城市轨道交通信号控制技术及发展培训课件课件(ppt73张)
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轨道交通信号系统课件
信号机
信号机是轨道交通信号系统中的重要组成部分，用于指示列车运行的方向和速度。
信号机一般安装在铁路线路的固定地点，如交叉路口、道口和车站等，用于控制列 车的安全运行。
信号机通过不同的显示方式，向列车驾驶员传递指令，如红灯表示停车、绿灯表示 通行等。
道岔设备
道岔设备是轨道交通线路中的重 要组成部分，用于实现列车转线
轨道电路控制
通过轨道电路检测列车的 占用和出清情况，为信号 机控制和道岔控制提供基 础数据。
闭塞系统
区间闭塞
通过轨道电路、应答器和计轴器 等设备，实现区间闭塞，确保列
车在区间内安全运行。
站内闭塞
通过信号机、轨道电路和道岔等设 备，实现站内闭塞，确保列车在车 站内安全运行。
电话闭塞
在无其他通信手段时，通过电话联 系实现闭塞，确保列车运行安全。
新一代通信技术应用
随着新一代通信技术的发展，如5G、物联网、云计算等， 轨道交通信号系统也需要不断升级和改进，以满足更高的 通信需求和更复杂的安全控制要求。
系统集成与互联互通
为了实现轨道交通的互联互通和资源共享，需要加强信号 系统的集成和互联互通技术的研究和应用，提高轨道交通 的运营效率和可靠性。
绿色环保技术
列车运行安全
为了保障列车运行安全，需要加强信号系统的监测和预警功能，及时发现和处理异常情况 。同时，还需要加强对列车的安全检查和驾驶员的培训，提高他们的安全意识和应对能力 。
乘客安全
轨道交通信号系统还需要考虑乘客的安全问题，如设置紧急停车按钮、加强站台门的安全 控制等措施，确保乘客的安全。
技术创新与升级
对信号系统的各个部件进行定期 检查，确保其正常工作。
清洁保养
对信号系统进行定期清洁，防止 灰尘、污垢等对设备造成损害。
城市轨道交通信号系统 ppt课件
（2）按照分割方式，轨道电路可分为有绝缘轨道电路和 无绝缘轨道电路。
（3）按照设置地点，轨道电路可分为区间轨道电路和车 辆段内轨道电路。
（4）按照轨道电路内有无道岔，轨道电路可分为无岔区 段轨道电路和道岔区段轨道电路。
任务二 城市轨道交通信号系统的基础设备
四、 转辙机
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、各类杆件及安装装 置，它们共同完成道岔的转换和 锁闭，如图7-11所示。
（2）传递行车信息。在正线上，根据列车的不同位置，有关闭塞分 区的轨道电路传递不同的控制信息，实现对追踪列车的控制。带有编码信 息的轨道电路是城市轨道交通信号系统车地之间信息传输的通道之一。任务二 城市轨道交通信Fra bibliotek系统的基础设备
4.轨道电路的分类
（1）按照所传输的电流特性，轨道电路可分为工频轨道 电路和音频轨道电路。
任务二 城市轨道交通信号系统的基础设备
3.信号机限界
信号机限界是指确保行车安全，不允许超越的轮廓尺寸。直 线地段的设备限界是在直线地段车辆限界外扩大一定安全间隙后 形成的。车体肩部横向向外扩大100 mm，边梁下端横向向外扩大 30 mm，接触轨横向向外扩大185 mm，车体竖向加高60 mm，受电 弓竖向加高50 mm，车下悬挂物下降50 mm。
任务二 城市轨道交通信号系统的基础设备
二、 继电器
继电器是自动控制系统中常用的电器，它用于接通和断开电路，用 以发布控制命令和反映设备状态，以构成自动控制和远程控制电路。各 个领域的自动控制系统均采用继电器。城市轨道交通信号中广泛采用的 继电器，称为信号继电器（简称继电器），如图7-4所示。
图7-4 信号继电器
任务一 城市轨道交通信号系统概述
（3）按照设置地点，轨道电路可分为区间轨道电路和车 辆段内轨道电路。
（4）按照轨道电路内有无道岔，轨道电路可分为无岔区 段轨道电路和道岔区段轨道电路。
任务二 城市轨道交通信号系统的基础设备
四、 转辙机
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、各类杆件及安装装 置，它们共同完成道岔的转换和 锁闭，如图7-11所示。
（2）传递行车信息。在正线上，根据列车的不同位置，有关闭塞分 区的轨道电路传递不同的控制信息，实现对追踪列车的控制。带有编码信 息的轨道电路是城市轨道交通信号系统车地之间信息传输的通道之一。任务二 城市轨道交通信Fra bibliotek系统的基础设备
4.轨道电路的分类
（1）按照所传输的电流特性，轨道电路可分为工频轨道 电路和音频轨道电路。
任务二 城市轨道交通信号系统的基础设备
3.信号机限界
信号机限界是指确保行车安全，不允许超越的轮廓尺寸。直 线地段的设备限界是在直线地段车辆限界外扩大一定安全间隙后 形成的。车体肩部横向向外扩大100 mm，边梁下端横向向外扩大 30 mm，接触轨横向向外扩大185 mm，车体竖向加高60 mm，受电 弓竖向加高50 mm，车下悬挂物下降50 mm。
任务二 城市轨道交通信号系统的基础设备
二、 继电器
继电器是自动控制系统中常用的电器，它用于接通和断开电路，用 以发布控制命令和反映设备状态，以构成自动控制和远程控制电路。各 个领域的自动控制系统均采用继电器。城市轨道交通信号中广泛采用的 继电器，称为信号继电器（简称继电器），如图7-4所示。
图7-4 信号继电器
任务一 城市轨道交通信号系统概述
城市轨道交通信号设备培训讲义(PPT 146页)
