高速铁路信号技术概论

1、高铁信号技术概论（部分）高铁信号技术概论（部分）高速铁路信号技术高速铁路信号技术p第一章第一章 高速铁路高速铁路 p第一节第一节 高速铁路概述高速铁路概述 p第二节第二节 高速铁路主要系统的技术要求高速铁路主要系统的技术要求 p第三节第三节 高速铁路相关技术高速铁路相关技术 p第四节第四节 高速铁路的运营管理高速铁路的运营管理 p第二章第二章 高速铁路信号系统概述高速铁路信号系统概述 p第一节第一节 高速铁路对铁路信号的基本要求高速铁路对铁路信号的基本要求 p第二节第二节 高速铁路信号系统的技术要求高速铁路信号系统的技术要求 p第三节第三节 中国高速铁路信号系统中国高速铁路信号系统 p第四节第

2、四节 高速铁路信号系统的配套设备高速铁路信号系统的配套设备 高速铁路信号技术高速铁路信号技术p第三章第三章 信号基础设备信号基础设备 p第一节第一节 信号机信号机 p第二节第二节 轨道电路轨道电路 p第三节第三节 道岔转换设备及道岔融雪设备道岔转换设备及道岔融雪设备 p第四节第四节 应答器应答器 p第五节第五节 信号电源信号电源 p第六节第六节 铁路信号光、电缆铁路信号光、电缆 p第四章第四章 计算机联锁系统计算机联锁系统 p第一节第一节 计算机联锁概述计算机联锁概述 p第二节第二节 DS6一一K5B型计算机联锁系统型计算机联锁系统 p第三节第三节 E132一一JD型计算机联锁系统型计算机联锁

3、系统 p第四节第四节 iLOCK型计算机联锁系统型计算机联锁系统 p第五节第五节 TYJLADX型计算机联锁系统型计算机联锁系统高速铁路信号技术高速铁路信号技术p第五章第五章 列车运行控制系统列车运行控制系统 p第一节第一节 列控系统概述列控系统概述 p第二节第二节 CTCS-2级列控系统级列控系统 p第三节第三节 CTCS-3级列控系统级列控系统 p第六章第六章 调度集中调度集中 p第一节第一节 调度集中概述调度集中概述 p第二节第二节 调度集中自律控制原理调度集中自律控制原理 p第三节第三节 铁路局铁路局CTC中心子系统中心子系统 p第四节第四节 车站车站CTC子系统子系统 p第五节第五节

4、 调度集中的网络结调度集中的网络结 高速铁路信号技术高速铁路信号技术p第七章第七章 信号集中监测系统信号集中监测系统 p第一节第一节 信号集中监测系统概述信号集中监测系统概述 p第二节第二节 信号集中监测系统构成信号集中监测系统构成 p第三节第三节 信号集中监测系统与其他系统的接口信号集中监测系统与其他系统的接口 p第四节第四节 道岔监测系统道岔监测系统 p第八章第八章 高速铁路信号系统集成高速铁路信号系统集成 p第一节第一节 系统集成概述系统集成概述 p第二节第二节 既有线提速的信号系统集成既有线提速的信号系统集成 p第三节第三节 200250km/h高速铁路的信号系统集成高速铁路的信号系统

5、集成 p第四节第四节 300350 km/h高速铁路的信号系统集成高速铁路的信号系统集成 第一章第一章高高 速速 铁铁 路路第一节第一节 高速铁路概述高速铁路概述p一、高速铁路一、高速铁路p高速铁路通常指速度高速铁路通常指速度200km/h以上的铁路，是指通以上的铁路，是指通过改造既有线路，使运营速度达到过改造既有线路，使运营速度达到200 km/h以上，以上，或者专门修建新的或者专门修建新的“高速新线高速新线”，使运营速度达到，使运营速度达到250 km/h以上的以上的铁路铁路系统。高速铁路常被简称为系统。高速铁路常被简称为“高铁高铁”。p高速铁路除了在列车在运营速度达到一定标准外，车辆、高

6、速铁路除了在列车在运营速度达到一定标准外，车辆、线路、通信信号都需要提升。广义的高速铁路还包含使线路、通信信号都需要提升。广义的高速铁路还包含使用用磁悬浮技术磁悬浮技术的高速轨道运输系统。的高速轨道运输系统。p高速铁路以高速铁路以快捷快捷、安全、安全、可靠、可靠、舒适、运行准确、运输舒适、运行准确、运输能力大、能源消耗低、占用土地少、票价适中、有利于能力大、能源消耗低、占用土地少、票价适中、有利于环境保护、综合造价低、有较好的效率和效益，与高速环境保护、综合造价低、有较好的效率和效益，与高速公路和中途航空相比具有明显的优势。公路和中途航空相比具有明显的优势。 二、高速铁路的优势二、高速铁路的优

7、势p高速铁路作为现代社会的一种新的运输方式，具有极为高速铁路作为现代社会的一种新的运输方式，具有极为明显的优势。在运行速度上，最高时速可达明显的优势。在运行速度上，最高时速可达350km，堪称堪称“陆地飞行陆地飞行”；在运输能力上，；在运输能力上，个长编组的列车个长编组的列车可以运送可以运送1000多人，每隔多人，每隔3min就可以开出一列列车，就可以开出一列列车，运力强大；在适应自然环境上，高速列车可以全天候运运力强大；在适应自然环境上，高速列车可以全天候运行，基本不受雨雪雾的影响；在列车开行上，采取行，基本不受雨雪雾的影响；在列车开行上，采取“公公交化交化”模式，旅客可以随到随走；在节能环

8、保上，高速模式，旅客可以随到随走；在节能环保上，高速铁路是绿色交通工具，非常符合节能减排的要求。正因铁路是绿色交通工具，非常符合节能减排的要求。正因为如此，高速铁路正在为经济社会又好又快发展提供重为如此，高速铁路正在为经济社会又好又快发展提供重要的支撑和保障。要的支撑和保障。三、世界高速铁路的发展三、世界高速铁路的发展p在在20世纪前半期，列世纪前半期，列车车“最高速度最高速度”达到达到200 km/h者寥寥者寥寥无几。世界上首条出现的高速铁路是日本的无几。世界上首条出现的高速铁路是日本的东海道新干线东海道新干线，于，于1964年正式营运，运营速度高于时速年正式营运，运营速度高于时速200 k

