固定閉塞準移動閉塞和移動閉塞

《城市軌道交通行車組織》課程北京華鑫北京交通運輸職業(yè)學院固定閉塞、準移動閉塞和移動閉塞裝備列車運行自動控制系統(tǒng)的自動閉塞工作原理固定閉塞移動閉塞準移動閉塞1．固定閉塞固定閉塞將軌道劃分為固定的閉塞分區(qū)，不論前車還是后車都是用軌道電路來監(jiān)測的，所以系統(tǒng)只知道列車在哪個區(qū)段并不知其具體位置，所以列車的控制必然是分級的、階梯式的。在這種制式中，需要向被控制列車“安全”傳送的只是代表少數(shù)幾個速度級的速度碼。2．準移動閉塞準移動閉塞（也可稱為半固定閉塞）是介于固定閉塞和移動閉塞之間的一種閉塞方式。它對前、后列車的定位方式是不同的。前行列車的定位仍沿用固定閉塞的方式，而后續(xù)列車的定位則采用連續(xù)的或稱為移動的方式。準移動閉塞可解釋為“預(yù)先設(shè)定列車的安全追蹤間隔距離，根據(jù)前方目標狀態(tài)設(shè)定列車的可行車距離和運行速度、介于固定閉塞和移動閉塞之間的一種閉塞方式”。由于準移動閉塞同時采用移動和固定兩種定位方式，所以它的速度控制模式，必然既具有無級（連續(xù)）的特點，又具有分級（臺階）的性質(zhì)。若前行列車不動而后續(xù)列車前進時，其最大允許速度是連續(xù)變化的；而當前行列車前進，其尾部駛過固定區(qū)段的分界點時，后續(xù)列車的最大速度將按“臺階”跳躍上升。準移動閉塞在控制列車的安全間隔上比固定閉塞進了一步。它通過采用報文式軌道電路輔之環(huán)線或應(yīng)答器來判斷分區(qū)占用并傳輸信息，信息量大；可以告知后續(xù)列車繼續(xù)前行的距離，后續(xù)列車可根據(jù)這一距離合理地采取減速或制動，列車制動的起點可延伸至保證其安全制動的地點，從而可改善列車速度控制，縮小列車安全間隔，提高線路利用效率。但準移動閉塞中后續(xù)列車的最大目標制動點仍必須在先行列車占用分區(qū)的外方，因此，它并沒有完全突破軌道電路的限制。移動閉塞可借助感應(yīng)環(huán)線或無線通信的方式實現(xiàn)。早期的移動閉塞系統(tǒng)大部分采用基于感應(yīng)環(huán)線的技術(shù)，即通過在軌間布置感應(yīng)環(huán)線來定位列車和實現(xiàn)車載計算機與控制中心之間的連續(xù)通信。武漢輕軌一期和廣州地鐵3號線相繼采用基于環(huán)線的移動閉塞技術(shù)?，F(xiàn)今大多數(shù)先進的移動閉塞系統(tǒng)已采用無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)各子系統(tǒng)間的通信，構(gòu)成基于無線通信技術(shù)的移動閉塞。3．移動閉塞移動閉塞是一種新型的閉塞制式。它不設(shè)固定閉塞區(qū)段，前、后兩列車都采用移動式的定位方式。移動閉塞可解釋為“列車安全追蹤間隔距離不預(yù)先設(shè)定，而隨列車的移動不斷移動并變化的閉塞方式”。在城市軌道交通中，移動閉塞是一種采用先進的通信、計算機、控制技術(shù)相結(jié)合的列車控制技術(shù)，所以國際上有習慣稱為基于通信的列車控制系統(tǒng)（CommunicationBasedTrainContrl，簡稱CBTC）。四.移動閉塞系統(tǒng)的核心思想列車定位安全距離目標點在移動閉塞技術(shù)中，閉塞分區(qū)僅僅是保證列車安全運行的邏輯間隔，與實際線路并無物理上的對應(yīng)關(guān)系，因此，移動閉塞在設(shè)計和實現(xiàn)上與固定閉塞有比較大的區(qū)別。其中列車定位（TrainPosition）、安全距離（SafetyDistance）和目標點（TargetPoint）是移動閉塞技術(shù)中最重要的三個概念，可以稱為移動閉塞的三個基本要素。1．移動閉塞的基本要素（1）列車定位目前，在列車自動控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用的列車定位技術(shù)主要有：測速定位法、查詢－應(yīng)答器法、交叉感應(yīng)線圈法和衛(wèi)星定位法。在固定閉塞和準移動閉塞中有軌道電路或計軸等設(shè)備作為閉塞分區(qū)列車占用的檢查，就能粗略地進行列車定位，再配以測速測距就能較詳細地進行列車定位，最多再加應(yīng)答器校準坐標。在移動閉塞中沒有軌道電路等設(shè)備作為閉塞分區(qū)列車占用的檢查，被控對象基本處于動態(tài)過程中，只有了解所有列車的具體位置，以何種速度運行等信息，才能實施對列車的有效控制，所以列車定位技術(shù)在移動閉塞系統(tǒng)中就顯得更為重要列車定位由地面設(shè)備和車載設(shè)備共同完成。列車定位信息的主要作用是：為保證安全列車間隔提供依據(jù)，CBTC系統(tǒng)對在線的每一列車，能計算出距前行列車尾部距離，或距進站信號點的距離，從而對它實施有效的速度控制；作為列車在車站停車后打開車門以及屏蔽門的依據(jù)。另外還有多普勒雷達法、無線擴頻列車定位法、慣性列車定位法、航位推算系統(tǒng)定位法、漏泄波導(dǎo)法、漏泄電纜法等。（2）安全距離安全距離是后續(xù)追蹤列車的命令停車點與其前方障礙物之間的一個固定距離。障礙物可以是確認了的前行列車尾部的位置或者無道岔表示（道岔故障）的道岔位置。該距離是基于列車安全制動模型計算得到的一個附加距離，它保證追蹤列車在最不利條件下能夠安全地停止在前行列車的后方而不發(fā)生沖撞。所以，安全距離是移動閉塞系統(tǒng)中的關(guān)鍵，是整個系統(tǒng)設(shè)計的理論基礎(chǔ)和安全依據(jù)。目標點是列車運行的行車憑證，如同固定閉塞系統(tǒng)中的允許信號，列車只有獲得了目標點，才能夠向前移動。目標點通常是設(shè)在列車前方一定距離的某個位置點，一旦設(shè)定，即表明列車可以安全運行至該點，但不能超過該點。移動閉塞系統(tǒng)就是通過不斷前移列車的目標點，引導(dǎo)列車在線路上安全運行。（3）目標點2．移動閉塞系統(tǒng)的組成和特點（1）移動閉塞系統(tǒng)的組成移動閉塞系統(tǒng)主要包括無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、車載設(shè)備、區(qū)域控制器和控制中心等。圖1-31所示是基于通信的CBTC系統(tǒng)框圖。地面和車載設(shè)備通過“數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)”連接起來，構(gòu)成系統(tǒng)的核心。圖1-31典型的CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖典型的SeltracMB移動閉塞系統(tǒng)主要由三個控制層次、共五個子系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1-32所示。圖1-32典型的SeltracMB移動閉塞系統(tǒng)①線路沒有固定劃分的閉塞分區(qū)，列車間隔是動態(tài)的，并隨前一列車的移動而移動。②列車間隔是按后續(xù)列車在當前速度下所需