第1章城市軌道交通的概念與歷史第1章城市軌道交通的概念與歷史【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

【教學(xué)建議】

1.1城市軌道交通的基本概念

1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能復(fù)述城市軌道交通的定義，并指出城市軌道交通與其他交通形式的區(qū)別。

2.能描述不同類型城市軌道交通的概念和特征，并能有效區(qū)分。

3.了解世界及中國(guó)城市軌道交通系統(tǒng)產(chǎn)生和發(fā)展的脈絡(luò)與階段。

4.能指出世界不同城市的城市軌道交通發(fā)展的特點(diǎn)。1.1城市軌道交通的基本概念1.城市軌道交通的概念

(1)城市軌道交通定義城市中,使用車輛在固定導(dǎo)軌上運(yùn)行并主要用于城市客運(yùn)的交通系統(tǒng)稱為城市軌道。

2.城市軌道交通的分類

1)按軌道空間位置劃分，可分為地下鐵道、地面鐵路和高架鐵路。

2)按軌道形式劃分，可分為重軌鐵路、輕軌鐵路和獨(dú)軌鐵路。

3)按支承導(dǎo)向制式劃分，可分為鋼輪雙軌系統(tǒng)、膠輪單軌系統(tǒng)和膠輪導(dǎo)軌系統(tǒng)。1.1城市軌道交通的基本概念4)按小時(shí)單向運(yùn)能劃分，可分為大運(yùn)量系統(tǒng)(高峰時(shí)單向運(yùn)輸能力達(dá)到30000人次/h以上)、中運(yùn)量系統(tǒng)(高峰時(shí)單向運(yùn)輸能力達(dá)到15000～30000人次/h)和小運(yùn)量系統(tǒng)(高峰時(shí)單向運(yùn)輸能力達(dá)到5000～15000人次/h)。

5)按路權(quán)專用程度劃分，可分為線路全封閉型、線路半封閉型和線路不封閉型。

6)按服務(wù)區(qū)域分類劃分，可分為市郊鐵路、市內(nèi)鐵路和區(qū)域快速鐵路。

3.各種城市軌道交通形式概念

(1)地下鐵道地下鐵道(簡(jiǎn)稱地鐵)泛指高峰時(shí)單向客運(yùn)量在3～7萬(wàn)人次/h左右的大容量軌道交通系統(tǒng)。1.1城市軌道交通的基本概念圖1-1美國(guó)洛杉磯地鐵(2)輕軌鐵路輕軌鐵路(簡(jiǎn)稱輕軌)泛指高峰時(shí)單向客運(yùn)量在1～3萬(wàn)人次/h的中等容量軌道交通系統(tǒng)(見圖1-2)。1.1城市軌道交通的基本概念圖1-2荷蘭阿姆斯特丹的輕軌鐵路(3)有軌電車有軌電車是一個(gè)由電力牽引、輪軌導(dǎo)向、單車或兩輛鉸接運(yùn)行在城市路面線路上的低運(yùn)量城市軌道交通系統(tǒng)(見圖1-3)。1.1城市軌道交通的基本概念圖1-3奧地利維也納的有軌電車(4)市郊鐵路市郊鐵路是指把城市市區(qū)與郊區(qū)、尤其是遠(yuǎn)郊區(qū)聯(lián)系起來(lái)的城市軌道交通系統(tǒng)(見圖1-4)。1.1城市軌道交通的基本概念圖1-4法國(guó)巴黎市郊區(qū)域快軌線路圖(5)線性地鐵線性地鐵又稱小斷面地鐵，是指由直線電機(jī)牽引的城市軌道交通系統(tǒng)(見圖1-5)。1.1城市軌道交通的基本概念圖1-5日本線性地鐵1.1城市軌道交通的基本概念圖1-6線性地鐵與一般地鐵的斷面比較(6)獨(dú)軌鐵道獨(dú)軌鐵道是指車輛在一根軌道上運(yùn)行的一種城市軌道交通系統(tǒng)。1.1城市軌道交通的基本概念圖1-7日本跨座式獨(dú)軌鐵路(7)自動(dòng)導(dǎo)向交通系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)向交通系統(tǒng)是指系統(tǒng)中利用導(dǎo)軌導(dǎo)向、自動(dòng)控制運(yùn)行的新型軌道交通系統(tǒng)(見圖1-9)，1.1城市軌道交通的基本概念是一種通過非驅(qū)動(dòng)的專用軌道引導(dǎo)列車運(yùn)行的軌道交通。圖1-10自動(dòng)導(dǎo)向交通系統(tǒng)的形式1.1城市軌道交通的基本概念圖1-8日本懸掛式獨(dú)軌鐵路1.1城市軌道交通的基本概念圖1-9日本自動(dòng)導(dǎo)向交通系統(tǒng)(8)磁懸浮交通系統(tǒng)磁懸浮交通系統(tǒng)是指一種非粘著、用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行的新型軌道交通系統(tǒng)。1.1城市軌道交通的基本概念圖1-12超導(dǎo)斥型磁懸浮工作原理圖1.1城市軌道交通的基本概念圖1-11常導(dǎo)磁吸型磁懸浮工作原理圖1.1城市軌道交通的基本概念表1-1各種城市軌道交通形式的技術(shù)特征4.各種城市軌道交通形式的技術(shù)特征5.城市軌道交通的特點(diǎn)城市軌道交通以其鮮明的特點(diǎn)，贏得了城市管理者和市民的青睞。

