。
继电器类型很多，但均由电磁系统和接点系统两部分组成。
电磁系统主要包括线圈、铁芯、衔铁等,接点系统由动接点和静接点组成.最简单的电磁继电器如图2—1所示.它就是一个带接点的电磁铁,其动作原理也与电磁铁相似。
当给线圈中通以一定数值的电流后，在衔铁和铁心之间就产生一定数量的磁通,该磁通经铁心、衔铁、轭铁和气隙形成一个闭合磁路,铁心对衔铁就产生了吸引力。
吸引力的大小取决于所通电流的轭铁大小.当电流增大到一定值时,吸引力增大到能克服衔铁向铁心运动的阻力时（主要是衔铁自重)，衔铁就被吸向铁心;当线圈中没有电流时，衔铁由于重力作用被释放.由衔铁带动的动接点(随衔铁一起动作的接点）也随之动作,与动合接点（前接点，以下称前接点)接通。
此状态称为继电器励磁吸起（以下简称吸起）.可见，继电器具有开关特性，可利用它的接点通、断电路，构成各种控制和表示电路。
如图2-1的信号点灯电路,前接点接通时点亮绿灯，后接点接通时点亮红灯。
图2-1 电磁继电器的基本原理二、继电器的作用继电器具有继电特性,能以极小的电信号来控制执行电路中相当大功率的对象，能控制数个对象和数个回路，能控制远距离的对象。
由于继电器的这种性能，给自动控制和远程控制创造了便利的条件，所以，它广泛应用于国民经济各部门的生产过程控制和国防系统的自动化和远动化之中，也广泛应用于铁路信号的各个方面。
故障一安全原则是铁路信号设备必须遵循的原则，当系统任何部分发生故障时，应确保系统的输出处于安全状态。
随着电子技术的迅速发展，电子器件尤其是计算机以其速度快、体积小、容量大、功能强等技术优势，在相当大程度上逐渐取代继电器，构成自动控制和远程控制系统，使技术水准大大提高。
但与电子器件相比，继电器仍存在一定优势，尤其是具有故障一安全性能，因此不仅现在，而且在未来一定时期内，继电器在铁路信号领域仍将起着重要作用例如在计算机联锁设备中，尽管以计算机为核心，但还采用继电器电路作为系统主机与信机、轨道电路、转辙机的接口电路。
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十、城市轨道交通正线信号系统组成
2号线信号系统是由卡斯柯信号有限公司提供的CBTC （基于无线通信的列车控制系统）系统，采用点式ATP 和联锁两级后备模式。
系统包含ATP （列车自动防护）、ATO （列车自动运行）子系统、ATS （列车自动监控）子系统、CBI(计算机联锁)子系统、DCS(数据通信)子系统、MSS(维护支持)子系统等。
2号线采用卡斯柯提供的基于无线通信的移动闭塞系统，系统由五个主要的子系统组成：
（1） A TP/ATO 子系统 （2） C BI 子系统 （3） A TS 子系统
（4） DCS 子系统
（5） MSS 子系统
ATP/ATO子系统包括轨旁ATP设备和车载ATP/ATO设备。
轨旁ATP设备对全部在线列车进行安全控制，它由ZC（区域控制器）、LC（线路控制器）、DSU（数据存储单元）和LEU（欧式编码器）等室内设备和信标室外设备组成。
车载ATP/ATO设备主要包括CC（车载控制器）、DMI（司机显示单元）、编码里程计和信标天线。
◆轨旁ATP设备：
① ZC（区域控制器）
ZC采用3取2冗余结构配置，主要功能是处理线路占用、自动防护和进路等信息。
根据CC设备发送的列车精确位置信息，ZC设备为列车计算保护区域，并通过车地无线通信向ZC内每列车发送移动授权。
② LC（线路控制器）
LC和ZC配置一样，采用3取2冗余结构配置。
LC控制ZC和
CC的应用软件和配置数据版本的校核，并在通信过程中向ZC和
CC提供内部时钟同步。
LC主要功能：
更新ATS发送的TSR信息
管理线路的TSR（临时限速）
