任务三城市轨道交通闭塞设备•轨道交通的安全问题是至关重要的。•确定列车在线路的确切位置是保证安全的关键。•最简单的方法是划分一定长度的“区段”,在此区段内只容许一列车占有(运行、停放)。这就是“闭塞”概念——为保证行车安全,而将列车正在运行、停放的线路区段予以“封闭”,不允许其他列车进入此区段,以防止对向列车、后续列车的正面冲突或追尾事故的发生。1.闭塞的定义闭塞是指列车进入区间(或闭塞分区)后,使之与外界隔离起来,区间两端车站都不再向这一区间(或闭塞分区)发车,以防止列车相撞和追尾。按照一定的方法组织列车在区间的运行称为闭塞。行车闭塞制式大致经历了:电报或电话---路签----半自动----自动闭塞2.闭塞的方式•时间间隔法按规定的间隔时间向区间发车,以时间间隔作为闭塞条件的闭塞方法——适用于道路汽车交通•空间间隔法在同一时间、同一区间内只有一个列车占用,即前行列车与续行列车始终保持一定的空间间隔——适用于轨道交通3.闭塞的制式•人工闭塞•半自动闭塞•自动闭塞人工闭塞采用路签或路牌作为列车占用区段的凭证,由接车站值班员检查区间是否空闲。单路签闭塞是早期使用的一种人工闭塞方式,后来发展为电话、电报人工闭塞。路票人工闭塞——人工开启信号,关闭信号,依靠路签、路牌、路票或电话、电报使用线路半自动闭塞——人工开启信号,列车经过后,自动关闭信号的闭塞方式——在进站和出站处各安装一个轨道电路,就可实现半自动闭塞。•如果全线分段都铺设轨道电路,每段轨道电路前都架设信号机,在列车占有该轨道电路线路,信号自动显示红灯;前一段线路信号自动显示黄灯;再前一段线路信号自动显示绿灯。•闭塞区段则突破了“车站”的限制,1.3km一段轨道电路,理论上可以同时有三列车。自动闭塞自动闭塞与半自动闭塞相比,有以下优点:(1)增加行车密度和提高运行速度,提高区间通过能力;(2)简化了办理接发和通过列车的手续,提高了车站的通过能力,也减轻了车站值班员的劳动强度。(3)通过信号机的显示直接反映区间列车位置及线路状态,保证了区间行车安全。(4)自动闭塞还能为列车运行超速防护提供连续的速度信息,构成更高层次的列车运行控制系统,保证高速行车的安全。二、自动闭塞的显示制度二显示自动闭塞闭塞分区闭塞分区闭塞分区三显示自动闭塞(1)三显示自动闭塞以通过信号机显示红灯、黄灯、绿灯表示所防护闭塞分区的占用和空闲情况。(2)当通过信号机显示红灯时灯光熄灭,其前方通过信号机自动显示红灯。(3)当通过信号机显示允许灯光时灯光熄灭,其前方通过信号机应自动降级显示。(4)当进站信号机灯光熄灭,其前方通过信号机(即预告信号机)自动显示红灯。•三显示自动闭塞闭塞分区闭塞分区闭塞分区四显示自动闭塞•红色灯光•黄色灯光•黄绿色灯光•绿色灯光•四显示带防护自动闭塞防护空闲闭塞分区闭塞分区闭塞分区三、自动闭塞区列车运行间距与发车间隔时间•运行间距越大,通行能力越差,运行安全程度越高闭塞分区闭塞分区闭塞分区四、移动闭塞列车运行间隔自动调整亦称移动闭塞。不需要将区间划分成若干固定的闭塞分区,而是在两个列车之间自动的调整运行间隔,使之保持一定的安全距离。使两列车之间的间隔最小,从而提高了区间内的行车密度,大大提高区段的通过能力。CBTC—CommunicationBasedTrainControllCBTC使用的是无线移动闭塞技术,靠移动列车间的通信来实现控制,从而缩短了列车间的安全制动距离。CBTC技术所需要的沿线硬件设备少。CBTC•由于这种特殊闭塞装置具有安全可靠、维修量小、成本低、节省人力、办理闭塞速度快、效率高,还可避免因线路中断而引起闭塞失效等一系列突出优点,因此从1983年开始,迅速在日本、美国、加拿大、英国、原联邦德国和瑞典等发达国家的一些小运量的单线区段得到了推广应用。武汉是国内第一个采用CBTC技术建造城市轨道交通系统的城市,上海地铁8号线也准备采用这种闭塞形式。五、调度集中•调度集中是利用遥信设备汇总线路上各车站的道岔和信号设备的工作状态和列车运行的情况,再利用遥控设备直接操纵控制线路上所有车站的道岔、信号,达到集中控制的意义。