第三次课信号设备故障的应急处理

1、信号设备故障的应急处理主讲人：XX课堂要求能力目标1.掌握各种信号设备故障的应急处理程序2.能进行各种信号设备故障应急处理的演练学习任务1.了解城市轨道交通信号系统的基本结构和作用2.按应急处理程序处理各种信号设备故障3.按各种信号设备故障应急处理演练方案分组进行模拟演练模块一 城市轨道交通信号系统的基本构成和功能行车组织系统指挥联络系统城市轨道交通系统城市轨道交通信号系统任务一 城市轨道交通信号系统的基本构成和功能任务书1.了解城市轨道交通信号系统的基本组成2.掌握列车自动控制系统各子系统的基本功能（1）城市轨道交通系统的特点1.城市轨道交通系统对信号系统的要求安全性要求高抗干扰能力强通过能

2、力大可靠性高限制条件苛刻保证信号显示自动化程度高可靠性高（1）城市轨道交通系统的特点2.城市轨道交通信号系统的特点具有完善的列车速度监控功能连锁关系较简单但技术要求高数据传输速率较低车辆基地采用独立的连锁设备（2）城市轨道交通信号系统的组成城市轨道交通信号系统正线ATC系统ATP联锁闭塞超速防护ATO旅客向导列车进路及间隔控制运行信息处理运行图管理车辆调度ATS定位停车 列车速度调整自动折返车辆基地信号控制系统联锁进路控制维修管理车辆调度为了适应城市轨道交通的发展，用一种能实现列车速度自动控制和为了适应城市轨道交通的发展，用一种能实现列车速度自动控制和列车运行间隔自动调整的新的信号系统来替代，

3、这就是列车运行自列车运行间隔自动调整的新的信号系统来替代，这就是列车运行自动控制（动控制（ATCATC）系统。）系统。什么是ATC系统ATC系统ATCATC系统：列车按地面传送的速度（或距离）信息，自动控制列车运系统：列车按地面传送的速度（或距离）信息，自动控制列车运行的信号设备。行的信号设备。后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件，在车内连续地显后续列车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示出容许的速度速度信息，或按设定的运行条件达到容许速度的距离信信息，或按设定的运行条件达到容许速度的距离信息。息。根据上述信息，列车自动地控制运行速度，进行超速防护，确保列根据上

4、述信息，列车自动地控制运行速度，进行超速防护，确保列车高效、安全的运行。车高效、安全的运行。城市轨道交通ATC系统的特点传统信号系统是通过设置在地面的色灯信号机来传递不同的行车命令，这种制式基本上是依赖司机进行速度控制和调整，依靠司机保证行车安全。ATC系统将机车信号作为主体信号，传递给列车的信号是具体的速度或距离信息，列车按调度人员设置的时刻表，实现自动运行、自动折返、自动调整停站时分，以及运用程序定位实现列车在车站的停车控制。ATC 系统的组成ATC 系统的设备组成现场轨旁设备、车载信号设备、控制中心及车站信号设备ATC系统的功能组成 ATO、ATS、ATPATC系统控制框图 ATS系统监

5、控作用，相当于控制中心本身，在出现故障时，由控制中心替代功能：收集，绘画列车运行信息 指挥列车运行，包括进路安排 调整列车运行ATP系统防护作用功能：监督列车运行速度，检查列车位置 监督车门和屏蔽门开关 道岔区段检查进路安全ATO系统自动运行功能：自动运行 定点停车 开关车门中央控制室 功能 （1）停车点防护）停车点防护 （2）速度监督与超速防护）速度监督与超速防护 （3）列车间隔控制）列车间隔控制（4）测速与测距）测速与测距 （5）车门控制）车门控制（6）其他功能：紧急停车、给出发车命令、列车倒退控制）其他功能：紧急停车、给出发车命令、列车倒退控制车载ATCATO列车自动运行子系统ATO子系

