項(xiàng)目一城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)概述內(nèi)容結(jié)構(gòu)本章的焦點(diǎn)問(wèn)題：

我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展？城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的特點(diǎn)？城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的基本組成與分類？學(xué)習(xí)任務(wù)

01了解城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展歷程0203掌握城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的作用、基本組成了解城市軌道交通信號(hào)各子系統(tǒng)及系統(tǒng)分類。

掌握“故障—安全”原則04任務(wù)一了解城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展歷程一、我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展沿革55城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)作為城市軌道交通最基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)。信號(hào)系統(tǒng)為安全行車提供了重要保證。01影響著軌道交通列車運(yùn)行間隔和行車速度影響著列車輸送能力和通過(guò)能力02系統(tǒng)為安全行車提供了重要保證03【理論知識(shí)】一、我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展沿革城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)又被人們譽(yù)為城市軌道交通的神經(jīng)系統(tǒng)，是決定城市軌道交通先進(jìn)程度的一個(gè)重要方面。

迄今為止，我國(guó)軌道交通已有50多年的歷史，大致可以分為3個(gè)發(fā)展階段；城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)基于傳輸系統(tǒng)的優(yōu)化也相應(yīng)地經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段。一、我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展沿革

第一階段:１９６５年至上世紀(jì)８０年代，城市軌道交通承擔(dān)的主要是“戰(zhàn)備為主，兼顧交通”的作用。第二階段：從上個(gè)世紀(jì)９０年代初至２０世紀(jì)末，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與人口、機(jī)動(dòng)車的急劇增長(zhǎng)，上海、廣州等大城市開始實(shí)施地鐵項(xiàng)目以緩解交通壓力，