负责存储
③ DSU（数据存储单元）
DSU由一台式计算机组成，用于向CC设备上传新版本的应用
软件和静态线路描述，并对这些文件进行升级管理。
④信标
信标用于实现列车在线路上的定位功能。
当列车信标天线越过地面
信标时，信标天线将发送能量信息激活信标，信标将预先存储的报文信
息发送给车载设备。
列车通过时，CC使用该信息初始化、重新修正列车
位置、校准编码里程计。
◆车载ATP/ATO设备：
① CC（车载控制器）
每列列车头尾各配置一套CC设备。
两台CC计算
机均运行在热备状态，每台都能够独立安全地驾驶列
车。
CC子系统主要实现下列功能：
（1）列车运行防护
（2）管理列车在车站准确停车
（3）车站停车和发车时间管理
（4）安全停车管理
CBI子系统的设备主要分布在设备集中站，主要由ZLC（联锁系统）、传输网络、HMI（现地工作站）、系统维护台（SDM）及继电接口电路组成。
其具体构成如图所示：
ATS子系统是实现列车和信号设备监控、实现行车指挥和管理的重要子系统。
主要分布于控制中心、正线设备集中站、正线非设备集中站和车辆段/停车场。
系统采用热备冗余方式，保证系统有高度的可用性。
ATS子系统设备组成：
①控制中心：行车调度工作站、大屏接口计算机、ATS通信处理器（FEP）、CATS（中央ATS）数据库服务器、CATS应用服务器、系统管理/维护诊断工作站、运行图编辑工作站和打印机等；
②设备集中站：主/备车站ATS分机、ATS工作站和DTI（发车计时器）等；
③非设备集中站：DTI接口机、DTI和光电转换器等；
④车辆段/停车场：车站ATS分机、ATS终端、打印机和光电转换器等。
DCS有线骨干网络用于连接轨旁和中心的信号
设备，采用MSTP（基于SDH的多业务传送平台）技
术，实现信息的传输，它是冗余的、多业务和高可
靠性的系统。
DCS通信系统由轨旁有线通信骨干网和车地无
线通信网络组成。
DCS无线通信网采用OFDM（正交频分复用）扩
频技术，用波导管作为无线传输媒介，实现车-地信
息传输。
MSS 是整个信号系统的设备状态监测和维护辅助工具，主要用于维护信息的采集，帮助维修调度人员对故障设备进行定位，管理维修作业。
调度员可借助信号维护监测子系统制定计划与安排维修工作，达到比传统人工方式更加有效的效果。
ATP 子系统由车载设备和地面设备组成，必须符合故障-安全的原则，并具有自检和自诊断能力。
其主要功能包括：
(1)列车间隔控制功能 (2)超速防护功能 (3)列车定位/测速功能 (4)倒退防护/零速监测功能 (5)车门/屏蔽门控制安全监控功能 (6)紧急制动 (7)车轮空转/滑动补偿 (8)站台非常情况下紧急停车功能
(9)列车完整性监督
(10)支持不同驾驶模式下列车控制功能
(11)车载信号设备的人机界面，主要显示及
报警功能
(15)子系统车载设备日检
(16)ATP 子系统设备状态记录统计、打印
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 的指令自动驾驶列车运行，自动完成启动、牵引、巡航、惰行和制动控制，确保达到列车运行的设计间隔及旅行速度。
(1)根据ATS 的指令实现列车自动驾驶 (2)实现±0.25m 的车站精确停车功能 (3)列车区间运行时分的控制功能 (4)车门、安全门/屏蔽门控制功能
(5)与ATS 、ATP 交换信息及控制车载广播
(6)合理控制列车运行满足乘客舒适度及节
能要求的功能
ATS 子系统完成运行图编辑、运行图自动调整、列车运行控制、列车运行状态显示、进路自动排列、运行历史记录、运行报表制作、行调人员培训等功能。
