第十三章城市轨道交通信号设备铁路信号基础郑伟201
城市轨道交通基础信号设备课件
城市轨道交通讯号系统维护保养的内容及方法
内容
方法
城市轨道交通讯号系统维护保养包括对各种 信号设备进行日常巡检、定期测试、清洁、 润滑等作业，以及对设备进行预防性维修和 更换易损件等。
维护保养方法包括目视检查、功能测试、触 觉检查、听觉检查等，以及使用专业工具和
检测设备进行更深入的检查和测试。
城市轨道交通讯号系统故障诊断与排除方法
成熟阶段
现代城市轨道交通讯号系统已经 实现了高度自动化和智能化，能 够实现列车的远程控制和自动化
运营。
02
基础信号设备
轨道电路
01
02
03
轨道电路的组成
轨道电路由轨道、轨道绝 缘、轨道继电器等组成， 是城市轨道交通讯号系统 的基础设备之一。
轨道电路的作用
轨道电路的作用是检查列 车是否占用轨道，并将检 查结果传输给联锁设备， 以确保列车运行的安全。
城市轨道交通基础信号设备 课件
目 录
• 城市轨道交通讯号系统概述 • 基础信号设备 • 联锁系统 • 列车运行控制系统 • 城市轨道交通讯号系统的维护与保养
01
城市轨道交通讯号系统概 述
信号系统的定义与作用
定义
城市轨道交通讯号系统是指通过控制列车运行速度、保证列车安全、提高运输 效率的信号设备系统。
定义
联锁系统是指通过技术手段，将城市轨道交通线路中的信号 机、道岔、进路等设备进行逻辑关联和控制，实现信号的联 锁和进路的自动排列。
作用
联锁系统是城市轨道交通讯号系统的核心，其作用是确保列 车在行驶过程中的安全和高效，防止列车冲突和事故的产生 。
联锁系统的组成及功能
组成
联锁系统主要由计算机硬件、网络通讯设备、输入输出设备等组成，其中计算机 硬件是核心部分，负责实现信号的逻辑处理和计算。
城市轨道交通信号基础课程标准
《铁路信号基础设备维护》《铁路信号基础设备维护》课程标准课程名称：铁路信号基础设备维护与检修适用专业：城市轨道交通控制一、课程性质和任务1.课程性质：《铁路信号基础设备维护》是城轨控制专业核心课程之一。
该课程主要培养学生信号设备日常维修的核心职业能力，通过该课程的学习使学生掌握城轨信号基础设备的组成、工作原理和检修方法，同时会熟练使用检测仪表进行设备的故障检测和排除。
其前修课程为电工电子技术、脉冲数字电路、计算机绘图、电工电子综合实训等。
这些课程的学习为学生学好本门课储备了基础知识和基本技能。
同时，本课程的学习，又为后续课程提供必要的理论知识和操作技能，打下了坚实的基础，后续课程为车站信号、区间信号、驼峰信号以及信号新技术等，这些课程主要是围绕具体控制电路进行系统的运行、故障处理讲解，而这些控制系统就是由信号基础设备联锁组成的，所以，只有学习了本门课程，全面掌握了基础设备的有关理论和操作技能，才能继续学习后续具体控制系统。
2.课程任务通过在虚拟城轨信号工区的工作情境下进行信号工技能训练，使学生接触生产实际，通过基本信号设备的维修全程训练，掌握城轨信号基础设备相关知识和维修技能。
依托城轨和城市轨道交通，以信号设备日常维修能力培养为主线，以服务为宗旨，以就业为导向，以工学结合为途径，培养德智体美全面发展，能够胜任信号工岗位的“精维修、高技能、高素质”人才。
并考取中级信号工职业资格证书。
3、课程标准设计思路1）基于工作过程的学习内容以《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》、《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》、《关于制订高职高专专业教学计划的原则的意见》等文件精神为基本依据。
在选择和组织课程的内容时，基于工作过程的完整性，根据城轨企业一线信号工岗位职业能力分析，汲取了长年从事信号工岗位技术工人的经验与建议，以信号基础设备维修工作任务为载体确定课程内容，紧密围绕典型的职业活动，有目的地将专业知识按心理认识规律展开，同时兼顾学科理论的逻辑顺序，使课程内容更加实用，更具职业教育特色，学生所掌握的知识和技能也更加扎实。
第十三章城市轨道交通信号设备铁路信号基础郑伟201
第十三章城市轨道交通信号设备铁路 信号基础郑伟201
❖ 继电集中联锁
