运营一公司乘务专业 培训课件-信号系统1设计原则及运用环境 2系统构成及功能 3闭塞方式 4运营模式 5系统选型及系统配置1设计原则及运用环境主要设计原则（1）系统必须以安全、可靠、功能合 理、技术先进、经济实用为宗旨，满 足安全、高效和优质服务的要求。 （2）凡涉及行车安全的设备、电路或 系统必须工作可靠，并符合故障-安全 的原则。其安全设备的计算机系统应 采用冗余计算机结构。（3）系统应具有良好的电磁兼容性。 在牵引供电所产生的电磁干扰条件下， 信号系统应安全可靠的正常工作。 （4）车载设备不得超出车辆限界，安 装于轨旁的地面设备不得侵入设备限界 ，设置于站台区域的设备在满足运营要 求的前提下应与车站的装修布置相协调 。（5）正线采用双线单向右侧行车方式 ，特殊情况下能组织反方向行车，反 方向行车应具备ATP防护功能；ATO 定 点停车、ATS 发车表示器仅按正方向 设置。 （6）系统应考虑长春市轨道交通线网 建设和资源共享的要求，系统设备应 满足全线工程分期实施的要求及与其 他线路信号系统的接口条件，系统预 留二期工程的扩展条件。（7）系统应采用计算机技术、网络技 术、数据传输技术，设备结构模块化 ，便于系统功能的扩展。 （8）信号系统的设备配置应有利于行 车组织和运营管理，实现行车指挥及 列车运行的自动化、维护管理的现代 化。（9）系统应具有完整性、易于扩展、操作 方便、维修简单，符合国内外轨道交通信 号技术发展方向，具有成熟的运营经验， 系统构成经济合理，从全生命周期考虑具 有较高的性能价格比。 （10）在满足系统设备功能与安全的前提 下，应优先选用国内提供的成熟、优质设 备和器材；对国内目前尚不能提供的设备 ，应在进行综合比较后选择引进设备和技 术，引进设备应有切实可行的国产化措施 ，满足国家有关设备国产化政策的要求。（11）正线及出入段线纳入ATC 控制范 围，车辆段的联锁设备独立设置。 （12）系统应具有中心、车站级自动/ 手动两种控制模式，信号系统平时采用 中心自动控制，必要时中心调度员可实 现人工控制，中心设备或通道故障以及 运行需要时可转为车站自动控制或车站 人工控制。（13）正线除道岔区段、降级运行时 的列车进路始终端、联络线和其它须 防护的特殊位置设置防护信号机及车 站出站信号机外，其余均不设地面信 号机。正常运营时，正线列车按车载 信号的指示运行；工程车及系统进入 降级模式情况下，列车以地面信号机 显示行车。（14）正线区段的室内信号设备尽 可能设于设备集中站。设备集中站 的确定要根据正线有岔车站的分布 及性质、线路及车站配线的情况， 综合考虑联锁设备、ATP、ATO 和 ATS 车站设备的控制要求；根据信 号系统的选型，也可以在某些非集 中站设置ATP、联锁设备等室内设 备以满足其控制距离的要求。（15）区间、控制中心、车站、车辆 段和试车线信号系统地线接入综合接 地系统。 （16）信号设备应具有防雷措施. （17）系统应满足与车辆、牵引供电 、通信、综合监控、安全门等系统接 口要求。主要技术标准（1）系统应满足初期、近期和远期6 辆列车编组及远期2 分钟行车间隔等 运营要求，区间追踪间隔按90s 设 计。终端站和区域折返站的折返能 力、列车出入车场的能力与正线行车 能力相适应。 （2）列车速度控制方式采用连续速度 距离曲线控制模式。（3）信号系统应具有安全、可靠的降 级和后备运营控制模式，必要时能够 组织自动站间闭塞方式行车。 （4）系统设备在指定的存储和运行环 境条件内，应能满足性能和功能要求 ；系统选用的设备、器材应适用于长 春地区的自然环境。（5）系统应具有较完善的自检和自诊 断功能，能对设备进行实时监督和故 障报警。 （6）系统的供电为交流三相五线制， 380V/220V 50HZ，一级负荷两路独立 电源。在控制中心、车站、车辆段和 试车线控制室均设智能电源屏，并配 备UPS 电源，其后备时间按30min 计 算。