1、西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司地鐵信號系統(tǒng)概述地鐵信號系統(tǒng)概述 糟明敏糟明敏西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、地鐵信號系統(tǒng)概述一、地鐵信號系統(tǒng)概述二、西安地鐵二、西安地鐵2 2號線信號系統(tǒng)及運營模式概述號線信號系統(tǒng)及運營模式概述西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司一、地鐵信號系統(tǒng)概述一、地鐵信號系統(tǒng)概述 在城市軌道交通系統(tǒng)中，信號系統(tǒng)集成了現(xiàn)代計算機控制技術(shù)、通信技術(shù)、遠程控制技術(shù)、自動控制技術(shù)、繼電控制技術(shù)等當代先進技術(shù)，因而信號系統(tǒng)也就成為一個集行車指揮和列車運行控制為一體的安全的機電控制系統(tǒng)，它直接關(guān)系到城市軌道交通系統(tǒng)的運營安全、運營效率以及服務(wù)質(zhì)量。它保證

2、乘客和列車的安全，實現(xiàn)列車快速、高密度、有序運行的功能。 地鐵信號系統(tǒng)的核心是列車自動控制（ATC）系統(tǒng)。它由計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）、列車自動防護（ATP）子系統(tǒng)、列車自動駕駛（ATO）子系統(tǒng)、列車自動監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)構(gòu)成。各子系統(tǒng)之間相互滲透，實現(xiàn)地面控制與車上控制相結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制相結(jié)合，構(gòu)成一個以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指揮、運行調(diào)整以及列車駕駛自動化等功能為一體的自動控制系統(tǒng)。它是現(xiàn)代城市軌道交通核心控制技術(shù)之一。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司計算機聯(lián)鎖（CBI）子系統(tǒng)列車自動防護（ATP）子系統(tǒng)列車自動監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)列車自動運行（ATO）子系統(tǒng)ATCATC系

3、統(tǒng)系統(tǒng)ATCATC系統(tǒng)構(gòu)成示意圖系統(tǒng)構(gòu)成示意圖西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司1 1、信號系統(tǒng)分類、信號系統(tǒng)分類 盡管各類信號系統(tǒng)在實現(xiàn)列車控制方式、車地數(shù)據(jù)傳輸方式、列車定位方式和信息傳輸?shù)确矫娓饔胁煌旧峡砂匆韵路绞椒诸悾?西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 基于固定閉塞階梯式速度控制模式示意圖基于固定閉塞階梯式速度控制模式示意圖固定閉塞系統(tǒng)：固定閉塞系統(tǒng)： 固定閉塞采用分級速度控制模式或階梯式速度控制模式。其特點是采用固定劃分區(qū)段的軌道電路，提供分級速度信息，實施臺階式的速度監(jiān)督，使列車由最高速度逐步降至零。列車超速時由設(shè)備自動實施最大常用制動（FSB）或緊急制動(EB)。代

4、表了20世紀80年代的信號技術(shù)水平。 固定閉塞系統(tǒng)一般采用軌道電路作為列車信息傳遞、軌道占用判斷的技術(shù)手段。（廣州地鐵1號線、北京地鐵1號線）。 西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司三顯示自動固定閉塞工作概況（動畫）西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 基于準移動閉塞一次連續(xù)式曲線速度控制模式示意圖基于準移動閉塞一次連續(xù)式曲線速度控制模式示意圖準移動閉塞準移動閉塞ATCATC系統(tǒng)：系統(tǒng)： 準移動閉塞采用一次連續(xù)式曲線速度控制方式，任然采用軌道電路作為列車信息傳遞、軌道占用判斷的技術(shù)手段，并以點式設(shè)備作為輔助，行車間隔明顯縮短，ATP、ATO系統(tǒng)依據(jù)較平滑的一次連續(xù)式“距離-速度曲線”控制列車，

5、最小追蹤間隔可縮至120S，代表著20世紀90年代的信號技術(shù)水品。 （廣州地鐵2號線） 西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 基于移動閉塞一次連續(xù)式曲線速度控制模式示意圖基于移動閉塞一次連續(xù)式曲線速度控制模式示意圖移動閉塞移動閉塞ATCATC系統(tǒng)：系統(tǒng)： 基于通信的移動閉塞系統(tǒng)沒有固定的閉塞分區(qū)，無需軌道電路裝置判別閉塞分區(qū)列車占用與否。一般采用無線電臺、交叉感應(yīng)電纜環(huán)線、漏泄電纜、裂縫波導(dǎo)管作為車地數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)手段，軌旁ATC設(shè)備根據(jù)控制區(qū)列車的連續(xù)位置、速度及其它信息計算出列車移動授權(quán)，并傳送給列車，車載ATC設(shè)備根據(jù)接收到的移動授權(quán)信息和列車自身運行狀態(tài)計算出列車運行速度曲線，對列車進

