深圳地铁三号线正线信号系统201004.16
地铁工程正线信号系统设计及其分析
车 自动防护（ Ａ Ｔ Ｐ ， 故障安 全 ） 、 列 车 自动 运行 （ Ａ Ｔ Ｏ） 与列 车 自
动监控 （ Ａ Ｔ Ｓ ） 。
１ ） 基 础设施 和车辆 控制操作 系统及 Ｖ Ｉ Ｃ Ｏ Ｓ系统 ， Ｖ Ｉ Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ Ｃ 系统 主要位于各联锁站和 Ｏ Ｃ Ｃ控制 中心 ， 完成其操作功能 。 ２ ） Ｓ Ｉ Ｃ Ａ Ｓ为西门子城市轨道交通微 机联锁系统 ， 它是以西 门子 的 Ｓ Ｉ Ｍ Ｉ Ｓ故障导 向安全为基本原理 ， 而研制 的面 向未来 的 扩展 以及解决策略 的先进设计 。根据 中 国特有 安全和运 营需 要而增加 了一 些特殊 的功能 ， 如 二级侧 面保 护 、 侧面 保护 、 顺
技 术 研 发
Ｖｏ １ ． ２ ０ Ｎ ｏ． １ 。 ２ ０１ ３
地 铁 工 程 正 线 信 号 系统 设 计 及 其 分 析
王 邓
（ 深圳 市地铁 集团有限公司， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 介绍和分析 了地铁一期的正线信号与控 制 系统的组成、 结构层次和功能组成 ， 进 一步阐述 了系统的各个子 系统 的技 术特点并提 出建议 ， 为今后地铁信号 系统的设计提供 借鉴。 关键 词 ： 地铁工程 ； 信 号 系统 ； 控 制 系统
此工程所配置的信号系统主要是 由有 中央和本地 操作设 备的 Ｖ １ Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ Ｃ系统 、 久经验证的 、 成熟 的连续列 车控制系统一
Ｌ Ｚ Ｂ Ｔ Ｏ Ｍ Ａ Ｔ Ｐ ／ Ａ Ｔ Ｏ系统 以及故障安全和高可用性的微机联锁一 Ｓ Ｉ Ｃ Ａ Ｓ系统等主要产品集成来 完成 Ａ Ｔ Ｃ的功能 。 系 统 总体 结 构 分 层 示 意 图
分布于 车站级本地控制和运营控 制中心的分散 和集 中的 操作层利用 Ｖ Ｉ Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ Ｃ Ｓ ０ １系 统实现 在 中央层 的全线 的运 营管 理和监控 以及运 用 Ｖ Ｉ Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ Ｃ １ ０ １系统实 现在 车站 控制 室 中的 本地控制站 监控 本地联 锁区域 ， 以此来执行 完成 本地 级控 制 的 主要 功 能 。 由Ｉ Ｚ Ｂ ７ ０ Ｍ和 Ｓ １ Ｃ Ａ Ｓ 系 统共 同组成 且分 布于 沿线 的轨 旁 层运用这两个系统共 同执行所有的轨旁 Ａ Ｔ Ｐ和联锁功能。 轨道层 由列车位置识 别单元 Ｐ Ⅱ与数字 音频无绝 缘轨 道 电路 Ｆ Ｔ Ｇ Ｓ 组成， 主要完 成 列车 与轨 道 问互 相通 信 传输 的 功
车载信号系统介绍
深圳地铁三号线投资有限公司
车 载 信 号
VATC设备组成 设备组成
车载ATC采用了故障 安全原理的双通道冗余校验（2 采用了故障-安全原理的双通道冗余校验 车载 采用了故障 安全原理的双通道冗余校验（ 取2）结构。为满足在地铁应用中高可用性要求，每列车 ）结构。为满足在地铁应用中高可用性要求， 采用两套冗余VATC设备，以实现热备切换。 设备，以实现热备切换。 采用两套冗余 设备 下图为车载VATC的配置图： 的配置图： 下图为车载 的配置图
VATC配置
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2、继电器逻辑架构 、
继电器逻辑框架由安装在一个PC板 继电器逻辑框架由安装在一个 板 上的21个安全继电器和一个继电器状态 上的 个安全继电器和一个继电器状态 显示组件构成。继电器逻辑构架通过列 显示组件构成。 车线电路接口电路为列车（ 车线电路接口电路为列车（多辆车箱构 成的）建立逻辑运行条件，它包含多个 成的）建立逻辑运行条件， 继电器。 继电器。