9、m/h。规模修建。规模修建本国或跨国高速铁路，逐步形成了欧洲高速铁路网络。这次高本国或跨国高速铁路，逐步形成了欧洲高速铁路网络。这次高速铁路的建设高潮，不仅仅是铁路提高内部企业效益的需要，速铁路的建设高潮，不仅仅是铁路提高内部企业效益的需要，更多的是国家能源、环境、交通政策的需要。更多的是国家能源、环境、交通政策的需要。 p目前，全世界运营高速铁路达目前，全世界运营高速铁路达25万万km，有，有18个国家和地个国家和地区相继建成高速铁路。其中，中国区相继建成高速铁路。其中，中国8358 km，西班牙，西班牙2665 km，日本，日本2459 km、法国、法国1893 km、英国、英国1400

10、km，德，德国国1290 km、意大利、意大利815 km、韩国、韩国671 km，俄罗斯，俄罗斯650 km、中国台湾、中国台湾336 km、比利时、比利时326 km，葡萄牙，葡萄牙314 km，土耳其土耳其245 km，瑞典，瑞典190 km，荷兰，荷兰100 km，瑞士，瑞士79 km，芬兰，芬兰60 km，挪威，挪威60 km。而且，全世界正在以空前。而且，全世界正在以空前的热情建设高速铁路，目前世界上很多国家都有意向建设高速的热情建设高速铁路，目前世界上很多国家都有意向建设高速铁路。铁路。四、四、中国高速铁路中国高速铁路p1中国建设高速铁路是历史的必然中国建设高速铁路是历史的必然

11、p（1）中国加快高速铁路建设是经济发展的必然要求）中国加快高速铁路建设是经济发展的必然要求 p交通运输已经成为经济进入现代增长所依赖的最主要的基交通运输已经成为经济进入现代增长所依赖的最主要的基础产业、基础结构和环境条件。随着中国经济的快速增长，亟础产业、基础结构和环境条件。随着中国经济的快速增长，亟需要扩大运输能力。需要扩大运输能力。 p（2）中国加快发展高速铁路是从国情实际出发的必然选择）中国加快发展高速铁路是从国情实际出发的必然选择p中国正处于经济社会持续快速发展的重要时期，铁路中国正处于经济社会持续快速发展的重要时期，铁路“瓶颈瓶颈”制约矛盾非常突出。制约矛盾非常突出。p中国正处于工业

12、化加快形成的重要时期，铁路运输远远不能适中国正处于工业化加快形成的重要时期，铁路运输远远不能适应工业化发展的迫切要求。应工业化发展的迫切要求。 p中国正处在统筹城乡和区域发展的关键时期，铁路网布局中国正处在统筹城乡和区域发展的关键时期，铁路网布局难以适应城乡和区域发展的迫切要求。难以适应城乡和区域发展的迫切要求。p中国正处在可持续发展的关键阶段，铁路发展远不适应综合交中国正处在可持续发展的关键阶段，铁路发展远不适应综合交通运输体系建设的迫切要求。通运输体系建设的迫切要求。四、四、中国高速铁路中国高速铁路p2中国建设高速铁路的意义中国建设高速铁路的意义p高速铁路在加快经济发展方式转变、推动产业结

13、构升级、高速铁路在加快经济发展方式转变、推动产业结构升级、加快城镇化发展中发挥重要作用加快城镇化发展中发挥重要作用 。中国高速铁路已经。中国高速铁路已经在经济社会生活中发挥了巨大的效益。在经济社会生活中发挥了巨大的效益。 建设高速铁路有利于国家工业化和城镇化的发展，建设高速铁路有利于国家工业化和城镇化的发展，有利于推动区域和城乡协调发展，有利于推动区域和城乡协调发展，p有利于资源节约型和环境友好型社会建设，有利于促进有利于资源节约型和环境友好型社会建设，有利于促进产业结构的升级，有利于产业结构的升级，有利于释放释放中国铁路的中国铁路的货运能力货运能力。p作为世界铁路的重要组成部分，中国高速铁路

14、的快速发作为世界铁路的重要组成部分，中国高速铁路的快速发展，还对世界铁路特别是世界高速铁路的发展产生了巨展，还对世界铁路特别是世界高速铁路的发展产生了巨大的推动作用。大的推动作用。四、四、中国高速铁路中国高速铁路p3中国高速铁路中国高速铁路的发展的发展p中国在高速铁路领域的发展较晚，起步较世界上部分发中国在高速铁路领域的发展较晚，起步较世界上部分发达国家晚了达国家晚了20至至30年。年。p1998年年5月，月，广深铁路广深铁路电气化提速改造完成，设计最电气化提速改造完成，设计最高时速为高时速为200 km，称之为准高速。，称之为准高速。p2005年年6月，石太高速铁路全线开工建设，拉开中国月，

15、石太高速铁路全线开工建设，拉开中国高速铁路新线建设的序幕。此后，大批高速铁路相继上高速铁路新线建设的序幕。此后，大批高速铁路相继上马开工建设。马开工建设。p在在2007年实行的年实行的铁路第六次大提速铁路第六次大提速，中国首次在各主，中国首次在各主要繁忙干线（京哈线、京广线、京沪线、京九线、陇海要繁忙干线（京哈线、京广线、京沪线、京九线、陇海线、胶济线等）大规模开行时速高达线、胶济线等）大规模开行时速高达200250 km的中国铁路高速（的中国铁路高速（CRH）动车组列车，达到了目前世）动车组列车，达到了目前世界上既有线提速改造的先进水平。从此，中国铁路开始界上既有线提速改造的先进水平。从此，