▪ 6502继电集中联锁
早期的城市轨道交通，如北京、上海、广州 地铁的车辆段曾采用6502继电集中联锁。
第十三章城市轨道交通信号设备铁路 信号基础郑伟201
❖ 计算机联锁
▪ 计算机联锁应用于城市轨道交通
• ATP子系统
– 功能
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入，与ATS、 ATO及车辆系统接口进行信息交换。
第十三章城市轨道交通信号设备铁路 信号基础郑伟201
第十三章城市轨道交通信号设备铁路 信号基础郑伟201
❖ 轨道电路
对于城市轨道交通，除车辆段内可采用50Hz相 敏轨道电路外，需要采用音频轨道电路，不仅用来 检测列车是否占用，更重要的是传输ATP信息。
第十三章城市轨道交通信号设备铁路 信号基础郑伟201
第十三章城市轨道交通 信号设备铁路信号基础
郑伟201
2021/4/15
第十三章城市轨道交通信号设备铁路 信号基础郑伟201
城市轨道交通（包括地下铁道和轻轨铁路）信 号设备是城市轨道交通的主要技术装备，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。现代化的城市轨道交通要求城市轨道交通 信号设备的现代化。
第十三章城市轨道交通信号设备铁路 信号基础郑伟201
▪ 信号显示
色灯信号机的机构有单显示、二显示、三显示。 单显示机构仅用于阻挡信号机。二显示和三显示可以 单独使用，也可以组合（以及与单显示机构组合）构 成各种信号显示。
城市轨道交通信号基础复习资料教材课程
详细描述：城市轨道交通信号是指导列车安全、高效运行的关键因素，它通过各 种信号设备向列车传达运行指令，确保列车按照规定的时间、速度和方向行驶。
城市轨道交通信号系统的组成
总结词：系统构成
详细描述：城市轨道交通信号系统由多个子系统组成，包括列车控制系统、联锁系统、自动闭塞系统、调度集中系统等。这 些子系统协同工作，共同完成列车运行的指挥任务。
利用无线通信技术，实现列车与地面设备之间的连续、双向信息传输，提高列车控制精度 和安全性。
有源电能管理系统
通过有源电能管理系统，对列车运行过程中的电能进行实时监测与优化控制，降低能耗。
基于大数据的决策支持系统
利用大数据技术，对海量数据进行挖掘和分析，为决策者提供科学依据和支持。
谢谢
THANKS
智能化与自动化发展趋势
列车自动驾驶技术
随着人工智能和自动化技术的发展，列车自动驾驶将成为未来城 市轨道交通信号系统的重要发展方向。
智能调度系统
通过大数据、云计算等技术，实现智能调度，提高列车运行效率 和安全性。
自动化检修维护
利用物联网和传感器技术，实现信号设备的自动检测与维护，降 低运营成本。
信号系统互联互通技术发展
维修人员管理
对维修人员进行培训、考核和评 估，提高维修队伍的专业水平。
05 城市轨道交通信号安全与可靠性
CHAPTER
信号安全技术措施
信号设备冗余设计
01
通过多重备份和冗余系统，确保信号设备在故障情况下仍能正
常运行。
信号设备故障检测与诊断
02
采用先进的故障检测与诊断技术，及时发现并处理设备故障。
信号设备安全防护
03
采取物理和逻辑安全措施，防止未经授权的访问和恶意攻击。
城市轨道交通信号基础设备
城市轨道交通信号基础设备
• 列车运行自动控制系统（ATC）
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。
城市轨道交通对其信号系统提出与铁路不尽相 同的要求。
•安全性要求高 •通过能力大 •保证信号显示 •抗干扰能力强 •可靠性高 •自动化程度高
城市轨道交通信号基础设备
• 城市轨道交通信号系统的特点
城市轨道交通信号系统沿袭铁路的制式，但由 于其自身的特点，与铁路的信号系统有一定的区别。 城市轨道交通信号系统的特点是：
城市轨道交通信号基础设备
集中联锁车站配备一套适用于联锁设备、ATS、 ATP、ATO设备的在线式UPS及可提供15min后备 电源的蓄电池组。
