1、單元單元2 行車組織基礎行車組織基礎 教學目標：教學目標：1.能正確識別列車運行圖，明確列車運行圖基本要素的意義，知道列車運行圖的編制步驟。2.熟悉行車閉塞法的種類及其行車辦法。3.了解列車開行計劃與列車交路的含義及確定原則。4.了解行車有關規章制度，養成遵章守紀的優良工作作風。 建議學時建議學時：12課時。2.1 列車運行圖列車運行圖一列車運行圖的意義一列車運行圖的意義 1.列車運行圖是列車運行的基礎。列車運行圖規定了各次列車占用區間的順序，在每個車站到達、出發或通過時刻，列車在區間運行時間，以及列車在車站的停站時間和在折返站折返所需時間等。它能直觀地顯示列車在時間和空間上的關系，能直觀的顯

2、示列車在各區間的運行及在各車站停車或通過的狀態 2.列車運行圖是一個綜合性計劃。城市軌道交通是由信號、車輛、通信、線路、機電等多個部門組成的技術密集型的交通系統，它要利用多種技術設備，要求多個部門和工種的協調配合才能完成日常運輸任務。因此，城市軌道交通企業通過列車運行圖將整個運輸生產活動聯系成一個統一的整體，把和列車運行相關的部門組織起來，在保證合理、安全運營的前提下，按照列車運行圖的需要制定各自的生產計劃，并按照一定的程序進行工作，共同保證列車安全、正點運營。 綜上所述，編制一張經濟合理的列車運行圖，對于充分利用軌道交通設備的能力，滿足各時期、各時段旅客運輸的需要，使運能與運量很好的結合，既

3、能方便旅客出行的需要，又能使企業獲得最佳的經濟效益，具有重要的意義。二列車運行圖的識別二列車運行圖的識別（一）列車運行圖的含義 列車運行圖（如圖2-1所示）是利用坐標系原理表示列車運行的一種圖解形式，它是表示列車在各站和區間運行狀態的二維線條圖，能直觀的顯示各次列車在時間和空間上的相互位置和對應關系。 圖2-1中，它的各部分的含義說明如下： 1.橫坐標：表示時間，按要求用一定的比例進行時間劃分。 2.縱坐標：表示距離，根據區間實際里程，采用規定的比例，以車站中心線所在位置進行劃分。 3.垂直線：一簇平行的等分線，表示時間等分段。 4.水平線：是一簇平行的不等分線，表示各個車站中心線位置，一般叫

4、做站名線。它的確定主要有兩種方法： 列車運行圖 (1)按區間實際里程比率確定：即按照整個區段各個車站實際里程的比例來確定站名線的位置。采用這種方法，列車運行圖上的站間距能完全反映實際情況，能明顯表示出站間距的大小。但是由于各區間線路和橫縱斷面的不同，列車運行的速度也不相同，列車在整個區段的運行線是一條折線。這樣畫出來的列車運行圖非常不美觀，并且不利于發現區間運行時分上的差錯，所以城市軌道交通企業一般不采用此種方法。 (2)按區間運行時分比率確定：即按照整個區段內各車站間列車運行時分的比例來確定站名線的位置。采用這種方法，雖然不能表示出站間距的大小，但是在列車運行圖上的運行線基本上是一條斜直線，

5、這樣既美觀，又可以直觀的發現列車在區間運行時分上的差錯，因此大多數企業采用此種方法。 5.斜線：列車運行的軌跡，即運行線。一般以下斜線表示下行列車，上行線表示上行列車。 6.車次：列車運行圖上每次列車規定有自己的車次。一般來說，上行為偶數，下行為奇數。 其實，根據橫縱坐標表示的變量不同，我們城市軌道交通企業所運用的運行圖主要有兩種形式，不同的企業根據實際情況會采用不同形式的運行圖。一種是橫坐標表示時間，縱坐標表示距離（如圖2-1所示）。我們目前大多數城市軌道交通的運行圖都采用這種形式。 另一種是橫坐標表示距離，縱坐標表示時間。這時，運行圖上橫線表示時間，豎線代表車站中心線。有個別的地鐵企業采用

6、此種類型運行圖（如圖2-2所示）。 橫坐標表示距離，縱坐標表示時間的列車運行圖（二）列車運行圖的有關符號 列車運行圖是記錄列車運行實際情況的圖表，它采用不同的線條和符號表示列車運行的有關信息，國內部分城市軌道交通一般采用如下的表示方法： 1.列車運行圖上的列車運行線 見表2.列車運行圖上的有關表示符號（1）列車始發（如圖23所示） （2）列車終到（如圖24所示）（3）列車由鄰線轉來（如圖25所示）（4） 列車開往鄰線（如圖26所示） （5）列車合并運行時，在紅色實線下方加紅色虛線（如圖27所示）（6）列車反方向運行時，在反方向運行區間的運行線上填寫車次及“反”字（如圖28所示） （反）（反）（

7、7）列車折返（如圖29所示）（8）列車不停站通過，在列車運行線上方加帶箭頭的紅色短實線（如圖210所示）（9）列車停站超時，圖解實際站停時間，并注明原因（如圖211所示） （原因）（10）列車在區間停車，圖解停車時間，并注明原因（如圖212所示） （原因） 注：列車早點紅筆畫圈，圈內注明早點時分。列車晚點藍筆畫圈，圈內注明晚點時分，晚點原因應簡略注明。且有關施工、封鎖線路、設備故障、控制權下放等要在運行圖中注明事項和原因。 （三）列車運行圖的格式 為了適應不同的列車運行需要，列車運行圖按照時間的劃分不同，主要有以下四種基本格式： 1.一分格運行圖（如圖2-13所示），它的橫軸以一分鐘為單位用豎

