前言
本標準參考了EN50126《鐵路應用:可靠性、可用性、可維護性和安全性(RAMS)規范和說明》、GB50157-2003《地鐵設計規范》等標準。
本標準代替GB/T12758-1991《地下鐵道信號通用技術條件》,并將CJ/T3027.1-1993《城市公共交通信號系統一輕軌交通》的有關內容納入本標準。
本標準與“GB/T12758-1991”相比主要變化如下:
1)因增加了有關輕軌系統的內容,將本標準名稱由“地下鐵道信號通用技術條件”改為“城市軌道交通信號系統通用技術條件”。
2)本標準包括范圍、規范性引用文件、術語與定義、總則、系統、信號顯示、閉塞方式、行車指揮控制、列車運行控制、車輛段和停車聲、道口信號、列車檢測與信息傳遞、供電、電磁兼容與防護以及環境條件等共計15章。
3)用“2規范性引用文件”代替“2引用標準”。
4)用“3術語與定義”代替原標準“3術語”,并對術語與定義的條目進行了增、減。
5)在“4總則”中,增加了“4.1基本要求”和“4.2可靠性、可用性、可維護和安全性(RAMS)要求”。
6)增加了“5系統”。
7)增加了“6信號顯示”代替原標準“5固定信號”,并對內容予以補充。
8)將原標準“6軌道電路、7閉塞、8聯鎖”的相關內容分別納入“12列車檢測與信息傳遞、7閉塞方式、9列車運行控制”,并對內容進行相應修改、補充。
9)將原標準“9行車指揮控制”,變更為“8行車指揮控制”,并對內容予以補充。
10)將原標準“10列車運行控制”變更為“9列車運行控制”,并對內容予以補充。
11)將原標準“11供電”變更為“13供電”,并對內容予以補充。
12)增加電磁兼容的內容,將原標準“12防護”有關內容納入“14電磁兼容性與防護”。
13)新增“10車輛段和停車場、11道口信號、15環境條件”。
本標準自實施之日起,于1994年1月發布的CJ/T3027.1-1993《城市公共交通信號系統一輕軌交通》廢止。
本標準由中華人民共和國建設部提出。
本標準由建設部標準定額研究所歸口。
本標準起草單位:北京全路通信信號研究設計院、北京地下鐵道運營有限責任公司、北京交通大學。
本標準主要起草人:牛英明、牛建華、申大川、沙斐、劉波、張良、郜春海、唐濤、喻智宏。
GB/T12758于1991年3月發布,本次修訂為第一次修訂。
1 范圍
本標準規定了城市軌道交通信號系統的總則,系統及基本功能、技術要求和環境條件。
本標準適用于城市軌道交通地鐵與輕軌系統,也可供單軌及有軌電車等其他城市軌道交通系統參照。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。
GB10493 鐵路站內道口信號設備技術條件
GB10494 鐵路區間道口信號設備技術條件
EN50121-4:2000 鐵路應用:電磁兼容性第四部分:信號與通信設備的發射和抗擾度
TB/T3073-2003 鐵路信號電氣設備電磁兼容性測試及其限值
3 術語與定義
下列術語和定義適用于本標準。
3.1
城市軌道交通信號 urban rail transit signal
應用于城市軌道交通系統中,人工或自動實現行車指揮和列車運行控制、安全間隔控制技術的總稱。
3.2
調度集中 centralized traffic control (CTC)
在調度中心內集中顯示某一區段內車站、區間、信號、道岔、軌道區段的狀態以及列車運行位置,由調度員集中控制區段內的信號和道岔,并指揮列車運行的系統設備。
3.3
列車自動監控 automatic train supervision (ATS)
自動實現行車指揮控制、列車運行監視和管理技術的總稱。
3.4
列車自動防護 automatic train protection (ATP)
實現列車運行間隔、超速防護、進路安全和車門等監控技術的總稱。
3.5
列車自動運行 automatic train operation (ATO)
自動實現列車運行速度、停車和車門等監控技術的總稱。
3.6
實際列車識別 positive train identification (PTI)
通過技術手段確認列車編組的識別號碼,判定相應列車為實際需要監控的列車。
3.7
列車自動控制 automatic train control (ATC)
城市軌道交通信號系統實現列車自動監控、列車自動防護、列車自動運行控制技術的總稱。
3.8
閉塞 block
用信號或憑證,保證列車之間必須保持一定間隔距離運行的技術方法。
3.9
固定閉塞 fixed block
前方列車與后續列車之間的最小安全追蹤間隔距離預先設定且固定不變的閉塞方式。
3.10
移動閉塞 moving block
前方列車與后續列車之間的最小安全追蹤間隔距離單元不預定設定,并隨列車的移動、速度的變化而變化的閉塞方式。
3.11
準移動閉塞 quasi-moving block
前方列車與后續列車之間的最小安全追蹤間隔距離單元預先設定且固定不變,并根據前方目標狀態設定列車的目標距離和速度,是介于固定閉塞和移動閉塞之間的一種閉塞方式。
3.12
保護區段 overlap section
為實現超速防護,保證安全停車而延伸的閉塞區段。
3.13
目標速度 target speed
列車運行至前方目標地點應達到的允許速度。
3.14
目標距離 target distance
列車運行至前方目標地點的走行距離。
3.15
安全保護距離 safe protection distance
列車自動防護系統中,列車超速防護實施安全停車控制時,為防止停車位置離散性可能造成的危險,而設置的自預定停車位置至目標地點的安全距離。
