城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)(100頁(yè))

1、第8章 信號(hào)控制系統(tǒng)8.1 概述信號(hào)是列車運(yùn)行的憑證。信號(hào)設(shè)施用于指揮和控制列車運(yùn)行。盡管投資額在整個(gè)工程中所占的比例低（通常在3以下），但對(duì)于提高列車通過(guò)能力、提高運(yùn)能、保證行車安全有著至關(guān)重要的作用。 軌道交通信號(hào)起源于英國(guó)。 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(dǎo)運(yùn)行的，他邊跑邊以各種手勢(shì)發(fā)出信號(hào)指揮列車的前進(jìn)和停止。1. 軌道交通信號(hào)的作用確保列車運(yùn)行的安全，防止追尾和沖突。提高運(yùn)行效率。實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的自動(dòng)化。2. 城市軌道交通信號(hào)的特點(diǎn)與軌道交通其他設(shè)施、系統(tǒng)一樣，信號(hào)系統(tǒng)也沿用鐵路的概念、設(shè)施和手段。城市軌道交通線路短、站間距小、運(yùn)營(yíng)密度大、運(yùn)營(yíng)線

2、路條件差（隧道、彎道多），不能完全套用鐵路信號(hào)的概念、設(shè)施和手段。信號(hào)系統(tǒng)要根據(jù)城市軌道交通的這些特點(diǎn)加以改進(jìn)、更新和發(fā)展。3. 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是“信號(hào)（顯示）”、閉塞、聯(lián)鎖“的總稱。軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是由各類信號(hào)顯示、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)轍裝置等主題設(shè)備及其他有關(guān)附屬設(shè)施構(gòu)成的一個(gè)完整的體系。8.2 軌道交通信號(hào)一、臂板信號(hào)為確保安全，人們開始研究使用固定的信號(hào)設(shè)備：用一塊長(zhǎng)方形的板子，橫向線路是停車信號(hào)，順向線路是行車信號(hào)。 可是，順向線路的板子實(shí)際上很難觀察，故又在頂端加塊圓板。 當(dāng)必須在晚間開車時(shí)，就以紅色燈光表示停車信號(hào)，白色燈光表示行車信號(hào)。1841年，英國(guó)人戈

3、里高利提出用長(zhǎng)方形臂板作為信號(hào)顯示，裝設(shè)在倫敦車站，這是鐵路上首次使用臂板式信號(hào)機(jī)。二、色燈信號(hào)機(jī)上海地鐵色燈信號(hào)機(jī)三、 機(jī)車信號(hào)將地面信號(hào)傳遞給機(jī)車，在司機(jī)操作臺(tái)上顯示，這就是機(jī)車信號(hào)。在線路條件不好、氣候條件不好的情況下，機(jī)車信號(hào)的作用是不可估量的。在軌道交通線路中，由于站間距小、運(yùn)營(yíng)線路條件差，僅僅靠機(jī)車信號(hào)顯示、由司機(jī)來(lái)控制機(jī)車是很難做到大密度運(yùn)營(yíng)的。較為先進(jìn)的軌道交通系統(tǒng)已摒棄了“用信號(hào)顯示指揮列車”的舊有概念，引進(jìn)了ATC（Automatic Train Control）系統(tǒng)，司機(jī)臺(tái)上顯示的是反映列車運(yùn)營(yíng)的狀態(tài)。8.3 閉塞列車在軌道交通線路上運(yùn)行是一維空間的問(wèn)題，確定列車在線路的

