《通信与信号》第章信号设备

第十三章城市轨道交通信号设备CompanyLogo城市轨道交通（包括地下铁道和轻轨铁路）信号设备是城市轨道交通的主要技术装备，它担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务。现代化的城市轨道交通要求城市轨道交通信号设备的现代化。CompanyLogo13.1城市轨道交通信号设备概述信号系统作为城市轨道交通调度指挥和运营管理的中枢神经，对城市轨道交通系统的安全、速度、输送能力和效率密切相关。选择合适的信号系统可以产生巨大的经济效率和社会效益。CompanyLogo城市轨道交通对信号系统的要求城市轨道交通对其信号系统提出与铁路不尽相同的要求。安全性要求高通过能力大保证信号显示抗干扰能力强可靠性高自动化程度高CompanyLogo城市轨道交通信号系统的特点城市轨道交通信号系统沿袭铁路的制式，但由于其自身的特点，与铁路的信号系统有一定的区别。城市轨道交通信号系统的特点是：具有完善的列车速度监控功能联锁关系较简单车辆段独立采用联锁设备自动化水平高不要求兼容城市轨道交通信号系统的组成城市轨道交通的信号系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成一个高效的综合自动化系统。CompanyLogoCompanyLogo列车运行自动控制系统（ATC）ATC包括列车自动防护（ATP）、列车自动运行（ATO）及列车自动监控（ATS）三个系统。为确保行车安全和线路最大通过能力，一般最大通过能力小于30对/h的线路宜采用ATS和ATP系统，实现行车指挥自动化及列车的超速防护。在最大通过能力较低的线路，行车指挥可采用以调度员人工控制为主的CTC系统。最大通过能力大于30对/h的线路，应采用完整的ATC系统，实现行车指挥和列车运行自动化。CompanyLogoATP子系统功能与实现

对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输入，与ATS、ATO及车辆系统接口进行信息交换。ATP子系统不断将来自联锁设备和操作层面上得信息、线路信息、前方目标点的距离和允许速度信息等从地面通过轨道电路等传至车上，从而由车载设备计算得到当前允许速度，或由行车指挥中心计算出目标速度传至车上，由车载设备CompanyLogo测得实际运行速度，依此来对列车实行监督，使之始终在安全速度下运行，以缩短列车运行间隔，保证行车安全。组成

采用轨道电路传送ATP信息时，ATP子系统由设于控制站的轨旁单元、设于线路上各轨道电路分界点的调谐单元和车载ATP设备组成，以及与ATS、ATO、联锁设备的接口设备。CompanyLogoATO子系系统统功能能与与实实现现用于于实实现现““地地对对车车控控制制””，，即即用用地地面面信信息息实实现现对对列列车车驱驱动动、、制制动动的的控控制制，，包包括括列列车车自自动动折折返返，，根根据据控控制制中中心心的的指指令令使使列列车车按按最最佳佳工工况况正正点点、、安安全全、、平平稳稳地地运运行行，，自自动动完完成成对对列列车车的的启启动动、、牵牵引引、、惰惰行行和和制制动动，，送送出出车车门门和和屏屏蔽蔽门门同同步步开开关关信信号号。。使用用ATO后，，可可使使列列车车经经常常处处于于最最佳佳运运行行状状态态，，高高质质量量地地自自动动驾驾驶驶，，提提高高列列车车运运行行效效率率，，避避免免了了不不必必要要的的、、过过于于剧剧烈烈的的加加速速和和减减速速，，提提高高了了旅旅客客舒舒适适度度、、列列车车正正点点率率以以及及减减少少了了能能耗耗和和轮轮轨轨磨磨损损。。CompanyLogo组成ATO子系统统包括括车载载ATO单元和和地面面设备备两部部分。。地面面设备备有站站台电电缆环环线、、车-地通信信设备备以及及和ATP、联锁锁系统统的接接口设设备。。ATO还装有有双向向通信信系统统，使使列车车能直直接与与车站站内的的ATS系统接接口，，保证证实现现最佳佳的运运行图图控制制。CompanyLogoATS子系统统功能与与实现现主要实实现对对列车车运行行的监监督和和控制制，辅辅助调调度人人员对对全线线列车车进行行管理理，包包括：：调度度区段段内列列车运运行情情况的的集中中监视视与控控制，，监测测进路路控制制、列列车间间隔控控制设设备的的工作作，按行车车计划划自动动控制制轨旁旁信号号设备备以接接发列列车，，列车车运行行实迹迹的自自动记记录，，时刻刻表自自动生生成、、显示示、修修改和和优化化，运运行数数据统统计及及报表表自动动生成成，设设备运运行状状态监监测，，设备备状态态及调调度员员操作作记录录，运运输计计划管管理等等，还还具有有列车车车次次号自自动传传递等等功能能。ATS工作方方式为为集中中管理理，分分散控控制。。CompanyLogo组成ATS子系统统包括括控制制中心心设备备和ATS车站、、车辆辆段分分机。。此外外，在在ATC范围内内的各各正线线控制制站各各设一一套联联锁设设备，，正线线有岔岔站原原则上上独立立设置置联锁锁设备备，当当然也也可以以采用用区域域控制制方法法。CompanyLogo车辆段段联锁锁设备备车辆段段设一一套联联锁设设备，，用以以实现现车辆辆段的的进路路控制制，并并通过过ATS车辆段段分机机与行行车指指挥中中心交交换信信息。。车辆辆段联联锁设设备前前期曾曾采用用6502继电集集中联联锁，，近来来均采采用计计算机机联锁锁。