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二、VATC系统组成 系统组成
1、VATC机柜组成： 、 机柜组成： 机柜组成
电子接口。 由VATP、VATO及I/O电子接口。包括 、 及 电子接口 包括ATP1 CPU 、ATP2 CPU 、 多功能I/O (MPIO) 同步安全驱动器 、 ATO/SCP CPU、数字输入板 、多功能 、 脉冲计数器等模块组成。 板 、数字输出 、脉冲计数器等模块组成。
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1.2 受限人工驾驶模式（RM） 受限人工驾驶模式（ ）
RM模式可以允许在限制人工驾驶时速度达到 25 km/h（值可以修 模式可以允许在限制人工驾驶时速度达到 （ 改）。该模式允许列车没有移动授权的移动。RM 模式是用在信号区以外 ）。该模式允许列车没有移动授权的移动。 该模式允许列车没有移动授权的移动 的地区（例如车辆段或其他线）。但是， ）。但是 的没有轨旁 ATC 的地区（例如车辆段或其他线）。但是，列车司机有可 模式。 模式时， 是否仍然通信， 能在信号区段选择 RM 模式。在 RM模式时，无论 模式时 无论VATC 是否仍然通信， 列车司机必须依照运营规则的遵守可视信号行车。 模式时， 列车司机必须依照运营规则的遵守可视信号行车。在 RM模式时，没有轨 模式时 防护列车。 旁 ATC 防护列车。 在 RM模式， VATP提供安全开门联锁防护。 开门联锁防护在列车零 模式， 提供安全开门联锁防护。 模式 提供安全开门联锁防护 速时发出列车两侧门能使。列车司机负责车门开和关。 速时发出列车两侧门能使。列车司机负责车门开和关。如果发现未授权的 车门操作， 将输出常用制动让列车停止。 车门操作，VATP将输出常用制动让列车停止。 将输出常用制动让列车停止
3号线信号平面布置图-20190815
P4301 （K37+056.95）
X4305
P4303 （K37+201.05）
（K36+945.27） P4302
43 相城路站
牵
Xiang Cheng Lu
Station
K37+129.00
P4305 （K37+237.05）
（K37+237.05） P4306
S4306
（K37+201.05） P4304
P2303 （K14+128.686）
X2309
（K13+450.000） （K13.450.000）
S2302 S2304
（K14+001.68） P2302
23 西七里塘站 Xi Qi Li Tang Station
K14+200.74
S2306
S2308
1255m
X2401
0311 0313
X2403
（K7+814.550）
K8+248.50
（K8+887.057） （K8+870.000）
S1802
S1804
（K8+320.55） P1802
S1808
P1804
（K8+448.06） S1810
869m
与4号线 联络线
1252m
X1901
0307 0309
X1903
X2001 X2003
牵
19 合肥大剧院站 He Fei Da Ju Yuan
（K11+368.847） （K11+369.000）
X2101
0309 0311
例谈地铁信号系统降级模式
例谈地铁信号系统降级模式1 系统概述深圳地铁3号线（龙岗线）采用基于无线通信技术的移动闭塞系统（CBTC）信号控制系统。
它通过提高列车位置的报告精度和移动授权的更新率来提供更大的通过能力，并减小列车的间隔距离，以满足城轨交通运营"小编组、高密度、大运量"的要求。
该ATC控制系统包括：ATS列车自动监控子系统、ATP列车自动防护子系统、ATO列车自动运行子系统、CBI联锁子系统、DTS数据传输子系统和TWC车-地通信等子系统，系统结构模型如图1所示，分别采取高质量硬件设备、双网络通道和采用冗余方式（3取2或2乘2取2结构）的安全型计算机等，最大限度地减少系统故障的发生，从而保证系统的安全、可靠。
2 降级模式必要性目前在建及拟建的城市轨道交通项目中，信号系统大多采用CBTC控制系统。
