城市轨道交通信号概论PPT课件
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第一章
系统组成
ATS界面
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第一章
系统组成
联锁系统作用 实现联锁关系 将联锁的有关消息传送至 ATP/ATO系统，并接受ATS系统的 命令
第 24 页
第一章
系统组成
了解 厂修段修分修制， 厂修段修合修制
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第一章
车辆段线路
出入线 一般按双进路设计，但规模不大的辅助停车场也可只设一条 线。为保证行车作业安全，出入线与正线设计为立交。出入 线平、纵断面设计执行《地铁设计规范》的规定。出入线应 为列车留有信号（列车驾驶模式）转换作业的长度。 车辆段咽喉道岔区头部的两条平行线路间一般都设有一组交 叉渡线或“八”字形单渡线。这是场内行车进路所必需的， 还能实现出入线临时调整运行进路。而对接轨于线路中途的 且为侧式站台车站（不兼折返站）的出入线中的一条以立交 的方式跨越正线，同时在其接岔前设置一组交叉渡线。
概论
城市轨道交通信号系统：信号+闭塞+联锁
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第一章
概论
列车特殊的运行方式对信号的要求 区间 闭塞分区
第 11 页
第一章
概论
传统信号系统：主体（信号机）+辅助（车载信号）
闭环自动控制系统：主体（车载信号）+辅助（信号机）
第 12 页
第一章
概论
作用：1.安全（故障-安全
机制） 2.经济
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第 21 页
第一章
系统组成
ATS子系统的作用 ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制， 辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理。 它给行车调度人员显示全线列车的运行状态， 监督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏 离运行图时及时做出反应（提出调整建议或者 自动修整运行图）。 通过ATO的接口，向旅客提供运行信息通报（列 车到达、出发时间、运行方向、中途停靠站 名……）。
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第一章
系统组成
ATP子系统主要作用
ATP子系统是ATC系统的核心和 关键。 ATP子系统具有实现列车的间 隔控制、超速防护、进路的安 全监控、车门和站台屏蔽门的 控制等功能。
第 20 页
第一章
系统组成
ATO子系统的作用 ATO子系统主要用于实现“地对车控制”，即用地 面信息实现对列车驱动、制动的控制。 使用ATO子系统后，可以使列车经常处于最佳运行 状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速或减速， 因此明显提高了乘坐的舒适度，提高了列车准点率 及减少轮轨磨损。 ATO子系统与列车的再生制动相配合，可以节省电 能的消耗。
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第一章
车辆段线路
停车列检线 包括停车线、列检线，由于功能相近，通常设在同一库（棚）内。停 车检线群的设计保证列车出入段顺畅，每条线路都应接通出入线。 有条件时应设置出入线两个线群，使两线出入作业量较为均衡。 月检线 具有停车功能。不论月检线与运用库组合或与检修库组合，每条月检 线都需挂设接触网。由于列车靠自身动力行驶，因此月检线应与出入 线有直接的通路，使按计划进行月检的列车能从线上直接进入月检库。 同时月检线束还需接通牵出线，对需要转线的列车利用牵出线进行作 业。
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第一章
概论
信号的起源 轨道交通信号起源于英国。 最早的列车指挥是由一位带绅士
礼帽、穿黑大衣和白裤子的铁路员工 骑马在前引导运行的，他边跑边以各 种手势发出信号指挥列车的前进和停 止。
第4页
第一章
概论
为确保安全，人们开始研究使用固定的信号 设备：用一块长方形的板子，横向线路是停 车信号，顺向线路是行车信号。
可是，顺向线路的板子实际上很难观察，故 又在顶端加块圆板。
当必须在晚间开车时，就以红色灯光表示停 车信号，白色灯光表示行车信号。 1841年，英国人戈里高利提出用长方形臂板 作为信号显示，装设在伦敦车站，这是铁路 上首次使用臂板式信号机。
第5页
第一章
概论
第6页
第7页
第8页
第一章
概论
第9页
第一章
第一章
概论
什么是信号？
接收端 人：眼耳鼻舌身意 电脑：电磁信号
第2页
第一章
概论
城市轨道交通信号系统就是以信息控制、 信号灯具、来自百度文库号标志物、信号仪表和信号 音响等向城市轨道交通行车人员传送列车、 调车运行条件，行车设备状态和行车有关 指示的技术与设备。其作用是保证机车车 辆安全有序地行车与调车作业。
第一章
概论
城市轨道交通信号系统的特点： 1、具有完善的列车速度监控功能 2、速度传输速率较低 3、联锁关系较简单但技术要求高。城市轨道交通信号自动控 制最大的特点是把联锁关系和ATP编/发码功能结合在一起， 且包含一些特殊的功能，如自动折返、自动进路、紧急关闭、 扣车等，增加了技术难度 4、车辆段独立采用联锁设备 5、自动化水平高
