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2019/9/51第四章列车运行控制第一节机车信号第二节列车运行控制系统2019/9/52第一节机车信号一机车信号的作用二机车信号的分类三机车信号系统的构成2019/9/53为了保证行车安全，提高运输效率及改善司机的劳动条件，在自动闭塞及半自动闭塞区段运行的列车上都要安装机车信号。当采用了机车信号设备后，能避免自然条件干扰的影响，提高司机接受信号的可靠性。一、机车信号的作用2019/9/54一、机车信号的作用机车信号是用设于机车驾驶室内的设备自动反映运行条件，指示司机运行的一种信号显示制度，又称机车自动信号。机车信号是保证行车安全的重要技术设备。2019/9/55二、机车信号的分类机车上必须采用机车信号设备，以保证行车安全，提高列车运行效率。随着列车速度和机车信号可靠程度的不断提高，机车信号正从辅助信号变为主体信号。2019/9/56机车信号设备根据其功能不同有：一、以机车内信号显示功能为主的设备称为机车信号；二、以控制列车运行功能为主的则称为列车自动停车或列车自动监督和控制。二、机车信号的分类2019/9/57机车信号根据其信号显示的作用不同有两种：一、机车信号，仅用来复示地面固定信号机，还不能作为主体信号使用。二、机车信号作为主体信号使用，采用这种显示方式则可以取消地面信号机。二、机车信号的分类2019/9/58机车信号设备的控制命令是由地面传递给机车的，因此机车信号设备的信息传递方式分为：连续式点式接近连续式二、机车信号的分类2019/9/591、连续式机车信号是指在某一区段线路上不间断地向机车传递信息，所以连续式机车信号能连续不断地把地面信号显示情况复示给司机。这种制式主要用在自动闭塞区段上。连续式机车信号是在整个线路上连续不断地反映线路状态和运行条件的机车信号，用于自动闭塞区段。它的特点是能连续不断地把地面信号显示情况反映给司机，大大改善其劳动条件。二、机车信号的分类2019/9/5102、接近连续式机车信号是指从车站进站信号机外方大于列车制动距离以上的地点(即接近区段)起，机车信号可连续复示进站信号机的显示。接近连续式机车信号一般用在非自动闭塞区段。接近连续式机车信号是在固定地段的线路连续地反映地面信号显示的机车信号，广泛用于非自动附塞区段。二、机车信号的分类2019/9/5113、点式机车信号是指在线路上某些固定地点设置地面发送设备，机车信号只能在固定地点才能接收到信息。点式机车信号是在线路上的某些固定地点设置地面设备，向机车传递信息的机车信号，用于非自动闭塞区段。它的特点是：设备简单、建设费用低、地面不耗能、安装容易、施工快。二、机车信号的分类2019/9/512三、机车信号系统的构成《技规》规定：“机车信号作为行车凭证，是由车载信号和地面信号设备共同构成的系统，必须符合故障——安全的原则，车载设备应具有运行数据记录的功能；地面信号设备应具有闭环检查功能，提高正确发送信息。”2019/9/513三、机车信号系统的构成在一个机车交路内可能有几种不同制式的自动闭塞，为了使机车在整个机车交路内运行能不间断地使用机车信号，因此要采用通用式机车信号。系统包括：地面发送设备、通道、机车接收设备、机车色灯信号机等。2019/9/514三、机车信号系统的构成图4-1机车信号系统框图2019/9/515JT1-CZ2000主体化机车信号车载系统介绍1.设备构成机车信号主机监控装置含电源接线盒便携测试仪显示显示TAX2箱串口并口双路接收线圈双路接收线圈地面记录数据分析系统CF卡CF卡上下行模式上下行模式远程监测模块2019/9/516返回2019/9/517机车1室图JTI型机车信号设备平面布置图1300传感器13001150八显示灯33030790．