地鐵信號(hào)系統(tǒng)

1、地鐵信號(hào)系統(tǒng) 地鐵信號(hào)系統(tǒng),已從早期的固定閉塞發(fā)展到了準(zhǔn)移動(dòng)閉塞,正在向移動(dòng)閉塞方向發(fā)展.早期地鐵信號(hào)系統(tǒng)以音頻軌道電路為基礎(chǔ)、但音頻軌道電路由于信息量,可靠性,抗干擾等性能不能滿足高密度行車的要求,故逐漸被報(bào)文式數(shù)字軌道電路取代,目前普遍使用的是基于數(shù)字軌道電路的準(zhǔn)移動(dòng)閉塞系統(tǒng).數(shù)字軌道電路是列車自動(dòng)控制(ATC)的基礎(chǔ).世界上大多數(shù)新建的地鐵系統(tǒng)都或多或少地配置了先進(jìn)的列車自動(dòng)控制( ATC)設(shè)備,以保證列車運(yùn)行的安全性以及操作的方便性和靈活性 ATP(列車自動(dòng)防護(hù))ATO(列車自動(dòng)駕駛)ATS(列車自動(dòng)監(jiān)督)ATC系統(tǒng)組成具體介紹ATP是ATC系統(tǒng)最重要的部分,ATP根據(jù)故障-安全原則,

2、執(zhí)行列車間安全間距的監(jiān)控,列車的超速防護(hù),安全開關(guān)門的監(jiān)督和進(jìn)路的安全監(jiān)控等功能,確保列車和乘客的安全.ATO主要執(zhí)行站間自動(dòng)運(yùn)行、列車在車站的定點(diǎn)停車,在終點(diǎn)的自動(dòng)折返等功能.ATS的主要作用是監(jiān)督列車狀態(tài)、產(chǎn)生列車時(shí)刻表,自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行時(shí)刻和保證列車按時(shí)刻表正點(diǎn)運(yùn)行.目前的ATC系統(tǒng)基本上能滿足當(dāng)前客運(yùn)量對(duì)行車安全,行車密度等的要求,但這種A TC系統(tǒng)所含設(shè)備的品種多,設(shè)備量大,接口關(guān)系復(fù)雜,在安全性,可靠性等方面尚有需完善的空間,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,它必將發(fā)展成為更先進(jìn)、更可靠,服務(wù)性能更佳,智能化程度更高的系統(tǒng). ATC各子系統(tǒng)的功能 列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)(ATP) 檢測列車位置，實(shí)現(xiàn)

3、列車間隔控制和進(jìn)路的正確排列。 監(jiān)督列車運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)列車超速防護(hù)控制。 防止列車誤退行等非預(yù)期的移動(dòng)。 為列車車門、站臺(tái)屏蔽門或安全門的開閉提供安全監(jiān)控信息。 實(shí)現(xiàn)車載信號(hào)設(shè)備的日檢。 記錄司機(jī)操作和設(shè)備運(yùn)行狀況。列車自動(dòng)運(yùn)行子系統(tǒng)（ATO） 啟動(dòng)列車并實(shí)現(xiàn)站間自動(dòng)運(yùn)行。 控制列車實(shí)現(xiàn)車站定點(diǎn)停車、車站通過和折返作業(yè)。 與行車指揮監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整。 車門、站臺(tái)屏蔽門或安全門的開、閉監(jiān)控。 列車運(yùn)行節(jié)能控制。 列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)(ATS) 列車自動(dòng)識(shí)別、列車運(yùn)行自動(dòng)跟蹤和顯示。 運(yùn)行時(shí)刻表或運(yùn)行圖的編制及管理。 自動(dòng)和人工排列進(jìn)路。 列車運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整。 列車運(yùn)行和信號(hào)設(shè)備狀

4、態(tài)自動(dòng)監(jiān)視。 列車運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、列車運(yùn)行實(shí)績記錄。 操作與數(shù)據(jù)記錄、輸出及統(tǒng)計(jì)處理。 列車運(yùn)行、監(jiān)控模擬及培訓(xùn)。 系統(tǒng)故障和故障恢復(fù)處理。 ATC系統(tǒng)制式 固定閉塞式ATC系統(tǒng)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)。 固定閉塞式ATC系統(tǒng)（fixed block） 國內(nèi)早期建設(shè)的地鐵信號(hào)系統(tǒng)采用固定閉塞式ATC系統(tǒng)，如北京地鐵1號(hào)線和上海地鐵1號(hào)線。 控制列車的信息，由軌道電路傳輸，列車以固定閉塞分區(qū)軌道電路長度為最小行車間隔，以閉塞分區(qū)為保護(hù)區(qū)段，軌道電路一般采用音頻無絕緣軌道電路，傳輸信息量少，對(duì)應(yīng)每個(gè)閉塞分區(qū)同時(shí)只能傳送一個(gè)信息代碼，即該區(qū)段所規(guī)定的最大速度命令碼。對(duì)列車運(yùn)行速度采用