此時(shí)修建地鐵的目的轉(zhuǎn)為“交通為主，兼顧戰(zhàn)備”，

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性有了進(jìn)一步的改善。

第三階段：即進(jìn)入２１世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市軌道交通步入了高速發(fā)展時(shí)期，除了北京、上海、廣州?我國(guó)已有幾十個(gè)城市修建并開通了地鐵城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)也得到了前所未有的優(yōu)化和發(fā)展。二、城市軌道交通ATC系統(tǒng)三個(gè)發(fā)展階段軌道電路是將區(qū)間線路劃分為若干固定的區(qū)段,進(jìn)行列車占用檢查和作為向車載ATC設(shè)備傳送信息的載體。列車定位是以固定的軌道電路區(qū)段為單位,采用模擬軌道電路方式由地面向車載設(shè)備傳送10~20種信息,列車采用階梯式速度控制,稱之為固定閉塞。（一）基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)二、城市軌道交通ATC系統(tǒng)三個(gè)發(fā)展階段模擬軌道電路在我國(guó)應(yīng)用的代表產(chǎn)品有:從英國(guó)西屋引進(jìn)的FS22500無(wú)絕緣軌道電路(北京地鐵1號(hào)線、13號(hào)線),從美國(guó)GRS公司引進(jìn)的無(wú)絕緣數(shù)字調(diào)幅軌道電路(上海地鐵1號(hào)線)。從系統(tǒng)整體角度來(lái)看,基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)中各子系統(tǒng)處于分立狀態(tài),技術(shù)水平明顯落后,維修工作量大,制約了列車運(yùn)行速度和密度的進(jìn)一步提高,將逐步退出歷史舞臺(tái)。（一）基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)二、城市軌道交通ATC系統(tǒng)三個(gè)發(fā)展階段數(shù)字軌道電路采用數(shù)字編碼方式,地面向車載設(shè)備傳送十位數(shù)字編碼信息,列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù),縮短了列車運(yùn)行間隔,提高了舒適度。采用數(shù)字軌道電路的ATC系統(tǒng),列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù),因此，該軌道電路稱之為準(zhǔn)移數(shù)字軌道電路。但是數(shù)字軌道電路存在如下缺點(diǎn):1.必須具備很強(qiáng)的抗干擾能力。軌道電路中ATC信息電流一般在幾十毫安至幾百毫安,而列車牽引回流最大可達(dá)4000A。2.受軌道電路特性限制,只能實(shí)現(xiàn)地面向列車的單向信息傳輸,信息量也只能到數(shù)十比特,限制了ATC系統(tǒng)的性能。（二）基于數(shù)字軌道電路的ATC系統(tǒng)二、城市軌道交通ATC系統(tǒng)三個(gè)發(fā)展階段CBTC的特點(diǎn)是前后列車都采用移動(dòng)定位方式,通過(guò)安全數(shù)據(jù)傳輸,將前行列車的位置信息安全地傳遞給后續(xù)列車,可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù),并且其防護(hù)點(diǎn)能夠隨前車的移動(dòng)而實(shí)時(shí)更新。這就有利于進(jìn)一步縮小行車間隔,提高運(yùn)輸效率,因此，將這種方式稱之為移動(dòng)閉塞。目前國(guó)內(nèi)主要采用的無(wú)線通信的傳輸方式有4種,分別為:1.采用沿著軌道方向的無(wú)線定向天線,傳輸距離可以達(dá)到200~400m。2.沿著同軸電纜的外部導(dǎo)體周期性或非周期性配置開槽口,信號(hào)在該電纜中傳輸?shù)耐瑫r(shí),能把電磁能量的一部分,按要求從特殊開槽口以電磁波的形式放射到周圍的外部空間。3.波導(dǎo)管是一種雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線信號(hào)傳輸媒介。4.感應(yīng)環(huán)線方式是通過(guò)軌道鋪設(shè)交叉感應(yīng)環(huán)線來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。（三）基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CBTC)二、城市軌道交通ATC系統(tǒng)三個(gè)發(fā)展階段四種傳輸方式的優(yōu)缺點(diǎn)如表1-1所示。（三）基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CBTC)傳輸方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)無(wú)線AP傳輸安裝簡(jiǎn)單,施工方便,成本低無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)分布不均勻漏泄電纜傳輸場(chǎng)強(qiáng)覆蓋均勻、適應(yīng)性強(qiáng)、電磁污染小成本較高波導(dǎo)管傳輸傳輸頻帶寬、傳輸損耗小、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)工藝復(fù)雜、受環(huán)境溫、濕度影響大感應(yīng)環(huán)線方式實(shí)現(xiàn)列車定位、車-地雙向傳輸現(xiàn)場(chǎng)日常養(yǎng)護(hù)不方便三、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

FAO系統(tǒng)是城市軌道交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向，可實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行全過(guò)程的自動(dòng)化，最大限度地節(jié)省人力，提升運(yùn)輸效率，保證運(yùn)輸安全。

FAO系統(tǒng)使信號(hào)系統(tǒng)的架構(gòu)大大擴(kuò)展，凡是與列車運(yùn)行安全、效率有關(guān)的專業(yè)，如綜合監(jiān)控系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、屏蔽門、旅客導(dǎo)向系統(tǒng)等，都可以歸入FAO系統(tǒng)。（一）FAO系統(tǒng)三、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)隨著通信技術(shù)、微電子技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展，采用微電子器件取代原繼電器組合，實(shí)現(xiàn)軌旁控制技術(shù)迭代升級(jí)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。

利用全電子聯(lián)鎖系統(tǒng)，提出區(qū)域型聯(lián)鎖理念，實(shí)行執(zhí)行單元與聯(lián)鎖主機(jī)分離，可增強(qiáng)聯(lián)鎖系統(tǒng)覆蓋范圍及靈活部署能力，精簡(jiǎn)軌旁集中站設(shè)置。（二）全電子聯(lián)鎖三、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

TACS(TrainAutonomousCircumambulateSystem,基于車車通信的列車自主運(yùn)行系統(tǒng))列車追蹤運(yùn)行為移動(dòng)閉塞制式，系統(tǒng)主要由ATS、ATC、OCC、DCS系統(tǒng)和集中化維護(hù)系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成。