八显示灯150传感器446100机车信号主机接线盒100机车II室机械室2019/9/518实际连接图JT1-CZ2000机车信号主机监控装置J·HJ4-25接线盒便携测试仪TAX2箱串口并口I端双路接收线圈X30X29X20X21LX23LX22X28LX29X25X24X27X26X22X23LX30机车DC110V电源司机手柄I/II端控制I端双面八LED显示器II端双面八LED显示器I-ZSI端通机开关盒II-ZSII端通机开关盒I-SXII-SXI端通机开关盒II端通机开关盒II端双路接收线圈2019/9/5192019/9/5202019/9/5212019/9/522结构特征及技术条件1.主机采用冗余结构。2.采用2×2取2结构，工作机故障自动切换到备用机，切换时间不大于0.5s。工作机和备用机都有工作正常或故障表示。3.主机有开机自检功能，自检正常后进入工作状态并给出工作正常表示。4.主机对外具有并行和串行接口。5.主机具有良好的可测试性，在检修时可利用测试设备自动测试各项功能及指标。6.主机应安装在机车内便于检测的地方。7.满足TB/3021-2001《铁道机车车辆电子装置》规定的电磁兼容标准。2019/9/5232019/9/5282019/9/531现场经验：常见故障分析1系统故障初步定位机车信号系统是由地面信号、接收线圈、接线盒、电缆、接收主机、显示器等设备构成的系统，系统中任何部分故障都可能导致机车信号显示输出异常。下表列出了一些主要的故障现象和产生该现象的一些可能的原因。2019/9/532故障现象车上原因地面原因上电后不点灯接线盒内电源故障；显示器故障；主机故障；电缆或电缆插头故障；点灯线上负载过大；无某一灯位故障显示器故障；主机故障；电缆或电缆插头故障；输出线上负载过大；无烧保险主机故障；接线盒内电源故障；机车电源故障接地；无2019/9/533点白灯后不译码上/下行开关电路故障；前后端切换电路故障；主机故障；接收线圈故障或接线错误；电缆或插头故障；地面信号故障上行或下行某一方向不译码上/下行开关电路故障；主机故障；某一端接收线圈及线路故障；机车接收灵敏度不合格接收线圈安装位置、参数不对或接线错误；主机故障；无2019/9/534使用中闪白灯电缆及插头接触不良；接线盒内接触不良；上/下行开关接触不良；前后端切换条件不稳；主机不良；接收线圈安装位置、参数不对；接收线圈电缆屏蔽层没有单点接地；地面信号故障2019/9/535当出现异常情况时，维修人员对具体的现象分析调查清楚，如是个别机车还是多台机车发生，是固定地点发生还是随机发生等等。维修人员通过以下手段对故障进行定位：（1）通过机车信号记录器记录数据进行一般分析，确定故障类型；（2）采用便携式的机车信号系统测试仪对车载系统进行测试来判断故障在哪部分；（3）通过人工测试替换设备的办法确定是哪部分故障。2019/9/536三、机车信号系统的构成列车超速防护系统列车自动停车能实现在地面信号显示禁止信号时，发出报警信号，如果司机失去警惕能自动地使列车停车。但是这种装置不能监督列车运行速度。2019/9/537三、机车信号系统的构成列车超速防护系统列车自动限速系统是比列车速度监督系统高一级的列车自动控制系统。它可以根据调度、线路及行车的条件需要列车减速时，使列车速度自动地降低到规定值以下。2019/9/538第二节列车运行控制系统一列控系统的速度控制模式二中国列车运行控制系统（CTCS）三国外典型的列控系统2019/9/539一、列控系统的速度控制模式列车运行自动控制系统（ATC）AutomaticTrainControl就是对列车运行全过程或一部分作业实现自动控制的系统。其特征为：列车通过获取的地面信息和命令，控制列车运行，并调整与前行列车之间必须保持的距离。列车运行自动控制系统（简称列控系统）是保证列车按照空间间隔制运行的技术方法，它是靠控制列车运行速度的方式来实现的。