3.16
綜合自動化 integrated supervision and control system
通過計算機網絡、信息處理、控制和系統集成等技術實現城市軌道交通系統機電業務的綜合管理、監視和控制。
3.17
城市軌道交通優先 priority of urban rail transit
城市軌道交通列車與公共交通車輛于平交道口交互運行時,以城市軌道交通列車優先通過平交道口的行車組織方式。
3.18
可靠性 reliability
產品在規定的條件下和規定的時間區間內完成規定功能的能力。
3.19
可用性 availability
可修復產品在某一特定瞬間維持其功能的概率或在某一期間內維持其功能的時間比率。可用性是產品可靠性、維修性和維修保證性的綜合指標。
3.20
可維護性 maintainability
產品在規定的使用條件下并按規定的程序和手段實施維修時,為保持產品處于正常使用狀態或為修復產品的故障、缺陷,使之恢復執行功能狀態的能力。
3.21
安全性safety
保證行車和人身以及設備安全的能力,以在給定時刻系統維持安全功能完善的概率指稱。
4 總則
4.1 基本要求
4.1.1 城市軌道交通信號系統是實現行車指揮、列車運行監控和管理所需技術措施及配套裝備的集合體。信號系統應確保行車安全、提高運輸效率、改善工作環境、促進管理的現代化。
4.1.2 信號系統應做到安全可靠、經濟合理、適應技術的發展、逐步達到不同系統或子系統設備的互用與協同工作。
4.1.3 城市軌道交通信號系統一般由列車檢測、聯鎖、閉塞與列車控制等行車指揮和列車運行控制等系統設備組成,根據用戶需求確定系統的構成與規模,并適應線路的延伸擴展。
4.1.5 行車指揮中心的規模應根據線網規劃、線路和機電系統規模統籌考慮,宜實現列車運行的統一指揮調度。
4.1.6 城市軌道交通的運行的線路應能組織獨立運行。在有條件的地段,允許有支線或其他運行線路與本線接軌,并組織混合運行。
4.1.7 封閉線路的城市軌道交通系統必須配備列車自動防護系統。非封閉線路的輕軌,根據行車間隔、列車運行速度采取相應技術手段進行列車運行安全防護。
4.1.8 信號系統應確保列車的安全運行,并應保證在最不利的條件下,前方列車處于緊急停車時,后續列車應能實現安全停車。
4.1.9 停號系統應預先設計相關系統或自身系統故障以及災害發生時的應急運行模式。
4.1.10 信號系統應具有高可靠性和高可用性。涉及行車安全的信號設備應符合故障-安全原則。
4.1.11 信號系統采用的器材、設備和技術指標應符合國家標準或行業標準。應滿足環保要求、具有電磁兼容性。
4.1.12 信號系統應具有設備的監測和報警能力。
4.1.13 信號系統的車載設備不得超出車輛限界,信號系統的地面設備不得侵入設備限界。
4.1.14 信號系統的設備應符合城市軌道交通使用環境的要求。設于高架線路或地面線路的信號設備應與城市景觀相協調。
4.2 可靠性、可用性、可維護性和安全性(RAMS)要求
4.2.1 可靠性
4.2.1.1 信號系統及其產品應進行可靠性(MTBF)描述,其主要要求如下:
a)采用較高可靠性的元器件。
b)采用必要的冗余技術。
c)結合安全性和可用性描述。
4.2.1.2 信號系統的平均無運行故障間隔時間(MTBSF)根據系統構成的冗余度確定。
4.2.2 可用性
4.2.2.1 信號系統應進行可用性描述,其主要要求如下:
a)重要設備應有冗余措施。
b)設備應具有必要的工作狀態檢測、故障診斷和報警等技術措施。
c)設備應有故障點指示。
d)設備宜有狀態維護的能力,便于維修、更換。
4.2.2.2 信號系統的可用性指標不小于99.98%。
4.2.3 可維護性
4.2.3.1 系統及其設備應具有調整少、維修量小、可預防性維護及故障維護的技術手段,并具有適當的測試點、故障隔離及診斷措施,減少設備修復時間、降低維護成本。
4.2.3.2 制定合理的維護、更換策略并配置在線維護支持設備,減少設備故障停機時間。
4.2.4 安全性
4.2.4.1 信號系統有關安全性的主要要求規定如下:
a)涉及行車安全的運營設備應采用成熟、經過運用實踐并證實安全可靠的設備。
b)安全系統或設備應提供相關文件以證實:
1) 安全系統或設備的研發程序及安全管理組織體系符合規范要求。
2) 系統已實施危險鑒別、分類、危險處理和評估。
3) 系統、子系統、設備的安全功能分析和確認。
4) 已確認故障模式及故障影響范圍。
5) 完成了具有外界干擾的系統運行試驗。
6) 具有安全功能檢測報告。
7) 必要時應具有安全性試驗證明。
4.2.4.2 安全性要求及安全等級應在系統、設備研發或技術規格中明確描述,其主要要求如下:
a)安全等級分為4級:
1級:10-6h-1≤THR<10-5h-1
2級:10-7h-1≤THR<10-6h-1
3級:10-8h-1≤THR<10-7h-1
4級:10-9h-1≤THR<10-8h-1
注:THR:Tolerable Hazard Rate,為每小時、每一功能可能承受的危險側故障率。
b)城市軌道交通中,涉及行車安全的信號系統、子系統,其危險側故障概率應不低于3級,通常定義為4級。
c)系統或設備在正常和故障情況下,應具有不產生導致系統不正常運行的設計和執行失誤。依賴于故障-安全設計的功能,不應導致故障不安全模式。在執行與安全相關的功能時,各元件所發生的故障均應具有自顯警示功能。
d)因硬件、軟件、子系統或系統故障而不能執行預定功能時,系統中涉及安全至關重要的因素,不得引發或維持不安全狀態。
5 系統