6、统主要用于实现“地对车控制”，即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制。使用ATO子系统后，可以使列车经常处于最佳运行状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速或减速，因此明显提高了乘坐的舒适度，提高了列车准点率及减少轮轨磨损。ATO子系统与列车的再生制动相配合，可以节省电能的消耗。机车装上机车装上ATO后，就可用后，就可用2种方式运行：手动或自动种方式运行：手动或自动 司机人工驾驶司机人工驾驶+ATP系统手动驾驶系统手动驾驶 ATO系统自动驾驶系统自动驾驶+ATP系统自动驾驶系统自动驾驶ATO系统是提高城市交通列车运行水平的技术措施系统是提高城市交通列车运行水平的技术措施功能（1）停车点的目标制动）

7、停车点的目标制动（2）打开车门）打开车门 （3）列车从车站出发）列车从车站出发（4）列车加速）列车加速 （5）区间内临时停车）区间内临时停车（6）限速区间）限速区间（7）司机手动驾驶及由）司机手动驾驶及由ATO系统驾驶之间可在任何时候转换系统驾驶之间可在任何时候转换（8）记录运行信息）记录运行信息ATS列车自动监控子系统ATS子系统主要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。它给行车调度人员显示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（列车到达、出发

8、时间、运行方向、中途停靠站名）。ATS列车自动监控子系统ATS子系统根据联锁信息，列车自动办理进路。用以指挥和监督列子系统根据联锁信息，列车自动办理进路。用以指挥和监督列车的运行。它根据列车运行计划，制定实时运行图，指挥列车的运车的运行。它根据列车运行计划，制定实时运行图，指挥列车的运行，包括办理列车进路，控制列车发车时间，改变运行区间的模式行，包括办理列车进路，控制列车发车时间，改变运行区间的模式等；同时实时收集列车运行信息及线路的各种信息，包括车次号、等；同时实时收集列车运行信息及线路的各种信息，包括车次号、目的地号。由控制中心计算机系统进行实时跟踪，并显示在中心表目的地号。由控制中心计算

9、机系统进行实时跟踪，并显示在中心表示盘上。示盘上。功能（1）集中控制功能）集中控制功能（2）集中显示功能）集中显示功能 （3）列车运行时刻表管理功能）列车运行时刻表管理功能（4）运行数据记录与统计功能）运行数据记录与统计功能 （5）仿真功能）仿真功能（6）监测与报警功能）监测与报警功能ATS系统设备ATP列车自动防护子系统ATP子系统是ATC系统的核心和关键。ATP子系统具有实现列车的间隔控制、超速防护、进路的安全监控、车门和站台屏蔽门的控制等功能。ATPATP的设备组成的设备组成广州地铁一号线司机室操控台广州地铁一号线司机室操控台 ATO按钮按钮控制列车控制列车牵引方向牵引方向牵引、零位、牵

10、引、零位、制动、快制制动、快制紧急制紧急制动动速度速度表表凤缸压力凤缸压力表表主控钥匙主控钥匙ATP的主要功能的主要功能主要功能：检测列车位置、停车点防护、超速防护、列车间隔控制（移动闭塞时）、临时限速、测速测距、车门控制、记录司机操作。轨旁轨旁功能功能传输功能传输功能车载功能车载功能ATP轨旁功能轨旁功能列车安令间隔功能列车安令间隔功能1报文生成功能报文生成功能2负责列车安全间隔和生成报文负责列车安全间隔和生成报文，完成任务对列车安全运行授，完成任务对列车安全运行授权许可的发布和报文的准备权许可的发布和报文的准备 保持列车之间的最小安全距保持列车之间的最小安全距离，发出运行授权。在进路离，发

11、出运行授权。在进路已经排列，联锁功能中才发已经排列，联锁功能中才发出列车运行授权出列车运行授权. 完成整理数据、准备和格式完成整理数据、准备和格式化要传送到化要传送到ATP车载设备的车载设备的报文，并决定传输方向。报文，并决定传输方向。 .ATPATP的主要功能的主要功能3.ATP车载功能监督功能监督功能速度监速度监督功能督功能方向监方向监督功能督功能车门监车门监督功能督功能紧急制动紧急制动监督功能监督功能后退监督后退监督报文监报文监督功能督功能设备监设备监督功能督功能车次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A

