?摘 要
??????? 城市軌道交通是緩解現代城市交通壓力的重要方式。近年來,我國各大城市紛紛加快了軌道交通的投資與建設,以此提高城市公共交通運輸能力緩解地面交通壓力。在地鐵工程建設與發展中,軌道交通系統作為大容量公共交通工具,其安全性直接關系到廣大乘客的生命安全,信號系統是城市軌道交通的重要基礎設施之一,作為保證列車安全、正點、快捷、舒適、高密度不間斷運行的重要技術裝備在軌道交通系統中有著舉足輕重的地位,同時也是關系到列車行駛安全的關鍵?,F就城市軌道交通信號系統進行簡要論述,主要介紹信號系統的構成、功能、控制模式、在我國的應用情況以及存在的不足和發展對策。
??????? 關鍵詞:軌道交通;信號系統;現狀;發展趨勢
??????? 目 錄
??????? 摘 要 I
??????? 1 城市軌道交通信號的發展 - 2 -
??????? 1.1軌道交通信號的發展背景 - 2 -
??????? 1.2軌道交通信號的發展現狀 - 2 -
??????? 1.3城市軌道交通的發展趨勢 - 2 -
??????? 2 城市軌道交通系統的構成及功能 - 2 -
??????? 2.1 列車自動監控子系統(ATS) - 2 -
??????? 2.2 列車自動防護子系統(ATP) - 2 -
??????? 2.3 列車自動駕駛子系統(ATO) - 2 -
??????? 2.4聯鎖系統 - 2 -
??????? 結 論 - 2 -
??????? 致 謝 - 2 -
??????? 參 考 文 獻 - 2 -
??????? 1 城市軌道交通信號的發展
??????? 1.1軌道交通信號的發展背景
??????? 軌道交通通起源于英國,最早的列車指揮是由一位帶紳士禮帽、穿黑大衣和白褲子的鐵路員工騎馬在前引導運行的,他邊跑邊以各種手勢發出信號指揮列車的前進和停止。
??????? 為確保安全,人們開始研究使用固定的信號設備:用一塊長方形的板子,橫向線路是停車信號,順向線路是行車信號??墒琼樝蚓€路的板子實際上很難觀察,故又在頂端加塊圓板。當必須在晚間開車時,就以紅色燈光表示停車信號,白色燈光表示行車信號。
??????? 1841年,英國人戈里高利提出用長方形臂板作為信號顯示,裝設在倫敦車站,這是鐵路上首次使用臂板式信號機。而慢慢隨著科技的發展出現了色燈信號機漸漸代替了臂板信號機,直到現在的列車自動控制系統。
??????? 1.2軌道交通信號的發展現狀
??????? 眾所周知,城市軌道交通系統因基建成本高,往往采用高速度、高密度方式運營,這樣就必須依靠先進的通信信號設備來進行控制和管理。城市軌道交通的信號系統,已從早期的固定閉塞發展到了準移動閉塞,正在向移動閉塞方向發展。傳統的信號系統即以地面信號顯示為依據,司機按行車規則操縱列車運行。現代信號系統有6個基本目標:以安全的方式控制列車有條件地前進;使本列車與前行車或股道盡頭保持安全距離;防止出現列車沖突進路;使列車能夠按要求的時間間隔運行;使列車能夠按時刻表速度運行,以便最大程度地避免危及安全的各種干擾;保證關鍵點閉鎖在正確位置。目前世界各國的城市軌道交通信號系統大都采用列車自動控制系統(ATC),已基本上滿足上述基本目標。
??????? 我國軌道交通的ATC系統目前大多采用進口設備,主要來自德國SIEMENA、英國WESTINGHOUSE、美國US&S、法國ALSTON等公司。國產信號系統由于多種原因尚未形成完整的產品,近年來ATP系統等開始逐步在正線得到應用。
??????? 1.3城市軌道交通的發展趨勢