6、行牽引、巡航、惰行、制動控制。 西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 在移動閉塞系統(tǒng)中，列車之間保持最小“安全距離”進行追蹤運行。該安全距離是指后續(xù)列車安全行車間隔停車點與前行列車尾部位置之間的動態(tài)距離。由于在移動閉塞制式下，列車安全行車間隔停車點較準移動閉塞和固定閉塞更靠近前行列車，因此安全行車間隔距離也較短，在保證安全的前提下，能最大程度地提高列車區(qū)間通過能力。 移動閉塞系統(tǒng)中，降級模式下一般采用計軸設(shè)備作為檢測列車占用、出清進路的技術(shù)手段。 移動閉塞代表了現(xiàn)代信號技術(shù)水平。（廣州地鐵3、4、5號線、北京地鐵4、10、13號線）西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司移動閉塞與移動閉塞與CBT

7、CCBTC CBTC：Communication Based Train Control system,基于通信的列車控制系統(tǒng)。 固定閉塞、準移動閉塞、移動閉塞這代表著三種不同的信號技術(shù)或者說叫信號制式等級。在不同的制式等級下采用不同的技術(shù)裝備手段來實現(xiàn)其系統(tǒng)的功能。 固定閉塞的技術(shù)裝備手段：ATO+ATP+ATS+CBI+多信息移頻軌道電路。 準移動閉塞的技術(shù)裝備手段： ATO+ATP+ATS+CBI+點式設(shè)備+數(shù)字音頻軌道電路。 移動閉塞的技術(shù)裝備手段： ATO+ATP+ATS+CBI+無線電臺或交叉感應(yīng)電纜環(huán)線或漏泄電纜或裂縫波導(dǎo)管；計軸。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司移動閉塞與移

8、動閉塞與CBTCCBTC 其中無線電臺、交叉感應(yīng)電纜環(huán)線、漏泄電纜、裂縫波導(dǎo)管、GSM、GPS技術(shù)的應(yīng)用都屬于通信的范疇 目前西安地鐵2號線采用的就是ATO+ATP+ATS+CBI+無線電臺+計軸設(shè)備組成的信號系統(tǒng)。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司2.2.正線信號系統(tǒng)功能正線信號系統(tǒng)功能（1）列車自動監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng) 列車識別號追蹤、傳遞和顯示列車運行圖編制及管理列車運行的自動調(diào)整列車進路的控制實時監(jiān)視在線列車運行和信號設(shè)備的狀態(tài)(其中含道岔、信號機、電源等)實現(xiàn)與無線通信、乘客導(dǎo)乘、綜合監(jiān)控等系統(tǒng)的接口提供司機發(fā)車指示培訓(xùn)和運行模擬統(tǒng)計、管理與記錄等西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公

9、司（2）列車自動保護（ATP）子系統(tǒng)列車定位/測速安全列車間隔控制列車速度和方向的監(jiān)督防護經(jīng)濟制動使能（實施）列車完整性監(jiān)督輪徑確認及磨損補償車門/屏蔽門監(jiān)控軌道終點、工作區(qū)域和折返作業(yè)的防護列車篩選西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司（3）列車自動運行（ATO）子系統(tǒng)列車在區(qū)間運行的自動控制及調(diào)整控制列車按運行圖規(guī)定的區(qū)間走形式分行車，自動對列車的啟動、加速、巡航、惰性、減速和停車的合理控制。在正線車站、折返線和車輛段內(nèi)試車線自動實現(xiàn)列車的精確停車控制。在ATP子系統(tǒng)的允許下，向列車和屏蔽門控制系統(tǒng)發(fā)送開/關(guān)車門和屏蔽門的命令。向車輛自動廣播系統(tǒng)提供相關(guān)信息記錄和統(tǒng)計系統(tǒng)事件的時間和日期西安

10、地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司（4）計算機聯(lián)鎖（CBI）子系統(tǒng) 計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)是整個信號系統(tǒng)的基礎(chǔ)，聯(lián)鎖系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備（信號機、轉(zhuǎn)轍機、軌道電路、計軸）直接相連，控制現(xiàn)場信號機、轉(zhuǎn)轍機的動作，實現(xiàn)進路開放、進路關(guān)閉的功能，并通過采集軌道電路、計軸的狀態(tài)來判斷軌道的空閑、占用以及出清，確保線路安全。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司接車進路的辦理與解鎖（動畫）西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司二、西安地鐵二、西安地鐵2 2號線信號系統(tǒng)概述號線信號系統(tǒng)概述 西安地鐵2號線信號系統(tǒng)由正線信號系統(tǒng)和車輛段信號系統(tǒng)兩大部分組成，其中： 正線信號系統(tǒng)：正線信號系統(tǒng)：正線信號系統(tǒng)由浙大網(wǎng)新公司集成，