车辆段段内试试车线线设若若干段段与正正线相相同的的ATP轨道电电路和和ATO地面设设备，，用于于对车车载ATC设备用用进静静、动动态试试验。。CompanyLogo城市轨轨道交交通信信号系系统的的地域域分布布按地域域城市市轨道道交通通信号号系统统分成成五部部分：：控制制中心心设备备、车车站及及轨旁旁设备备、车车辆段段设备备、试试车线线设备备、车车载设设备。。控制中中心设设备控制中中心设设备属属于ATS子系统统，是是ATC的核心心。控制中心设设备主要包包括中心计计算机系统统、综合显显示屏、调调度员及调调度长工作作站、运行行图工作站站、培训/模拟工作站站、绘图仪仪和打印机机、维修工工作站、UPS及电池。CompanyLogoCompanyLogo其中，综合合显示屏、、调度员及及调度长工工作站设于于主控制室室。控制主主机、通信信处理器、、数据库服服务器、维维修工作站站设于设备备室。运行行图工作站站设于运行行图室。绘绘图仪和打打印机设于于打印室。。培训/模拟工作站站设于培训训室。控制制中心配备备在线式UPS及可提供30min后备电源的的蓄电池。。UPS设于电源室室，蓄电池池设于蓄电电池室。CompanyLogo车站及轨旁旁设备车站分集中中联锁站和和非集中联联锁站。集集中联锁站站一般为有有道岔车站站，也可能能是无道岔岔的车站。。非集中联联锁站一般般为无道岔岔的车站。。有道岔车车站根据需需要和可能能也可以由由邻近车站站控制，而而成为非集集中联锁站站。CompanyLogoCompanyLogo集中联锁站站及轨旁设设备集中联锁站站设有ATS车站分机、、车站联锁锁设备、ATP/ATO系统地面设设备、电源源设备、维维修终端、、乘客向导导显示牌、、紧急关闭闭按钮以及及信号机及及发车指示示器、转辙辙机。ATP地面设备包包括轨道电电路，ATP地面编码发发码设备，，与ATS、ATO、联锁设备备的接口，，用于实现现列车占用用的检测和和发送ATP信息，实现现列车运行行超速防护护。ATO地面设备包包括站台电电缆环路，，TWC车-地通信设备备，及与ATP、联锁设备备的接口设设备，以发发送ATO命令，实现现列车最佳佳控制或列列车自动驾驾驶。CompanyLogo集中联锁车车站配备一一套适用于于联锁设备备、ATS、ATP、ATO设备的在线线式UPS及可提供15min后备电源的的蓄电池组组。设维修用彩彩色显示器器、键盘及及鼠标，显显示与控制制用显示器器相同的内内容及必要要的维修信信息，并能能对信号设设备进行自自动、手动动测试，但但不能进行行控制。在站台适当当位置设乘乘客向导显显示牌，用用以显示接接近列车的的到站时间间等。紧急关闭按按钮用于在在遇到紧急急情况危及及行车安全全时，关闭闭信号，使使列车停车车。CompanyLogo正线上防护护信号机设设于道岔区区段，线路路尽头设阻阻挡信号机机，用于指指示列车运运行，防护护列车进路路。在正向出站站方向的站站台侧列车车停车位置置前方设置置发车指示示器，指示示列车出站站。转辙机用以以转换道岔岔。CompanyLogo非集中联锁锁站及轨旁旁设备非集中联锁锁站的设备备只有发车车指示器、、紧急关闭闭按钮和乘乘客向导显显示牌。无无道岔的非非集中联锁锁站轨旁仅仅有轨道电电路的耦合合单元等。。有道岔的的非集中联联锁站除了了轨旁的耦耦合单元外外，有防护护信号机和和转辙机。。CompanyLogo车辆段设备备车辆段信号号设备包括括ATS分机、车辆辆段终端、、联锁设备备、维修终终端、信号号机、转辙辙机、轨道道电路、电电源设备。。车辆段设一一台ATS分机。车辆段派班班室和信号号楼控制台台室各设一一台终端，，与车辆段段ATS分机相连。车辆段设一套套联锁设备，，实现车辆段段的进路控制制，并通过ATS分机与控制中中心交换信息息。联锁设备备只受车辆段段值班员人工工控制。CompanyLogo设备室内设维维修用彩色显显示器、键盘盘及鼠标，显显示与控制室室相同的内容容及维修、监监测有关信息息，并能对信信号设备进行行自动或手动动测试，但不不能控制进路路。车辆段人口处处设进段信号号机，出口处处设出段信号号机。存车库库线中间进段段方向设列车车阻挡信号机机，段内其他他地点根据需需要设调车信信号机。车辆段内每组组道岔设一台台转辙机。车辆段内轨道道电路采用50Hz相敏轨道电路路，检查列车车的占用和空空闲。车辆段信号楼楼内设置适合合于联锁设备备、ATS设备的UPS及蓄电池。CompanyLogoCompanyLogo试车线设备试车线上设若若干段与正线线相同的ATP/ATO地面设备，用用于对车载ATC设备的试验。。试车线设备备室内设用于于改变试车线线运行方向和和速度的控制制台。试车线线设备室配备备一套适合于于ATP/ATO设备的UPS，不设蓄电池池。车载ATC设备车载设备包括括ATP和ATO两部分，用来来接收轨旁设设备传送的ATP信息，计算列列车运行曲线线，测量列车车运行速度和和走行距离，，实行列车运运行超速防护护以及列车自自动运行，来来保证行车安安全和为列车车提供最佳运运行方式。CompanyLogo13.2信号基础设备备城市轨道交通通信号基础设设备主要包括括信号机、转转辙机、轨道道电路、计轴轴器等，它们们是城市轨道道交通信号系系统的重要基基础设备。信号机城市轨道交通通采用色灯信信号机。除了了车辆段和有有岔站外，一一般不设信号号机。在城市市轨道交通中中，列车的运运行速度不取取决于信号显显示，即信号号为非速差信信号。