为确保行车安全和线路最大通过能力，一般 最大通过能力小于30对/h的线路宜采用ATS和ATP 系统，实现行车指挥自动化及列车的超速防护。 在最大通过能力较低的线路，行车指挥可采用以 调度员人工控制为主的CTC系统。最大通过能力 大于30对/h的线路，应采用完整的ATC系统，实 现行车指挥和列车运行自动化。
定修段内试车线设若干段与正线相同的 ATP 轨 道电路和 ATO 地面设备，用于对车载 ATC 设备用 进静、动态试验。
城市轨道交通信号基础设备
• 南昌地铁1号线信号系统的分布情况
按地域可以信号系统分成五部分：地铁大夏控 制中心设备、正线24车站及轨旁设备、定修段（停 车场）设备、试车线设备、车载设备。
城市轨道交通信号设备概述教学课件
自动闭塞系统主要由轨道电路、应答器、中心计算机等组成。
轨道电路的原理
轨道电路的概述
轨道电路是城市轨道交通信号系统中的重要组成部分，用于检测列 车的占用和空闲状态。
轨道电路的工作原理
轨道电路通过接收发送端发送的信号，经过传输线路传输到接收端 ，接收端通过检测信号的变化来判断列车的占用或空闲状态。
联锁系统
用于控制信号机、道岔等 轨道电路设备的逻辑关系 ，实现进路控制和道岔控 制。
通信系统
用于实现列车与控制中心 、车站之间的信息传输和 通信，包括无线通信、光 纤通信等。
信号设备的基本功能
列车位置检测
列车速度控制
通过轨道电路、应答器等设备检测列车位 置，实现列车追踪和定位。
根据列车位置和速度，通过ATP系统控制列 车运行速度，确保列车运行安全。
提高运输效率
通过精确的信号控制，实 现列车的快速、有序运行 ，提高城市轨道交通的运 输效率。
提升乘客出行体验
信号设备的稳定运行能够 减少列车延误，提高乘客 出行的准时性和舒适度。
信号设备的分类
列车控制系统
用于控制列车运行速度和 间隔，包括ATP（列车自 动防护）系统和ATO（列 车自动运行）系统。
系。
联锁系统的功能
联锁系统的主要功能包括进路控制 、道岔控制和信号控制等。
联锁系统的组成
联锁系统主要由联锁计算机、输入 输出接口设备、控制台等组成。
自动闭塞系统的原理
自动闭塞系统的概述
自动闭塞系统是城市轨道交通信号系统中的重要子系统，用于实 现列车的自动闭塞控制。
自动闭塞系统的功能
自动闭塞系统的主要功能包括区间闭塞、列车追踪和自动停车等。
通过技术手段对信号设备进行安全监测，及时发 现并预防安全风险。
城市轨道交通信号设备概述课件
目录
• 城市轨道交通讯号设备概述 • 城市轨道交通讯号设备的功能与特点 • 城市轨道交通讯号设备的安装与维护 • 城市轨道交通讯号设备的安全性 • 城市轨道交通讯号设备的发展趋势
01
要性
确保列车安全运行
城市轨道交通讯号设备是列车安 全运行的保证，通过信号控制列 车运行，避免列车相撞或超速等
列车运行图编制
根据运营需求，信号设备能够自动生成列车运行 图，为调度指挥提供根据。
列车信息传输功能
01
02
03
列车位置报告
设备实时报告列车的精确 位置，为列车控制和调度 提供必要的信息。
控制命令传输
调度中心可以通过信号设 备向列车发送控制命令， 如加速、减速、停车等。
状态信息反馈
设备能够实时反馈列车和 信号设备的状态信息，帮 助维护人员及时发现并处 理故障。
通过对设备运行数据的分析，预测潜伏的故障风险，提前采取预 防措施。
04
城市轨道交通讯号设备的安全性
城市轨道交通讯号设备的安全性
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05
城市轨道交通讯号设备的发展趋势
城市轨道交通信号(复习提纲)
1.城市轨道交通信号系统的特点（P6）1）车载信号为主体信号，地面信号为辅助信号2）正线信号设置成自动信号3）正线有岔站设置成地面信号机2.轨道电路（P9）是利用钢轨线路和绝缘节构成的电路（是什么）基本原理：是以运行线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘（或电气绝缘），接上送电和受电设备构成的电路。