16、中国铁路开始跨入了高速时代。跨入了高速时代。四、四、中国高速铁路中国高速铁路p2008年年4月月18日，全长日，全长166 km的合宁高速铁路开的合宁高速铁路开通，是我国第一条时度通，是我国第一条时度200250 km/h的高速铁路。的高速铁路。p2008年年8月月1日，中国首条设计时速达日，中国首条设计时速达350km、运、运行追踪最小行车间隔行追踪最小行车间隔3 min的高速铁路的高速铁路全长全长115km的京津城际铁路通车运营。的京津城际铁路通车运营。p2009年年12月月26日，武广高速铁路开通运营，是我国日，武广高速铁路开通运营，是我国第一条速度第一条速度300350 km/h的客运

17、专线。的客运专线。p世界上一次建设里程最长、投资最大、标准最高的世界上一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速高速铁路铁路京沪高速铁路于京沪高速铁路于2011年年6月建成通车。月建成通车。四、四、中国高速铁路中国高速铁路p4中中国高速铁路的建设国高速铁路的建设p按照质量、安全、工期、投资效益、环境保护、技按照质量、安全、工期、投资效益、环境保护、技术创新术创新“六位一体六位一体”和建设绿色铁路的要求，和建设绿色铁路的要求，中国中国正在高标准、高质量、高效率地推进正在高标准、高质量、高效率地推进高速铁路高速铁路建设。建设。p中国中国的的高速铁路高速铁路网包括网包括5种类型的线路：种类型的线路：

18、“四纵四四纵四横横” 高速铁路高速铁路、城际客运系统城际客运系统、经高速化改造后、经高速化改造后的既有线、完善路网布局和西部开发性新线、海峡的既有线、完善路网布局和西部开发性新线、海峡西岸铁路西岸铁路。p“四纵四纵”指的是京哈、指的是京哈、京沪京沪、京港、东南沿海高速、京港、东南沿海高速铁路，铁路，“四横四横” 指的是青太、徐兰、沪汉蓉、沪昆指的是青太、徐兰、沪汉蓉、沪昆高速铁路。高速铁路。第二节第二节 高速铁路主要系统的基本要求高速铁路主要系统的基本要求p一、高速铁路的基础设施一、高速铁路的基础设施 p高速铁路的基础设施是确保高速行车的基础。高速铁路高速铁路的基础设施是确保高速行车的基础。高

19、速铁路与常规铁路相比最大的区别在于线路的高平顺度特性。与常规铁路相比最大的区别在于线路的高平顺度特性。高平顺性最终体现在轨道上，无论轨道是在路基上或在高平顺性最终体现在轨道上，无论轨道是在路基上或在桥梁上，也无论是何种类型的轨道，都要求它不仅在空桥梁上，也无论是何种类型的轨道，都要求它不仅在空间要具有平缓的线型、高精度的允差、高光洁度的轨面，间要具有平缓的线型、高精度的允差、高光洁度的轨面，还必须具有稳固的高保持性。高速铁路基础设施各主要还必须具有稳固的高保持性。高速铁路基础设施各主要组成部分组成部分路基、桥梁、隧道等的主要技术参数与技路基、桥梁、隧道等的主要技术参数与技术规定，必须互相协调，

20、使之整体上满足高速行车在运术规定，必须互相协调，使之整体上满足高速行车在运动学、动力学、空气动力学及运输质量方面的各项技术动学、动力学、空气动力学及运输质量方面的各项技术指标。所有基础设施还必须具备高可靠度与可维修、少指标。所有基础设施还必须具备高可靠度与可维修、少维修的条件，以降低成本及提高效能。维修的条件，以降低成本及提高效能。二、高速铁路的站场设备二、高速铁路的站场设备p1 车站设置车站设置p车站应设在直线上。特殊困难条件下，可设在曲线上，但不得车站应设在直线上。特殊困难条件下，可设在曲线上，但不得设在反向曲线上。车站必须设在曲线上时，其曲线半径不得小设在反向曲线上。车站必须设在曲线上时

21、，其曲线半径不得小于该区段内的最小曲线半径。站坪宜设在平道上，且到发线有于该区段内的最小曲线半径。站坪宜设在平道上，且到发线有效长度范围内宜采用一个坡段。效长度范围内宜采用一个坡段。200250kmh区段困难区段困难条件下，可设在不大于条件下，可设在不大于1的坡道上。的坡道上。p2站台站台p车站站内不得设置平过道。站台两端应设防护措施。车站站内不得设置平过道。站台两端应设防护措施。p旅客站台高度为旅客站台高度为1 250mm，位于到发线一侧，站台边缘至线，位于到发线一侧，站台边缘至线路中心线距离为路中心线距离为1 750mm，站台安全标线与站台边缘距离为，站台安全标线与站台边缘距离为1000m

22、m。p3列车停车位置标列车停车位置标p有客运作业的车站，应设置动车组列车停车位置标，设置位置有客运作业的车站，应设置动车组列车停车位置标，设置位置由铁路局规定。该标志为表面采用反光材料的蓝底白字牌，由铁路局规定。该标志为表面采用反光材料的蓝底白字牌，8辆编组写有辆编组写有“8辆动车组停车位置辆动车组停车位置”，16辆编组写有辆编组写有“16辆辆动车组停车位置动车组停车位置”。三、高速铁路的牵引供电系统三、高速铁路的牵引供电系统p牵引供电系统应保证独立性和完整性；在确保高速铁路牵引供电系统应保证独立性和完整性；在确保高速铁路可靠供电的前提下，有条件时可对相邻线和枢纽供电及可靠供电的前提下，有条件

23、时可对相邻线和枢纽供电及电力供电。牵引供电系统应满足客运专线最高运行速度电力供电。牵引供电系统应满足客运专线最高运行速度及最小追踪间隔时间要求。具有越区供电能力。及最小追踪间隔时间要求。具有越区供电能力。p1电压：牵引变电所进线电源宜优先采用电压：牵引变电所进线电源宜优先采用220kV。应采用两回独立进线，互为热备用。应采用两回独立进线，互为热备用。p接触网的额定电压为接触网的额定电压为25 kV，长期最高工作电压为，长期最高工作电压为275kV，短时（，短时（5min）为）为29kV，最低电压为，最低电压为20kV。 p2牵引变电所：主变压器采用固定备用方式。正常时牵引变电所：主变压器采用固

