《列车运行控制系统维护》项目二 闭塞与列控系统-教学课件

线路状态、列车性能等因素确定的速度控制曲线对列车的
速度进行监控。
•
准移动闭塞方式也进行闭塞分区的划分，后行列车的
追踪目标点为前行列车所占用闭塞分区的始端，当前行列
车在闭塞分区范围内运行时，后续列车的最大允许速度表
现为稳定的连续速度控制曲线。而当前行列车的尾部驶过
固定闭塞分区的分界点时，后续列车的速度控制曲线将产 生跳变、向前延伸。为使后续列车能够生成速度控制曲线，
（三）列控系统控制模式与闭塞的归纳
二、列车制动控制模式
列车制动控制模式分为分级制动模式和 一级制动模式。
（一）分级制动
分级制动是以闭塞分区为单元，根据与 前行列车的运行距离来调整列车速度，各 闭塞分区采用不同的低频频率调制，指示 不同的速度等级，在此基础上确定限速值。 分级制动模式又分为阶梯型和曲线型。
1、固定闭塞
• 列控系统采取分级速度控制模式时， 采用固定闭塞方式。运行列车间的空间间 隔是若干个闭塞分区，闭塞分区的长度依 划分的速度等级而定，每一闭塞分区的长 度要满足一个速度等级制动距离的要求。
• 固定闭塞列控系统的追踪目标点为前 行列车所占用闭塞分区的始端，后行列车 从最高速度开始制动的计算点为要求开始 减速的闭塞分区的始端，这两个点都是固 定的，空间间隔的长度也是固定的，所以 称为固定闭塞。
4、移动闭塞
移动闭塞方式的列控系统也采取目标距离控制 模式。目标距离控制模式根据目标距离、目标速度 及列车本身的性能确定列车制动曲线，采用一次制 动方式。移动闭塞的追踪目标点是前行列车的尾部， 当然会留有一定的安全距离，后行列车从最高速开 始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车 本身的性能计算决定的。目标点是前行列车的尾部， 与前行列车的走行和速度有关，是随时变化的，而 制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而 变化的。空间间隔的长度是不固定的，所以称为移 动闭塞。其追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。 移动闭塞一般采用无线通信和无线定位技术来实现。 高一级的移动闭塞还要考虑前行列车的速度。如 图 4—6所示。
标速度、目标距离。一级制动方式能合理地控制
列车运行速度，是列车自动控制技术的发展方向。
一级制动速度曲线如图4-9所示，移动闭塞制式的
ATC通常采用一级制动模式。
三、城轨交通的列控系统
• 列车运行自动控制（A T C )系统就是 对列车运行全过程或一部分作业实现自动 控制的系统，是保证列车按照空间间隔制 运行的技术方法，它是靠控制列车运行速 度的方式来实现的。
(3) 对运营设备状态进彳T监督管理’ 存储设备的 故障信息，并将故障和报警信息传送到控制中心 或车站操作员处。
（二）城轨交通的A T C系统分类
• 构成列控系统的技术要素有两个： 一是 车-地信息传输力.二是速度控制模式。体现 在闭塞方式上有三种类型，它实际上是由上 述两大技术要素所决定的：①固定闭塞方式 的ATC系统。②准移动闭塞式的ATC系统。 ③移动闭塞式的ATC系统。
• 从保证列车安全运行而采取的技术手段的角度 来看，自动闭塞可分为三类：固定闭塞、准移动闭 塞和移动闭塞。从我国铁路信号发展历程来看，又 可分成两个阶段：传统的自动闭塞和装备列车运行 控制系统的自动闭塞。
• 在自动闭塞制度下，站间区间允许有多 次列车运行，而且整个区间都设有轨道电 路，从而可以检测列车的完整性。城市轨 道交通的列车运行自动控制系统，也是基 于自动闭塞控制原理的基础之上。城市轨 道交通区间也划分成不同长度的闭塞分区， 但区间内不设地面通过信号机，地面信息 直接传送至车上，而且向列车传送的信息 量，要比自动闭塞的信息量多，这就是列 车运行自动防护子系统（ATP)。
2、自动闭塞
• 自动闭塞就是根据列车运行及有关闭塞 分区状态自动变换信号显示，而司机凭信号 行车的闭塞方法。其特征为：(1)把站间划分 为若干闭塞分区，有分区占用检查设备，可 以凭通过信号机的显示行车，也可凭机车信 号或列车运行控制的车载信号行车；(2)站间 能实现列车追踪；(3)办理发车进路时自动办 理闭塞手续，自动变换信号显示。