12、TO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。不同闭塞制式的不同闭塞制式的ATCATC系统系统按闭塞制式，城市轨道交通按闭塞制式，城市轨道交通ATCATC可分为：可分为：固定闭塞式固定闭塞式ATCATC系统、准移系统、准移动闭塞式动闭塞式ATCATC系统和移动闭塞式系统和移动闭塞式ATCATC系统系统。2.2.准移动闭塞准移动闭塞1.1.固定闭塞固定闭塞3.3.移动闭塞移动闭塞（1 1）固定闭塞）固定闭塞ATCATC系统系统l固定固定闭塞闭塞ATCATC系统是

13、指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。列车以闭塞按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。列车以闭塞分区为最小行车间隔，分区为最小行车间隔，ATCATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。固定闭塞行的自动控制。固定闭塞ATCATC系统又可分为系统又可分为速度码模式（台阶式）和速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）目标距离码模式（曲线式）。（1 1）固定闭塞）固定闭塞ATCATC系统系统l固定固定闭塞速度码模式（台阶式）闭塞速度码模式

14、（台阶式）ATCATC是基于普通音频轨道电路，轨道是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码。电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码。 目标距离码模式（曲线式）目标距离码模式（曲线式）一般采用音频数字轨道电路，或音频一般采用音频数字轨道电路，或音频轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器，他们具有较大的信轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器，他们具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。息传输量和较强的抗干扰能力。不同闭塞制式的不同闭塞制式的ATC系统系统39轨道电路工作稳定性容收环境影响，如道床阻抗变化、牵引电流干扰等轨道电路传输信息

15、量小。p利用轨道电路难以实现车队第的信息传输p闭塞分区长度是按照不利条件设计的，分区较长，且一个分区只能被一列车占用，不利于缩短列车行车间隔。无法知道列车在谋一份区内的具体位置。1.固定闭塞存在以下缺点固定闭塞存在以下缺点（2 2）准移动闭塞）准移动闭塞ATCATC系统系统l准准移动闭塞对前、后列车的定位方式是不同的。前行列车的定位仍移动闭塞对前、后列车的定位方式是不同的。前行列车的定位仍沿用固定闭塞的方式，而后续列车的定位则采用连续的或称为移动沿用固定闭塞的方式，而后续列车的定位则采用连续的或称为移动的方式。为了提高后续列车的定位精度，目前各系统均在地面每隔的方式。为了提高后续列车的定位精度

16、，目前各系统均在地面每隔一段距离设置一段距离设置1 1个定位标志（可以是轨道电路的分界点或信标等），个定位标志（可以是轨道电路的分界点或信标等），列车通过时提供绝对位置信息。在相邻定位标志之间，列车的相对列车通过时提供绝对位置信息。在相邻定位标志之间，列车的相对位置由安装在列车上的轮轴转数累计连续测得。位置由安装在列车上的轮轴转数累计连续测得。不同闭塞制式的不同闭塞制式的ATC系统系统2.准移动闭塞准移动闭塞移移动闭动闭塞塞定位方式定位方式固定固定闭闭塞塞定位方式定位方式能能够够了解其了解其具体位置具体位置仅仅知道其在哪个知道其在哪个分区内分区内速度限制有一个速度限制有一个阶跃阶跃式上升式上升

17、当其移当其移动动并出清并出清一个分区一个分区后后续续列列车车对对自身自身前行列前行列车车速度限制速度限制为为连续连续式式变变化化当其静止当其静止l（3 3）移动闭塞）移动闭塞ATCATC系统系统 移动闭塞的特点是前、后两列车都采用移动式的定位方式，移动闭塞的特点是前、后两列车都采用移动式的定位方式，不存在固定的闭塞分区，列车之间的安全追踪间距随着列车不存在固定的闭塞分区，列车之间的安全追踪间距随着列车的运行而不断移动且变化。的运行而不断移动且变化。 移动闭塞可借助感应环线或无线通信的方式实现。早期的移移动闭塞可借助感应环线或无线通信的方式实现。早期的移动闭塞系统大部分采用基于感应环线的技术，即