24、定备用方式。正常时一台运行，另一台备用。牵引变压器结线型式优先采用一台运行，另一台备用。牵引变压器结线型式优先采用单相结线，困难时可采用其他结线型式。单相结线，困难时可采用其他结线型式。四、高速铁路的通信系统四、高速铁路的通信系统p通信系统应为高速铁路运输生产和经营管理提供稳定、通信系统应为高速铁路运输生产和经营管理提供稳定、可靠、畅通的通信手段，提供语音、数据和图像等综合可靠、畅通的通信手段，提供语音、数据和图像等综合业务，满足高速、宽带通信业务的需要。通信系统应根业务，满足高速、宽带通信业务的需要。通信系统应根据高速铁路运输和信息化的需求设置，在物理层、链路据高速铁路运输和信息化的需求设置

25、，在物理层、链路层、网络层提供综合业务的接入、交换和传输服务。层、网络层提供综合业务的接入、交换和传输服务。 通信系统应符合铁路通信网统一规划，与既有网络连通，通信系统应符合铁路通信网统一规划，与既有网络连通，合理利用既有资源。合理利用既有资源。p通信系统应包括光传输系统、数据网、电话交换系统、通信系统应包括光传输系统、数据网、电话交换系统、铁路数字移动通信系统铁路数字移动通信系统(GSMR)、调度通信系统、调度通信系统、会议电视系统、应急通信系统、同步及时钟分配系统、会议电视系统、应急通信系统、同步及时钟分配系统、综合视频监控系统、通信电源与环境监控系统、通信电综合视频监控系统、通信电源与环

26、境监控系统、通信电源、通信线路、防雷与接地系统、通信综合网管系统等。源、通信线路、防雷与接地系统、通信综合网管系统等。五、高速铁路的动车组五、高速铁路的动车组p200kmh速度等级以上的旅客列车采用交流传动、速度等级以上的旅客列车采用交流传动、动力分散式，最大轴重不大于动力分散式，最大轴重不大于17t的动车组。的动车组。p1动车组装备和性能动车组装备和性能p动车组牵引系统应具备功率冗余。当一个牵引单元故障动车组牵引系统应具备功率冗余。当一个牵引单元故障而丧失牵引力时，应能在而丧失牵引力时，应能在20坡道上起动。坡道上起动。p2动车组运行动车组运行p新造动车组以及检修后按检修规程规定需要试运行的

27、动新造动车组以及检修后按检修规程规定需要试运行的动车组，上线运营前应按规定进行试运行。车组，上线运营前应按规定进行试运行。p3动车组检修动车组检修p动车组实行计划预防修，分为运用检修和定期检修。检动车组实行计划预防修，分为运用检修和定期检修。检修周期及技术标准，按铁道部检修规程执行。修周期及技术标准，按铁道部检修规程执行。第二章第二章高速铁路信号系统高速铁路信号系统第一节第一节 高速铁路对铁路信号的要求高速铁路对铁路信号的要求p一、对列车运行控制系统的要求一、对列车运行控制系统的要求p在高速铁路上，由于速度高，司机辨认地面信号是非常在高速铁路上，由于速度高，司机辨认地面信号是非常困难的，依靠司

28、机驾驶列车以保证安全已不可能，而必困难的，依靠司机驾驶列车以保证安全已不可能，而必须强化列车速度控制系统。须强化列车速度控制系统。p在高速列车运行中，机车信号提供的速度等级是直接指在高速列车运行中，机车信号提供的速度等级是直接指挥列车运行的命令，因此必须高可靠、高安全，不受环挥列车运行的命令，因此必须高可靠、高安全，不受环境因素影响，具有很高的抗干扰能力，作为主体信号使境因素影响，具有很高的抗干扰能力，作为主体信号使用，确保接收信息在整个列车运行中的正确率达用，确保接收信息在整个列车运行中的正确率达100%。在车载信号设备中采用数字信号处理技术，。在车载信号设备中采用数字信号处理技术，以全数字

29、化电路代替模拟电路，以大规模、超大规模集以全数字化电路代替模拟电路，以大规模、超大规模集成电路代替分立元件，能接收多种信息，工作稳定、可成电路代替分立元件，能接收多种信息，工作稳定、可靠，且体积小。在硬、软件设计上，应考虑故障弱化和靠，且体积小。在硬、软件设计上，应考虑故障弱化和故障故障安全技术，应尽量避免在设备发生故障时由最高安全技术，应尽量避免在设备发生故障时由最高速度等级发生停车指令，使列车造成不必需的紧急制动速度等级发生停车指令，使列车造成不必需的紧急制动而危及行车安全。而危及行车安全。二、对车站联锁设备的要求二、对车站联锁设备的要求p车站联锁设备应考虑与列车速度控制和行车调度指挥系车

30、站联锁设备应考虑与列车速度控制和行车调度指挥系统的结合，应采用计算机联锁。为适应高速行车安全的统的结合，应采用计算机联锁。为适应高速行车安全的需要，必须采用侧向通过速度在需要，必须采用侧向通过速度在160km/h或或200km/h以上的大号码道岔，解决道岔转换设备的以上的大号码道岔，解决道岔转换设备的转换力、密贴、锁闭等关键问题。转换力、密贴、锁闭等关键问题。p为适应高密度行车的需要，进路控制必须自动化，尽量为适应高密度行车的需要，进路控制必须自动化，尽量摆脱人员的参与。为使车站联锁设备在列车通过时能顺摆脱人员的参与。为使车站联锁设备在列车通过时能顺利解锁，可采用一次解锁电路。利解锁，可采用一