①城市軌道道交通有別于城市路交通的特點(diǎn)容量大地下鐵道單向每小時(shí)運(yùn)送能力可達(dá)30000—70000人次，輕軌交通在10000—30000人次之間，而公共汽車、電車為8000人，在客流密集的城市建設(shè)城市軌道交通可疏散公交客流。運(yùn)行準(zhǔn)時(shí)、速達(dá)城市軌道交通有自己的專用線路，與道路交通相隔離，不受其他交通工具的干擾，不會(huì)出現(xiàn)交通阻塞而延誤運(yùn)行時(shí)間，可保證乘客準(zhǔn)時(shí)、迅速地到達(dá)目的地。安全城市軌道交通或于地下或高架，即使在地面也與道路交通相隔離，與其他交通工具無(wú)相互干擾，如果不遇到自然災(zāi)害或發(fā)生意外，運(yùn)行安全有充分的保障。利于環(huán)境保護(hù)城市軌道交通噪聲小，污染輕，對(duì)城市環(huán)境不造成破壞。節(jié)省土地資源城市軌道交通（多建于地下或高架）即使在地面其占地也有限，充分利用了城市空間，節(jié)省了日益寶貴的土地資源。但是城市軌道交通也存在一定的局限性，如建設(shè)費(fèi)用高，建設(shè)周期長(zhǎng)，技術(shù)含量高，建設(shè)難度大；一旦遇有自然災(zāi)害尤其是火災(zāi)，乘客疏散困難，容易造成人員傷亡。城市軌道交通系統(tǒng)建成后就難以遷移和變動(dòng)，不像地面公共交通可以機(jī)動(dòng)地調(diào)整路線和設(shè)置站點(diǎn)，以滿足乘客流量和流向變化的需要，其運(yùn)輸組織工作遠(yuǎn)比地面公共交通復(fù)雜。