車車通信通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)構(gòu)成，進(jìn)一步簡(jiǎn)化信息流通路，提升系統(tǒng)效能。車車通信系統(tǒng)列車的折返效率比傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)約提升20%，最小追蹤間隔縮短10s。

（三）車車通信技術(shù)復(fù)習(xí)檢測(cè)我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)過(guò)了哪幾個(gè)階段？12簡(jiǎn)述未來(lái)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。任務(wù)二認(rèn)識(shí)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)一、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的特點(diǎn)由于城市軌道交通信號(hào)技術(shù)沿襲了大鐵路的制式，因此與大鐵路有著很多一致的地方，但也與大鐵路不同的地方。（1）系統(tǒng)安全保證要求高（2）信號(hào)顯示含義較少（3）有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制【理論知識(shí)】二、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)基本組成城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)通常由列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(AutomaticTrainControl,簡(jiǎn)稱ATC)組成。ATC系統(tǒng)包括4個(gè)子系統(tǒng)，即列車自動(dòng)監(jiān)控(AutomaticTrainSupervision,簡(jiǎn)稱ATS)子系統(tǒng)、列車自動(dòng)防護(hù)(AutomaticTrainProtection,簡(jiǎn)稱ATP)子系統(tǒng)(包括地面ATP子系統(tǒng)和車載ATP子系統(tǒng))子系統(tǒng)、列車自動(dòng)運(yùn)行(AutomaticTrainOperation,簡(jiǎn)稱ATO)子系統(tǒng)(包括地面ATO子系統(tǒng)和車載ATO子系統(tǒng))子系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖(ComputerInterlocking,簡(jiǎn)稱CI)子系統(tǒng)，如圖1-1所示。三、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備分類（一）控制中心設(shè)備控制中心設(shè)備主要包含:中心ＡＴＳ計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、中心顯示設(shè)備、調(diào)度員(長(zhǎng))工作站、時(shí)刻表/運(yùn)行圖工作站、培訓(xùn)/模擬設(shè)備、維修工作站、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、繪圖儀和打印機(jī)、電源設(shè)備。（二）地面設(shè)備地面設(shè)備主要包含:信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路(計(jì)軸)、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、信號(hào)電源、無(wú)線傳輸系統(tǒng)(應(yīng)答器?無(wú)線天線)等。（三）車載設(shè)備車載設(shè)備主要包含:車載主機(jī)、測(cè)速電機(jī)、天線、外部接口設(shè)備、模式轉(zhuǎn)換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。四、“故障－安全”原則（一）基本含義故障:在規(guī)定的時(shí)間和條件下，信號(hào)設(shè)備規(guī)定的功能(部分或全部)受到限制或喪失。一次故障:信號(hào)設(shè)備的原發(fā)性故障。二次故障:信號(hào)設(shè)備的繼發(fā)性故障。故障率:工作到某時(shí)刻尚未失效的信號(hào)設(shè)備?在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率。安全性:在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下?有關(guān)設(shè)備不發(fā)生危險(xiǎn)的概率?？煽啃?在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下?信號(hào)設(shè)備完成規(guī)定功能的能力。冗余:某一規(guī)定的功能用多于一種的方法(硬件或軟件)完成。四、“故障－安全”原則（二）具體技術(shù)措施(１)防止人的錯(cuò)誤操縱而出現(xiàn)的各種聯(lián)鎖及閉塞技術(shù)等；(２)故障后使功能軟化或降級(jí)使用技術(shù)；(３)應(yīng)急頂替技術(shù)；(４)檢測(cè)、報(bào)警和預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的技術(shù)；(５)冗余技術(shù)；(６)器件的降額使用技術(shù)。當(dāng)設(shè)備故障時(shí)，其輸出不得危及行車安全。復(fù)習(xí)檢測(cè)簡(jiǎn)述城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的功能及組成。1什么叫一次故障?什么叫二次故障?2故障導(dǎo)向安全原則的技術(shù)措施有哪些?3項(xiàng)目一實(shí)訓(xùn)小