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文档简介

1、列车运行控制系统列车运行控制系统第三章 基本铁路信号控制系统基本铁路信号控制系统 n3.1 3.1 区间闭塞控制系统区间闭塞控制系统n3.2 3.2 车站联锁控制系统车站联锁控制系统n3.33.3 行车调度指挥系统行车调度指挥系统n3.4 3.4 智能型分散自律调度集中系统智能型分散自律调度集中系统(CTC)(CTC)3.1 3.1 区间闭塞控制系统区间闭塞控制系统3.1.1 区间闭塞的意义及定义区间闭塞的意义及定义n意义:意义:列车在区间内运行时,列车速度快、质量重、制动列车在区间内运行时,列车速度快、质量重、制动距离长,又不能避让。为此,必须遵循一定的规律组织行距离长,又不能避让。为此,必

2、须遵循一定的规律组织行车,采取技术措施确保列车在区间内运行安全,以免发生车,采取技术措施确保列车在区间内运行安全,以免发生列车正面冲突或追尾事故。列车正面冲突或追尾事故。n狭义(传统)定义狭义(传统)定义 闭塞是:闭塞是:通过设立地面固定信号机将一个区间划分为若干通过设立地面固定信号机将一个区间划分为若干个闭塞分区,在规定的闭塞分区只准许一列列车运行的列个闭塞分区,在规定的闭塞分区只准许一列列车运行的列车追踪间隔控制方式,简称闭塞。车追踪间隔控制方式,简称闭塞。(见绪论)(见绪论)n广义定义广义定义 闭塞是:闭塞是: 按照一定的规律组织列车在区间内行车的方法,按照一定的规律组织列车在区间内行车

3、的方法,也叫行车闭塞法,简称闭塞。实现闭塞的设备叫做闭塞设也叫行车闭塞法,简称闭塞。实现闭塞的设备叫做闭塞设备备。 3.1.2 3.1.2 实现区间闭塞的基本方法实现区间闭塞的基本方法时间间隔法:时间间隔法:是指列车按照事先规定好的时间间隔由车站发车,使前是指列车按照事先规定好的时间间隔由车站发车,使前行列车和追踪列车之间保持一定时间间隔的行车方法,也就是把列车行列车和追踪列车之间保持一定时间间隔的行车方法,也就是把列车在时间上隔离开在时间上隔离开。 (常称为时间闭塞方法)(常称为时间闭塞方法) 这种方法,由于区间前后两列列车之间的追踪运行安全是靠发车间隔这种方法,由于区间前后两列列车之间的追

4、踪运行安全是靠发车间隔时间控制的。所以,当列车在区间内发生了事故(停车或分离等),时间控制的。所以,当列车在区间内发生了事故(停车或分离等),或列车运行速度相差较大时,就不能保证列车在区间运行的安全。只或列车运行速度相差较大时,就不能保证列车在区间运行的安全。只能使用于特殊情况。航空多采用时间比赛法。能使用于特殊情况。航空多采用时间比赛法。空间间隔法:空间间隔法:是把铁路线路分成若干线段(区间或分区),在每个线是把铁路线路分成若干线段(区间或分区),在每个线段内,只准许一个列车运行,使前行列车和追踪列车之间保持一定距段内,只准许一个列车运行,使前行列车和追踪列车之间保持一定距离的行车方法,也就

5、是把列车在空间上隔离开的方法。(常称为空间离的行车方法,也就是把列车在空间上隔离开的方法。(常称为空间闭塞方法)闭塞方法)3.1.3 3.1.3 空间闭塞的基本分类空间闭塞的基本分类n按闭塞办理的自动化程度分类:按闭塞办理的自动化程度分类:人工闭塞(早期)人工闭塞(早期)半自动闭塞(中期)半自动闭塞(中期)自动闭塞(现期)自动闭塞(现期)n按闭塞的空间单位分类:按闭塞的空间单位分类:站间闭塞(站间为闭塞单位)站间闭塞(站间为闭塞单位)所间闭塞(所间为闭塞单位)所间闭塞(所间为闭塞单位)分区闭塞(分区为闭塞单位)分区闭塞(分区为闭塞单位)n按闭塞间隔是否固定分类:按闭塞间隔是否固定分类:固定闭塞

6、(基于地面信号)固定闭塞(基于地面信号)准移动闭塞准移动闭塞移动闭塞(基于车载控制系统)移动闭塞(基于车载控制系统) 3.1.4 3.1.4 常用的空间闭塞制式(方式)常用的空间闭塞制式(方式) 1)人工闭塞方式)人工闭塞方式 人工检查区间状态和办理或交接占用区间凭证。人工检查区间状态和办理或交接占用区间凭证。通常在通常在站间或所间固定闭塞中采用。站间或所间固定闭塞中采用。 甲站闭塞机甲站闭塞机乙站闭塞机乙站闭塞机2 2)半自动闭塞)半自动闭塞方式方式 人工办理闭人工办理闭塞手续,列塞手续,列车凭信号显车凭信号显示发车,列示发车,列车出站后,车出站后,出站信号机出站信号机自动关闭。自动关闭。

7、通常在通常在站间站间或所间固定或所间固定闭塞中采用。闭塞中采用。3)自动闭塞方式)自动闭塞方式 根据列车运行和线路状态,自动变换列车运行指挥信根据列车运行和线路状态,自动变换列车运行指挥信息(地面固定信号显示或无线闭塞授权信息),实息(地面固定信号显示或无线闭塞授权信息),实现列车行车自动授权的闭塞方式。现列车行车自动授权的闭塞方式。 主要有四种方式:主要有四种方式:(1)站间固定自动闭塞)站间固定自动闭塞 把站间为固定闭塞单位,把站间为固定闭塞单位,车站之间能自动向区间发车站之间能自动向区间发车,不需要人工办理闭塞手续的闭塞方式。此闭塞车,不需要人工办理闭塞手续的闭塞方式。此闭塞方式既属于站