②城市軌道交通有別于鐵路的特點(diǎn)運(yùn)營(yíng)范圍城市軌道交通運(yùn)行范圍是城市市區(qū)及郊區(qū)，往往只有幾十千米，不像鐵路那樣縱橫數(shù)千千米，而且連接城鄉(xiāng)。運(yùn)行速度城市軌道交通因在城市范圍內(nèi)運(yùn)行，站間距離短，且站站須停車，列車運(yùn)行速度通常不超過80km/h。而鐵路的運(yùn)行速度比較高，許多線路在120km/h以上．高諫鐵路在300km/h以上。服務(wù)對(duì)象城市軌道交通的服務(wù)對(duì)象單一，只有市內(nèi)客運(yùn)服務(wù)，不像鐵路那樣客、貨混運(yùn)。線路與軌道城市軌道交通大部分線路在地下或高架通行，均為雙線，各線路之間一般不過線運(yùn)營(yíng)。正線一般采用9號(hào)道岔，車輛段采用7號(hào)道岔，這些都與鐵路有異。另外城市軌道交通還有鐵路沒有的跨座式和懸掛式。車站城市軌道交通一般車站多為正線，多數(shù)車站也沒有道岔，換乘站多為立體方式，不像鐵路那樣車站有數(shù)量不等的道岔及股道，有較復(fù)雜的咽喉區(qū)，換乘也為平面方式。車輛段城市軌道交通的車輛段不同于鐵路的車輛段，只有車輛檢修的功能，而是類似于鐵路的區(qū)段站，要進(jìn)行車輛檢修、停放以及大量的列車編解、接發(fā)車和調(diào)車作業(yè)。車輛城市軌道交通采用電動(dòng)車組，沒有鐵路那樣的機(jī)車和車輛的概念，也沒有鐵路那樣眾多類型的車輛。供電城市軌道交通的供電包括牽引供電和動(dòng)力照明供電。城市軌道交通均為直流電力牽引，沒有非電氣化鐵路的說法。城市軌道交通的動(dòng)力、照明供電尤為重要，一旦供電中斷，將陷人整體癱瘓狀況。通信信號(hào)城市軌道交通列車密度高，行車間隔短，普遍采用列車自動(dòng)監(jiān)控和列車自動(dòng)運(yùn)行的方式。城市軌道交通為了迅速、準(zhǔn)確、可靠地傳遞信息，建有自成體系的獨(dú)立完整的內(nèi)部通信網(wǎng)，還包括廣播和閉路電視。運(yùn)營(yíng)管理城市軌道交通運(yùn)營(yíng)條件十分單純，除了進(jìn)、出段和折返外，沒有越行，沒有交會(huì)，正線上一般沒有調(diào)車作業(yè)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控。6.城市軌道交通對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的要求

