軌道交通信號與控制專業(yè)導論報告孫苑穎-供參考

1、軌道交通信號與控制專業(yè)導論報告班級：軌道交通信號與控制1505班姓名：孫苑穎學號：2015年10月28日關于對軌道交通信號與控制專業(yè)的認知及深入解析什么是軌道交通信號與控制軌道交通信號與控制專業(yè)即原鐵道信號專業(yè)、自動化（自動控制）專業(yè)、蘭州鐵道學院（現(xiàn)蘭州交通大學）1958年建校時首批建立的5個系之一的電機系，當年招收首批通信、信號本科學生和電力機車專修班學生。文革后1977年全國恢復高等學校招生，電機系繼續(xù)招收有線通信和鐵路信號兩本科專業(yè)學生，1992年教育部制定了按大類招生的目錄，電信系的鐵路信號和自動控制兩本科專業(yè)，歸并為自動化類，按自動化專業(yè)招生。1993年原鐵路信號專業(yè)更名為自動控制

2、專業(yè)，原自動控制專業(yè)更名為工業(yè)自動化專業(yè)，簡稱自動化專業(yè)。2012年9月更名為軌道交通信號與控制。軌道交通信號與控制專業(yè)專業(yè)培養(yǎng)掌握自動控制理論、軌道交通控制技術、計算機原理及應用技術、傳感器及檢測技術、可編程控制器原理及應用、電力電子技術等方面的基礎理論、專門知識與基本技能，在高速鐵路、客運專線、既有鐵路、地鐵及城市軌道交通領域的信息和控制專門人才，以適應我國軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展和對鐵路信號技術和管理人才的迫切需求。畢業(yè)生可在鐵路、城市軌道交通、電子、信息、儀表等領域從事系統(tǒng)運行、自動控制、信息處理、試驗分析、研制開發(fā)與設計、運營維護管理等工作，也可在高校、研究院所的教學和科學研究工作。軌

3、道信號，顧名思義為鐵路方面為培養(yǎng)中高端控制技術人才而發(fā)展起來的以工科為基礎的二級學科，面向各鐵路局及各大運輸體系，城市輕軌，地鐵，信號公司輸送人才，軌道交通信號控制主要適用于之前所說的各類信號控制，包括列車自動控制，始發(fā)站控制，應用連鎖，區(qū)段閉塞等技術方面，全國交通類大學中有多個大學現(xiàn)已開設軌道信號課程，此學科逐漸成為我國鐵路信號及高尖端信號通訊工程中的應用型學科。鐵路系統(tǒng)的認識及鐵路發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)行的鐵路系統(tǒng)及我國鐵路發(fā)展是不完善，不平衡的。但在我國，鐵路行業(yè)是國家以及國防戰(zhàn)略中極其重要的一部分。鐵路地位和作用至關重要；鐵路作用不可替代，支撐綠色交通，帶動經(jīng)濟增長，而且發(fā)展鐵路是國家戰(zhàn)略，但是鐵

4、路目前難以滿足社會需求，比如說運輸滿足率不足四成，與國際水平還有很大的一段距離。鐵路作為國民經(jīng)濟大動脈、國家重要基礎設施和大眾化交通工具，在我國經(jīng)濟社會發(fā)展中的地位和作用至關重要，鐵路信號方面的專業(yè)人士逐漸成為國家鐵路信號方面的緊缺人才。2008年以來，為提振經(jīng)濟和擴大內(nèi)需，鐵路建設步伐加快，高鐵項目紛紛開工，投資規(guī)模逐年增加，銀行貸款呈快速增長勢頭，鐵路信號控制方面人才的緊缺愈加凸顯。與此同時，鐵路行業(yè)出現(xiàn)一些新情況、新特點，引起社會各界以及銀行監(jiān)管部門的關注。從我國社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律和國家戰(zhàn)略規(guī)劃看，“十二五”期間，我國鐵路行業(yè)仍將呈現(xiàn)快速增長趨勢，相信在未來的“十三五”中，鐵路建設必將迎來

5、新高峰。當前的鐵路形勢可以分析為兩方面，分別為鐵路在國家戰(zhàn)略及國民生產(chǎn)中的作用及鐵路發(fā)展問題。（一）鐵路在國民生產(chǎn)及國家戰(zhàn)略中的作用1. 鐵路最顯著的特點是載運質(zhì)量大、運行成本低、能源消耗少，這也決定了鐵路不可替代的運輸功能。首先，鐵路在能源、原材料、長距離重載以及中長途旅客運輸?shù)淖饔貌豢商娲?。鐵路最適合我國經(jīng)濟地理特征和人們收入水平的區(qū)域骨干運輸方式。其次，鐵路具備獨一無二的低運價優(yōu)勢，遠低于航空、陸運票價。最后，鐵路的政治和軍事意義不可替代。作為交通運輸?shù)蔫F路是強化控制和保護領土的最有效的工具。作為亞洲最大的陸權國家，必須從全球發(fā)展定位和國家經(jīng)濟角度、領土完整及國防安全的戰(zhàn)略高度認識中國鐵