8、间闭塞方式,也属于自动闭塞方式。方式既属于站间闭塞方式,也属于自动闭塞方式。(2)区间固定自动闭塞)区间固定自动闭塞 将一个站间(或所区间)划分为若干个闭塞分区单元,根据列车运行和闭塞分区将一个站间(或所区间)划分为若干个闭塞分区单元,根据列车运行和闭塞分区状态,自动变换固定通过信号机的显示,司机凭信号显示行车的闭塞方法。状态,自动变换固定通过信号机的显示,司机凭信号显示行车的闭塞方法。 按行车组织方法分按行车组织方法分3种情况:种情况:n双线单向自动闭塞:两条线路,单向行车单向装有信号机。双线单向自动闭塞:两条线路,单向行车单向装有信号机。n单线双向自动闭塞:一条线路,双向行车双向都装有信号

9、机。单线双向自动闭塞:一条线路,双向行车双向都装有信号机。n双线双向自动闭塞:两条线路,双向行车,正方向有通过信号机,反方向靠机车双线双向自动闭塞:两条线路,双向行车,正方向有通过信号机,反方向靠机车信号显示行车。信号显示行车。n按通过信号机显示制式按通过信号机显示制式:二显示自动闭塞、三显示自动闭塞和四显示自动闭塞二显示自动闭塞、三显示自动闭塞和四显示自动闭塞等(3)准移动自动闭塞方式)准移动自动闭塞方式 取消地面信号机仍设置固定自动闭塞分区取消地面信号机仍设置固定自动闭塞分区(比常用固定闭塞(比常用固定闭塞分区小分区小 ),闭塞分区用轨道电路或计轴装置来划分,实现列,闭塞分区用轨道电路或计

10、轴装置来划分,实现列车定位和占用检查功能。车定位和占用检查功能。 采用目标控制模式,采用目标控制模式,根据目标距离、目标速度及列车本身的根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线(追踪目标点为前行列车所占用闭塞性能确定列车制动曲线(追踪目标点为前行列车所占用闭塞分区的始端分区的始端 ),不设定每个闭塞分区速度(信号)等级,采),不设定每个闭塞分区速度(信号)等级,采用一次制动方式。用一次制动方式。 列车空间间隔长度不固定列车空间间隔长度不固定,随着前行列车的移动而变化。,随着前行列车的移动而变化。(4)移动自动闭塞方式)移动自动闭塞方式 取消地面信号机和固定闭塞分区,取消地面信号机

11、和固定闭塞分区,利用先进的卫星定位技术、无线通信技利用先进的卫星定位技术、无线通信技术和自动控制技术,使前后列车自动保持一定的术和自动控制技术,使前后列车自动保持一定的(合适合适)间隔。间隔。 采用目标控制模式:采用目标控制模式:n追踪目标点:移动的前行列车尾部,再留有一定安全距离。追踪目标点:移动的前行列车尾部,再留有一定安全距离。n制动计算点:根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定。制动计算点:根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定。n空间间隔的长度是不固定的。随着前行列车的移动而变化。空间间隔的长度是不固定的。随着前行列车的移动而变化。 追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些

12、。追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。 3.1.5 3.1.5 闭塞控制系统闭塞控制系统 1 1)单线半自动闭塞控制系统)单线半自动闭塞控制系统 目前,我国单线铁路主要采用的是目前,我国单线铁路主要采用的是64D64D型继电半自动闭塞控制系统。继电半自动闭塞是以继电型继电半自动闭塞控制系统。继电半自动闭塞是以继电电路的逻辑关系来完成两站间闭塞作用的闭塞方式。电路的逻辑关系来完成两站间闭塞作用的闭塞方式。 (1 1)半自动闭塞系统技术要求)半自动闭塞系统技术要求 a a、发车站要向接车站发车,必须区间空闲并得到接车站同意并办理闭塞手续后,才能开放出、发车站要向接车站发车,必须区间空闲并得到接车站

13、同意并办理闭塞手续后,才能开放出站信号机;站信号机; b b、列车从发车站出发后,区间闭塞,两站都不能向该区间发车;、列车从发车站出发后,区间闭塞,两站都不能向该区间发车; c c、列车到达接车站,车站值班员确认列车整列到达,办理到达复原后,区间才能解除闭塞。、列车到达接车站,车站值班员确认列车整列到达,办理到达复原后,区间才能解除闭塞。 n(2 2)64D64D型继电半自动闭塞系统构成型继电半自动闭塞系统构成n64D型继电半自动闭塞由半自动闭塞机、半自动型继电半自动闭塞由半自动闭塞机、半自动闭塞用的轨道电路、控制台(操纵和表示设备)闭塞用的轨道电路、控制台(操纵和表示设备)以及闭塞电源、闭塞

14、外线等部分组成。以及闭塞电源、闭塞外线等部分组成。(3 3)64D64D型继电半自动闭塞的办理步骤型继电半自动闭塞的办理步骤 1. 1.正常办理步骤正常办理步骤 正常办理是指两站间列车的正常运行以及闭塞机处于正常状态时的办理方正常办理是指两站间列车的正常运行以及闭塞机处于正常状态时的办理方法,设甲站为发车站,乙站为接车站,办理步骤如下:法,设甲站为发车站,乙站为接车站,办理步骤如下:(1)(1)甲站请求发车(人工按下甲站请求发车(人工按下BSABSA按钮)按钮)(2)(2)乙站同意甲站乙站同意甲站 发车(人工按下发车(人工按下 BSABSA按钮)按钮)(3)(3)列车从甲站出发列车从甲站出发

15、(自动关闭信号)(自动关闭信号)(4)(4)列车到达乙站列车到达乙站 (自动关闭信号)(自动关闭信号)(5)(5)到达复原到达复原 (人工按下(人工按下 复原按钮复原按钮FUAFUA)2 2取消复原,取消复原,是指办理闭塞手续后,列车因故不能发车时,是指办理闭塞手续后,列车因故不能发车时,而采用的取消闭塞的方法。取消复原有以下三种情况:而采用的取消闭塞的方法。取消复原有以下三种情况:发车站请求发车并收到接车站的回执信号后,取消复原发车站请求发车并收到接车站的回执信号后,取消复原。此时,发车站的发车表示灯、接车站的接车表示灯均亮黄此时,发车站的发车表示灯、接车站的接车表示灯均亮黄灯,如果接车站不