31、次解锁电路。p车站应采用与区间相同的轨道电路，以连续不断地向列车站应采用与区间相同的轨道电路，以连续不断地向列车发送信息。车发送信息。三、对行车指挥自动化系统的要求三、对行车指挥自动化系统的要求p为提高运营效率、优化管理和减轻调度员的劳动强度，为提高运营效率、优化管理和减轻调度员的劳动强度，必须采用行车指挥自动化系统，它必须具有自动排列进必须采用行车指挥自动化系统，它必须具有自动排列进路、编制运行图、自动进行运行调整、旅客向导服务等路、编制运行图、自动进行运行调整、旅客向导服务等功能。功能。p此外，还应有信息管理系统，包括车辆管理、建筑设施此外，还应有信息管理系统，包括车辆管理、建筑设施管理、

32、电气设备管理、旅客运输和运行管理等，它以提管理、电气设备管理、旅客运输和运行管理等，它以提高运营效率为目标，是保证高速铁路稳定运行、进行维高运营效率为目标，是保证高速铁路稳定运行、进行维护管理和强化维修的支持系统。护管理和强化维修的支持系统。p行车指挥自动化系统应设置运营、行车、车辆、电务和行车指挥自动化系统应设置运营、行车、车辆、电务和电力等调度的综合调度所，把各行业的管理及调度工作电力等调度的综合调度所，把各行业的管理及调度工作集中在一起，便于在异常情况下向现场单位及列车及时集中在一起，便于在异常情况下向现场单位及列车及时发出处理指令，减少异常的时间，提高运输效率。发出处理指令，减少异常的

33、时间，提高运输效率。四、对安全设备支持系统的要求四、对安全设备支持系统的要求p安全设备支持系统是对列车运行控制系统的补充设施。安全设备支持系统是对列车运行控制系统的补充设施。它包括检测、报警、故障诊断等。地面信号设备检测包它包括检测、报警、故障诊断等。地面信号设备检测包括对区间设备、车站设备、道岔密贴等的检测和报警。括对区间设备、车站设备、道岔密贴等的检测和报警。车上设备的检测包括车载信号、列车速度控制系统、热车上设备的检测包括车载信号、列车速度控制系统、热轴检测和制动系统的检测。列车运行记录系统用来检测轴检测和制动系统的检测。列车运行记录系统用来检测操纵列车和实际运行状况并存储。自然灾害预报

34、分析处操纵列车和实际运行状况并存储。自然灾害预报分析处理系统在地震、坍方、泥石流、暴风雨等自然灾害预报理系统在地震、坍方、泥石流、暴风雨等自然灾害预报后分析处理，作出是否对高速铁路有影响的判断，以便后分析处理，作出是否对高速铁路有影响的判断，以便采取对策，防止行车事故。采取对策，防止行车事故。第二节第二节 中国高速铁路对于信号系统的主要规定中国高速铁路对于信号系统的主要规定p中国高速铁路信号系统主要包括中国高速铁路信号系统主要包括计算机联锁系统、列控系统、计算机联锁系统、列控系统、调度集中系统和信号集中监测系统等调度集中系统和信号集中监测系统等。信号系统安全信息传输。信号系统安全信息传输应采用

35、不同物理径路的冗余配置专用通道。应采用不同物理径路的冗余配置专用通道。p高速铁路的信号系统应具有一定的兼容性，既能适应本线最高高速铁路的信号系统应具有一定的兼容性，既能适应本线最高运行速度列车的运行，还能兼顾跨线列车的运行。运行速度列车的运行，还能兼顾跨线列车的运行。p信号系统设计应采用先进、成熟、经济、适用、安全、可靠的信号系统设计应采用先进、成熟、经济、适用、安全、可靠的技术和设备，并符合现行国家标准技术和设备，并符合现行国家标准轨道交通可靠性、可用性、轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例可维修性和安全性规范及示例的相关规定。的相关规定。p涉及行车安全的信号系统及电路设计，必

36、须符合故障涉及行车安全的信号系统及电路设计，必须符合故障安全的安全的要求。故障后不允许出现进路错误解锁、道岔错误转换或错误要求。故障后不允许出现进路错误解锁、道岔错误转换或错误表示、信号错误开放或升级显示。故障应能及时被发现或最迟表示、信号错误开放或升级显示。故障应能及时被发现或最迟应于下一次使用过程中发现，否则应考虑按故障积累原则设计应于下一次使用过程中发现，否则应考虑按故障积累原则设计电路。同时，设计电路还应考虑最低限度能防止一次故障与一电路。同时，设计电路还应考虑最低限度能防止一次故障与一次错误办理同时存在情况下，可能产生危及行车安全的后果。次错误办理同时存在情况下，可能产生危及行车安全

37、的后果。一、计算机联锁一、计算机联锁p高速铁路信息化程度高，系统接口复杂，作为基础信息高速铁路信息化程度高，系统接口复杂，作为基础信息源的车站联锁设备要采用计算机联锁，所以车站、线路源的车站联锁设备要采用计算机联锁，所以车站、线路所、动车段所、动车段(所所)应采用计算机联锁设备，而且计算机应采用计算机联锁设备，而且计算机联锁设备应采用硬件安全冗余结构。对于具有多个车场联锁设备应采用硬件安全冗余结构。对于具有多个车场的大型车站，为减少故障面以及设备改造对运输的影响，的大型车站，为减少故障面以及设备改造对运输的影响，按场分别设置计算机联锁设备比较合理。计算机联锁设按场分别设置计算机联锁设备比较合理

38、。计算机联锁设备可与其他信号系统设备集成为一体化结构，也可单独备可与其他信号系统设备集成为一体化结构，也可单独设置。设置。 二、调度集中二、调度集中p调度所、车站、线路所应采用调度所、车站、线路所应采用CTC系统实现列车调度系统实现列车调度指挥自动化。指挥自动化。p为方便调度对动车组进出动车段为方便调度对动车组进出动车段(所所)的集中管理，动的集中管理，动车走行线及动车段车走行线及动车段(所所)靠近走行线的咽喉区需要纳入靠近走行线的咽喉区需要纳入高速铁路的高速铁路的CTC系统统一监控，其进、出动车走行线系统统一监控，其进、出动车走行线的进路的排列由的进路的排列由CTC系统自动控制。由于动车段系