8、線進行等分。此種運行圖主要在地鐵、輕軌線路采用。2.二分格運行圖（如圖2-14），它的橫軸以二分鐘為單位用豎線進行等分。此種運行圖主要在市郊軌道交通線路采用。 3.十分格運行圖（如圖2-15所示），它的橫軸以十分鐘為單位用豎線進行等分，并且在運行圖上需標注10min以下的數字。此種運行圖主要在軌道交通運輸企業采用。 4.小時格運行圖（如圖2-16所示），它的橫軸以一小時為單位用豎線進行等分，并且在運行圖上標注60min以下的數字。此種運行圖主要在編制旅客列車方案圖、機車周轉圖時采用。 （四）列車運行圖的分類 根據線路的技術設備、列車運行速度、上下行的列車數量、列車的運行方式的不同，列車運行圖可

9、以分為不同的類型。 1.按區間正線數目不同分類 (1)單線運行圖（如圖2-15所示）。在單線區段上，上 下行方向的列車都在同一正線上運行，兩個方向的列車必須在車站進行交會。單線運行圖多數在運量不大的市郊軌道交通運用。 (2)雙線運行圖（如圖2-13所示）。在雙線區段上，上下行方向的列車分別在各自的正線上運行，兩個方向的列車運行互不干擾。絕大多數地鐵、輕軌都采用此種類型的運行圖。 (3)單雙線運行圖(如圖2-17所示)。單線區段和雙線區段分別按照單線和雙線運行圖的特點鋪畫運行圖。圖2-17 單雙線運行圖 2.按列車的運行速度不同分類 (1)平行運行圖（如圖2-18所示）。在同一區段內，同一方向的

10、列車運行速度相同，因此運行圖中列車運行線是相互平行的，并且在該區段內列車無越行。一般地鐵、輕軌所用運行圖都是此種類型。 (2)非平行運行圖（如圖2-19所示）。列車運行圖中鋪畫有不同速度和不同類型的列車，因此運行圖中的運行線相互不平行。在城市軌道交通系統中，市郊軌道交通會采用此種類型運行圖。 3.按上下行列車數量不同分類 (1)成對運行圖（如圖2-18所示）。在這種運行圖上，上下行兩個方向列車的數目是相等的。 (2)不成對運行圖（如圖2-17所示）。在這種運行圖上，上下行兩個方向列車的數目是不相等的。城市軌道交通上下行列車數目基本相等，大都采用成對運行圖，只有在上下行方向運量不相等的個別區段，

11、才采用不成對運行圖。圖2-19非平行運行圖 4按列車運行方式不同分類 （1）連發運行圖（如圖2-20所示）。在這種運行圖上，同方向列車的運行是以站間區間為間隔的。在單線區段采用這種運行圖時，在連發的一組列車之間不能再鋪畫對向列車。圖2-20連發運行圖（2）追蹤運行圖（如圖2-21所示）。在這種運行圖上，同方向列車的運行是以閉塞分區為間隔的，一個站間區間內允許幾列列車同時運行。目前，大多數地鐵、輕軌采用這種追蹤運行圖。圖2-21追蹤運行圖 以上分類，都是針對列車運行圖的某一特性進行區分的。實際上，在每張列車運行圖都有若干方面的特點。例如圖2-21所示，它是雙線、平行、成對和追蹤運行圖。三列車運行

12、圖的基本要素三列車運行圖的基本要素 根據列車運行圖的特殊性，可以將列車運行圖分為不同的種類。而列車運行圖的共性，則是組成列車運行圖的各項基本的要素。這些要素的實質就是把列車的運行過程中按空間或時間上銜接的特征劃分為若干單項作業。在編制列車運行圖之前，我們首先要確定這些基本要素。 列車運行圖包含很多要素，我們這里主要介紹以下幾種要素：列車區間運行時分、列車停站時分、列車折返時分、調車時分、追蹤列車間隔時間等。 1.列車區間運行時分。指相鄰兩個車站之間的運行時間標準。即列車由某站啟動不再停車，按規定速度運行至另一站完全停穩這一系列作業所需要的時間。這個時間的確定是以牽引計算為理論依據，并結合查標和

13、列車試運行的方法進行確定的。在實際運行中，由于列車性能、列車重量、乘務員駕駛熟練程度的不同等原因，實際的區間運行時分與牽引計算值之間是存在一定誤差的。但隨著時間的推移，在適當的條件下，可以對區間運行時分進行修正，達到充分發揮各項設備的能力，來滿足運營的需要。 2.列車停站時分。指列車在中間站辦理乘客乘降作業所需要的停車時間標準。列車停站時間應在滿足客運組織的前提下，盡可能的壓縮，以提高線路通過能力和旅行速度。影響列車停站時間的因素主要有：車站上下車人數、平均上（下）一個乘客所需時間、開關門時間、車門和屏蔽門的不同步時間、確認車門關妥與信號顯示時間、司機反應時間等。3.列車折返時分。列車折返是指

14、列車到達終點站后轉線運行。折返時分的確定不僅是列車運行圖中的一個重要因素，而且是實際行車組織工作中非常重要的一環。列車折返能力直接決定著一條線路的通過能力。列車折返時分的確定也要要根據折返線設置的不同、折返方式的不同進行分別計算。目前，列車折返方式主要有站前折返和站后折返兩種。站后折返是利用站后盡端的折返線進行折返，站前折返是利用站前渡線進行折返。不同折返方式所進行的作業不同，導致列車折返時分的不同。 4.調車時分。指辦理調車作業所需要的時間標準。這里所講的調車時分，主要是指列車從車輛段運行至正線車站的時間。這段時間主要包括列車在車輛段與正線防護信號機間的運行時間、列車在正線防護信號機與列車始

15、發站間的運行時間。 5.追蹤列車間隔時間。在采用自動閉塞、超度防護自動閉塞線路的一個站間區間內，同方向有兩列列車以閉塞分區為間隔運行，稱為追蹤運行。追蹤運行的兩列列車在運行過程中相互不受干擾的最小間隔時間稱為追蹤列車間隔時間。追蹤列車間隔時間的大小，和信號類型、列車性能、線路狀況、行車組織方法等因素有關，但是隨著科學技術的不斷發展，能夠實現更小的列車間隔的移動閉塞是城市軌道交通發展的趨勢。 四列車運行圖的編制四列車運行圖的編制 隨著城市軌道交通客運量的不斷增長，尤其是當軌道交通形成網絡之后，客運量的增長日益顯著，同時運輸市場不斷發展變化，各項新技術、新設備的使用和運輸組織工作的不斷改進，列車運

