1、主要內容 1.1城市軌道交通信號設備城市軌道交通信號設備的特點的特點 1.2城市軌道交通信號系統城市軌道交通信號系統組成組成 1.3城市軌道交通信號系統城市軌道交通信號系統的地域分布的地域分布 1.4城市軌道交通信號的功城市軌道交通信號的功能及其實現能及其實現 1.5我國城市軌道交通信號我國城市軌道交通信號技術的發展技術的發展 1.6城市軌道交通信號系統城市軌道交通信號系統的發展趨勢的發展趨勢三亞春節黃金周變三亞春節黃金周變“堵城堵城”你能回答下面三個問題嗎？城市軌道交通是什么？城市軌道交通是什么？ 在中國國家標準城市公共交通常用名詞術語中，將城市軌道交通定義為“通常以電能為動力，采取輪軌運轉

2、方式的快速大運量公共交通的總稱。”城市軌道交通有哪些？城市軌道交通有哪些？ 有軌電車 、地下鐵道、輕軌交通、市郊鐵路、單軌交通、磁懸浮交通、新交通系統城市軌道交通信號系統是什么？城市軌道交通信號系統是什么？ 城市軌道交通信號系統是保證列車運行安全，實現行車指揮和列車運行現代化，提高運輸效率的關鍵系統設備。2011.9.27上海地鐵10號線追尾事故第一節 城市軌道交通信號設備的特點 一、城市軌道交通的特點一、城市軌道交通的特點 與道路交通相比（優點）：與道路交通相比（優點）： 1、容量大、容量大 2、運行準時、速達、運行準時、速達 3、安全，利于環境保護、安全，利于環境保護 4、節省土地資源、節

3、省土地資源 （缺點）：（缺點）： 成本高，建設周期長，技術含量高建設難度大，一旦成本高，建設周期長，技術含量高建設難度大，一旦遇有自然災害尤其是火災，乘客疏散困難。遇有自然災害尤其是火災，乘客疏散困難。第一節 城市軌道交通信號設備的特點 與鐵路相比的特點：鐵路鐵路城軌城軌運營范圍運營范圍城間，數千千米城間，數千千米城區及郊區，幾十千米城區及郊區，幾十千米運行速度運行速度120km/h80km/h服務對象服務對象客、貨混運客、貨混運市內客運市內客運線路與軌道線路與軌道地面地面地下或高架地下或高架車站車站有數量不等的道岔、股道有數量不等的道岔、股道多數車站無道岔多數車站無道岔車輛段車輛段只有車輛檢

4、修功能只有車輛檢修功能車輛檢修、列車編解、調車輛檢修、列車編解、調車作業車作業車輛車輛眾多類型車輛眾多類型車輛電動車組電動車組供電供電電氣化電氣化牽引供電和動力照明，直牽引供電和動力照明，直流電力流電力通信信號通信信號有時需要人工有時需要人工獨立完整的通信網獨立完整的通信網運營管理運營管理進、出、折返、越行、交進、出、折返、越行、交會等會等進、出、折返，沒有越行進、出、折返，沒有越行與交會與交會第一節 城市軌道交通信號設備的特點 二、城市軌道交通對信號系統的要求 1.安全性要求高安全性要求高 2.通過能力大通過能力大 3.保證信號顯示保證信號顯示 4.抗干擾能力強抗干擾能力強 5.可靠性高可靠

5、性高 6.自動化程度高自動化程度高 7.限界條件苛刻限界條件苛刻第一節 城市軌道交通信號設備的特點 三、城市軌道交通信號系統的特點 1.具有完善的列車速度監具有完善的列車速度監控功能控功能 2.數據傳輸速率較低數據傳輸速率較低 3.聯鎖關系較簡單但技術聯鎖關系較簡單但技術要求高要求高 4.車輛段獨立采用聯鎖設車輛段獨立采用聯鎖設備備 5.自動化水平高自動化水平高德國紐倫堡地鐵：透過列車前部的擋風玻璃窗，乘德國紐倫堡地鐵：透過列車前部的擋風玻璃窗，乘客們能看到幽深蜿蜒的地鐵隧道，仿佛進入時光隧客們能看到幽深蜿蜒的地鐵隧道，仿佛進入時光隧道道 紐倫堡無人駕駛列車控制中心紐倫堡無人駕駛列車控制中心