39、统自动控制。由于动车段(所所)的站场规模较大，生产作业流程复杂，存在大量的接发的站场规模较大，生产作业流程复杂，存在大量的接发车作业及转场调车作业，这些作业与动车检修作业结合车作业及转场调车作业，这些作业与动车检修作业结合紧密，因此要实现动车段紧密，因此要实现动车段(所所)的高效管理及运转，动的高效管理及运转，动车段车段(所所)除了装备除了装备CTC及其他信号设备外，还需要新及其他信号设备外，还需要新增动车组调车辅助管理系统。增动车组调车辅助管理系统。三、列车运行控制系统三、列车运行控制系统p1列车运行控制系统的选用列车运行控制系统的选用p高速铁路应采用中国列车运行控制系统高速铁路应采用中国列

40、车运行控制系统(CTCS)，300kmh及以上的线路，地面应按及以上的线路，地面应按CTCS-3级列控级列控系统设计。对于速度虽然超过系统设计。对于速度虽然超过250 kmh，但是行车，但是行车密度较低的线路，经计算确保轨道电路信息量足够使用密度较低的线路，经计算确保轨道电路信息量足够使用以及满足统一的信息定义的情况下，经技术经济比选后以及满足统一的信息定义的情况下，经技术经济比选后可按可按CTCS-2级标准设计。级标准设计。250kmh的线路，地面的线路，地面应按应按CTCS-2级列控系统设计。对于线下工程预留大级列控系统设计。对于线下工程预留大于于250 kmh而线上工程按照而线上工程按照

41、250kmh标准进行标准进行设计的情况，列控系统仍然按照设计的情况，列控系统仍然按照CTCS-2级标准进行级标准进行设计，但是工程设计中对站内轨道电路的长度和区间闭设计，但是工程设计中对站内轨道电路的长度和区间闭塞分区的划分还要考虑预留塞分区的划分还要考虑预留250kmh以以s 上的设计上的设计条件。条件。三、列车运行控制系统三、列车运行控制系统p2自动闭塞自动闭塞p双线区段自动闭塞具备正方向自动闭塞、反方向自动站双线区段自动闭塞具备正方向自动闭塞、反方向自动站间闭塞的行车功能。一般情况下，反方向运行没有确切间闭塞的行车功能。一般情况下，反方向运行没有确切的追踪间隔时分的要求，为简化设计，考虑

42、只按正方向的追踪间隔时分的要求，为简化设计，考虑只按正方向的列车追踪运行间隔时分进行信号布点，反方向原则上的列车追踪运行间隔时分进行信号布点，反方向原则上不再进行调整。不再进行调整。p信号系统设计应符合规定的列车追踪运行间隔时分的要信号系统设计应符合规定的列车追踪运行间隔时分的要求，求，CTCS-3级列控系统满足运营速度级列控系统满足运营速度350kmh最最小追踪间隔小追踪间隔3 min的要求。的要求。p闭塞分区的划分应满足动车组列控车载设备按照目标距闭塞分区的划分应满足动车组列控车载设备按照目标距离模式控车和按四显示自动闭塞行车的要求。离模式控车和按四显示自动闭塞行车的要求。p反方向运行区间

43、轨道电路应按追踪码序贯通发码，并采反方向运行区间轨道电路应按追踪码序贯通发码，并采用与正方向相同的发码原则。用与正方向相同的发码原则。 反方向运行满足车载反方向运行满足车载设备完全监控模式运行的要求。设备完全监控模式运行的要求。三、列车运行控制系统三、列车运行控制系统p3列控中心列控中心pCTCS-2级线路的车站、区间中继站、线路所、动车段级线路的车站、区间中继站、线路所、动车段(所所)均均设置列控中心。设置列控中心。 p 列控中心应具备与车站联锁系统、临时限速服务器、轨道电列控中心应具备与车站联锁系统、临时限速服务器、轨道电路、地面电子单元路、地面电子单元(LEU)、CTCTDCS车站设备、

44、信号集中车站设备、信号集中监测及相邻列控中心的接口。监测及相邻列控中心的接口。p动车组在动车组在CTCS-2级区段按列控车载设备方式行车；在级区段按列控车载设备方式行车；在CTCS-01级区段和列控车载设备故障级区段和列控车载设备故障(机车信号故障除外机车信号故障除外)、列控、列控地面设备故障情况下的地面设备故障情况下的CTCS-2级区段，可按级区段，可按LKJ方式行车。方式行车。pCTCS-3级线路的车站及区间中继站应设置列控中心，线路所、级线路的车站及区间中继站应设置列控中心，线路所、动车段动车段(所所)根据需要设置列控中心。列控中心具备与计算机联根据需要设置列控中心。列控中心具备与计算机

45、联锁、临时限速服务器、轨道电路、锁、临时限速服务器、轨道电路、CTCTDCS车站设备、信车站设备、信号集中监测及相邻列控中心的接口能力。号集中监测及相邻列控中心的接口能力。三、列车运行控制系统三、列车运行控制系统p4LKJp 采用采用CTCS-2时，车载设备包括时，车载设备包括LKJ。p按列控车载设备方式行车时，按列控车载设备方式行车时，LKJ具备线路数据、运行具备线路数据、运行状态和司机操纵等显示记录功能。状态和司机操纵等显示记录功能。p 动车组按动车组按LKJ方式行车时，列车最高运行速度方式行车时，列车最高运行速度165kmh，列车高于允许速度，列车高于允许速度2kmh报警、报警、5kmh

