有軌電車信號系統(tǒng)課件

1、1現(xiàn)代有軌電車信號系統(tǒng)2015年11月1目錄有軌電車歷史簡介信號系統(tǒng)功能高鐵信號系統(tǒng)簡介有軌電車信號系統(tǒng)正線道岔控制平交路口優(yōu)先車輛段聯(lián)鎖系統(tǒng)車載設備運營調度系統(tǒng)有軌電車歷史簡介有軌電車在19世紀末出現(xiàn)，并技術日趨成熟；汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，有軌電車衰退；由于交通堵塞及能源危機、環(huán)境污染等因素，有軌電車再次走上歷史舞臺?，F(xiàn)代有軌電車特點：高效較廉價無污染外觀形象現(xiàn)代化和控制方式現(xiàn)代化信號系統(tǒng)功能信號定義： 用特定的物體的顏色、形狀、位置，或用儀器和音響設備向行車人員傳達行車相關的指示和命令等信息。 信號系統(tǒng)功能 信號系統(tǒng)的發(fā)展歷程： 騎馬的人在列車前面打手勢臂板信號機色燈信號機列車自動控制系統(tǒng)(大

2、鐵、地鐵)有軌電車模式信號系統(tǒng)信號系統(tǒng)功能保障行車安全提高運營效率信號系統(tǒng)功能現(xiàn)代有軌電車控制特點：人工駕駛，主要由司機負責列車運行安全；配置必要的信號系統(tǒng)設備，具有道岔控制、車輛段信號聯(lián)鎖、申請路口優(yōu)先等功能；信號系統(tǒng)給司機提供駕駛所需相關信息和報警提示，共同保障運行安全，提高運營效率。信號系統(tǒng)功能 現(xiàn)代軌道交通領域，信號是“信號(顯示)、聯(lián)鎖、閉塞”的總稱，是由各類信號顯示、軌道電路、道岔轉轍裝置等設備及其他附屬設施構成的完整的體系。 當今信號系統(tǒng)已融信號、計算機、通信等先進技術與一體，向數(shù)字化、智能化、自動化方向發(fā)展。信號（顯示）、聯(lián)鎖、閉塞進路 （一）、定義： 進路是列車或調車車列在站

3、內運行時所經(jīng)由的路徑。 （二）、辦理進路的一般步驟： （1）、進路選擇 （2）、進路確定 （3）、道岔操作及鎖閉 （4）、進路檢測 （5）、信號機選擇 （6）、信號機接通 （7）、在完成列車運行或調車以后，進路能自動解鎖信號（顯示）、聯(lián)鎖、閉塞聯(lián)鎖 （一）、定義： 為了保證行車安全，通過技術方法，使進路、進路道岔和信號機之間按一定程序、一定條件建立起的既相互聯(lián)系，而又制約關系，這種制約關系即聯(lián)鎖。（二）、聯(lián)鎖系統(tǒng)中的主要技術： 1、進路空閑的檢測技術 采用軌道電路 2、道岔控制技術 扳動并鎖止 3、信號控制技術 4、聯(lián)鎖技術 電鎖器聯(lián)鎖 繼電聯(lián)鎖 計算機聯(lián)鎖 5、故障導向安全技術 信號（顯示）

4、、聯(lián)鎖、閉塞閉塞（一）、閉塞的定義 閉塞是指列車進入?yún)^(qū)間（或閉塞分區(qū)）后，使之與外界隔離起來，區(qū)間兩端車站都不再向這一區(qū)間（或閉塞分區(qū)）發(fā)車，以防止列車相撞和追尾。（二）、閉塞的分類 1、站間閉塞 （1）人工閉塞 （2）半自動閉塞 （3）自動閉塞 2、閉塞分區(qū)間的閉塞 （1）傳統(tǒng)的自動閉塞 （2）具有列車控制系統(tǒng)的自動閉塞 固定閉塞 準移動閉塞 移動閉塞成都新筑路橋機械股份有限公司高鐵信號系統(tǒng)簡介-信號系統(tǒng)構成CTC/TDCS車站分機調度中心CTC車站聯(lián)鎖列控中心軌道電路應答器信號機道岔運行圖進路命令臨時限速信息軌道電路編碼進路信息應答器報文控制速度曲線 1、地面設備高鐵信號系統(tǒng)簡介-信號系統(tǒng)

5、構成2、車載設備列車運行模擬高鐵信號系統(tǒng)簡介-信號系統(tǒng)構成高鐵信號系統(tǒng)簡介-設備功能列車占用檢查軌道電路允許速度和閉塞分區(qū)長度臨時限速和進路信息應答器行車許可及閉塞分區(qū)數(shù)量 生成連續(xù)速度控制曲線車載設備軌道電路為CTCS-2級提供連續(xù)的行車許可速度曲線監(jiān)控列車安全運行1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 9200 空閑區(qū)段：7 7950 空閑區(qū)段：6 6650 空閑區(qū)段：5 5300 空閑區(qū)段：4 4000 空閑區(qū)段：3 2650 空閑區(qū)段：2 1350 空閑區(qū)段：1速度曲線 0 空閑區(qū)段：0目標距離:行車許可模擬：高鐵信號系統(tǒng)簡介-運行模擬高鐵信