（一）列控系统的基本功能
基本功能
1、列控系统的车载信号是列车运行的凭证。 2 、按列车运行安全制动距离， 自动调整列车运行
追踪间隔。
3 、防止列车运行速度超过线路允许速度、道岔侧 向规定速度以及列车构造速度，保证列车运行安 全；列车运行超速时，由列控设备自动实行减速 或制动停车。
4、防止列车冒进关闭的禁止信号机（或点）。 5、监督列车以ATP监督下的驾驶模式或人工限速
（二）一级制动
•
一级制动是按目标距离制动的。根据距前行
列车的距离或距运行前方停车站的距离，由控制
中心根据目标距离、列车参数和线路参数计算出
列车制动模式曲线，或由车载计算机予以计算，
按制动模式曲线控制列车运行。信息传输有数字
编码轨道电路传输和无线传输两种方式。无论何
种方式，传输的信息必须包括线路允许速度、目
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四显示自动闭塞就是通过信号机具有四种
显示，能预告列车前方三个闭塞分区状态的自
动闭塞。其特，伍为：通过信号机具有四种显
示；能预告列车前方三个闭孝分区状态；分三
个速度等级，两个闭塞分区的长度满足从规定
速度到零的制动距离。
•
多信息自动闭塞也称多显示自动闭塞，是
对四显不及以上自动闭塞的统称。多于四显示
时，往往地面通芦信号机不具备多显示的条件，
其特征为：(1)站间或所间只准走行一列列车；(2) 人工办理闭塞手续；(3)人工确认列车完整到达和 人工恢复闭塞。
• 自动站间闭塞是在有区间占用检查的条件下，自 动办理闭塞手续，列车凭信号显示发车后，出站 信号机自动关闭的闭塞方法。其特征为：（1） 有区间占用检查设备；（2）站间或所间区间只 准走行一列列车；（3）办理发车进路时自动办 理闭塞手续；（4）自动确认列车到达和自动恢 复闭塞。
(1 )联动功能：电力监控系统、机电设备监控系统、 防灾报警系统等发出报警信号，或发生恐怖事件 及时报警，传输给车站和控制中心。列控系统根 据这些信息发出限速或停车指令。
(2 )人员和设备防护：在施工或发生事故吋，通过 W 部操作或车站，使列控系统发出各种防护或限 速命令，对设备或人员进行安全防护。
驾驶模式进行出入库作业。
6 、与机车自身速度控制系统结合，实现对列车减 速、缓解、加速的自动控制。
7 、与列车ATP/ATO系统、列车ATS系统结合，实 现对列车的自动驾驶。
8 、由车载测速单元获取列车走行速度和列车的位 置。通过每一个轨道区段分界点、环线或应答器 时，列车的测距系统将校正一次，以提高目标距 离的精度。
是由车载信号设备虚构的，实际上是每一闭塞分 区始端入口限制速度的小曲线连接 ，并非真正是
由地面提供线路参数计算后得到的。
上海地铁1号线引进GRS ( 现属 ALSTOM )公 司的ATP系统和北京地铁1号线引进西屋公司的 ATP系统均为台阶式速度控制方式。
2、准移动闭塞方式
•
准移动闭塞方式的ATC系统，根据列车前方目标距离、
线是相对稳定的；当前行列车出清闭塞分区时，目
标点突然前移，目标距离突然改变，连续式一次速
度控制曲线会发生跳变。
3、虚拟闭塞
• 虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊方式，它不 设轨道占用检查设备，采取无线定位方式(或轨道 电缆定位方式）来实现列车定位和轨道占用的检查 功能，闭塞分区以计算机技术虚拟设定。
• 虚拟闭塞方式非常有条件将闭塞分区划分得很 短，当短到一定程度时，其效率就很接近于移动闭 塞。
• 当列控系统采用滞后型阶梯式控制模式时，需 要增加一个闭塞分区作保护区段，运行列车间的
空间间隔大一点；当列控系统采用曲线式分级速
度控制模式时，不需要增加一个闭塞分区作保护 区段，如图4-3、4-4所示。
2、准移动闭塞
•
准移动闭塞方式的列控系统采取目标距离控
制模式(又称连续式一次速度控制)。目标距离控
而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不
同而变化的。空间间隔的长度是不固定的，由于
要与移动闭塞相区别，所以称为准移动闭塞。
•
一般情况下，闭塞分区是用轨道电路或计轴装
置来划分的，它具有列车定位和占用轨道的检查功