4、確切位置是保證安全的關(guān)鍵，特別是早期沒(méi)有鑒別手段的情況下。閉塞的概念最簡(jiǎn)單的確定位置的方法是劃分一定長(zhǎng)度的“區(qū)段”，在某一時(shí)間段內(nèi)，在此區(qū)間內(nèi)只容許一列車占有（運(yùn)行、停放），這就是“閉塞”的概念。為保證行車安全，將列車正在運(yùn)行、停放的線路區(qū)段予以”封閉“，不允許其他列車進(jìn)入此區(qū)段，以防止對(duì)向列車、后續(xù)列車的正面沖突或追尾事故的發(fā)生。閉塞區(qū)段的劃分長(zhǎng)久以來(lái)，均以車站作為閉塞區(qū)段 1）車站值班員”眼見為實(shí)“作為判斷標(biāo)準(zhǔn) ； 2）站間電報(bào)、電話多次確定作為允許列車通行的先決條件； 3）各種形式的信號(hào)指揮列車運(yùn)行。隨著軌道交通電路的發(fā)展、完善，逐漸改為以軌道電路作為閉塞區(qū)段。城市軌道交通的閉塞現(xiàn)在已開

5、始取消固定”閉塞區(qū)段 “的概念，從固定閉塞向移動(dòng)閉塞方向發(fā)展。 人工閉塞采用路簽或路牌作為列車占用區(qū)段的憑證，由接車站值班員檢查區(qū)間是否空閑。單路簽閉塞是早期使用的一種人工閉塞方式，后來(lái)發(fā)展為電話、電報(bào)人工閉塞。軌道電路鋼軌是導(dǎo)體，左右兩根鋼軌可以組成閉合電路，用來(lái)檢查列車占用鋼軌線路的狀態(tài)，這就是軌道電路。軌道電路的出現(xiàn)，代表鐵路自動(dòng)信號(hào)的誕生。美國(guó)人魯賓遜1870年發(fā)明了軌道電路，但真正實(shí)際應(yīng)用于軌道交通中是20世紀(jì)30年代。沒(méi)有列車進(jìn)入的軌道電路列車進(jìn)入后的軌道電路半自動(dòng)閉塞人工開啟信號(hào)，列車經(jīng)過(guò)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉信號(hào)的閉塞方式。在進(jìn)站和出站處各安裝一個(gè)軌道電路，就可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)閉塞。自動(dòng)閉塞如果

6、全線分段鋪設(shè)軌道電路，每段軌道電路都設(shè)置信號(hào)，在列車占用該軌道電路線路時(shí)，信號(hào)自動(dòng)顯示紅燈；前一段線路信號(hào)自動(dòng)顯示黃燈；再前一段線路信號(hào)自動(dòng)顯示綠燈。閉塞區(qū)段突破了“站”的限制，若車站區(qū)間8Km，一段軌道電路1.3Km，理論上站間可以同時(shí)有三列車。自動(dòng)閉塞示意圖軌道電路的連接接頭有絕緣接頭軌道電路的缺點(diǎn)有絕緣移頻軌道電路的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離長(zhǎng)、信息量大。但隨著無(wú)縫線路的出現(xiàn)，有絕緣軌道電路在運(yùn)營(yíng)中的最薄弱環(huán)節(jié)是其軌端絕緣節(jié)，故障率比較高，逐步暴露出其在自動(dòng)閉塞系統(tǒng)中的不適應(yīng)性。因此，需要將有絕緣軌道電路進(jìn)行無(wú)絕緣改造。無(wú)絕緣軌道電路示意（1）無(wú)絕緣軌道電路示意（2）無(wú)絕緣軌道電路示意（3）無(wú)絕緣軌

7、道電路示意（4）軌道電路中再并聯(lián)一個(gè)同樣的電路則可以在這個(gè)電路中產(chǎn)生振蕩信號(hào)，這就是接收端。無(wú)絕緣軌道電路列車進(jìn)入則產(chǎn)生短路（車軸短路），振蕩信號(hào)消失，發(fā)出另一種信號(hào)。在相連的軌道電路中，使用不同的信號(hào)加以區(qū)分，可以不相互干擾?？梢詤^(qū)分不同的軌道交通線路區(qū)段，進(jìn)而將控制信息通過(guò)軌道電路送到機(jī)車上。無(wú)絕緣軌道電路的應(yīng)用8.4 聯(lián)鎖聯(lián)鎖的概念是在線路中引進(jìn)了道岔，線路平面由“一維”變?yōu)椤皟删S”后產(chǎn)生的。為了確定車輛在線路平面中的位置，必須首先確定列車走的線路，既確定“進(jìn)路”；若要列車進(jìn)入確定的線路，則必須扳動(dòng)相關(guān)的道岔；扳動(dòng)道岔后，不能讓其他人員再扳動(dòng)這組道岔，即必須“鎖定”道岔。若要司機(jī)知道走的