6、工作人員可以通過計算機屏工作人員可以通過計算機屏幕和巨大的壁式監控器監視自動運行狀況，幕和巨大的壁式監控器監視自動運行狀況， 也可以看到整也可以看到整個車廂以及站臺的情況。個車廂以及站臺的情況。 第二節第二節 城市軌道交通信號系統組成城市軌道交通信號系統組成 城市軌道交通的信號系統通常由列車運行自動控制系統（ATC）和車輛段信號控制系統兩部分組成，用于列車進路控制、列車間隔控制、調度指揮、信息管理、設備工況監測及維護管理，由此構成一個高效的綜合自動化系統。Company LogoCompany Logo第二節 城市軌道交通信號系統組成 ATC(Automatic Train Control)（

7、列車自動控（列車自動控制系統）制系統） 包括：包括： ATP(Automatic Train Protection)子系統子系統 ATS(Automatic Train Supervision)子系統子系統 ATO(Automatic Train Operation)子系統子系統 列車運行自動控制系統（列車運行自動控制系統（ATC） ATC包括列車自動防護（ATP）、列車自動運行（ATO）及列車自動監控（ATS）三個系統。系統需設置行車控制中心，沿線各車站設計為區域性聯鎖，其設備放在控制站，列車上安裝有車載控制設備。控制中心與控制站通過有線數據通信網連接，控制中心與列車之間采用無線通信進行信息

8、交換。ATC系統直接與列車運行有關，因此ATC系統中的數據傳輸要求比一般通信系統的安全性、可靠性、實時性更高。Company Logo ATP子系統 對列車運行進行超速防護，對與安全有關的設備實行監控，實現列車位置檢測，保證列車間的安全間隔，保證列車在安全速度下運行，完成信號顯示、故障報警、降級提示、列車參數和線路參數的輸入，與ATS、ATO及車輛系統接口進行信息交換。Company Logo ATO子系統 用于實現“地對車控制”，即用地面信息實現對列車驅動、制動的控制，包括列車自動折返，根據控制中心的指令使列車按最佳工況正點、安全、平穩地運行，自動完成對列車的啟動、牽引、惰行和制動，送出車門

9、和屏蔽門同步開關信號。 使用ATO后，可使列車經常處于最佳運行狀態，高質量地自動駕駛，提高列車運行效率，避免了不必要的、過于劇烈的加速和減速，提高了旅客舒適度、列車正點率以及減少了能耗和輪軌磨損。Company Logo 組成 ATO子系統包括車載ATO單元和地面設備兩部分。地面設備有站臺電纜環線、車-地通信設備以及和ATP、聯鎖系統的接口設備。 ATO還裝有雙向通信系統，使列車能直接與車站內的ATS系統接口，保證實現最佳的運行圖控制。Company Logo ATS子系統主要實現對列車運行的監督和控制，輔助調度人員對全線列車進行管理，包括：調度區段內列車運行情況的集中監視與控制，監測進路控制

10、、列車間隔控制設備的工作，按行車計劃自動控制軌旁信號設備以接發列車，列車運行實跡的自動記錄，時刻表自動生成、顯示、修改和優化，運行數據統計及報表自動生成，設備運行狀態監測，設備狀態及調度員操作記錄，運輸計劃管理等，還具有列車車次號自動傳遞等功能。ATS 工作方式為集中管理，分散控制。Company Logo 組成 ATS 子系統包括控制中心設備和 ATS 車站、車輛段分機。此外，在 ATC 范圍內的各正線控制站各設一套聯鎖設備，正線有岔站原則上獨立設置聯鎖設備，當然也可以采用區域控制方法。Company Logo車輛段聯鎖設備車輛段聯鎖設備 車輛段設一套聯鎖設備，用以實現車輛段的進路控制，并通

11、過 ATS 車輛段分機與行車指揮中心交換信息。車輛段聯鎖設備前期曾采用 6502 繼電集中聯鎖，近來均采用計算機聯鎖。 聯鎖： 為了保證行車安全，通過技術方法，使進路、進路道岔和信號機之間按一定程序、一定條件建立起的既相互聯系，而又制約關系，這種制約關系即聯鎖。Company Logo 1.3 城市軌道交通信號系統的地域分布城市軌道交通信號系統的地域分布 按地域城市軌道交通信號系統分成五部分：控制中心設備、車站及軌旁設備、車輛段設備、試車線設備、車載設備。控制中心設備控制中心設備 控制中心設備屬于 ATS 子系統，是 ATC 的核心。 控制中心設備主要包括中心計算機系統、綜合顯示屏、調度員及調