16、同意对方站发车,或发车站需要取消发灯,如果接车站不同意对方站发车,或发车站需要取消发车时,经过双方电话联系后,可由发车站值班员按下复原车时,经过双方电话联系后,可由发车站值班员按下复原按钮办理取消复原。按钮办理取消复原。发车站收到对方站的同意接车信号后,但其出站信号机尚发车站收到对方站的同意接车信号后,但其出站信号机尚未开放以前取消复原。未开放以前取消复原。这时发车站的发车表示灯和接车站这时发车站的发车表示灯和接车站的接车表示灯均亮绿灯,如果需要取消闭塞,也须经过两的接车表示灯均亮绿灯,如果需要取消闭塞,也须经过两站值班员电话联系后,由发车站值班员按下复原按钮,办站值班员电话联系后,由发车站值

17、班员按下复原按钮,办理取消复原。理取消复原。在继电集中联锁的车站,发车站开放出站信号机后,列车在继电集中联锁的车站,发车站开放出站信号机后,列车尚未出发之前取消复原尚未出发之前取消复原。此时,若要取消复原,须经过两。此时,若要取消复原,须经过两站值班员电话联系后,确认列车尚未出发,发车站值班员站值班员电话联系后,确认列车尚未出发,发车站值班员先办理发车进路的取消或人工解锁先办理发车进路的取消或人工解锁( (视列车接近的情况视列车接近的情况) )。在出站信号机关闭,发车进路解锁后,再按下复原按钮,在出站信号机关闭,发车进路解锁后,再按下复原按钮,办理取消复原。办理取消复原。3事故复原,事故复原,

18、是在闭塞机不能正常复原时,是在闭塞机不能正常复原时,使用事故按钮使闭塞机复原的方法。使用事故按钮使闭塞机复原的方法。 在下列情况下,允许使用在下列情况下,允许使用事故按钮事故按钮使闭塞使闭塞机复原:机复原:闭塞电源断电后重新恢复供电时;闭塞电源断电后重新恢复供电时; 列车到达接车站,因轨道电路故障不能办列车到达接车站,因轨道电路故障不能办理到达复原时;理到达复原时;装有钥匙路签的车站,必须由区间返回原装有钥匙路签的车站,必须由区间返回原发车站的路用列车时。发车站的路用列车时。 (4 4) 64D64D型单线继电半自动闭塞电路信息构成型单线继电半自动闭塞电路信息构成 n在单线区段,为了确保在单线

19、区段,为了确保“一个区间只能允许一列列车运行一个区间只能允许一列列车运行”的原则,首先应排除区间两端的出站信号机同时开放的可的原则,首先应排除区间两端的出站信号机同时开放的可能性,当区间内已有一列列车运行时,两站的出站信号机能性,当区间内已有一列列车运行时,两站的出站信号机应不能开放。应不能开放。n因此,为了保护行车安全,因此,为了保护行车安全,64D64D型单线继电半自动闭塞电型单线继电半自动闭塞电路信息路信息采用不同极性的直流脉冲组合构成采用不同极性的直流脉冲组合构成。n两站间应该传送以下七种闭塞信号电路信息:两站间应该传送以下七种闭塞信号电路信息: (1)(1)请求发车信号请求发车信号“

20、十十极性直流脉冲极性直流脉冲”; (2)(2)自动回执信号自动回执信号“一一极性直流脉冲极性直流脉冲”; (3)(3)同意接车信号同意接车信号“十十极性直流脉冲极性直流脉冲”; (4)(4)出发通知信号出发通知信号“十十极性直流脉冲极性直流脉冲”; (5)(5)到达复原信号到达复原信号“一一极性直流脉冲极性直流脉冲”; (6)(6)取消复原信号取消复原信号“一一极性直流脉冲极性直流脉冲”; (7)(7)事故复原信号事故复原信号“一一极性直流脉冲极性直流脉冲”。n构成允许发车条件,必须具有构成允许发车条件,必须具有“十、一、十十、一、十”三三个直流脉冲的组合;个直流脉冲的组合;n而接发一列列车,

21、应在线路上顺序传送而接发一列列车,应在线路上顺序传送“十、一、十、一、十、十、一十、十、一”五个直流脉冲组合。五个直流脉冲组合。n单线半自动闭塞两站间传送的闭塞信号如图单线半自动闭塞两站间传送的闭塞信号如图 :2 2) 固定自动闭塞控制系统固定自动闭塞控制系统(Fixed BlockFixed Block) (1)固定)固定自动闭塞控制系统工作原理(三显示为例)自动闭塞控制系统工作原理(三显示为例) 每个闭塞分区的始端都设置一架通过信号机,防护其后方的闭塞分区。这些通过信号每个闭塞分区的始端都设置一架通过信号机,防护其后方的闭塞分区。这些通过信号机平时显示绿灯,即机平时显示绿灯,即“定位开放式

22、定位开放式”,当列车占用该信号机所防护的闭塞分区时,通,当列车占用该信号机所防护的闭塞分区时,通过轨道电路将列车和通过信号机的显示自动联系起来,使信号机的显示依列车运行或过轨道电路将列车和通过信号机的显示自动联系起来,使信号机的显示依列车运行或区间状态,自动显示禁止信号(红灯),使闭塞分区处于闭塞状态,而当列车出清该区间状态,自动显示禁止信号(红灯),使闭塞分区处于闭塞状态,而当列车出清该信号机所防护的闭塞分区后,通过轨道电路将列车和通过信号机的显示自动联系起来,信号机所防护的闭塞分区后,通过轨道电路将列车和通过信号机的显示自动联系起来,自动解除禁止信号,恢复自动解除禁止信号,恢复“定位开放式

