軌道交通信號系統的簡介

都會軌道交通旌旗燈號體系是保證列車運轉保險，實現行車批示跟列車運轉現代化，進步運輸效力的關鍵體系設備。 都會軌道交通旌旗燈號體系平日由列車主動把持體系（Automatic Train Control，簡稱ATC）構成，ATC體系包含三個子體系： — 列車主動監控體系（Automatic Train Supervision，簡稱ATS） — 列車主動防護子體系（Automatic Train Protection，簡稱ATP） — 列車主動運轉體系（Automatic Train Operation，簡稱ATO） 三個子體系經由過程信息交換收集構成閉環體系，實現空中把持與車上把持結合、現地把持與中心把持結合，構成一個以保險設備為基本，集行車批示、運轉調劑以及列車駕駛主動化等功能為一體的列車主動把持體系。 一、列車主動把持體系（ATC）分類 1、按閉塞布點方法：可分為牢固式跟挪動式。牢固閉塞方法中按把持方法，又可分為速度碼形式（台階式）跟目標間隔碼形式（曲線式）。 2、按機車旌旗燈號傳輸方法：可分為持續式跟點式。 3、按各體系設備所處地區可分為：把持核心子體系、車站及軌旁子體系、車載設備子體系、車場子體系。 二、牢固閉塞ATC體系 牢固閉塞ATC體系是指基於傳統軌道電路的主動閉塞方法，閉塞分區按線路前提經牽引打算來斷定，一旦規定將牢固穩定。列車以閉塞分區為最小行車間隔，ATC體系根據這一特點實現行車批示跟列車運轉的主動把持。牢固閉塞ATC體系又可分為速度碼形式跟目標間隔碼形式。 1、 速度碼形式（台階式） 如北京地鐵跟上海地鐵1號線分辨引進的英國西屋公司跟美國GRS公司的ATC體系均屬此類ATC體系，該體系屬70～80年月的產品，技巧成熟、造價較低，但因閉塞分區長度的計劃受限於最倒黴線路前提跟最低列車機能，倒黴於進步線路運輸效力。牢固閉塞速度碼形式ATC是基於壹般音頻軌道電路，軌道電路傳輸信息量少，對應每個閉塞分區只能轉達一個信息代碼，從把持方法可分紅進口把持跟出口把持兩種，從軌道電路範例分別可分為有絕緣跟無絕緣軌道電路兩種。 以出口防護方法為例，軌道電路傳輸的信息即該區段所規定的出口速度命令碼，當列車運轉的出口速度大年夜於本區段的出口命令碼所規定的速度時，車載設備便對列車履行處罰性制動，以保證列車運轉的保險。因為列車監控採用出口檢查方法，為保證列車保險追蹤運轉，須要一個完全的閉塞分區作為列車的保險保護間隔，限制了線路經由過程才能的進一步進步跟發揮。能供給此類產品的公司有：英國WSL公司、美國GRS公司、法國ALSTOM公司、德國SIEMENZ公司等。 2、 目標間隔碼形式（曲線式） 目標間隔碼形式一般採用音頻數字軌道電路或音頻軌道電路加電纜環線或音頻軌道電路加應對器，存在較大年夜的信息傳輸量跟較強的抗干擾才能。經由過程音頻數字軌道電路發送設備或應對器向車載設備供給目標速度、目標間隔、線路狀況（曲線半徑、坡道等數據）等信息，車載設備結合牢固的車輛機能數據打算出合適於列車運轉的目標間隔速度形式曲線（終極構成一段曲線把持方法），保證列車在目標間隔速度形式曲線下有序運轉。不只加強了列車運轉的舒服度，並且列車追蹤運轉的最小保險間隔收縮為保險保護間隔，有利於進步線路的經由過程才能。如上海地鐵2號線引進美國US&S公司、明珠線引進法國ALSTOM公司跟廣州地鐵1、2號線引進德國西門子公司的ATC體系均屬此類。 三、挪動閉塞ATC體系 挪動閉塞方法的ATC體系平日採用無線通信、空中穿插感到環線、波導等媒體，向列控車載設備轉達信息。列車保險間隔間隔是根據最大年夜容許車速、以後泊車點地位、線路等信息打算得出，信息被輪回更新，以保證列車不連續收到即時信息。 