虽然国外有CBTC系统无降级系统的运营经验，但根据目前国内实施的CBTC 项目开通情况来看，如广州地铁3号线、4号线、5号线，上海地铁8号及北京地铁机场线等，基本上采用从联锁级控制-点式ATP控制-全线ATC控制的调试过程。
因此，CBTC系统采用适当的降级模式还是很有必要的，其主要应用在如下情形：（1）線路开通初期，信号系统不具备ATP/ATO开通条件的临时过渡期间列车运行；（2）CBTC列车的车载信号设备故障或非CBTC列车（如工程车或不兼容本线信号系统的列车）运行时；（3）控制中心（OCC）或区域控制器（ZC）功能故障，而联锁设备完好时。
3系统降级模式对有冗余配置的ATC系统设备，当主用设备故障时将会自动地切换至备用设备工作并报警，主、备设备之间的切换可确保系统的连续显示及控制功能。
在正常情况下，控制中心（中央ATS）根据服务器从列车和区域控制（ZC）站上接收到的信息对线路的运行情况进行监控。
3.1 ATS的降级模式在ATS的降级模式下，需车-地双向通信和RATP/RATO设备功能正常。
前者确保列车信息能够正确地传递给联锁区域通信管理设备，后者能够按照联锁区域通信管理设备发出的指令及时、准确地为列车准备进路和提供列车计算速度曲线所需的参数。
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1. 一个非CBTC列车B不能实时 的传送其位置，但占用了计轴区 段。
B
四、控制权交接
1、系统正常时，设备的监控均在OCC的中央 ATS工作站上。系统启动时，默认的权限在区 域控制区ATS工作站上，紧急情况下可以强行 获得控制权。 2、中央ATS可以同时分别向三个区域控制区 授权,亦可单一区域授权。
3. 区域控制器设备计算冲突点()，到 列车B的车尾，给出移动授权。 4. 轨旁无线设备连续的把冲突点()和移动 授权传送给列车A。
CBTC 运营
2. 列车B的车载无线设备传送其实时 位置和虚拟占用给轨旁无线设备。
区域控制器
轨旁DTS设备
轨旁无线 设备
轨旁无线 设备
轨旁无线 设备
CBTC
车载 RADIO
四、控制权交接
例如大芬区域控制区中，丹竹头、草埔、红 岭站、老街站和田贝站均有监控权，而丹竹 头老街为非设备集中站的轴心站。
红岭站
老街站
田贝站
四、控制权交接
1）当红岭站获得红岭——晒布站区的控制权后， 老街站只能再获得该区监视权。反之亦然。
红岭站 控制 红岭站 老街站 监视 老街站 晒布站 草埔站 田贝站
2 道岔
正线上大部采用60Kg的9#道岔。为增加列车的的折返能力和 出段能力，分别在双龙站（4组）和塘坑站（2组）设置了12# 道岔。 渡线上的道岔为双动道岔，但均分别采用了单独的控制回路和 表示回路。 采用ZD（J）9型三相交流电动转辙机 电机采用三相交流380V电源 接点系统采用铍青铜静接点组和铜钨合金动接点环 伸出杆件用镀铬防锈，伸出处用聚乙烯堵孔圈和油毛毡防尘圈 支承和防尘 转动和滑动面均用SF2复合材料衬套和衬垫 转换时间≦5.8s 工作电流≦ 1.5A
深圳地铁3号线列车定位策略分析
在现代城市轨道交通信号系统中，列车定位 技术主要用以提供列车实时、精确的位置信息， 辅助列车实现区间追踪运行和车站精确停车的功 能，以此保障列车运行的安全、高效和行车指挥 的便捷、有序。
深圳市地铁 3 号线信号系统采用速度传感器 （ Tachometer） 和 多 普 勒 雷 达 （ Doppler Radar ） 测定列车运行的实时速度和方向，用轨旁信标 （ NP，Norming Point） 向列车提供线路精确位置 信息，由车载 ATP 收集并处理，同时根据轨道 数据库信息来最终确定列车位置。
* 深圳市地铁三号线投资有限公司 助理工程师，518173 深圳 收稿日期： 2011-04-01
图 1 深圳地铁 3 号线列车定位系统
较每个速度传感器的 2 个顺序脉冲的相位关系来 判定。
2． 多普勒雷达。安装在 TC1 车车底，根据多 普勒原理通过测量发送频率和接收频率来确定列车 运行速度。多普勒雷达主要用于精确测量 5 km / h 以上的速度，并检测车轮空转 /打滑。多普勒雷达 与速度传感器测量到的数据，最终都将用于列车速 度和位置的确定。