允许信信号的绿灯、、黄灯并不表表示列车的运运行速度，而而是代表列车车的运行进路路是走道岔直直股还是弯股股。CompanyLogo信号机的设置置信号机的设置置原则设于列车运行行方向右侧城市轨道交通通的地面信号号机设于列车车运行方向右右侧，在地下下部分一般安安装在隧道壁壁上。特殊情情况可设于列列车运行方向向的左侧或其其他位置。信号机柱的选选择高柱信号机具具有显示距离离远，观察位位置明确等优优点，因此车车辆段的进段段、出段信号号机（以及停停车场的进场场、出场信号号机）均采用用高柱信号机机。而其他信信号机由于对对显示距离要要求不远，以以及隧道内安安装空间有限限，一般采用用矮型信号机机。CompanyLogo信号机限界信号机不得侵侵人设备限界界。设备限界界是用以限制制设备安装的的控制线。正线上的信号号机的设置在ATC控制区域正线线上的道岔区区设防护信号号机。防护信信号机设于道道岔岔前和岔岔后的适当地地点。具有出站性质质的道岔防护护信号机应设设引导信号。。具有两个以以上运行方向向的信号机可可设进路表示示器。CompanyLogo区间分界点不不设信号机。。只有行车间间隔较大采用用自动闭塞作作为过渡方式式才设区间通通过信号机。。车站一般不设设进、出站信信号机，在正正向出站方向向的站台侧列列车停车位置置前方适当她她点设置发车车指示器。也也可以根据需需要设进站、、出站信号机机以及进站信信号机的预告告信号机，或或者只设出站站信号机。线路尽头设阻阻挡信号机。。CompanyLogo车辆段（停车车场）的信号号机设置在车辆段（停停车场）入口口处设进段（（场）信号机机，在车辆段段（停车场））出口处设出出段（场）信信号机。在同同时能存放两两列及以上列列车的停车线线中间进段方方向设列车阻阻挡信号机（（可兼作调车车信号机）。。车辆段（停停车场）内其其他地点根据据需要设调车车信号机。CompanyLogo信号显示色灯信号机的的机构有单显显示、二显示示、三显示。。单显示机构构仅用于阻挡挡信号机。二二显示和三显显示可以单独独使用，也可可以组合（以以及与单显示示机构组合））构成各种信信号显示。信号显示意义义一般，除预告告信号机外，，所有正线信信号机的主体体信号均为绿绿、红两显示示，绿灯表示示进行，红灯灯表示停车。。进站信号机机带引导月白白灯。预告信信号机为黄、、绿、红三显显示。站台还还设有发车表表示器，发车车前5s闪白光，发车车时间到亮白白色稳定光，，列车出清后后灭灯。CompanyLogo信号机灯光配配列防护信号机采采用三显示机机构，自上而而下灯位为黄黄（或月白））、绿、红。。若设正线出出站信号机灯灯光配列同防防护信号机。。阻挡信信号机机采用用单显显示机机构，，为一一个红红灯。。进段（（场））信号号机灯灯光配配列可可用防防护信信号机机，亦亦可采采用双双机构构（两两个二二显示示）带带引导导机构构，自自上而而下灯灯位为为黄、、绿、、红、、黄、、月白白。出段（（场））信号号机灯灯光配配列可可同防防护信信号机机，红红、绿绿，带带调车车白灯灯。列车阻阻挡信信号机机三显显示，，绿灯灯封闭闭，红红带调调车白白灯。。CompanyLogo调车信信号机机采用用二显显示机机构，，自上上而下下灯位位为白白、蓝蓝（或或红））。若采用用自动动闭塞塞，其其通过过信号号机为为三显显示机机构，，自上上而下下灯位位为黄黄、绿绿、红红。信号显显示距距离行车信信号和和道岔岔防护护信号号应不不小于于400m；调车信信号和和道岔岔状态态表示示器应应不小小于200m；引导和和道岔岔状态态表示示器以以外的的各种种表示示器应应不小小于100m。CompanyLogo转辙机机城市轨轨道交交通的的正线线上一一般采采用9号道岔岔，车车辆段段（停停车场场）一一般采采用7号道岔岔，通通常一一组道道岔由由一台台转辙辙机牵牵引。。如果果正线线上采采用的的是9号AT道岔，，其为为弹性性可弯弯道岔岔，需需要两两点牵牵引，，即一一组道道岔需需两台台转辙辙机牵牵引，，称为为双机机牵引引。可采用用外锁锁闭装装置，，也可可采用用内锁锁闭方方式。。对于于前者者采用用S700K型电动动转辙辙机或或ZYJ7型电液液转辙辙机，，后者者采用用ZD6系列电电动转转辙机机，单单机牵牵引时时采用用ZD6-D型，双双机牵牵引时时采用用一台台ZD6-E型和一一台ZD6-J型。CompanyLogo城市轨轨道交交通运运行速速度不不高，，可采采用普普通的的直流流转辙辙机，，但采采用三三相交交流转转辙机机优点点十分分明显显：由由于采采用三三相交交流电电动机机，线线路上上的电电能损损失大大大减减少；；又由由于采采用摩摩擦力力非常常小的的滚珠珠丝杠杠传动动装置置，因因此机机械效效率高高。这这样，，在同同样的的控制制电流流下，，可增增大控控制距距离，，或减减小电电缆芯芯线的的截面面。采采用三三相电电动转转辙机机后，，由于于没有有直流流电动动机的的整流流子，，维修修工作作量大大为减减少。。CompanyLogo轨道电电路对于城城市轨轨道交交通，，除车车辆段段内可可采用用50Hz相敏轨轨道电电路外外，需需要采采用音频轨轨道电电路，，不仅仅用来来检测测列车车是否否占用用，更更重要要的是是传输输ATP信息。轨道电路的作作用监督列车的占占用传递行车信息息CompanyLogo轨道电路的分分类按所传送的电电流特性分类类，轨道电路路分为工频连连续式轨道电电路和音频轨轨道电路。工频连续式轨轨道电路唯一一功能是监督督轨道的占用用与否，不能能传送更多信信息。