8、線路，則必須給出相應(yīng)明確的信號(hào)。聯(lián)鎖定義聯(lián)鎖是指為保證行車安全，而將軌道交通線路中的所有信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔等相對(duì)獨(dú)立的信號(hào)設(shè)備構(gòu)成一種相互制約、互為控制的連帶環(huán)扣關(guān)系，即“聯(lián)鎖”關(guān)系。微機(jī)聯(lián)鎖利用微型電子計(jì)算機(jī)對(duì)車站值班員操作命令及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備表示信息進(jìn)行邏輯計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備進(jìn)行集中控制的車站聯(lián)鎖設(shè)備。8.5. 列車自動(dòng)控制（ATC）系統(tǒng)Automatic Train Control列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）子系統(tǒng) Automatic Train Protection列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng) Automatic Train Supervision列車自動(dòng)運(yùn)行（A

9、TO）子系統(tǒng) Automatic Train OperationATC系統(tǒng)ATC系統(tǒng)：列車按地面?zhèn)魉偷乃俣龋ɑ蚓嚯x）信息，自動(dòng)控制列車運(yùn)行的信號(hào)設(shè)備。 后續(xù)列車根據(jù)與先行列車之間的距離和進(jìn)路條件，在車內(nèi)連續(xù)地顯示出容許的速度信息，或按設(shè)定的運(yùn)行條件達(dá)到容許速度的距離信息。 根據(jù)上述信息，列車自動(dòng)地控制運(yùn)行速度，進(jìn)行超速防護(hù)，確保列車高效、安全的運(yùn)行。ATC系統(tǒng)自上世紀(jì)70年代投入運(yùn)用至今經(jīng)歷了三十年的發(fā)展，技術(shù)日趨成熟，為使列車控制技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更加合理，世界各國(guó)紛紛開發(fā)了先進(jìn)的ATC系統(tǒng)。城市軌道交通ATC系統(tǒng)的特點(diǎn)傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)是通過(guò)設(shè)置在地面的色燈信號(hào)機(jī)來(lái)傳遞不同的行車命令，這種制式基本上是

10、依賴司機(jī)進(jìn)行速度控制和調(diào)整，依靠司機(jī)保證行車安全。ATC系統(tǒng)將機(jī)車信號(hào)作為主體信號(hào)，傳遞給列車的信號(hào)是具體的速度或距離信息，列車按調(diào)度人員設(shè)置的時(shí)刻表，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)折返、自動(dòng)調(diào)整停站時(shí)分，以及運(yùn)用程序定位實(shí)現(xiàn)列車在車站的停車控制。 ATC 系統(tǒng)的組成ATC 系統(tǒng)的設(shè)備組成 現(xiàn)場(chǎng)軌旁設(shè)備、車載信號(hào)設(shè)備、控制中心及車站信號(hào)設(shè)備ATC系統(tǒng)的功能組成: ATO、ATS、ATPATO列車自動(dòng)運(yùn)行子系統(tǒng)ATO子系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)“地對(duì)車控制”，即用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的控制。使用ATO子系統(tǒng)后，可以使列車經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了不必要的、過(guò)于劇烈的加速或減速，因此明顯提高了乘坐的舒適度，提

