信号系统与通信系统简介

闭路式轨道电路：是电路任何部分出现故障时，接收设备的继电器都不能励磁，而发出轨
道电路区段被占用的信息，这是符合铁路信号故障-安全原则的。中国和世界大多数国家
铁路都采用闭路式轨道电路。 开路式轨道电路：电路的接收设备的电磁继电器等串接在发送端的电源电路内。 在线路
没有机车车辆占用时，接收继电器处于失磁状态；在有机车车辆占用时，接收继电器处于 励磁状态，并发出这段轨道电路区段被占用的信息。开路式轨道电路的特点是动作反应快 ，但不能自动检查出轨道电路各个组成部分的故障。这种轨道电路只在部分国家铁路上， 用于驼峰编组场和道口。
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道岔轨道电路
3、直股切割和弯股切割（两种都在用） 道岔绝缘设置在直股线或弯股线上，分别叫做直股切割或弯
股切割。
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（二）站内轨道电路区段的划分
站内轨道电路的划分原则： 首先要保证轨道电路安全可靠工作，其次要满足平行作业和作业效率。 1）有信号机的地方必须设置绝缘节，划分成不同区段； 2）凡是能平行运行的进路，应设轨道绝缘将其隔开； 3）在每一个道岔轨道电路区段内包括的道岔数不得超过三组； 4）有时需将轨道电路区段适当划短，以便提高咽喉通过能力。
技术、通信技术和自动控制技术，使前后列车自动保持一定的（合适）间隔。 追踪目标点不固定 制动点不固定 空间间隔长度不固定
。 优点：行车密度更大，通过能力更强
CBTC（Communication Based Train Control ）
基于无线通信的列车自动控制（CBTC）系统
通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信，控制中心可以根据列车实时的速度和 位置动态计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最大制动距离并在列车后 方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。由于保证了列 车前后的安全距离，两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进，这使列 车能以较高的速度和较小的间隔运行，从而提高运营效率。
公务电话系统
闭路电视监控系统 控制中心和车站两级组网，两级均可对系统内的图像进行监视 和控制，监视功能相互独立，互不影响，系统内各控制终端优先级确定为先用先控 ，定时释放；外部用户（TCC、公安）优先级应低于运营用户（此要求需根据北京 市总体要求确定）
ZK系列电空转辙机
车站联锁
1.联锁：指信号（机）、道岔、进路 三者之间相互制约的关系。
2.实现联锁关系的车站信号设备称 为车站联锁设备。
3. 车站联锁设备的控制对象为车站 内的道岔、进路、信号机。
车站联锁基 础设备
信号机
站内信号
轨道电路
进路
转辙机
道岔
车站联锁
进路：列车和调车在站内运行时所经过的路径。
安全继电器
时间继电器 电源屏用继电器 灯丝转换继电器
交流二元继电器 动态继电器
信号继电器
防雷设备 轨道电路
色灯信号机 LED色灯信号机
新建标题
铁路信号基础设备
信号机
转辙机
电源屏
工频交流连续式轨道电路 25HZ相敏轨道电路 移频轨道电路 驼峰轨道电路
ZD6系列电动转辙机 S700K系列电动转辙机
ZD（J）9系列电动转辙机 ZY系列电液转辙机
地面信号机
类型： 1.进站信号机（黄、绿、红、黄、月白） 2.出站信号机（红、黄、绿） 3.调车信号机（自上而下 白、蓝） 4.防护信号机（道岔区的岔前、岔后，自上而下白、绿、红） 5.阻挡信号机（线路尽头，单色、红灯） 6.引导信号机（主体信号机故障时，白加红闪，列车低速进站） 7.通过信号机（自上而下黄、绿、红）
闭塞分区
甲站
乙站
站内
闭塞 分区
闭塞 分区
闭塞 闭塞 分区 分区
站间区间
站内
甲站
甲 站
甲站
t
t
乙站
乙站
时间间隔法
丙站
空间间隔法 （区间）
乙站
空间间隔法 （闭塞分区）
二显示
6
4
6G
2 4G
8
6
4
2
三显示
8G
6G
4G
四显示
10
8
6
4
2
10G
8G
6G
4G
闭塞制式
固定自动闭塞特点 追踪目标点固定 制动点固定 空间间隔长度固定 准移动自动闭塞特点 追踪目标点固定 制动点不固定 空间间隔长度不固定 移动自动闭塞 区间不是固定的划分为若干个闭塞分区，而是利用先进的卫星定位
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轨道电路组成及原理