通过以上方法，信号系统就可以实时得 到列车精确位置，进而维持区间列车追踪运 行间隔，并实现列车站台精确停车功能。
图 2 列车定位过程
1． 通过处理速度传感器和多普勒雷达的输出 信息，得到行驶距离 （ 位移） 、速度和方向。由于 考虑到误差的普遍存在，系统针对特定距离设有一 个误差范围，如列车每运行 100 m 最大允许误差 为 α% （ α 为定值） ，累计误差不得超过 N（ N 为定 值） 。只要不超过误差范围，系统即认为列车位置 正确。
2． 为了防止位置误差累计过大，系统沿轨道 设置若干信标。当遇到信标时，系统先检查信标的 位置坐标是否在当前计算的列车位置误差范围之 内。如果信标坐标不在当前计算得到的位置 （ 超 过位置误差范围） 、信标的坐标错误或其坐标位置 — 44 —
地铁信号系统课件
轨道电路技术
轨道电路概述
轨道电路是地铁信号系统中的一种重要设备，用于检测列车的占 用和空闲状态。
轨道电路的工作原理
轨道电路通过电流的传输和接收，实现列车占用和空闲状态的检测 。
轨道电路的优点和局限性
轨道电路具有结构简单、可靠性高、成本低等优点，但也存在一些 局限性，如易受干扰、传输距离有限等。
无线通信技术
总结词
地铁信号系统由多个子系统组成，包括列车控制系统、轨道电路、信号机、应答器等。
详细描述
地铁信号系统通常由列车控制系统、轨道电路、信号机、应答器等多个子系统组成。这些子系统相互协作，共同 完成列车运行的监测和控制任务。其中，列车控制系统是核心子系统，负责实现列车的自动驾驶和自动防护功能 。
02
地铁信号系统技术
如列车自动控制系统（ATC）、列车自动监 控系统（ATS）、列车自动防护系统（ATP ）等。
北京地铁信号系统的实际应用
北京地铁信号系统的优势与不足
如列车运行控制、列车调度、信号设备维 护等方面的应用。
对北京地铁信号系统的性能、可靠性、安 全性等方面进行评价，并提出改进建议。
上海地铁信号系统
上海地铁信号系统概述
故障导向安全原则
地铁信号系统在设计、制造、安装、 调试和运营维护等各个环节都应遵循 故障导向安全原则，确保系统在故障 情况下能够导向安全状态。
冗余设计
冗余设计
地铁信号系统采用冗余设计，即通过增加设备或元件的备份数量，提高系统的可靠性和可用性，确保 在部分设备或元件出现故障时，系统仍能正常运行。
冷备与热备
广州地铁信号系统
广州地铁信号系统概述
广州地铁信号系统的发展历程、现状及未来规划。
广州地铁信号系统的技术特点
深圳地铁3号线既有信号系统更新改造方案研究
1 研究背景据统计，目前国内已有45个城市开通轨道交通运营线路，运营里程达7 900多公里，城市轨道交通出行已经成为一种必然趋势。
国内城市轨道交通建设自2010年便进入建设高峰期，若信号系统的使用寿命按照15～20年考虑，未来几年内国内城市轨道交通将进入既有线路信号系统改造高峰期。
目前国内城市轨道交通既有线路信号系统更新改造方案主要包含4种方案。
（1）保持原信号系统制式、局部改造方案。
例如，广州地铁1号线正线信号系统采用德国西门子公司基于无绝缘数字音频轨道电路的LZB700M型系统，于1997年首期工程开通试运营，2015年开展信号系统更新改造，采用保持原信号系统制式、局部改造的方式。
（2）保持原信息系统制式与CBTC相结合改造方案。
例如，上海地铁2号线信号系统采用基于轨道电路的准移动闭塞系统（TBTC），于2015年启动信号系统更新改造，对部分线路信号系统采用了保持原信号系统制式方案，目前项目处于改造中。
方案采用“基于轨道电路的列车控制系统+基于通信的列车自动控制系统（TBTC+CBTC）”双系统兼容性的车载设备对既有车载系统及车辆进行改造。
（3）CBTC改造方案。
例如，上海地铁5号线一期工程于2003年11月正式投入运营，2014年开展更新改造，采用新设CBTC方案，对轨旁及车载信号系统进行了全面的更新改造。
2018年10月完成新旧信号系统倒切。
（4）TACS改造方案。
例如，上海地铁3号线于2000年开通运营一期工程，上海地铁4号线于2005年开通运营一期工程。