城市轨道交通对信号系统的要求 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
高柱信号机具有显示距离远，观察位置明确等 优点，因此车辆段的进段、出段信号机（以及停车 场的进场、出场信号机）均采用高柱信号机。而其 他信号机由于对显示距离要求不远，以及隧道内安 装空间有限，一般采用矮型信号机。
在正向出站方向的站台侧列车停车位置前方 设置发车指示器，指示列车出站。
转辙机用以转换道岔。
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。无道岔的非集中联 锁站轨旁仅有轨道电路的耦合单元等。有道岔的 非集中联锁站除了轨旁的耦合单元外，有防护信 号机和转辙机。
车辆段信号楼内设置适合于联锁设备、 ATS 设备的UPS及蓄电池。
试车线设备
试车线上设若干段与正线相同的ATP/ATO地 面设备，用于对车载ATC设备的试验。试车线设 备室内设用于改变试车线运行方向和速度的控制 台。试车线设备室配备一套适合于ATP/ATO设备 的UPS，不设蓄电池。
车载ATC设备
车载设备包括ATP和ATO两部分，用来接收 轨旁设备传送的ATP信息，计算列车运行曲线， 测量列车运行速度和走行距离，实行列车运行超 速防护以及列车自动运行，来保证行车安全和为 列车提供最佳运行方式。
《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
添加标题
添加标题
添加标题
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
城市轨道交通信号系统培训课件
的地方。
精
21
工频交流连续式的轨道电路
• 3、一送多受轨道电路 • 设有一个送电端，在每个分支轨道电路的另一端各设一受电端。各分
支受电端轨道继电器的前接点，串联在主轨道继电器电路之中。当任 一分支分路时，分支轨道继电器落下，其主轨道继电器也落下。使用 时将主轨道继电器的接点用在联锁电路中。在实际中应注意： • （1）、与到发线相衔接的道岔轨道电路的分支末端，应设受电端。 • （2）、所有列车进路上的道岔区段，其分支长度超过65 m时，在该 分支的末端应设受电端。 • （3）、一送多受轨道电路最多不应超过三个受电端。 • （4）、任一地点有车占用时，必须保证有一个受电端被分路。
精
38
50HZ微电子相敏轨道电路
二、电路基本原理
牵引电流 信号电流
RD1
R1
※
※
BG5-B
JNQ-B
RD2 50Hz RD2
GJZ220 GJF220
室外
室内
RD1 BZ-B
R2
※ ※
TXQ-B WXJ50
50Hz
JJZ110 JJF110
单轨条式50Hz相敏轨道电路精 原理图
工频交流连续式的轨道电路
• 五、钢轨绝缘节的设置
• 1、超限绝缘问题 • 3、两相邻死区段间隔，不得小于18m • 3. 死区及四区段之间或死区与相邻轨道电路间隔。
• 4、信号机处的绝缘节：应与信号机坐标相同，若达不到有：进站 、接车进路信号机处的绝缘可以设在信号机前方1m或后方1m处。 出站、发车进路信号机处，钢轨绝缘可以设在信号机前方1m或后方 6.5m的范围内。调车信号机处与进站一致，但设在到发线与出站一 致。
属和破坏绝缘的气体与导电尘埃；
城市轨道交通信号设备PPT课件
– 信号机开放后，它们防护的进路上的各道岔 必须被锁闭在规定位置不能转换，与该进路 敌对的所有进路不能建立。
可编辑课件
56
城市轨道交通设备
一、联锁及联锁设备
• 联锁设备
– 控制车站道岔、进路和信号，并实现它们之间 相互制约关系的设备成为联锁设备。
– 集中联锁包括继电集中联锁和计算机联锁。
可编辑课件
25
• 发车表示器设置在车站站台上列车发车始端 位置，向司机表示能否关门及发车时间。
可编辑课件
26
二、信号机
• 4.地面信号机 • （2）车辆段的信号机
–进段、出段信号机 –阻挡信号机 –调车信号机
可编辑课件
27
城市轨道交通设备
二、信号机
• 4.地面信号机 • （3）信号显示制度
–信号显示基本要求（定位）
–防护信号机 –阻挡信号机 –通过信号机 –进出站信号机 –发车表示器
可编辑课件
23
城市轨道交通设备
• 防护信号机设于道岔岔前或岔后的适当地点。
– 红色：禁止越过该信号机 – 绿色：道岔开通直向位置 – 黄色：道岔开通侧向位置
可编辑课件
24
• 阻挡信号设在线路尽头，采用单显示，为一 个红灯。
可编辑课件
可编辑课件
10
城市轨道交通设备
可编辑课件
11
可编辑课件
12
可编辑课件
13
一、继电器
• 目前，信号继电器在以继电技术构成的系统中起 着核心作用。
• 在电子和计算机构成的系统中，继电器仍作为接 口部件。
可编辑课件
14
城市轨道交通设备
二、信号机
• 1.信号种类
–视觉信号和听觉信号 –固定信号和移动信号 –地面信号和车载信号
可编辑课件
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城市轨道交通设备
一、联锁及联锁设备
• 联锁设备
– 控制车站道岔、进路和信号，并实现它们之间 相互制约关系的设备成为联锁设备。
– 集中联锁包括继电集中联锁和计算机联锁。
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• 发车表示器设置在车站站台上列车发车始端 位置，向司机表示能否关门及发车时间。