5、階梯式速度曲線控制控制方式。 準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)（quasi-moving block） 國內(nèi)上世紀(jì)90年代建設(shè)的地鐵和本世紀(jì)建設(shè)的部分地鐵采用了準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)。如上海地鐵2、3、4號(hào)線，廣州地鐵1、2號(hào)線，深圳地鐵1、4號(hào)線，天津地鐵1、9號(hào)線等。 準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)一般是采用音頻無絕緣數(shù)字軌道電路，具有較大的信息傳輸量。列車車載設(shè)備根據(jù)數(shù)字軌道電路傳來的信息，對(duì)列車追蹤運(yùn)行以及折返作業(yè)進(jìn)行連續(xù)的速度監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)。音頻數(shù)字軌道電路可向車載設(shè)備提供目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路狀態(tài)（坡道、彎道數(shù)據(jù)等）、軌道電路標(biāo)號(hào)及長度等信息，可使ATP車載設(shè)備結(jié)合車輛性能數(shù)據(jù)計(jì)算出適合于本列

6、車運(yùn)行速度曲線，保證列車在速度曲線下運(yùn)行。采用一段速度曲線的列控方式，地鐵里稱為目標(biāo)距離（distance to go）控制模式。此模式減少了司機(jī)頻繁的制動(dòng)、牽引，既可以達(dá)到較好的節(jié)能效果，又降低了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)了列車運(yùn)行的舒適度。 移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)（moving block） 國內(nèi)的武漢輕軌、廣州地鐵3、4、5號(hào)線采用了移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)。 移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)是采用地面交叉感應(yīng)環(huán)線、無線通信、波導(dǎo)等介質(zhì)，向列控車載設(shè)備傳遞信息。移動(dòng)閉塞不需將線路劃分成為固定長度的閉塞分區(qū)，列車間的間隔是動(dòng)態(tài)的，列車和列控中心進(jìn)行實(shí)時(shí)的雙向通信，不間斷的對(duì)列車的速度進(jìn)行監(jiān)控?？煞奖銓?shí)現(xiàn)完全防護(hù)列

7、車的雙向運(yùn)行模式，與固定閉塞相比，相對(duì)較少的軌旁及車載子系統(tǒng)設(shè)備。 地鐵系統(tǒng)的運(yùn)營具有小編組、高密度、運(yùn)行間隔短等特點(diǎn),因此其信號(hào)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)的基礎(chǔ)上,必須盡可能地以提高運(yùn)營效率為目標(biāo)。為此,提高地鐵信號(hào)系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化程度就顯得尤為重要。自動(dòng)信號(hào)則是為了達(dá)到此目的而設(shè)計(jì)的,并已在地鐵信號(hào)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。 為了提高自動(dòng)化程度,給車站的相關(guān)信號(hào)機(jī)賦予自動(dòng)屬性,使得以某信號(hào)機(jī)為始端,一條或幾條進(jìn)路可以根據(jù)列車的運(yùn)行狀況而自動(dòng)辦理出來,則稱此始端信號(hào)機(jī)具有自動(dòng)功能,或簡稱為自動(dòng)信號(hào)。自動(dòng)信號(hào)屬于列車自動(dòng)監(jiān)控(ATS)系統(tǒng)的一部分。 如圖1所示,由規(guī)定的操作賦予2信號(hào)機(jī)自動(dòng)屬性后,2為自動(dòng)信

8、號(hào)。當(dāng)列車運(yùn)行至軌道區(qū)段2時(shí),根據(jù)列車目的地自動(dòng)辦理出24或26進(jìn)路,區(qū)段2、4、6、8為2的觸發(fā)區(qū)段。若將2的自動(dòng)屬性取消后,2即成為一般信號(hào)機(jī),不具有自動(dòng)觸發(fā)功能,必須手工辦理進(jìn)路。 自動(dòng)信號(hào)的安全性前提 自動(dòng)信號(hào)是根據(jù)列車運(yùn)行狀況而自動(dòng)觸發(fā)進(jìn)路,在一定程度上提高了運(yùn)營的自動(dòng)化程度,但這種自動(dòng)化是具有安全前提的,這個(gè)前提就是列車必須處于ATP系統(tǒng)的防護(hù)之下。若此項(xiàng)前提不具備(如列車ATP系統(tǒng)已切除),則很可能由于進(jìn)路自動(dòng)辦理而引發(fā)安全性事故。因此,實(shí)際運(yùn)營中若列車已無ATP防護(hù),應(yīng)避免使用自動(dòng)信號(hào),采取相應(yīng)的安全措施后需人工辦理進(jìn)路以保證安全。 地鐵信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面通信