作用：1）监督列车对轨道区段的占用，检测列车所占用的轨道区段2）传递行车信息分类：1）根据轨道电路传输的信息：模拟轨道电路和数字轨道电路（不再使用直流轨道电路，都是交流轨道电路，专指工频50Hz的轨道电路调制方式：调幅、调频［大多数］）2）工作方式：开路式轨道电路和闭路式～（开路式：发送设备和接收设备安装在轨道电路的同一端［断轨是无法检测，不安全］断路式：发送和接受在两端）3）所传送的电流特性：连续式、脉冲式、交流计数电码式、数字编码式4）轨道区段的分割方式：有绝缘轨道电路和无绝缘～5）设置地点：站内～、区间～6）牵引方式：非电化区段～、电化区段～7）通道：单轨条～、双轨条～划分原则1）有信号机的地方必须设置绝缘节，信号机内外方向为不同的轨道电路区段2）凡事能平行运行的进路，其间应设钢轨绝缘（例如：渡线道岔上的钢轨绝缘）3）一个轨道电路内，单动不超过3组，复式交分不超过2组4）提高效率——适当划短线路，也不能太短，使道岔及时解锁3. 信号机（P11）是铁路及城市轨道交通的轨旁基础设备，以地面信号为主体信号的铁路信号系统。
（补充：信号分类：视觉、听觉信号；固定、移动信号）（一）铁路的信号机设置（1）进站～（2）出站～（3）站内调车～（4）进路～、遮断～、驼峰～等（不作详细介绍）（二）城市轨道交通信号机设置（1）以车载信号为主体信号信号（P22）红色：停车信号绿色：按规定速度运行蓝色：调车禁止信号月白色：调车信号机的允许信号4．转辙机（P43）作用：1）转换道岔尖轨的位置，根据需要将道岔转换至定位或反位2）道岔转至所需位置而且尖轨密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔3）正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，应给出相应的表示4）道岔被挤或因故处于“四开”（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出警报及表示5.轨道交通信号基础设备包括信号继电器、信号机、转辙机、轨道电路等设备。
《城市轨道交通信号》课件
信号系统维护和检修 的案例分析
信号系统维护和检修 的注意事项
信号系统维护和检修 的未来发展趋势
PART SEVEN
智能化：采用先进的人工智能技术，提高信号系统的智能化水平 集成化：将信号系统与其他系统进行集成，提高系统的整体性能 安全化：加强信号系统的安全性，提高系统的可靠性和稳定性 绿色化：采用环保节能的技术，降低信号系统的能耗和污染
应答器可以识别列车的位置、速度 等信息，为信号系统提供决策依据
添加标题
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应答器用于接收和发送信号，实现 列车与信号系统的通信
应答器可以提高列车运行的安全性 和效率，降低运营成本
PART FOUR
组成：包括车载 设备、地面设备、 中央控制中心等
功能：实现列车的 自动驾驶、自动停 车、自动调整速度 等功能
信号系统安全保障的重要性：确保列车运行安全，防止事故发生 信号系统安全保障的实践：采用先进的信号技术，如CBTC、ATC等 信号系统安全保障的案例分析：分析国内外城市轨道交通信号系统安全保障的成功案例
信号系统安全保障的挑战与对策：分析当前城市轨道交通信号系统安全保障面临的挑战，并提出相应的对策
PART SIX
应用：广泛应用于 地铁、轻轨、有轨 电车等城市轨道交 通系统中
特点：提高了列 车运行的安全性、 可靠性和效率
ATC 系 统 分 为 固 定 式 和 移 动 式 两 种 固 定 式 ATC 系 统 通 过 固 定 设 备 实 现 列 车 控 制 ， 如 轨 道 电 路 、 信 号 机 等 移 动 式 ATC 系 统 通 过 车 载 设 备 实 现 列 车 控 制 ， 如 车 载 信 号 接 收 器 、 车 载 计 算 机 等 ATC 系 统 的 特 点 包 括 ： 提 高 列 车 运 行 效 率 、 保 障 列 车 运 行 安 全 、 降 低 运 营 成 本 等
《铁路信号基础设备》课程教学大纲
《铁路信号基础设备》课程教学大纲(Basic instrument of railway signaling)一、课程目标1、任务和地位、知识要求：本课程是为铁道信号专业开设的专业基础课，该专业培养铁道信号专业领域中高级工程技术人才，要求学生系统掌握铁道信号专业设备中共同的主要基础设备及原理，包括信号机、动力转辙机、继电器、轨道电路、信号电源等设备。