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第一章
系统组成
上海地铁5种ATC形式 1号线：采用美国GRS的ATC系统（模拟）； 2号线：采用美国USS(美国钢铁公司）的 ATC系统； 3、4号线：采用法国ALSTOM（阿尔斯通） 公司的ATC系统； 5号线：采用SIEMENS 公司的点式ATC系统； 8号线：采用ALCATEL公司的基于无线通信 CBTC系统。
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第一章
车辆段线路
洗车线和不落轮镟轮线 洗车线可设计为贯通式和尽头式两种类型。 检修线 工程车线及平板车线 牵出线 为段内调车作业而设的线路。段内需要用调机牵引推送列车的有关线 路应集中在牵出线上出岔。对于实现全自动化运行的线路车辆段，牵 出线作为段内全自动化运行区和人工驾驶区的联络线路，以实现驾驶 模式的转换。 牵出线数量应根据调车作业方式和工作量确定，一般是一条。对仅承 担列车运行、停放、列检工作并有洗车线的停车场，应根据出入线的 通过能力决定是否设置牵出线。
车站联锁系统IS(Station Inter Lock System)
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第一章
系统组成
系统满足以下要求： 信号系统必须确保列车运行安全。 满足运营及行车组织的要求。 需严格按照预定的时刻表（运行图）组织列车运行。 在控制中心能对全线列车集中监控，自动/人工运行 调整。 实现列车自动驾驶或有超速防护的人工驾驶。 具有必要的降级/后备控制模式。
第 14 页
第一章
系统组成
运行线—列车自动控制 （ATC，Automatic train control） 车辆段—信号控制系统
第 15 页
第一章
系统组成
第 16 页
第一章
系统组成
ATC组成 列车自动防护子系统ATP(Automatic Train Protection) 列车自动驾驶子系统ATO (Automatic Train Operation) 列车自动监控子系统ATS(Automatic Train Supervision)
第一章
系统组成
ATS界面
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第一章
系统组成
联锁系统作用 实现联锁关系 将联锁的有关消息传送至 ATP/ATO系统，并接受ATS系统的 命令
第 24 页
第一章
系统组成
了解 厂修段修分修制， 厂修段修合修制
第 25 页
第一章
车辆段线路
出入线 一般按双进路设计，但规模不大的辅助停车场也可只设一条 线。为保证行车作业安全，出入线与正线设计为立交。出入 线平、纵断面设计执行《地铁设计规范》的规定。出入线应 为列车留有信号（列车驾驶模式）转换作业的长度。 车辆段咽喉道岔区头部的两条平行线路间一般都设有一组交 叉渡线或“八”字形单渡线。这是场内行车进路所必需的， 还能实现出入线临时调整运行进路。而对接轨于线路中途的 且为侧式站台车站（不兼折返站）的出入线中的一条以立交 的方式跨越正线，同时在其接岔前设置一组交叉渡线。
概论
城市轨道交通信号系统：信号+闭塞+联锁
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第一章
概论
列车特殊的运行方式对信号的要求 区间 闭塞分区
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第一章
概论
传统信号系统：主体（信号机）+辅助（车载信号）
闭环自动控制系统：主体（车载信号）+辅助（信号机）
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第一章
概论
作用：1.安全（故障-安全
机制） 2.经济
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第一章
系统组成
ATS子系统的作用 ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制， 辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理。 它给行车调度人员显示全线列车的运行状态， 监督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏 离运行图时及时做出反应（提出调整建议或者 自动修整运行图）。 通过ATO的接口，向旅客提供运行信息通报（列 车到达、出发时间、运行方向、中途停靠站 名……）。
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第一章
系统组成
ATP子系统主要作用
ATP子系统是ATC系统的核心和 关键。 ATP子系统具有实现列车的间 隔控制、超速防护、进路的安 全监控、车门和站台屏蔽门的 控制等功能。
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第一章
系统组成
