城市轨道交通

1.城市轨道交通有别于城市道路交通
的特点:运量大；运行准时、速度快；安全性和可靠性强；利于环境保护，污染少；节省土地资源，占地面积小；建
设费用高，周期长，线路不易调整；遇有自然灾害不易疏散
2.城市轨道道交通有别于铁路交通的
特点:运营范围小,运行速度低,服务对象单一,线路与轨道路网结构,站段构成及功能,车辆不同,供电设施不同,通信信号要求,运营管理组织。

3.城市轨道交通对信号系统的要求：（1）安全性要求高（2）通过能力大（3）保证信号显示（4）抗干扰能力强（5）可靠性高（6）自动化程度高（7）限界条件苛刻
4.组成：城轨交通信号系统：运行线ATC 系统（列车自动防护ATP1.联锁2.闭塞3.超速防护；列车自动监控ATS1.旅客向导2.列车进路及间隔控制3运行信息处理4运行图管理5电力车辆调度；列车自动驾驶ATO1定位停车2列车速度调整3自动折返）车辆段信号控制系统（联锁；进路控制；维修管理；车辆调度）
5.车辆段信号控制系统设一套联锁设备，用以实现车辆段的进路控制，并通过ATS车辆段分机与行车指挥中心交换信息。

6.ATP车载设备的主要技术特点：车载计算机采用微机系统，按双机双工方式工作；控制方式为阶梯式；信息接收装置采用数字化通用型设备，适用于接收各种轨道电路信息，采用数字信号处理技术；测速采用独立双通道，2套速度传感器安装在不同转向架的2个轴上，按高速值优先录取；为防止列车非正常后退，列车退行距离大于3M或退行时间大于5s 时采取紧急制动。

7.城市轨道交通信号设备划分为五部
分：控制中心设备；车站及轨旁设备；车辆段设备；试车线设备；车载ATC设备
8.集中联锁站及轨旁设备：集中联锁站设有ATS车站分机、车站联锁设备、ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终端、乘客向导显示牌、紧急关闭按钮以及信号机及发车指示器、转辙机。

非集中联锁站及轨旁设备：道岔的非集中联锁站除了轨旁的祸合单元外，还有防护信号机和转辙机。

9.进路信号机开放条件：各道岔位置正
确且锁闭；进路空闲；敌对进路未建立且被锁闭在未建立状态。

10.供电和电力牵引基础动力
750V/1500V
11.信号系统的组成：列车自动控制系统，联锁系统，信号机，转辙机，轨道电路，计轴器，应答器。

12.固定信号——地面色灯信号机，类型：高柱型：远距离显示（进出车辆段）矮柱型：近距离显示/隧道(空间狭小) 机构类型：单显示、二显示、三显示显示颜色：主信号：红、绿、黄辅助颜色：月白、蓝
13.地面信号机设置原则：右侧行车制：地面信号机设于运行方向的右侧地下部分一般安装在隧道壁上△信号机柱的选择高柱信号机：车辆段(停车场)的进、出信号机矮柱信号机：其它对显示距离要求不远及隧道内△信号机限界：信号机不得侵入设备限界
14.定位显示：绿色为定位：进/出站信
号机/通过信号机；禁止信号（红灯或蓝灯）为定位
15.信号机关闭时机：调车信号机：调
车车列全部越过调车信号机后自动关闭；其它信号机：列车第一轮对越过该信号机后及时自动关闭
16.转辙机的作用：转换道岔：将道岔转换至定位或反位；锁闭：道岔转换至规定位置且密贴后，自动实行锁闭，防止外力转换道岔；表示：正确反映道岔位置，并给出相应表示；报警：挤岔/“四开”位置(尖轨与基本轨不密贴)时，及时发出报警
17.对转辙机的基本要求：1)作为转换器，应具有足够大的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能转换到底时，应随时通过操作使尖轨回复原位2)作为锁闭器，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭；一旦锁闭，不由于车辆通过道岔时的振动而错误解锁。