16、行速度的不斷提高，因此每經過一定的時期，就要重新編制一次列車運行圖。 （一）編圖要求 列車運行圖的編制應符合以下要求： 1確保行車安全。列車運行圖應符合各種行車規章的有關規定，嚴格遵守行車作業程序和時間標準。 2.合理運用設備。列車運行圖應充分利用線路的通過能力，達到運力與運量的匹配，在滿足客流需求的同時，注意提高車輛滿載率和旅行速度。 3.優化運輸產品。列車運行圖應根據客流的特點，開行運行間隔、編組數量、站停次數和旅行速度不同的列車，以吸引客流。列車運行圖應合理規定列車的到達、出發時刻，合理規劃停站時間，縮短乘客出行時間。另外，應注意與其它交通運輸工具的相互銜接配合。 4.配合站段工作。列車

17、運行圖應安排列車均衡交錯到達換乘站使車站作業能力比較均衡。合理安排各種列車。 （二）列車運行圖的編制步驟 列車運行圖的編制由運營管理部門負責組織，大體經過以下步驟完成： 1.按要求和編制目標確定編制列車運行圖的注意事項。 2.收集編圖資料，對有關問題組織調查研究和試驗。 這里編圖資料主要有：全線各區段分時班次計劃，列車最小運行間隔，列車在區間計劃運行時分，列車在各站的計劃停站時間，列車在折返站/折返線上的折返及停留時間，列車出入車輛段的時間標準，可用列車或動車組的數量，換乘站能力及其使用計劃，首班車時間和末班車時間，列車交路計劃，供電系統作業標準及計劃，乘務組工作制度、乘務組數量及工作時間標準

18、，現行列車運行圖執行情況分析及改進意見，沿線設備運用及進路沖突數據等。 3.編制列車運行方案圖。編制列車運行方案圖是列車運行圖編制工作中一項十分重要的工作。它主要為了解決以下問題： （1）方便乘客。方便乘客是衡量城市軌道交通運輸企業服務水平的一個重要標志，具體表現為乘客時間的節約。因此，在編制列車運行方案圖時，要認真排定頭班車和末班車的發、到時刻，并注意與其他交通工具的銜接配合；合理規定列車停站站名、停站時間以及列車在區間內的運行時間，以提高運行速度和減少旅客乘車時間；換乘站應安排好列車的到發時刻，使幾條線路列車合理的銜接配合，減少乘客在車站的換乘時間。 （2）經濟合理地使用車輛。在車輛不足或

19、客流量增長較快的情況下，充分挖掘潛力，加速車輛周轉，對城市軌道交通運輸有著重大的意義。減少運用車組數可以采用適當壓縮列車在折返站的停留時間，合理安排列車回段檢修等方法。（3）列車運行與車站客運作業過程的協調。在運營高峰時間，通常行車密度比較大，在采用島式站臺的車站上，如兩個方向或幾個方向的列車同時到達，會造成車站內的擁擠。因此，為避免車站客運組織工作出現困難，在鋪畫列車運行方案圖時，應安排不同方向的列車在車站交錯到達。（4）列車運行與車輛段有關作業的協調。在城市軌道交通中，車輛的列檢作業是我們必須考慮的問題之一。在保證有足夠作業時間的同時，也要盡可能使各個車組在列車運行圖上連續運行的周期數大體

20、均衡。 征求調度部門、行車和客運部門、車輛部門意見，進行必要調整； 根據列車運行方案，鋪畫詳細列車運行圖，編制列車運行時刻表和編制說明。 在一分格的列車運行圖上鋪畫每一條列車運行線，即根據列車運行方案圖和有關資料，詳細規定列車在每個車站的到達、出發和通過時刻，以及在區間的運行時分和折返站折返時間等。在鋪畫詳圖時，可以按照需要對方案圖所擬定的列車運行線進行適當的調整。 編制分號運行圖。為適應運量波動需要應編制分號運行圖，一般地，城市軌道交通列車運行圖可以按照周一到周四、周五、周六周日、十一黃金周等情況進行分號編制，以適應不同運量的需要。 列車運行圖編制質量的檢查。列車運行圖編制完成后，必須對列車

21、運行圖進行全面的質量檢查，檢查的主要內容有：運行圖上鋪畫的列車數和折返列車數是否符合要求；列車運行線的鋪畫是否符合規定的各項作業時間標準；換乘站的列車到發密度是否均衡；列車乘務員的工作和休息時間是否符合規定的時間標準等。 計算列車運行圖指標。通過檢查確認的運行圖滿足規定的要求之后，還要計算列車運行圖的各項指標。主要有：列車列數和折返列車數、旅客輸送能力、高峰小時運用列車數、全日車輛總走行公里、車輛日均走行公里、車輛全周轉時間、車輛周轉時間、技術速度、旅行速度、滿載率、列車正點率、平均運距等。 將編制完畢的列車運行圖、時刻表和編制說明報有關部門審核批準執行。 （三）實行新圖前的準備工作 列車運行

22、圖經過最后批準后，為了保證新圖能夠正確、順利的實行，必須在實行新圖前進行以下準備工作： 1.發布實行新圖的命令； 2.印刷并分發列車運行圖和列車時刻表； 3.擬定執行新圖的技術組織措施； 4.組織有關人員學習新圖； 5.根據新圖的規定，組織各站段修訂行車工作細則； 6.做好車輛和司乘人員的調配工作。 2.2 行車閉塞法行車閉塞法一行車閉塞法概述一行車閉塞法概述（一）行車閉塞法概念 兩站之間的線路稱為區間。列車在區間運行，必須區間空閑，而且必須杜絕其對向和同向同時有列車運行的可能，即必須從列車的頭部和尾部進行防護。因此，為了安全、準確、迅速、協調地完成運輸生產任務，軌道交通部門在行車管理上設置了