12、度長工作站、運行圖工作站、培訓/模擬工作站、繪圖儀和打印機、維修工作站、 UPS 及電池。Company LogoCompany Logo西班牙地鐵控制中心內景局部 第三節 城市軌道交通信號系統的地域分布 車站及軌旁設備車站及軌旁設備 車站分集中聯鎖站和非集中聯鎖站。集中聯鎖站一般為有道岔車站，也可能是無道岔的車站。非集中聯鎖站一般為無道岔的車站。有道岔車站根據需要和可能也可以由鄰近車站控制，而成為非集中聯鎖站。Company Logo第三節 城市軌道交通信號系統的地域分布 三、車輛段設備 1.ATS分機：分機：采集內存車庫線的列車占用及進/出車輛段的列車信號機狀態 2.車輛段終端：車輛段終端

13、：兩臺終端與ATS分機相連 3.聯鎖設備：聯鎖設備：車輛段的進路控制 4.維修終端：維修終端：顯示與控制室相同內容及維修、檢測信息 5.信號機：信號機：顯示信號 6.轉轍機：轉轍機：扳動道岔 7.軌道電路：軌道電路：檢查列車的占用和空閑 8.電源設備：電源設備：提供電源第三節 城市軌道交通信號系統的地域分布 四、試車線設備：四、試車線設備：試驗車載ATC設備 五、車載五、車載ATC設備：設備：包括ATP和ATO兩大部分，接收軌旁設備傳送的信息，計算列車運行曲線，測量列車運行速度和行走距離，實行列車運行超速防護和列車自動運行。第四節 城市軌道交通信號系統的功能及實踐 一、聯鎖及其實現一、聯鎖及其

14、實現 聯鎖是車站范圍內進路、信號、道岔之間互相制聯鎖是車站范圍內進路、信號、道岔之間互相制約的關系。約的關系。 聯鎖的基本內容是：聯鎖的基本內容是： （1）進路上個道岔位置必須正確且被鎖閉，進）進路上個道岔位置必須正確且被鎖閉，進路空閑，敵對進路未建立且被鎖閉在未建立狀態，路空閑，敵對進路未建立且被鎖閉在未建立狀態，防護該進路的信號機才能開放。防護該進路的信號機才能開放。 （2）信號機開放后，它們防護的進路上的各道）信號機開放后，它們防護的進路上的各道岔不能轉換，與該進路敵對的所有進路不能建立。岔不能轉換，與該進路敵對的所有進路不能建立。第四節 城市軌道交通信號系統的功能及實踐 二、閉塞及其實

15、現二、閉塞及其實現 通過相鄰車站，線路所、閉塞分區的設備通過相鄰車站，線路所、閉塞分區的設備或人為控制，使列車與列車相互間保持一或人為控制，使列車與列車相互間保持一定時空間隔，以保證列車運行安全的行車定時空間隔，以保證列車運行安全的行車方法稱為行車閉塞法。方法稱為行車閉塞法。第四節 城市軌道交通信號系統的功能及實踐 三、列車控制及其實現三、列車控制及其實現 列車控制包括：列車進路控制和列車速度列車控制包括：列車進路控制和列車速度控制，進路控制由聯鎖設備實現，列車速控制，進路控制由聯鎖設備實現，列車速度控制由度控制由ATC系統實現。系統實現。ATC系統分為系統分為ATP和和ATO兩個技術層次。兩

16、個技術層次。第四節 城市軌道交通信號系統的功能及實踐 四、行車調度指揮及其實現四、行車調度指揮及其實現 列車調度指揮主要包括跟蹤丶列車運行實列車調度指揮主要包括跟蹤丶列車運行實跡的自動記錄丶時刻表管理丶自動排列進跡的自動記錄丶時刻表管理丶自動排列進路丶列車運行自動調整，這些都由路丶列車運行自動調整，這些都由ATS系系統實現。統實現。思考題思考題 （1）與其他交通方式相比，軌道交通具有什么）與其他交通方式相比，軌道交通具有什么優缺點？優缺點？ （2）世界最早的電氣化地鐵在哪里？什么時候）世界最早的電氣化地鐵在哪里？什么時候開始通車的？開始通車的？ （3）請按時間順序寫出中國建設地鐵的城市名）請按