3)作为表示器，应能正确反映道岔的状
态4)作为报警器，道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。

18.轨道电路影响因素：电源变化，钢
轨阻抗，道砟
19.计轴器的组成室外设备：计轴点-轮轴传感器（磁头）、电子连接箱室内设备：计算部分-运算器、继电器等
20.查询应答器分类：有源，无源
21.联锁：车站内信号（机）、道岔、进
路（轨道区段）三者必须建立的一种制约关系
22.联锁系统的层次结构1)人机会话层
2)联锁机构层3)监控层（驱采层）
23.计算机联锁的特点:1)利用计算机对车站值班员的操作命令和现场监控设备的表示信息进行逻辑运算后完成对信号机、道岔进路的控制，并实现联锁关系。

2)计算机发出的控制信息和现场传回的表示信息均可实现串行传输，
节省电缆。

3)用屏幕显示代替控制台表
示盘，体积小，便于使用，还可根据需
要多机并用。

4)采用模块化软件和硬件
结构，便于设备改造，并容易实现故障
控制、分析等功能。

与继电联锁相比：
1）进一步提高了安全性、可靠性
2）增加和完善了功能 3）方便设计4）
省工省料、降低造价
24.ATC系统包括五个原理功能：1ATS
功能：控制进路，进行行车调度指挥，
向行车调度员和外部系统提供信息,2
联锁功能：响应ATS功能的命令，管理
进路、道岔和信号的控制，将进路、轨
道电路、道岔和信号状态信息提供给
ATS和ATC功能3列车检测功能：检测
轨道空闲4ATC功能：实现列车运行控
制，包含ATP/ATO轨旁功能、传输功能、
车载功能5PTI功能列车识别，系统可
跟踪列车识别号，也可经车-地通信向
ATS传
25.ATC分类：按照闭塞模式分：固定闭
塞式ATC系统；准移动闭塞式ATC系统；
移动闭塞式ATC系统。

按照车地信息传
输方式分：点式ATC系统；连续式ATC
系统（基于轨道电路的ATC系统
(TBTC)(速度码系统和距离码系
统) 、基于通信的ATC系统(CBTC)<
基于轨间电缆;基于无线通信(波导，漏
缆，基站)>）按照列车方式分：阶梯式
速度曲线；速度—距离模式曲线
26.ATC系统控制模式：控制中心自动控
制模式(CA)；控制中心自动控制时人工
介入控制或利用CTC系统的人工控制模
式(CM)；车站自动控制模式；车站人工
控制模式
27.控制等级应遵循的原则：本地控制
优先于中央控制，人工控制优先于自动
控制，车站人工控制优先于控制中心人
工控制、控制中心人工控制优先于控制
中心的自动控制或车站自动控制
28.列车驾驶模式：1、列车自动驾驶模
式（ATO或AM）2、ATP监督下的人工驾
驶模式(ATPM)3、限制人工驾驶模式
（RM）4、非限制人工驾驶模式（NRM或
URM）5、列车自动折返模式(STBY或AR)
29.ATC系统的维修模式：1、预防性维
修2、故障纠正性维修（现场维修，
维修中心维修）
30.列车运行超速防护ATP地位：ATP是
ATC的核心，符合故障一安全的原则。

内容：安全行车间隔控制，实现列车测
速和超速防护，列车停稳和准停防护，
对非正常移动的监控，实现车载ATP设
备与车辆接口功能，车门、屏蔽门监控
，列车驾驶模式的监控，实现站
台紧急停车。