转辙机
转换并锁闭道岔 反映道岔实际位置 道岔被挤或“四开”时给出报警和提示 密贴：2mm 四开：4mm含以上
ZD6电动转辙机
ZYJ7电液转辙机
S700K电动转辙机
计轴器
普遍采用“计轴器”代替轨道电路，作为CBTC系统的后备模式
用于完成计算车辆进入区段的轮轴数，分析计算区段是否有车占用的一种技术设备。
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道岔轨道电路
1、道岔轨道电路分为串联式和并联式 串联式：电路安全，但增加了连接线，施工和维护不便，未
被广泛采用； 并联式：弯道处于开路状态，不符合故障安全原则。
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道岔轨道电路
改进后并联一送多受式，满足故障安全，被普遍采用(这是警 冲标区内电路，一边有车另一边不能进车）
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
道岔轨道电路
2两种类型：有分支轨道电路、无分支轨道电路
列车自动控制系统（ATC- Automatic Train Control System）
ATC系统包括列车自动防护系统（Automatic Train Protection，简称ATP），列车 自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO），列车自动监控系统（ Automatic Train Supervision，简称ATS）三个子系统。
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闭路式轨道电路：由轨道电路一端的发送设备、限流装置及连接导线和另一端的接收设备 组成。 在轨道电路区段空闲时，接收设备的继电器的前接点闭合，后接点断开，即发出 轨道电路区段空闲的信息。在轨道电路被占用时，因机车车辆车轴的分流（短路），使接 收设备的前接点断开，后接点闭合，即发出轨道被占用的信息。
ATP子系统的主要功能是通过车载ATP系统和地面设备间的信息传输，来实现安全间 隔控制、超速防护及车门控制，保证行车安全。
ATO子系统主要完成站间自动运行、列车速度调节和进站定点停车，并能够受控制 中心的运行调度命令，实现列车的运行自动调整。
ATS子系统的主要共更能是监控列车运行状态，采用让见方法实现联网、通信及列车 运行管理自动化。
优点主要体现在：1. 不受轨道道床影响；2.不受轨面状态影响3.具有高可靠性；4.设备简 单，便于维修；5.传输距离远，不需要绝缘节；6.易于根据实际情况改变计轴设备布局。 缺点主要表现在：1.不能检测断轨；2.易受其他金属物影响；3.设备前期资金投入大。
计轴器由室内和室外两部分组成。室内设备有运算器、继电器等，或者采用微型计算机 构成主机系统；室外设备有轮对传感器（或称磁头）K1、K2和电子连接箱。
信号及通信系统简介
主要内容
安全、准时、高效率、高密度地运送旅客
信号基础设备 车站联锁 区间闭塞 列车自动控制系统（ATC） 通信系统
思考： 1.信号基础设备有哪些？
2.这些设备是如何配合运行的？
一、信号基础设备
（一）继电器
组成：由触点系统和电磁系统两大部分组成 电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔 铁。接点系统由动接点（中）、静接点（前、后） 构成。
包括透镜式色灯信号机、组合式色灯信号机、LED信号机
设置原则： 铁路信号机设在列车运行方向的左侧或其所属线路的中心线上空。 地铁设置于运行方向的右侧
信号机柱最好应选用高柱信号机 信号机不得侵入设备限界 信号的显示 红色：停车信号 黄色：注意和减速信号 绿色：按规定速度运行
蓝色：禁止调车信号 白色：允许调车信号 什么叫列车？什么叫车列？
计轴设备采用电磁式有源传感器，利用线圈互感在有车轮通过时发生变化而得到轮轴信 号。
应答器
应答器是一种采用电磁感应原理构成的高速点式数据传输设备，用于在特定地点实现 地面与列车间的相互通信。
应答器系统包括地面设备和车载设备二个部分组成。地面设备由无源应答器、有源应 答器及轨旁电子单元LEU组成；车载设备由查询主机、车载天线及天线电缆等组成。
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（三）轨道电路的作用
①监督线路的占用，反映线路的空闲状况，为开放信号、建立 进路或构成闭塞提供依据；
②检查线路情况：钢轨是否断裂、导电接头是否良好、绝缘接 头是否良好。