2系统构成及系统功能系统构成信号系统主要设备分为以下四部分： 控制中心设备（含大屏幕显示系统） 车站及轨旁设备； 车载设备； 车辆段（含试车线）设备。系统功能ATS 子系统 ATP 子系统 ATO 子系统正线联锁系统 车辆段联锁系统ATS 子系统ATS 系统的主要作用是编制、管 理行车计划，实现对全线列车的自动 监控，实现列车运行的自动管理。ATS 系统由控制中心、正线车站和车辆段 ATS 设备组成。ATS 系统主要功能如下：（1）列车自动识别、跟踪、车次号显 示； （2）自动监视列车运行和设备状态； （3）自动/手动办理进路； （4）时刻表编制及管理；（5）自动/人工调整列车运行； （6）车辆修程及乘务员管理； （7）系统故障时降级使用及故障复原 处理； （8）站台发车指示及提供旅客向导系 统显示信息；（9）列车运行模拟及培训； （10）操作与数据记录、输出、统计 处理及回放； （11）与其他系统交换信息； （12）操作员身份识别及记录管理功 能，防止非法登录操作； （13）故障报警。ATP 子系统 ATP 系统是保证列车运行安全的重 要设备，应符合故障安全原则，ATP 系统具有自检和自诊断能力。ATP 系 统根据线路状态、道岔位置、前行列 车位置等条件，实现列车速度控制， 防止列车超速，确保追踪列车之间的 安全行车间隔距离，实现列车自动追 踪运行。其主要设备包括轨旁设备、 车载设备等.其主要功能如下： （1）连续、自动检测列车位置，实现列 车间隔控制； （2）确定列车运行权限和列车运行的最 大安全速度； （3）连续监督列车运行速度，实现超速 防护； （4）车地通信中断以及列车的非预期移 动、任何列车完整性电路的中断、列车超 速、车载设备故障等将产生安全性制动（ 如紧急制动）并报警；（5）为列车车门及安全门的开闭提供 安全监控信息； （6）对列车进路的安全控制； （7）向ATO 传输控制数据信息，实现 对列车运行的自动控制； （8）与ATS 系统交换信息； （9）ATP 显示及报警； （10）车载ATP 设备具备自诊断、故障 报警及列车运行重要数据的记录和打印 功能。ATO 子系统ATO 系统是自动控制列车运行的 设备。在ATP 系统的安全保护下，根 据ATS 系统的指令，实现列车的自动 驾驶和列车在区间运行的自动调整功 能，改善司机劳动条件，确保达到要 求的行车间隔及旅行速度，并实现列 车的节能控制等。 ATO 子系统实现列车在区间的自 动运行，控制列车按运行图规定的区 间走行时分行车，完成对列车的启 动、加速、巡航、惰行、减速和停车 的合 理控制。系统主要由车载设备和地面 设备组成。主要功能如下：（1）站间自动运行； （2）列车运行自动调整； （3）列车节能控制； （4）车站站台精确停车； （5）车门与安全门开、闭监督； （6）ATO无人自动驾驶折返。正线联锁系统联锁设备保证列车运行进路的 安全，实现轨道设备、道岔、信号 机之间正确的联锁关系，必须满足 故障安全原则.其主要功能如下： （1）与ATS 子系统结合，实现车站和中 心两级控制，对列车进路的自动控制，向 ATS 设备提供列车运行的表示信息并接收 ATS 的控制命令； （2）向ATP 系统提供信号机和道岔状态 、列车进路设置情况、防护区段的建立、 线路的临时限速、区间运行方向等信息， 并能使ATP 的信息发送满足列车在各种折 返模式下的作业要求；（3）实现列车进路、自动折返进路、自动 通过进路、站台紧急控制、引导进路、进 路解锁和取消、列车运行方向控制及倒 换、轨道区段故障恢复、信号机关闭、道 岔单操及锁闭、临时限速、车站封锁、区 间封锁、扣车和取消、站控/遥控等功能； （4）具有较完善的自诊断功能； （5）当车载ATP 设备故障或无ATP 车载设 备列车时，系统具有自动站间闭塞的降级 模式； （6）与其他线路信号系统的接口。