6、號系統(tǒng)簡介-運行模擬 速度限制曲線時速(km/h)目標停車點CTCS-2級區(qū)段追蹤運行模擬：有軌電車信號系統(tǒng)-結構有軌電車信號控制系統(tǒng)正線道岔控制系統(tǒng)平交路口信號優(yōu)先車輛段信號聯(lián)鎖信號車載設備中心運營調度系統(tǒng)有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)1、系統(tǒng)功能 轉換道岔，并對正線道岔進行聯(lián)鎖控制，實現(xiàn)道岔區(qū)段內道岔、進路表示器、軌道區(qū)段之間正確的聯(lián)鎖關系，控制進路的安全，正線道岔控制系統(tǒng)安全完整性等級需達SIL3。 控制轉轍機轉換道岔：自動控制、司機遙控、通過軌旁設置的按鈕盤控制、使用專用工具人工扳岔； 道岔鎖閉后，進路表示器信號開放，開放相位與道岔開通方向一致，司機按進路表示器相位駕駛電車通過道

7、岔； 車輛駛出道岔控制區(qū)域后自動失去控制權，保證不會因司機誤操作造成道岔再次轉動，然后通過道岔。車輛取得控制權至車輛完全離開道岔區(qū)段期間，系統(tǒng)不授予其他車輛控制權，以保證運行安全； 具備檢測道岔區(qū)段占用和出清的功能，以防止發(fā)生列車追尾或沖撞等事故； 具有較完善的自診斷功能。有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)2、系統(tǒng)結構圖有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)3、設備及功能a.控制機柜 用于安裝道岔控制系統(tǒng)部分組件，機柜內部具有溫控裝置調節(jié)柜內溫度，可以根據(jù)道岔組數(shù)和項目現(xiàn)場情況調整機柜大小尺寸，柜內所有組件均固定于機柜背板。有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng) 核心處理器：由CPU、通信板和I

8、/O板組成，各板卡與CPU之間通過總線交換數(shù)據(jù)，核心處理器運行符合“故障-安全”程序，并將處理結果發(fā)送給I/O板（2取2結構）； 道岔控制模塊：驅動正線轉轍機的動作，并具備設備監(jiān)測功能； 信號控制模塊：驅動正線信號機工作，并具備設備監(jiān)測功能； 車地通信模塊等。b.正線轉轍機有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)（1）安全完整性等級達SIL4;（2）IP防護等級要求高，設有防水浸 不銹鋼外殼，進口設備一般達IP67；（3）可選擇地埋式安裝；c.信號機有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)（1）信號機顯示符合歐洲標準；（2）LED型信號機；（4）信號機立柱上集成了道岔控制 的操作按鈕盤；（3）司機按信

9、號顯示駕駛行車；d.無絕緣軌道電路有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)作用：檢測道岔區(qū)域內列車的占用、出清信息，為道岔控制聯(lián)鎖提供判斷條件。其他檢測方法：計軸1、電容+電感（鋼軌）構成諧振式傳輸電路；2、發(fā)送端輸出工作頻率，接收端根據(jù)接收到的頻率判斷占用或空閑；3、列車在檢測區(qū)域運行，會產(chǎn)生交變磁場影響輸出頻率，當接收端檢測的頻率低于門限值時，使軌道電路占用。有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)特點：使用穩(wěn)定，免維護；分路靈敏度高，防迷流干擾；對軌道板鋼筋布置有特殊要求；軌道電路安裝計軸安裝e.車地通信設備有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)要求：車地雙向通信方式：感應環(huán)線或通信天線 感應環(huán)線

10、通信依靠軌間電纜與車載天線的電磁感應，環(huán)線可安裝在軌道的正中央，也可以安裝在靠近軌道一邊的位置。具體的安裝位置取決于車載天線的安裝位置。有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)4、道岔控制模式及流程分散控制模式系統(tǒng)以單獨控制道岔為基礎道岔控制器根據(jù)車次號信息自動控制道岔司機在駕駛室手動下發(fā)控制命令控制道岔操作設置在軌旁的控制盤操作道岔使用專用工具人工扳岔 5、設備明細表有軌電車信號系統(tǒng)-正線道岔控制子系統(tǒng)序號設備名稱備注1控制機柜包含各型控制模塊2正線轉轍機3正線信號機含道岔按鈕控制盤4無絕緣軌道電路5車地通信設備感應環(huán)線或天線有軌電車信號系統(tǒng)-路口接近檢測子系統(tǒng)1、系統(tǒng)功能（1）提高有軌電車的平