17、時間順序寫出中國建設地鐵的城市名稱（稱（4個城市，包括通車時間）？個城市，包括通車時間）？第五節 我國城市軌道交通的發展中國領土首條鐵路中國領土首條鐵路吳淞鐵路吳淞鐵路 清政府拒絕修筑鐵路 鐵路是工業革命的產物，1825年，世界上首條鐵路在英國建成。但清政府視鐵路如“洪水猛獸”，而李鴻章是清朝高級官員中主動提出修路的第一人。 英商和洋行在上海瞞著道臺擅自修建吳淞鐵路。其為單線，全長145千米，軌距0762米，鋼軌每米重13千克，機車自重15噸，牽引小型客貨車，每小時行駛2432千米。 迫于來自保守派和民間的壓力，清政府出白銀285萬兩，買下吳淞鐵路，拆除后運往臺灣。第五節 我國城市軌道交通的發

18、展中國自建并保存下來的第一條鐵路中國自建并保存下來的第一條鐵路唐胥（唐胥（xu）鐵）鐵路路 1881年6月，唐胥鐵路（唐山至胥各莊 ）開始鋪軌，年末竣工。1882年初，唐胥鐵路啟用，用騾馬牽引車輛，當時被人戲稱為“馬車鐵道”。 唐胥鐵路長92千米，軌重每米15千克，是中國自建并保存下來的第一條鐵路。唐胥鐵路唐胥鐵路中國第一條鐵路中國第一條鐵路西苑鐵路西苑鐵路 中國的第一條鐵路北京西苑鐵路，于光緒十四年（1888年）開始興建，第二年竣工。包括岔道在內全長2330米。從紫光閣的車庫出發，一路北進，穿過福華門，離開中南海進入陽澤門后，沿北海西岸向北，到達極樂世界后轉向東，到鏡清齋前的碼頭而到達終點。

19、西苑鐵路是李鴻章為了說服慈禧修建鐵路，而專門為她修建的鐵路。中國自行設計第一條鐵路中國自行設計第一條鐵路京張鐵路京張鐵路 京張鐵路全長200余公里，要穿越燕山山脈，沿途地勢陡峭，地形險要，施工艱難為它處罕見。這是中國第一條不借助外國，完全由中國工程人員自建的鐵路。 1909年9月24日京張鐵路全線通車。 詹天佑創造性地運用“折返線”原理，在山多坡陡的青龍橋路段，設計了“人字形”（或稱“之字形”）展線方案，使展線坡度降低到千分之三十以下，八達嶺隧道長度減少了一半。京張鐵路京張鐵路詹天佑（詹天佑（1861-1919） 談到中國的軌道交通就必須提到詹天佑 1861年4月23日出生于廣東南海縣。 12

20、歲便離開中國來到美國東部沿海康涅狄格州的紐哈文城赴美留學。 17歲進入耶魯大學雪菲爾科學學院專攻鐵路。 1888年詹天佑受聘為中國鐵路公司工程師，參與修筑（天）津（塘）沽鐵路。 1894年，詹天佑當選為英國土木工程師學會會員（MICE）。 1904年指派詹天佑負責京張鐵路的籌建工程。 辛亥革命期間，孫中山邀請詹天佑協助制訂修建十萬公里大鐵路的計劃。 詹天佑詹天佑 詹天佑是工程技術專家，為官一生，不僅在工程詹天佑是工程技術專家，為官一生，不僅在工程技術上創造出輝煌業績，而且在道德上，也以忠技術上創造出輝煌業績，而且在道德上，也以忠貞愛國，剛正不阿為后世垂范。貞愛國，剛正不阿為后世垂范。 詹天佑逝

21、世后，交通部在京綏鐵路八達嶺附近為詹天佑逝世后，交通部在京綏鐵路八達嶺附近為詹天佑建立銅像、頒給碑文。詹天佑建立銅像、頒給碑文。 “貞石磨崖，刊垂不朽，以案往哲，而勵將來貞石磨崖，刊垂不朽，以案往哲，而勵將來”清末修建鐵路清末修建鐵路 從1876年至1912年的清末36年間，中國共修筑鐵路9968.5公里，其中有21.9公里被拆毀，保存下來的有9946.6 公里。 中國的鐵路有五種軌距，其中以1.435米的標準距為主，有7036.7公里，占總里程的70.68,1.524米的寬軌為1720.5米。窄軌有三種：0.762 米的為9.6公里，1米的為748.3公里，1.067米的為429.7公里。孫