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二、信号机
• 4.地面信号机 • （2）车辆段的信号机
–进段、出段信号机 –阻挡信号机 –调车信号机
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城市轨道交通设备
二、信号机
• 4.地面信号机 • （3）信号显示制度
–信号显示基本要求（定位）
–防护信号机 –阻挡信号机 –通过信号机 –进出站信号机 –发车表示器
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城市轨道交通设备
• 防护信号机设于道岔岔前或岔后的适当地点。
– 红色：禁止越过该信号机 – 绿色：道岔开通直向位置 – 黄色：道岔开通侧向位置
可编辑课件
24
• 阻挡信号设在线路尽头，采用单显示，为一 个红灯。
可编辑课件
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城市轨道交通设备
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一、继电器
• 目前，信号继电器在以继电技术构成的系统中起 着核心作用。
• 在电子和计算机构成的系统中，继电器仍作为接 口部件。
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城市轨道交通设备
二、信号机
• 1.信号种类
–视觉信号和听觉信号 –固定信号和移动信号 –地面信号和车载信号
城轨交通信号系统-简介 ppt课件
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
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。
司机丧失警惕越过红灯，车载控制器会通过轨旁设
备接收到的信息触发紧急制动，以保证了运行的安
全。
PPT课件
13
4.3 后备系统原理示意图
实际列车速度曲线 (ATO curve)
ATP曲线
限速
安全防护距离 （约25~30m）
预告功能信标
*
F
停车点
防护区段 *
PPT课件
14
5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案
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。
PPT课件
9
移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度
属于上世纪90年代技术水准
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。
司机丧失警惕越过红灯，车载控制器会通过轨旁设
备接收到的信息触发紧急制动，以保证了运行的安
全。
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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
限速
安全防护距离 （约25~30m）
预告功能信标
*
F
停车点
防护区段 *
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5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案
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。
PPT课件
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移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度
城市轨道交通信号控制技术及发展培训课件
▪ 2016 年新增运营线第路一28章条城( 段市)轨，道新交开通通的城发市展轨综道述交通的城市有东莞、合肥、南宁、福 州4 座。运营线路里程从3 293 km增加到3 832 km，增长 17． 2% 。有21 座城市拥有2 条 及以上城市轨道交通线路，逐步形成网络化运营格局。
第一章 城市轨道交通的发展综述
• 预计到2017 年末，将有1114 km 左右的新线建成运营，总运营 里程将近 5 000 km。预计新增运营城市将有贵阳、厦门、兰州 、石家庄、温州5 座城市，届时运营城市总数将达34 座。
• 保守估计“十三五”城轨投资将达 3 万亿元，较“十二五”投 资总额上涨 144%，为“十二五”期间竣工里程的2.6倍。未来
第一章 城市轨道交通的发展综述
• 二、城市轨道交通发展分析与预测
（二）城市轨道交通发展预测
• 从区域分布上看，预计到2020年，新增营业里程中，长三角 占比25%，环渤海占比24%，珠三角占比16%，三者之和占据 新增营业里程的65%。从未来10年的增量上来看，北京、上海 、广州、深圳、南京等城市位居前列。从产业链上看，城市 轨道交通建设有望拉动区域内建筑施工、建材及特殊机械的 需求。城市轨道交通建设领域准入门槛较高，对施工技术、 产品质量要求较高，市场竞争格局相对稳定。随着城市轨道 交通步入黄金发展期，相关设备公司、建筑施工企业将很大 程度上受益。
第一章 城市轨道交通的发展综述
• 三、城市轨道交通需求分析 （一）城市轨道交通服务需求