23、一套行車設備和相應的行車組織制度，用來控制軌道車輛的運行，這種為確保列車在區間運行安全而采取一定措施的方法稱為行車閉塞法，簡稱閉塞。 (二)行車閉塞法作用 控制軌道車輛與軌道車輛之間保持一定安全距離，以保證軌道車輛安全運行。(三)區間行車組織的基本方法 為了保證軌道車輛的安全運行，就得設法把兩軌道車輛分開。到目前為止，普遍采用的方法是隔離法。隔離法共有兩種形式：一種是空間間隔法，一種是時間間隔法。在正常情況下，一般采用空間間隔法。 1空間間隔法：在軌道交通正線上每隔相當距離設立一個車站、自動閉塞通過信號機，這樣把正線劃分為若干個區間，在同一時間里，同一空間內只準許一個軌道車輛運行的辦法。 2時

24、間間隔法：實際上是一種不確切的空間間隔法。即在一個區間內，用規定的時間將同方向運行的軌道車輛彼此間隔開運行，以達到軌道車輛之間的空間間隔。由于時間間隔法沒有設備上控制，容易發生人為的行車事故，安全性較差。所以，時間間隔法不能確保行車安全，原則上不采用該方法，只有在特殊情況下（如臨時性的緩和軌道車輛堵塞、事故起復后的車流疏散、一切電話中斷時的行車等）采用。 （四）閉塞區間的劃分 區間與站內的劃分，是行車組織工作的一項重要內容，也是劃定責任范圍的依據。列車進入不同地段時必須取得相應的憑證或準許，在我國，列車占用區間的憑證通常為車站出站信號機的準許顯示或目標點和速度碼。在城市軌道交通線路上采用的閉塞

25、方式不同，閉塞區間的劃分也不相同。閉塞區間的劃分如圖222、圖223、圖224、圖225所示。圖222 單線線路區間的劃分圖223 雙線線路區間的劃分圖224 雙線線路自動閉塞分區的劃分圖225 移動閉塞線路閉塞分區的劃分 采用站間閉塞時，在單線上以兩個車站的進站信號機機柱的中心線為車站與區間的分界線；在雙線或多線上，分別以各線路的進站信號機機柱或站界標的中心線為車站與區間的分界線。兩站間的線路區段稱為站間區間。 采用大區間閉塞時，并非所有的車站都是閉塞區間的分界點，通常根據作業需要將某些大站（或重要車站）設置為閉塞區車站，兩閉塞區車站之間的線路區段稱為大區間，其他車站則為大區間內的閉塞分區分

26、界點。 采用移動閉塞時，是以同方向保持最小運行間隔的前行列車尾部和追蹤列車頭部為活動閉塞區間的分界線。（五）閉塞制式的實現 閉塞就是用信號或憑證來保證列車按照空間間隔制運行的技術方法。空間間隔制就是前行列車和追蹤列車之間必須保持一定距離的行車方法。從各種不同的角度閉塞可以有各種不同的分類，總的說可分為站間閉塞和自動閉塞兩大類。 1.站間閉塞 站間閉塞就是兩站間只能運行一列車,其列車的空間間隔為一個站間。按技術手段和閉塞實現方法又可分為:電話閉塞、路簽閉塞，路牌閉塞、半自動閉塞、自動站間閉塞。 電話閉塞把它作為一種最終的備用閉塞。路簽和路牌閉塞在我國已經淘汰。 半自動閉塞就是人工辦理閉塞手續，列

27、車憑信號顯示發車后，出站信號機自動關閉的閉塞方法。其特征為：站間只準走行一列車；人工辦理閉塞手續；人工確認列車完整到達和人工恢復閉塞。 自動站間閉塞就是在有區間占用檢查的條件下，自動辦理閉塞手續，列車憑信號顯示發車后，出站信號機自動關閉的閉塞方法。其特征為：有區間占用檢查設備；站間區間只準走行一列車；辦理發車進路時自動辦理閉塞手續；自動確認列車到達和自動恢復閉塞。 2.自動閉塞 自動閉塞就是根據列車運行及有關閉塞分區狀態自動變換信號顯示，而司機憑信號行車的閉塞方法。其特征為：把站間劃分為若干閉塞分區，有分區占用檢查設備，可以憑通過信號機的顯示行車，也可憑機車信號或列車運行控制的車載信號行車；站

28、間能實現列車追蹤；辦理發車進路時自動辦理閉塞手續，自動變換信號顯示。 從保證列車運行而采取的技術手段角度來看，自動閉塞可分兩大類：傳統的自動閉塞和裝備列車運行自動控制系統的自動閉塞。 (1)傳統的自動閉塞 傳統的自動閉塞屬固定閉塞的范疇，一般設地面通過信號機，裝備有機車信號，保證列車按照空間間隔制運行的技術方法是用信號或憑證來實現的。傳統的自動閉塞通常就稱自動閉塞，在此因為要與裝備列車運行控制的自動閉塞以區分，故冠以傳統的自動閉塞之稱。目前，傳統的自動閉塞一般適用于列車最高運行速度在160km/h及以下，它可分為：三顯示自動閉塞、四顯示自動閉塞、多信息自動閉塞。(2)裝備列車運行控制系統的自動

29、閉塞 列車運行自動控制系統（簡稱列控系統）保證列車按照空間間隔制運行的技術方法是靠控制列車運行速度的方式來實現的。 從閉塞制式的角度來看，裝備列車運行控制系統的自動閉塞可分為三類：固定閉塞、準移動閉塞（含虛擬閉塞）和移動閉塞。稱為準移動閉塞，說明它還不是移動閉塞，所以有時仍把它歸入固定閉塞。 固定閉塞：列控系統采取分級速度控制模式時，采用固定閉塞方式。運行列車間的空間間隔是若干個閉塞分區，閉塞分區數依劃分的速度級別而定。一般情況下，閉塞分區是用軌道電路或計軸裝置來劃分的，它具有列車定位和占用軌道的檢查功能。固定閉塞的追蹤目標點為前行列車所占用閉塞分區的始端，后行列車從最高速開始制動的計算點為要