2019/9/540ATP车载设备组成图6-1车载设备轨道电路信息接收STM应答器信息接收BTM动车组ATP车载设备人机界面（DMI）2019/9/541在城市轨道交通领域中，列车运行自动控制系统（ATC）包括三个子系统：列车超速防护系统（ATP）AutomaticTrainProtection列车自动驾驶系统（ATO）AutomaticTrainOperation列车自动监控系统（ATS）AutomaticTrainSupervision2019/9/542从速度控制方式角度，对列车运行自动控制分为以下两种模式：分级速度控制目标距离速度控制2019/9/543１７０２３０２７００３０目标-距离控制模式ATC分级速度控制模式ATC安装目标-距离控制模式ATC的追踪列车先行列车制动点安装分级速度控制模式ATC的追踪列车铁路列控系统及发展分级速度控制/目标-距离控制模式2019/9/544列车运行控制系统地面设备框图地面系统主要功能：(1)检查列车在区间的位置，(2)形成速度信号，(3)向列车传送允许速度、线路参数等信息。列车速度VMAX列车制动距离闭塞分区先行列车相邻地面控制中心地面控制中心轨道电路信号机相邻地面控制中心铁路列控系统及发展2019/9/545（一）分级速度控制分级速度控制是以一个闭塞分区为单位，根据列车运行的速度分级，对列车运行进行速度控制。分级速度控制系统的列车追踪间隔主要与闭塞分区的划分、列车性能和速度有关。分级速度控制又可分为阶梯式和分段曲线式。2019/9/5461、阶梯式分级速度控制阶梯式分级速度控制又分为超前式和滞后式。（1）超前式速度控制超前式速度控制方式又称为出口速度控制方式，给出列车的出口速度值，控制列车不超过出口速度。2019/9/547（2）滞后式速度控制滞后式速度控制方式又称为入口速度控制方式，给出列车的入口速度值，监控列车在本闭塞分区不超过给定的入口速度值，采取人控优先的的方法，控制列车不超过下一闭塞分区入口速度值。2019/9/5482、曲线式分级速度控制曲线式分级速度控制根据列车运行的速度分级，每一个闭塞分区给出一段速度控制曲线，对列车运行进行速度控制。分段曲线式分级速度控制连续曲线式分级速度控制2019/9/549分段曲线式分级速度控制一般制动速度控制曲线是不连贯和不光滑的，可以利用计算机技术做成连贯和光滑的连续曲线。（二）目标距离速度控制目标距离速度控制采取的制动模式为连续式一次制动速度控制的方式，根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线，不设定每个闭塞分区速度等级。2019/9/550连续式一次速度控制模式若以前方列车占用的闭塞分区入口为追踪目标点，则为准移动闭塞；若以前方列车的尾部为追踪目标点，则为移动闭塞。目标距离速度控制2019/9/551列控设备给出的一次连续的制动速度控制曲线是根据目标距离、线路参数和列车自身的性能计算而定，线路参数可以通过地对车信息实时传输，也可以事先在车载信号设备中存储通过核对取得。2019/9/552（三）列控系统各种控制模式简表控制模式分级速度(速差式)目标距离制动模式台阶式分段曲线式一次连续式闭塞制式固定闭塞准移动闭塞移动闭塞虚拟闭塞车地信息传输多信息轨道电路+点式设备数字轨道电路多信息轨道电路+点式设备无线通信数字轨道电路轨道电缆多信息轨道电路+点式设备无线通信无线通信轨道占用检查轨道电路轨道电路轨道电路计轴设备无线定位应答器无线定位应答器制动模式图示列车运行间隔双红灯防护X+1L设为对照值XL一次连续制动始点可变小于XL一次连续制动始点可变小于XL移动闭塞更小于XL2019/9/553二、中国列车运行控制系统（CTCS）我国正在编制中国列车运行控制系统（简称CTCS）的技术规范，着手全力发展和装备列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。2019/9/554（一）系统构成地面子系统可由以下部分组成：应答器、轨道电路、无线通信网络（GSM-R）、列车控制中心（TCT）/无线闭塞中心（RBC）。车载子系统可由以下部分组成：CTCS车载设备、无线系统车载模块。2019/9/5552019/9/556CTCS-3级列控系统构成2019/9/5572019/9/5582019/9/559（二）CT