46、触发常用制动、触发常用制动、10kmh触发紧急制动。触发紧急制动。 三、列车运行控制系统三、列车运行控制系统p5无线闭塞中心无线闭塞中心p采用采用CTCS3级列控系统时，必须设置无线闭塞中心。级列控系统时，必须设置无线闭塞中心。p无线闭塞中心硬件采用冗余安全结构。无线闭塞中心具无线闭塞中心硬件采用冗余安全结构。无线闭塞中心具备与计算机联锁、备与计算机联锁、CTC、临时限速服务器、信号集中、临时限速服务器、信号集中监测系统、监测系统、GSMR网络及相邻无线闭塞中心等的接网络及相邻无线闭塞中心等的接口能力。口能力。p无线闭塞中心应满足所管辖范围内控制列车数量的要求，无线闭塞中心应满足所管辖范围内控

47、制列车数量的要求，列车在各无线闭塞中心管辖区之间的切换自动实现。列车在各无线闭塞中心管辖区之间的切换自动实现。三、列车运行控制系统三、列车运行控制系统p6临时限速服务器临时限速服务器p临时限速服务器集中管理客运专线的临时限速命令，具临时限速服务器集中管理客运专线的临时限速命令，具备全线临时限速命令的存储、校验、撤销、拆分、设置、备全线临时限速命令的存储、校验、撤销、拆分、设置、取消及临时限速设置时机的辅助提示功能。取消及临时限速设置时机的辅助提示功能。p 临时限速服务器接收临时限速服务器接收CTC或临时限速操作终端生成或临时限速操作终端生成的临时限速调度命令，并在校验、拆分后向相关的无线的临时

48、限速调度命令，并在校验、拆分后向相关的无线闭塞中心闭塞中心(在采用在采用CTCS-3级列控系统时级列控系统时)、列控中心、列控中心传递临时限速信息。传递临时限速信息。p临时限速服务器具备与无线闭塞中心临时限速服务器具备与无线闭塞中心(在采用在采用CTCS-3级列控系统时级列控系统时)、不同型号的列控中心、不同型号的列控中心、CTC和相邻临和相邻临时限速服务器的接口能力，安全信息传输采用冗余配置时限速服务器的接口能力，安全信息传输采用冗余配置的专用传输通道。的专用传输通道。四、信号集中监测系统四、信号集中监测系统p高速铁路应设置信号集中监测系统，信号集中监测系统高速铁路应设置信号集中监测系统，信

49、号集中监测系统应全程联网，实现远程诊断和故障报警功能。应全程联网，实现远程诊断和故障报警功能。p信号主要系统设备信号主要系统设备(含车载设备含车载设备)应具有自诊断测、报应具有自诊断测、报警、信息储存、状态再现等功能，并符合高速铁路技术警、信息储存、状态再现等功能，并符合高速铁路技术特点和运营维护要求。特点和运营维护要求。p信号集中监测系统应由段级主机、站级分机、终端以及信号集中监测系统应由段级主机、站级分机、终端以及数据传输网络等部分组成。段级主机应具备与综合维修数据传输网络等部分组成。段级主机应具备与综合维修管理信息系统联网的接口条件。管理信息系统联网的接口条件。p信号集中监测系统应与信号

50、集中监测系统应与CTC、RBC、列控中心、计算、列控中心、计算机联锁、信号安全数据网网管服务器、区间轨道电路、机联锁、信号安全数据网网管服务器、区间轨道电路、智能电源屏、智能灯丝报警单元等系统接口，采集相应智能电源屏、智能灯丝报警单元等系统接口，采集相应的监测信息。的监测信息。第三章第三章高速铁路信号基础设备高速铁路信号基础设备高速铁路的信号基础设备高速铁路的信号基础设备p高速铁路的信号基础设备，包括信号机、轨高速铁路的信号基础设备，包括信号机、轨道电路、转辙设备、道电路、转辙设备、应答器应答器、信号电源屏和、信号电源屏和电缆。这些设备大部分与既有线的信号基础电缆。这些设备大部分与既有线的信号

51、基础设备是相同的，主要是根据高速铁路的运营设备是相同的，主要是根据高速铁路的运营需要进行针对性设计，体现高速铁路的高可需要进行针对性设计，体现高速铁路的高可靠、高安全的要求。靠、高安全的要求。 第一节第一节 信号机信号机p高速铁路采用与普速铁路相同的信号机，但是根据不同高速铁路采用与普速铁路相同的信号机，但是根据不同的情况，信号机的设置不尽相同。的情况，信号机的设置不尽相同。p一、色灯信号机一、色灯信号机p色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。原多采用透镜式色灯信号机，因其结构简单，安全号。原多采用透镜式色灯信号机，因其结构简单，安

52、全方便，控制电路所需电缆芯线少。组合式色灯信号机则方便，控制电路所需电缆芯线少。组合式色灯信号机则是为提高在曲线上的显示距离而研制的新型信号机。是为提高在曲线上的显示距离而研制的新型信号机。一、色灯信号机一、色灯信号机p 1组合式色灯信号机组合式色灯信号机p透镜式色灯信号机构的光系统射出的平行光线，两侧分别只有透镜式色灯信号机构的光系统射出的平行光线，两侧分别只有2的散角，覆盖面很窄，在曲线线段上只能在局部范围内能的散角，覆盖面很窄，在曲线线段上只能在局部范围内能看到，即使加了偏光镜也很难在整个曲线范围内得到连续显示。看到，即使加了偏光镜也很难在整个曲线范围内得到连续显示。为解决曲线区段信号显

53、示连续性的问题，二十世纪八十年代研为解决曲线区段信号显示连续性的问题，二十世纪八十年代研制了适合我国铁路需要的新型组合式信号机构，是信号机比较制了适合我国铁路需要的新型组合式信号机构，是信号机比较理想的更新换代产品。组合式色灯信号机适用于瞭望困难的线理想的更新换代产品。组合式色灯信号机适用于瞭望困难的线路，适用于曲线半径路，适用于曲线半径300 m20000 m的各种曲线和直线的各种曲线和直线轨道上，在距信号机轨道上，在距信号机5 m1 000 m距离内得到连续信号显距离内得到连续信号显示。该信号机光系统设计合理，光能利用率高，显示距离远，示。该信号机光系统设计合理，光能利用率高，显示距离远，