30、求開始減速的閉塞分區的始端，這兩個點都是固定的，空間間隔的長度也是固定的，所以稱為固定閉塞。 準移動閉塞：準移動閉塞方式的列控系統采取目標距離控制模式（又稱連續式一次速度控制）。目標距離控制模式根據目標距離、目標速度及列車本身的性能確定列車制動曲線，不設定每個閉塞分區速度等級，采用一次制動方式。準移動閉塞的追蹤目標點是前行列車所占用閉塞分區的始端，當然會留有一定的安全距離，而后行列車從最高速開始制動的計算點是根據目標距離、目標速度及列車本身的性能計算決定的。目標點相對固定，在同一閉塞分區內不依前行列車的走行而變化，而制動的起始點是隨線路參數和列車本身性能不同而變化的。空間間隔的長度是不固定的，

31、由于要與移動閉塞相區別，所以稱為準移動閉塞。 虛擬閉塞：是準移動閉塞的一種特殊方式，它不設軌道占用檢查設備，采取無線定位方式來實現列車定位和占用軌道的檢查功能，閉塞分區是以計算機技術虛擬設定的，僅在系統邏輯上存在有閉塞分區和信號機的概念。虛擬閉塞除閉塞分區和軌旁信號機是虛擬的以外，從操作到管理等，都等效于準移動閉塞方式。虛擬閉塞方式非常有條件將閉塞分區劃分得很短，當短到一定程度時，其效率就接近于移動閉塞。移動閉塞是全球鐵路及軌道交通信號界公認的最先進的信號系統，國際上已有不少城市開始采用移動閉塞：這種新技術對現有的城市軌道交通列車控制系統進行更新，我國武漢軌道交通一號線、廣州地鐵三號線等城市軌

32、道交通線路也采用了移動閉塞。該技術的應用，對保證行車安全、縮短列車運行間隔、提高線路通過能力均可起到重要作用，也給運營部門帶來良好的經濟效益和社會效益。因此采用移動閉塞方式是城市軌道交通發展的一種趨勢。 城市軌道交通列車間隔控制（即閉塞）均由列車運行自動完成，故為自動閉塞。由于采用了ATC系統，各個軌道電路區段（即閉塞分區）均不設通過信號機，而由車載ATP系統予以顯示。也沒有鐵路那樣專用的閉塞設備的概念，閉塞作用由ATP系統完成。 準移動閉塞和移動閉塞ATC系統可以實現較大的通過能力，對于客運量變化具有較強的適應性，可以提供線路利用率，具有高效運行、節能燈作用，并且控制模式與列車運行特性相近，

33、能較好地適應不同列車的技術狀態，其技術水平較高，具有較大的發展前景。雖然固定閉塞ATC系統技術水平相對較低，但由于可滿足2min通過能力的行車要求，且價格相對低廉，因此也宜選用。根據實際情況，因地制宜選擇三種不同制式的ATC系統是完全必要的。二傳統自動閉塞二傳統自動閉塞（一）傳統自動閉塞設備概況及作用原理 1.設備概況 自動閉塞是依靠運行中軌道車輛自動完成閉塞作用的一種設備，將兩端車站的區間正線劃分為若干個閉塞分區，每個閉塞分區的起點設置一個通過色燈信號機進行防護。由于每個閉塞分區都裝設軌道電路，因而能夠準確反映軌道車輛的運行情況和鋼軌的完整與否，并及時通過色燈信號機顯示出來，向接近它的軌道車

34、輛指示運行條件。因為出站信號機的關閉與通過色燈信號機的顯示變化是隨著軌道車輛的運行通過軌道車輛自動控制的，不需要人工操縱（但出站信號機的開放一般仍由車站值班員在排列進路時完成，只有當連續放行通過軌道車輛時，才改由軌道車輛運行控制），所以叫自動閉塞。 下面以三顯示自動閉塞區段為例，介紹自動閉塞設備概況。車站值班室設有操縱臺，操縱臺上裝有各種表示燈、信號機復示器及操作按鈕等設備，如圖2-26所示：圖2-26 自動閉塞設備概況 可見，處在自動閉塞區段的車站其控制臺上除有站內線路、信號機的有關表示外，還有鄰近車站的兩個閉塞分區的占用情況表示，即第一、第二接近及第一、第二離去，以使車站值班員了解軌道車輛

35、在臨近車站閉塞分區的運行情況。出站信號機的開放受第一、第二離去占用的限制。車站值班員在開放出站信號機發車前，須確認第一、第二遠離分區的空閑情況。根據軌道車輛性質和閉塞分區占用情況，才能開放出站信號機。2作用原理 由圖2-27可見，每一閉塞分區構成一個獨立的軌道電路。當分區內無軌道車輛占用時，軌道繼電器有電吸起。當軌道車輛在閉塞分區1G內運行時，由于軌道繼電器1GJ被軌道車輛的輪對短接，它的前接點斷開，繼電器接通后接點，使1號信號機顯示紅燈。表示該閉塞分區有車占用。3G內無車，使軌道繼電器3GJ有電吸起，又因軌道繼電器1GJ接點落下，使3GJ前接點閉合而接通3號信號機的電路，使3號信號機亮黃燈，

36、表示它所防護的閉塞分區空閑，要求后行軌道車輛注意運行，前方只有一個閉塞分區空閑。5號通過信號機由于軌道繼電器5GJ、3GJ都在吸起狀態，通過軌道繼電器5GJ和3GJ的前接點閉合綠燈電路而亮綠燈，準許后行軌道車輛按規定速度運行，前方至少有兩個閉塞分區空閑，其余依次類推。當線路上的鋼軌折斷時，由于軌道電路斷電，繼電器失磁釋放銜鐵，使信號機顯示紅燈。所以能更好地保證行車安全。 圖2-27 自動閉塞作用原理（二）傳統自動閉塞法的類型 1.三顯示自動閉塞 紅色燈光：前方閉塞分區有車占用，停車，不準越過信號機； 黃色燈光：前方僅有一個閉塞分區空閑，減速通過； 綠色燈光：前方至少有兩個閉塞分區空閑，按規定速