上海3号线和4号线全线信号系统更新改造采用新增基于车车通信的列车自主运行系统（TACS）替换既有的U200系统，对既有列车的车载设备进行更新替换，并增加降级自主定位系统，预计2024年完成改造工作。
2 深圳地铁3号线2.1 既有3号线概况深圳地铁3号线共设车站31座，全长43.06 km，一期工程于2010年12月开通运营。
列车采用6辆编组技术装备深圳地铁3号线既有信号系统更新改造方案研究刘 鑫1，罗运真2（1. 深圳地铁建设集团有限公司，广东深圳 518026；2. 广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州 510010）摘 要：针对信号系统发展趋势，结合深圳地铁3号线信号系统现状，论述其改造的必要性，通过改造需求分析，结合国内主要城市轨道交通线路改造情况，提出采用既有信号系统局部改造、CBTC和TACS 3种改造方案。
浅析深圳地铁正线信号系统扩容
Ａ Ｔ Ｃ系统 包括 以下 ５个原 理功 能 ： ①Ａ Ｔ Ｓ功 能 ： Ａ Ｔ Ｓ通 过 控制 进路调度指挥 行 车 ， 把 信息 提供 给行 车调度 员 和外部 系 统， 它是 Ａ Ｔ Ｃ的核心功能 。②联锁功 能 ： 联锁 功能的实 现是通 过分 布在道轨旁的设备 ， 它能够 响应 来 自 Ａ Ｔ Ｓ 功能 的指示 ， 并 将信息反馈 给 Ａ Ｔ Ｓ 和Ａ Ｔ Ｃ功 能。③列 车检 测功 能 ： 一般 由轨 道 电路完成 列车 的检测 功能 。④Ａ Ｔ Ｃ功 能 ： Ａ Ｔ Ｃ功 能 是根 据 Ａ Ｔ Ｓ的要求并 在联 锁功 能 的约束 下 ， 进 行控 制列 车 运行 。⑤ Ｐ Ｔ Ｉ 功能 ： 是通 过传输 和接 收各种 数据 信息 ， 从而 对列车 运行
进行 优化。 ２ 采用 Ｅ Ｃ Ｃ的 意 义
２ ． １ Ｅ Ｃ Ｃ的 作 用 一
技 术 与 市 场
第２ ０ 卷第 １ 期２ ０ １ ３ 年
技 术 研 发
浅 析 深 圳 地 铁 正 线 信 号 系统 扩 容
程永畅
摘 要： 深圳地铁采 用德 国西门子公司（ Ｓ ｉ ｅ ｍ ｅ ｎ ｓ ） 研 发的 Ａ Ｔ Ｃ列 车 自动控 制 系统 。文章对 Ａ Ｔ Ｃ列车 自动控 制 系统进 行 了简介 ， 对采 用元件控 制计算机（ Ｅ Ｃ Ｃ ） 的意 义和对深圳地铁正线信号 系统扩容进行分析 ， 为该类课题的进一步研究奠定了
１ Ａ Ｔ Ｃ列 车 自动 控 制 系统 概 述 １ ． １ Ａ Ｔ Ｃ列 车 自动 控 制 系统 概 念
系统 改造 ， 但是在改造之后依然存 在着一些 不可避免 的问题 。 但通 过采 用 Ｅ Ｃ Ｃ单元来进行深圳地 铁正线信号系统 的扩容 很 好地解 决了这些问题 ， 主要表现 在以下几个 方面 ： ①通过优 化 系统结 构 ， 成 本 得 到 有 效地 控 制 。在 系 统 扩 容过 程 中采 用 Ｅ Ｃ Ｃ单元 ， 控制系 统不用 重新 建设 也能 实现 既有 线和延 长线 的连接 ， 减少了资金 的投 入。②地 铁线路 的延 长要 求对 系统 设备进行 持续 改进 。在延 长线路 中通过 使用 Ｅ Ｃ Ｃ单元 ， 控 制 范 围得 以扩大并 实现了系统集 中控 制的 目标 。③通 过对人 员 配置进行优化 ， 从而降低资金投入 。 ３ 深圳地铁正线信号 系统扩容浅析 深圳地铁始建 于 １ ９ ９ ９年 ， 于２ Ｏ Ｏ ４年 １ ２月 ２ ８日正式通 车 运营 ， 一期 工 程包 括 ｌ号 线 东段 和 ４号 线 南 段 ， 全 长 只有 ２ １ ． ８ ６ ６ ｋ ｍ， 设有 １ ９个车站 ， 各站台均采用屏 蔽门封闭站台 ， 车 站站 台的有 效 长度 为 １ ４ ０ ｍ。一期 工程 的两条 线路 采用 位 于 竹子林车辆段 内的同一个控 制中心（ ｏ ｃ ｇ） ， 竹子林 车辆段不具
深圳地铁正线信号系统
近期
25 20 20 25 20 20 20 25 25 20 20 20 20 280 30 30 40 30 30 160
远期
25 20 20 25 20 20 20 25 25 20 20 20 20 280 30 20 40 30 30 150
深圳地铁有限公司
SHENZHEN METRO CO.,LTD.