5.1 系統分類
5.1.1 按閉塞方式分類,包括固定閉塞制式、準移動閉塞制式和移動閉塞制式等系統。
5.1.2 按地面設備向車載設備傳遞信息的連續性分類,包括在固定地點傳遞信息的點式、沿線路連續傳遞信息的連續式等。
5.1.3 按系統產生的控制模式曲線方式分類,包括分段式和連續的一段式速度-距離制動模式曲線等。
5.2 系統構成原則
5.2.1 信號系統必須是安全、可靠、功能完整、技術成熟的系統。系統宜具有增值性和創新性,應能促進信號技術的不能發展。
5.2.2 信號系統中各子系統應協同工作,完成行車指揮與列車運行控制目標的有機整體,并具有保證行車安全、提高運行效率的作用。
5.2.3 行車指揮與列車運行控制是綜合自動化系統的核心環節。信號系統應能與相關機電系統或綜合自動化系統接口或與其他機電系統集成逐步實現機電系統的綜合自動化。
5.2.4 系統的傳輸網絡應是封閉的專用信道。在進行傳輸系統的安全設計時,必須明確傳輸網絡上的信號系統設備數量、傳輸媒介、環境等物理參數。信號系統的傳輸通道可以使用通信專業提供的傳輸網絡。
5.3 系統構成
5.3.1 城市軌道交通的信號系統按子系統設備所在地域劃分,可分為行車指揮中心子系統、車站及軌旁子系統、車載子系統及車輛段(場)子系統。
5.3.2 信號系統按地域劃分各子系統構成模式如下:
5.3.2.1 行車指揮中心子系統,可由列車運行監視(調度監督)或列車運行監控(調度集中)或列車自動監控等子系統構成。行車指揮中心控制系統也可包括列車運行控制的設備。
5.3.2.2 車站及軌旁子系統,可由行車指揮車站設備、聯鎖、列車運行控制系統的地面設備及其與聯鎖設備的接口、列車識別(PTI地面設備)等其他設備組成;非封閉線路的信號系統包括道口信號設備。
5.3.2.3 車載子系統,可由車載信號和自動停車或ATP、ATO及列車識別(PTI車載設備)等組成。
5.3.2.4 車輛段(場)子系統,可由聯鎖、行車指揮控制系統的段(場)設備等組成。
5.4 系統水平等級
5.4.1 按采用列車運行控制系統的水平等級分類
5.4.1.1 自動停車級。
5.4.1.2 列車自動防護級。
5.4.1.3 列車自動運行級。
5.4.1.4 列車無人駕駛級。
5.4.2 按采用行車指揮系統的水平等級分類
5.4.2.1 列車運行監視級。
5.4.2.2 列車運行監控級。
5.4.2.3 列車自動監控級。
5.4.3 按采用閉塞制式的水平等級分類
5.4.3.1 固定閉塞級。
5.4.3.2 準移動閉塞級。
5.4.3.3 移動閉塞級。
5.5 系統能力
5.5.1 系統能力主要指系統的監控范圍、系統響應時間、通過能力、折返能力和系統設備故障的降級運用及其復原能力。
5.5.2 系統監控范圍應包括段(場)出入線、正線區間與車站、存車線和折返線。極據需要監控范圍可包括車輛段(場)的部分或全部。調度區段內的區間、車站應集中監視。
5.5.3 系統應能監視或控制調度區段內區間和車站的進路、信號以及車輛段(場)向本調度區發車的信號、列車識別等。
5.5.4 列車出、入車輛段(場)的作業應與正線列車運行能力相適應。
5.5.5 行車指揮系統應具有良好的實時性,其系統處理能力應留有余量。為保證系統的實時響應性,系統宜按遠期線路規模、最大在線列車數設計。其現場信息采集及處理周期應小于2s。實時控制、各工作站及顯示終端等的操作響應時間應不大于2s。
5.5.6 列車運行控制系統的主要響應性能要求如下:
5.5.6.1 列車占用與空閑檢測的應變時間應不大于3s。
5.5.6.2 車載信號設備自接收地面信息至完成處理的時間應不大于2s。
5.5.6.3 計算機聯鎖設備的處理周期應不大于1s。
5.5.7 通過能力和折返能力要求如下:
5.5.7.1 通過能力和折返能力與線路參數、車輛性能、道岔限速及信號系統技術水平等因素有關,其能力應經列車運行模擬確定。
5.5.7.2 通過能力應滿足最大客運量對于行車間隔的需求,并應留有余量。
5.5.7.3 折返能力應與線路的通過能力相適應,計算的折返能力宜小于最小運營間隔時間。
5.5.8 系統應具有故障降級運用的能力。系統、子系統、設備故障排除后,應能盡快復原執行預定的功能,防止信號系統自身的原因導致任一列車晚點超過預先規定的時間。
5.6 接口
5.6.1 信號系統接口分為系統內部各設備間、子系統與子系統間的接口及信號系統與其他專業系統的外部接口。
5.6.2 信號系統內部接口可包括:
5.6.2.1 行車指揮系統的設備與聯鎖設備的接口。
5.6.2.2 聯鎖設備與列車運行控制系統地面設備的接口。
5.6.2.3 車地通信設備與地面設備、車載設備的接口。
5.6.2.4 車載設備內部接口,可包括ATO系統與ATP系統的接口等。
5.6.3 信號系統內部接口可分為符合故障-安全原則的安全性接口和可不符合故障-安全原則的非安全性接口。其中安全接口通常包括聯鎖與ATP地面設備的接口、聯鎖與現場設備的接口、ATP系統內部的車地通信接口等。
5.6.4 系統外部接口為信號系統與其他機電設備專業系統,包括車輛、通信、供電、屏蔽門、車站設備監控、環境與通風和防災報警等系統的接口。
5.6.5 系統外部接口通常為開關量接口、串行接口、網絡接口以及可能的模擬量接口等。信號系統的列車自動防護系統或自動停車車載設備與車輛相關設備的重要接口為安全性接口。
6 信號顯示
6.1 地面信號
6.1.1 地面信號一般是指信號機及信號表示器。
6.1.2 信號機應設于列車運行方向的右側。遇條件限制必須設于其他位置時,需經運營主管部門批準后方可實施。