18、通过在轨间动闭塞系统大部分采用基于感应环线的技术，即通过在轨间布置感应环线来定位列车和实现车载计算机（布置感应环线来定位列车和实现车载计算机（VOBCVOBC）与车辆）与车辆控制中心（控制中心（VCCVCC）之间的连续通信。而今，大多数先进的移）之间的连续通信。而今，大多数先进的移动闭塞系统已采用无线通信系统实现各子系统间的通信，构动闭塞系统已采用无线通信系统实现各子系统间的通信，构成基于无线通信技术的移动闭塞。成基于无线通信技术的移动闭塞。移动闭塞具有如下特点：移动闭塞具有如下特点：灵活灵活：制动的起点和终点是动态的，与轨旁设备数量及行车间隔关系不大制动的起点和终点是动态的，与轨旁设备数量及

19、行车间隔关系不大高效：高效：可实现较小的行车间隔可实现较小的行车间隔先进：先进：可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。安全：安全：列车间隔按照后续列车在当前速度下所需的制动距离加上安全余量计列车间隔按照后续列车在当前速度下所需的制动距离加上安全余量计算而得。算而得。舒适：舒适：没有固定分区，行车间隔是动态的，并随前一列车的移动而移动，速没有固定分区，行车间隔是动态的，并随前一列车的移动而移动，速度限制连续变化。度限制连续变化。前行列前行列车车后后续续列列车车移动定位方式移动定位方式与地面通信与地面通信移移动动定位方式定位方式与地面通信与地面通信地面控制中心

20、地面控制中心感感应环线应环线或或无无线线通信通信3. 移动闭塞移动闭塞 四、不同闭塞制式的四、不同闭塞制式的ATC系统系统（2）移动闭塞的特点 制动的起点和终点是动态的，与轨旁设备数量及行车间隔关系不大 没有固定分区，行车间隔是动态的，并随前一列车的移动而移动，速度限制连续变化。 列车间隔按照后续列车在当前速度下所需的制动距离加上安全余量计算而得。 可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。舒适舒适先进先进可实现较小的行车间隔高效高效 灵活灵活安全安全ATCATC系统分类系统分类1 1）按闭塞方式可分为：）按闭塞方式可分为：固定式和移动式。固定式和移动式。固定闭塞方式中按控制方固定闭塞方式中按控制

21、方式，又可分为式，又可分为速度码模式速度码模式（台阶式）和（台阶式）和目标距离码模式目标距离码模式（曲线式）。（曲线式）。2 2）按车载信号传输方式可分为：）按车载信号传输方式可分为：连续式和点式连续式和点式。3 3）按各系统设备所处地域可分为：）按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。系统、车载设备子系统、车场子系统。ATC系统的功能系统的功能l(1)ATS(1)ATS功能功能：可自动或由人工控制进路，进行行车调度指挥，并向可自动或由人工控制进路，进行行车调度指挥，并向行车调度员和外部系统提供信息。行车调度员和外部

22、系统提供信息。ATSATS功能主要由位于功能主要由位于OCC(OCC(控制中心）控制中心）内的设备实现。内的设备实现。l(2)(2)联锁功能联锁功能：响应来自响应来自ATSATS功能的命令，在随时满足安全准则的前功能的命令，在随时满足安全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、轨道电路、道岔和提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给信号的状态信息提供给ATSATS和和ATCATC功能。联锁功能由分布在轨旁的设功能。联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。备来实现。任务二 分析典型信号设备故障案例任务书1.了解城市轨道交通信号设备故障的基本特点；2.掌握

23、城市轨道交通信号设备故障给运营工作带来的影响；3.收集其他典型城市轨道交通信号故障案例并加以分析。一 典型城市轨道交通信号设备故障案例2009年12月22日，上海地铁1号线发生了一起严重的由于信号系统故障导致的列车侧面冲撞事故，造成徐家汇至上海火车站双线中断运营三h、徐家汇至上海火车站单线运营中断5h、大量乘客长时间被困隧道的严重后果。2009年12月22日5时50分，上海地铁1号线突发供电触网跳闸故障，造成该区列车停驶。在运营调整恢复中，又发生两车擦碰事故，造成部分线路停运。图为两车相撞现场，车上的乘客纷纷拿出手机拍照。上海地铁信号设备故障11点58分，据央视最新消息，上海地铁一号线故障排除