能。由于目标点是相对固定的，所以，当前行列车
在同一闭塞分区内走行时，连续式一次速度控制曲
9 、根据接收的地面中心信息，车载设备进行实时 处理。车载设备应连续向司机显示下列行车内容： 目标速度、目标距离、允许速度、实际速度，以 及其他辅助报警显示（超速、制动、缓解和故 障）。
其他功能
• 为保证列车的安全运厅，设釘下列检测设备 和安全防护措施，并纳入列控系统进行统一管理， 构成完整的列车安全运行体系。
2、站间闭塞
• 站间闭塞就是两站间只能运行一列列车， 其列车的空间间隔为一个站间。按技术手 段和闭塞方法又可分为：电话闭塞、路签 闭塞、路牌闭塞、半自动闭塞、自动站间 闭塞。
• 《铁路技术管理规程》把电话闭塞作为一种最终 的备用闭塞。路签和路牌闭塞在我国已经淘汰。
半自动闭塞是人工办理闭塞手续，列车凭信号显 示 发车后，出站信号机自动关闭的闭塞方法。
1、固定闭塞方式
• 固定闭塞方式的ATC系统，通常以轨道电路
检测列车位置和列车间距。线路条件和列车参数 等均在闭塞设计过程中予以考虑，并体现在地面 闭塞分区的划分中。A T C根据每个闭塞分区的限 速指令监控列车的速度。固定闭塞方式ATC系统 的速度控制模式一般都是分级速度控制方式，分 级速度控制方式又分阶梯式和小曲线式。
• 自动闭塞一般设地面通过信号机，装备有 机车信号，保证列车按照空间间隔制运行的技 术方法用信号或凭证来实现。在轨道交通中， 自动闭塞一般适用于列车最高运行速度在 160km/h及以下，它可分为三显示自动闭塞、 四显示自动闭塞和多信息自动闭塞。
• 三显亲自动闭塞就是通过信号机具有三种 显示，能预告列车前方两个闭塞分区状态的自 动闭塞。其特，征为：通过信号机具有三种显 示；能预告列车前方两个闭孝分区状态；分两 个速度等级，一个闭塞分区的长度满足从 规．定速度到零的制动距离。
项目二 闭塞与列控系统
一、闭塞
（一）基本概念
1、闭塞的概念
• 闭塞就是用信号或凭证，保证列车按照空 间间隔制运行的技术方法。空间间隔制就 是前行列车和追踪列车之间必须保持一定 距离的行车方法。闭塞就是用信号或凭证，保
证列车按照空间间隔制运行的技术方法。
• 从各种不同的角度看闭塞可以有各种不同的 分类，总的说来可分为站间闭塞和自动闭塞两大 类。
阶梯式分级制动模式俗称大台阶式，它将一 个列车全制动距离划分为3〜4 个闭塞分区，每一 闭塞分区根据与前行列车的距离来确定限速值。 当列车速度高于检查值时，列车自动制动。其为 滞后监督方式，即在闭塞分区出口才监督是否超 速，所以为确保安全，必须设有“保护区段” 。 阶梯式分级制动模式的速度曲线如图4-7所示。固 定闭塞制式的ATC通常采用阶梯式分级制动模式。
而以机车信号显示为主，但客馈混运的低速列
车仍以地面信号为主。
（二）列控系统中的闭塞分类
• 列车运行自动控制系统（简称列控系 统）是保证列车按照空间间隔控制运行的 技术方法,靠控制列车运行速度的方式来实 现。
• 列控系统采用的闭塞制式可分为固定闭 塞和移动闭塞两大类。为了更精确地表达 系统的技术特征，又习惯把列控系统采用 的闭塞制式细分为固定闭塞、准移动闭塞 （含虚拟闭塞）和移动闭塞3 类。
制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性
能确定列车制动曲线， 不必设定每个闭塞分区
速度等级，采用一次制动方式。准移动闭塞的追
踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端，当
然会留有一定的安全距离，而后行列车从最高速
度开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度
及列车本身的性能计算决定的。目标点相对固定，
在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化，
• 阶梯式的车载信号设备不要求闭塞分区的线路 参数，小曲线式车载信号设备只要求提供最近一 个闭塞分区的线路参数，这是其基本技术特征。
•
在固定闭塞设计中，要求的运行间隔越短 ，
闭塞分区 （设 备 ）数也越多 ，列车最小行车间
隔约为100〜105 s。.
图4-10中台阶式速度控制线为限制速度，分 段 的 小 曲线为允许速度 ，台阶式中小曲线大都