列车运行控制系统概述

城市轨道交通列车运行控制主讲人：马超第1章列车运行控制系统概述1.1城市轨道交通的发展历史1.2列车运行控制系统概述1.3列车运行控制系统的发展方向1.2列车运行控制系统概述列车运行控制系统的认识国外列车运行控制系统的发展国内列车运行控制系统的发展第1章列车运行控制系统概述列车运行控制系统最基本的问题有下列两方面：要保证任何一个运行过程中的列车是安全的。在保证行车安全的前提下，还要使行车有更高的效率。作为轨道交通系统，安全和高效是其追求的两大目标。轨道交通系统能否安全高效运行，首先取决于列车运行控制系统的性能。第1章列车运行控制系统概述列车运行控制系统的三个发展阶段第一阶段称为机械装置控制阶段，是以机械锁闭器和臂板信号机为代表的时代。第二阶段为电气控制阶段，是以继电器联锁系统和色灯信号机为代表。第三阶段为电子控制阶段，从上个世纪60年代开始，电子器件和计算机开始应用于列车运行控制系统之中第1章列车运行控制系统概述1.2列车运行控制系统概述列车运行控制系统的基本认识国外列车运行控制系统的发展国内列车运行控制系统的发展第1章列车运行控制系统概述列车自动控制（AutomaticTrainControl，简称ATC）系统早在20世纪60年代就已经开始被研制和试用。日本于1964年交付使用了世界上第一条高速铁路——东海道新干线，其以机控为主、设备优先的列车控制系统，使列车在高速度、高密度运行的条件下，安全运行30多年。第1章列车运行控制系统概述进入20世纪70年代之后，列车速度的提高对列车运行控制系统在安全和效率方面提出了更高的要求，随着地面信息传输技术（应答器、轨道电路和轨间环线电缆等）和列车信息接收技术的不断完善，出现了点式ATC系统、点连式ATC系统第1章列车运行控制系统概述在80年代，随着信息传输量的增加、自动控制技术的完善和微电子技术的发展，使得列车运行控制系统的车载设备功能不断扩大，如实时计算距离-速度模式曲线、自动实施常用制动和紧急制动、自动驾驶、节能运行等。第1章列车运行控制系统概述90年代的城市轨道交通ATC系统采用数字化ATC技术，以钢轨或轨道间交叉环线作为信息传输媒体，采用信息编码传送目标速度、目标距离和轨道电路长度等信息，实现列车与地面之间的通信，因此列车运行的安全性得到增强，效率得到提高，效益明显改善。第1章列车运行控制系统概述20世纪90年代后，世界上已有许多国家开发了各自的列车运行控制系统，以移动闭塞为技术特征的CBTC系统受到了日益广泛的重视。CBTC系统是具有发展潜力的列车运行控制系统，正在日趋完善。目前，该技术已经在20多个国家的城市轨道交通中使用。第1章列车运行控制系统概述1.2列车运行控制系统概述国外列车运行控制系统的发展国内列车运行控制系统的发展第1章列车运行控制系统概述我国城市轨道交通信号控制系统的发展大致经历了三个阶段：1.初创阶段2.过渡阶段3.发展阶段第1章列车运行控制系统概述1．初创阶段我国的地铁信号系统是随北京地铁兴建而起步的。1965年7月1日，我国第一条地下铁路——北京地铁一期工程动工兴建，1969年10月通车。根据当时的国情，决定全部设备由国内自己研制，同时要求设备必须具有较高的技术水平。信号项目主要为复线自动闭塞（包括机车信号和自动停车）、调度集中、列车自动驾驶和继电联锁。通过这几项技术实现行车集中调度、集中监控和列车运行自动化。第1章列车运行控制系统概述2．过渡阶段1971年，北京地铁二期工程（即二号环线）开始建设，要求采用“行车指挥与列车运行自动化”系统，即ATC系统。1986年，北京地铁通过引进消化，研制出一套机车信号系统，并用这套系统替换了环线全部机车信号，从而提高了车载设备的可靠性。第1章列车运行控制系统概述进入20世纪90年代以后，大量引进国外先进的地铁信号设备。北京地铁1号线于1989年从英国西屋公司引进ATC系统。复八线由于要与前期的一号线贯通，为了便于既有信号系统兼容，复八线也大量引进了英国西屋公司的列车自动控制系统（ATC）。同时，配套了国产的继电联锁设备、车站计算机联锁设备和信号微机联锁监测设备等。上海地铁1号线1989年引进阿尔斯通美国公司的ATC系统，为了节省投资，在正线道岔联锁区域和车辆段采用国产6502电气集中。第1章列车运行控制系统概述ATC系统的大量引进拉近了我国地铁信号装配水平与国际上的差距，取得了较好的效果。我国地铁的整体技术水平上了一个台阶，列车运行呈现出全新的面貌。此后不久，我国又对部分设备实施国产化，取得了较好的效果。第1章列车运行控制系统概述3．发展阶段从1994年至今，我国城市轨道交通建设进入了快速发展期，随之而来的是信号设备的大规模引进。采用引进设备后，大大缩短了运行间隔，提高了安全程度和通过能力，但由于国内外的电源质量、道岔结构、轨道施工工艺等存在差异，所以引进的ATC系统在我国的应用效果不像在国外那么好。而且，引进的设备也会带来后续的诸多问题。第1章列车运行控制系统概述我国从1999年初开始推行城市轨道交通设备的国产化政策。其主要目的在于降低建设投资，使国家及地方在财力上能够承受。另一个目的是充分吸收借鉴国外的先进技术，同时研制开发具有自主知识产权的城市轨道交通相关技术并进行本土化生产制造，大大提升中国城市轨道交通行业的技术水平并逐步减少对国外产品的依赖。第1章列车运行控制系统概述2010年12月30日北京五条轨道交通新线正式开通，这其中就包括国内首条具有完全自主知识产权CBTC列车控制系统示范工程——亦庄线。亦庄线是按照政府首套政策实施的信号系统核心技术示范工程，是由北京交通大学研发的具有完全自主知识产权的CBTC核心技术及系统装备经历实验室研制、试车线试验、运营线中试后的正式工程应用。其开通对推动北京市和我国城市轨道交通运行控制系统国产化和产业化具有重要意义。第1章列车运行控制系统概述