24、，侧碰脱轨的车辆已经被拖走，滞留人员全部疏散完毕。地铁一号线开始恢复运行。上海地铁两日两度发生故障。继昨天2号线因为供电故障停运10分钟后，1号线今早更发生罕见全线大瘫痪，截至发稿时仍未修复。大批乘客被迫换乘地面交通。本网记者已赶赴现场，将发回即时快报。据上海轨道交通运营管理中心发布的消息，今早5点50分，1号线陕西南路至人民广场区间突发供电触网跳闸故障，在运营调整恢复中，7点左右，由中山北路至火车站下行的1号线150号车，运行至上海火车站折返站时，由于该车冒进信号，与正在折返的117号车侧面碰撞，所幸当时两车速度较慢，且150号车司机已立即采取紧急制动措施，被撞的117号车为空车，因此150

25、号车上的乘客无人受伤，并立即疏散客流。1号线沿线各公交车全线爆满，焦急的上班族根本挤不上去。工作人员正在引导乘客疏散乘客给家人报平安在地铁拿到的道歉信2011年9月27日下午2点45左右，由于新天地站信号故障，上海地铁10号线采用人工调度，不久后两辆列车追尾。事故中有人受伤，地铁公司致歉，原因为调度失误。消防员进入车厢时，几名未受伤的乘客正在照顾一名受伤乘客。乘客有序撤离。追尾祸起信号追尾祸起信号 问责不能终于信号问责不能终于信号昨日下午，上海地铁10号线发生追尾事故，造成二百余人受伤。尽管大多数乘客属于轻伤，但有两个月前甬温线动车追尾惨剧的铺垫，地铁发生追尾还是让公众倒吸一口凉气。甚至，上海

26、地铁在其官方微博上称，这天是上海地铁运营有史以来最黯淡的一天。追尾事故发生的原因，有地铁专家初步判断，是信号系统出了严重故障。虽然具体的原因尚需要进一步调查，但事关上海地铁10号线因信号系统出现的惊险，绝非昨日一例。今年7月28日晚高峰时段，地铁10号线在运营时段进行信号系统调试，发生故障后列车突然“开错方向”，因及时发现采取措施，未影响到乘客安全。两个月前，在地铁“开错方向”后，上海地铁接受媒体采访时，也承认了事故系信号故障所致，但同时表示不会发生追尾。不料，仅仅两个月的时间，用数百位乘客的伤和公众的惊心，反证了当时的担忧。如此，起于信号的祸端，还能仅仅是一个信号故障的问题吗？地铁运营中出现

27、的信号系统故障，也完全可能像动车追尾事故那样夺人性命。于是，在地铁10号线发生追尾后，公众的视角第一时间便聚集在信号提供商，而为上海地铁10号线提供信号系统的，正是两个月前发生动车追尾的甬温线信号系统供货商之一卡斯柯信号有限公司。卡斯柯公司近年来在中国承建了多条高铁和地铁线路的信号系统。但其因信号系统的不良记录，频频发生。就在同一座城市上海，同样由卡斯柯公司提供信号系统的上海地铁1号线，在2009年12月22日也出现过追尾事故，幸运司机及时制动未酿成恶果。如此，起于信号故障的安全事故，还能仅仅是一个技术问题吗？二 媒体报道1.美国地铁列车发生追尾惨剧据美国政府报道，当地时间2009年6月22日

28、，美国首都华盛顿两列地铁列车发生相撞事故，目前已造成至少8人丧生，另有76人受伤。事故原因尚在调查之中。这是华盛顿地铁交通史上最严重的一次事故。1.美国地铁列车发生追尾惨剧美国地铁列车发生追尾惨剧当地时间22日下午17时，美国首都华盛顿哥伦比亚特区两列地铁列车发生相撞事故，目前至少导致9人死亡，76人受伤。这是华盛顿地铁系统33年历史中最严重的事故。本报记者昨日致电中国驻美使馆获悉，截至昨晚，并无中国公民或华人伤亡消息。当天下午17时左右（北京时间23日5时），相撞事件发生在托腾堡地铁站和塔科马站之间，一辆朝华盛顿市中心方向行驶的214号地铁列车中途停车，以等待前方一辆列车驶离车站。这时，从其后方驶来的112号列车突然猛烈撞上了214号尾部，由于巨大的惯性，