23、定位开放式”显示绿灯状态,使闭塞分区自动解除闭塞状显示绿灯状态,使闭塞分区自动解除闭塞状态。态。三显示自动闭塞原理图:三显示自动闭塞原理图:当列车进入当列车进入3G闭塞分区后,闭塞分区后,3G区段的轨道电路被列车分路,轨道继电器区段的轨道电路被列车分路,轨道继电器3GJ落下,落下,3号通过信号机显示红灯。由于号通过信号机显示红灯。由于3GJ落下,切断了落下,切断了1XLJ的励磁电路,使线路继电器的励磁电路,使线路继电器1XLJ失磁落下,失磁落下,1号通过信号机就显示黄灯。当列车驶入号通过信号机就显示黄灯。当列车驶入5G闭塞分区,闭塞分区,5GJ失磁落失磁落列车3XLJ失磁落下,出清失磁落下,出

24、清3G闭塞分区时,轨道继闭塞分区时,轨道继电器电器3GJ励磁吸起,励磁吸起,3号号通过信号机显示黄灯,通过信号机显示黄灯,1号通过信号机显示绿号通过信号机显示绿灯。灯。 通过轨道电路将列车运通过轨道电路将列车运行状态和通过信号机的行状态和通过信号机的显示自动联系起来。显示自动联系起来。 (2)固定)固定自动闭塞控制信息系统构成(三显示为例)自动闭塞控制信息系统构成(三显示为例) 六个子系统单元构成:六个子系统单元构成:信息形成:根据自动闭塞所需要的信息数量及特征而构成(脉冲、载频发生器);信息形成:根据自动闭塞所需要的信息数量及特征而构成(脉冲、载频发生器);信息编码:把并行信息源编制成符合设

25、计要求的串行信息,由继电逻辑电路构成;信息编码:把并行信息源编制成符合设计要求的串行信息,由继电逻辑电路构成; 信息发送:把编码环节输出的串行信息进行调制及功率放大;信息发送:把编码环节输出的串行信息进行调制及功率放大;信息接收:把通道中接收的信息进行解调,以恢复原串行的信息;信息接收:把通道中接收的信息进行解调,以恢复原串行的信息;信息译解:把接收的串行信息译解出信息内容,按设计要求动作规定的执行元件;信息译解:把接收的串行信息译解出信息内容,按设计要求动作规定的执行元件;执行元件:采用安全型继电器,通过继电器的接点,控制通过信号机的信号显示。执行元件:采用安全型继电器,通过继电器的接点,控

26、制通过信号机的信号显示。 (2)固定)固定自动闭塞控制信息传递原理(三显示为例)自动闭塞控制信息传递原理(三显示为例) 当列车进入闭塞分区后,防护本分区信号点的闭塞设备(当列车进入闭塞分区后,防护本分区信号点的闭塞设备(信息形成、信息编码、信息信息形成、信息编码、信息发送发送)自动向本点信号机发出)自动向本点信号机发出红信息实行闭塞红信息实行闭塞,同时向临近后方分区,同时向临近后方分区发送黄信息提示发送黄信息提示预告预告;临近后方分区信号点的闭塞设备(;临近后方分区信号点的闭塞设备(信息接收、信息译解、执行元件信息接收、信息译解、执行元件)接受黄信)接受黄信息息点亮黄灯,以示本分区空闲点亮黄灯

27、,以示本分区空闲,同时由本点的闭塞设备(,同时由本点的闭塞设备(信息形成、信息编码、信息信息形成、信息编码、信息发送发送)自动向其临近后方分区)自动向其临近后方分区发送绿信息发送绿信息;其临近后方分区信号点的闭塞设备接受绿;其临近后方分区信号点的闭塞设备接受绿信息信息点亮绿灯点亮绿灯,以示运行前方至少有二个闭塞分区空闲。,以示运行前方至少有二个闭塞分区空闲。每个信号点都同时承担接收每个信号点都同时承担接收和发送信息任务,信息传递方向与列车运行方向相反和发送信息任务,信息传递方向与列车运行方向相反。 (3)固定自动闭塞信号显示控制信息的种类及特征)固定自动闭塞信号显示控制信息的种类及特征 常用的

28、有三种:交流计数电码信息、极性频率脉冲信息和移常用的有三种:交流计数电码信息、极性频率脉冲信息和移频信息。频信息。 交流计数电码自动闭塞信息交流计数电码自动闭塞信息特征:以传输交流脉冲的数目多特征:以传输交流脉冲的数目多少为信息特征,区分各种控制内容,控制地面和机车信号机少为信息特征,区分各种控制内容,控制地面和机车信号机显示。每周期显示。每周期3个交流脉冲时地面和机车信号机均显示绿灯、个交流脉冲时地面和机车信号机均显示绿灯、2个时地面信号机显示绿灯且机车信号机显示黄灯、个时地面信号机显示绿灯且机车信号机显示黄灯、1个时地个时地面信号机显示黄灯且机车信号机显示黄面信号机显示黄灯且机车信号机显示

29、黄/红灯、红灯、0个时地面信个时地面信号机显示红灯且机车信号机显示红或白灯。号机显示红灯且机车信号机显示红或白灯。 极性频率脉冲自动闭塞信息极性频率脉冲自动闭塞信息特征:以传输不同极性频率脉冲特征:以传输不同极性频率脉冲为信息特征,区分各种控制内容,控制地面和机车信号机显为信息特征,区分各种控制内容,控制地面和机车信号机显示。正极性双频时地面和机车信号机均显示绿灯、正极性单示。正极性双频时地面和机车信号机均显示绿灯、正极性单频时地面信号机显示绿灯且机车信号机显示黄灯、负极性双频时地面信号机显示绿灯且机车信号机显示黄灯、负极性双频时地面信号机显示红灯且机车信号机显示双黄灯、负极性频时地面信号机显