11、高了列車準(zhǔn)點(diǎn)率及減少輪軌磨損。ATO子系統(tǒng)與列車的再生制動(dòng)相配合，可以節(jié)省電能的消耗。ATS列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)ATS子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督和控制，輔助行車調(diào)度人員對(duì)全線列車運(yùn)行進(jìn)行管理。它給行車調(diào)度人員顯示全線列車的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)督和記錄運(yùn)行圖的執(zhí)行情況，在列車因故偏離運(yùn)行圖時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)（提出調(diào)整建議或者自動(dòng)修整運(yùn)行圖）。通過(guò)ATO的接口，向旅客提供運(yùn)行信息通報(bào)（列車到達(dá)、出發(fā)時(shí)間、運(yùn)行方向、中途?？空久TP列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)ATP子系統(tǒng)是ATC系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。ATP子系統(tǒng)具有實(shí)現(xiàn)列車的間隔控制、超速防護(hù)、進(jìn)路的安全監(jiān)控、車門和站臺(tái)屏蔽門的控制等功能。中央控制室 車站控制室車載

12、ATC列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）接收天線列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）接收天線ATC系統(tǒng)的類型ATC系統(tǒng)按閉塞方式分三種類型：固定閉塞方式的ATC系統(tǒng)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式的ATC系統(tǒng)移動(dòng)閉塞式的ATC系統(tǒng)固定閉塞方式的ATC系統(tǒng)1. 基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)固定閉塞式的ATC系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的多信息音頻軌道電路，按固定方式，根據(jù)線路情況列車特性和固定的速度等級(jí)確定閉塞分區(qū)長(zhǎng)度，列車以閉塞分區(qū)為最小行車間隔，且需設(shè)防護(hù)區(qū)段。其傳輸?shù)男畔⒘可伲瑢?duì)應(yīng)每個(gè)閉塞分區(qū)只能傳送一個(gè)信息代碼，即該區(qū)段所規(guī)定的最大速度碼或入口出口速度碼。列車速度監(jiān)控一般采用的是閉塞分區(qū)出口檢查方式，當(dāng)列車的出口速度大于本區(qū)段出口速度時(shí)，車載設(shè)備

13、便對(duì)列車實(shí)施懲罰性制動(dòng)，為保證列車運(yùn)行的安全，這種滯后的速度檢查方式必須要有一個(gè)完整的閉塞分區(qū)作為列車的安全保護(hù)距離，對(duì)于地鐵的折返軌道來(lái)說(shuō)，需要有較長(zhǎng)的尾軌才能保證折返的能力和列車運(yùn)行安全。系統(tǒng)的ATP采用階梯式控制方式，對(duì)列車運(yùn)行控制精度不高，降低列車運(yùn)行舒適度，增加司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。限制了通過(guò)能力的進(jìn)一步提高。固定閉塞分區(qū)的劃分依賴于指定列車的性能，對(duì)線路上有不同性能的列車時(shí)，為保證安全，需接最嚴(yán)格條件設(shè)計(jì)，既影響運(yùn)行效率也不適應(yīng)今后列車類型變更。屬二十世紀(jì)八十年代技術(shù)水平，西屋公司、GRS公司分別用于北京地鐵、上海地鐵一號(hào)線的ATC系統(tǒng)均屬此種類型。軌道電路是將區(qū)間線路劃分為若干固定的區(qū)

14、段，進(jìn)行列車占用檢查和向車載ATC設(shè)備傳送信息的載體。列車定位是以固定的軌道電路區(qū)段為單位，采用模擬軌道電路方式由地面向車載設(shè)備傳送10一20種信息，列車采用階梯式速度控制，稱之為固定閉塞。如圖所示。模擬軌道電路在我國(guó)應(yīng)用的代表產(chǎn)品有：從英國(guó)西屋引進(jìn)的FS-2500無(wú)絕緣軌道電路(北京地鐵1號(hào)線、13號(hào)線)；從美國(guó)GRS公司引進(jìn)的無(wú)絕緣數(shù)字調(diào)幅軌道電路(上海地鐵1號(hào)線)；大連輕軌采用國(guó)產(chǎn)WG-21 A軌道電路。 從系統(tǒng)整體角度來(lái)看，基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)中各子系統(tǒng)處于分立狀態(tài)，技術(shù)水平明顯落后，維修工作量大，制約了列車運(yùn)行速度和密度的進(jìn)一步提高，將逐步退出歷史舞臺(tái)。2. 準(zhǔn)移動(dòng)閉塞方式的