车辆段联锁系统车辆段联锁系统是保证段内列车 作业的安全 其主要功能如下： （1）实现道岔、信号机、轨道设备（电路 ）间的联锁； （2）与ATS 系统接口，实现段内列车作业 的监督； （3）与正线联锁设备的接口，实现列车出 入段的安全控制； （4）就地诊断和监测运行设备的性能，设 备性能超标和故障报警，维修中心远程集 中监测报警，设备维护信息管理。3闭塞方式（1）基于轨道电路的准移动闭塞 式ATC系统（2）基于通信的移动闭塞式ATC系 统（CBTC）1 号线为长春市规划建设地铁的第一 条线，将指导长春市规划的其他城市轨道 交通线的发展方向和建设水平。从信号技 术的发展趋势、拥有自主知识产权的国产 CBTC 系统的产品化及工程化进展和国内其 他城市地铁建设的经验来看，有前瞻性选 择信号系统的制式具有非常重大的意义。 因此，正线信号系统推荐采用基于无线通 信的移动闭塞列车控制系统（CBTC）为主 选方案，采用基于数字轨道电路的准移动 闭塞列车控制系统为备选方案。（1）系统简介移动闭塞式的 ATC 系统不依靠轨道电 路，而是采用基于通信技术的交叉感应环 线、漏缆、裂缝波导管或扩频电台等通信 方式，实现车地间双向实时的数据传输来 检测列车位置。在移动闭塞区域，列车经 过定位初始化后，车载设备用自身的测速 装置（测速电机、雷达）计算列车的精确 位置，并通过数据通信子系统（DCS）向轨 旁的区域控制器发送列车位置报告。 轨旁ATC 系统根据列车位置报告 ，动态更新列车位置地图，并计算列 车的移动授权，再通过DCS 传送到列 车。车载ATC 系统根据移动授权、线 路数据及列车自身特性参数计算ATP 防护曲线，并以此控制列车运行。（2）移动闭塞式ATC系统具有以下主 要技术特点： 1）线路不划分为若干固定的闭塞分区 2）列车间隔为后行列车在当前速度下 所需要的制动距离加上防护区段，列 车间隔是动态的，并随前行列车的移 动而移动，列车制动的起点和终点也 是动态的；3）采用连续曲线速度控制方式，只需要一 定长度的防护区段（距离前行列车尾部） ； 4）基于通信（交叉感应环线、天线、裂缝 波导管、漏缆等）技术来传输车地双向信 息，信息量较大、抗干扰能力较强，易于 实现无人驾驶； 5）列车控制精度较高、列车运行舒适度较 好、减少了司机劳动强度； 6）站间闭塞需要增加独立的设备才能实现 ；7）最大限度地缩短行车间隔（一般比 准移动闭塞降低56s），轨旁设备数 量与行车间隔关系不大； 8）移动闭塞的特点是可以不设置轨道 电路。但常常会根据可用度要求，或 出于非装备列车运营的需要，提出增 加后备模式，因此需要增设列车占用 轨道的检测设备，如轨道电路设备或 计轴设备。（3）基于通信的移动闭塞式的ATC 系 统分为： 1）基于交叉感应环线 2）基于无线通信4系统运营模式正常情况下的控制方式（1）列车进路的控制列车进路的控制包括自动控制和 人工控制，列车进路正常控制模式为 系统自动控制。列车进路的自动控制 模式包括中央自动控制模式和车站自 动控制模式，其中车站自动控制模式 又分为车站ATS 自动控制模式和车站 联锁自动进路模式。列车进路的人工 控制模式包括中央调度员人工控制模 式和车站值班员人工控制模式。（2）列车运行的调整列车运行的调整包括自动调整和人工 调整，正常情况下列车运行的调整为自动 调整。当列车实际运行偏离运行图/时刻表 较小时，系统自动调整列车在区间的运行 时分和站停时分，控制列车运行进入正点 状态。当列车实际运行与运行图/时刻表偏 离较大或必要时，系统提醒中央调度员进 行人工调整，中央行车调度员可对在线列 车进行列车运行计划的人工调整，并实时 发送调整命令至车载ATO 设备。（3）车站现地控制 1）通过设备集中站的现地控制工作站 ，车站值班员可实现对列车进路的正常 控制和紧急控制。通过设备集中站的现 地控制工作站设置的车站人工控制功能 包括：设置列车进路、设置临时限速、 将信号机设置为自动模式等。通过设备 集中站现地控制工作站设置的紧急控制 功能包