城市轨道(地铁)[通用]

1、国内结算业务1张化锴7/08/2009 城市轨道交通信号与通信系统 -区间闭塞 国内结算业务2区间闭塞培训目标 培训目标 列出列车定位技术的分类 掌握固定闭塞、准移动闭塞和移动闭 塞的原理 掌握无线移动通信、查询应答器定位 掌握移动闭塞与固定闭塞的区别 掌握移动闭塞列车行车间隔的分析 国内结算业务3区间闭塞闭塞技术的发展 区间：是指两个车站之间的铁路线路。闭塞：用信号或凭证，保证列车按照空间间隔制运行的技术方法称为行车闭塞法，简称闭塞。闭塞设备：用以完成闭塞作用的设备称为闭塞设备。 国内结算业务4区间闭塞闭塞技术的发展 时间间隔法 空间间隔法 国内结算业务5区间闭塞闭塞技术的发展 行车闭塞制式

2、 电报或电话闭塞 路签或路牌闭塞 半自动闭塞 自动闭塞 电话闭塞则是当基本闭塞设备不能使用时，根据列车调度员的命令所采用的代用闭塞方法 国内结算业务6区间闭塞闭塞技术的发展 自动闭塞 交流计数电码自动闭塞 极性频率脉冲自动闭塞(简称极频) 移频自动闭塞 国内结算业务7区间闭塞闭塞技术的发展 自动闭塞 自动闭塞是根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机显示而司机凭信号行车的闭塞方法。 自动闭塞是在列车运行过程中自动完成闭塞作用的。它将一个区间划分为若干小段，即闭塞分区 每个闭塞分区内都装设轨道电路，通过轨道电路将列车和通过信号机的显示联系起来。 国内结算业务8区间闭塞闭塞技术的发展 自

3、动闭塞的优点提高区间通过能力。减轻车站值班人员的劳动强度。因而确保列车在区间运行的安全。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，保证列车高速运行的安全。国内结算业务9区间闭塞列车定位技术 主流的定位技术 GPS 无线移动通信 查询应答器 感应环线 轨道电路 车速传感器国内结算业务10区间闭塞列车定位技术 GPS定位原理（一）-基本公式 距离（D）=速度（V）*时间（T） 光速（C）=30万公里/秒 AB间距离=(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2)1/2 其中：A点坐标（X1，Y1，Z1） B点坐标（X，Y，Z） 国内结算业务11区间闭塞列车

4、定位技术 国内结算业务12区间闭塞列车定位技术 GPS定位原理（二）-求解方法 C(t1-t)=(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2)1/2 (1) C(t2-t)=(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)2)1/2 (2) C(t3-t)=(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)2)1/2 (3) C(t4-t)=(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)2)1/2 (4)国内结算业务13区间闭塞列车定位技术 GPS定位原理（三）-系统缺陷 技术原因 存在其他制约因素国内结算业务14区间闭塞列车定位技术 无线移动通信-原理 国内结算业务15区间闭塞列车定位技术查询应答器国

5、内结算业务16区间闭塞列车定位技术查询应答器运用最为广泛车载查询器、地面应答器和轨旁电子单元组成。列车点式定位。地面应答器安装点的定位精度较高维修费用低、寿命长、适应恶劣条件只能给出点式定位信息，采用混合定位法国内结算业务17区间闭塞列车定位技术查询应答器国内结算业务18区间闭塞列车定位技术查询应答器国内结算业务19区间闭塞列车定位技术感应环线国内结算业务20区间闭塞列车定位技术感应环线 定位原理 特点 国内结算业务21区间闭塞列车定位技术轨道电路 基于轨道电路的列车定位是一种粗精度检测列车位置的方式。 轨道电路定位方式的优点是经济、方便、可靠性高，既可以实现列车定位，又可以检测轨道的完好情况

6、； 缺点是定位精度取决于轨道电路的长度，不精确，无法构成移动闭塞。国内结算业务22区间闭塞自动闭塞原理 自动闭塞通过列车检测设备自动地检查闭塞分区的占用情况，根据轨道的占用和空闲状态，通过信号机自动地变换其显示，以指示列车运行。国内结算业务23区间闭塞自动闭塞自动闭塞的分类 按行车组织方法:单向和双向 按信号机的显示制式:三显示和四显示 按设备放置方式:分散安装式和集中安装式 按信息的特征:交流计数电码、极频和移频等 按是否设置轨道绝缘：有绝缘和无绝缘另外，还有采用计轴电路来检测列车占用和出清闭塞分区的计轴闭塞国内结算业务24区间闭塞自动闭塞固定闭塞 分级速度控制模式 轨道电路或计轴装置 追踪

