【doc】城市轨道交通轨道电路基本参数的研究

城市轨道交通轨道电路基本参数的研究

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邹雷滨郭玉臣

(同济大学计算机科学与技术系,200331,上海∥第一作者,助教)

摘要针对上海轨道交通轨道电路基本参数研究现状,分

析了城市轨道交通轨道电路的原理及传输特性.提出利用

开路短路二电压法测算城市轨道交通轨道电路的基本参数.

轨道交通整体道床或碎石道床的轨道电路,其钢轨电阻随频

率的增大而增大,钢轨电感随频率的增大而减小,道床电阻

随频率的增大而减小,轨问电客随频率的增加而减小.

关键词城市轨道交通,轨道电路测试,一次参数,二次参

数

中图分类号U284.28 ResearchontheBasicParameterofTrackCircuitinUrban

RailTransit

ZouLeibin,GuoYuchen

AbstractAccordingt.someearchesofthetrackcircuitpa—rameterforShanghairailtransit,thispaperanalyzestheprlnci—pleandthetransmissioncharactersofthetrackcircuitforurban

railtransit,discussesthemethodfortestingandcalculatingthe trackcircuitparameters,andcomestotheconclusionthatthe frequencyisakeytodecidethetrackresistance,trackinduc—tanceandthecapacityvolumebetweentracks.

Keywordsurbanrailtransit,trackcircuittesting,primary

parameter,secondaryparameter

First.author'SaddressDept.ofComputerSci.&Tech,. T(miUniv.,200331,Shanghai,China

城市轨道交通轨道电路具有信号传输频率高,

轨道电路长度较短,列车占用检测灵敏度高的特点. 虽然国内的铁路已有了轨道电路参数值,但由于城

市轨道交通的轨道电路与铁路轨道电路相比,在信

号传输频率,轨道电路结构,道床类型等方面都有根

本性的区别.因此铁路的轨道电路参数值是否适用

于城市轨道交通的轨道电路,是学术界关注的课题. 同时,城市轨道交通的列车自动控制(ATC)系统均

由国外引进,其中的列车自动防护(ATP)子系统的

上海市科委城市轨道交通科技攻关项目(03DZ12040) ?

54?

轨道电路设计参数是否符合各个城市轨道交通轨道电路的实际,也备受关注,因为这关系到系统工作的

稳定与可靠.因此,对城市轨道交通轨道电路参数

的研究和探索,最终获取城市轨道交通轨道电路参

数值,不仅是ATP子系统设计的基础,也为当前线

路ATC系统的日常使用,维护提供必要的理论依据和数据支持.

1轨道电路的结构与原理

城市轨道交通轨道电路的分类,按电气分割方

式可分为有绝缘轨道电路和无绝缘轨道电路.无绝

缘轨道电路按原理又可分为两大类,第一类是自然

衰耗式(无电气分割点);第二类是电气隔离式(又称

谐振式),是在轨道电路的分界处采用电容和钢轨部

分电感构成一个谐振回路,并用不同频率进行电气

隔离.图1为一种电气隔离式无绝缘轨道电路的工

作原理图,采用环线感应方式从钢轨获取信号.

图1中,由感应环线的电感,感应环线与"S"

Bond的互感,感应环线与钢轨的互感,AC耦合单元中的Ra,Ca,La,构成谐振频率为.厂A的并联谐振槽路.A轨道电路发送端产生频率为.

的信号时,对

于A轨道电路接收端的谐振槽路呈现低阻,而对C 轨道电路接收端的谐振槽路则呈现高阻抗,因而频率为,

厂^的信号只能被A轨道电路接收端接收,不

会被C轨道电路接收端接收,从而构成电气绝缘. B,C轨道电路发送器和接收器的连接方式与A轨道电路相同.所不同的是,B,C轨道电路发送和接

收的频率分别为.

厂B和.

厂c.由于s型轨道跳线的存

在,将两根钢轨短路起来,使轨道电路不平衡系数大大减少,从而降低了牵引电流的影响.

目前的上海轨道交通中,正线轨道电路均为电

气隔离式无绝缘轨道电路.其中,1号线是音频无

{.潮瓣.}{季-:{爨嘏

绝缘轨道电路,其载频为2625Hz,2925I--Iz,3375 Hz,4275Hz交替配置,调制频率2Hz,3Hz也交替

配置,共有8种不同的组合(AsK信号);2号线是数字编码无绝缘轨道电路,其载频频率为:上行1O.5 kI--Iz,12.5kHz,14.5kHz,下行11.5kHz,13.5

kI--Iz,15.5kI--Iz交替设置(渡线环线为16.5kHz),频偏为±200Hz的FSK(数字频率调制)信号;3号线

是数字报文式无绝缘轨道电路,其载频为9.5～

2O.7kI--Iz的MSK(最小频移键控)信号.

2轨道电路传输特性的测试

为进一步了解城市轨道交通轨道电路的特性,

对其进行了传输特性的测试.

现以上海轨道交通2号线轨道电路传输特性测

试为例进行介绍.测试时,只打开某轨道电路的发送设备,关闭其它轨道电路.从轨道电路的接收端至发送端选择点测试该点的电压值.测试结果如图2所示.从图2可以看出:2号线轨道电路的钢轨传输特性呈线性,且在电气绝缘分割点"S"Bond处的电压下降很快,说明其具有良好的电气绝缘特性. 列车运行方向

环环A环环C

fB线线'~"Bond线线fcl^

lllI

亳歪'...一蘸藿峰塞【且,,'一,VV,''^

5.0

4.5

40

3.5

3.0

出2.5

2.0

1.5

1.0

0,5

图1电气隔离式轨道电路原理图