• 随着社会的进步，人们的社会交往更加频繁、经济活动也越 来越活跃，出行方便对于改善人们的生活质量起着至关重要 的作用。于是，人们越来越期待着方便、快捷的轨道交通并 就以下方面提出了更高的需求。
• 减小运行间隔，缩短候车时间。 • 提高运行速度，减少旅行时间。 • 减轻车厢内乘客的拥挤程度。 • 严格按照时刻表，提高列车运行的正点率。
第一章 城市轨道交通的发展综述
• 预计到2017 年末，将有1114 km 左右的新线建成运营，总运营 里程将近 5 000 km。预计新增运营城市将有贵阳、厦门、兰州 、石家庄、温州5 座城市，届时运营城市总数将达34 座。
• 保守估计“十三五”城轨投资将达 3 万亿元，较“十二五”投 资总额上涨 144%，为“十二五”期间竣工里程的2.6倍。未来
第一章 城市轨道交通的发展综述
• 二、城市轨道交通发展分析与预测
（二）城市轨道交通发展预测
• 从区域分布上看，预计到2020年，新增营业里程中，长三角 占比25%，环渤海占比24%，珠三角占比16%，三者之和占据 新增营业里程的65%。从未来10年的增量上来看，北京、上海 、广州、深圳、南京等城市位居前列。从产业链上看，城市 轨道交通建设有望拉动区域内建筑施工、建材及特殊机械的 需求。城市轨道交通建设领域准入门槛较高，对施工技术、 产品质量要求较高，市场竞争格局相对稳定。随着城市轨道 交通步入黄金发展期，相关设备公司、建筑施工企业将很大 程度上受益。
第一章 城市轨道交通的发展综述
• 三、城市轨道交通需求分析 （一）城市轨道交通服务需求
• 随着社会的进步，人们的社会交往更加频繁、经济活动也越 来越活跃，出行方便对于改善人们的生活质量起着至关重要 的作用。于是，人们越来越期待着方便、快捷的轨道交通并 就以下方面提出了更高的需求。
• 减小运行间隔，缩短候车时间。 • 提高运行速度，减少旅行时间。 • 减轻车厢内乘客的拥挤程度。 • 严格按照时刻表，提高列车运行的正点率。
城市轨道交通信号系统的发展ppt课件
13
选用移动闭塞CBTC最大的论据是提高运行效 率，可缩短列车追踪运行间隔，但是固定闭塞和准 移动闭塞，及移动闭塞的区间最小运行间隔分别为 120 s、100 s和90 s，而运行间隔的瓶颈是端站的 折返时间。一般端站的折返时间长达几分钟，缩短 折返时间的方法是改变折返方式或追加折返线路等， 故即使达到小于90 s的区间运行间隔，但折返效率 即“一夫当关”，前功尽弃。
18
3. 北京全路通信信号研究设计院也正在进行城市轨道交 通CBTC的研发, 它们利用自身研发的通过SIL4级的安全控制 平台, 进行室内点式ATP的研发。
目前运营的CBTC系统都是国外设备，从实际运 营的情况看，存在着维护费用高的问题，因此发展国 产化的CBTC设备成为当前紧迫的任务。
19
国内开发的城市轨道交通系统3种制式都有，基本上都
采用CBTC基于无线的列车控制系统。主要开发进展情况如
下：
1. 中国铁道科学研究院，充分利用专业齐全的优势，通
过多年的研发，完成了包括CBTC系统的所有子系统(ATS、
联锁、ATP、ATO、DCS、应答器等)，并进行了室内系统调
试、现场试验和调试。铁科院的ATS子系统、计算机联锁子
7
基于数字轨道电路的ATC系统
数字轨道电路采用数字编码方式，地面向车载 设备传送十位数字编码信息，列车可实现一次模式 曲线式安全防护，缩短了列车运行间隔，提高了舒 适度。采用数字轨道电路的ATC系统，列车可实现 一次模式曲线式安全防护，因此称之为准移动闭塞。
8
数字轨道电路在我国应用的代表产品有美国 USSI公司的AF2904无绝缘数字轨道电路(上海地铁2 号线) ；德国西门子公司的FTGS无绝缘数字轨道电路 (广州地铁1、2号线, 南京地铁1号线等) 。数字轨道电 路的ATC系统采用微电子技术、计算机技术和数字通 信技术，延续了轨道电路故障-安全的特点，目前在 我国和世界范围内开通运用较多，系统的可靠性和稳 定性得到了充分的验证。
选用移动闭塞CBTC最大的论据是提高运行效 率，可缩短列车追踪运行间隔，但是固定闭塞和准 移动闭塞，及移动闭塞的区间最小运行间隔分别为 120 s、100 s和90 s，而运行间隔的瓶颈是端站的 折返时间。一般端站的折返时间长达几分钟，缩短 折返时间的方法是改变折返方式或追加折返线路等， 故即使达到小于90 s的区间运行间隔，但折返效率 即“一夫当关”，前功尽弃。
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3. 北京全路通信信号研究设计院也正在进行城市轨道交 通CBTC的研发, 它们利用自身研发的通过SIL4级的安全控制 平台, 进行室内点式ATP的研发。
目前运营的CBTC系统都是国外设备，从实际运 营的情况看，存在着维护费用高的问题，因此发展国 产化的CBTC设备成为当前紧迫的任务。
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国内开发的城市轨道交通系统3种制式都有，基本上都
采用CBTC基于无线的列车控制系统。主要开发进展情况如
下：
1. 中国铁道科学研究院，充分利用专业齐全的优势，通
过多年的研发，完成了包括CBTC系统的所有子系统(ATS、
联锁、ATP、ATO、DCS、应答器等)，并进行了室内系统调
试、现场试验和调试。铁科院的ATS子系统、计算机联锁子
7
基于数字轨道电路的ATC系统