11、安薩爾多-美國公司（ASTS-USA,USSI）提供系統(tǒng)設(shè)備，采用基于無線通信技術(shù)的、移動閉塞制式的、具有完整ATC功能的列車自動控制系統(tǒng)，即CBTC信號系統(tǒng)。同時還提供了連續(xù)式ATP功能喪失情況下的點式ATP列車超速防護系統(tǒng)。滿足二號線一期工程的技術(shù)指標、功能以及行車組織和運營要求。車輛段信號系統(tǒng)：車輛段信號系統(tǒng)：車輛段信號系統(tǒng)由北京國鐵信通科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的DS6-K5B計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、TJWX-2006-hh微機監(jiān)測系統(tǒng)、DSG2電源系統(tǒng)組成。 西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 西安地鐵2號線一期工程將全線劃分為7個聯(lián)鎖區(qū)，北客站、行政中心站、市圖書館站、北大街站、南稍門站、小寨

12、站、會展中心站，每個聯(lián)鎖區(qū)包括有岔站和無岔站，由位于設(shè)備集中站的聯(lián)鎖控制器（CBI）控制。全線共設(shè)置9套聯(lián)鎖控制器，除在以上7個聯(lián)鎖站外還分別在試車線、培訓(xùn)中心設(shè)置2套聯(lián)鎖設(shè)備。全線設(shè)置4套區(qū)域控制器（ZC），其中正線設(shè)置2套，分別位于市圖書館站（ZC1）、南稍門站（ZC2），另外2套設(shè)置在試車線（ZC3）以及培訓(xùn)中心（ZC4）。其中市圖書館站設(shè)置為信號系統(tǒng)后備站，具備與中央行調(diào)相同的控制功能。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司正線信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖正線信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 1 1、地鐵、地鐵2 2號線正線信號系統(tǒng)原理及控制等級號線正線信號系統(tǒng)原理及控制等級 （1）

13、CBTC模式 正線計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備、區(qū)域控制器、ATS系統(tǒng)設(shè)備通過 接入交換機接入DCS骨干網(wǎng)絡(luò)。計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備、區(qū)域控制器、ATS系統(tǒng)設(shè)備之間通過DCS網(wǎng)絡(luò)進行信息交換。ATS系統(tǒng)設(shè)備控制計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)達到對進路、信號機、轉(zhuǎn)轍機、計軸設(shè)備的操作與監(jiān)控，ZC根據(jù)接收到的來自于現(xiàn)場的各種信息產(chǎn)生移動授權(quán)，此移動授權(quán)先通過DCS骨干網(wǎng)絡(luò)再由位于隧道里的DCS通信設(shè)備AP天線發(fā)送至車載MR天線接收，車載天線在接收到新的移動授權(quán)后，經(jīng)由車載ATOATP計算機的處理產(chǎn)生新的運行曲線并按照此新的運行曲線進行行車，并將相關(guān)的運行信息（如駕駛模式、速度等）通過車載司機顯示器（TOD）實現(xiàn)人機交互，同時將

14、本列車的運行信息通過車載無線天線（MR）發(fā)送至軌旁的無線接入點（AP），信息通過無線接入點由DCS網(wǎng)絡(luò)送回至相應(yīng)的設(shè)備。這樣就實現(xiàn)車-地雙向的信息循環(huán)與更新。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司22APCCAPZCRadioRadioATS1. 聯(lián)鎖控制軌旁道岔動作，并將道岔的狀態(tài)信息傳遞給ZC。2.ZC (基于列車位置和道岔狀態(tài)信息) 給車載傳送移送授權(quán)，并將列車位置信息傳遞給ATS聯(lián)鎖3. CC計算制動曲線，防止列車超速。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司（2 2）點式）點式ATPATP（IATPIATP）模式）模式 在點式情況下，區(qū)域控制器、DCS網(wǎng)絡(luò)無線部分不需要工作，連續(xù)式通信信道

15、中斷，聯(lián)鎖系統(tǒng)通過采集現(xiàn)場道岔的位置信息和軌道的占用出清情況來控制信號機的顯示，不同的信號機燈位顯示及時的反映給動態(tài)應(yīng)答器，當列車經(jīng)過動態(tài)應(yīng)答器時，應(yīng)答器天線就會接收到與之相關(guān)的各種進路信息，這些信息通過車載ATOATP計算機的處理后進行列車的運行控制。車-地通信為單向通信。（3 3）聯(lián)鎖級模式）聯(lián)鎖級模式 在聯(lián)鎖級控制模式下，不需要其他ATC子系統(tǒng)工作，信號系統(tǒng)只提供基本的進路聯(lián)鎖功能，需人工介入按照固定閉塞的基本原理組織行車。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 正線信號網(wǎng)絡(luò)組成示意圖 西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司ATC列車在線位置列車在線位置進路條件進路條件生成移動授權(quán)終點生成移