ATO子系统的作用 ATO子系统主要用于实现“地对车控制”，即用地 面信息实现对列车驱动、制动的控制。 使用ATO子系统后，可以使列车经常处于最佳运行 状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速或减速， 因此明显提高了乘坐的舒适度，提高了列车准点率 及减少轮轨磨损。 ATO子系统与列车的再生制动相配合，可以节省电 能的消耗。
第 26 页
第一章
车辆段线路
停车列检线 包括停车线、列检线，由于功能相近，通常设在同一库（棚）内。停 车检线群的设计保证列车出入段顺畅，每条线路都应接通出入线。 有条件时应设置出入线两个线群，使两线出入作业量较为均衡。 月检线 具有停车功能。不论月检线与运用库组合或与检修库组合，每条月检 线都需挂设接触网。由于列车靠自身动力行驶，因此月检线应与出入 线有直接的通路，使按计划进行月检的列车能从线上直接进入月检库。 同时月检线束还需接通牵出线，对需要转线的列车利用牵出线进行作 业。
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第一章
概论
信号的起源 轨道交通信号起源于英国。 最早的列车指挥是由一位带绅士
礼帽、穿黑大衣和白裤子的铁路员工 骑马在前引导运行的，他边跑边以各 种手势发出信号指挥列车的前进和停 止。
第4页
第一章
概论
为确保安全，人们开始研究使用固定的信号 设备：用一块长方形的板子，横向线路是停 车信号，顺向线路是行车信号。
可是，顺向线路的板子实际上很难观察，故 又在顶端加块圆板。
当必须在晚间开车时，就以红色灯光表示停 车信号，白色灯光表示行车信号。 1841年，英国人戈里高利提出用长方形臂板 作为信号显示，装设在伦敦车站，这是铁路 上首次使用臂板式信号机。
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第一章
概论
第6页
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第一章
概论
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第一章
第一章
概论
什么是信号？
接收端 人：眼耳鼻舌身意 电脑：电磁信号
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第一章
概论
城市轨道交通信号系统就是以信息控制、 信号灯具、来自百度文库号标志物、信号仪表和信号 音响等向城市轨道交通行车人员传送列车、 调车运行条件，行车设备状态和行车有关 指示的技术与设备。其作用是保证机车车 辆安全有序地行车与调车作业。
第一章
概论
城市轨道交通信号系统的特点： 1、具有完善的列车速度监控功能 2、速度传输速率较低 3、联锁关系较简单但技术要求高。城市轨道交通信号自动控 制最大的特点是把联锁关系和ATP编/发码功能结合在一起， 且包含一些特殊的功能，如自动折返、自动进路、紧急关闭、 扣车等，增加了技术难度 4、车辆段独立采用联锁设备 5、自动化水平高
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第一章
系统组成
上海地铁5种ATC形式 1号线：采用美国GRS的ATC系统（模拟）； 2号线：采用美国USS(美国钢铁公司）的 ATC系统； 3、4号线：采用法国ALSTOM（阿尔斯通） 公司的ATC系统； 5号线：采用SIEMENS 公司的点式ATC系统； 8号线：采用ALCATEL公司的基于无线通信 CBTC系统。
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第一章
车辆段线路
洗车线和不落轮镟轮线 洗车线可设计为贯通式和尽头式两种类型。 检修线 工程车线及平板车线 牵出线 为段内调车作业而设的线路。段内需要用调机牵引推送列车的有关线 路应集中在牵出线上出岔。对于实现全自动化运行的线路车辆段，牵 出线作为段内全自动化运行区和人工驾驶区的联络线路，以实现驾驶 模式的转换。 牵出线数量应根据调车作业方式和工作量确定，一般是一条。对仅承 担列车运行、停放、列检工作并有洗车线的停车场，应根据出入线的 通过能力决定是否设置牵出线。
车站联锁系统IS(Station Inter Lock System)
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第一章
系统组成
系统满足以下要求： 信号系统必须确保列车运行安全。 满足运营及行车组织的要求。 需严格按照预定的时刻表（运行图）组织列车运行。 在控制中心能对全线列车集中监控，自动/人工运行 调整。 实现列车自动驾驶或有超速防护的人工驾驶。 具有必要的降级/后备控制模式。
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第一章
系统组成
运行线—列车自动控制 （ATC，Automatic train control） 车辆段—信号控制系统
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第一章
系统组成
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第一章
系统组成
ATC组成 列车自动防护子系统ATP(Automatic Train Protection) 列车自动驾驶子系统ATO (Automatic Train Operation) 列车自动监控子系统ATS(Automatic Train Supervision)