数字轨道电路采用数字编码方式，地面向车载 设备传送十位数字编码信息，列车可实现一次模式 曲线式安全防护，缩短了列车运行间隔，提高了舒 适度。采用数字轨道电路的ATC系统，列车可实现 一次模式曲线式安全防护，因此称之为准移动闭塞。
8
数字轨道电路在我国应用的代表产品有美国 USSI公司的AF2904无绝缘数字轨道电路(上海地铁2 号线) ；德国西门子公司的FTGS无绝缘数字轨道电路 (广州地铁1、2号线, 南京地铁1号线等) 。数字轨道电 路的ATC系统采用微电子技术、计算机技术和数字通 信技术，延续了轨道电路故障-安全的特点，目前在 我国和世界范围内开通运用较多，系统的可靠性和稳 定性得到了充分的验证。
地铁信号系统PPT课件
15
5、闭塞的概念
➢ 轨道交通运营中安全问题是最至关重要的。 ➢ 列车在轨道交通线路上运行是一维空间的
问题，确定列车在线路的确切位置是保证 安全的关键，特别是早期没有鉴别手段的 情况下。
16
闭塞的概念
➢ 最简单的确定位置的方法是划分一定长度 的“区段”，在某一时间段内，在此区间 内只容许一列车占有（运行、停放），这 就是“闭塞”的概念。
➢ 若要列车进入确定的线路，则必须扳动相关的道 岔；
➢ 扳动道岔后，不能让其他人员再扳动这组道岔， 即必须“锁定”道岔。
➢ 若要司机知道走的线路，则必须给出相应明确的 信号。
19
20
5-3 轨道电路
➢ 钢轨是导体，左右两根钢轨可以组成闭合 电路，用来检查列车占用钢轨线路的状态， 这就是轨道电路。
➢ 轨道电路的出现，代表铁路自动信号的诞 生。美国人鲁宾逊1870年发明了轨道电路， 但真正实际应用于轨道交通中是20世纪30 年代。
21
没有列车进入的轨道电路
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列车进入后的轨道电路
14
机车信号
➢ 在轨道交通线路中，由于站间距小、运营 线路条件差，仅仅靠机车信号显示、由司 机来控制机车是很难做到大密度运营的。
➢ 较为先进的轨道交通系统已摒弃了“用信 号显示指挥列车”的旧有概念，引进了ATC （Automatic Train Control）系统，司机台 上显示的是反映列车运营的状态。
城市轨道交通信号系统
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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5、闭塞的概念
➢ 轨道交通运营中安全问题是最至关重要的。 ➢ 列车在轨道交通线路上运行是一维空间的
问题，确定列车在线路的确切位置是保证 安全的关键，特别是早期没有鉴别手段的 情况下。
16
闭塞的概念
➢ 最简单的确定位置的方法是划分一定长度 的“区段”，在某一时间段内，在此区间 内只容许一列车占有（运行、停放），这 就是“闭塞”的概念。
➢ 若要列车进入确定的线路，则必须扳动相关的道 岔；
➢ 扳动道岔后，不能让其他人员再扳动这组道岔， 即必须“锁定”道岔。
➢ 若要司机知道走的线路，则必须给出相应明确的 信号。
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5-3 轨道电路
➢ 钢轨是导体，左右两根钢轨可以组成闭合 电路，用来检查列车占用钢轨线路的状态， 这就是轨道电路。
➢ 轨道电路的出现，代表铁路自动信号的诞 生。美国人鲁宾逊1870年发明了轨道电路， 但真正实际应用于轨道交通中是20世纪30 年代。
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没有列车进入的轨道电路
22
列车进入后的轨道电路
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机车信号
➢ 在轨道交通线路中，由于站间距小、运营 线路条件差，仅仅靠机车信号显示、由司 机来控制机车是很难做到大密度运营的。
➢ 较为先进的轨道交通系统已摒弃了“用信 号显示指挥列车”的旧有概念，引进了ATC （Automatic Train Control）系统，司机台 上显示的是反映列车运营的状态。
城市轨道交通信号系统
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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城市轨道交通信号系统PPT课件
第四节 城市轨道交通信号系统概述
（一）、列车自动控制系统的作用 1、列车间隔自动保护 2、列车速度自动保护 3、列车自动跟踪监督 4、无人驾驶列车的自动折返 5、自动排列进路 6、对列车运行图进行优化并对新的运行要 求及时反应
第四节 城市轨道交通信号系统概述
（二）、列车自动控制系统的组成 列车自动控制系统包括三个子系统： 列车自动保护系统（ATP系统） 列车自动运行系统（ATO系统） 列车自动监控系统（ATS系统）
有绝缘（机械）轨道电路（区间无车时）
有绝缘（机械）轨道电路（区间有车时）
第三节 轨道电路概念
四、无绝缘（电气）轨道电路 请参考：
第三节 轨道电路概念
五、数字编码式音频无绝缘轨道电路 请参轨道交通信号的特点
• 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。
一、信号（显示） （一）、臂板信号机
请参考：
第二节 信号（显示）、联锁、闭塞
（二）、色灯信号机 请参考：