音频轨道电路路又分为模拟拟式和数字编编码式。模拟拟音频轨道电电路用低频调调制载频，除除监督轨道区区段的占用外外，可传输较较多信息，主主要是运行前前方三个或四四个闭塞分区区的占用与否否。数字编码码式轨道电路路采用一个若若干比特的一一群调制频率率方式，根据据编码去调频频，编码包含含速度码、线线路坡度码、、闭塞分区长长度码、纠错错码等。CompanyLogo按使用处所分分类，轨道电电路分为正线线区间轨道电电路和车辆段段内轨道电路路。区间轨道电路路主要用于正正线，监督各各闭塞分区是是否空闲，同同时传输有关关行车信息。。车辆段内轨道道电路，用于于段内各区段段，一般只监监督本区段是是否空闲，不不能发送其他他信息。按分割方式分分类，轨道电电路分为有绝绝缘轨道电路路和无绝缘轨轨道电路。车辆段内轨道道电路为有绝绝缘轨道电路路，正线区间间轨道电路为为无绝缘轨道道电路。按轨道电路内内有无道岔分分类，车辆段段内轨道电路路分为无岔区区段轨道电路路和道岔区段段轨道电路。。CompanyLogo交流工频轨道道电路城市轨道交通通一般采用直直流牵引，所所以轨道电路路可以采用50Hz电源，用于城城市轨道交通通的交流工频频轨道电路为为50Hz相敏轨道电路路，另有引进进的美国US&S公司PF轨道电路。它它们只有监督督列车占用的的功能，不能能发送ATP信息。CompanyLogo50Hz相敏轨道电路路50Hz相敏轨道电路路用于城市轨轨道交通的车车辆段内，包包括继电式和和微电子式。。CompanyLogo50Hz相敏轨道电路路的组成50Hz相敏轨道电路路由送电端、、受电端、钢钢轨绝缘、钢钢轨引接线、、钢轨接续线线、回流线以以及钢轨组成成。送电端包括轨轨道变压器、、变阻器以及及断路器（或或熔断器），，安装在室外外的变压器箱箱内。轨道电电源从室内通通过电缆送至至送电端。受电端包括中中继变压器、、变阻器、断断路器（或熔熔断器）、轨轨道继电器、、电容器、防防雷元件等。。其中中继变变压器、变阻阻器及断路器器（或熔断器器）安装在室室外的变压器器箱或电缆盒盒内，其他安安装在室内的的组合架上。。CompanyLogo送、受电端视视相邻轨道电电路的不同组组合，有双送送、一送一受受、双受以及及单送、单受受等不同情况况，除双受、、单受可采用用电缆盒外，，其他情况必必须采用变压压器箱。变压器箱或电电缆盒用钢轨轨引接线接向向钢轨。钢轨接续线用用来连接相邻邻钢轨，以减减小钢轨接头头处的接触电电阻。钢轨绝缘设于于轨道电路分分界处，用以以隔离相邻的的轨道电路。。回流线连接相相邻的不同侧侧钢轨，为牵牵引回流提供供越过钢轨绝绝缘节的通路路。CompanyLogo50Hz相敏轨道电路路的工作原理理50Hz相敏轨道电路路为有绝缘双双轨条轨道电电路，牵引回回流为单轨条条流通。电源源屏屏分分别别供供出出50Hz轨道道电电源源和和局局部部电电源源。。送送电电端端轨轨道道电电源源经经轨轨道道变变压压器器降降压压后后送送至至钢钢轨轨。。受受电电端端由由钢钢轨轨来来的的电电压压经经中中继继变变压压器器升升压压后后送送至至轨轨道道继继电电器器RGJ的轨轨道道线线圈圈。。轨轨道道继继电电器器RGJ的局局部部线线圈圈接接局局部部电电源源。。当轨轨道道线线圈圈和和局局部部线线圈圈电电源源满满足足规规定定的的相相位位和和频频率率要要求求时时，，RGJ吸起起，，轨轨道道电电路路处处于于调调整整状状态态，，表表示示轨轨道道电电路路空空闲闲。。列列车车占占用用时时，，轨轨道道电电源源被被分分路路，，RGJ落下下。。若若频频率率、、相相位位不不符符合合要要求求时时，，RGJ也落下。这样样，50Hz相敏轨道电路路就具有相位位鉴别能力，，即相敏特性性，抗干扰性性能较高。CompanyLogo50Hz微电子相敏轨轨道电路由于50Hz相敏轨道电路路的接收设备为交交流二元继电电器，存在较较多问题。50Hz微电子相敏轨轨道电路接收收器采用微电电子技术构成成相敏轨道电电路接收器，，代替交流二二元继电器。。保留了原相相敏轨道电路路的优点，克克服其缺点，，成为具有高高可靠、高抗抗干扰能力的的一种新型相相敏轨道电路路。CompanyLogoCompanyLogo50Hz微电子相敏轨轨道电路50Hz微电子相敏轨轨道电路，其其轨道电源、、局部电源、、调相防雷器器、微电子相相敏接收器、、轨道继电器器设在室内。。节能器、轨轨道变压器、、送电端防护护电阻及熔断断器设在室外外送电端变压压器箱内。中中继变压器、、受电端防护护电阻及熔断断器设在室外外受电端变压压器箱内。室室内、外设备备用电缆相连连。轨道电源、局局部电源分别别由电源屏提提供，并且局局部电源超前前轨道电路90°。送电端轨道道电源经节能能器、轨道变变压器降压后后送至钢轨。。受电端经中中继变压器升升压后送至调调相防雷器，，再送至两台台微电子相敏敏接收器。两两台接收器双双机并用，只只要有一台接接收器有输出，轨道继电器器GJ即吸起，以提提高轨道电路路的可靠性。。当25Hz微电子相敏轨轨道电路接收收器接收到25Hz轨道信号，且且局部电压CompanyLogo超前轨道电压压一定范围的的角度时，微微电子接收器器使轨道继电电器吸起。在在θ=90°时，处于最佳佳接收状态。。当收到的信信号不能完全全满足以上条条件时，轨道道继电器落下下。调相防雷器内内设电容器和和防雷元件，，用于调整轨轨道电路的相相位和防雷。。R1、R2为送、受电端端防护电阻，，R1同时是限流电电阻。