挪動閉塞ATC體系是利用列車跟空中間的雙向數據通信設備，使空中旌旗燈號設備可能掉掉落每一列車持續的地位信息，並距此打算出每一列車的運轉權限，靜態更新發送給列車，列車根據接收到的運轉權限跟本身的運轉狀況，打算出列車運轉的速度曲線，實現正確的定點泊車，實現完全防護的列車雙向運轉形式，更有利於線路經由過程才能的充分發揮。 挪動閉塞ATC體系在我國還未有利用實例，海外能供給此類體系的公司有：阿爾卡特公司穿插感到電纜作為傳輸媒介的ATC體系，在加拿大年夜溫哥華「天車線」跟噴鼻港KCRC西部鐵路等利用，技巧比較成熟，但穿插感到軌間電纜給線路壹般養護帶來方便；美國哈蒙公司基於擴頻電台通信的挪動閉塞利用在舊金山BART線，其體系構造、體系應用尚不成熟；阿爾斯通公司基於波導傳輸信息的挪動閉塞正在新加坡西北線實驗段安裝調試。 四、旌旗燈號體系基本功能 1、 列車主動監控子體系（ATS） ATS體系由把持核心、車站、車場以及車載設備構成。ATS體系在ATP體系的支撐下實現對列車運轉的主動監控，實現以下基本功能： （1）經由過程ATS車站設備，可能採集軌旁及車載ATP供給的軌道佔用狀況、退路狀況、列車運轉狀況以及旌旗燈號設備毛病等把持跟監督列車運轉的基本信息。 （2）根據聯鎖表、打算運轉圖及列車地位，主動生成輸出退路把持命令，轉達至車站聯鎖設備，設置列車退路、把持列車停站時間。 （3）列車辨認跟蹤、轉達跟表現功能。體系能主動實現正線區段內列車辨認號（效勞號、目標地號、車體號）跟蹤，列車辨認號可由中心ATS主動生成或調理員人工設定、修改，也可由列車經車—地通信向ATS發送辨認號等信息。 （4）列車打算與實跡運轉圖的比較跟打算機幫助調理功能。能根據列車運轉現實的偏離情況，主動生成調劑打算供調理員參考或主動調劑列車停站時間，把持發車時光。 （5）ATS中心毛病情況下的升級處理，由調理員人工參與設置退路，對列車運行停止調劑，由ATS車站實現主動退路或根據列車辨認號停止主動旌旗燈號把持，由車站人工停止退路把持。 （6）在打算機幫助下實現對列車基本運轉圖的編製及管理，並存在較強的人工參與才能。經由過程設在車輛段的終端，向車輛段管理及行車人員供給須要的信息，以便編製車輛應用打算跟行車打算。 （7）列車運轉表現屏及調理台表現器，能對軌道區段、道岔、旌旗燈號機跟在線運轉列車等停止監督，能生手調任務站上給出設備毛病報警及毛病源提示。 （8）能在中心公用設備上供給模仿跟演示功能，用於培訓及不雅賞。能主動停止運轉報表統計，並根據請求停止表現打印。 （9）能在車站把持形式下與打算機聯鎖設備結合，將部分或全部旌旗燈號機置於主動形式狀況。 （10）向通信無線、播送、旅客嚮導體系供給須要的信息。 2 、列車主動防護子體系（ATP） ATP體系由空中設備、車載設備構成，監督列車在保險速度下運轉，確保列車一旦超越規定速度，破即履行制動，重要實現以下功能： （1）主動持續地對列車地位停止檢測，並向列車發送須要的速度、間隔、線路前提等信息，以斷定列車運轉的最大年夜保險速度。供給列車速度保護，在列車超速時供給常用制動或緊急制動，保證前行與後續列車之間的保險間隔，滿意正向行車時的計劃行車間隔跟折返間隔。對反向運轉列車能停止ATP防護。 （2）確保列車退路正確及列車的運轉保險。確保同一徑路上的差別列車之間存在充足的保險間隔，以及等避免列車正面衝撞。 （3）避免列車超速運轉，保證列車速度不超越線路、道岔、車輛等規定的容許速度。 （4）為列車車門的開啟供給保險、堅固的信息。 （5）根據聯鎖設備供給的退路上軌道區間運轉偏向，斷定響應軌道電路發碼偏向。 （6）任何車—地通信中斷以及列車的非預期挪動（含退行）、任何列車完全性電路的中斷、列車超速（含常設限速）、車載設備毛病等均將產生保險性制動。 （7）實現與ATS的接口跟有關的交換信息。 （8）體系的自診斷、毛病報警、記錄。 （9）列車的現實速度、推薦速度、目標速度、目標間隔等信息的記錄跟表現。