30、示红灯且机车信号机显示双黄灯、负极性单频时地面信号机显示黄灯且机车信号机显示黄单频时地面信号机显示黄灯且机车信号机显示黄/红灯、无脉红灯、无脉冲时地面信号机显示红灯且机车信号机显示红或白灯。冲时地面信号机显示红灯且机车信号机显示红或白灯。 移频自动闭塞信息移频自动闭塞信息特征:以传输不同调制信号频率特征:以传输不同调制信号频率为信息特征,区分各种控制内容,控制地面和机车为信息特征,区分各种控制内容,控制地面和机车信号机显示。采用信号机显示。采用1111、1515、2020、26Hz26Hz和和0Hz0Hz五种调制五种调制信号频率,分别表示地面信号的信号频率,分别表示地面信号的L L、L L、L

31、 L、U U、H H和机和机车信号的车信号的L L、U U、U/UU/U、U/HU/H、H H或或B B。 考虑最短闭塞分区的情况考虑最短闭塞分区的情况(lblz),列车绿灯运行下四,列车绿灯运行下四显示和三显示自动闭塞列车追踪间隔时分为:显示和三显示自动闭塞列车追踪间隔时分为:lc列车长度列车长度(); lb闭塞分区长度闭塞分区长度();lz高速列车的制动距离高速列车的制动距离(km); V列车平均运行速度列车平均运行速度(km/h); 0.06化化km/h为为m/min的系数。的系数。 比较两计算式可知,在条件相同的情况下,四显示小于三显比较两计算式可知,在条件相同的情况下,四显示小于三显

32、示自动闭塞的列车追踪间隔时分。示自动闭塞的列车追踪间隔时分。 (4 4)固定自动闭塞固定自动闭塞列车追踪时间间隔列车追踪时间间隔(min)306. 0306. 0VllVllIZcbc(min)206. 0)2( 406. 0VllVllIZcZcn系统设计原则系统设计原则 闭塞分区长度设计原则:闭塞分区长度设计原则:按用户对列车追踪间隔时间要求来划分;按用户对列车追踪间隔时间要求来划分;列车在规定速度下运行时,列车追踪序列上各闭列车在规定速度下运行时,列车追踪序列上各闭塞分区长度之和大于列车安全制动距离的要求塞分区长度之和大于列车安全制动距离的要求;闭塞分区长度原则上按等长设计;闭塞分区长度

33、原则上按等长设计;闭塞分区长度应根据轨道电路特性合理配置。闭塞分区长度应根据轨道电路特性合理配置。3 3) 准移动自动闭塞控制系统准移动自动闭塞控制系统(Distance-To-GoDistance-To-Go) 列车追踪间隔时间确定:列车追踪间隔时间确定:按照同种列车、同种速度、同种运行方式进行追踪计算。按照同种列车、同种速度、同种运行方式进行追踪计算。T T区区:区间:区间追踪时间间隔追踪时间间隔(s)(s); L L列列:列车长度:列车长度(m)(m);L L分分:前行列车占用的闭塞分区长度:前行列车占用的闭塞分区长度(m)(m);L L防防:安全防护距离:安全防护距离(m)(m); L

34、 L制制:列车制动距离:列车制动距离(m)(m);T T附附:系统应变时间及司机确认目标距离变化时间:系统应变时间及司机确认目标距离变化时间(s)(s);V V:列车平均速度:列车平均速度(km/h)(km/h); 3.6化化km/h为为m/s的系数。的系数。与与固定自动闭塞列车追踪时间间隔相比较,同在绿灯下运行,准移动闭塞只少缩短固定自动闭塞列车追踪时间间隔相比较,同在绿灯下运行,准移动闭塞只少缩短一个以上固定闭塞分区的运行时间。提高了通过能力。一个以上固定闭塞分区的运行时间。提高了通过能力。准移动自动闭塞控制系统构成及工作原理将在以后章节介绍。准移动自动闭塞控制系统构成及工作原理将在以后章

35、节介绍。移动自动闭塞系统主要技术特性移动自动闭塞系统主要技术特性: n闭塞分区是移动的闭塞分区是移动的,列车在区间运行时每时,列车在区间运行时每时每刻每个地点都有相应的移动闭塞分区;每刻每个地点都有相应的移动闭塞分区;n移动闭塞分区长度与列车初速有关移动闭塞分区长度与列车初速有关,初速值,初速值愈大,则愈大,则LMASLMAS愈大,反之,则愈小。愈大,反之,则愈小。n移动闭塞分区长度与列车载重量移动闭塞分区长度与列车载重量W W有关有关,在初,在初速相同条件下,若有三个列车的载重量为速相同条件下,若有三个列车的载重量为 W W3 3WW2 2 W W1 1,则三者的移动闭塞分区长度为:,则三者

36、的移动闭塞分区长度为:LMASLMASl lLMASLMAS2 2LMASLMAS3 3。 4) 移动自动闭塞控制系统移动自动闭塞控制系统(Moving BlockMoving Block)n移动闭塞分区长度(列车空间间隔)移动闭塞分区长度(列车空间间隔)LmasLmas的计算的计算nL L mas=mas=L LB+B+L LS S(m m) nLBLB指列车指列车A A不能撞上前行列车不能撞上前行列车B(B(假如它在停车状态假如它在停车状态) )而需要的而需要的最小常用制动距最小常用制动距离离,它是依据列车,它是依据列车A A当时的车速、牵引的载重量、具有的制动率当时的车速、牵引的载重量、

37、具有的制动率( (制动性能制动性能) )、前方距离内的上坡道或下坡道值,及其长度,还有弯道值等,从此计算出制动前方距离内的上坡道或下坡道值,及其长度,还有弯道值等,从此计算出制动距离曲线所需的距离。距离曲线所需的距离。nLsLs安全保护距离安全保护距离。其大小的确定与很多因素有关,包括。其大小的确定与很多因素有关,包括列车定位误差,左右列车定位误差,左右摇摆引起的误差,制动曲线计算引起的误差,列车尾部标记误差,计算过程中摇摆引起的误差,制动曲线计算引起的误差,列车尾部标记误差,计算过程中时间响应带来的误差,整个测速系统引起的误差,记录更新引起的误差时间响应带来的误差,整个测速系统引起的误差,记

