第一章列车运行系

第一章列车运行系统概述北京地铁的新型车辆1、1城市轨道交通的发展历史1、1、1城市交通的出现1、城市的出现城市发展已经有了5000年的历史先前城与市是不同的概念自由村落-----中心村-----镇-----小城市-----中等城市-----大城市-----特大城市-----超级都市-----城市带-----城市圈-----城市群2、城市交通衣、食、住、行城市交通的框架城市发展面临的主要问题1)交通拥堵2）环境污染3）土地消耗4）全球变暖5）能源消耗6）城市分散化世界城市轨道交通的发展史19世纪上半叶欧美出现有轨公共马车1825年英国建成第一条商用铁路1863年伦敦建成第一条地铁1870年纽约建成高架轨道交通线1881年柏林建成第一条电气化铁路1888年美国建成第一条有轨电车系统20世纪初地铁和有轨电车第一次大发展二战以后地铁在世界范围内迅速发展，各种类型的城轨交通工具出现最早出现在伦敦街头的轨道马车早期的蒸汽运载车辆蒸汽机车六、七十年代运行在我国铁路线上的蒸汽机车我国租界里的有轨电车现代化的地铁列车地铁总长逾200KM的城市伦敦地铁启运时间1863年1月10日,全长408公里、11条线路、268个站点纽约地铁启运时间1904年10月27日；全长370公里、26条线路、468个站点东京地铁启运时间1927年12月30日；全长304.1公里、13条线路、285个站点莫斯科地铁启运时间1935年5月15日；全长292.2公里、12条线路、176个站点伦敦地铁线路图纽约地铁线路图我国城市轨道交通发展史1906年天津建成国内第一条有轨电车1908年上海建成第一条有轨电车1909年大连建成第一条有轨电车1969年北京建成国内第一条地铁1984年天津建成第一条地铁1995年上海建成第一条地铁1996年广州建成第一条地铁最近十年我国城市轨道交通跨越式地大发展我国清末民初的有轨马车早期的北京地铁1965年2月4日，毛泽东主席为修建北京地下铁道批示。7月1日，北京地下铁道一期工程在玉泉路举行了开工典礼。1969年10月1日，北京地下铁道一期工程建成通车试运行。一期工程自1965年7月1日动工，建设工期4年零3个月。从北京站至古城路站共设16座车站及一座地面车辆段——古城车辆段，运营线长21公里。10月1日开始接待参观。1971年1月15日，北京地铁一期工程线路开始试运营，实行内部售票，接待参观群众。售票办法，凭单位介绍信，在各车站购票，单程票价为一角。1981年9月15日，北京地下铁道一期工程验收正式交付使用。早期的北京地铁早期的北京地铁的车票上世纪九十年代我国地铁建设1984年12月，天津地铁建成通车，全长7.4公里，沿途共设8个车站。1989年12月29日，北京地铁二期工程正式交付运营。1993年5月28日，上海地铁第一条线路——一号线南段建成通车。1996年12月28日，广州地铁一号线通车。上世纪九十年代我国地铁建设1984年12月，天津地铁建成通车，全长7.4公里，沿途共设8个车站。1989年12月29日，北京地铁二期工程正式交付运营。1993年5月28日，上海地铁第一条线路——一号线南段建成通车。1996年12月28日，广州地铁一号线通车。本世纪开始的我国地铁建设交通拥堵从上世纪90年代就已经在国内大城市出现，那时的治理办法就是修路。但在超常的发展速度下，光靠修路无法解决交通拥堵问题。因此，国家提出要大力发展公共交通，尤其是发展城市轨道交通来解决城市拥堵问题。北京、上海、广州等大城市都制定了规模宏大的轨道交通建设计划，国内其他城市也纷纷进入了轨道发展的高峰期。上海、北京、广州线路及里程上海11条线路总里程424公里北京14条线路总里程336公里广州8条线路总里程222公里我国内地将开通地铁、轻轨的城市已经批准：杭州、哈尔滨、长沙、郑州、福州、昆明、南昌、合肥、南宁苏州、东莞、宁波、无锡、大连（建地铁）、贵阳上报待批：石家庄、太原、济南、乌鲁木齐、兰州北京地铁的新型车辆上海地铁的新型车辆广州地铁的新型车辆上海地铁运营线路图北京地铁运营线路图广州运营地铁线路图1、2列车运行控制系统列车运行控制系统最基本的问题有两方面1、保证所有运行列车的安全。2、在保证安全的前提下，提高运行效率。