6、路具有的重大現(xiàn)實和戰(zhàn)略意義。2. 發(fā)展鐵路運輸符合國家建設資源節(jié)約型、環(huán)境保護型的現(xiàn)代交通運輸體系的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在節(jié)能方面，鐵路單位運輸量能耗約為公路的 1/10、民航的1/13、管道的1/6；在環(huán)境保護方面，鐵路每公里二氧化碳排放量分別是飛機的1/6、汽車的1/31/20；在運輸安全方面，鐵路的交通事故等外部成本分別為航空、公路運輸?shù)?/3、1/48；在節(jié)約用地方面，鐵路建設占用的土地是4車道高速公路的1/2，完成單位運輸量所占的土地面積是公路的1/10。3. 鐵路建設是帶動經(jīng)濟增長的助推器。一方面，鐵路建設為中央拉動內(nèi)需、改善民生、促進經(jīng)濟增長提供動力。2008年以來國家4萬億投資，鐵

7、路及高鐵作為基礎建設領域的重點，出臺了3年投資約2萬億的計劃，有效地刺激了經(jīng)濟復蘇和發(fā)展；二是鐵路建設為相關產(chǎn)業(yè)提供廣闊的市場平臺和發(fā)展基礎，特別是高鐵的發(fā)展強力拉動了冶金、機械、建筑、橡膠、電力、信息、精密儀器等行業(yè)的發(fā)展，帶動相關產(chǎn)業(yè)鏈的升級和完善；三是鐵路促進產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構的進一步優(yōu)化?！笆濉逼陂g，高速鐵路機車車輛及軌道交通裝備業(yè)已被列為國家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，將引領高端制造業(yè)邁向更高的技術水平和發(fā)展階段。4. 國家2008年制定中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃明確了鐵路大發(fā)展定位，發(fā)展鐵路運輸業(yè)符合黨的十七大提出的建設資源節(jié)約型、環(huán)境保護型的現(xiàn)代交通運輸體系的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。國家在“十三五”時期將保

8、持快速發(fā)展，城市化進程加快、西部開發(fā)戰(zhàn)略實施等因素決定鐵路在我國運輸領域?qū)缪莞又匾慕巧?。（二）鐵路目前難以滿足社會需求1. 運輸滿足率不足四成。當前，我國的客貨運輸需求旺盛，鐵路客貨運的繁忙程度較高，現(xiàn)有鐵路運力難以滿足現(xiàn)有的客貨運輸需求。鐵路的客貨運能力還遠落后于經(jīng)濟增長帶來的客貨運輸需求增長。2. 與國際水平相比還有不少差距。與國際平均水平相比，我國鐵路路網(wǎng)密度還有很大差距，全國人均鐵路長度僅有七厘米，僅高于印度。而與之對應的是，我國的貨運密度卻是全世界最繁忙的，高于世界其他國家，從另一側(cè)面反映出鐵路建設和發(fā)展的緊迫性和必要性。3軌道信號控制的概念及現(xiàn)在軌道信號的簡介鐵路信號是用特定

9、的物體（包括燈）的顏色、形狀、位置，或用儀表和音響設備等向鐵路行車人員傳達有關機車車輛運行條件、行車設備狀態(tài)以及行車的指示和命令等信息。目前，人們對鐵路信號有不同的理解。有人把鐵路信號廣義理解為：保證鐵路行車安全的技術和設備；有人狹義理解為：用于向行車人員指示行車條件的符號；有人則認為：鐵路信號是鐵路上信號顯示、聯(lián)鎖、閉塞設備的總稱。鐵路信號按其作用可分為指揮列車運行的行車信號和指揮調(diào)車作業(yè)的調(diào)車信號；按信號設置的處所可分為車站信號、區(qū)間信號，以及行車指揮和列車運行自動化等；按信號顯示制式可分為選路制信號和速差制信號；按結(jié)構可分為臂板信號、色燈信號、燈列信號(國外)以及機車信號機。鐵路信號設備