15、ATC系統(tǒng)基于數(shù)字軌道電路的ATC系統(tǒng)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式的ATC系統(tǒng)一般采用數(shù)字式音頻無(wú)絕緣軌道電路(也有采用音頻無(wú)絕緣軌道電路+感應(yīng)電纜環(huán)線或計(jì)軸+感應(yīng)電纜環(huán)線方式)作為列車占用檢測(cè)和ATP信息傳輸媒介，具有較大的信息傳輸量和較強(qiáng)的抗干擾能力。通過(guò)音頻軌道電路的發(fā)送設(shè)備向車載設(shè)備提供目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路狀態(tài)(曲線半徑、坡道等數(shù)據(jù))等信息，ATP車載設(shè)備結(jié)合固定的車輛性能數(shù)據(jù)計(jì)算出適合本列車運(yùn)行的速度距離曲線，保證列車在速度距離曲線下有序運(yùn)行，提高了線路的利用率。系統(tǒng)的ATP采用速度距離曲線的控制方式，提高了列車運(yùn)行的平穩(wěn)性，列車追蹤運(yùn)行最小安全間隔較固定閉塞短，對(duì)提高區(qū)間通過(guò)能力有利。這種AT

16、C系統(tǒng)，列車仍以閉塞分區(qū)為最小行車安全間隔，但根據(jù)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離隨耐調(diào)整列車的可行車距離，該種方式后續(xù)列車所知道的目標(biāo)距離是距前車或目標(biāo)地點(diǎn)所處軌道電路區(qū)段邊界的距離，不是距前車的實(shí)際距離，因此，該種ATC系統(tǒng)相對(duì)于移動(dòng)閉塞系統(tǒng)而言也稱為準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式的ATC系統(tǒng)。 數(shù)字軌道電路采用數(shù)字編碼方式，地面向車載設(shè)備傳送數(shù)十位數(shù)字編碼信息，列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù)，縮短了列車運(yùn)行間隔，提高了舒適度。數(shù)字軌道電路列車速度控制曲線如圖所示。采用數(shù)字軌道電路的ATC系統(tǒng)，列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù)，因此稱之為準(zhǔn)移動(dòng)閉塞。數(shù)字軌道電路在我國(guó)應(yīng)用的代表產(chǎn)品有美國(guó)USSl公司的AF-904無(wú)絕緣

17、數(shù)字軌道電路(上海地鐵2號(hào)線、津?yàn)I輕軌等)；德國(guó)西門子公司的FTGS無(wú)絕緣數(shù)字軌道電路(廣州地鐵1、2號(hào)線，南京地鐵1號(hào)線等)。數(shù)字軌道電路的ATC系統(tǒng)采用微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)，延續(xù)了軌道電路故障安全的特點(diǎn)，目前在我國(guó)和世界范圍內(nèi)開通運(yùn)用較多，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性得到了充分的驗(yàn)證。但數(shù)字軌道電路存在以下缺點(diǎn)。必須具備很強(qiáng)的抗干擾能力。軌道電路中ATc信息電流一般在幾十毫安至幾百毫安，而列車牽引回流最大可達(dá)4000 A。受軌道電路特性限制，只能實(shí)現(xiàn)地面向列車的單項(xiàng)信息傳輸，信息量也只能到數(shù)十比特，限制了ATC系統(tǒng)的性能。與牽引供電專業(yè)的設(shè)備安裝相互影響。信號(hào)設(shè)備和牽引供電設(shè)備都需