第二节 信号（显示）、联锁、闭塞
（三）、机车信号机 请参考：
第二节 信号（显示）、联锁、闭塞
二、进路 1、定义： 进路是列车或调车车列在站内运行时
所经由的路径。
请参考：
第二节 信号（显示）、联锁、闭塞
• 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。
• 信号系统要根据城市轨道交通的这些特点 加以改进、更新和发展。
第四节 城市轨道交通信号系统概述
二、列车自动控制系统
列车自动控制系统（Automatic Train Control System 简称：ATC ）是列车自 动驾驶、列车自动跟踪、列车自动调度的 控制系统。它将机车信号作为主信号，且 信号的含义也发生了质的变化。它传递给 列车的是具体的速度和距离的信息，能可 靠地防止由于司机的失误而超速造成追尾 事故，确保列车运行安全。
《轨道交通信号系统》PPT课件
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15.应答器也称“信标”；分为无源和有源应答器，
16.自动闭塞按照行车组织方法，分为单向和双向自 动闭塞。
17.按通过信号机的显示制度，可分为二显示、三显 示和四显示自动闭塞
18.在自动闭塞区段，一个站间区间内同方向可有两 列或两列以上列车，以闭塞分区间隔运行，称为追 踪运行
12.为了保证行车安全，凡是列车经过的道岔， 只需对向道岔和信号机实现联锁。（X）
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13 .外锁闭转辙机锁闭可靠程度较高，列车过 岔时对转辙机冲击小，有利于减少转辙机故障。
14.城市轨道交通正线区间内一般不设置计轴 器，但是为了提高行车效率，可以在 区间设 置信号机，以缩短行车间隔，这种情况下，在 设置信号机的位置，必须设置计轴器
9. 列车迎着道岔尖轨运行时，该道岔就叫对 向道岔，
10. 列车顺着道岔尖轨运行时，该道岔就叫 顺向道岔
当按压一个道岔动作按钮(电动道岔的操纵元 件)，仅能使一组道岔转换，则称该道岔为单动 道岔
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9. 转辙机按动作能源和传动方式分：可分为电动
转辙机、电液压转辙机、电空转辙机。
按供电电源分：可分为直流转辙机和交流转辙机。
8. 继电器线圈断电，是指继电器电源切断； 使继电器的所有前接点都离开，后接点都闭合。
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9. 单拍电路是指它所组成的电路在完成一定 的控制目的时，与组成该电路的各元件的动作 顺序无关。
10. 继电器励磁时，中接点与前接点接通，与 后节点断开
11.为了保证行车安全，凡是列车经过的道岔， 不论对向的还是顺向的，都要和信号机实现联 锁。
度的总和。
18.技术速度(u技)，它不包括列车在沿途车站的 停站时间的平均速度。
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▪ 一、城市轨道交通发展简介
▪ 我国第一条地下铁道（北京地铁1号线）1965年7月1日开工，1969年10月1日开通， 1971年1月15日运营，改革开放以来，发展迅速。近年来，随着我国城市规模成倍扩大， 基础设施落后问题显现，城市交通运输矛盾日益突出。城市轨道交通以其安全、准时、 快速的优点，在拓宽城市空间、打造城市快速立体交通网络和改善城市交通环境方面发 挥越来越大的作用。全国各大城市根据城市可持续发展和城市交通健康发展的需要，都 在积极规划建设城市轨道交通项目。
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
（一）城市轨道交通发展状况分析
2、各城市运营线路排序
▪ 如图所示，在城市轨道交通运营线路数量排 序中，共有3 座城市开通运营的城市轨道交 通线路在10 条以上，其中北京以19 条线路 名列第一，紧随其后的上海有16 条线路正在 运营，广州次之，以11 条线路位列第三。从 数量上看，北京、上海、广州作为第一梯队， 深圳、沈阳、南京、武汉、天津、大连作为 第二梯队，其中深圳、武汉发展迅猛，2016 年各新增3 条运营线路。
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
（一）城市轨道交通发展状况分析
▪ 统计分析表明，城市轨道交通运营里程地铁占比从2010 年的 80． 85% 上升到2016 年的83．95%，2016 年轻轨里程233 km，占比 6． 10% 。在已运营城市中，上海、 广州、天津等11 座城市开通了现代有轨电车; 广州开通了APM （胶轮有轨旅客自动输 送系统）线; 上海、长沙开通了磁悬浮轨道交通线路;重庆市开通了跨座式单轨交通线路。 现代有轨电车、APM、磁悬浮、单轨线路长度分别为222.45 km、3.96 km、48.45 km、 97.46 km，占总长度比例为 5.81% 、0.10% 、1.36% 和 2.54% 。
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 一、城市轨道交通发展简介
▪ 自 1863 年英国伦敦建成世界上 第一条地铁以来，至今全球已有 200多个城市开通了地铁线路， 累计运营里程达到 1.3 万多公里， 尤其是进入 20 世纪 60 年代以来， 城市轨道交通的建设进程大大加 快
