高鐵信號(hào)技術(shù)概論

主講教師：陳擁軍

北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院

2014-4自我介紹

聯(lián)系電話：51688936(辦)

E-mail:yjchen@學(xué)習(xí)目的

了解高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。明確鐵路信號(hào)在鐵路運(yùn)輸中的作用，明確鐵路信號(hào)不同領(lǐng)域的聯(lián)系，明確鐵路信號(hào)發(fā)展的主線，了解未來(lái)鐵路信號(hào)發(fā)展動(dòng)態(tài)。為今后的學(xué)習(xí)工作奠定基礎(chǔ)。

主要內(nèi)容

高鐵信號(hào)系統(tǒng)概述

C2列控系統(tǒng)C3列控系統(tǒng)管內(nèi)行車(chē)指揮中心管轄范圍

高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)概述一、高速鐵路對(duì)鐵路信號(hào)的基本要求

二、高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)的技術(shù)要求三、中國(guó)高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)四、高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)的配套設(shè)備

§1.1高鐵對(duì)鐵路信號(hào)的基本要求

高速鐵路通常指運(yùn)營(yíng)速度在200km/h以上，列車(chē)追蹤間隔在5min以下的鐵路。一、對(duì)列控系統(tǒng)的要求車(chē)載信號(hào)必須高可靠、安全，作為主體信號(hào)使用；列控系統(tǒng)應(yīng)具有故障降級(jí)功能；地面發(fā)送設(shè)備必須可靠地向車(chē)上發(fā)送行車(chē)許可信息和線路參數(shù)信息。聯(lián)鎖設(shè)備智能電源屏列控地面設(shè)備

ATP車(chē)載設(shè)備軌道電路信息接收STM應(yīng)答器信息接收BTM動(dòng)車(chē)組ATP車(chē)載設(shè)備人機(jī)界面（DMI）CSM車(chē)站子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)其它設(shè)備計(jì)軸設(shè)備列車(chē)尾部裝置二、高鐵信號(hào)的主要內(nèi)容信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備（室外三大件+應(yīng)答器）、車(chē)站信號(hào)（計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖CBI）、列控系統(tǒng)CTCS、調(diào)度集中CTC、信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（包括CSM和DMS）、信號(hào)抗干擾（包括防雷）、通信在信號(hào)中的應(yīng)用。信號(hào)基礎(chǔ)鐵道概論、鐵路信號(hào)運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)、可靠性理論(RAMS)、牽引計(jì)算。區(qū)間信號(hào)區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制、軌道電路、主體機(jī)車(chē)信號(hào)及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、計(jì)軸設(shè)備、應(yīng)答器等。

車(chē)站信號(hào)車(chē)站信號(hào)自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、車(chē)站電碼化、智能電源屏。列控系統(tǒng)列控原理、客專列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)、京津城際列控系統(tǒng)等。調(diào)度集中DIMS、TDCS、CTC。信號(hào)監(jiān)測(cè)及抗干擾信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CSM、列控車(chē)載動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)DMS、電務(wù)檢測(cè)車(chē)、信號(hào)抗干擾技術(shù)、信號(hào)防雷技術(shù)。通信在信號(hào)中的應(yīng)用通信網(wǎng)概論、GSM-R系統(tǒng)、綜合無(wú)線通信平臺(tái)CIR。鐵路信號(hào)的組成和相互關(guān)系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)的總體體系結(jié)構(gòu)正在向一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)發(fā)展。鐵路信號(hào)系統(tǒng)可以分三層。第一層是調(diào)度中心層，包括調(diào)度集中、電力調(diào)度、機(jī)車(chē)調(diào)度、車(chē)輛調(diào)度、設(shè)備維修中心等，主要實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮的優(yōu)化管理與決策支持。第二層是安全控制設(shè)備層，包括車(chē)站聯(lián)鎖、列控裝置、道口安全控制等；第三層（最低層）是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，包括轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路、信號(hào)機(jī)、應(yīng)答器、計(jì)軸器等；第一章概論1、車(chē)站聯(lián)鎖

機(jī)械聯(lián)鎖

電機(jī)聯(lián)鎖

電氣聯(lián)鎖

電子聯(lián)鎖

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖電鎖器聯(lián)鎖繼電聯(lián)鎖(6502)2、區(qū)間閉塞

電話閉塞

路簽（牌）閉塞

半自動(dòng)閉塞

自動(dòng)閉塞固定閉塞準(zhǔn)移動(dòng)閉塞移動(dòng)閉塞3、行車(chē)指揮人工調(diào)度指揮（電話、筆、紙、尺）調(diào)度監(jiān)督或調(diào)度集中TDCS系統(tǒng)分散自律調(diào)度集中4、調(diào)車(chē)控制（駝峰設(shè)備）人工調(diào)車(chē)簡(jiǎn)易駝峰機(jī)械化駝峰半自動(dòng)化駝峰自動(dòng)化駝峰綜合自動(dòng)化駝峰5、列車(chē)運(yùn)行控制點(diǎn)式機(jī)車(chē)信號(hào)+自動(dòng)停車(chē)連續(xù)式機(jī)車(chē)信號(hào)+自動(dòng)停車(chē)通用式機(jī)車(chē)信號(hào)+自動(dòng)停車(chē)通用式機(jī)車(chē)信號(hào)+運(yùn)行監(jiān)控記錄器主體機(jī)車(chē)信號(hào)+運(yùn)行監(jiān)控記錄器CTCS（二）信號(hào)設(shè)計(jì)理念的變革1、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖—發(fā)展信號(hào)新技術(shù)的信息平臺(tái)2、列控系統(tǒng)—推動(dòng)信號(hào)新技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力傳統(tǒng)的閉塞（分區(qū)數(shù)量）向列車(chē)防護(hù)距離的轉(zhuǎn)化列車(chē)運(yùn)行控制實(shí)現(xiàn)列車(chē)間隔控制與速度控制列車(chē)運(yùn)行控制與車(chē)站聯(lián)鎖的一體化（聯(lián)鎖將作為列控系統(tǒng)的子系統(tǒng)）列車(chē)控制技術(shù)的發(fā)展1.4與鐵路信號(hào)技術(shù)密切相關(guān)的信息技術(shù)現(xiàn)代通信技術(shù)通信網(wǎng)為鐵路信號(hào)系統(tǒng)高效交換信息提供了有力支持。近年來(lái)廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)被廣泛應(yīng)用于鐵路信號(hào)系統(tǒng)中，如：調(diào)度指揮系統(tǒng)、區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)、信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等方面。現(xiàn)代通信技術(shù)已成為現(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的基礎(chǔ)。