城市軌道交通，尤其是地下鐵道因其固有的特點(diǎn)，對(duì)其信號(hào)系統(tǒng)提出如下要求：（1)安全性要求高因城市軌道交通尤其是地下部分隧道空間小，行車密度大，故障排除難度大，若發(fā)生事故難以救援，損失將非常嚴(yán)重，所以對(duì)行車安全的保證，即對(duì)信號(hào)系統(tǒng)提出了更高的安全要求。（2)通過能力大城市軌道交通一般不設(shè)站線，進(jìn)站列車均停在正線上，先行列車停站時(shí)間直接影響后續(xù)列車接近車站，所以要求信號(hào)設(shè)備必須滿足通過能力的要求。另一方面，不設(shè)站線使列車正常運(yùn)行的順序是固定的，有利于實(shí)現(xiàn)行車調(diào)度自動(dòng)化。（3)保證信號(hào)顯示城市軌道交通雖然地面信號(hào)機(jī)少，地下部分背景暗，且不受天氣影響，直線地段燎望條件好，但曲線地段受隧道壁的遮擋，信號(hào)顯示距離受到限制，所以保證信號(hào)顯示也是一個(gè)重要的問題。（4）抗干擾能力強(qiáng)城市軌道交通均為直流電力牽引，要求信號(hào)設(shè)備對(duì)其有較強(qiáng)的抗電氣化干擾能力。（5）可靠性高由于城市軌道交通隧道凈空小，且裝有帶電的接觸網(wǎng)，行車時(shí)不便洞維修和排除設(shè)備故障，所以要求信號(hào)設(shè)備具有高可靠性，應(yīng)盡量做到平時(shí)不維修或少維修。（6）自動(dòng)化程度高城市軌道交通站間距短，列車密度大，行車工作十分頻繁，而且地下部分環(huán)境潮濕，空氣不佳，沒有陽(yáng)光，工作條件差，所以要求盡量采用自動(dòng)化程度高的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，以減少工作人員，并減輕他們的勞動(dòng)強(qiáng)度。（7）限界條件苛刻城市軌道交通的室外設(shè)備及車載設(shè)備，受土建限界的制約，要求設(shè)備體積小，同時(shí)必須兼顧施工和維護(hù)作業(yè)空間。7.城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的特點(diǎn)城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)沿襲鐵路的制式，但由于其自身的特點(diǎn)，與鐵路的信號(hào)系統(tǒng)有一定的區(qū)別。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：(1）具有完善的列車速度監(jiān)控功能城市軌道交通所承擔(dān)的客運(yùn)量巨大，對(duì)行車間隔的要求遠(yuǎn)高于鐵路，最小行車間隔達(dá)到90s甚至更小，因此對(duì)列車運(yùn)行速度監(jiān)控的要求極高。（2）數(shù)據(jù)傳輸速率較低城市軌道交通的列車運(yùn)行速度遠(yuǎn)低于鐵路干線的列車運(yùn)行速度，最高運(yùn)行速度通常為80km/h，所以信號(hào)系統(tǒng)可以采用速率較低的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。但是，隨著城市軌道交通信號(hào)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)信息需求越來(lái)越多，信號(hào)系統(tǒng)也逐步采用速率較高且獨(dú)立的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。（3）聯(lián)鎖關(guān)系較簡(jiǎn)單但技術(shù)要求高城市軌道交通的大多數(shù)車站沒有配線，不設(shè)道岔，甚至也不設(shè)地面信號(hào)機(jī)，僅在少數(shù)有岔聯(lián)鎖站及車輛段才設(shè)置道岔和地面信號(hào)機(jī)，故聯(lián)鎖設(shè)備的監(jiān)控對(duì)象遠(yuǎn)少于鐵路車站的監(jiān)控對(duì)象，聯(lián)鎖關(guān)系遠(yuǎn)沒有鐵路復(fù)雜。除折返站外全部作業(yè)僅為旅客乘降，非常簡(jiǎn)單。通常一個(gè)控制中心即可實(shí)現(xiàn)全線的聯(lián)鎖功能。城市軌道交通信號(hào)自動(dòng)控制最大的特點(diǎn)是把聯(lián)鎖關(guān)系和ATP編／發(fā)碼功能結(jié)合在一起，且包含一些特殊的功能，如自動(dòng)折返、自動(dòng)進(jìn)路、緊急關(guān)閉、扣車等，增加了技術(shù)難度。（4）車輛段獨(dú)立采用聯(lián)鎖設(shè)備城市軌道交通的車輛段類似于鐵路區(qū)段站的功能，包括列車編解、接發(fā)列車和頻繁的調(diào)車作業(yè)，線路較多，道岔較多，信號(hào)設(shè)備較多，一般獨(dú)立采用一套聯(lián)鎖設(shè)備。（5）自動(dòng)化水平高由于城市軌道交通的線路長(zhǎng)度短，站間距離短，列車種類較少，行車規(guī)律性很強(qiáng)，因此它的信號(hào)系統(tǒng)中通常包含自動(dòng)排列進(jìn)路和運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整的功能，自動(dòng)化強(qiáng)度高，人工介人極少。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述1.世界城市軌道交通的產(chǎn)生與發(fā)展

(1)城市軌道交通產(chǎn)生與發(fā)展的原因和條件城市軌道交通的產(chǎn)生與發(fā)展同城市的發(fā)展是密不可分的。

1)城市軌道交通產(chǎn)生與發(fā)展的原因主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2)城市軌道交通產(chǎn)生與發(fā)展的條件包括以下幾個(gè)方面。

(2)世界城市軌道交通發(fā)展的歷史城市軌道交通發(fā)展大致經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段。

1)現(xiàn)代城市軌道交通誕生前階段(1804～1863年)。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-13新城堡號(hào)和旅行者號(hào)蒸汽機(jī)車圖1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-14有軌馬車2)現(xiàn)代城市軌道交通誕生起步階段(1890年)。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述表格1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-17柏林展覽會(huì)上的西門子電車1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-181881年西門子鋪設(shè)的電車軌道1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-19美國(guó)的有軌電車3)現(xiàn)代城市軌道交通初步發(fā)展階段(1890～1924年)。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-20美國(guó)紐約地鐵巴爾蒙線開通4)停滯萎縮階段(1924～1949年)。