9、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在地鐵信號(hào)中的應(yīng)用,形成了以通信為基礎(chǔ)的AA TC系統(tǒng)隨著通信安全性,可靠性的提高和通信手段的多樣化,目前普遍采用的站間A TO方式將向全程無人A TO方式發(fā)展利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù),單一的ATS系統(tǒng)將向集成化的綜合地鐵控制系統(tǒng)方向發(fā)展.由于信號(hào)故障造成的影響北京地鐵信號(hào)系統(tǒng)故障 大量乘客滯留2006年12月11日7時(shí)55分左右，因地鐵2號(hào)線宣武門變電站瞬間過載跳閘，造成復(fù)興門、長椿街、西直門等一些重點(diǎn)站的大量乘客滯留，環(huán)線部分車站也紛紛受到影響。20余分鐘后，上午8時(shí)19分地鐵運(yùn)營恢復(fù)正常。 據(jù)地鐵運(yùn)營公司介紹，因地鐵2號(hào)線宣武門變電站瞬間過載跳閘，造成長椿街信號(hào)系統(tǒng)無法正常

10、使用，列車運(yùn)行方式被迫由自動(dòng)閉塞改為電話閉塞，通過能力下降，運(yùn)營間隔加大，導(dǎo)致復(fù)興門等一些重點(diǎn)站短時(shí)間乘客滯留。地鐵二號(hào)線列車因故障晚點(diǎn) 大批乘客滯留 2008年2月23日全線晚點(diǎn)最長約25分鐘，原因?yàn)樾盘?hào)系統(tǒng)故障，地鐵公司道歉中午12時(shí)46分，地鐵二號(hào)線因信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障，影響列車在二號(hào)線全線限速運(yùn)行，各次列車有不同程度的晚點(diǎn)，最長晚點(diǎn)25分鐘，導(dǎo)致大批乘客滯留站臺(tái)。從故障到復(fù)常耗時(shí)近兩小時(shí)。下午1時(shí)，地鐵二號(hào)線列車因故障延誤，圖為延誤的乘客被疏散出站臺(tái)。信號(hào)系統(tǒng)出錯(cuò)引發(fā)地鐵相撞上海市“1222”事故調(diào)查組認(rèn)定：在2001年一號(hào)線上?；疖囌靖脑祉?xiàng)目的配線圖修改時(shí)，因設(shè)計(jì)技術(shù)人員個(gè)人工作疏漏，

11、導(dǎo)致N11-1438區(qū)段編碼電路配線出錯(cuò)，使信號(hào)系統(tǒng)在N11-1438軌道區(qū)段向150#列車發(fā)送65km/h的速度碼，造成制動(dòng)距離不足，從而發(fā)生兩列列車側(cè)面沖撞事故。同時(shí)，專家表示，經(jīng)對(duì)軌道交通一號(hào)線其他類似車站信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行測試，均未發(fā)現(xiàn)異常情況。專家組認(rèn)為，“1222”事故是發(fā)生在軌道交通一號(hào)線上?；疖囌菊镜膫€(gè)案，整個(gè)軌道交通一號(hào)線的信號(hào)系統(tǒng)是安全正常的。為了縮短列車間隔提供支持 北京地鐵啟用新信號(hào)系統(tǒng) 2008年02月18日 2號(hào)線太平湖車輛段車場進(jìn)行了信號(hào)系統(tǒng)倒接，預(yù)計(jì)奧運(yùn)會(huì)前2號(hào)線新的信號(hào)系統(tǒng)將正式投入使用。據(jù)悉，這也是北京地鐵運(yùn)營線路首次運(yùn)用這一先進(jìn)系統(tǒng)，即將開通的10號(hào)線也是使用這套系統(tǒng)。2號(hào)線新的信號(hào)系統(tǒng)部分設(shè)備開始正式投入可提供列車間隔最小且安全的信號(hào)閉塞方式。 北京地鐵10號(hào)線開通手機(jī)信號(hào) 乘