22、中山的孫中山的“大鐵路計劃大鐵路計劃” 孫中山一再向袁世凱表示要：“舍政事，專心致志于鐵路之建設，于十年之內筑20萬里之線。” 他認為：“凡立國鐵路俞多，其國必強而富。（中國）茍能造成鐵路三千五十萬里，即可成為全球第一強國”。 孫中山鐵路計劃的總體目標是使中國成為具有10萬英里鐵路的現代強國。 中華人民共和國成立前夕，舊中國鐵路總里程為21949km。電的出現和運用電的出現和運用 對電的認識可以追溯到很早之前，但真正具有實用意義的是1831年英國科學家Faraday發現的電磁效應，以及1820年法國物理學家證明的電磁作用。這些發現直接導致了發電機和電動機的出現，徹底改變了人類的生活。 1881

23、年首輛有軌電車出現在柏林街頭。 倫敦地鐵是世界上第一條地下鐵道。總長超過400千米。1856年開始修建，1863年1月10日正式投入運營。它長約7.6千米，隧道橫斷面高5.18米、寬8.69米，為單拱形磚砌結構。當時是以蒸汽機車牽引列車。1890年又建成一條地下鐵道，長5.2千米，隧道為圓形，內徑3.103.20米，鑄鐵管片襯砌。用電力機車牽引列車，為世界上第一條電氣化地鐵。 8、軌道交通的衰落、軌道交通的衰落 隨著現代汽車制造業飛速發展和高速公路網的形成，激發了“自主交通”的熱忱奪取了短途運輸的份額； 鐵路內部的“傾扎、競爭”以及“不思上進”，沒有及時將新科技新手段運用于軌道交通領域； 現代

24、航空工業的發展奪走了中遠距離的運輸量。 軌道交通一度每況俞下，日薄西山，陷入了“夕陽產業”的窘境。世界鐵路營業里程（萬公里）世界鐵路營業里程（萬公里）軌道交通的復蘇與再發展軌道交通的復蘇與再發展 人們在長期使用中發現軌道交通有不可替代的優越性。 能耗方面 旅客運輸中的能耗比較： 鐵路：1 公共汽車：1.4 小汽車：7.5 飛機：6.9 貨物運輸中的能耗比較： 鐵路：1 內河水運：1.6 重載汽車: 9.6軌道交通的復蘇與再發展軌道交通的復蘇與再發展 能源方面： 軌道交通車輛可采用煤、核能產生的二次能源電力，而非一定使用石油制品。 環保方面： 采用電力牽引的軌道交通在噪聲、廢氣、塵埃等環保方面更

25、具競爭力。 安全方面： 軌道交通的安全可靠是航空、公路所無法競爭的。如：日本新干線高速鐵道運營以來已運送70億旅客，無一人事故。軌道交通的復蘇與再發展軌道交通的復蘇與再發展 速度方面： 1964年日本北海道新干線聯系了東京和大阪，全長515.4km，光號高速列車運營的最高速度210km，平均速度也達160km，運營時間由剛開始的3小時10分縮短為現在的2.5小時，使得維系兩地的民航被迫關閉。 法國TVG于1989年12月創造了515.3km/h的行車速度記錄。 究竟是飛機快還是火車快的問題又提了出來。9、軌道交通在城市交通中的作用、軌道交通在城市交通中的作用 鐵路還在城市交通中拓展了用武之地。

26、人類文明的發展是從農村到城市，再從城市到農村的過程，世界城市在增加（除美國外）。大城市乃至特大城市不斷涌現，各種交通手段都無法解決堵車、混亂的狀況，只有發展軌道交通，這已成為定論。中國的城市軌道交通中國的城市軌道交通 解放前各大城市都沒有建設地鐵。 有軌電車幾乎和世界同步發展，上海、北京、天津、沈陽、大連、哈爾濱等外延城市都建有有軌電車線路。 由于各種各樣原因，除大連等東北城市外有軌電車線路基本上均拆除。解放后的城市軌道交通解放后的城市軌道交通 思想觀念、決策的問題，我國城市軌道交通的發展一波三折，一直不能真正在城市交通中發揮應有的作用。 北京1968年第一條地鐵通車后近四十年，軌道交通運營里程尚未達到100km。 上海這樣的特大城市解放近四十年剛