37、度通過； 三顯示自動閉塞在綠色燈光條件下，至少有兩個閉塞分區空閑可供列車占用。因此，列車基本上是在綠色燈光或黃色燈光下運行。可以保持較高速度運行，或只需要短暫減速運行。適合于客貨列車混行的鐵路系統。2.四顯示自動閉塞 紅色燈光：前方閉塞分區有車占用，停車，不準越過信號機； 黃色燈光：前方僅有一個閉塞分區空閑，低速列車減速通過； 綠黃色燈光：前方有兩個閉塞分區空閑，高速列車減速通過； 綠色燈光：前方至少有三個閉塞分區空閑，按規定速度通過； 四顯示自動閉塞保證列車在綠色燈光條件下運行，可以充分發揮列車運行速度，比較適合于較高速度的鐵路區段或城市軌道交通系統。 3.多信息自動閉塞也稱多顯示自動閉塞，

38、是對四顯示及以上自動閉塞的統稱。多于四顯示時，往往地面通過信號機不具備多顯示的條件，而以機車信號顯示為主。 各種顯示類型如圖2-28所示。 圖2-28 各種顯示類型示意圖（三）自動閉塞區間列車運行間距與發車間隔時間 前后列車在區間內運行間距越大，通過能力越差，但運行安全程度越高，列車的運行速度也可發揮到最佳點。同樣，在自動閉塞區段，車站向區間按一定的間隔時間連續發車，發車間隔時間越長，線路通過能力就越低，但安全可靠性提高；發車間隔時間越短長，則線路通過能力就越大，但必須保證續行列車與前行列車有安全的間隔距離，這個安全距離可以由自動閉塞的制式來決定。 由于自動閉塞每個閉塞分區均裝有軌道電路，因此

39、，可以比較準確地表示前方列車的位置，繼而向續行列車傳輸比較明確的速度指令，從而保證兩個列車之間既有可靠的安全制動距離，又能保持最短的空間間距，達到最大的通過能力。 某軌道交通系統速度命令控制線，如圖229所示，虛線表示列車占用該分區，1T9T表示各個分區，速度為圖中所示0、20、30、45、55、65、80km/h等，MAS為最大允許速度。 圖229 某軌道交通系統速度命令控制線 當續行列車A進入1T時，如果前行列車B出清2T進入3T，對列車A而言，前方僅有一個2T分區空閑，此間距不滿足最低速度（圖例是20km/h）的制動距離要求，此時1T的軌道電路發送器不發碼（即指示0速度），列車A應停車；

40、當B列車出清3T分區，對A列車而言，已有2T、3T兩個分區空閑，間距已滿足最低速度（20km/h）的制動距離要求。因此，1T發送器向列車A發出20km/h的速度命令，依此類推。當前行列車B已出清8T，進入9T時，則續行列車A若在1T分區，則應收到1T發送器發送的速度命令，當中有7個分區空間的間距，滿足最高速度（80km/h）的安全制動距離要求。三固定閉塞三固定閉塞 固定閉塞將軌道劃分為固定的閉塞分區，不論前車還是后車都是用軌道電路來監測的，所以系統只知道軌道車輛在哪個區段并不知道軌道車輛的具體位置，所以軌道車輛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

41、數幾個速度級的速度碼。 固定閉塞方式無法滿足提高系統能力、系統安全性和互用性的要求。 傳統ATP的傳輸方式采用固定閉塞，通過軌道電路判別閉塞分區占用情況，并傳輸信息碼，需要大量的軌旁設備，維護工作量較大，并存在較多缺點。四準移動閉塞四準移動閉塞 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，而后續列車的定位則采用連續的或稱為移動的方式。準移動閉塞可解釋為“預先設定列車的安全追蹤間隔距離，根據前方目標狀態設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

42、時采用移動和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）的特點，又具有分級（臺階）的性質。若前行列車不動而后續列車前進時，其最大允許速度是連續變化的；而當前行列車前進，其尾部駛過固定區段的分界點時，后續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線或應答器來判斷分區占用并傳輸信息，信息量大；可以告知后續列車繼續前行的距離，后續列車可根據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列車的最大目標

43、制動點仍必須在先行列車占用分區的外方，因此它并沒有完全突破軌道電路的限制。 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線或應答器來判斷分區占用并傳輸信息，信息量大；可以告知后續列車繼續前行的距離，后續列車可根據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列車的最大目標制動點仍必須在先行列車占用分區的外方，因此它并沒有完全突破軌道電路的限制。五移動閉塞五移動閉塞 移動閉塞是一種新型的閉塞制式。它不設固定閉塞區段，前、后兩列車都采用移動式的定位方式。移

44、動閉塞可解釋為“列車安全追蹤間隔距離不預先設定，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、控制技術相結合的列車控制技術，所以國際上有習慣稱為基于通信的列車控制系統CBTC（Communicaition Based Train Contrl）。 移動閉塞可借助感應環線或無線通信的方式實現。早期的移動閉塞系統大部分采用基于感應環線的技術，即通過在軌間布置感應環線來定位列車和實現車載計算機與控制中心之間的連續通信。武漢輕軌一期和廣州地鐵3號線相繼采用基于環線的移動閉塞技術。現今大多數先進的移動閉塞系統已采用無線通信系統實現各子系統間的通信，構成