组成：车载设备，轨旁设
备。

31.车载ATP设备完成命令解码、速度
探测、超速下的强制执行、特征显示、
车门操作等任务。

32.ATP功能：列车速度监督和超速防
护、安全性停车点防护、测速测距、车
门监控、列车安全间隔控制和TOD显示
等。

33.超速防护：固定限速，临时限速，
区域限速，闭塞分区限速。

34.测速方法：测速发电机，里程脉冲
发生器，光电式传感器，霍尔式脉冲转
速传感器。

35.ATP系统的控制模式分为：阶梯式分
级制动控制模式，速度-距离模式曲线
制动控制模式（曲线式分级制动模式和
一级制动模式）两种。

阶梯式分级制动
控制模式是以固定闭塞分区为单元，各
闭塞分区采用不同的低频频率调制，指
示不同的控制限制速度等级。

速度-距
离模式曲线是根据目标速度、线路参
数、列车参数、制动性能等确定的反映
列车允许速度与目标距离间关系曲线，
包括从任何速度计算出列车制动到停
止的不同模式曲线，它反映了列车在各
点实时允许运行的速度值。

36.ATO与ATP的关系：在“距离码ATP
系统”的基础上安装了ATO系统，列车
就可采用手动方式或自动方式进行驾
驶。

在选择自动驾驶方式时，ATO系统
代替司机操纵，诸如列车启动加速、匀
速惰行、制动等基本驾驶功能均能自动
进行。

然而，不论是由司机手动驾驶还
是由ATO系统自动驾驶，ATP系统始终
是执行其速度监督和超速防护功能。

可
以这样认为手动驾驶＝司机人工驾驶
＋ATP系统自动驾驶=ATO系统自动驾
驶+ ATP系统
37.系统特点：ATO系统是非故障——安
全系统作用：实现“地对车控制”模
拟最佳运行状况（效率/能耗/舒适度）
38.ATO组成：车载设备（车载ATO模块
(ATO控制器）ATO车载天线ATO附件：
测速/定位/人机界面/PIS(旅客导
向) ）；轨旁设备：（地面信息接收发送
设备，轨道环线(PTI)，地面标志）
39.ATO功能：基本控制功能：列车自动
驾驶，自动折返，车门控制。

辅助功能：
列车定位修正，巡航/惰性，列车识别
（PTI）支持功能。

40.列车自动驾驶：自动调整列车运行
速度，定位停车点的目标制动，车站自
动发车，临时区间停车，限速区间控制。

41.在自动驾驶模式下发车条件：1)与
ATP有效的通信(即无连接故障)； 2)
有效的目的地ID； 3)有效的轨道电
路ID(来自ATP)；4)有效的驾驶员ID：
5)非零速限制(来自ATP)；6)有效的车
辆方向——东／西(来自ATP)； 7)在出
发测试期间没有检测到故障；8)列车必
须位于车站轨道电路、折返轨道电路、
车辆段转换轨电路或试车线。

1.ATS 系统主要是实现对列车运行及
所控制的道岔,信号机等设备运行状态
的监督和控制,位行车调度人员显示出
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
时及时做出调整,辅助行车调度人员完
成对全线列车运行的管理.
2.ATS系统在ATP和ATO系统的支持下,
根据运行时刻表完成对全线列车运行
的自动监控,可自动或由人工监督和控
制正线(车辆段、停车场、试车线除外)
列车进路，并向行车调度和外部系统提
供信息。

ATS功能由位于控制中心内的
设备实现。

3.ATS系统能与ATP系统、计算机联锁
设备或继电联锁设备配套使用，并有和
时钟系统、旅客向导系统和综合监控系
统的接口。

4.ATS系统组成:控制中心设备、车站设
备、车辆段设备、列车识别系统(PTI)、
列车发车指示器(TDT)、车载设备(PTI
车载部分)
5.中心计算机系统:控制主机、通信处
理器com、系统管理服务器ADM（数据
库）、时刻表服务器TTE
6.综合显示屏：监视正线列车运行情况
及系统设备状态，由显示设备和相应的
驱动设备组成
7.调度员及调度长工作站：用于行车调
度指挥。

