信號系統(tǒng)的發(fā)展與趨勢

信號系統(tǒng)發(fā)展與趨勢劉石清通號三車間目錄信號系統(tǒng)的發(fā)展概況信號系統(tǒng)的行業(yè)分類信號系統(tǒng)的行業(yè)特征中國地鐵信號系統(tǒng)發(fā)展面臨的問題典型信號系統(tǒng)設(shè)備介紹國內(nèi)外信號系統(tǒng)發(fā)展的趨勢總述

信號系統(tǒng)是保證列車運(yùn)行安全實現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行現(xiàn)代化，提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備。城市軌道交通信號系統(tǒng)是城市軌道交通自動化系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，是保證列車和乘客安全，實現(xiàn)列車運(yùn)行高效、指揮管理有序的自動控制系統(tǒng)。一信號系統(tǒng)的發(fā)展概況

1、我國的地鐵發(fā)展史1階段：1956年-上世紀(jì)80年代北京（蘇聯(lián)援建、1971-81年運(yùn)營，7.4KM)

1984年天津（戰(zhàn)備為主兼顧交通）2階段：上世紀(jì)90年代初-上世紀(jì)末上海、廣州（西門子）3階段：21世紀(jì)至今北上廣深至全國20多個百萬級人口城市2008年7月19日開通，全國第一條CBTC（世界第五條），北京10號線（同期2號線改造）2010年12月北京亦莊線、昌平線北京交控CBTC（列控系統(tǒng)即ATP/ATO）2012年1月浙大網(wǎng)新CBTC6個系統(tǒng)通過勞氏安全認(rèn)證全系統(tǒng)自主知識產(chǎn)權(quán)一信號系統(tǒng)的發(fā)展概況2、現(xiàn)階段軌道交通發(fā)展規(guī)模地鐵、輕軌、城際單軌有軌電車二信號系統(tǒng)的行業(yè)分類ATC系統(tǒng)按閉塞方式分類有三種類型：固定閉塞方式的ATC系統(tǒng)、準(zhǔn)移動閉塞式的ATC系統(tǒng)、移動閉塞式的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確定閉塞分區(qū)長度，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?，對?yīng)每個閉塞分區(qū)只能傳送一個信息代碼，即該區(qū)段所規(guī)定的最大速度碼或入口/出口速度碼。通過音頻軌道電路的發(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。車地、地車間雙向?qū)崟r的數(shù)據(jù)傳輸來檢測列車位置，使地面信號設(shè)備可以得到每一列車連續(xù)的位置信息和列車運(yùn)行其它信息，并據(jù)此計算出每一列車的運(yùn)行限制速度，并動態(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。三信號系統(tǒng)的行業(yè)特征1、投資金額巨大2、項目周期長3、國產(chǎn)化水平低組裝運(yùn)輸分銷/配送用戶供應(yīng)商四中國地鐵信號系統(tǒng)發(fā)展面臨的問題1、國產(chǎn)化水平低2、技術(shù)壟斷性較強(qiáng)3、跨國投資的成本控制4、知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)5、備品備件采購供應(yīng)周期長五典型信號系統(tǒng)設(shè)備介紹1.輪軌ATC2.磁浮列車主要信號系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)SIGServiceBombardierALCATELALSTOMANSALDOUS＆S北京交控eBusinessIntegratorSIEMENS浙大網(wǎng)新供應(yīng)商典型CBTC信號設(shè)備介紹軌道交通信號系統(tǒng)由列車自動控制系統(tǒng)（ATC系統(tǒng)）和聯(lián)鎖設(shè)備（即場段）兩大部分組成。其中ATC系統(tǒng)又可分為列車自動防護(hù)（ATP）子系統(tǒng)、列車自動運(yùn)行（ATO）子系統(tǒng)和列車自動監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)三個子系統(tǒng)，后續(xù)有VATC\DCS\DTS等子系統(tǒng)稱呼。CBTC控制系統(tǒng)中央ATC列車控制軌旁控制

行調(diào)工作站

數(shù)據(jù)服務(wù)器

應(yīng)用服務(wù)器中央ATC網(wǎng)管系統(tǒng)、運(yùn)行圖編輯、外系統(tǒng)接口.列車控制系統(tǒng)OPGDOPNP定位子系統(tǒng)VATCVATOVATPTOD接近傳感器CBI內(nèi)鎖閉外鎖閉電動液壓FTGS計軸相敏LED燈泡虛擬ATODTSATP終端軌旁控制