45、基于無線通信技術的移動閉塞。 （一）移動閉塞的概念 移動閉塞（Moving Block，簡稱MB）是相對于固定閉塞而言的。固定閉塞有固定的閉塞分區，移動閉塞與固定閉塞相比最顯著的特點是取消了以通過信號機分隔的固定閉塞分區。列車間的最小運行間隔距離由列車在線路上的實際運行位置和運行狀態確定，閉塞分區隨著列車的行駛，不斷地向前移動和調整，所以稱為移動閉塞。 移動閉塞的線路取消了物理層次上的閉塞分區劃分，而是將線路分成了若干個通過數據庫預先定義的線路單元，每個單元長幾米到幾十米不等。移動閉塞分區即由一定數量的線路單元組成，單元的數目可隨列車的速度和位置而變化，分區的長度也是動態變化的。 移動閉塞方式

46、的列控系統采取目標距離控制模式（又稱連續式一次速度控制）。目標距離控制模式根據目標距離、目標速度及列車本身的性能確定列車制動曲線，采用一次制動方式。移動閉塞的追蹤目標點是前行列車的尾部，當然會留有一定的安全距離，后行列車從最高速開始制動的計算點是根據目標距離、目標速度及列車本身的性能計算決定的。目標點是前行列車的尾部，與前行列車的走行和速度有關，是隨時變化的，而制動的起始點是隨線路參數和列車本身性能不同而變化的。空間間隔的長度是不固定的，所以稱為移動閉塞。其在追蹤運行運行間隔要比準移動閉塞更小一些，移動閉塞一般是采用無線通信和無線定位技術來實現的。（二）移動閉塞的基本要素 在移動閉塞技術中，閉

47、塞分區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關系，因此，移動閉塞在設計和實現上與固定閉塞有比較大的區別。其中列車定位（Train Position）、安全距離（Safety Dlstance)和目標點(Target Point)是移動閉塞技術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列車定位 在固定閉塞和準移動閉塞中有軌道電路或計軸等設備作為閉塞分區列車占用的檢查，就能粗略地進行列車定位，再配以測速測距就能較細地進行列車定位，最多再加應答器校準坐標。 在移動閉塞中沒有軌道電路等設備作為閉塞分區列車占用的檢查，被控對象基本處于動態過程中，只有了解所有列車的具體

48、位置，以何種速度運行等信息，才能實施對列車的有效控制，所以列車定位技術在移動閉塞系統中就顯得更為重要。 列車定位由地面設備和車載設備共同完成。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，CBTC系統對在線的每一列車，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。 目前，在列車自動控制系統中得到應用的列車定位技術主要有：測速定位法、查詢一應答器法、交叉感應線圈法、衛星定位法。測速定位法的原理是在車輪外側安裝光柵，按車輪旋轉次數與轉角計算出列車的位移。查詢一應答器法是在線路上按一定間隔設置應答器，應答器內存儲了

49、其所在位置的公里標，列車上的查詢無線經過時讀取位置信息。交叉感應線圈法是在線路上敷設軌道電纜，將軌道電纜每隔一定距離交叉一次，利用交叉回線列車可測算出自己的位置。衛星定位法，GPS(Global Positioning System)和GNSS(Global Navigation Satellite System)都是利用導航衛星進行測時和測距，從而實現全球定位功能。 另外還有多普勒雷達法、無線擴頻列車定位、慣性列車定位、航位推算系統定位、漏泄波導法、漏泄電纜法等等。 2安全距離 安全距離是后續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

50、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不發生沖撞。所以，安全距離是移動閉塞系統中的關鍵，是整個系統設計的理論基礎和安全依據。 如圖230所示，可以看出：移動閉塞基本原理為：線路上的前行列車經ATP車載設備將本車的實際位置，通過通信系統傳送給軌旁的移動閉塞處理器，并將此信息處理生成后續列車的運行權限，傳送給后續列車的ATP車載設備。后續列車與前行列車總是保持一個“安全距離”。該安全距離是介于后車的目標停車點和確認的前車尾部之間的一個固定距離。在選擇該距離時，已充分考慮了在一系列最壞情況下，列車仍

51、能夠被安全地分隔開來。 圖230 安全距離示意圖3.列車運行的行車憑證目標點 目標點是列車運行的行車憑證，如同固定閉塞系統中的允許信號，列車只有獲得了目標點，才能夠向前移動。目標點通常是設在列車前方一定距離的某個位置點，一旦設定，即表明列車可以安全運行至該點，但不能超過該點。移動閉塞系統就是通過不斷前移列車的目標點，引導列車在線路上安全運行。 （三）移動閉塞系統的組成和特點 1移動閉塞系統的組成 移動閉塞系統主要包括無線數據通信網、車載設備、區域控制器和控制中心等。如圖231所示是基于通信的CBTC系統框圖。地面和車載設備通過“數據通信網絡”連接起來，構成系統的核心。 無線數據通信是移動閉塞實

52、現的基礎。通過可靠的無線數據通信網，列車將位置、車次、列車長度、實際速度、制動潛能和運行狀況等信息以無線的方式發送給區域控制器；區域控制器追蹤列車并通過無線傳輸方式向列車發送移動授權。車載設備包括無線電臺、車載計算機和其他設備（如傳感器、查詢器等）。列車將采集到的數據（如機車信息、車輛信息、現場狀況和位置信息等）通過無線數據通信網發送給區域控制器，以協助完成運行決策；同時對接收到的命令進行確認并執行。 目前，國內軌道交通行業主要采用的是Seltrac MB移動閉塞系統，如武漢城軌交通一號線是第一個開通的移動閉塞式ATC系統。 圖231 典型的CBTC系統結構框圖ATS系統聯 鎖CBTC地面設備

53、數據通信網絡CBTC車載設備列車運行控制列車子系統至相鄰聯鎖系統相鄰CBTC地面設備 Seltrac列車自動控制系統是阿爾卡特(Alcatel)公司研制的一套基于通信的列車自動控制系統，它采用移動閉塞原理，以電纜環線作為車地雙向信息傳輸方式，集ATP、ATS、ATO于一身，實現對列車運行的安全控制。 典型的Seltra移動閉塞系統主要由三個控制層次，共5個子系統構成，如圖232所示. 管理層，由系統管理中心(SMC)子系統構成，主要實現ATS功能，對列車進行自動監督和實現調度管理。 操作層，由列車控制中心(VCC )子系統構成，負責計算列車的安全運行間隔。它綜合來自車載控制器(VOBC)的列車