存在人工或主動輪徑磨耗補充功能。 3、 列車主動駕駛子體系（ATO） ATO子體系是把持列車主動運轉的設備，由車載設備跟空中設備構成，在ATP體系的保護下，根據ATS的指令實現列車運轉的主動駕駛、速度的主動調劑、列車車門把持。 （1）主動實現對列車的啟動、牽引、巡航、惰行跟制動的把持，以較高的速度停止追蹤運轉跟折返功課，確保達到計劃間隔及遊覽速度。 （2）在ATS監控範疇的進口及各站泊車地區（含折返線、泊車線）停止車—地通信，將列車有關信息轉達至ATS體系，以便於ATS體系對在線列車停止監控。 （3）把持列車按照運轉圖停止運轉，達到節能及主動調劑列車運轉的目標。 （4）ATO主動駕駛時實現車站站台定點泊車把持、舒服度把持及節儉動力把持。 （5）能根據泊車站台的地位及泊車精度，主動地對車門停止把持。 （6）與ATS跟ATP結合，實現列車主動駕駛、有人或無人駕駛。 五、旌旗燈號體系運營形式 1 、ATS主動監控形式 正常情況下ATS體系主動監控在線列車的運轉，主意向聯鎖設備下達列車退路命令，列車在ATP的保險保護下由司機按規定的運轉圖時辰表駕駛列車運轉。把持核心行車調理員僅需監督列車跟設備的運轉狀況。每天開班前，把持核心調理員抉擇當日的行車運轉圖/時辰表，經確認或作須要的修改，作為當日行車批示的根據。 2 、調理員人工參與形式 調理員可經由過程任務站收回有關行車命令，對全線列車運行停止人工干預。調劑列車運轉打算包含對列車履行「扣車」、「停止站停」、改變列車退路、增減列車等。 3、 列車進出車場調理形式 車輛調理員根據當日列車運轉圖/時辰表編製車輛應用打算跟場內行車打算，並傳至把持核心。車場旌旗燈號值班員按車輛應用打算設置響應的退路，以滿意列車進出段功課請求。 4、 車站現地把持形式 除設備會合站其他車站不直接參与運營把持，車站聯鎖跟車站ATS體系結合實現車站跟中心兩級把持權的轉換。在中心ATS設備毛病或經車站值班員請求，中心調理員批準放權後，可改由車站現地把持。 在現地把持形式下，車站值班員可直接操從車站聯鎖設備，可將部分旌旗燈號機置於主動形式狀況，也可將全部旌旗燈號機設為主動形式狀況，把持核心行車調理員應經由過程通信調理體系與列車駕駛員、車站值班員保持聯繫。 5、 車場把持形式 列車進出場跟場內的功課均由場值班員根據用車打算，直接陳列退路。車場與正線之間設置轉換軌，進出場線與正線間採用聯鎖照查聯繫保證行車保險。 6、 列車運轉把持形式 列車在正線、折返線上的運轉功課時，常用ATO主動駕駛形式跟ATP監督下的人工駕駛形式，限制人工駕駛跟非限制人工駕駛形式均為非常用形式。 （1）ATO主動駕駛形式 列車啟動後，在ATP設備保險保護下，車載ATO設備主動把持列車減速、巡航、惰行、制動，並把持列車在車站的泊車地位，開關車門，司機僅需監督ATP/ATO車載設備運轉狀況。 （2）ATP監督下的人工駕駛形式 列車啟動後，車載ATP設備根據空中供給的信息，主動生成持續監督列車運轉的一次速度形式曲線，及時監督列車運轉。司機根據ATP表現的速度信息駕駛列車，當列車運轉速度瀕臨限制速度時，提出報警；當列車運轉速度超越限制速度時，ATP車載設備將對列車履行制動。 （3）限制人工駕駛形式 司機以不超越車載ATP的限制速度行車，列車運轉保險由司機擔任，當列車超越該限制速度時，ATP車載設備則對列車履行制動。 （4）非限制人工駕駛形式 在車載ATP設備毛病狀況下應用，ATP將錯誤列車運轉起監控感化。列車運轉保險由司機、調理員、車站值班員獨特擔任。 7 、列車折返形式 列車在ATP監督人工駕駛形式下折返時，列車由人工駕駛自達到股道牽出至折返線，由司機轉換駕駛端，並折返至發車股道。 在ATO有人駕駛形式下折返時，列車能以較公道的速度從達到股道牽出至折返線，由司機轉換駕駛端跟啟動列車，然後從折返線進入發車股道。