● 信号显示应能反应危及行车安全的因素是否发生。
即要求一旦发现危险因素时立即使信号处于关闭状态，通知司 机不要驶入危险线路区段。
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● 信号显示应能指示安全运行速度。
列车运行速度受到线路结构、曲线、坡度、道岔曲线以及机车车辆 的构造所限制，特别是列车制动距离是速度的增函数，若列车速度超过 了预定速度，就不能在指定地点停下来，将会发生冒进信号甚而撞车事 故。因此，信号显示应能指示列车以什么速度驶入信号所防护的线路才 是安全的。
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第二节 铁路信号的作用及其与运输安全的关系
铁路信号的作用有三个，一是保障行车安全，其次是提高运 输效率，再就是可以降低行车人员劳动强度。但是，有关铁路信号 的基本原理总是围绕着安全这个中心而开拓和发展的。
深圳地铁3号线2010年通车
该 监测断 面测 点 处 型 钢 支 撑受 到 的轴 力 发 生 突 变 。
可以认为 ， 范 围是二 者进入空 间立交隧道 的强影 响 该
范围 ， 该结论 与相关 的工程经验及数 值模拟分 析结 果
Ｌｄ， ｅｉｇ１０４ ） ｔ． Ｂ ｒｎ ０ ０５
Ａｂ ｔａｔ Ｔ ｅｔ ｎ￣ｓｉ ｎ ｅ ｏ ｅｉ ｕ ｗａ ｉ ｓｒｃ ： ｈ ａｓ ｈｅ ｔ ｎｌ ｆＢ ｒ ｇ ｓｂ ｙ Ｌ ｅ４ ｒ Ｍ ｕ ｎ ｎ
ｐ ｓｅ ｃｏ ｓａｏ ｅｔｅｂ ｒｄｔ ｎｉｔ ｎｌ ｆ ｅｉ ｕ ｗａ ａｓｓａｒｓ ｂ ｖ ｏｅ ａｓ ｎ ｅｏ Ｂ ｉ ｇｓｂ ｙ ｈ ｒ ｔｕ ｊ ｎ
ｂ ｏ ｒ ｄ ｉ ｅ ｅ ｅ ｔ ｇ ａ ｓｒ ｃｕ ａ ｔｅ ｕ ｐ ａ ｓ ｓｅ ｅ ｐ ｕ ｅ ｔ ． ｒ ｃ ｉ ｔｕ ｔ ｒ ｌ ｅ ｌ ｐ ｏ ｙ ｔ ｍ ｎ ｉ ｍ ｎ ｓ ｓ
（ ）在不能及 时施 作二次衬 砌 的条 件下 ， 构隧 ２ 盾
道也可 以直接上 穿暗挖 隧道 ， 但是必 须对 既有 暗挖 隧
Ｏｐ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ Ｓ ｉｌ ｎ ｅ ｉｉ ｇ ｔｏ ｏ ｈ ｅｄ Ｔｕ ｎ ｌＤｒｖ ｎ
ａ ｒ ｓ ｂｏ ｅ ａ ｉ ｔｎ ｒ ｄ ｃ ｏ ｓ ａ ｖ ｎ Ｅｘ ｓ ｉ ｇ Ｂｏ ｅ
Ｔｕｎ ｌｉ ｏ ｅ Ｐｒ ｘ ｍ ｉｙ ｗｉｈ ｎｅ ｎ Ｃｌ ｓ ｏ ｉ ｔ ｔ ａ Ｓ ａｌＩ ｅ ｓ ｃ ｉｎ ｇ ｅ ｍ ｌ ｎｔｒ ｅ ｔｏ Ａｎ ｌ
相吻合 。
ＭｏＣ ｏ ｇｉ Ｎ ｅ ａ ｈｎｊ ｉＮ ｎ ｅ
（ ．Ｂ ｉｎ ｉｏｏ ｇＵｎｖｒｉ ，Ｂ ｒｎ ０ ０ ４； １ ｅ ｉｇＪ ｔｎ ｉｅｓ ｙ ｅ ｉｇ １０ ４ ｊ ａ ｔ ２ ｅｊ ｇＭｕ ｉ ｐ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇＧ ｏ ｐ Ｃ ． ．Ｂ ｉｎ ｎｃ ａ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｒｕ ｏ， ｉ ｉ ｎ
简析深圳地铁一期信号数据传输系统
简析深圳地铁一期信号数据传输系统王锡波;张建新;徐美玲【摘要】通过对深圳地铁一期信号数据传输系统的分析,从中央设备层、中间传输层及现场设备层逐一介绍其工作原理及设备特点.信号系统通过802.3,OTN、Profibus等通信协议使中央控制中心与现场设备大量的数据交换成为可能,分布性、可靠性与扩展性都得到了极大的提高.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】3页(P21-23)【关键词】OTN传输网络;802.3协议;Profibus总线;地铁信号【作者】王锡波;张建新;徐美玲【作者单位】深圳地铁集团运营分公司自动监控部,广东深圳,518040;深圳地铁集团运营分公司自动监控部,广东深圳,518040;深圳地铁集团运营分公司自动监控部,广东深圳,518040【正文语种】中文0 引言深圳地铁一期工程包括1号线东段（设车站15座地下车站，全长约17.25km）和4号线南段（设车站5座地下车站，全长约4km）。
一期工程信号系统设备由德国西门子公司提供。
其中数据传输的安全性和可靠性对于列车运行控制系统至关重要，为此，重点对整个系统的数据传输结构及通信方式进行描述与分析。
1 数据传输系统网络结构深圳地铁一期信号系统属准移动闭塞系统，该西门子系统采用了标准的模块结构和接口电路，适应性强、易于扩展。
全套ATC系统包括计算机联锁系统（SICAS），列车自动防护系统（ATP），列车自动驾驶系统（ATO）和列车自动监督（ATS）等4个子系统组成。
各有关计算机均采用符合信号“故障－安全”原则的“三取二”或“二取二”冗余配置。