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 2016 年新增运营线路28 条 ( 段) ，新开通城市轨道交通的城市有东莞、合肥、南宁、 福州4 座。运营线路里程从3 293 km增加到3 832 km，增长 17． 2% 。有21 座城市 拥有2 条及以上城市轨道交通线路，逐步形成网络化运营格局。
第一章 城市轨道交通的发展综述
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 根据《2016 年中国城市轨道交通运营线路统计与分析》：至2016 年底，中国内地共有 29 座城市拥有城市轨道交通运营线路，总长3 832 km，运营线路129 条，其中新增运 营线路28 条( 段) ，新增运营里程569 km。源自第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
城市轨道交通信号控制技术的发展 翟红兵
目录
第一章
城市轨道交通发展综述
第二章
城市轨道信号系统的技术发展
第三章
城市轨道信号系统的运营模式
第四章
城市轨道信号系统的前沿技术
第一章 城市轨道交通的发展综述
A 城市轨道交通发展简介
城市轨道交通发展分析与预测 B
C 城市轨道交通需求分析
发展
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ （一）城市轨道交通发展状况分析
▪ 北京以19 条线位居运营线路数量首位，上海以627 km位居运营总里程首位。预测到 2017 年底，运营总里程将达到5 000 km，运营城市数量达到34 座。
▪ 截至2016 年12 月31 日，中国内地有北京、上海、广州、深圳、南京、天津、重庆、 大连、沈阳、长春、成都、武汉、西安、佛山、苏州、杭州、昆明、哈尔滨、郑州、长 沙、宁波、无锡、青岛、南昌、淮安、东莞、合肥、南宁、福州共29 座城市拥有129 条 城市轨道交通运营线路，运营线路总长3 832 km( 如按中国城市轨道交通协会统计口径 计算，尚有6 条市域铁路线路长度412 km未计入)
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
（一）城市轨道交通发展状况分析
1、运营里程排序
▪ 如图所示，在城市轨道交通运营里程排 序中，上海居首位，运营里程达627 km， 其后依次是北京574 km、广州296 km、 深圳285 km、南京232 km、重庆212 km。以上6 座城市的城市轨道交通线路 总里程超过全国轨道交通线路总里程的 50% 。
▪ 一、城市轨道交通发展简介
▪ 城市轨道交通是指城市轻轨和地下铁道， 当前，我国已运营的城市轨道交通线路 仍以地铁制式为主，地铁是采用在地下 挖隧道，运用有轨电力机车牵引的交通 方式，是地下铁道交通的简称，属于轨 道交通行业。除为方便乘客，在地面每 隔一段距离建一个进出站口外，一般不 占用城市的土地和空间，既不对地面构 成环境污染，又可为乘客躲避城市的嘈 杂提供良好环境。是一种独立的有轨交 通系统，其正常运行不受地面道路拥挤 的影响，能快捷、安全、舒适地运送旅 客。
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
▪ （一）城市轨道交通发展状况分析
▪ 目前，中国内地共有57 座城市已获城市轨道交通建设批复，除已开通运营的29 座城市 之外，有贵阳、厦门、太原、兰州、乌鲁木齐、石家庄、温州、常州、济南、徐州、呼 和浩特共11 座城市正在进行城市轨道交通建设; 西宁、珠海、惠州、鞍山、洛阳、邯郸、 集宁、阜新、银川、包头、唐山、芜湖、保定、柳州、大理、南通、绍兴共17座城市已 规划城市轨道交通线路
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
（一）城市轨道交通发展状况分析
3、统计口径说明
▪ 1) 铁路部门管辖的郊区线路及市区间的市域铁路未进行统计，如兰州市域快线( 61 km) 、北京的S2 线( 77 km) 、上海22 号线( 56 km) 、成都成灌线和成彭线( 94 km) 、 大连旅顺南线( 40 km) 等;
▪ 我国第一条地下铁道（北京地铁1号线）1965年7月1日开工，1969年10月1日开通， 1971年1月15日运营，改革开放以来，发展迅速。近年来，随着我国城市规模成倍扩大， 基础设施落后问题显现，城市交通运输矛盾日益突出。城市轨道交通以其安全、准时、 快速的优点，在拓宽城市空间、打造城市快速立体交通网络和改善城市交通环境方面发 挥越来越大的作用。全国各大城市根据城市可持续发展和城市交通健康发展的需要，都 在积极规划建设城市轨道交通项目。
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
（一）城市轨道交通发展状况分析
2、各城市运营线路排序
▪ 如图所示，在城市轨道交通运营线路数量排 序中，共有3 座城市开通运营的城市轨道交 通线路在10 条以上，其中北京以19 条线路 名列第一，紧随其后的上海有16 条线路正在 运营，广州次之，以11 条线路位列第三。从 数量上看，北京、上海、广州作为第一梯队， 深圳、沈阳、南京、武汉、天津、大连作为 第二梯队，其中深圳、武汉发展迅猛，2016 年各新增3 条运营线路。