在一送多受时时，每个分支支用一个接收收器和轨道继继电器，在主主接收器的轨轨道继电器电电路中串接其其他分支轨道道继电器的前前接点。CompanyLogo音频轨道电路路音频轨道电路路具有检测列列车占用和传传递ATP/ATO信息两个功能能。为便于牵牵引电流流通通，提高线路路性能，方便便维修，音频频轨道电路是是无绝缘的。。音频轨道电电路多采用调调频方式，近近年来采用的的是高可靠性性、多信息量量的数字编码码式音频轨道道电路。CompanyLogo音频无绝缘轨轨道电路概述述无绝缘轨道电电路无绝缘轨道电电路多采用谐谐振式。早期期的无绝缘音音频轨道电路路采用短路联联接式。该轨轨道电路通过过轨道区段两两侧的短路钢钢条用来确保保相邻轨道电电路区段互不不干扰，并使使两条钢轨中中的牵引电流流平衡。该轨轨道电路在接接收端存在““死区”，具具有一定的危危险性。CompanyLogo为了克服上述述缺陷，目前前一般采用S形联接音频轨轨道电路。该轨道电路把短路钢条联联成S形。发送器和和接收器的一一个输出、输输出端接在S形导线的中间间。电容器C1与钢轨L1组成谐振于区区段1音频频率f1的并联谐振电电路；C2与L2组成谐振于区区段2音频频率f2的并联谐振电电路；C3与L3组成谐振于区区段3音频频率f3的并联谐振电电路。CompanyLogo音频无绝缘轨轨道电路分类类按信息处理技技术分为模拟拟轨道电路和和数字编码轨轨道电路模拟音频轨道道电路用代表表不同速度信信息的低频调调制载频，该该调制信号是是模拟量，以以实现对列车车速度的控制制。它只能传传输速度信息息，只能实现现阶梯式分级级制动模式的的固定闭塞。。数字编码轨道道电路则用报报文形式，通通过数字编码码对载频进行行数字调频，，该调制信号号是数字量，，以实现列车车控制用各种种信息（包括括目标速度、、目标距离、、线路坡度、、区间限制、、轨道电路长长度等信息））的传输。通通过这种轨道道电路可实现现曲线型分级级制动模式的的准移动闭塞塞。CompanyLogo按调制方式分分为调幅轨道道电路和调频频轨道电路调幅轨道电路路采用调幅的的方式将低频频信号载在载载频上予以传传送。GRS音频无绝缘轨轨道电路即采采用调幅方式式，它用2Hz、3Hz去调制2625Hz、2925Hz、3375Hz、4275Hz，检测列车占占用。调频轨道电路路采用调频和和数字调频的的方式将低频频信号或报文文载在载频上上，多数音频频轨道电路均均采用此种方方式。例如FTGS917型轨道电路采采用9.5kHz、10.5kHz、11.5kHz、12.5kHz、13.5kHz、14.5kHz、15.5kHz、16.5kHz作为载频，偏偏频为±64Hz,+64Hz为"l"，-64Hz为"0"，进行数字调调频。CompanyLogo按功能分为检检测列车占用用与传输ATP信息分开和检检测列车占用用与传输ATP信息合一两种种方式检测列车占用用与传送ATP信息分开的方方式是检测列列车占用采用用一种方式，，而ATP信息采用另一一种方式。例例如FTGS轨道电路用位位模式调制载载频作为检测测列车占用用用，用报文调调制载频发送送ATP信息。检测列车占用用与传送ATP信息合一的方方式是检测列列车占用和传传送ATP信息由由同一一种方方式实实现。。例如如FS-2500轨道电电路，，用14种速度度码传传送ATP信息，，同时时作为为检测测列车车占用用，在在接收收端收收不到到信号号，即即为列列车占占用本本区段段，但但发送送端照照样可可为列列车传传送ATP命令。。CompanyLogo无绝缘缘轨道道电路路的基基本形形式无绝缘缘轨道道电路路的发发送和和接收收有感感应（（互耦耦）方方式和和直接接注入入（自自耦））方式式。感应方方式是是用阻阻抗连连接器器耦合合。感感应方方式亦亦有两两种，，一是是发送送器、、接收收器经经阻抗抗连接接器接接至钢钢轨；；二是是将连连接器器布置置成S形电缆缆，其其两端端焊接接到钢钢轨上上，由由一匝匝电线线构成成的环环线与与连接接器耦耦合。。发送送的轨轨道信信号电电流在在S形电缆缆中形形成环环流，，并感感应进进入钢钢轨，，接收收的信信号也也从钢钢轨感感应进进入电电缆。。借助助其外外形尺尺寸，，可提提供很很强的的方向向性，，以设设定轨轨道电电路电电流的的方向向。直接注注入方方式是是轨道道电路路的发发送器器和接接收器器经调调谐单单元直直接由由引接接线焊焊接到到钢轨轨上。。CompanyLogo电气绝绝缘节节音频轨轨道电电路一一般由由电气气绝缘缘节分分隔，，它由由钢轨轨间的的“棒棒”和和调谐谐单元元组成成，调调谐单单元位位于轨轨旁连连接箱箱内。。“棒””有S棒、O棒、I棒等三三种。CompanyLogoI棒O棒S棒调整短短路棒棒一般情情况下下（主主要是是正线线区间间的轨轨道电电路））相邻邻的轨轨道电电路通通过S棒隔离离。它是镜镜像对对称的的，以以S棒的中中心线线作为为轨道道区段段的物物理划划分。。S棒长7.8m左右，，模糊糊区段段长≤≤3.9m。S捧还起起平衡衡两个个走行行轨牵牵引电电流的的作用用。在两个个轨道道电路路区段段之间间需清清晰分分离或或由于于缺少少空间间（道道岔处处）无无法安安装S棒时，，使用用机械械绝缘缘节。。此时时电气气节由由终端端短路路棒（（O棒）和和一个个机械械绝缘缘节共共同组组成，，来划划分两两个轨轨道电电路，，它主主要应应用在在双轨轨条牵牵引回回流区区段。。终端端棒长长约3.5m，距机机械纳纳缘节节0.3~0.6m。