7、目标点 后行列车开始制动的计算点 两点固定 空间间隔的长度是固定国内结算业务25区间闭塞自动闭塞国内结算业务26区间闭塞移动闭塞技术 三显示自动闭塞 四显示自动闭塞 多信息自动闭塞国内结算业务27区间闭塞自动闭塞准移动闭塞目标距离控制模式(又称连续式一次速度控制) 不设定每个闭塞分区速度等级，一次制动 追踪目标点后行列车开始制动的计算点 空间间隔的长度不固定 国内结算业务28区间闭塞自动闭塞移动闭塞方式 目标距离控制模式 追踪目标点 后行列车从最高速开始制动的计算点 空间间隔的长度 无线通信、无线定位技术、有线方式国内结算业务29区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞原理CBTC取消了以信号机分隔的固

8、定闭塞区间CBTC是未来轨道交通自动化控制发展的方向，而移动闭塞技术代表了未来闭塞制式的发展方向。 国内结算业务30区间闭塞移动闭塞技术 列车间的最小运行间隔距离由列车在线路上的实际运行位置和运行状态确定，所以闭塞区间随着列车的行驶，不断地向前移动和调整，故称为移动闭塞。国内结算业务31区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞的工作原理 通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信，控制中心可以根据列车实时的速度和位置动态计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最大制动距离并在列车后方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。由于保证了列车前后的安全距离，两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间

9、隔同时前进，这使列车能以较高的速度和较小的间隔运行，从而提高运营效率。国内结算业务32区间闭塞移动闭塞技术 国内结算业务33区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞特点（1） 移动闭塞的线路取消物理层次上的分区划分，将线路分成了若干个通过数据库预先定义的线路单元，每个单元长度为几米到十几米之间，移动闭塞分区即由一定数量的单元组成，单元的数目可随着列车的速度和位置而变化，分区的长度也是动态变化的。国内结算业务34区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞特点（2） 移动闭塞系统中列车和轨旁设备必须保持连续的双向通信。列车不间断向轨旁控制器传输其标识、位置、方向和速度，轨旁控制器根据来自列车的信息计算、确定列车的安全行

10、车间隔，并将相关信息(如先行列车位置、移动授权等)传递给列车，控制列车运行。国内结算业务35区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞的关键技术 列车定位 列车间距 目标点 国内结算业务36区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞的列车定位 地面设备和车载设备共同完成 车轮转速计 地面定位设备 国内结算业务37区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞的列车间隔 安全运行的重要保证 取消了以信号机分隔的固定闭塞区间 运行间隔距离由运行位置和状态确定 列车间隔包括安全制动距离和安全距离 国内结算业务38区间闭塞移动闭塞技术 国内结算业务39区间闭塞移动闭塞技术 车载设备反应时间 列车在超速状态下，延迟是由于车载信号设备进行译码和

11、确认产生的。 最不利的情形是通过轨道电路后再重新建立车载信号。 特殊情况国内结算业务40区间闭塞移动闭塞技术 全加速时间 列车全速前进由ATP超速检测时间和车载切断电源保证时间组成 国内结算业务41区间闭塞移动闭塞技术 切断电源惰行时间 列车完全依靠坡度和曲线的影响来进行加速和减速。如果切断电源保证时间没有包括这一影响，它可能被切断电源时间覆盖，而且制动至少还没有建立到最小量。 国内结算业务42区间闭塞移动闭塞技术 紧急制动建立 列车转换到全减速，假设产生一半的紧急制动率，由坡度和曲线来调节。 国内结算业务43区间闭塞移动闭塞技术 紧急制动率车辆制造商所能保证的最小紧急制动率一般的值为118-

12、312 kmhs。 国内结算业务44区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞安全距离的计算 安全距离是基于列车安全制动模型计算得到的一个附加距离。它保证追踪列车在最不利条件下能够安全地停止在前行列车的后方，不发生冲撞。国内结算业务45区间闭塞移动闭塞技术 国内结算业务46区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞的目标点 目标点是列车移动的凭证 列车可以运行至该点，但不能超过 移动闭塞不断前移列车的目标点 在两列列车之间形成一个移动的闭塞区间 国内结算业务47区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞的技术特点 车地之间双向、连续、高效的信息通信 列车间隔是按后续列车在当前速度下所需的制动距离，加上设定的安全距离 不需要预先设置固定的闭塞分区 速度曲线是连续的，不是阶梯形的 制动的起始点和终点是动态的国内结算业务48区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞的技术特点国内结算业务49区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞的优势 移动闭塞不受环境影响。 列车与轨旁设备实时双向通信且信息量大 缩小列车运行间隔，从而提高了行车密度 从投资的角度看，综合造价低。维护资金上室外硬件设备少，易于扩容，节省大量资金。国内结算业务50区间闭塞移动闭塞技术 移动闭塞的优势 通过其缩短列车间隔的性能实现节能 系统的可靠性高于其他制式的闭塞方式 将使轨道交通不同线路实现互联互通成为可能 国内结算业务