6.1.3 信號機的設置還應符合下列規定:
6.1.3.1 信號機應根據行車組織需要設置。車站設進站和出站信號機;區間和站內道岔區設道岔防護信號機或道岔狀態表示器;區間閉塞分區分界處設通過信號機。
6.1.3.2 當采用列車自動防護系統(ATP)時可不設進站、出站及通過信號機。
6.1.3.3 車輛段(場)設進段(場)信號機,根據需要可設出段(場)信號機,段(場)內設調車信號機。
6.1.3.4進站、進段(場)信號機及防護道岔的信號機設引導信號。
6.1.4 信號顯示應準確、清晰,具體要求如下:
6.1.4.1 地面信號顯示應與車載信號顯示的禁止、允許狀態一致。
6.1.4.2 地面信號為主體信號時,其信號顯示熄滅或顯示意義不明時,應視為禁止信號。
6.1.5 地面信號為主體信號時,地面信號機及表示器的顯示距離應符合下列規定:
6.1.5.1 行車信號和道岔防護信號應不小于400m。
6.1.5.2 調車信號和道岔狀態表示器應不小于200m。
6.1.5.3 道岔狀態表示器以外的各種表示器、引導信號均應不小于100m。
6.1.6 信號顯示的基本顏色規定如下:
6.1.6.1 正線信號
a)紅色燈光表示停車。
b)黃色燈光表示注意或減低速度。
c)綠色燈光表示按規定速度運行。
d)黃燈加紅燈為引導信號,允許列車以不大于25km/h速度越過信號機,并隨時準備停車。
e)其他顯示意義的信號可采用基本顏色組合或閃光,也可以符號、數字等形式表示。
6.1.6.2 車輛段(場)信號
a)出段(場)信號機顯示宜與正線一致。當車輛段(場)部分或全部納入列車運行安全防護范圍時,相應范圍內的信號機及其顯示宜與正線一致。
b)車輛段(場)的調車信號機宜為藍、月白二顯示。藍色表示調車禁止,月白表示調車進行。
6.1.6.3 道口信號
道口信號顯示見GB10493和GB10494的相關條款。
6.1.6.4 上述規定以外意義的顯示,應經運營主管部門批準后方可采用。
6.1.7 信號定位顯示
6.1.7.1 防護道岔的進、出站信號機,道岔防護信號機,進、出段(場)信號機以停車停號顯示為定位,其他列車信號以進行顯示為定位。
6.1.7.2 調車信號以禁止調車運行的信號顯示為定位。
6.2 車載信號
6.2.1 車載信號的顯示應與地面信號顯示的意義一致或含義相符,正確表示地面設備賦予車載設備的信息。
6.2.2 車載信號的顯示可根據車載設備功能、系統構成特點而具有不同的表示方式和內容。車載信號宜有列車實際速度、目標速度、目標距離、列車超速及設備故障等聲光報警、表示。
6.2.3 與自動停車設備結合運用的車載信號基本顯示意義規定如下:
6.2.3.1綠色燈光表示按規定速度運行。
6.2.3.2 黃色燈光表示注意或減速運行。
6.2.3.3 半黃/半紅色燈光表示停車報警,司機確認并準備停車。
6.2.3.4 半黃/半黃色燈光表示道岔側向限速。
6.2.3.5 紅色燈光表示強迫停車。
7 閉塞方式
7.1 一般要求
7.1.1 閉塞方式應滿足行車密度、運行速度和交路等運營組織的需求。
7.1.2 閉塞方式應保證在最不利情況下運行的列車以規定的安全間隔運行,其列車安全間隔必須滿足:
7.1.2.1 自動實施強迫停車時的最大停車距離。
7.1.2.2 司機控制列車停車時的最大停車距離。
7.1.3 城市軌道交通信號系統應采用空間間隔的閉塞方式,并輔以時間間隔的閉塞方式。
7.1.4適用于城市軌道交通的閉塞類型有固定閉塞、準移動閉塞和移動閉塞。固定閉塞包括自動自閉塞和站間閉塞等方式。
7.1.5 城市軌道交通線路與銜接的專用線間的閉塞方式,可采用半自動閉塞、電話閉塞等方式。
7.2 基本功能
7.2.1 實現列車間隔提示或控制。
7.2.2 通過地-車通信設備向車載設備提供車載信號或所需的列車監控信息。根據需要也可通過車-地通信設備向地面信號設備提供列車位置、列車速度以及其他地面信號系統所需的列車監控信息。
7.3 技術要求
7.3.1 閉塞系統應保證信號顯示與閉塞區間列車占用狀態、閉塞方式相適應。
7.3.2 閉塞系統通過軌道電路、自動停車、列車自動防護和聯鎖等技術手段實現列車運行間隔的安全控制。
7.3.3 復線區段通常采用單向閉塞。單線雙向運行的區段,應采用雙向閉塞。
7.3.4 閉塞分區的劃分或列車運行安全間隔,應根據列車運行密度、線路條件、車輛特性及信號系統的列車控制模式、限速等級等條件設置,并通過列車運行模擬確定。
7.3.4.1 固定閉塞的列車安全間隔,應根據行車間隔、列車長度、列車限速等級、最不利條件下的制動距離等因素考慮,并應根據列車控制方式確定保護區段的設置。
7.3.4.2準移動閉塞的列車安全間隔,應以前方列車所在閉塞分區入口端為目標地點(危險點),由后續列車以當前速度制動停車所需走行距離加安全保護距離確定。
7.3.4.3 移動閉塞的列車安全間隔,可按前方列車驟然停車,后續列車按當前速度制動停車所需走行距離加安全保護距離確定。
7.3.5 準移動閉塞的地面設備應向車載設備提供所需信息,實現列車運行的連續式速度和目標距離控制。移動閉塞的地面-車載設備間應具有雙向信息傳輸功能,實現列車運行的連續式速度、列車移動和目標距離控制。
8 行車指揮控制
8.1 一般要求
8.1.1 應滿足行車組的需要,提高自動化管理水平,減輕工作人員的勞動強度并方便操作。行車指揮分為人工調度和計算機輔助調度。行車指揮控制系統包括調度監督、調度集中和列車自動監控等系統設備。
8.1.2 應滿足各子系統、通信、供電等相關設備故障時的特殊情況下行車的需要。系統應能降級運用,減少故障影響范圍,避免中斷行車。