短路棒棒（I棒）用用于一一端为为轨道道电路路区段段，另另一端端为非非轨道道电路路区段段的情情况。。棒长长约4.2m。调整短短路棒棒是短短路棒棒的改改进型型，主主要应应用于于车站站站台台区段段两端端。CompanyLogo音频无无绝缘缘轨道道电路路举例例GRS公司的的音频频无绝绝缘轨轨道电电路GRS公司的的音频频无绝绝缘轨轨道电电路，，是模模拟音音频轨轨道电电路，，调幅幅方式式，载载频为为2625Hz、2925Hz、3375Hz、4275Hz，两种调制频频率（码率））为2Hz和3Hz，可组成8种不同的组合合，作为列车车检测用。相相邻轨道电路路采用不同频频率不同码率率的组合，可可防止干扰，，提高安全性性。利用双轨条传传输ATP速度命令和门门控命令，还还可用作牵引引电流回路。。CompanyLogoATP速度命令采用用调幅方式，，载频为2250Hz，有8种不同的调制制频率，6种用于ATP速度命令，2种用于门控命命令（开左门门4.5Hz，开右门5.54Hz)，频率范围0～20Hz。6个ATP速度命令分别别为20km/h、30km/h、45km/h、55km/h、65km/h、80km/h。每个闭塞分分区的速度命命令选择要符符合安全和列列车间隔要求求，只有当安安全制动距离离所要求的运运行前方轨道道电路出清时时，才向该分分区的列车发发送适当的速速度命令。CompanyLogoCompanyLogo音频无绝缘轨轨道电路设备备典型框图轨道电路设备备包括室内、、轨旁两部分分。集中站ATC设备：每段轨轨道电路有4块PC板，其中三块块用在发送端端，即码率振振荡板，轨道道和列车调制制/驱动板、线性性功放板；一一块用在受电电端，即接收收板。轨道继继电器为GRS公司的RNPN型继电器。轨旁设备：包包括小型调谐谐阻抗连接变变压器，用于于双发或双收收，还可发送送ATP命令和TWC信息；调谐双双接收连接器器，用在双收收端；调谐环环线耦合器，，用在道岔区区段的音频轨轨道电路发送送端。CompanyLogoFTGS音频无绝缘轨轨道电路FTGS型轨道电路，，是报文式数数字编码轨道道电路。FTGS轨道电路用于于检测轨道电电路的占用状状态，并发送送ATP报文。当区段空闲时时，由室内发发送设备传来来移频键控信信号，通过轨轨旁单元在轨轨道电路始端端馈入轨道，，并由轨道电电路终端接收收传至室内接接收设备，经经过信号鉴别别判断（幅值值计算、调制制检验、编码码检验），完完成轨道区段段的空闲检测测。当接收器器计算出接收收的轨道电压压的幅值足够够高，并且解解调器鉴别到到发送的编码码调制是正确确时，接收器器产生一个““轨道空闲””状态信息，，这时轨道继继电器吸起表表示“轨道空空闲”。CompanyLogo列车占用时，，由于列车车车轮分路，降降低了终端接接收电压，以以致接收器不不再响应，轨轨道继电器达达不到相应的的响应值而落落下，发出一一个“轨道占占用”状态信信息。当轨道道区段被占用用时，发送器器将ATP报文送入轨道道，供车上接接收。为提高对牵引引回流的谐波波干扰，FTGS采用移频键控控方式。载频频频率有12个，分配给两两种型号的FTGS，即FTGS46和FTGS917。FTGS46的载频频率为为4.75kHz、5.25kHz、5.75kHz、6.25kHz。FTGS917的载频频率为为9.5kHz、10.5kHz、11.5kHz、12.5kHz、13.5kHz、14.5kHz、15.5kHz、16.5kHz。CompanyLogo轨道电路由15个不同的位模模式进行频率率调制，偏频频±64Hz。位模式是数数码组合，以以15ms为一位，用+64Hz为"1"，-64Hz为"0"，构成不同的的数码组合，，即带有位模模式。接收器器把+64Hz作为一个位，，而-64Hz不作为一个位位。最少的4比特，最多的的8比特。15种位模式是：：2.2，2.3，2.4，2.5，2.6，3.2，3.3，3.4，3.5，4.2，4.3，4.4，5.2，5.3，6.2。例如2.2位模式即每个个周期共4比特，连续2比特为1，另外2比特为0，频率为：+64Hz、+64Hz、-64Hz、-64Hz、+64Hz、+64Hz，……。CompanyLogo报文式数字编编码从ATP轨旁设备向ATP车载设备传输输，传输速率率200波特。电码有有效长度136位，含车站停车点、、下一个轨道道电路的制动动曲线、运行行方向、开门门、入口速度度、允许速度度、紧急停车车、限速区段段速度、目标标速度、目标标距离、当前前轨道电路识识别、下一个个轨道电路识识别、轨道电电路长度、下下一个轨道电电路的坡度、、下一个轨道道电路的频率率等信息。CompanyLogoFTGS轨道道电电路路由由室室内内设设备备和和室室外外设设备备两两部部分分组组成成。。每每段段轨轨道道电电路路之之间间由由S棒隔隔开开,不需需要要绝绝缘缘节节。。室内内设设备备主主要要是是发发送送器器和和接接收收器器，，室室外外设设备备为为耦耦合合单单元元和和S棒。。发发送送器器和和接接收收器器被被集集中中安安装装在在控控制制室室内内，，从从控控制制室室到到轨轨道道区区段段的的最最大大距距离离可可达达6km。室外设设备有电电气绝缘缘节和轨轨旁盒。。室内、、外设备备通过电电缆连接接。发送送电缆和和接收电电缆分开开使用，，排除了了由于芯芯线的接接触而引引起的电电气干扰扰。CompanyLogo计轴器在采用CBTC的城轨线线路，当当无线传传输设备备发生故故障，可可用计轴轴器检查查列车的的位置，，构成““降级””信号。。