5)再發(fā)展階段(1949～1969年)。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述6)高速發(fā)展階段(1969～現(xiàn)在)。

(3)世界各國(guó)城市軌道交通發(fā)展的現(xiàn)狀與特色以地下鐵道為例，世界地鐵客運(yùn)量和建設(shè)規(guī)模較大的城市有：俄羅斯的莫斯科、日本的東京、墨西哥的墨西哥城、美國(guó)的紐約、法國(guó)的巴黎、英國(guó)的倫敦、韓國(guó)的首爾、中國(guó)的香港和德國(guó)的柏林等城市。

1)俄羅斯的莫斯科地鐵。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述表1-2俄羅斯莫斯科的地鐵線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-21俄羅斯莫斯科的地鐵車站2)日本的東京地鐵。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述表1-3日本東京的地鐵線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-22東京地鐵線路的標(biāo)識(shí)色3)墨西哥的墨西哥城地鐵。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述表1-4墨西哥墨西哥城地鐵1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-23墨西哥城地鐵中的壁畫4)美國(guó)的紐約地鐵。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述表1-5美國(guó)紐約的地鐵線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-24美國(guó)紐約地鐵中的陶瓷裝飾5)法國(guó)的巴黎地鐵。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述表1-6法國(guó)巴黎的地鐵線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-25法國(guó)巴黎地鐵車輛6)英國(guó)的倫敦地鐵。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述表1-7英國(guó)倫敦的地鐵線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-26英國(guó)倫敦地鐵的“管子”7)韓國(guó)的首爾地鐵。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述表1-8韓國(guó)首爾的地鐵線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-27韓國(guó)首爾地鐵“水族館主題”車廂8)德國(guó)的柏林地鐵。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述表1-9德國(guó)柏林的地鐵線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-28德國(guó)柏林的地鐵和車輛2.我國(guó)城市軌道交通的產(chǎn)生與發(fā)展1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述(1)我國(guó)有軌電車的歷史我國(guó)城市軌道交通系統(tǒng)的產(chǎn)生，是從有軌電車開始的。圖1-29舊上海的有軌電車1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-30香港的有軌電車(2)我國(guó)地下鐵道的產(chǎn)生與發(fā)展

1)起步階段(20世紀(jì)60年代～80年代初)。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-31北京地鐵1號(hào)線2)平穩(wěn)發(fā)展階段(20世紀(jì)80年代中期～2000年)。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-32上海地鐵2號(hào)線3)快速發(fā)展階段(21世紀(jì)初～現(xiàn)在)。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述(3)我國(guó)各城市軌道交通發(fā)展的現(xiàn)狀與特色我國(guó)現(xiàn)有城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的城市主要有北京、上海、天津、香港、臺(tái)北、廣州、南京、重慶、武漢、大連、長(zhǎng)春等。

1)北京。圖1-33北京地鐵1號(hào)線的延長(zhǎng)線“八通線”1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-34北京輕軌13號(hào)線1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-35北京城市軌道交通2015年規(guī)劃線路圖2)天津。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-36天津地鐵1號(hào)線1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-37天津津?yàn)I輕軌3)上海。

4)香港。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述5)臺(tái)北。圖1-38上海“申”字型路網(wǎng)1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-39上海磁懸浮列車線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-40港鐵運(yùn)營(yíng)線路圖1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-41香港迪士尼線6)廣州。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-43廣州地鐵3號(hào)線1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-42臺(tái)北捷運(yùn)線路圖7)深圳。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-44深圳地鐵站臺(tái)8)南京。

9)重慶。1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述10)武漢。

11)長(zhǎng)春。

12)大連。圖1-45南京地鐵鼓樓站的藝術(shù)壁畫1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-46重慶跨座式獨(dú)軌線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-47武漢輕軌線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-48長(zhǎng)春輕軌線路1.2世界城市軌道交通歷史發(fā)展概述圖1-49大連現(xiàn)代有軌電車1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成