8.1.3 系統監控范圍應按線路、站場等所確定的建設規模、運用要求和行車組織確定,系統監控能力應與線路遠期條件相適應。
8.1.4 系統數據傳輸應滿足下列要求:
a)系統容量、傳輸速率和傳輸距離應滿足系統實時監控的要求、滿足行車指揮的運用要求。
b)數據傳輸應具有差錯控制能力。
c)數據傳輸網絡應具有冗余措施。
8.1.5 應能與通信、電力監控、防災報警和車站設備監控等其他機電系統接口。系統可與綜合自動化系統結合運用或集成為綜合自動化系統。
8.1.6 系統可與列車檢測設備和聯鎖設備結合使用,其車站設備可納入聯鎖設備。
8.1.7 系統的計算機及網絡設備采用國際公認的主流產品,其通信規程應符合國家或國際有關標準。
8.2 調度監督
8.2.1 基本功能
8.2.1.1 列車跟蹤和列車識別表示。
8.2.1.2 監視列車運行位置和信號設備狀態。
8.2.1.3 記錄列車運行實績。
8.2.1.4 其他監視功能。
8.2.2 技術要求
8.2.2.1 系統由行車指揮中心總機和站、段分機組成。一般采用集中監視方式。總機系統可配置下列主要設備:
a)計算機主機、調度員終端和工程師工作站。
b)模擬表示盤或屏幕顯示設備。
c)列車運行實績紀錄設備。
8.2.2.2 系統監視應包括下列內容:
a)車站:信號開放、進路開通狀態、股道占用、列車識別號等。
b)區間:線路占用及列車識別號。
c)車輛段(場):進、出車輛段(場)的信號開放、停車庫線及有關區段占用等。
d)列車運行實績。
8.3 調度集中
8.3.1 基本功能
8.3.1.1 列車跟蹤、列車運行監視、調度員操作的控制指令輸出等。
8.3.1.2 運行時刻表或運行圖管理。
8.3.1.3 其他功能可參照調度監督和ATS的有關部分。
8.3.2 技術要求
8.3.2.1 系統通常由行車指揮中心總機和站、段分機組成。系統宜采用計算機網絡技術,總機系統應配置調度員、調度長等工作站。其他主要設備可參見調度監督有關部分。
8.3.2.2 CTC控制區域的劃分,應根據行車密度、車站數量、行車調度人員的勞動強度和CTC的技術性能等條件確定。根據需要,一條線路可單獨設置CTC行車指揮中心,若干運營線路可設置綜合行車指揮中心。
8.3.2.3 采用CTC的信號系統可不設乘客向導顯示、發車計時器和ATO等系統設備。
8.3.2.4 其他要求可參照調度監督和ATS的有關部分。
8.4 列車自動監控
8.4.1 基本功能
8.4.1.1 列車自動識別、列車運行自動跟蹤和顯示。
8.4.1.2 運行時刻表或運行圖的編制及管理。
8.4.1.3 自動和人工排列進路。
8.4.1.4 列車運行自動調整。
8.4.1.5 列車運行和信號設備狀態自動監視。
8.4.1.6 列車運行數據統計、列車運行實績記錄。
8.4.1.7 操作與數據記錄、輸出及統計處理。
8.4.1.8 列車運行、監控模擬及培訓。
8.4.1.9 系統故障和故障恢復處理。
8.4.2 技術要求
8.4.2.1 系統通常由行車指揮中心子系統和站、段分機組成。系統應采用計算機網絡技術,系統主要配置可參見調度監督及調度集中有關部分。
8.4.2.2 系統宜具備多級控制能力,并可具有下列控制等級:
a)行車指揮中心自動控制。
b)行車指揮中心調度員人工控制。
c)區域或車站自動控制。
d)車站值班員人工控制。
8.4.2.3 人工控制優先自動控制,車站自動控制優先遠程自動控制。控制權轉換過程中,不應影響設備功能執行和列車運行。
8.4.2.4 系統應可監控一條或多條運營線路。監控多條運營線路時,應保證各條線路具有獨立運營或混合運營的能力。系統應充分考慮監控范圍和功能等的可擴展性、兼容性。
8.4.2.5 系統應滿足列車運行交路的需要,并根據運行時刻表、列車識別號和聯鎖表所規定的進路等條件,實現列車進路自動控制及必要的人工操作。
8.4.2.6 行車指揮中心及車站主要設備應采用有效的冗余技術,主備系統宜實現無擾切換。
8.4.2.7 計算機系統除配置必要的外設外,在行車指揮中心應配置行車指揮專用調度工作站、顯示終端等設備。系統可配置列車運行實績記錄設備。
8.4.2.8 列車自動監控表示設備應采用模擬表示盤、屏幕顯示等。
9 列車運行控制
9.1 一般要求
9.1.1 列車運行控制系統由車載和地面設備組成。車載設備應適合電動車組的環境與運用條件。
9.1.2 系統可包括列車自動運行(ATO)、列車無人駕駛等自動駕駛系統和車載信號與自動停車、列車自動防護等列車運行安全防護系統的技術裝備及配套設備。
9.1.3 系統應實現列車在正線區間、車站、存車線、折返線、列車出入段(場)線等行車作業中的監視、控制。根據行車和運用范圍的需要,車輛段(場)可設與正線系統功能相適應的列車運行控制系統。
9.1.4 系統導致列車停車為最高安全準則。執行強迫停車控制時,應切斷列車牽引,列車停車過程不得中途緩解。
9.1.5 地對車連續通信中斷或地面信息嚴重丟失、列車完整性電路中斷、列車超速、列車的非預期移動、列車運行中車門誤開、車載設備的重度故障等均應導致安全性強迫停車。
9.1.6 裝備列車自動防護系統的列車,其實際車速的表示應由列車自動防護系統的車載設備驅動。采用車輪轉速測定列車速度時,應具有輪徑磨耗補償,根據需要可有車輪空轉打滑的檢測能力,測速裝置宜采用冗余技術。
9.1.7 系統應具有必要的自動檢測能力及報警和表示裝置。車載信號設備的日檢,宜通過車載設備自檢完成。
9.2 駕駛模式
9.2.1 系統通常可具有下列駕駛模式:
9.2.1.1 受控人工駕駛:司機在列車自動防護、自動停車等設備監控下駕駛列車運行。