本课程的开设既保持了有关基础设备知识必要的系统性、完整性和深入程度，又使车站信号、区间信号、远程控制及编组站综合自动化等多门后续专业课的内容更为紧凑和深入，衔接更为密切。
2、能力要求：通过本课程的学习，使学生对有关基本概念、基本知识、基本理论按“了解、掌握、重点掌握”三个层次进行。
“了解”即要求学生对这部分内容知道，对其中所涉及到的内容理解；“掌握”即要求学生对这部分内容有较深入的理解，并把握。
“重点掌握”即要求学生对这部分内容能够深入理解并熟练掌握，同时能够灵活地进行分析和运用到实际中。
二、教学内容的基本要求和学时分配2、具体要求第一章色灯信号机[目的要求]：通过本章的学习，重点掌握铁路信号色光的基本概念，掌握色灯信号机的结构，了解色灯信号机的光学系统。
[教学内容]色灯信号机的结构、色灯信号机的光学系统、铁路信号色光的基本概念[重点难点]铁路信号色光的基本概念[教学方法] 讲授[作业] 铁路色灯信号机不同结构及工作原理分析[课时] 4第二章动力转辙机[目的要求]：通过本章的学习，重点掌握电动转辙机，掌握电空转辙机。
[教学内容] 电动转辙机、电空转辙机[重点难点] 电动转辙机的结构及原理[教学方法] 讲授[作业] 电动转辙机的各部件的工作原理[课时] 4第三章继电器[目的要求]通过本章的学习，重点掌握继电器的工作原理和应用，掌握继电器特性，了解接点电路设计基础和方法。
[教学内容]继电器的主要结构及发展趋势、继电器的机械特性与牵引特性、直流电磁继电器的工作原理、交流继电器的工作原理、继电器的时间特性、继电器接点、继电器的应用、继电器接点电路逻辑基础[重点难点]继电器的应用、继电器接点电路逻辑基础[教学方法] 讲授[作业] 继电器原理分析和简单电路设计[课时] 10第四章传感器原理[目的要求] 通过本章的学习，重点掌握传感器的结构及工作原理，掌握其测量电路，了解其特性及应用。
城市轨道交通信号基础课程标准
《铁路信号基础设备维护》《铁路信号基础设备维护》课程标准课程名称：铁路信号基础设备维护与检修适用专业：城市轨道交通控制一、课程性质和任务1.课程性质：《铁路信号基础设备维护》是城轨控制专业核心课程之一。
该课程主要培养学生信号设备日常维修的核心职业能力，通过该课程的学习使学生掌握城轨信号基础设备的组成、工作原理和检修方法，同时会熟练使用检测仪表进行设备的故障检测和排除。
其前修课程为电工电子技术、脉冲数字电路、计算机绘图、电工电子综合实训等。
这些课程的学习为学生学好本门课储备了基础知识和基本技能。
同时，本课程的学习，又为后续课程提供必要的理论知识和操作技能，打下了坚实的基础，后续课程为车站信号、区间信号、驼峰信号以及信号新技术等，这些课程主要是围绕具体控制电路进行系统的运行、故障处理讲解，而这些控制系统就是由信号基础设备联锁组成的，所以，只有学习了本门课程，全面掌握了基础设备的有关理论和操作技能，才能继续学习后续具体控制系统。
2.课程任务通过在虚拟城轨信号工区的工作情境下进行信号工技能训练，使学生接触生产实际，通过基本信号设备的维修全程训练，掌握城轨信号基础设备相关知识和维修技能。
依托城轨和城市轨道交通，以信号设备日常维修能力培养为主线，以服务为宗旨，以就业为导向，以工学结合为途径，培养德智体美全面发展，能够胜任信号工岗位的“精维修、高技能、高素质”人才。
并考取中级信号工职业资格证书。
3、课程标准设计思路1）基于工作过程的学习内容以《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》、《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》、《关于制订高职高专专业教学计划的原则的意见》等文件精神为基本依据。
在选择和组织课程的内容时，基于工作过程的完整性，根据城轨企业一线信号工岗位职业能力分析，汲取了长年从事信号工岗位技术工人的经验与建议，以信号基础设备维修工作任务为载体确定课程内容，紧密围绕典型的职业活动，有目的地将专业知识按心理认识规律展开，同时兼顾学科理论的逻辑顺序，使课程内容更加实用，更具职业教育特色，学生所掌握的知识和技能也更加扎实。