城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)通常由列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC）和車輛段信號(hào)控制系統(tǒng)兩大部分組成，用于列車進(jìn)路控制、列車間隔控制、調(diào)度指揮、信息管理、設(shè)備工況監(jiān)測(cè)及維護(hù)管理，由此構(gòu)成了一個(gè)高效的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，如圖1-1所示。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成一、列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC)包括列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）、列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）及列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS）三個(gè)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱“3A”。系統(tǒng)需設(shè)置行車控制中心，沿線各車站設(shè)計(jì)為區(qū)域性聯(lián)鎖，其設(shè)備放在控制站（一般為有岔站），列車上安裝有車載控制設(shè)備?？刂浦行呐c控制站通過有線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)連接，控制中心與列車之間可采用無(wú)線通信進(jìn)行信息交換。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成1．ATP子系統(tǒng)ATP子系統(tǒng)的功能是對(duì)列車運(yùn)行進(jìn)行超速防護(hù)，對(duì)與安全有關(guān)的設(shè)備實(shí)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)列車位置檢測(cè)，保證列車間的安全間隔，保證列車在安全速度下運(yùn)行，完成信號(hào)顯示、故障報(bào)警、降級(jí)提示、列車參數(shù)和線路參數(shù)的輸人，與ATS、ATO及車輛系統(tǒng)接口并進(jìn)行信息交換。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成ATP子系統(tǒng)不斷將從地面獲得的前行列車位置信息、線路信息、前方目標(biāo)點(diǎn)的距離和允許速度信息等通過軌道電路等傳至車上，由車載設(shè)備計(jì)算得到當(dāng)前所允許的速度，或由行車指揮中心計(jì)算出目標(biāo)速度傳至車上，由車載設(shè)備測(cè)得實(shí)際運(yùn)行速度，依此來(lái)對(duì)列車速度實(shí)行監(jiān)督，使之始終在安全速度下運(yùn)行，以縮短列車運(yùn)行間隔，保證行車安全。采用軌道電路傳送ATP信息時(shí)，ATP子系統(tǒng)由設(shè)于控制站的軌旁單元、設(shè)于線路上各軌道電路分界點(diǎn)的調(diào)諧單元和車載ATP設(shè)備組成，并包括與ATS、ATO、聯(lián)鎖設(shè)備的接口設(shè)備。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成2.ATO子系統(tǒng)ATO子系統(tǒng)主要用實(shí)現(xiàn)“地對(duì)車控制”，即用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的控制，包括列車自動(dòng)折返，根據(jù)控制中心的指令使列車按最佳工況正點(diǎn)、安全、平穩(wěn)地運(yùn)行，自動(dòng)完成對(duì)列車的啟動(dòng)、牽引、惰行和制動(dòng)，傳送車門和屏蔽門同步開關(guān)信號(hào)。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成使用ATO后，可使列車經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了不必要的、過于劇烈的加速和減速，因此明顯提高了乘客的舒適度，提高了列車正點(diǎn)率并減少了能量消耗和輪軌磨損。ATO子系統(tǒng)包括車載ATO單元和地面設(shè)備兩部分。地面設(shè)備有站臺(tái)電纜環(huán)路、車地通信設(shè)備(TWC)以及與ATP,聯(lián)鎖系統(tǒng)的接口設(shè)備。