8.通信处理器是列车自动监控系统的
核心设备，由主机、显示器、键盘、鼠
标、网络接口等组成，系统服务器装有
系统软件和应用软件。

9.系统服务器通过数据传输系统与网
络上的其他设备实现数据交换
10.系统管理服务器用来存储列车运行
的相关数据，可以为磁盘或光盘。

11.时刻表服务器用于编辑某天或某一
时段内所有运营列车的运营计划。

列车
运行计划编辑完成后，列车自动监控系
统将控制列车按照所确定的运行计划
运行。

列车运行计划工作站的硬件结构和组
成与调度工作站相同。

12.维护工作站的硬件结构和组成与调
度工作站相同，但维护工作站上的作业
一般不允许对列车进行控制，主要是监
督和故障诊断
13.运行图工作站用于运行计划的编
制和修改，通过人机对话可以实现对运
行时刻表的编辑、修改及管理。

14.培训/模拟工作站用于培训作业，硬
件结构和组成与调度工作站相同，但软
件配置不同。

15.打印机服务器、绘图仪和打印机打
印服务器缓冲和协调所有操作员和实
时事件激活的打印任务。

彩色绘图仪和
彩色激光打印机，用于输出运行图及各
种报表
16.网络通信设备，指数据传输系统的
数据传输和交换设备，如通道、网关等，
以保证数据在不同的设备间可靠传递。

网络一般为冗余的双网结构，提高系统
的可靠性和可用性。

17.电源设备为以上工作站、服务器等
设备提供可靠的不间断电源，保证控制
中心列车自动监控系统可靠运行，不丢
失数据。

18.ATS车站设备:集中联锁站、非集中
联锁站
19.集中联锁车站设有一台ATS分机,是
ATS与ATP地面设备和ATO地面设备的
接口,用于连接联锁设备和其他外围系
统,采集车站设备的信息,传送控制命
令,使车站联锁设备能接收ATS系统的
控制,以实现车站进路的自动控制.
20.非集中连锁车站不设ATS分机.非集
中连锁站的PTI,PIIS和DTI均通过集
中联锁站的ATS分机与ATS系统联系.
有岔非集中连锁车站的ATS分机接收
ATS系统的控制命令.
21.ATS列车识别系统(PTI):由地面查
询环线、车载应答器组成，作用:校核
车次号位置
22.列车发车指示器(TDT):位置：各车
站作用：为列车运行提供车站发车时
机、列车到晚点时间指示。

通过：DT显
示“=”，扣车：TDT显示“H”，提前：
TDT立即显示”0”
23.ATS系统的主要功能:列车运行情况
的集中监视和跟踪；自动记录列车运行
过程；自动生成、显示、修改和优化列
车运行图；自动排列进路；自动调整列
车运行追踪间隔；信号系统设备状态报
警；记录调度员操作；运营计划管理和
统计处理；列车运行情况模拟及培训；
与其他系统接口等。

24.列车监督和跟踪功能包括:列车监
控、列车初始化、列车号移动、列车运
行识别和集中显示等。

25.时刻表系统向ATS和外部系统系统
提供时刻表数据,位停站时间表正线装
在设置界面,为时刻表的离线修改设置
界面,为使用中的时刻表增加和删除列
车行程设置界面,按自动列车跟踪请求
安排列车别号.
26.ATS能够对轨道电路、信号机、道岔
实现集中控制，根据列车的运行情况，
在适当时机向车站联锁设备发送排列
进路命令，转换道岔，开放信号，保证
列车的安全运行。