38、录更新引起的误差,雨、雪、雨、雪、冰、风等气候影响和轨面平滑度误差等。冰、风等气候影响和轨面平滑度误差等。 目前我国规定目前我国规定数值上取数值上取Ls40+0.5vLs40+0.5v(误差与列车速度成正比,如(误差与列车速度成正比,如v=120Km/h,v=120Km/h,则则Ls40+0.5Ls40+0.512=100m=100m) 移动闭塞列车空间间隔控制实现方式移动闭塞列车空间间隔控制实现方式MB-MB-V0 0方式(硬撞墙方式)方式(硬撞墙方式)只考虑前行列车的位置,不考虑前行列车的速度只考虑前行列车的位置,不考虑前行列车的速度( (停车状态停车状态) )。MB-MB-v方式(软撞墙

39、方式)方式(软撞墙方式)同时考虑前行列车的位置与速度。同时考虑前行列车的位置与速度。nMB-VMB-V0 0方式最小间隔:方式最小间隔: L= VL= V2 2t t2121+L+L2 2+Ls+L+Ls+LT T+ +L L V V2 2后续列车的运行速度;后续列车的运行速度; t t2121后续列车信息形成和传送时间。包括测速计算后续列车信息形成和传送时间。包括测速计算- -形成形成- -传送时间,速度传送时间,速度/ /模式曲线计算模式曲线计算- -形成形成- -传送时间等;传送时间等; L L2 2-后续列车制动距离;后续列车制动距离; LsLs安全保护距离(可人工设定);安全保护距离

40、(可人工设定); L LT T列车长度;列车长度; L-L-停车的富裕间隔。停车的富裕间隔。 nMB-vMB-v方式最小间隔:方式最小间隔: L= VL= V2 2t t2121+L+L2 2+Ls+L+Ls+LT T+ +L-VL-V1 1(t(t2121 +t +t2222) ) V V1 1前行列车的运行速度;前行列车的运行速度; t t2222后续列车制动时间后续列车制动时间近似计算:近似计算:nMB-v0方式(硬撞墙方式)方式(硬撞墙方式) 只考虑前行列车的位置,不考虑前行列车的速度只考虑前行列车的位置,不考虑前行列车的速度(停车停车)。n最小间隔:最小间隔:n L=v2(v2/2A

41、2+t2)+Ln V2-后续列车的运行速度;后续列车的运行速度;n A2-后续列车的减速度;后续列车的减速度;n t2-后续列车的空走时间;后续列车的空走时间;n L-停车的富裕间隔;停车的富裕间隔;nMB-v方式(软撞墙方式)方式(软撞墙方式)n 考虑前行列车的位置与速度。考虑前行列车的位置与速度。n 保证在前行列车非常用制动停车,后续列车能以常用制动停车。保证在前行列车非常用制动停车,后续列车能以常用制动停车。n最小间隔:最小间隔:n L=v2(v2/2a2+t2)-v1(V1/2a1+t1)+Ln V2、V1前行、后续列车的运行速度;前行、后续列车的运行速度;n a2、a1前行、后续列车

42、的减速度:前行、后续列车的减速度:n t2、t1前行、后续列车的空走时间;前行、后续列车的空走时间;n L停车的富裕间隔。停车的富裕间隔。移动闭塞控制系统的构成移动闭塞控制系统的构成(详细将在后续章节介绍)(详细将在后续章节介绍)在移动闭塞系统条件,列车本身应该具在移动闭塞系统条件,列车本身应该具备计算动态运行曲线的能力,或者它可备计算动态运行曲线的能力,或者它可以设置在地面,而用双向通信方式不断以设置在地面,而用双向通信方式不断地通知列车车载设备,换言之,在地通知列车车载设备,换言之,在MAS条件下,列车超速防护系统条件下,列车超速防护系统ATP是是MAS的核心控制设备,它可以是车载自律型,

43、的核心控制设备,它可以是车载自律型,也可以是地面自律型,等等。也可以是地面自律型,等等。 移动自动闭塞控制系统的优点移动自动闭塞控制系统的优点它可以它可以提高铁路区间运输能力提高铁路区间运输能力,在既有运行秩序打乱后可,在既有运行秩序打乱后可以较容易地调整和恢复运行;以较容易地调整和恢复运行;很容易查询各种列车的情况,可以很容易查询各种列车的情况,可以实时地、自动地获得各实时地、自动地获得各种运行信息种运行信息,供给各类管理系统;,供给各类管理系统;可以实现双向运行,可以实现双向运行,灵活运输组织灵活运输组织,提高机动性;,提高机动性;可以节省原系统在地面敷设电缆投资,以及它的可以节省原系统在

44、地面敷设电缆投资,以及它的维护费维护费;不再需要信号工对沿线轨道电路进行徒步目视维护,减轻不再需要信号工对沿线轨道电路进行徒步目视维护,减轻了信号工的了信号工的劳动强度劳动强度;可以可以充分发挥长钢轨作用充分发挥长钢轨作用,不需要由于信号系统设置原因,不需要由于信号系统设置原因而致使截踞长钢轨;而致使截踞长钢轨;可以有各种可以有各种完善的技术自动记录完善的技术自动记录,既便于技术改进,也可,既便于技术改进,也可以进行技术责任追查,提高工作责任心,改善全局服务;以进行技术责任追查,提高工作责任心,改善全局服务;在移动闭塞的双向通信系统中也可纳入铁路公务、电务、在移动闭塞的双向通信系统中也可纳入铁

45、路公务、电务、车务、安全、卫生、机务等多工种业务信息传输;车务、安全、卫生、机务等多工种业务信息传输;可以可以减少雷电对轨道电路的袭击破坏减少雷电对轨道电路的袭击破坏;在人烟稀少、生活条件困难的地区设置移动闭塞后,可以在人烟稀少、生活条件困难的地区设置移动闭塞后,可以更多应用自动化,减少铁路信号员工,更多应用自动化,减少铁路信号员工,提高劳动生产率提高劳动生产率;n移动自动闭塞控制系统移动自动闭塞控制系统亟待解决问题亟待解决问题:列车完整性检测列车完整性检测,虽然已经有多种方法,但它们,虽然已经有多种方法,但它们的可信度和可用性还有待的可信度和可用性还有待 检验,特别对于货物检验,特别对于货物