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成3.ATS子系統(tǒng)ATS子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督和控制，輔助調(diào)度人員對(duì)全線列車進(jìn)行管理，其功能包括：調(diào)度區(qū)段內(nèi)列車運(yùn)行情況的集中監(jiān)視與控制，監(jiān)測(cè)進(jìn)路控制、列車間隔控制設(shè)備的工作，按行車計(jì)劃自動(dòng)控制道旁信號(hào)設(shè)備以接發(fā)列車，列車運(yùn)行實(shí)跡的自動(dòng)記錄，時(shí)刻表自動(dòng)生成、顯示、修改和優(yōu)化，運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及報(bào)表自動(dòng)生成，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，設(shè)備狀態(tài)及調(diào)度員操作記錄，運(yùn)輸計(jì)劃管理等，還具有列車車次號(hào)自動(dòng)傳遞等功能。ATS子系統(tǒng)包括控制中心設(shè)備和ATS車站、車輛段分機(jī)。控制中心ATS設(shè)備有中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、工作站、顯示屏、繪圖儀、打印機(jī)、UPS等。每個(gè)控制站設(shè)一臺(tái)ATS分機(jī)，用于采集車站設(shè)備的信息和傳送控制命令，并實(shí)現(xiàn)車站進(jìn)路自動(dòng)控制功能。車輛段ATS分機(jī)用于采集車輛段內(nèi)庫(kù)線的列車占用情況及進(jìn)／出車輛段的列車信號(hào)機(jī)的狀態(tài)。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成此外，在ATC范圍內(nèi)的各正線控制站各設(shè)一套聯(lián)鎖設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)車站進(jìn)路控制。聯(lián)鎖設(shè)備接收車站值班員和ATS控制。考慮到運(yùn)用的靈活性，正線有岔站原則上獨(dú)立設(shè)置聯(lián)鎖設(shè)備，當(dāng)然也可以采用區(qū)域控制方法。二、車輛段聯(lián)鎖設(shè)備車輛段設(shè)一套聯(lián)鎖設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)車輛段的進(jìn)路控制，并通過ATS車輛段分機(jī)與行車指揮中心交換信息。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成車輛段聯(lián)鎖設(shè)備前期采用6502電氣集中聯(lián)鎖，近來(lái)均采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖。先進(jìn)的車輛段信號(hào)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是信號(hào)一體化，包括聯(lián)鎖系統(tǒng)、進(jìn)路控制設(shè)備、接近通知、終端過走防護(hù)和車次號(hào)傳輸設(shè)備等。這些設(shè)備由局域網(wǎng)連接并經(jīng)過光纜與調(diào)度中心相通。列車的整備、維修與運(yùn)行相互銜接成一個(gè)整體，保證了城市軌道交通的高效率和低成本。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成車輛段內(nèi)試車線設(shè)若干段與正線相同的ATP軌道電路和ATO地面設(shè)備，用于對(duì)車載ATC設(shè)備進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。在車輛段停車庫(kù)，一般還設(shè)有日檢／月檢設(shè)備，用來(lái)對(duì)列車進(jìn)行上線前的常規(guī)檢測(cè)。1.4城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的地域分布按地域城市軌道交通信號(hào)設(shè)備劃分為五部分：控制中心設(shè)備、車站及軌旁設(shè)備、車輛段設(shè)備、試車線設(shè)備、車載ATC設(shè)備。1.4城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的地域分布一.控制中心設(shè)備控制中心設(shè)備屬于ATS子系統(tǒng)，是ATC的核心。其設(shè)備組成如圖1-3所示。控制中心設(shè)備主要包括中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、綜合顯示屏、調(diào)度員及調(diào)度長(zhǎng)工作站、運(yùn)行圖工作站、培訓(xùn)／模擬工作站、繪圖儀和打印機(jī)、維修工作站、UPS及蓄電池。其中綜合顯示屏、調(diào)度員及調(diào)度長(zhǎng)工作站設(shè)于主控制室?？刂浦鳈C(jī)、通信處理器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、維修工作站設(shè)于設(shè)備室。運(yùn)行圖工作站設(shè)于運(yùn)行圖室。繪圖儀和打印機(jī)設(shè)于打印室。培訓(xùn)／模擬工作站設(shè)于培訓(xùn)室。UPS設(shè)于電源室，蓄電池設(shè)于蓄電池室。