16、動授權(quán)終點計算制動曲線計算制動曲線制動曲線制動曲線制動控制制動控制與列車的位置、速度比較與列車的位置、速度比較列列車車位置信息位置信息基于線路數(shù)據(jù)基于線路數(shù)據(jù)和停車點信息逐和停車點信息逐次生成制動曲線次生成制動曲線車載設(shè)備車載設(shè)備車載控制設(shè)備車載控制設(shè)備防護距離防護距離車頭位置車頭位置車尾位置車尾位置追蹤列車的停車點追蹤列車的停車點停車點的信息停車點的信息西安地鐵二號線正線信號系統(tǒng)原理示意圖西安地鐵二號線正線信號系統(tǒng)原理示意圖西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司2 2、地鐵、地鐵2 2號線正線信號基礎(chǔ)設(shè)備號線正線信號基礎(chǔ)設(shè)備正線軌旁子系統(tǒng)設(shè)備包括：正線信號聯(lián)鎖主機、區(qū)域控制器、轉(zhuǎn)轍機、信號機、

17、計軸、應(yīng)答器等。正線車載子系統(tǒng)設(shè)備包括：車載ATP/ATO、人機界面TOD、測速傳感器、加速度計、車載MR天線、車載應(yīng)答器天線等。 正線ATS子系統(tǒng)設(shè)備包括：ATS中央服務(wù)器、ATS各工作站、人機界面MMI、現(xiàn)地控制工作站LCW、發(fā)車指示器PDI等。正線DCS子系統(tǒng)設(shè)備包括：軌旁AP、骨干交換機、接入交換機、光/電纜等。整個正線信號系統(tǒng)由DCS統(tǒng)一組網(wǎng)。 西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 ZDJ9ZDJ9型轉(zhuǎn)轍機型轉(zhuǎn)轍機功能：v 轉(zhuǎn)換道岔v 鎖閉道岔v 表示道岔位置v 擠岔保護（1 1）正線信號設(shè)備）正線信號設(shè)備西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 LE

18、DLED信號機信號機 LED信號機是供地鐵站場、區(qū)間作為進站、出站、進路、防護、預(yù)告、調(diào)車、復(fù)示、遮斷、通過及引導(dǎo)等地面燈光信號之用，具有結(jié)構(gòu)緊湊、能耗低、壽命長、無需調(diào)焦等特點。 信號機是給司機提供信號指示的最主要的設(shè)備。地鐵正線信號系統(tǒng)中，正常CBTC信號模式下信號機是沒有作用的（亮藍燈或直接滅燈），司機只依靠車載HMI人機界面上的信號顯示來行車，不用觀看軌旁信號機指示。只有在CBTC故障降級的情況下，正線信號機才發(fā)揮指示行車的作用。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 計軸計軸 計軸是正線信號系統(tǒng)重要設(shè)備之一，具有軌道區(qū)段空閑檢查、列車完整性檢查等功能，是正線信號系統(tǒng)降級后的重要設(shè)備。圖

19、中給出計軸系統(tǒng)的主要設(shè)備：1、磁頭2、電子盒3、安裝盒4、計軸評估器（ACE） 1234西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司計軸主機柜計軸主機柜西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司應(yīng)答器（信標）應(yīng)答器（信標）西安地鐵2號線采用美式信標，分為動態(tài)信標和靜態(tài)信標兩種，其中動態(tài)信標與信號機相連，用來傳輸通過或禁止信息，靜態(tài)信標用來輔助列車定位、精確停車、版本檢驗。西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司計算機聯(lián)鎖設(shè)備計算機聯(lián)鎖設(shè)備計算機聯(lián)鎖主計算機聯(lián)鎖主機柜機柜西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司區(qū)域控制器（區(qū)域控制器（ZCZC）西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司區(qū)域控制器主機區(qū)域控制器主機西安地鐵運

20、營分公司西安地鐵運營分公司緊急停車按鈕緊急停車按鈕西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司電源設(shè)備電源設(shè)備西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司綜合后備盤（綜合后備盤（IBPIBP）西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司 （2 2）ATSATS設(shè)備設(shè)備車站車站ATS-LCWATS-LCW現(xiàn)地控制工作站現(xiàn)地控制工作站西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司車站車站ATSATS機柜機柜西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司SCCSCC控制計算機控制計算機西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司DSUDSU數(shù)據(jù)存儲單數(shù)據(jù)存儲單元元西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司(3)(3)車載信號設(shè)備車載信號設(shè)備司司機機駕駕駛駛臺臺西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司車載車載TODTOD西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司應(yīng)答器查詢天線應(yīng)答器查詢天線西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司速度傳感器速度傳感器西安地鐵運營分公司西安地鐵運營分公司模式轉(zhuǎn)換按鈕模式