18、要安裝在軌道上，2個(gè)專業(yè)設(shè)備的安裝必須相互協(xié)調(diào)，否則會(huì)相互影響對(duì)方系統(tǒng)的性能。無(wú)法進(jìn)行列車精確定位。只能按軌道電路區(qū)段對(duì)列車進(jìn)行定位，一般區(qū)段長(zhǎng)度為30300 m，對(duì)縮短列車運(yùn)行間隔有一定的限制。該系統(tǒng)是以數(shù)字信號(hào)技術(shù)為基礎(chǔ)，仍利用鋼軌為車地信息的傳送載體。在信號(hào)傳輸、信號(hào)處理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，不但信息量大，而且抗干擾能力強(qiáng)，車載設(shè)備還可以實(shí)現(xiàn)列車的連續(xù)曲線速度控制。采用這種方式構(gòu)成的ATC系統(tǒng)，地面軌道電路可以向列車傳遞足夠用于列車連續(xù)曲線速度控制的信息(包括目標(biāo)速度，目標(biāo)距離、線路狀態(tài)、線路允許速度、軌道電路標(biāo)號(hào)及長(zhǎng)度等)。這種方式可以減少階梯式控制的安全保護(hù)距離對(duì)列車運(yùn)行間隔時(shí)間的影響，

19、提高了列車控制的精度，并提高了行車效率。連續(xù)曲線速度控制的運(yùn)用使得司機(jī)在駕駛中也比較輕松。不需要進(jìn)行頻繁的制動(dòng)、牽引，可以達(dá)到較好的節(jié)能效果，乘客的乘坐舒適度也可得到相應(yīng)提高。這種ATC系統(tǒng)，列車追蹤運(yùn)行的最小安全間隔的最大值為安全保護(hù)距離加一個(gè)閉塞分區(qū)長(zhǎng)度；列車的最小正常追蹤運(yùn)行問(wèn)隔為安全保護(hù)距離加一個(gè)閉塞分區(qū)長(zhǎng)度再加最高允許速度下使用常用制動(dòng)直至停車的制動(dòng)距離。該種方式后續(xù)列車所知道的目標(biāo)距離是距前車或目標(biāo)地點(diǎn)所處軌道電路區(qū)段邊界的距離，不是距前車尾部的實(shí)際距離，因此，根據(jù)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離隨時(shí)調(diào)整的列車可行車距離是“跳躍式”的，即在列車尾部依次出清各電氣絕緣節(jié)時(shí)“跳躍式”跟隨因此列車的追

20、蹤間隔和列車控制精度除取決于線路特性、停站時(shí)分、車輛參數(shù)外還與ATPAT0系統(tǒng)及軌道電路的特性密切相關(guān)，如軌道電路的最大和最小長(zhǎng)度、傳輸信息量的內(nèi)容及大小、軌道電路分界點(diǎn)的位置等。由于上述原因該種方式的ATC系統(tǒng)相對(duì)于移動(dòng)閉塞系統(tǒng)而言主要存在以下缺陷： 列車的基本定位精度由軌道區(qū)段的長(zhǎng)度決定，列車只占用部分軌道電路就認(rèn)為全部占用，導(dǎo)致列車追蹤間隔相對(duì)較大；由軌道電路向列車傳輸信息，傳輸?shù)男畔⒘渴茕撥墏鬏斀橘|(zhì)頻帶限制及電化牽引回流的干擾，難以實(shí)現(xiàn)大信息量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；不易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)車地雙向信息傳輸準(zhǔn)移動(dòng)閉塞方式地面硬件設(shè)備較多、軟件較簡(jiǎn)單；基于準(zhǔn)移動(dòng)閉塞方式的ATC系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)已有多個(gè)城市的地鐵