54、主光源显示距离可达主光源显示距离可达1 000 m，如不加偏散镜可达，如不加偏散镜可达1 500 m。曲线折射性能强，偏散角度大，可见光分布均匀，能见度高，曲线折射性能强，偏散角度大，可见光分布均匀，能见度高，有利于司机瞭望。组合式信号机每个机构只有一个灯室，使用有利于司机瞭望。组合式信号机每个机构只有一个灯室，使用时根据信号显示要求分别组装成二显示、三显示及单显示机构，时根据信号显示要求分别组装成二显示、三显示及单显示机构，故称为组合式。灯室间无窜光的可能。故称为组合式。灯室间无窜光的可能。一、色灯信号机一、色灯信号机p组合式信号机构由光系统、前表面玻璃、机构壳体、遮组合式信号机构由光系统、

55、前表面玻璃、机构壳体、遮檐、瞄准镜插孔五部分组成。檐、瞄准镜插孔五部分组成。p组合式信号机构的光系统由反光镜、灯泡、色片、非球组合式信号机构的光系统由反光镜、灯泡、色片、非球面镜、偏散镜及前表面玻璃组成。面镜、偏散镜及前表面玻璃组成。p反光镜是椭球面镜，用来将光源发出的光反射后聚焦起反光镜是椭球面镜，用来将光源发出的光反射后聚焦起来。灯泡采用来。灯泡采用TX12-30/12-30型信号直丝灯泡。机型信号直丝灯泡。机构内可装红、黄、绿、蓝、月白五种颜色的色片，根据构内可装红、黄、绿、蓝、月白五种颜色的色片，根据需要配备其中的一种颜色需要配备其中的一种颜色,可组合成可组合成20个品种。非球面个品种

56、。非球面镜用于聚光。镜用于聚光。 偏散镜全称偏散透镜，由多个棱镜及曲偏散镜全称偏散透镜，由多个棱镜及曲面镜组成，是使部分光线按所需方向偏散一定角度的光面镜组成，是使部分光线按所需方向偏散一定角度的光学元件。用光学性能极好的聚甲基丙烯酸甲脂学元件。用光学性能极好的聚甲基丙烯酸甲脂(俗称有俗称有机玻璃机玻璃)制造。精确度高，透光性能好，性能较稳定。制造。精确度高，透光性能好，性能较稳定。偏散镜还可增强部分近距离能见度，使得在距信号机偏散镜还可增强部分近距离能见度，使得在距信号机5 m处时也能看到信号显示。处时也能看到信号显示。一、色灯信号机一、色灯信号机p为了防止信号机因反光造成信号误认，信号机的

57、前表面为了防止信号机因反光造成信号误认，信号机的前表面玻璃罩设计成向后倾斜玻璃罩设计成向后倾斜15。当外界光直射信号机时，。当外界光直射信号机时，可以将反射光反射到机构上方的遮檐上而被散射或吸收，可以将反射光反射到机构上方的遮檐上而被散射或吸收，从而杜绝了由于反光造成误认信号的现象。从而杜绝了由于反光造成误认信号的现象。p机构的外壳用硅铝合金压铸而成。内外表面均涂无光黑机构的外壳用硅铝合金压铸而成。内外表面均涂无光黑漆，可防止光反射。结构合理，密封性能好，且体积小，漆，可防止光反射。结构合理，密封性能好，且体积小，重量轻，每个机构包括遮檐约重量轻，每个机构包括遮檐约7 kg，便于携带安装。，便

58、于携带安装。p机构的遮檐采用玻璃纤维增强不饱和聚酯机构的遮檐采用玻璃纤维增强不饱和聚酯(俗称玻璃钢俗称玻璃钢)制造。重量轻，耐腐蚀性能好，强度高。其几何形状设制造。重量轻，耐腐蚀性能好，强度高。其几何形状设计成既能遮挡阳光，又能满足偏散光显示的需要。计成既能遮挡阳光，又能满足偏散光显示的需要。一、色灯信号机一、色灯信号机p2.SD-2型双灯定焦盘灯组型双灯定焦盘灯组pSD-2型灯座是将主、副灯丝分置在两个灯室内的新型型灯座是将主、副灯丝分置在两个灯室内的新型灯座，副灯丝和灯丝独立设置在两个灯泡内，大大提高灯座，副灯丝和灯丝独立设置在两个灯泡内，大大提高了信号显示的可靠性。其结构如图了信号显示的

59、可靠性。其结构如图3-1 所示所示,参数如表参数如表3-1 所列。所列。一、色灯信号机一、色灯信号机p灯泡内在灯丝后安装钼碗，以提高聚光效果。灯泡内在灯丝后安装钼碗，以提高聚光效果。p正常工作时，主灯泡中的主灯丝点亮；主灯丝断丝时，正常工作时，主灯泡中的主灯丝点亮；主灯丝断丝时，由点灯单元转换点亮副灯泡中的副灯丝。由点灯单元转换点亮副灯泡中的副灯丝。pSD-2型灯座结构设计合理，与原有灯座的安装调试和型灯座结构设计合理，与原有灯座的安装调试和接线方式完全一致。接线方式完全一致。pSD-2型灯座可与任何形式的机构和点灯单元进行配套型灯座可与任何形式的机构和点灯单元进行配套使用，通用性强。使用，通

60、用性强。一、色灯信号机一、色灯信号机p图图3-2 是是SD-2型灯座接线示意图。型灯座接线示意图。二、信号机的设置二、信号机的设置p1车站信号机的设置车站信号机的设置p车站车站(含区间无配线站含区间无配线站)应设进站、出站信号机。根据应设进站、出站信号机。根据需要，作业量较大的车站可设进路信号机、调车信号机需要，作业量较大的车站可设进路信号机、调车信号机和复示信号机。作业较为单一的中间站、越行站列车进和复示信号机。作业较为单一的中间站、越行站列车进路上可不设调车信号机。路上可不设调车信号机。p进站信号机的设置进站信号机的设置位置应符合现行位置应符合现行铁路技术管理规程铁路技术管理规程的相关规定