9.2.1.2 限制人工駕駛:在地面設備故障或不設地面信息設備的線路,列車按規定限速運行,超速時實施安全制動停車控制。
9.2.1.3 非限制人工駕駛:司機按操作規程駕駛列車安全運行。
9.2.1.4 ATO駕駛模式:司機監控下的列車自動運行模式。
9.2.1.5 無人駕駛模式:無司機監控的列車自動運行模式。
9.2.2 城市軌道交通系統中,封閉運行線路上的信號系統,應根據信號系統配置水平確定其駕駛模式,列車駕駛模式轉換應符合下列規定:
9.2.2.1 車輛段(場)未全部納入列車運行系統監控時,應在系統監控區域與非監控區域的分界處設駕駛模式轉換區。根據信號系統的性能特點和運營需要,駕駛模式轉換可自動或手動完成。轉換區的信號設備應與運營線路的信號設備一致。
9.2.2.2 在駕駛模式轉換區域,系統宜具有將駕駛模式轉換至列車自動運行駕駛模式或列車自動防護駕駛模式的提示。
9.2.2.3 在線路封閉的城市軌道交通系統中,列車的正常運行模式不允許采用非限制或無列車運行安全防護設備的人工駕駛模式。
9.2.3 系統故障狀態下列車駕駛應符合:
9.2.3.1 列車自動防護系統、自動停車設備等處于故障狀態時,系統宜具有后備運行模式。
9.2.3.2 經特殊授權并在有限時間內,允許列車以限制模式或非限制人工駕駛等駕駛模式執行故障運行。
9.2.3.3 駕駛模式轉換應予記錄或表示。
9.3 車載信號與自動停車
9.3.1 基本功能
9.3.1.1 顯示與地面信息相符的信號,指示列車運行。
9.3.1.2 在規定時間內司機未按停車信號指示實施制動時,強迫列車停車。
9.3.2 技術要求
9.3.2.1 車載信號設備應與自動停車設備結合使用。在自動停車設備故障時應不影響車載信號設備正常使用。
9.3.2.2 以點式或連續式采集信息、以點式或連續式的控制模式實現車載信號顯示與列車的停車控制。
9.3.2.3 車載信號必須符合故障導向安全原則。車載信號設備應保證工作穩定可靠和具有較強的抗干擾能力,在任何情況下不得產生升級顯示。
9.3.2.4 車載信號與自動停車裝置應在設備區段起控制作用,預告地面信號顯示。
9.3.2.5 自動停車宜有速度檢測及其相應停車的速度處理單元。
9.3.2.6 自動停車不得影響司機采取正常制動措施。
9.3.2.7 自動停車設備在車載信號顯示停車信號時應發出音響報警。自動停車音響報警應便于司機確認。
9.3.2.8 自動停車設備在下列情況自動切除報警:
a)車載信號變為允許顯示。
b)司機采取制動措施或司機按壓警惕按鈕。
9.4 列車自動防護
9.4.1 基本功能
9.4.1.1 檢測列車位置,實現列車間隔控制和進路的正確排列。
9.4.1.2 監督列車運行速度,實現列車超速防護控制。
9.4.1.3 防止列車誤退行等非預期的移動。
9.4.1.4 為列車車門、站臺屏蔽門或安全門的開閉提供安全監控信息。
9.4.1.5 實現車載信號設備的日檢。
9.4.1.6 記錄司機操作和設備運行狀況。
9.4.2 技術要求
9.4.2.1 系統應由列車占用檢測與信息傳遞及處理等軌旁設備、車載設備和控制區域內的聯鎖設備組成。有關聯鎖內容,詳見9.7。
9.4.2.2 系統應在車輛段(場)出入線、區間和車站的正線、折返線范圍內提供列車運行安全防護的控制。
9.4.2.3 系統應能監督、限制列車運行速度、控制列車制動停車、記錄司機操作和設備運行狀況。
9.4.2.4 地面設備可采用報文式無絕緣軌道電路或適用于準移動閉塞、移動閉塞ATC系統需要的其他地面技術裝備。
9.4.2.5 列車自動防護系統宜采用連續式地面信息采集、連續式速度控制方式。宜采用連續的一段式曲線速度-距離制動模式。
9.4.2.6 列車自動防護系統車上設備應具有必要的顯示、音響報警和故障記錄裝置。速度顯示裝置應具有目標速度指示。
9.5 列車自動運行(ATO)
9.5.1 基本功能
9.5.1.1 啟動列車并實現站間自動運行。
9.5.1.2 控制列車實現車站定點停車、車站通過和折返作業。
9.5.1.3 與行車指揮監控系統相結合,實現列車運行自動調整。
9.5.1.4 車門、站臺屏蔽門或安全門的開、閉監控。
9.5.1.5 列車運行節能控制。
9.5.2 技術要求
9.5.2.1 應能提供列車牽引、惰行、制動、勻速運行等多種運行工況的控制,滿足不同行車間隔的運行要求,適應列車運行調整的需要。
9.5.2.2 根據線路條件、道岔狀態、前方列車位置等實現列車速度自動控制。區間停車后,在條件具備的情況下實現列車的自動啟動。車站發車時,列車啟動由司機控制。
9.5.2.3 停車控制過程應滿足舒適度、快捷性和停車精度的要求。其控制列車減速度的變化率宜不大于0.9m/s3,站臺定點停車精度宜為±0.25m~±0.50m。
9.5.2.4 應能控制列車實現車站自動通過作業及由司機監督或無司機監督折返作業的自動控制。
9.5.2.5 系統發出制動命令的同時,應切斷列車的牽引控制回路。系統發生故障應能轉為司機控制。
9.6 列車無人駕駛
9.6.1 基本功能
9.6.1.1 實現列車出段(場)、正線運行、折返、回段(場)全部運行作業的無人自動駕駛。
9.6.1.2 自動實現與已停列車的合并作業并完成預定的行車要求。
9.6.1.3 系統故障應保證列車安全停車并可轉為人工控制。
9.6.1.4 其他功能可參照列車自動運行的有關部分。
9.6.2 技術要求
9.6.2.1 無人駕駛系統應較有人駕駛系統具有更高的可靠性、可用性和安全性。
9.6.2.2 列車在站臺規定停車位置停車后方可開啟車門和站臺屏蔽門或安全門。若超出規定的停車范圍時,應自動向有人值守的監控室報告并得到可開門指令后方可控制門的開啟。