21、公司采用或已經(jīng)選用，取得了較為豐富的運(yùn)用和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，為國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用準(zhǔn)移動(dòng)閉塞系統(tǒng)創(chuàng)造了良好條件國(guó)內(nèi)工程技術(shù)人員和運(yùn)營(yíng)人員對(duì)其有了較為深刻的認(rèn)知。 由于準(zhǔn)移動(dòng)閉塞方式，全線設(shè)置軌道電路等地面設(shè)備，其系統(tǒng)故障轉(zhuǎn)向備用模式或系統(tǒng)復(fù)原處理較為窖易，但其通過(guò)能力略低于移動(dòng)閉塞系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備繁多。其可靠性、可用性應(yīng)低于移動(dòng)閉塞系統(tǒng)。3. 基于移動(dòng)閉塞方式的ATC系統(tǒng)基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CBTC)移動(dòng)閉塞式的ATC系統(tǒng)不依靠軌道電路，而是采用交叉感應(yīng)電纜、漏纜、裂縫渡導(dǎo)管或擴(kuò)頻電臺(tái)等通信方式實(shí)現(xiàn)車地、地車問(wèn)雙向?qū)崟r(shí)的數(shù)據(jù)傳輸來(lái)檢測(cè)列車位置，使地面信號(hào)設(shè)備可以得到每一列車連續(xù)的位置信息和列車運(yùn)行其它信

22、息，并據(jù)此計(jì)算出每一列車的運(yùn)行限制速度，并動(dòng)態(tài)更新，發(fā)送給列車，列車根據(jù)接收到的運(yùn)行限制速度和自身的運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算出列車運(yùn)行的速度距離曲線，車載設(shè)備保證列車在該曲線下運(yùn)行。因此，在保證安全的前提下，能最大程度的提高通過(guò)能力。采用通信技術(shù)的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)已處于實(shí)用階段，其中利用交叉感應(yīng)電纜方式的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)已有較成熟的使用經(jīng)驗(yàn)，采用無(wú)線擴(kuò)頻電臺(tái)、裂縫波導(dǎo)臂等方式的移動(dòng)閉塞也有工程實(shí)例。 移動(dòng)閉塞的概念列車運(yùn)行間隔自動(dòng)調(diào)整亦稱移動(dòng)閉塞。移動(dòng)閉塞不需要將區(qū)間劃分成若干固定的閉塞分區(qū)，而是在兩個(gè)列車之間自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行間隔，使之保持一定的安全距離。移動(dòng)閉塞使兩列車之間的間隔最小，從而提高了區(qū)間內(nèi)的行車密度，大

23、大提高區(qū)段的通過(guò)能力。CBTC（Communication Based Train Control)CBTC使用的是無(wú)線移動(dòng)閉塞技術(shù)，靠移動(dòng)列車間的通信來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，從而縮短了列車間的安全制動(dòng)距離。CBTC技術(shù)所需要的沿線硬件設(shè)備少。這種特殊閉塞裝置具有安全可靠、維修量小、成本低、節(jié)省人力、辦理閉塞速度快、效率高，還可避免因線路中斷而引起閉塞失效等一系列突出優(yōu)點(diǎn)。從1983年開始，迅速在日本、美國(guó)、加拿大、英國(guó)、原聯(lián)邦德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的一些小運(yùn)量的單線區(qū)段得到了推廣應(yīng)用。上海地鐵8號(hào)線也準(zhǔn)備采用這種閉塞形式。CBTC的特點(diǎn)是前、后列車都采用移動(dòng)定位方式，通過(guò)安全數(shù)據(jù)傳轄。將前行列車的位置信息安全地

24、傳遞給后續(xù)列車，可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù)，并且其防護(hù)點(diǎn)能夠隨前車的移動(dòng)而實(shí)時(shí)更新，有利于進(jìn)一步縮小行車間隔，提高運(yùn)輸效率，稱之為移動(dòng)閉塞。CBTC系統(tǒng)列車速度控制如圖所示。無(wú)線通信的傳輸方式無(wú)線通信的傳輸方式很多，目前國(guó)內(nèi)主要采用的有4種方式。無(wú)線AP傳輸方式：采用沿著軌道方向的無(wú)線定向天線，傳輸距離可以達(dá)到200400 Ill o優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單。施工方便，成本低。缺點(diǎn)是無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)分布不均勻。漏纜傳輸方式：沿著同軸電纜的外部導(dǎo)體周期性或非周期性配置開槽口，電信號(hào)在該電纜中傳輸?shù)耐瑫r(shí)，能把電磁能量的一部分，按要求從特殊開槽口以電磁波的形式放射到周圍的外部空間，既具有傳輸線的性質(zhì)，又具有無(wú)線電發(fā)