整体各子系统之间的数据传输系统由中央设备层、中间传输层和现场设备层等3层结构组成（图1）。
1.1 中央设备层图1所示，中央级设备是一个典型的分布式系统，根据模块化设计规则，系统功能被划分为若干个块功能，分别由各个服务器实现，如图1中ADM（管理服务器），Report（报表服务器），Falko（时刻表服务器），MMI（人机交互接口）分别实现数据存储、报表服务、时刻表及人机交互功能，所有功能块又通过LAN （局域通信网络）进行数据通信由COM（通信服务器）组合在一起，实现对现场设备与列车的控制。
深圳地铁3号线信号系统改造方案选择
深圳地铁3号线信号系统改造方案选择
葛兰新
【期刊名称】《铁路通信信号工程技术》
【年(卷),期】2022(19)10
【摘要】深圳3号线于2010年开通运营,近年因信号设备故障率上升、备品备件
缺乏以及信号系统折返能力无法满足目前大客流需求,故结合目前3号线四期建设
时机,提出对3号线信号系统的更新改造。
结合系统改造需考虑的因素,从系统架构、控车信息流向、系统能力等方面,研究采用典型CBTC系统、轨旁控制一体化CBTC系统、TACS系统在3号线改造的优劣势,建议综合考虑选择适合3号线的信号系统的改造方案。
【总页数】6页(P73-78)
【作者】葛兰新
【作者单位】深圳地铁建设集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U231.7
【相关文献】
1.深圳地铁4号线信号系统贯通改造技术研究
2.广州地铁1号线信号系统更新改
造方案研究3.广州地铁1号线信号系统更新改造倒接方案研究4.深圳地铁3号线
既有信号系统更新改造方案研究5.提升深圳地铁1号线运能的信号系统优化方案因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
深圳地铁正线信号系统
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02
该系统包括列车自动监控子系统 （ATS）、列车自动防护子系统 （ATP）和列车自动驾驶子系统 （ATO），通过实时监测和控制列 车运行状态，确保列车安全、高效 地运行。
联锁系统
联锁系统是深圳地铁正线信号系统的 重要组成部分，用于实现信号机、道 岔和进路之间的联锁关系，确保列车 运行的安全性和可靠性。
1 2 3
智能调度系统
通过引入先进的智能化调度系统，实现对列车的 高效调度和运行管理，提高列车运行的安全性和 准时性。
自动化监控与维护
利用自动化技术实现对正线信号系统的实时监控 和维护，提高系统的可靠性和稳定性，降低运营 成本和维护难度。
自动化应急处理
通过自动化技术实现应急情况下的快速响应和处 理，提高应对突发事件的能力和效率。
该设备根据联锁系统的指令，自动转换和锁闭道岔，实现 列车的正确引导和分路控制。
03
正线信号系统的功能
列车运行控制
列车自动防护
列车自动调整
通过列车自动控制系统，实现列车与 地面控制设备之间的信息交互，确保 列车安全、准时、高效地运行。
根据客流情况、列车运行状态等信息， 自动调整列车运行计划，优化列车交 路和停靠站点。
深圳地铁正线信号系统
• 引言 • 正线信号系统的构成 • 正线信号系统的功能 • 正线信号系统的技术特点 • 正线信号系统的维护与保养 • 未来展望
01
引言
深圳地铁的发展历程
1999年
深圳地铁一期工程开通 运营，标志着深圳地铁
的诞生。
2004年
深圳地铁二期工程开工 建设，线路网络进一步
扩大。
2011年
未来深圳地铁的发展规划与展望
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降级运行模式 KS开关操作过程及原理 目前系统存在的局限性
一、系统概述
1、深圳地铁三号线正线信号系统采用具有当前国际 先进水平的庞巴迪（Bombardier）运输集团 的
CITYFLO 650 基于无线通信技术的移动闭塞系统，
分别由以下几个子系统构成： 正线联锁(CBI)子系统 列车自动保护ATP子系统 列车自动驾驶ATO子系统 列车自动监控ATS子系统 通信传输DTS子系统 无线传输TWC子系统
轨旁无线 设备
CBTC
车载 RADIO
A
5. 列车A的车载CBTC设备计算安 全曲线并应用到对列车的防护上 () 。
CBTC
车载 RADIO
1. 基于轮速传感器和多普勒雷达，列车B
连续的计算其位置() （经过信标点时重
置其误差），生成虚拟占用。
14
B
系统原理-列车定位
测速 电机
多普勒 雷达
一、系统概述
3、三号线信系统工程包括： 首期线路全长32.94km、22座正线车站、一
条试车线、一座控制中心、一座车辆段与综 合基地。初期配置24列列车，6辆编组。近期 配置33列列车，远期配置52列列车。并配备 6辆工程车。 西延线线路全长8.7Km、8座车站、一座停车 场。配置19列列车，6辆编组。