46、列车。列车。 移动闭塞中移动闭塞中通信系统通信系统是关键,一旦通信不可靠又是关键,一旦通信不可靠又将如何处理将如何处理?如何如何处理非移动闭塞区段处理非移动闭塞区段的列车进入移动闭塞区的列车进入移动闭塞区段,或者相反情况?段,或者相反情况? 在大型车站发生调车作业,且调车作业经常发生在大型车站发生调车作业,且调车作业经常发生在进出车站口,对这些区间又如何安排法在进出车站口,对这些区间又如何安排法? 主要功能主要功能 车站是列车交会和避让的场所,在车站内有许多线路,这些车站是列车交会和避让的场所,在车站内有许多线路,这些线路都由道岔连接着。根据道岔的不同位置而组成不同的进路,线路都由道岔连接着。

47、根据道岔的不同位置而组成不同的进路,进路用信号机来防护。进路用信号机来防护。 为了保证安全,就必须使信号机、进和道岔三者之间有着一为了保证安全,就必须使信号机、进和道岔三者之间有着一定相互制约关系,这种关系称为联锁。定相互制约关系,这种关系称为联锁。 车站联锁控制系统的主要功能,是通过技术手段来对车站内车站联锁控制系统的主要功能,是通过技术手段来对车站内信号机、道岔、轨道电路等基本信设备按照规定的要求进行实时信号机、道岔、轨道电路等基本信设备按照规定的要求进行实时控制,以保证列车或调车车列在站内的作业安全。控制,以保证列车或调车车列在站内的作业安全。 实现车站作业进路控制实现车站作业进路控制,

48、 ,防护车站作业车列行车安全。防护车站作业车列行车安全。 n3.2 3.2 车站联锁控制系统车站联锁控制系统3.2.1 3.2.1 联锁的概念与相关实现途径联锁的概念与相关实现途径 联锁的联锁的基本概念(参见绪论)基本概念(参见绪论) 联锁:联锁:为了保证站内列车或车列运行的安全,在车站内的为了保证站内列车或车列运行的安全,在车站内的进路、道岔进路、道岔和信号机之间设置的安全制约的关系和信号机之间设置的安全制约的关系,通常叫,通常叫“联锁联锁”或或“联锁关联锁关系系”。“联锁关系联锁关系”意味着道岔、信号机和进路之间必须按照一定程意味着道岔、信号机和进路之间必须按照一定程序制约关系才能动作和建

49、立,只有遵循这种关系才能保证行车的安全。序制约关系才能动作和建立,只有遵循这种关系才能保证行车的安全。 安全联锁技术条件安全联锁技术条件 联锁关系是一种严格的安全条件制约关系,主要内容是:联锁关系是一种严格的安全条件制约关系,主要内容是:在信号开在信号开放前,要检查进路空闲、道岔位置正确及敌对进路没有建立三项基本放前,要检查进路空闲、道岔位置正确及敌对进路没有建立三项基本安全联锁条件;安全联锁条件;若条件具备,则把进路上的道岔锁在规定位置,并把若条件具备,则把进路上的道岔锁在规定位置,并把敌对进路锁在未建立状态,然后开放信号;信号开放后,若联锁条件敌对进路锁在未建立状态,然后开放信号;信号开放

50、后,若联锁条件发生变化,则信号立即关闭。发生变化,则信号立即关闭。 联锁的实现途径联锁的实现途径(方法)方法) 车站控制系统实现联锁的基本方法主要有:车站控制系统实现联锁的基本方法主要有: 机械锁闭法(传统)机械锁闭法(传统) 继电器电路联锁方法(近代)继电器电路联锁方法(近代) 计算机联锁方法(现代)计算机联锁方法(现代)3.2.2 3.2.2 车站车站进路及进路控制过程进路及进路控制过程 列车或调车车列在站内作业运行时所经由的路径称做进路。每条进路的列车或调车车列在站内作业运行时所经由的路径称做进路。每条进路的始端都设有一架信号机进行安全防护始端都设有一架信号机进行安全防护 。 进路的种类

51、及其性质进路的种类及其性质 (1)列车进路和调车进路)列车进路和调车进路 按作用性质划分,进路大体上可分为列车进路和调车进路两类。按作用性质划分,进路大体上可分为列车进路和调车进路两类。 列车进路:接车进路、发车进路、通过进路和转场进路。列车进路:接车进路、发车进路、通过进路和转场进路。凡是列车进站凡是列车进站所经由的路径叫列车接车进路;列车由车站发往区间所经由的进路叫发车所经由的路径叫列车接车进路;列车由车站发往区间所经由的进路叫发车进路;列车由车站通过所经过的正线接车进路和正线同方向发车进路组成进路;列车由车站通过所经过的正线接车进路和正线同方向发车进路组成的进路,叫通过进路;列车由车站的

52、某一车场开往另一车场时所经由的进的进路,叫通过进路;列车由车站的某一车场开往另一车场时所经由的进路称转场进路。路称转场进路。 调车进路:调车接车方向进路和调车发车方向进路。调车进路:调车接车方向进路和调车发车方向进路。 (2)基本进路和变更进路)基本进路和变更进路 始终端间有多条近路时,按主副划分为基本进路和变更进路。始终端间有多条近路时,按主副划分为基本进路和变更进路。如图所如图所示站场中,下行往示站场中,下行往5G接车的进路有两条,一条是经由接车的进路有两条,一条是经由5/7号道岔反位到号道岔反位到5G的进路,另一条是经由的进路,另一条是经由5/7定位、定位、9/11号道岔反位到号道岔反位