10、可分為三大類：一是信號機，其原始形式是手燈、手旗、明火、聲笛等，現(xiàn)代信號機主要有進、出站信號機，通過信號機，進路信號機，駝峰信號機，駝峰輔助信號機，預告信號機，遮斷信號機，調(diào)車信號機等，以及其他復示信號機等輔助性信號機；二是標志，主要有預告標、站界標、警沖標、鳴笛標、作業(yè)標、減速地點標及機車停止位置標等；三是表示器，其作用是補充說明信號的意義，主要有發(fā)車表示器、發(fā)車線路表示器、進路表示器、調(diào)車表示器、道岔表示器等。鐵路信號在元部件制造方面正向著小型化、固態(tài)化和高可靠性發(fā)展；在設計方面向著故障自動檢測、自動診斷、高可用度、與計算機或微處理機相結(jié)合的方面發(fā)展；在安裝施工方面正向著模塊化和工廠施工化

11、的方向發(fā)展；在使用方面正向著無維修或少維修、高度自動化或智能化的方向發(fā)展。4. CTCS簡介及發(fā)展和應用什么是CTCS。CTCS是(Chinese Train Control System)的英文縮寫，中文意為中國列車運行控制系統(tǒng)。CTCS系統(tǒng)有兩個子系統(tǒng)，即車載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)。CTCS根據(jù)功能要求和設配置劃分應用等級，分為04級。TDCS是鐵路調(diào)度指揮信息管理系統(tǒng)，主要完成調(diào)度指揮信息的記錄、分析、車次號校核、自動報點、正晚點統(tǒng)計、運行圖自動繪制、調(diào)度命令及計劃的下達、行車日志自動生成等功能，換句話說就是原來行車調(diào)度員和車站值班員需要用筆記下的東西現(xiàn)在都可以由TDCS自動完成。參考歐洲E

12、TCS規(guī)范，中國逐步形成了自己的CTCS（Chinese Train Control System）標準體系。如何吸收ETCS規(guī)范并結(jié)合中國國情更好地再創(chuàng)新，是值得深入研究的課題。民經(jīng)濟的大動脈，是中國社會和經(jīng)濟發(fā)展的先行產(chǎn)業(yè)，是社會的基礎設施，鐵路運輸部門又是國民經(jīng)濟中的一個重要部門，它肩負著國民經(jīng)濟各種物資運輸?shù)闹厝?，對中國社會主義建設事業(yè)的發(fā)展有著舉足輕重的作用。為了滿足國民對鐵路運輸?shù)囊?，進入二十一世紀以后，鐵路部門致力于高速鐵路和客運專線的建設，并取得了驕人的成績。中國高速鐵路、客運專線的迅速發(fā)展和保證鐵路運輸安全的需要，鐵道部有關部門研制成功了“CTCS系統(tǒng)”（即：鐵路列車控制系

13、統(tǒng)，是Chinese Train Control System的縮寫“CTCS”）CTCS應用等級分類：CTCS應用等級0(以下簡稱L0)：由通用機車信號+列車運行監(jiān)控裝置組成，為既有系統(tǒng)。CTCS應用等級1(以下簡稱L1)：由主體機車信號+安全型運行監(jiān)控記錄裝置組成，點式信息作為連續(xù)信息的補充，可實現(xiàn)點連式超速防護功能。CTCS應用等級2(以下簡稱L2)：是基于軌道傳輸信息并采用車-地一體化系統(tǒng)設計的列車運行控制系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)行指-聯(lián)鎖-列控一體化、區(qū)間-車站一體化、通信-信號一體化和機電一體化。CTCS應用等級3(以下簡稱L3)：是基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運行控

14、制系統(tǒng)。點式設備主要傳送定位信息。CTCS應用等級4(以下簡稱L4)：是完全基于無線傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)。地面可取消軌道電路，由RBC和車載驗證系統(tǒng)共同完成列車定位和完整性檢查，實現(xiàn)虛擬閉塞或移動閉塞。同條線路上可以實現(xiàn)多種應用級別，L2、L3和L4可向下兼容。CTCS 0級為了規(guī)范的一致性，將目前干線鐵路應用的地面信號設備和車載設備定義為0級，0級由通用機車信號+列車運行監(jiān)控裝置組成CTCS 1級CTCS 1級由主體機車信號+加強型運行監(jiān)控裝置組成，面向160km/h及以下的區(qū)段，在既有設備基礎上強化改造，達到機車信號主體化要求，增加點式設備，實現(xiàn)列車運行安全監(jiān)控功能。利用軌道電路完成列車占用檢測及完整性檢查，連續(xù)向列車傳送控制信息。CTCS 2級CTCS 2級是基于軌道電路和點式信息設備傳輸信息的列車運行控 制系統(tǒng)，面向提速干線和高速新線，適用于各種限速區(qū)段，地面可不設通過信號機。是一種點-連式列車運行控制系統(tǒng)，功能比較齊全和適合國情。CTCS 3級CTCS 3級是基于無線通信（如GSM-R）的列車運行控制系統(tǒng)， 它可以疊加在既有干線信號系統(tǒng)上。CTCS 4級CTCS 4級是完全基于無線通信（如GSM-R）的列車運行