9.6.2.3 系統宜具有列車運行前方障礙物檢測的設施。
9.6.2.4 其他技術要求可參照列車自動運行的有關部分。
9.7 聯鎖
9.7.1 基本功能
9.7.1.1 按一定程序和條件控制道岔、信號,建立列車或調車進路。
9.7.1.2 實現與列車運行和行車指揮等系統的結合,實現進路的人工或自動控制。
9.7.1.3 顯示區段占用和進路狀態、信號開放和道岔狀態、遙控和站控等各種表示和聲光報警。
9.7.2 技術要求
9.7.2.1 聯鎖設備分為繼電聯鎖和計算機聯鎖,宜采用計算機聯鎖。
9.7.2.2 聯鎖設備必須符合故障-安全的原則,應采用必要的冗余和安全技術并具有故障診斷和報警能力。
9.7.2.3 進路控制通常采用進路的始終端控制方式,但也可采用其他進路控制方式。聯鎖設備與列車自動監控系統結合時,應能隨列車運行自動排列進路。聯鎖設備應根據列車防護系統的要求設置相應的保護進路。涉及行車安全的應急控制應由車站辦理。
9.7.2.4 確保進路上道岔、信號機和區段的聯鎖、聯鎖條件不符時,禁止進路開通、信號開放。
9.7.2.5 聯鎖設備的操縱宜選用顯示器加鍵盤鼠標也可以采用單元控制臺或其他方式。
9.7.2.6 裝設引導信號的信號機因故不能開放時,可使用引導進路鎖閉方式開放引導信號。
9.7.2.7 聯鎖設備應能辦理列車和調車進路。可實現車站有關進路、端站折返進路的自動排列。
9.7.2.8 聯鎖道岔應能實現進路鎖閉、區段鎖閉及人工鎖閉。應能實行單獨操縱和進路選動,影響行車效率的聯動道岔宜采用同時啟動方式。
9.7.2.9 進路實行預先鎖閉和接近鎖閉。進路解鎖分為進路一次性解鎖方式和逐段解鎖方式。鎖閉的進路可隨列車運行自動解鎖、人工辦理取消進路和延時解鎖并應防止錯誤解鎖。限時解鎖時間應確保行車安全。
9.7.2.10 車站站臺兩端及車站控制室應設站臺緊急關閉按鈕。站臺緊急關閉按鈕電路應符合故障-安全原則。
9.7.2.11 根據需要可通過聯鎖設備實現站間閉塞行車。
9.7.2.12 車站聯鎖主要控制項目包括:列車進路、引導進路、進路的解鎖和取消、信號機關閉和開放、道岔操縱及鎖閉、區間臨時限速、扣車和取消、中斷站停、遙控和站控、站臺緊急關閉和取消。
9.7.2.13 聯鎖設備宜能提供車載信號設備所需信息。
9.7.2.14 聯鎖系統的道岔轉換設備宜采用交流轉轍機。
10 車輛段和停車場
10.1 車輛段(場)信號系統設行車指揮系統的分機設備、聯鎖等地面設備。根據需要可在派班室配置行車指揮系統分機設備的值班人員的終端設備。
10.2 試車線信號地面設備的布置,應滿足車載信號設備等雙向試車的需要,其地面設備應與正線信號系統的設備相同。
10.3 車輛段信號系統一般不全部納入正線的監控范圍。根據需要可實現段內車輛運行的追蹤。
10.4 停車場可部分或全部納入信號系統的監控范圍。
11 道口信號
11.1 基本功能
11.1.1 列車接近報警。
11.1.2 道口關閉與開放控制。
11.2 技術要求
11.2.1 根據道口交通的繁忙程度及瞭望條件,平交道口一般采用道口自動信號。根據需要可加設自動欄木。
11.2.2 道口信號必須保證任何方向列車接近道口時,應及時向道路方向報警。列車接近通知設備可采用軌道電路或其他設備。
11.2.3 道口應設城市軌道交通遮斷信號,該信號狀態應傳遞至車載信號設備。
11.2.4 道口信號納入信號系統控制,宜與公路交通信號共同構成城市交通管理實時監控系統。城市軌道交通信號系統與公路交通燈光信號設備混用時,宜采用相互一致的安全措施。
11.2.5 道口信號設備應符合故障導向安全的原則。
11.2.6 道口應具有人工緊急關閉道口的能力,無人值守道口應具有檢測城市軌道交通線路上存留行車障礙物的設備。
12 列車檢測與信息傳遞
12.1 基本功能
12.1.1 固定閉塞系統實現閉塞分區的列車占用-空閑的檢測、以閉塞分區為單元檢測列車的位置。車載信號設備根據地面設備傳遞的速度碼等信息,實現列車間隔控制和超速防護或停車控制。
12.1.2 準移動閉塞系統實現閉塞分區的列車占用-空閑的檢測、以閉塞分區為單元檢測列車的位置。車載信號設備根據列車位置、目標距離、目標速度和線路狀態等信息實現列車間隔控制和超速防護控制。
12.1.3 移動閉塞系統應通過列車定位技術及車地信息的雙向傳輸,實現列車位置的準確定位,并將列車所在線路上的準確位置、列車運行控制所需信息等傳送至聯鎖、信號車載等設備,實現列車間隔控制。
12.2 技術要求
12.2.1 列車檢測設備應在規定的工作環境、線路狀態和電磁干擾影響等條件下,保證安全和確實的實現列車位置的檢測、信息可靠和安全的傳輸,不應錯誤地出現升級信息。
12.2.2 根據信號系統的構成和功能實施的需要,列車檢測可通過連續檢測或非連續檢測方式實現。
12.2.3 與行車安全相關系統的列車占用檢測、信息傳遞及列車定位等技術措施和設備必須符合故障-安全的原則。
12.2.4 列車檢測設備宜采用集中設置方式,根據需要可以沿線路分散設置。列車檢測設備必須具有差錯控制能力,應防止地面設備故障、信息丟失而導致誤控或失控,并同時應能連續監視通道狀態,信息傳遞中斷時應采取安全措施。
12.2.5 列車占用檢測、列車定位及信息傳遞可采用下述設備:
12.2.5.1 列車占用檢測可采用軌道電路、軌旁環線、計軸等方式。
12.2.5.2 列車定位技術可采用軌道電路、軌旁環線、查詢-應答器、無線或衛星定位和或輔以速度-距離傳感器等方式。
12.2.5.3 車-地通信可利用軌道電路、軌旁環線、衛星通信、查詢-應答器、無線通信(含漏泄同軸電纜通信)等信息傳輸方式。