1.4城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的地域分布1.中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括控制主機(jī)、通信處理器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、局域網(wǎng)及各自的外部設(shè)備。為保證系統(tǒng)的可靠性，主要硬件設(shè)備均為主／備雙套熱備方式，可自動(dòng)或人工切換。一系統(tǒng)能滿足自動(dòng)控制、調(diào)度員人工控制及車站控制的要求。2.綜合顯示屏綜合顯示屏設(shè)于控制中心的控制室，用來(lái)監(jiān)視正線列車運(yùn)行情況及系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)，由顯示設(shè)備和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備組成。1.4城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的地域分布3.調(diào)度員及調(diào)度長(zhǎng)工作站調(diào)度員及調(diào)度長(zhǎng)工作站用于行車調(diào)度指揮。4.運(yùn)行圖工作站運(yùn)行圖工作站用于運(yùn)行計(jì)劃的編制和修改，通過人機(jī)對(duì)話可以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行時(shí)刻表的編輯、修改及管理。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成5.培訓(xùn)／模擬工作站培訓(xùn)／模擬工作站配有各種系統(tǒng)的編輯、裝配、連接和系統(tǒng)構(gòu)成工具以及列車運(yùn)行仿真的軟件。它可與調(diào)度員工作站顯示相同的內(nèi)容、有相同的控制功能，能仿真列車在線運(yùn)行及各種異常情況，而不參與實(shí)際的列車控制。實(shí)習(xí)操作員可通過它模擬實(shí)際操作，培養(yǎng)系統(tǒng)控制和各種情況下的處理能力。6.繪圖儀和打印機(jī)彩色繪圖儀和彩色激光打印機(jī)，用于輸出運(yùn)行圖及各種報(bào)表。1.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成7.維修工作站主要用于ATS系統(tǒng)的維護(hù)、ATC系統(tǒng)故障報(bào)警處理和車站信號(hào)設(shè)備的監(jiān)測(cè)。8.UPS及蓄電池組控制中心配備在線式UPS及可提供30min后備電源的蓄電池組。二、車站及軌旁設(shè)備車站分集中聯(lián)鎖站和非集中聯(lián)鎖站。集中聯(lián)鎖站一般為有道岔車站，也可能是無(wú)道岔的車站。非集中聯(lián)鎖站一般為無(wú)道岔的車站。有道岔車站根據(jù)需要和可能也可以由鄰近車站控制，而成為非集中聯(lián)鎖站。車站信號(hào)設(shè)備組成如圖1-4所示。圖中TWC即車一地通信。1.集中聯(lián)鎖站及軌旁設(shè)備集中聯(lián)鎖站設(shè)有ATS車站分機(jī)、車站聯(lián)鎖設(shè)備、ATP/ATO系統(tǒng)地面設(shè)備、電源設(shè)備、維修終端、乘客向?qū)э@示牌、緊急關(guān)閉按鈕以及信號(hào)機(jī)及發(fā)車指示器、轉(zhuǎn)轍機(jī)。（1)ATS車站分機(jī)集中聯(lián)鎖站設(shè)一臺(tái)ATS分機(jī)，用于采集車站設(shè)備的信息，接收控制命令，實(shí)現(xiàn)車站進(jìn)路的自動(dòng)控制。（2）車站聯(lián)鎖設(shè)備車站設(shè)繼電集中聯(lián)鎖或計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，能接收車站值班員和ATS系統(tǒng)的控制，用以實(shí)現(xiàn)車站進(jìn)路的自動(dòng)控制。（3)ATP/ATO系統(tǒng)地面設(shè)備ATP地面設(shè)備包括：軌道電路或計(jì)軸器，ATP地面編碼發(fā)碼設(shè)備，與ATS、ATO、鎖設(shè)備的接口，用于實(shí)現(xiàn)列車占用的檢測(cè)和發(fā)送ATP信息，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行超速防護(hù)。ATO地面設(shè)備包括：站臺(tái)電纜環(huán)路，TWC設(shè)備，以及與ATP、聯(lián)鎖設(shè)備的接口設(shè)備，用于發(fā)送ATO命令，實(shí)現(xiàn)列車最佳控制或列車自動(dòng)駕駛。（4）電源設(shè)備集中聯(lián)鎖車站配備一套適用于聯(lián)鎖設(shè)備、ATS、ATP、ATO設(shè)備的在線式UPS及可提供15min后備電源的蓄電池組。（5）維修終端維修終端設(shè)維修用彩色顯示器、鍵盤及鼠標(biāo)，顯示與控制用顯示器相同的內(nèi)容及必要的維修信息，并能對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)、手動(dòng)