ATS 子系统在ATP 、ATO 子系统的支持下完成对列车运行的自动监控，实现以下基本功能：
① 根据计划运行图及列车位置自动生成进路控制命令，传送到车站联锁设备，设置列车进路。
② 自动完成正线区段内列车识别号(服务号，目的地号等)跟踪功能，列车识别号可由中央ATS 根据时刻表自动生成或调度员人工设定、修改或删除。
③ 列车计划运行图与实际运行图的比较功能和计算机辅助调度的功能，能够根据列车实际的偏离情况，自动生成调整计划供调度员参考。
（对于单列车的运行偏离，在系统允许范围内将进行自动调整，而当全线的运行秩序被打乱时，应可按等间隔运行的原则生成调整计划，经调度员确认后对全线列车进行调整。
自动或人工调整列车将与ATO 结合进行。
）
④ 采用网络技术及密码授权措施，调度员可在ATS 计算机上进行人工介入设置进路、对列车运行进行调整。
⑤ 在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理，具有较强的自动生成功能、冲突检查功能和人工介入修改功能。
⑥ 与计算机联锁系统结合，能在中央控制状态下或车站控制状态下将部分或所有信号机置于自动进路模式。
⑦ ATS 子系统通过OCC 大屏幕显示系统及调度台操作工作站，能对在线运营列车位置进行
监视功能。
能对车站及区间轨道区段、道岔、信号机、列车等的状态进行监视，设备故障情况下能在行调工作站及维修工作站上给出报警及故障源提示。
⑧在中央专用的设备上提供模拟和演示功能，用于培训及参观显示。
⑨通过设在车辆段的终端，向车辆段运转室值班员及车辆派班人员提供列车运营计划信息，用于编制车辆运用计划。
⑩ ATS网络应具有可扩展性，其网络的通信协议应采用国际标准协议。
11 ATS子系统在控制中心与通信时钟系统接口，实现与整个地铁系统的时钟同步。
12无论是中央控制还是车站控制，人工控制权限均高于自动控制权限。
在各种模式转换过程中，新的控制模式转换成功前，原控制模式保持不变。
13能自动进行运行统计，包括列车报告、车站报告、车次号报告以及各种运行记录等；具有自行制表功能，工作人员能对运行资料库进行访问，根据需求自行制表。
所有报告均能根据要求进行显示和打印。
联锁设备是实现道岔、信号机、轨道区段间的正确联锁关系及进路控制的安全设备，必须符合故障－安全原则，并具有自检和自诊断能力。
主要功能有：
(1)自动按联锁关系排列、建立、解锁列车进路。
(2)对敌对进路、延续进路、侧翼道岔、超限区段、ATP保护区段进行防护。
(3)根据安全要求建立列车进路ATP保护区段。
(4)向ATP提供信息(信号机状态、进路设置、保护区段建立、轨道区段的临时限速、区间运行方向)。
(5)与ATS系统结合，实现车站和中央两级控制，实现自动和人工控制两种模式办理进路。
人工控制分为中央人工和联锁站人工控制两级，自动控制分为ATS中央和ATS车站自动和车站联锁自动三级。
(6)联锁系统具备完善自诊断、报警、远程诊断系统接口功能。
(7)具有在联锁控制工作站上设置工作权限的功能。
(8)与车辆段联锁系统和联络线信号设备之间具有逻辑照查接口功能。
(9)当ATP功能尚不具备或完全丧失时，应具有联锁防护功能。
5 MSS子系统
信号系统应具有完善的故障自诊断功能，对全线的中央设备、车站设备、轨旁设备、车载设备以及车-地通信设备进行实时监督和故障报警，其主要功能为：
(1)实现基础信号设备如信号机、道岔、列车占用/空闲检测设备等的监测报警功能。
(2)实现正线ATC系统设备的监测报警信息的处理功能。
(3)实现所有信号设备状态信息的收集、存储、统计、显示、打印功能。
(4)在控制中心和维修中心值班(调度)所在地，可利用维护监测终端监督、监测全线的所有信号设备的工作状态等。