LOS天线
LOS天线
LOS天线
19
系统原理-混合运行
3. 区域控制器随时监控所有CBTC列车和非CBTC列车， 对于非CBTC列车B，轨旁CBTC设备把冲突点()放 置在列车B最后占用计轴区段的始端。
4. 轨旁无线设备连续的把冲突点()信息 传送给跟随的列车A。
区域控制器
混合运行模式
17
占用—等于列车长度加上 积累的定位误差
时延距离—在通信时延的 过程中列车行驶的距离
惰行距离—惰行后，在紧 急制动建立前列车行驶的 距离
紧急制动—从紧急制动实 施到列车获得零速，列车 行驶的距离
系统原理-虚拟占用的计算实例
70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10
系统安全性的同时，通过改善位置分辨能力和移动授权更新 率，来缩短列车间隔距离，提供更大的运能。
列车在移动授权的范围内安全运行，考虑了最不利情况下的 停车距离，以及不确定的前方障碍物位置后生成速度曲线。
二、运行和设计指标
线路设计最高行车速度为90km/h。 运行最小列车追踪间隔为90秒；列车折返运行间隔
深圳地铁三号线 正线信号系统介绍
安全小知识
安全第一，预防为主 故障—安全 逃生知识
问题思考
1、系统组成，原理？ 2、红-M信号机显示定义？ 3、进路类型？ 4、控制权交接？ 5、KS开关的操作过程及原理
目录
系统概述 运行和设计指标 系统原理 控制权交接 列车运行进路 与外系统接口 系统功能与构成
一、系统概述
一期工程中，区域控制站2个，分别是塘坑站 （塘坑-双龙）和大芬站（红岭-六约）；设备 集中站5个（红岭、田贝、草埔、爱联、双 龙）；其中设有信号机111架，道岔46组， 计轴点210个，等。
二期工程中，区域控制站1个，即莲花村站； 设备集中站3个（益田、福田、华新）；其中 设有信号机47架，道岔22组，计轴点64个， 等。
5 0
0
18
速度 (km/h)
倒溜防护距离 车尾定位误差 列车长度 车头定位误差 时延距离 超行距离
惰行距离 紧急制动距离
50
100
150
200
250
300
350
400
450
距离 (m)
系统原理-车地通信
车地通信-TWC： 2.4G公共频段 采用私有协议 频率主动切换机制
地面/高架段
地下段
漏缆
精确定位 3. 区域控制器设备计算冲突点()，到 列车B的车尾，给出移动授权。 虚拟占用
4. 轨旁无线设备连续的把冲突点()和移动 授权传送给列车A。
车地通信区域控制器
传送其实时 位置和虚拟占用给轨旁无线设备。
轨旁无线 设备
轨旁无线 设备
一、系统概述 4、CBTC系统组成示意图
ATS列车自动监控 ATS
轨旁组件 通信 车载组件
联锁
RATP/ Balise RATO 信标
其他
DTS通信
VATP VATO MMI ATO
VATP
VATO VATP
VATO
MMI
MMI
ATP
RM
NRM (旁路模式)
一、系统概述
5、CBTC原理 基于通信的CBTC的移动闭塞系统的主要设计目标是在维持
三.系统原理
系统原理
基于通信的列车控制系统（CBTC）： •车地实时双向通信；--无线传输 •列车精确定位；--多传感器信息融合
移动闭塞； 适用于METRO/APM系统，能够实现STO、DTO和UTO模式。
CBTC M
Train footprint CBTC
Train footprint
系统原理-CBTC运关营键技术：
一、系统概述
2、贯穿在信号系统设计中的基本原则是：安 全、可靠，最大限度地实现功能，最大限度 地减少系统故障的发生。正线信号系统提供 了降级或紧急运营模式。在CBTC系统出现 故障时，所有在正线范围内作业的列车仍可 被系统探测及追踪；并在正线线路适当位置 设置轨旁信号机协助司机驾驶，以维持列车 服务。同时也可让没有安装车载信号设备的 列车在正线安全作业。
最小至105秒；全线按 16 对车/小时的通过能力设 计。
四种列车驾驶模式：列车自动驾驶ATO模式，带防 护的人工驾驶ATP模式，限制人工驾驶RM模式和非 限制的人工驾驶NRM模式。
复线/双向，通常情况下为右线行车，轨旁信号机 在正常运行方向的右侧。
各个车站安装有站台安全门/屏蔽门。
本系统采用可靠的组件、开放式的接口以及严格的 软、硬件设计和品质标准。
信标 读取器
速度 处理
位 移 方
向
位置 处理
轨道 数据库
车辆 位置
列车精确定位原理图
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系统原理-定位误差校正
位置
位置误差
信标点
列车运行方向
定位误差的校正
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倒溜防护距离 定位误差 定位误差 时延距离 超行距离 惰行距离 紧急制动
系统原理-虚拟占用
列车传输虚拟占用以定位车尾的位置。 运行方向
占用 虚拟占用