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
（一）城市轨道交通发展状况分析
▪ 统计分析表明，城市轨道交通运营里程地铁占比从2010 年的 80． 85% 上升到2016 年的83．95%，2016 年轻轨里程233 km，占比 6． 10% 。在已运营城市中，上海、 广州、天津等11 座城市开通了现代有轨电车; 广州开通了APM （胶轮有轨旅客自动输 送系统）线; 上海、长沙开通了磁悬浮轨道交通线路;重庆市开通了跨座式单轨交通线路。 现代有轨电车、APM、磁悬浮、单轨线路长度分别为222.45 km、3.96 km、48.45 km、 97.46 km，占总长度比例为 5.81% 、0.10% 、1.36% 和 2.54% 。
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 一、城市轨道交通发展简介
▪ 自 1863 年英国伦敦建成世界上 第一条地铁以来，至今全球已有 200多个城市开通了地铁线路， 累计运营里程达到 1.3 万多公里， 尤其是进入 20 世纪 60 年代以来， 城市轨道交通的建设进程大大加 快
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 2016 年新增运营线路28 条 ( 段) ，新开通城市轨道交通的城市有东莞、合肥、南宁、 福州4 座。运营线路里程从3 293 km增加到3 832 km，增长 17． 2% 。有21 座城市 拥有2 条及以上城市轨道交通线路，逐步形成网络化运营格局。
第一章 城市轨道交通的发展综述
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 根据《2016 年中国城市轨道交通运营线路统计与分析》：至2016 年底，中国内地共有 29 座城市拥有城市轨道交通运营线路，总长3 832 km，运营线路129 条，其中新增运 营线路28 条( 段) ，新增运营里程569 km。源自第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
城市轨道交通信号控制技术的发展 翟红兵
目录
第一章
城市轨道交通发展综述
第二章
城市轨道信号系统的技术发展
第三章
城市轨道信号系统的运营模式
第四章
城市轨道信号系统的前沿技术
第一章 城市轨道交通的发展综述
A 城市轨道交通发展简介
城市轨道交通发展分析与预测 B
C 城市轨道交通需求分析
发展
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ （一）城市轨道交通发展状况分析
▪ 北京以19 条线位居运营线路数量首位，上海以627 km位居运营总里程首位。预测到 2017 年底，运营总里程将达到5 000 km，运营城市数量达到34 座。
▪ 截至2016 年12 月31 日，中国内地有北京、上海、广州、深圳、南京、天津、重庆、 大连、沈阳、长春、成都、武汉、西安、佛山、苏州、杭州、昆明、哈尔滨、郑州、长 沙、宁波、无锡、青岛、南昌、淮安、东莞、合肥、南宁、福州共29 座城市拥有129 条 城市轨道交通运营线路，运营线路总长3 832 km( 如按中国城市轨道交通协会统计口径 计算，尚有6 条市域铁路线路长度412 km未计入)
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
（一）城市轨道交通发展状况分析
1、运营里程排序
▪ 如图所示，在城市轨道交通运营里程排 序中，上海居首位，运营里程达627 km， 其后依次是北京574 km、广州296 km、 深圳285 km、南京232 km、重庆212 km。以上6 座城市的城市轨道交通线路 总里程超过全国轨道交通线路总里程的 50% 。
▪ 一、城市轨道交通发展简介
▪ 城市轨道交通是指城市轻轨和地下铁道， 当前，我国已运营的城市轨道交通线路 仍以地铁制式为主，地铁是采用在地下 挖隧道，运用有轨电力机车牵引的交通 方式，是地下铁道交通的简称，属于轨 道交通行业。除为方便乘客，在地面每 隔一段距离建一个进出站口外，一般不 占用城市的土地和空间，既不对地面构 成环境污染，又可为乘客躲避城市的嘈 杂提供良好环境。是一种独立的有轨交 通系统，其正常运行不受地面道路拥挤 的影响，能快捷、安全、舒适地运送旅 客。
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
▪ （一）城市轨道交通发展状况分析
▪ 目前，中国内地共有57 座城市已获城市轨道交通建设批复，除已开通运营的29 座城市 之外，有贵阳、厦门、太原、兰州、乌鲁木齐、石家庄、温州、常州、济南、徐州、呼 和浩特共11 座城市正在进行城市轨道交通建设; 西宁、珠海、惠州、鞍山、洛阳、邯郸、 集宁、阜新、银川、包头、唐山、芜湖、保定、柳州、大理、南通、绍兴共17座城市已 规划城市轨道交通线路
第一章 城市轨道交通的发展综述
▪ 二、城市轨道交通发展分析与预测
（一）城市轨道交通发展状况分析
3、统计口径说明
▪ 1) 铁路部门管辖的郊区线路及市区间的市域铁路未进行统计，如兰州市域快线( 61 km) 、北京的S2 线( 77 km) 、上海22 号线( 56 km) 、成都成灌线和成彭线( 94 km) 、 大连旅顺南线( 40 km) 等;