什么是调度集中?调度集中的功能1.使工作人员可以直观清晰地连接每列车的运行情况2.直接对个别车站的调车作业安排进路3.同步跟踪记录列车运行情况4.完成实际运行图的绘制及相应的技术统计工作列车自动控制系统一、系统组成列车自动控制(ATC)系统。——AutomaticTrainControl列车自动防护(ATP)子系统——AutomaticTrainProtection;列车自动监控(ATS)子系统——AutomaticTrainSupervision;列车自动运行(ATO)子系统——AutomaticTrainOperation:二、ATC系统的定义根据与先行列车之间的距离和进路条件,在车内连续地显示出容许的速度信息,或按设定的运行条件达到该容许速度的距离信息,根据上述信息,列车自动地控制运行速度,进行超速防护,以达到自动调整行车间隔的目的,并实现列车在车站的程序定位停车。三、ATC系统的设备ATC系统的设备分布于控制中心、车站信号、设备室及轨旁、车载。指挥列车运行的控制中心,设有作为ATC系统中枢的系统控制服务器及其用于调度控制的工作站;现场的列车在线信息,车次号信息以及道岔、信号状态信息等,传送至控制中心,通过显示屏及调度员工作站的CRT显示。列车上车载设备,接收并解译地面送来的调度指令和ATP速度命令或距离信息,实现列车的自动运行;并将列车的运行状态和设备状态信息,经车站服务器传送给控制中心。列车自动保护子系统——ATP作用功能监督列车运行速度,检查列车位置监督车门与屏蔽门的开关顺序在道岔区段,对劲路进行安全检查确保列车运行安全列车自动监督子系统——ATS作用功能搜集列车运行信息,自动转换道岔,排列进路自动合理调度列车运行运行图紊乱时,调整列车运行秩序实现对列车运行的监督和控制,辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理ATS可以给行车调度人员显示出全线列车的运行状态,监督和记录运行图的执行情况,在列车因故偏离运行图时及时做出反应(提出调整建议或者自动修整运行图,通过ATO的接口,向旅客提供运行信息通报。例如:列车到达、出发时间,运行方向,中途停靠站名……)。列车自动运行子系统——ATO作用功能对列车进行实时控制完成定点停车在ATP监督下,完成开关车门的操作实现“地对车控制”,即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制。中央控制计算机车载ATC列车地面通信系统TWC:列车与地面信息交换系统传送控制信号方式目前我国已建成的地铁、轻轨,基本上都采用轨道电路向车传递控制信息的方式。除采用钢轨或设环线来连续地传递信息外,也可以通过设于运行线路的点式传感器向车上传递点式信息。(上海5号线)现在大多采用无线通信的方式CBTC。上海地铁采用的ATC制式1号线:采用美国GRS的ATC系统(模拟);建于80年代末、当时模拟技术仍占主导地位,选用了基于模拟音频无绝缘轨道电路的ATC系统,信息量小而且是不连续的。2号线:采用美国US的ATC系统;上海地铁二号线建设时,数字技术走向成熟应用阶段,选择了基于数字编码轨道电路的ATC系统,控制中心向列车连续发送“目标速度”。3、4号线:采用法国ALSTOM公司的ATC系统;向列车传送的信息内容是“进路地图”的“目标距离”,由车载计算机自己决定运行速度。5号线:采用点式ATC系统;由于其运量及其车辆性能等原因。8号线:采用基于无线通信CBTC系统。定位停车车地多次交换信息保证停车位置准确•当列车进入站台区域,站台区段轨道电路的ATP接收器,检测到列车到达车站,列车到达停车点,经列车ATO系统确认,保证列车的制动。当检测到列车的速度为零,列车向地面送出列车停站信号,列车收到开门信息,使相应的门控继电器动作,司机按压与门控继电器相对应的门控按钮后,才可打开列车车门。地铁一号线停车标记和定位标地铁一号线停车标记和定位标记地铁二号线停车标记和定位标记地铁三号线停车标记和定位标记