城市轨道交通信号设备教学课件
二、信号机设置 1.进站信号机
• 信号机的设置位置-进站信号机
作用：防护车站，指示列车的运行条件，保 证接车进路的正确和安全可靠，凡车站的列 车入口处必须装设进站信号机。 设置：距离最外方进站道岔尖轨尖端（顺向 为警冲标）大于50m小于400m处。
城市轨道交通信号设备教学
进站信号机灯光配列：采用高柱双机构（两个显示机构），带引导信号机构。
城市轨道交通信号设备教学
2.车载信号及显示设备
• 技能要求：能准确理解车载显示的含义。 • 泊位：供轨道列车停放的位置
城市轨道交通信号设备教学
信号分类
听觉信号 号角、口笛发出的音响，机车鸣笛等 视觉信号 信号机、机车信号、信号旗、信号牌表示的信号
手信号 手拿信号旗、信号灯等或用手势显示的信号 移动信号 把临时设置的信号牌、信号灯等叫做移动信号 固定信号 在固定地点安装的信号设备叫做固定信号
城市轨道交通信号设备教学
2007年2月28日凌晨1时55分左右，从乌鲁 木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴， 11节车厢被狂风推翻。
城市轨道交通信号设备教学
2.2 道岔控制设备--转辙机
城市轨道交通信号设备教学
一、 转辙机概述
一、转辙机的作用 1、转换道岔的位置，根据需要转换至定位 或反位。 2、道岔转换到所需的位置并密贴后，实现 锁闭，防止外力转换道岔。
——不准越过该信号机； ——准许越过该信号机调车； ——准许平面溜车（平面调车的一种方法）。
城市轨道交通信号设备教学
3、调车信号机的显示距离与设置位置 调车信号机一般为矮型色灯信号机，其显示距离不小于200m。 调车信号机设在调车作业繁忙的到发线、咽喉道岔区，以及非联 锁（车站控制设备）区域到联锁区域的入口处。
(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。
城市轨道交通信号基础――
15
第一章 城市轨道交通信号系统作用与组成
6
第一章 城市轨道交通信号系统作用与组成
地 铁 车 辆
轻 轨 车 辆
7
第一章 城市轨道交通信号系统作用与组成
？ 小提示：地铁与轻轨的区别
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。对于两者的区别，有人认为城市轨道交通中，在地面以 下行驶的叫地铁，在地面或高架上行驶的就是轻轨；还有人认为轻轨的钢轨 重量比地铁轻，这两种认识都是错误的。城市轨道交通分为地铁和轻轨两种 制式，地铁和轻轨都可以建在地下、地面或高架上 。
城市轨道交通信号基础
主讲： 冯博
机电工程系
第一章 城市轨道交通信号系统作用与组成 本章内容
1
信号系统的作用
2 城市轨道交通信号系统的特点
2
第一章 城市轨道交通信号系统作用与组成
一、信号系统的作用
道路
现
代
化
航空
旅
客
运
水运
输
方 式
轨道交通
普通列车、动车、 高速列车
铁路轨道交通 城市轨道交通
地铁、轻轨等
12
列车自动监控系统（ATS）(Supervision)
列车自动控制系统 （ATC）
列车自动防护系统（ATP）(Protection) 列车自动驾驶系统（ATO）(Operation)
车站联锁子系统
区间闭塞子系统
调度集中子系统
第一章 城市轨道交通信号系统作用与组成
城市轨道交通信号基础设备课件
02
信号基础设备
轨道电路
定义与功能
轨道电路是城市轨道交通讯号系统中的重要组成部分，用于检测列车在轨道上的位置以及 列车的占用情况。通过轨道电路，信号系统能够实时获取列车位置信息，确保列车间的安 全距离。
工作原理
轨道电路利用轨道作为传输线，通过发送和接收信号来判断轨道是否被占用。当列车进入 轨道电路区域时，列车车轮会短路轨道电路，从而改变接收端的信号状态，进而判断轨道 的占用情况。
设备组成
ATP系统包括车载ATP设备和轨旁 ATP设备，两者之间通过无线通讯 进行数据传输。
列车自动驾驶系统（ATO）
功能
ATO系统负责实现列车的自动驾驶功能，包括列车的启动、加速 、制动、停车等。
工作原理