13 供電
13.1 信號系統供電屬一級負荷,應設兩路獨立電源供電。
13.2 信號系統采用集中電源和分路饋電方式。其交、直流電源應對地絕緣。
13.3 電源電壓波動超過用電設備正常工作范圍時,應采取必要的穩壓和濾波等措施。
13.4 車載設備電源應采用車上電源直接或經變流設備供電,并應設過壓和過流保護。
13.5 信號系統應采用專用的電源屏及配電屏供電,并應具有主、副電源自動和手動切換裝置,切換時不得影響用電設備正常工作。
13.6 計算機系統應采用不間斷電源,并由專用的電源屏供電。行車指揮中心子系統和車站及軌旁設備子系統的后備供電時間應相等,后備時間宜不小于30min。
13.7 電源容量除滿足最大負荷需要外,還應考慮必要的備用容量。
13.8 電源系統尚應滿足的其他技術要求如下:
13.8.1 電源系統主要功能單元,宜采用模塊化積木式結構。系統應采用冗余措施,具有較高的可靠性,保證信號系統供電可靠。
13.8.2 電源系統各功能模塊應采用帶電插拔、鑒別防錯連接技術,提高電源系統維護能力、縮短故障恢復時間。
13.8.3 電源系統宜實現對各模塊及主要元器件的工作狀態進行定時或實時在線監測,并與上位計算機聯網,實現信號電源的集中監視。
14 電磁兼容性與防護
14.1 電磁兼容性
14.1.1 電磁兼容性應滿足下列要求:
14.1.1.1 在設計、制造信號設備時,應保證電磁干擾不影響其安全性和可靠性,并采用屏蔽、濾波、接地、隔離、平衡以及其他技術措施,保證設備具有良好的電磁兼容性能。
14.1.1.2 消除電磁輻射、感應、傳導和靜電釋放等干擾因素對信號設備的正常工作產生影響。信號設備、部件也應防止對其他系統、部件和運營線范圍內以及附近系統的正常工作產生電磁干擾。
14.1.1.3 信號設備在正常工作時向設備外部可能發射的電磁干擾,應符合電源和機箱端口試驗項目有關規定的電磁發射限值要求。
14.1.2 設備的抗擾度試驗
設備應進行抵御外界電磁騷擾能力的試驗。在設備與外部環境的特定接口,包括機箱端口、電源端口、輸入輸出端口和地線端口上加入標準的電磁騷擾模擬信號,其嚴酷程度由試驗等級表示。設備因外部電磁騷擾影響而使其功能或性能下降的判斷依據用性能判據表示。
14.1.2.1 試驗項目
包括射頻電磁場輻射騷擾、射頻場感應傳導騷擾、電快速瞬間變脈沖群、浪涌沖擊電壓、靜電放電、工頻磁場、脈沖磁場的抗擾度試驗。
14.1.2.2性能判據
A級:功能或性能正常。
B級:功能或性能暫時降低或喪失,但可自行恢復。
C級:功能或性能暫時降低或喪失,需操作者干預或系統復位后方可恢復。
D級:設備、元件或軟件損壞、出錯或數據丟失,必須經修復處理后方可恢復。
14.1.2.3 試驗要求
抗擾度試驗的試驗方法、試驗等級、性能判據見EN50121-4:2000和TB/T3073-2003相關條款。
a)對安全設備的性能判據應采用A級。
b)對非安全設備的性能判據可采用B級。
14.1.3 設備的電磁騷擾發射試驗
設備對外界發射的電磁騷擾的試驗包括:電源端口的傳導發射試驗和機箱端口的輻射發射試驗。試驗方法和騷擾限值見EN50121-4:2000和TB/T3073-2003相關條款。
14.2 防護
14.2.1 設備運行應保護環境不受侵害。系統設備正常工作時發射的電磁能量應不造成對周圍環境中的其他設備或人員的干擾和危害,并防止其他機電設備及車輛等產生的電磁騷擾影響其可靠工作。
14.2.2 信號設備與接觸網或接觸軌帶電部分之間應留有安全距離。信號電纜線路與強電線路應分開敷設,宜相互垂直交叉敷設,必要時應采取防護。動力電纜與信號電纜的最小平行間距以大于50cm為宜。
14.2.3 信號金屬結構物的裝設應考慮防護牽引迷流對金屬和隧道體的電蝕措施。
14.2.4 軌旁設備應防止最大牽引回流、鋼軌不均衡電流的影響。相鄰軌旁設備應防止工作頻率的相互串擾。
14.2.5 裝設單軌條軌道電路的車站,相鄰軌道電路并聯的牽引軌條數應符合軌道電路設備要求。雙軌條軌道電路區段采用接觸網供電的接觸網桿塔或支架的接地引線,不得直接引至鋼軌。
14.2.6 易受雷電危害的設備應具有雷電感應過電壓防護,并應滿足下列要求:
14.2.6.1 防護電路應將雷電感應過電壓限制在被防護設備的沖擊耐壓水平以下,可不對直接雷擊設備實施防護。
14.2.6.2 防護電路不應影響被防護設備的正常工作,并應保證設備受雷電干擾時不得錯誤動作。
14.2.6.3 防雷元器件與被防護設備之間的連接線應最短,防護電路的配線應與其他配線分開,其他設備不應借用防雷元器件的端子。
14.2.6.4 室外信號設備、與外線連接的室內信號設備應具有雷電防護措施。
14.2.6.5 防雷地線接地電阻應小于10Ω。
14.2.7 信號設備的接地應符合下列規定:
14.2.7.1 信號設備應設工作地線、保護地線、屏蔽地線和防雷地線等。
14.2.7.2 信號設備室應設主接地板,并通過主接地板接地。
14.2.7.3 車載信號設備的地線應經車輛的接地裝置接地。
14.2.8 電源設備及其他帶電信號設備的機架、機殼應設保護地線,需工作接地的設備應設工作地線。接地電阻值規定如下:
14.2.8.1 保護地電阻應小于10Ω。
14.2.8.2 工作地電阻應小于4Ω。
14.2.8.3 信號設備可采用綜合接地系統,其接地電阻應不大于1Ω。
15 環境條件
15.1 設備正常工作時的環境條件如表1所示。
表1

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