25、射天線的性質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)是場(chǎng)強(qiáng)覆蓋均勻、適應(yīng)性強(qiáng)、電磁污染小等。缺點(diǎn)是成本較高。波導(dǎo)管傳輸方式：波導(dǎo)管是一種雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線信號(hào)傳輸媒介，具有傳輸頻帶寬、傳輸損耗小、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，受環(huán)境濕度影響較大。 感應(yīng)環(huán)線方式：通過(guò)軌道鋪設(shè)交叉感應(yīng)環(huán)線，實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。移動(dòng)閉塞系統(tǒng)于上世紀(jì)六十年代業(yè)已開發(fā)，并逐漸形成了交叉電纜形式的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給予其技術(shù)的新生，目前已有很多國(guó)外公司成功開發(fā)了移動(dòng)閉塞系統(tǒng)。尤其是隨著歐洲鐵路ETCS統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制定，基于通信的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)將逐步成為信號(hào)領(lǐng)域的新一代系統(tǒng)在我國(guó)已經(jīng)開通使用的武漢輕軌和廣州地鐵3號(hào)

26、線是采用加拿大阿爾卡特公司的Sel Trac MB系統(tǒng)用感應(yīng)環(huán)線實(shí)現(xiàn)車地信息雙向傳輸；北京地鐵10號(hào)線和奧運(yùn)支線、廣州地鐵4號(hào)線采用德國(guó)西門子公司的Trainguard MT用點(diǎn)式AP實(shí)現(xiàn)無(wú)線信息傳輸；北京地鐵2號(hào)線改造、機(jī)場(chǎng)線采用法國(guó)阿爾斯通公司的URBALISTM。用波導(dǎo)管和點(diǎn)式AP實(shí)現(xiàn)無(wú)線信息傳輸。廣州地鐵5號(hào)線、廣佛線，上海地鐵6、7、8、9號(hào)線，北京地鐵4號(hào)線，沈陽(yáng)地鐵1、2號(hào)線成都地鐵1號(hào)線等也都選擇了基于點(diǎn)式AP無(wú)線通信的CBTC系統(tǒng)，它已經(jīng)成為我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)選型的主流制式。移動(dòng)閉塞方式盡管一些系統(tǒng)硬件設(shè)備較少，但軟件復(fù)雜基于無(wú)線通信技術(shù)的ATC系統(tǒng)不依靠軌道電路檢測(cè)列車位置和向車載設(shè)備傳遞信息，而是利用無(wú)線通信技術(shù)。通過(guò)車載設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)的通信設(shè)備與車站或列車控制中心實(shí)現(xiàn)信息交換完成速度控制。這種ATC系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速度、大容量的車地雙向通信。由于沒(méi)有預(yù)先設(shè)置的閉塞分區(qū)，不以固定閉塞分區(qū)為列車追蹤的最小單元。因此，列車追蹤運(yùn)行的最小安全間隔為安全保護(hù)距離；列車的最小正常追蹤運(yùn)行間隔為安全保護(hù)距離加最高允許速度下使用常用制動(dòng)直至停車的制動(dòng)距離。該種方式后續(xù)列車所知道的目標(biāo)距離是距前車尾部的實(shí)際距離。因此，根據(jù)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離隨時(shí)調(diào)整的列車可行車距離是“連續(xù)式”的，不向準(zhǔn)移動(dòng)閉塞系統(tǒng)的“跳躍式”。因此，列車的