ATO系统接收ATS系统发送的运行计划和控制指令，根据ATP系统 提供的安全防护，自动控制列车的运行。
• 通讯信号一体化技术能够提升城市轨道交通系统的 运营效率，通过实时数据传输和精准的信号控制， 降低列车间的间隔，提高列车运行速度和密度。
• 采用通讯信号一体化技术，可以实现对列车位置和 状态的实时监测，从而增强系统安全性，减少事故 产生的概率。
基于通讯的列车控制系统（CBTC）
高精度定位
• CBTC系统能够实现实时数据传输，将列车的位置、速 度和信号状态等信息实时传输给控制中心，实现对列 车的精确监控和调度。
• 自动驾驶技术在城市轨道交通中的应用将实现无人驾 驶列车，列车能够在自动控制系统的调度下完成运行 、停车和开关门等操作。
提升运营效率与安全性
• 自动驾驶技术能够提升城市轨道交通的运营效率和安 全性，通过精确的感知和决策系统，减少人为因素对 列车运行的影响，降低事故风险。
发展前景广阔
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• ATO子系统
– 功能 用于实现“地对车控制”，即用地面信息实现对列车
驱动、制动的控制，包括列车自动折返，根据控制中心的 指令使列车按最佳工况正点、安全、平稳地运行，自动完 成对列车的启动、牵引、惰行和制动，送出车门和屏蔽门 同步开关信号。
使用ATO后，可使列车经常处于最佳运行状态，高质 量地自动驾驶，提高列车运行效率，避免了不必要的、过 于剧烈的加速和减速，提高了旅客舒适度、列车正点率以 及减少了能耗和轮轨磨损。
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13.2 信号基础设备
城市轨道交通信号基础设备主要包括信号机、 转辙机、轨道电路、计轴器等，它们是城市轨道交 通信号系统的重要基础设备。
❖ 信号机
城市轨道交通采用色灯信号机。除了车辆段和 有岔站外，一般不设信号机。在城市轨道交通中， 列车的运行速度不取决于信号显示，即信号为非速 差信号。允许信号的绿灯、黄灯并不表示列车的运 行速度，而是代表列车的运行进路是走道岔直股还 是弯股。
• 非集中联锁站及轨旁设备
非集中联锁站的设备只有发车指示器、紧急关闭按钮 和乘客向导显示牌。
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▪ 车辆段设备 车辆段信号设备包括ATS分机、车辆段终端、
联锁设备、维修终端、信号机、转辙机、轨道电路、 电源设备。
车辆段设一台ATS分机。 车辆段派班室和信号楼控制台室各设一台终端， 与车辆段ATS分机相连。 车辆段设一套联锁设备，实现车辆段的进路控 制。联锁设备只受车辆段值班员人工控制。
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▪ 信号机的设置 • 信号机的设置原则
– 设于列车运行方向右侧
城市轨道交通的地面信号机设于列车运行方向右 侧，在地下部分一般安装在隧道壁上。特殊情况可设 于列车运行方向的左侧或其他位置。
– 信号机柱的选择
第十三章 城市轨道交通信号设备
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城市轨道交通（包括地下铁道和轻轨铁路）信 号设备是城市轨道交通的主要技术装备，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。现代化的城市轨道交通要求城市轨道交通 信号设备的现代化。
信号系统作为城市轨道交通调度指挥和运营管 理的中枢神经，对城市轨道交通系统的安全、速度、 输送能力和效率密切相关。选择合适的信号系统可 以产生巨大的经济效率和社会效益。
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❖ 城市轨道交通信号系统的组成
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，由此构成一 个高效的综合自动化系统。
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• ATP子系统