列车自动排列进路功
能，通过捕获列车的车次号信息，来获
取列车的运行任务，由车站设备最终完
成进路自动排列作业。

27.列车追踪间隔调整功能分类,间隔
调整方式,列车时刻表调整方式
(1)间隔调整方式要求列车调整功
能自动控制列车运行，均衡列车到达每
个车站站台的间隔。

在间隔调整模式
下，列车一般在线路上循环连续运行。

(2)时刻表调整方式:列车按照预定的
列车运行计划时刻表开展运营作业，所
有列车的位置和运行状况都被自动监
控。

如果列车运行偏离计划时刻表要
求，系统会给出报警提示调度员。

系统
能够根据计划时刻表的要求改变列车
目的地号和跟踪车次号. 车追踪调
整功能负责自动排列进路，开放信号，
调整列车运行等级，控制列车的停站时
间。

28.培训模拟系统.1)列车时刻表管理
仿真功能；2)列车速度仿真功能；3)信
号机逻辑功能模拟：
4)轨道电路、道岔逻辑功能模拟；5)列
车自动防护功能模拟；6)数据库维护模
拟；7)调度操作和故障仿真功能
29.自动列车跟踪原理:列车跟踪系统
是监视受控区域内列车的移动的.不论
是自动方式还是人工方式,每列列车必
须与一个列车车次号相关联.当列车由
车辆段进入正想运行时,ATS系统根据
计划时刻表自动给该列车加入车次识
别号。

根据来自联锁设备的信息的推
断，随列车的前进，列车车次号在列车
追踪系统中从一个轨道区段单元向下
一个轨道区段单元移动。

随着列车的移
动，列车识别号将在调度员工作站上的
车次号窗口内显示出来，车次号先到先
服务的原则顺序显示，实现自动列车跟
踪。

30.列车识别号的报告：列车识别号包
括，目的地号，序列号和服务号。

目的
地还规定列车行程的终到地点。

序列号
为每次行程自动累增号。

乘务组号和车
组号将显示在特定的对话框中。

列车识
别号跟踪：列车号定位，列车号删除，
车次号处理。

自动排列进路：通过列车进路系统，将
进路排列指令及时地输出到联锁设备
中去，实现进路的自动排列。

31.时刻表系统工作原理：时刻表系统
要完成，时刻表数据管理，向其他ATS
功能模块提供时刻表数据，向外部系统
提供时刻表数据，唯亭站时间时刻表的
在线装在设置界面，为时刻表的离线修
改设置界面，未使用中的时刻表增加或
删除一个列车行程设置界面，按自动列
车追踪请求安排列车识别号。

ATS设备
包括时刻表数据库，该时刻表数据库里
存储有ATS功能要求的所有时刻表信
息。

时刻表数据库里的信息时有时可表
计算机提供的。

32.列车运行调整目标：减少列车实际
运行图与计划运行图的偏差，使所有列
车的总延迟时间最短，减少旅客平均等
待时间，；列车运行调整的时间尽量短，
实施运行调整的范围尽量小，使整个系
统尽快恢复正常运行。

33.列车运行调整的方法：改变车站停
车时间，改变站间运行时间，越站行驶，
改变进路设置，修改计划时刻表。

列车运行调整的主要算法：1.线路算法
2.进路控制算法 ATS系统的控制分
为中央级和车站级。

ASM-系统管理服务器ADSL-非对称
数字用户线路AP-接入点ATC-列车
自动控制ATM-异步传输模式ATP-
列车自动防护ATPM-有ATP监督的
列车控制ATO-列车自动驾驶ATS-
列车自动监控AU-管理单元BSS-基
站CBI-计算机联锁CBTC-基于通
信的列车控制CCTV-闭路电视
CDMA-码分多址复用CI-计算机联锁
COM-通信服务器CPU-主处理器
SC-中央处理器DCS-数据通信系统
DTI-发车计时器EB-紧急制动EU-
电子单元FAS-火灾自动报警系统
FDM-频分复用FDMA-频分多址
GPS-全球定位系统GPRS-通用分组
无线业务GSM-全球移动通信HMI-
人机交互ID-身份识别LAN-局域网
LED-发光二级管LOW-现场操作工作
站MMI-人机交互NRM-非限制人
工驾驶OCC-控制中心OTN-开放式
传输网络PABX用户交换机PB-停
车制动PCM-脉冲调制PID-乘客向
导系统PIIS-旅客信息与向导系
统PIS-旅客向导系统PSD-安全门
PTT--按键通话RM-限制式人工驾驶
SDH-同步数字序列STBY-自动折返
TDMA-时分多址复用TD-SCDMA时
分复用码分多址TOD-列车显示屏
VOBC-车载控制器WLAN-无限局域
网ZC-局域控制器PAS-乘客广播系
统SCADA-电力监控系统VOBC-车
载控制器。