对于无岔岔区段，，在其两两端各设设一个测测轴点，，如图(a)所示。对对于数个个无岔区区段构成成的带形形区段，，其测轴轴点的设设置如图图(b)所示。对对于无岔岔区段构构成的重重叠区段段，其测测轴点的的设置如如图(c)所示。CompanyLogo对于道岔岔区段，，在其岔岔前、岔岔后直向向和岔后后侧向各各设一个个测轴点点，如图图(a)所示。对对于交叉叉点，其其测轴点点的设置置如图(b)所示。对对于交叉叉渡线，，其测轴轴点的设设置如图图(c)所示。CompanyLogo13.3联锁设备备联锁设备备是城市市轨道交交通的重重要信号号设备，，用来在在车站或或车辆段段实现联联锁关系系，建立立进路、、控制道道岔的转转换和信信号机的的开放，，以及进进路解锁锁，以保保证行车车安全。。联锁设设备分为为正线车车站联锁锁设备和和车辆段段联锁设设备。联联锁设备备早期采采用继电电集中联联锁，现现在多采采用计算算机联锁锁。CompanyLogo继电集中中联锁6502继电集中中联锁早期的城城市轨道道交通，，如北京京、上海海、广州州地铁的的车辆段段曾采用用6502继电集中中联锁。。根据城轨轨行车作作业的需需要，上海地铁铁一号线线正线道道岔联锁锁区段采用的6502继电集中中设备在在原电路路基础上上，设计计了与ATP子系统的的接口电电路，亲亲增了如如下功能能：自动信号号，用于于自动排排列进路路；自动进路路，用于于正向连连续通过过的进路路；区间封锁锁，禁止止列车进进人某区区间，用用于区间间维修作作业等；；CompanyLogo区间限速速，限速速为45km/h；站台紧急急关闭，，乘客不不慎坠下下站台时时使用，，通过安安装在该该站台侧侧的紧急急关闭按按钮使足足够数量量的轨道道电路发发零速度度命令，，使列车车不能进进入站台台；扣车，，控制制列车车停站站时间间；发车表表示器器，发发车5s前闪白白光，，发车车时间间到亮亮白色色稳定定光，，列车车出清清站台台后灭灭灯。。CompanyLogo其他继继电集集中联联锁北京地地铁一一号线线改造造信号号工程程的联联锁正正线车车站采采用9101型整架架式联联锁电电路。。该电电路可可以实实现中中心控控制及及车站站控制制，并并在其其中的的一方方控制制时，，另一一方不不能实实施进进路控控制。。电路路可以以实现现用于于ATC列车的的正常常的自自动闭闭塞运运行方方式；；也可可提供供为非非运营营时间间内的的非ATC列车的的运行行的自自动站站间闭闭塞电电路，，站间间闭塞塞时出出站信信号机机的开开放显显示为为绿色色闪光光。同同时还还具有有在站站控条条件下下，实实现车车站值值班员员的自自动进进路、、自动动折返返进路路以及及全自自动折折返进进路控控制的的功能能，其其中全全自动动折返返进路路为先先进先先出方方式。。CompanyLogo北京地地铁复复八线线正线线采用用非定定型继继电联联锁设设备，，零散散组合合继电电联锁锁设备备不但但完成成了联联锁技技术条条件，，而且且完成成了ATP编码功功能。。CompanyLogo计算机机联锁锁计算机机联锁锁应用用于城城市轨轨道交交通城市轨轨道交交通对对计算算机联联锁有有特殊殊的要要求，，如列列车运运行的的三级级控制制、多多列车车进路路、追追踪进进路、、折返返进路路、联联锁监监控区区、保保护区区段和和侧面面防护护。列车运运行控控制列车运运行进进路控控制采采用三三级控控制，，即控控制中中心控控制、、远程程控制制终端端控制制和车车站工工作站站控制制。控制中中心控控制为为全自自动的的列车车监控控模式式，在在该模模式下下，列列车进进路设设置命命令由由自动动进路路设定定系统统发出出，其其信息息来源源于时时刻表表和列列车运运行自自动调调整系系统。。控制制中心心列车车调度度员也也可以以人工工干预预，CompanyLogo对列车车进行行调整整，操操作非非安全全相关关命令令，排排列和和取消消进路路。在控制制中心心设备备故障障或控控制中中心与与下级级设备备的通通信线线路故故障时时，自自动转转入远远程控控制终终端控控制模模式。。此时时，由由司机机在车车上输输入目目的地地码，，通过过列车车上的的车次次号发发送系系统发发出的的带有有列车车去向向的车车次号号信息息，远远程控控制终终端自自动产产生进进路控控制命命令，，联锁锁系统统根据据来自自远程程控制制终端端的进进路号号排列列进路路。在站级控制制模式下，，列车运行行的进路在在车站工作作站控制。。CompanyLogo多列车进路路城市轨道交交通运行间间隔小，车车流密度大大，在一条条进路中可可能出现多多列车在运运行。对于于多列车进进路，当第第1列车离开进进路始端信信号机后的的监控区后后，可以排排列第2条相同终端端的进路。。第2条进路排出出，第l列车通过后后进路中的的轨道区段段直到第2列车通过后后才解锁。。追踪进路追踪进路为为联锁系统统本身的一一种自动排排列进路功功能。列车车接近信号号机，占用用其前方第第1个接近区段段（也可能能是第2个接近区段段）时，列列车运行所所要通过的的进路自动动排出。CompanyLogo折返进路列车需折返返时通过列列车自动选选路、追踪踪进路或人人工排列的的进路，从从指定的折折返线出发发。联锁监控区区段在装备准移移动闭塞的的城市轨道道交通中开开放信号机机前联锁设设备不需要要检查全部部区段，只只要检查部部分区段，，这些被检检查的区段段叫做联锁锁监控区段段。只要监监控区段空空闲，进路路防护信号号机便可正正常开放。。