11、均運行速度， 保障整條線路運營的通暢與快捷；（2）保證有軌電車與社會車輛有序運行。2、系統(tǒng)結構有軌電車信號系統(tǒng)-路口接近檢測子系統(tǒng)有軌電車信號系統(tǒng)-路口接近檢測子系統(tǒng)3、優(yōu)先策略絕對信號優(yōu)先相對信號優(yōu)先部分信號優(yōu)先當檢測器檢測到有軌電車到達時，交通信號控制器就無條件中斷當前的信號相位，直接給予有軌電車通過信號，出清路口后再相位恢復。不是無條件的中斷當前信號相位，而是通過調整一個信號周期內不同相位出現(xiàn)的時間來達到有軌電車優(yōu)先通行的目的。有選擇的為有軌電車提供優(yōu)先：在有軌電車客流高峰期提供優(yōu)先，平時不優(yōu)先或權衡有軌交通和地面交通延誤情況，確定是否優(yōu)先。有軌電車信號系統(tǒng)-路口接近檢測子系統(tǒng)相對信號優(yōu)

12、先策略綠燈提前綠燈延長相位插入有軌電車信號系統(tǒng)-路口接近檢測子系統(tǒng)序號控制策略綠燈啟動時刻優(yōu)先主體優(yōu)先級別橫向車流影響適用路口1絕對優(yōu)先不等待所有有軌電車車輛最高最大與次要道路相交2相對優(yōu)先略有等待所有有軌電車車輛較高較大車流基本相同的路口3部分優(yōu)先同1或2部分有軌電車車輛最低最小車流大，優(yōu)先影響大的路口優(yōu)先策略比較有軌電車信號系統(tǒng)-路口接近檢測子系統(tǒng)4、界面劃分有軌電車信號專業(yè)交通管理控制系統(tǒng)向路面交通控制系統(tǒng)提供有軌電車接近、到達及離開路口的信息接收有軌電車相關信息，決定是否進行信號優(yōu)先及采用的優(yōu)先策略，并對交通控制系統(tǒng)實施的相關改造5、接近檢測子系統(tǒng)設備序號設備名稱備注1列車位置檢測設備

13、感應環(huán)線或天線2控制箱包含與交通系統(tǒng)的接口設備有軌電車信號系統(tǒng)-車輛段信號聯(lián)鎖系統(tǒng)1、系統(tǒng)功能計算機聯(lián)鎖設備對車輛段的調車作業(yè)進行集中控制；實現(xiàn)作業(yè)進路上的道岔、信號機、軌道區(qū)段聯(lián)鎖功能，保障調車作業(yè)安全。（1）實現(xiàn)進路上的聯(lián)鎖功能，滿足故障安全原則；（2）進路的辦理、鎖閉、解鎖；（3）實現(xiàn)道岔的單操；（4）系統(tǒng)檢測功能；（5）與其他系統(tǒng)的接口功能。2、系統(tǒng)結構有軌電車信號系統(tǒng)-車輛段信號聯(lián)鎖系統(tǒng)有軌電車信號系統(tǒng)-車輛段信號聯(lián)鎖系統(tǒng)3、設備組成a.計算機聯(lián)鎖設備SIL4安全認證雙機熱備或2乘2取2、3取2冗余結構實現(xiàn)進路的建立、鎖閉及解鎖功能，對室外設備進行控制全電子聯(lián)鎖設備特點：聯(lián)鎖設備中設

14、置了全電子執(zhí)行單元，取代了傳統(tǒng)計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中繼電器電路部分，占地面積??；模塊化設計，簡單快捷維護；完備的電務維修與微機監(jiān)測功能。有軌電車信號系統(tǒng)-車輛段信號聯(lián)鎖系統(tǒng)有軌電車信號系統(tǒng)-車輛段信號聯(lián)鎖系統(tǒng)b.微機監(jiān)測設備1) I 、II 路外電網(wǎng)的電壓、電流、頻率、功率、相位、斷相、錯序監(jiān)測；2) 電源屏輸入輸出電源的電壓、電流以及電源屏模塊狀態(tài)的監(jiān)測；3) 道岔啟動電流、功率監(jiān)測，道岔分線盤表示電壓監(jiān)測；4) 列車信號機燈絲回路電流監(jiān)測；5) 電纜絕緣、電源屏輸出電源漏流監(jiān)測；6) 報警、存儲和回放等。系統(tǒng)組成微機監(jiān)測主機各型傳感器外電網(wǎng)監(jiān)測箱有軌電車信號系統(tǒng)-車輛段信號聯(lián)鎖系統(tǒng)c.轉轍機d.信號機有軌電車信號系統(tǒng)-車輛段信號聯(lián)鎖系統(tǒng)e.計軸設備有軌電車信號系統(tǒng)-車輛段信號聯(lián)鎖系統(tǒng)SIL4安全完整性等級認證4、設備明細表有軌電車信號系統(tǒng)-車輛段信號聯(lián)鎖系統(tǒng)序號設備名稱備注1計算機聯(lián)鎖設備雙機熱備2微機監(jiān)測設備3微機計軸設備4轉轍機地埋式5信號機LED6分線柜有軌電車信號系統(tǒng)-車載設備1、系統(tǒng)功能 配合中心綜合調度系統(tǒng)實現(xiàn)車輛調度、視頻監(jiān)控、車內信息