– 功能 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入，与ATS、ATO 及车辆系统接口进行信息交换。
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控制中心设备主要包括中心计算机系统、综合 显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作站、 培训/模拟工作站、绘图仪和打印机、维修工作站、 UPS 及电池。
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其中，综合显示屏、调度员及调度长工作站设于 主控制室。控制主机、通信处理器、数据库服务器、 维修工作站设于设备室。运行图工作站设于运行图室。 绘图仪和打印机设于打印室。培训/模拟工作站设于培 训室。控制中心配备在线式UPS 及可提供30min后备 电源的蓄电池。UPS设于电源室，蓄电池设于蓄电池 室。
▪ 列车运行自动控制系统（ATC） 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。 为确保行车安全和线路最大通过能力，一般
最大通过能力小于30对/h的线路宜采用ATS和ATP 系统，实现行车指挥自动化及列车的超速防护。 最大通过能力大于30对/h的线路，应采用完整的 ATC系统，实现行车指挥和列车运行自动化。
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❖ 城市轨铁路不尽相 同的要求。 ▪ 安全性要求高 ▪ 通过能力大 ▪ 保证信号显示 ▪ 抗干扰能力强 ▪ 可靠性高 ▪ 自动化程度高
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❖ 城市轨道交通信号系统的特点
城市轨道交通信号系统沿袭铁路的制式，但由 于其自身的特点，与铁路的信号系统有一定的区别。 城市轨道交通信号系统的特点是： ▪ 具有完善的列车速度监控功能 ▪ 联锁关系较简单 ▪ 车辆段独立采用联锁设备 ▪ 自动化水平高 ▪ 不要求兼容
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集中联锁车站配备一套适用于联锁设备、ATS、ATP、 ATO设备的在线式UPS及可提供15min后备电源的蓄电池组。
在站台适当位置设乘客向导显示牌，用以显示接近列车 的到站时间等。
紧急关闭按钮用于在遇到紧急情况危及行车安全时， 关闭信号，使列车停车。
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▪ 车站及轨旁设备 车站分集中联锁站和非集中联锁站。集中联锁站一
般为有道岔车站。非集中联锁站一般为无道岔的车站。 有道岔车站根据需要和可能也可以由邻近车站控制，而 成为非集中联锁站。
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• 集中联锁站及轨旁设备
集 中 联 锁 站 设 有 ATS 车 站 分 机 、 车 站 联 锁 设 备 、 ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终端、乘客向 导显示牌、紧急关闭按钮以及信号机及发车指示器、转辙 机。
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• ATS子系统
– 功能与实现 主要实现对列车运行的监督和控制，辅助调
度人员对全线列车进行管理，
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❖ 城市轨道交通信号系统的地域分布
按地域城市轨道交通信号系统分成五部分：控制中 心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备。 ▪ 控制中心设备
控制中心设备属于 ATS 子系统，是 ATC 的核 心。