53、到5G的进路。如果将经的进路。如果将经由由5/7号道岔反位到号道岔反位到5G的进路规定为接车基本进路,则经由的进路规定为接车基本进路,则经由5/7定位到定位到5G的的进路就为接车变更进路。进路就为接车变更进路。 (3)短进路和长进路)短进路和长进路 调车进路,可分为短调车进路和长调车进路。调车进路,可分为短调车进路和长调车进路。短调车进路指该条进路只由一架短调车进路指该条进路只由一架信号机防。长进路也叫复合调车进路,信号机防。长进路也叫复合调车进路,由两条或多条单元进路构成。例如,图由两条或多条单元进路构成。例如,图61中,中,D35G是一条长调车进路,由是一条长调车进路,由D3D11和和D1

54、15G两条单元进路构成。两条单元进路构成。 (4)平行进路和八字进路)平行进路和八字进路 图所示站场中,从图所示站场中,从X5G接车进路有接车进路有2条,条,1条是经由道岔条是经由道岔5/7反位、反位、9/11定位的路,另定位的路,另1条是经由条是经由5/7定位和定位和9/11反位的进路,如果将其中反位的进路,如果将其中1条进条进路规定为基本进路(路规定为基本进路(5/7 反位),则另反位),则另1条进路为变更进路(条进路为变更进路(5/7在定位)。在定位)。由于这两条进路平行,这种变更进路称为由于这两条进路平行,这种变更进路称为平行变更进路平行变更进路。 图所示站场中,图所示站场中,D3IG

55、的调车进路也有的调车进路也有2条,条,1条是经由道岔条是经由道岔5/7定位、定位、13/15定位的进路,另一条是经由定位的进路,另一条是经由5/7反位、反位、13/15反位的进路,如果将其中反位的进路,如果将其中1条规定为基本进路(条规定为基本进路(5/7、13/15在定位),则另在定位),则另1条进路为变更进路(条进路为变更进路(5/7、13/15在反位)。这种变更进路,由于在反位)。这种变更进路,由于5/7和和13/15看起来像个看起来像个八八字,所以字,所以称为八字变更进路称为八字变更进路。 (5)敌对进路)敌对进路 同时行车会危及行车安全的任意两条进路是敌对进路。同时行车会危及行车安全

56、的任意两条进路是敌对进路。同一到发线上对向的列车进路与列车进路。同一到发线上对向的列车进路与列车进路。同一到发线上对向的列车进路与调车进路。同一到发线上对向的列车进路与调车进路。同一咽喉区内对向重叠的列车进路或调车进路。同一咽喉区内对向重叠的列车进路或调车进路。同一咽喉区内对向重叠或顺向重叠的列车进路与调车进路。同一咽喉区内对向重叠或顺向重叠的列车进路与调车进路。进站信号机外方制动距离内接车方向为超过进站信号机外方制动距离内接车方向为超过6下坡道,而在该下坡道方下坡道,而在该下坡道方向的接车进路的末端未设有线路隔开设备时,该下坡道方向的接车进路与向的接车进路的末端未设有线路隔开设备时,该下坡道

57、方向的接车进路与另一端咽喉的接车进路、非同一到发线顺向的发车进路以及另一咽喉的调另一端咽喉的接车进路、非同一到发线顺向的发车进路以及另一咽喉的调车进路为敌对进路。车进路为敌对进路。防护进路的信号机设在侵限绝缘处禁止同时开通的进路。防护进路的信号机设在侵限绝缘处禁止同时开通的进路。 进路控制过程进路控制过程进路的状态:进路的状态: 进路有两个状态,既锁闭状态和解锁状态。进路有两个状态,既锁闭状态和解锁状态。进路处于锁闭状态进路处于锁闭状态是指进路已被办理,进路上的所有道岔都被锁闭在规定位置不是指进路已被办理,进路上的所有道岔都被锁闭在规定位置不能转换、且把敌对信号机锁闭在未建立的状态。相反,能转

58、换、且把敌对信号机锁闭在未建立的状态。相反,进路处进路处于解锁状态于解锁状态是指进路没被办理,是指进路没被办理,进路上的所有道岔都处于位置进路上的所有道岔都处于位置可转换、且敌对信号机处于未被锁闭的状态。可转换、且敌对信号机处于未被锁闭的状态。进路控制过程:进路控制过程: 是指将进路由解锁状态转换为锁闭状态,又将其由锁闭状态转是指将进路由解锁状态转换为锁闭状态,又将其由锁闭状态转换为解锁状态的控制过程。换为解锁状态的控制过程。 列车在站内的安全运行,是靠进路的控制过程实现的。列车在站内的安全运行,是靠进路的控制过程实现的。 既列车要在站内安全运行(进站、出站或通过),必须为其办既列车要在站内安

59、全运行(进站、出站或通过),必须为其办理进路,并使进路由解锁状态转换为锁闭状态,然后使防护进理进路,并使进路由解锁状态转换为锁闭状态,然后使防护进路的始端信号机开放允许灯光,让列车进入进路,当列车进入路的始端信号机开放允许灯光,让列车进入进路,当列车进入进路后,自动关闭防护该进路的信号机;当列车通过进路之后,进路后,自动关闭防护该进路的信号机;当列车通过进路之后,立即使进路由锁闭状态转换为解锁状态,并自动开放防护该进立即使进路由锁闭状态转换为解锁状态,并自动开放防护该进路的信号机,以便排列其他作业进路。路的信号机,以便排列其他作业进路。 进路控制过程的进路控制过程的2个阶段:个阶段: 进路控制

60、过程可分为进路的建立和解锁两个阶段。进路控制过程可分为进路的建立和解锁两个阶段。进路建立过程指从按压进路始、进路建立过程指从按压进路始、终端按钮开始到防护该进路的信号机开放这一阶段。进路解锁过程指从列车或调车终端按钮开始到防护该进路的信号机开放这一阶段。进路解锁过程指从列车或调车车列驶入信号机内方到出清进路中全部道岔区段并解锁的这一阶段。车列驶入信号机内方到出清进路中全部道岔区段并解锁的这一阶段。 3.2.3 进路进路联锁图表联锁图表 联锁图表是车站联锁设备间联锁关系的说明,采用图和表的形式来表示。它由信联锁图表是车站联锁设备间联锁关系的说明,采用图和表的形式来表示。它由信号平面布置图和联锁表

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