③向列车传送行车信息（如移频自动闭塞利用轨道电路传递不 同的频率信息来反映列车位置，来决定信号机的显示或决定 列车的目标速度，从而控制列车运行）。
车站联锁
1 电锁器联锁：非集中 联锁设备 2 6502电气集中联锁：集中控制
3 计算机联锁：网络化、信息化
6502电气集中联锁
区间闭塞
甲站
两个车站（或线路所）之间的铁路线路。 乙站
站内
站间区间
站内
闭塞的概念
定义：铁路为确保列车行车安全，避免正面冲突和追尾事故的发生， 同时为不断提高铁路运输效率而采取的行车组织方法。
透镜式色灯信号机
灯泡为12V、25W的双螺旋直丝。主灯丝在前下， 副灯丝在后上。
（三）轨道电路
作用： 监督列车占用 传递行车信息
（二）普通轨道电路的工作原理
1、组成：钢轨、绝缘节、轨端连接线、发送端、接收端（轨道继电器）等
作用： 1钢轨---传送轨道占用信息； 2当轨道电路不完整时，断轨、断线或绝缘破损时，轨道继电器应立即释放衔铁，关闭 信号。
继电器基本原理 线圈通电→产生磁通（衔铁、铁心）→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸 向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开
电流断开→吸引力消失→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开，后接点 闭合。
继电器具作用是开关，利用其接点的通、断电路，从而构成各种控制表示电路。
能以极小的电信号来控制执行电路中相当大功率的对象，能控制数个对象 和数个回路，能控制远距离的对象。
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轨道电路的种类
轨道电路有多种分类方法
按结构可分为：闭路式轨道电路、开路式轨道电路
▲对于司机来说：开路信号和闭路信号不一样
对于线路工：接线不一样
按信号电流的种类分：为直流轨道电路、交流轨道电路和脉冲轨道电路；
按分支轨道电路接受电端的多少，分为一送一受轨道电路和一送多受轨道 电路。
此外，还有无绝缘轨道电路等。轨道电路智能综合测试仪
地面应答器放置在两根钢轨中间，是地面信号设备的重要组成部分。地面应答器分为 无源应答器和有源应答器两种。
应答器在城市轨道交通系统中的主要功能是定位停车和点式列控。
信号电源屏
为信号设备提供电源。安全、可靠、稳定。 智能电源屏采用模块化、网络化、自动监测，定位报警并故障等功能。 输出电源种类多，AC、DC、 12~380V
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2、轨道电路的工作原理 用钢轨做导体，装上电源、轨道继电器、信号机等设备，在列车 未进入轨道电路即线路空闲时，电路从轨道电路电源正极钢轨 轨道继电器使继电器保持在吸起状态（即开关打开），接通 信号机的绿灯电路。
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当列车进入轨道电路区段内，即线路被占用时，电流流过 机车车辆轮对；轨道继电器线圈（即被短路），是轨道继 电器释放衔铁（即开关关上），用继电器的后接点接通信 号机的红灯电路。
即： 铁路按一定规律组织列车在区间运行方法。
或者：用信号或凭证保证列车按空间间隔运行的技术方法。 时间间隔法：
✓ 列车按事先规定好的时间发车，使前行列车和追踪列车保持一定时间间隔的行车方 法。
✓ 缺点：不能确切得到前行列车运行情况，不能保证列车在区间安全运行。
空间间隔法：
✓ 使前行列车和追踪列车在各自不同的区间或闭塞分区运行的行车方法。
通信系统简介
专用无线通信系统 满足行车调度员与在线列车司机之间、各调度员与其所辖有关作 业人员之间、固定值班人员与流动作业人员间、以及流动人员相互之间的通话及数 据传输。
时钟系统 时钟系统设备属于机电一体化、采用微型单片机控制的时间计时设备，由 一级母钟、二级母钟、子钟等终端设备组成。
广播系统 由控制中心广播设备、车站广播设备、车辆段广播设备组成。中心广播 设备通过传输系统与车站广播设备构成一个多站址的网络化广播系统，可实现中心 对全线各站设备的遥控、遥测，同时车站设备也可实现对本站的人工播控和自动播 控功能。
安全型继电器种类及表示
AX系列安全型继电器是直流24V系列 的重弹力式直流电磁继电器，其典型结 构为无极继电器，其它各型号都是由其 派生而成。
安全型继电器的品种 无极、无极加强接点、无极缓放、 无极加强接点缓放、整流式、有极、有 极加强、偏极、单闭磁等5种9类20品种 及3个派生品种。
二、信号机：目前普遍采用色灯信号机。