–軌旁控制系統(tǒng)信號機(jī)道岔軌道電路電源車地通信媒介交叉感應(yīng)環(huán)線方式（IL）無線擴(kuò)頻通信方式（RF）車地通信無線擴(kuò)頻通信2波導(dǎo)管3漏泄電纜1無線電臺車地通信無線擴(kuò)頻直序擴(kuò)頻跳頻擴(kuò)頻運(yùn)營模式中央控制本地控制降級模式人工點式列車駕駛模式e-MarketingE-CRMe-MarketplaceSCMATPDATBATOATPRMNRM2中低速磁浮磁浮列車具有爬70‰坡的能力，最小轉(zhuǎn)彎半徑75米的特點，而輪軌車輛只能爬35‰的坡，最小轉(zhuǎn)彎半徑為250米。六信號系統(tǒng)發(fā)展趨勢—全自動駕駛系統(tǒng)FAO基于UITP（國際公共交通協(xié)會）的數(shù)據(jù)，截止至2016年7月，國際上已有36個城市開通運(yùn)營53條，789公里，822個車站的全自動運(yùn)行線路。國外75%新線將采用FAO技術(shù)，40%的既有線改造時將采用FAO技術(shù)。預(yù)計2025年全球2200公里的全自動運(yùn)行線路。83km196km789km1980199020052016邁阿密底特律溫哥華里爾神戶大阪橫濱巴黎里昂圖盧茲吉隆坡新加坡臺北東京紐約圣保羅香港迪拜哥本哈根紐倫堡雷恩巴塞羅那米蘭龍仁京畿道名古屋首爾全自動運(yùn)行發(fā)展趨勢全自動運(yùn)行增長速度4243*全自動運(yùn)行場景總計41個以場景和運(yùn)營規(guī)則為主線：場景早間上電列車喚醒清客折返換端進(jìn)入正線服務(wù)停止正線服務(wù)列車休眠自動調(diào)車洗車清掃回庫日檢與維修跳停進(jìn)站停車軋道車運(yùn)行站臺發(fā)車扣車喚醒正常場景：18個異常場景：23個信號系統(tǒng)新增功能1停車場全自動運(yùn)行系統(tǒng)與正線一致2靜止情況下列車位置確定3具有自動洗車模式，配合車輛段工藝專業(yè)實現(xiàn)；車庫門聯(lián)動；增強(qiáng)功能1信號系統(tǒng)采用完整的ATC，各子系統(tǒng)均需要冗余；測速、定位頭尾冗余2具有自診斷及中央遠(yuǎn)程監(jiān)督控制功能3增強(qiáng)列車自動折返4增強(qiáng)列車駕駛模式：無人駕駛模式、蠕動模式及常規(guī)地鐵運(yùn)行模式5停車對位自動調(diào)整6屏蔽門、車門對位隔離7增強(qiáng)應(yīng)急運(yùn)行模式（CAM模式）8增強(qiáng)列車工況管理：喚醒、調(diào)車、正線服務(wù)、待命、清潔、洗車、休眠等車輛段、停車場新增功能1新增全自動運(yùn)行區(qū)域由信號系統(tǒng)實現(xiàn)列車的全自動運(yùn)行功能；列檢庫長度比以往增長約30米；2全自動運(yùn)行區(qū)域與非全自動運(yùn)行區(qū)域的隔離設(shè)施，并增設(shè)門禁系統(tǒng)；3全自動運(yùn)行區(qū)域門禁與信號、行車自動化、供電的連鎖功能4全自動運(yùn)行區(qū)域若干防護(hù)區(qū)域的劃分，并增設(shè)通往各防護(hù)區(qū)域的地下通道5新增列車洗車機(jī)與信號系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)全自動洗車功能；新增車庫門，實現(xiàn)與信號系統(tǒng)聯(lián)動；6新增試車線全自動無人駕駛測試7全自動運(yùn)行區(qū)域車庫內(nèi)照明遠(yuǎn)程控制功能8新增車輛段、停車場檢修防護(hù)系統(tǒng)增強(qiáng)功能1增強(qiáng)全自動運(yùn)行區(qū)域火災(zāi)報警系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能，并增加各系統(tǒng)的聯(lián)動功能2全自動