能否实现既安全又高效取决于列车运行控统的性能过去的200多年中，列车运行控制系统经历了人工控制、机械控制、电气控制和电子控制历程大体上可分为三个发展阶段：第一阶段，机械装置控制，机械锁闭和臂板信号第二阶段为电气控制阶段（二十世纪三十至六十年代）继电器和色灯信号为代表第三阶段为电子控制以电子计算机为核心的控制方式进入二十世纪七十年代随着无线通信技术的发展2.1基于通信的列车控制系统CBTC定义1999年9月，IEEE将CBTC定义为：“利用高精度的列车定位（不依赖于轨道电路），双向连续、大容量的车一地数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统”。定义中指出CBTC中的通信必须是连续的，这样才能实现连续自动列车控制，利用轨间电缆、漏泄电缆和无线通信都可以实现车、地双向信息的连续传输。各国高速铁路列车控制系统统计一览表(一)地区设备名称开通年代运营里程闭塞方式制动模式传输媒介日本1981-1989ATC1964-19971831.5km固定分级速度控制模拟轨道电路意大利BACC1985246Km固定道旁信号音频轨道电路法国TVM3001981-1989699km固定分级速度控制UM71轨道电路德国LZB1991-2002796Km固定目标-距离控制轨道电缆西班牙LZB1992471km固定目标-距离控制轨道电缆法国TVM4301993-1995518Km固定分级速度控制UM71轨道电路英/法TVM430199552Km固定分级速度控制UM71轨道电路法国TVM4302001303Km固定分级速度控制UM2000轨道电路日本数字ATC200296km固定目标-距离控制数字轨道电路比利时ADVANTICK2002142Km固定轨道电路+点式应答器英国TVM4302003107Km固定分级速度控制UM2000轨道电路韩国TVM4302004427Km固定分级速度控制UM71轨道电路台湾数字ATC2005345km固定目标-距离控制数字轨道电路1、2、1国外高速铁路列控系统及发展国外高速铁路列控系统及发展（法国）UM2000轨道电路是UM71轨道电路新一代产品，使用DSP技术，但外接口与UM71通用。采用DSP技术后轨道电路抗干扰性能提高了，轨道电路性能也有改善，此外还提供了在线维修检测手段；CSEE公司最近开发出了计算机综合联锁系统SEI，已在2001年开通的TGV地中海线、英吉利海底隧道线及西班牙马德里-巴塞罗那高速铁路工程中采用；在最近招标的法国TGV东部线中，CSEE公司推出了TVM430/ETCS-2双标车载系统设备，地面采用UM2000/SEI系统，与无线闭塞中心相连，形成TVM430/ETCS-2双标准列控系统。国外高速铁路列控系统及发展（德国）德国高速铁路列车控制系统LZB，使用轨道电缆作为传输媒介，地面列控中心负责计算列车运行目标距离控制曲线，通过轨道电缆传给车载计算机，再由车载设备生成对列车行驶的控制指令。LZB系统是20世纪唯一的目标-距离控制模式列车运行控制系统；20世纪90年代，联邦德国制订法律，要求所有最高运行速度超过160km/h的线路上，必须安装LZB系统，作为列车控制系统，同时取消区间通过信号机。目前，德国境内有2000公里线路安装了LZB系统，所有ICE高速列车、ICT摆式动车组和国内约800台机车安装了LZB列控车载设备。该系统1992年出口西班牙，安装在马德里-塞维利亚高速铁路线路上，投入应用。德国ICE高速列车采用LZB系统国外高速铁路列控系统及发展ETCS-3无线列车控制系统示意图BALITRAKINSTALLATION国外高速铁路列控系统及发展无线列车控制系统的配置示意图国外高速铁路列控系统及发展欧洲车载设备配置示意图国外高速铁路列控系统及发展国外高速铁路列控系统及发展ETCS-1列车控制系统示意图1、2、2国内列车运行控制系统的发展初级阶段（以北京地铁为标致）1）自动闭塞电子元器件制成的移频轨道电路，采用“红、红、黄、绿”双红带保护区段三显示方式。2）调度集中系统的组成与功能控制中心列控中心联锁系统轨道电路应答器编程VCC1DTVCC1I/OVCC1DTVCC1I/O应答器无线闭塞控制中心VCC1DTVCC1I/OVCC1I/O机车信号天线车速点式信息无线制动输出VCC1DTVCC1DTVCC1I/O