54、位置、速度、運行方向信息和來自車站控制器(STC)的軌旁設備（如道岔等）的狀態信息，實現列車的運行和軌旁設備的聯鎖，達到在移動閉塞運行方式下控制列車安全運行的功能。 執行層由車站控制器STC、車載控制器VOBC和感應環線3個子系統構成，負責解釋和執行VCC發來的控制命令，并向VCC報告所轄設備的狀態信息。其中STC負責對軌旁設備(道岔、計軸器、站臺發車表示器、站臺屏 蔽門等)的控制和信息采集；VOBC則對列車的運行進行控制并反饋列車的狀態信息；而感應環線則是列車和VCC間通信的傳輸介質，同時系統利用環線電纜、環線電纜交叉以及VOBC中的轉速計實現對列車的定位。 2移動閉塞系統的特點 移動閉塞與

55、傳統的固定閉塞相比較具有以下特點：（1）線路沒有固定劃分的閉塞分區，列車間隔是動態的，并隨前一列車的移動而移動。（2）列車間隔是按后續列車在當前速度下所需的制動距離，加上安全余量計算和控制的，這樣可確保不追尾。（3）制動的起點和終點是動態的，軌旁設備的數量與列車運行間隔關系不大。（4）可實現較小的列車運行間隔。（5）采用地車雙向數據傳輸，信息量大，易于實現無人駕駛。圖232 移動閉塞系統框圖（四）移動閉塞系統的主要運行模式及行車辦法 國內軌道交通行業采用的主要是SELTRAC MB移動閉塞系統，它可以提供兩種主要運行模式，即列車自動控制(Automatic Train Contrl，簡稱ATC

56、)模式和后退模式。 1列車自動控制模式 ATC模式下，系統根據SELTRAC移動閉塞原理自動地控制列車，司機的干預最少。該模式是ATC系統和列車運營服務的常用工作模式。 正常運營條件下，列車的運行由車輛控制中心進行控制，列車在ATC系統控制下自動地在整個線路上運行，司機僅對運行進行監視。ATC系統將在車場邊界轉換軌處進行列車自檢，并在自檢成功后使其自動投入到正線運營當中。退出運營的列車將自動返回到車場邊界轉換軌，車場的列車自動監控子系統(Automatic Train Supervision，簡稱ATS)從這里控制列車進入車場。 （1）信息傳輸路徑 ATC模式下的信息傳輸路徑如圖232所示。（

57、2）進路與道岔控制 ATC模式下，VCC負責列車的安全間隔和運行（安全運行還包括對道岔的操作）。VCC按照SMC中執行的時刻表（或運行線）正確排列進路。 當列車按所分配的進路前進時，VCC將在列車前方預留相應的軌道及道岔，并在允許列車通過之前命令SRC轉換道岔到所需位置。當VCC確認列車已從相關軌道及道岔出清，頂留取消。 一旦中心調度員在中心控制室的VCC終端上設置了人工進路預留（MRR）或者調度員人工單獨預留道岔命令，系統就不會自動轉換道岔。 （3）信號顯示與計軸狀態 ATC模式下，信號機顯示藍色以提醒司機信號機防護區域是“自動”區域，人工列車（限制人工或非限制人工）禁止通過。ATC模式下，

58、ATC系統不會在信號機上顯示其他燈光。 計軸器在ATC模式下仍然工作，但其檢測的列車定位信息將不返回給VCC，即計軸狀不參與ATC模式下的聯鎖邏輯。（4）運行方式 列車可在ATO駕駛模式、人工保護駕駛模式以及無人駕駛模式下運行。 ATC模式下，VCC對站臺緊急停車按鈕以及中央緊急停車按鈕的按下進行響應。 ATC系統有能力使列車在線路的任何區域上雙向運行。雙向運行可以有效應對線路的任何部分由于特殊原因（如軌道阻塞）而采取的自動變更運行。與正向運營一樣，反向運行時信號系統提供ATP、ATO及ATS的功能。2后退模式 后退模式可以使列車人工駕駛（限制人工或非限制人工）運行，是考慮到ATC系統設備故障

59、，或沒有配備ATC設備的列車要在正線線路上運行而設計的。 當出現VCC嚴重故障、感應環線故障或者車載VOBC故障時，后退模式可以提供一種降級服務。此時，列車采用人工駕駛，按照軌旁信號機顯示運行。 后退模式根據移動閉塞系統的故障影響分為全人工后退模式和局部后退模式。全人工模式下，單個或全部的STC將不受VCC控制，該STC控制下的所有正線區域均以自動閉塞運營；局部后退模式則是指STC控制的個別信號機防護的區段以自動閉塞方式運營，其余區域仍以移動閉塞方式運營。（1）后退模式的特點 后退模式下的行車是單方向的，用于使無通信列車進人固定閉塞下運營，在確保安全的前提下，達到一定的運輸能力，系統中的STC

60、設備可以為其控制區域內的列車提供地面信號，以保證列車安全運行。 進路是由中央調度員或車站值班員采取設置人工進路的方式設置的，并將進路上有關道岔設到所要求的位置。 （2）后退模式的功能 后退模式時，軌旁信號機平時點亮紅燈，在人工辦理了進路、聯鎖條件滿足的情況下開放允許信號，在禁止信號“紅燈”不能點亮的情況下不能開放任何允許信號。 在后退模式下，STC根據區段占用狀態和道岔位置等聯鎖條件來設置信號機的顯示。因此，一旦調度員設置了人工進路，當列車占用了該進路計軸區段時，防護該進路的信號機將顯示“紅燈”。當列車出清該占用區段后，如果所有的道岔都處在“正常”進路所要求的正確位置，則該區段信號機自動開放，