1、鐵路信號(hào)從車(chē)站聯(lián)鎖為中心—>向以列控為中心轉(zhuǎn)變 2、行車(chē)調(diào)度從三級(jí)管理（調(diào)度員、值班員、司機(jī)）

—>向調(diào)度員直接指揮列車(chē)轉(zhuǎn)變 3、列車(chē)運(yùn)行控制從司機(jī)為主—>向車(chē)載設(shè)備優(yōu)先控制轉(zhuǎn)變鐵路信號(hào)運(yùn)行模式也發(fā)生了變化：信號(hào)的六大變化4、閉塞方式從固定閉塞—>向準(zhǔn)移動(dòng)或移動(dòng)閉塞轉(zhuǎn)變5、顯示方式從速差式—>向目標(biāo)速度（目標(biāo)距離）轉(zhuǎn)變6、列車(chē)解編作業(yè)（駝峰）從管理控制分散操作—>向調(diào)度、管理、控制、優(yōu)化、決策一體化轉(zhuǎn)變第一章概論

鐵路信號(hào)應(yīng)用大量新技術(shù)、新材料、新方法。集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)為一體。如：列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制子系統(tǒng)（CTCS）列車(chē)調(diào)度信息管理子系統(tǒng)（CTC）鐵路信號(hào)是鐵路信息化的主要標(biāo)志鐵路信號(hào)發(fā)展趨勢(shì)總體趨勢(shì)：通信信號(hào)一體化、車(chē)站區(qū)間一體化、車(chē)上地面一體化。鐵路信號(hào)日益呈現(xiàn)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合化、現(xiàn)代化。發(fā)展基于通信的列控系統(tǒng)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，模塊化產(chǎn)品。

多種先進(jìn)技術(shù)集成的趨勢(shì)日益明顯

3C技術(shù)（計(jì)算機(jī)、通信、控制），3G技術(shù)（GPS、GIS、GSM）等新技術(shù)在鐵路信號(hào)的應(yīng)用。根據(jù)不同運(yùn)輸需求，通過(guò)不同的列車(chē)占用檢查，列車(chē)精確定位，列控信息無(wú)線傳輸，列車(chē)運(yùn)行控制，列車(chē)進(jìn)路控制，調(diào)度集中等先進(jìn)技術(shù)集成列控系統(tǒng)。

控制模式發(fā)生重要轉(zhuǎn)折傳統(tǒng)鐵路信號(hào)今后鐵路信號(hào)以地面信號(hào)設(shè)備作為控制對(duì)象以列車(chē)為控制對(duì)象開(kāi)環(huán)控制方式閉環(huán)控制方式信息單向傳輸信息雙向傳輸

信息化、綜合化的趨勢(shì)日益明顯隨著TDCS、CTC、駝峰綜合自動(dòng)化、GSM-R綜合移動(dòng)通信系統(tǒng)、列控系統(tǒng)、電務(wù)管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用。信號(hào)系統(tǒng)正在形成行車(chē)調(diào)度及列運(yùn)行控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)和管理信息網(wǎng)。綜合實(shí)現(xiàn)行車(chē)控制、調(diào)度指揮、運(yùn)輸管理、行車(chē)安全、客貨服務(wù)等方面的信息共享。信息化是鐵路運(yùn)輸行業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。信息化也是生產(chǎn)力。

高可靠性技術(shù)日趨成熟

隨著鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)的日益計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、電子化，系統(tǒng)廣泛采用高可靠性技術(shù)，雙機(jī)熱備、2×2取2、3取2等冗余措施普遍采用，智能診斷、自動(dòng)判別，故障報(bào)警、自動(dòng)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了高可用度。這是鐵路信號(hào)廣泛采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)后帶來(lái)的明顯優(yōu)勢(shì)。高可靠性技術(shù)在鐵路信號(hào)中日益成熟。四、本章小結(jié)

。車(chē)站聯(lián)鎖列控中心車(chē)載設(shè)備軌道電路應(yīng)答器調(diào)度中心(CTC)

高鐵信號(hào)系統(tǒng)包括四個(gè)子系統(tǒng)：調(diào)度集中、列控系統(tǒng)、聯(lián)鎖系統(tǒng)和信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行列車(chē)的控制。行車(chē)指揮調(diào)度系統(tǒng)（CTC）

根據(jù)列車(chē)基本運(yùn)行圖所制定的日、班計(jì)劃和列車(chē)運(yùn)行正、晚點(diǎn)情況，編制各階段計(jì)劃，并下達(dá)給各個(gè)車(chē)站聯(lián)