我國軌道信號系統(tǒng)課件

我國的軌道信號系統(tǒng)組員：張超劉昊冀王權(quán)王睿智2023/1/132主要內(nèi)容我國軌道交通信號系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢1城市軌道交通信號系統(tǒng)選型2國產(chǎn)化城軌交通信號系統(tǒng)進(jìn)展情況32023/1/1331、我國軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

信號系統(tǒng)是保障行車安全、提高運(yùn)輸能力的關(guān)鍵技術(shù)裝備。城市軌道交通信號系統(tǒng)隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。信號系統(tǒng)中，地面與車載設(shè)備的安全信息傳輸方式，大致經(jīng)歷了模擬軌道電路、數(shù)字軌道電路和無線通信3個(gè)階段。2023/1/134基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)

軌道電路是將區(qū)間線路劃分為若干固定的區(qū)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10～20種信息，列車采用階梯式速度控制，稱之為固定閉塞。2023/1/135模擬軌道電路在我國應(yīng)用的代表產(chǎn)品有：從英國西屋引進(jìn)的FS22500無絕緣軌道電路(北京地鐵1號線、13號線)；從美國GRS公司引進(jìn)的無絕緣數(shù)字調(diào)幅軌道電路(上海地鐵1號線)。從系統(tǒng)整體角度來看，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。2023/1/137數(shù)字軌道電路在我國應(yīng)用的代表產(chǎn)品有美國USSI公司的AF2904無絕緣數(shù)字軌道電路(上海地鐵2號線)；德國西門子公司的FTGS無絕緣數(shù)字軌道電路(廣州地鐵1、2號線,南京地鐵1號線等)。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。2023/1/138但是數(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)4000A。受軌道電路特性限制，只能實(shí)現(xiàn)地面向列車的單向信息傳輸，信息量也只能到數(shù)十比特，限制了ATC系統(tǒng)的性能。2023/1/1310基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（CBTC）CBTC的特點(diǎn)是前、后列車都采用移動定位方式，通過安全數(shù)據(jù)傳輸，將前行列車的位置信息安全地傳遞給后續(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，稱之為移動閉塞。2023/1/1311

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由一組結(jié)點(diǎn)和鏈絡(luò)組成。2023/1/1312·計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)由硬件設(shè)備和軟件設(shè)備構(gòu)成。

硬件設(shè)備包括聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)（完成聯(lián)鎖功能和顯示功能）、安全檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)（用以檢驗(yàn)聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)故障可導(dǎo)向安全）、彩色監(jiān)視器、微型集中操縱臺、安全繼電輸入輸出接口柜、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖專用電源屏以及現(xiàn)場信號機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路等室外設(shè)備。2023/1/1313

軟件設(shè)備是實(shí)現(xiàn)進(jìn)路、信號機(jī)和道岔相互制約的核心部分，由兩部分組成：一是參與聯(lián)鎖運(yùn)算的車站數(shù)據(jù)庫；二是進(jìn)行聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算，完成聯(lián)鎖功能的應(yīng)用程序。車站數(shù)據(jù)庫包括車站賦值表、車站聯(lián)鎖、按鈕進(jìn)路表、車站顯示數(shù)據(jù)等。2023/1/1314

TDCS(TrainOperationDispatchingCommandSystem)是覆蓋全路的調(diào)度指揮管理系統(tǒng)，能及時(shí)、準(zhǔn)確地為全路各級調(diào)度指揮管理人員提供現(xiàn)代化的調(diào)度指揮管理手段和平臺。TDCS系統(tǒng)是個(gè)全路聯(lián)網(wǎng)的調(diào)度指揮系統(tǒng)，它由部中心TDCS系統(tǒng)，鐵路局TDCS系統(tǒng)，車站系統(tǒng)三層機(jī)構(gòu)有機(jī)地組成的，它采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)，是對傳統(tǒng)調(diào)度指揮模式的革命性突破，它極大地減輕了調(diào)度員的勞動強(qiáng)度，提高了運(yùn)輸生產(chǎn)的效率。在TDCS系統(tǒng)基礎(chǔ)上建設(shè)調(diào)度集中，是鐵路跨越式發(fā)展的必經(jīng)之路，所以TDCS系統(tǒng)為鐵路調(diào)度實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2023/1/1315TDCS系統(tǒng)的重點(diǎn)在直接指揮車站的路局TDCS系統(tǒng)一層，路局TDCS實(shí)現(xiàn)對全路局的行車進(jìn)行實(shí)時(shí)、集中、透明指揮，用自動化的手段調(diào)整運(yùn)輸方案，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)下達(dá)行車計(jì)劃和調(diào)度命令，實(shí)現(xiàn)自動報(bào)點(diǎn)和車次號自動跟蹤，改變過去車站值班員用電話向調(diào)度員人工報(bào)點(diǎn)、調(diào)度員用電話向車站下達(dá)計(jì)劃和命令，車站手抄再復(fù)誦的落后方式。列車實(shí)際運(yùn)行圖自動繪制，自動過表，車站行車日志自動生成。這些都大大減輕了行車調(diào)度員和車站值班員工作強(qiáng)度。TDCS工程建成后，優(yōu)化了運(yùn)輸調(diào)度指揮管理手段、提高了調(diào)度管理水平和運(yùn)輸效率。2023/1/13172、城市軌道交通信號系統(tǒng)選型(1).新建線路信號系統(tǒng)制式選擇①不宜再采用基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)；②仍然可采用基于數(shù)字編碼軌道電路的ATC系統(tǒng)；③推薦采用基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)。2023/1/1318(2).舊線改造信號系統(tǒng)模式

我國早期建設(shè)的運(yùn)營線路(舊線)一般采用軌道電路方式的ATC系統(tǒng)，因此在信號系統(tǒng)改造時(shí)，推薦采用基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)方案。改造期間，無線通信的CBTC系統(tǒng)與既有的軌道電路互不影響，減少了改造的技術(shù)難度和工程管理難度。2023/1/1320鐵科院的CBTC系統(tǒng)對無線故障情況下的后備轉(zhuǎn)換，進(jìn)行了深入的研究，能夠在保證行車安全的情況下，盡量減少對正常運(yùn)營的干擾，達(dá)到了先進(jìn)的水平。在安全性方面，與研發(fā)同步進(jìn)行第三方安全認(rèn)證工作，已簽署安全認(rèn)證合同并開展安全認(rèn)證工作。

2.2004年，北京交通大學(xué)、北京地鐵運(yùn)營公司、北京和利時(shí)公司申請北京市科委“基于通信的城軌CBTC系統(tǒng)研究”科研項(xiàng)目，在北京地鐵試車線進(jìn)行了ATP、ATO試驗(yàn)，并在大連設(shè)立了10km試驗(yàn)段，包括地面線路和地下線路，進(jìn)行了兩列列車的追蹤試驗(yàn)。亦莊線計(jì)劃2010年底開通點(diǎn)式ATP，2011年底CBTC全系統(tǒng)全功能開通。2023/1/13213.北京全路通信信號研究設(shè)計(jì)院也正在