??????? 當下我國城市軌道交通建設正處于高速發展階段,各種各樣交通信號系統紛紛踏入中國軌道交通市場,那么如何選擇先進、安全、可靠、經濟、使用性的信號系統成為了當前我國城市軌道交通的一項重要課題。當前國外主流的城市軌道交通通信系統主要有數字軌道電路系統、分析模擬軌道電路系統和基于通信的列車運行控制系統模式,我們要結合國內外各類軌道交通信號的優缺點,尋找出適合我國國情的城市軌道交通信號系統,在未來城市軌道交通系統國產化建設才是正確的發展方向。城市軌道交通國產化,不僅能降低建設成本(國產的CBTC比引進國外的系統造價低20%),而且能降低運營成本,更重要的是促進我國城市軌道交通技術水平的大幅提升,有利于人才培養。并且參與國際競爭。
??????? 那么,參與技術服務,國內硬件加工,逐步吸收熟悉國外技術是首要的。其次,通過技術引進,掌握系統功能單元間接口協議和技術標準,最后要積極跟蹤并參與CBTC的研究。
??????? 城市軌道交通的信號系統,已從早期的固定閉塞發展到了準移動閉塞,正在向移動閉塞方向發展。傳統的信號系統即以地面信號顯示為依據,司機按行車規則操縱列車運行?,F代信號系統有六個基本目標:以安全的方式控制列車有條件地前進;使本列車與前行車或股道盡頭保持安全距離,防止出現列車沖突進路;使列車能夠按照要求的時間間隔運行;使列車能夠按時刻表速度運行,以便最大程度地避免危及安全的各種干擾,保證關鍵點鎖閉在正確位置。
??????? ATP的主要作用是根據故障-安全原則,執行列車間安全間距的監控、列車的超速防護、安全開關門的監督和進路的安全監控等功能,確保列車和乘客的安全;ATO主要執行站間自動運行、列車在車站的定點停車、在終點的自動折返等功能;ATS的主要作用是監督列車狀態、產生列車時刻表、自動調整列車運行時刻和保證列車按時刻表正點運行、生成運行報告和統計報告、向旅客向導系統提供信息等。
??????? 由于通信技術的發展,ATC系統中ATS子系統的功能也越來越強,已不僅僅是傳統意義上的“列車自動監督”,ATS子系統正在向集成化方向發展;維修管理更加重要為了提高系統的可靠性、減少維護費用,信號系統的監控管理以及維修管理信息系統都非常重要。
??????? 2 城市軌道交通系統的構成及功能
??????? 2.1 列車自動監控子系統(ATS)
??????? ATS系統由控制中心、車站、車場以及車載設備組成。ATS系統在ATP系統的支持下完成對列車運行的自動監控,實現以下基本功能:
??????? (1)通過ATS車站設備,能夠采集軌旁及車載ATP提供的軌道占用狀態、進路狀態、列車運行狀態以及信號設備故障等控制和監督列車運行的基礎信息。
??????? (2)根據聯鎖表、計劃運行圖及列車位置,自動生成輸出進路控制命令,傳送至車站聯鎖設備,設置列車進路、控制列車停站時分。
??????? (3)列車識別跟蹤、傳遞和顯示功能。系統能自動完成正線區段內列車識別號(服務號、目的地號、車體號)跟蹤,列車識別號可由中央ATS自動生成或調度員人工設定、修改,也可由列車經車—地通信向ATS發送識別號等信息。
??????? (4)列車計劃與實跡運行圖的比較和計算機輔助調度功能。能根據列車運行實際的偏離情況,自動生成調整計劃供調度員參考或自動調整列車停站時分,控制發車時間。
??????? (5)ATS中央故障情況下的降級處理,由調度員人工介入設置進路,對列車運行進行調整,由ATS車站完成自動進路或根據列車識別號進行自動信號控制,由車站人工進行進路控制。
??????? (6)在計算機輔助下完成對列車基本運行圖的編制及管理,并具有較強的人工介入能力。通過設在車輛段的終端,向車輛段管理及行車人員提供必要的信息,以便編制車輛運用計劃和行車計劃。
??????? (7)列車運行顯示屏及調度臺顯示器,能對軌道區段、道岔、信號機和在線運行列車等進行監視,能在行調工作站上給出設備故障報警及故障源提示。
??????? (8)能在中央專用設 備上提供模擬和演示功能,用于培訓及參觀。能自動進行運行報表統計,并根據要求進行顯示打印。
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