CompanyLogo保护区段为了保证列列车的运行行安全，避避免列车由由于某种原原因不能在在信号机停停住而导致致事故的发发生，充分分考虑了列列车的制动动距离及线线路等因素素，在停车车点后设置置了保护区区段，即终终端信号机机后方的一一至两个区区段为保护护区段。侧面防护城市轨道交交通的道岔岔控制全部部用单动，，不设双动动道岔，所所有的渡线线道岔均按按单动处理理。也不设设带动道岔岔。这些都都靠采取侧侧面防护来来防止列车车的侧面冲冲突。侧面面防护是指指为了避免免其他列车车从侧面进进入进路，，与列车发发生侧向冲冲突。CompanyLogo计算机联锁锁系统应用用举例用于我国城城市轨道交交通的计算算机联锁主主要有国产产的TYJL-Ⅱ型计算机联联锁，DS6-11型计算机联联锁，VPI型计算机联联锁和iLOCK型计算机联联锁[卡斯柯信号号有限公司司由从阿尔尔斯通信号号（美国））公司——即原美国GRS公司引进专专利技术、、结合中国国铁路运营营技术条件件经过二次次开发]、从国外引引进的SICAS计算机联锁锁（SIEMENS公司研制，，为双机热热备方式））、MI-CROLOCKⅡ计算机联锁锁（US&S公司研制，，双机热备备方式）。。前四种主主要用于车车辆段，后后两种主要要用于正线线。CompanyLogo与现场主要要设备的结结合与ATS系统的结合合联锁系统可可与ATS设备互联，，以便于向向ATS中央系统提提供车辆段段的进路状状态、信号号机状态、、道岔位置置、轨道电电路状态、、股道状态态等信息。。计算机联锁锁系统与车车辆段ATS设备间，采采用可靠的的隔离措施施，以确保保不影响联联锁设备的的正常工作作。CompanyLogo与试车线设设备的结合合试车线的联联锁受车辆辆段计算机机联锁设备备统一控制制，当需要要对列车进进行动态试试验时，计计算机联锁锁设备按非非进路调车车方式下放放对试车线线的控制权权；试车完完毕后，经经试车线控控制室交权权，信号楼楼控制室重重新收回对对试车线的的控制权，，有关信号号机关闭，，道岔延时时30s解锁。与正线联锁锁设备的结结合正线车站与与车辆段之之间的出、、入段按列列车方式办办理；车辆辆段与正线线车站间的的接口电路路考虑出段段和利用转转换轨调车车时的联锁锁敌对照查查条件以及及对方防护护信号机的的状态显示示；进、出出段作业（（转换轨至至段内停车车库）按列列车方式办办理。CompanyLogo13.4列车自动控控制（ATC）系统列车自动控控制（ATC）系统是城城市轨道交交通信号系系统的最重重要的组成成部分，它它实现行车车指挥和列列车运行自自动化，能能最大限度度地保证列列车运行安安全，提高高运输效率率，减轻运运营人员的的劳动强度度，发挥城城市轨道交交通的通过过能力。目前用于我我国城市轨轨道交通的的ATC系统大多是是从国外引引进的，有有西屋公司司的、US&S公司的、西西门子公司司的、阿尔尔斯通公司司的和阿尔尔卡特公司司的等。CompanyLogoATC系统综述ATC系统的功能ATC系统包括五个个原理功能：：ATS功能、联锁功功能、列车检检测功能、ATC功能和PTI功能。ATS功能可自动或或由人工控制制线路，及向向行车调度员员和外部系统统提供信息。。ATS功能由完全位位于控制中心心内的设备实实现。联锁功能响应应来自ATS功能的命令，，在随时满足足安全准则的的前提下，管管理进路、道道岔和信号的的控制。进路路、轨道电路路、道岔和信信号的状态信信息提供给ATS和ATC功能。联锁功功能由分布在在轨旁的设备备来实现。CompanyLogo列车检测功能能一般由轨道道电路完成。。ATC功能在联锁功功能的约束下下，根据ATS的要求实现列列车运行的控控制。ATC功能有三个ATC子功能：ATC轨旁功能、ATC传输功能和ATC车载功能。ATP/ATO轨旁功能负责责列车间隔和和报文生成。。ATP/ATO传输功能负责责生成感应信信号，它包括括报文和ATC车载设备所需需的其他数据据。ATP/ATO车载设备负责责列车的安全全运营、列车车自动驾驶，，且给信号系系统和司机提提供接口。PTI功能是通过多多种渠道传输输和接收各种种数据，在特特定的位置传传给ATS，向ATS报告列车的识识别信息、目目的号码和乘乘务组号和列列车位置数据据，以优化列列车运行。CompanyLogo闭塞及其实现现在城市轨道交交通内，闭塞塞均由列车运运行自动完成成，故为自动动闭塞。由于于采用了ATC系统，闭塞分分区均不设通通过信号机，，而由车载ATP系统予以显示示。也没有铁铁路那样专用用的闭塞设备备的概念，闭闭塞作用由ATP系统完成。按照闭塞实现现的方式，城城市轨道交通通的闭塞可分分为固定闭塞塞、准移动闭闭塞、移动闭闭塞。准移动闭塞式式和移动闭塞塞式ATC系统技术水平平较高，可实实现较大的通通过能力，具具有较大的发发展前景。固固定闭塞式ATC系统可满足2min通过能力的行行车要求，且且价格相对低低廉，因此也也宜选用。CompanyLogo根据实际情况况，因地制宜宜选择三种不不同制式的ATC系统是完全必必要的。固定闭塞固定闭塞将线线路划分为固固定的区段，，不论前、后后列车的位置置，还是前、、后列车的间间距都是用固固定的地面设设备（如轨道道电路等）检检测和表示的的。线路条件件和列车参数数等均需在闭闭塞设计过程程中加以考虑虑，并体现在在地面固定区区段的划分中中。固定闭塞的速速度控制模式式是分级的。。在这种制式式中，需要向向被控列车传传送速度等级级的信息码。。固定闭塞方式式需要大量的的轨旁设备，，维护工作量量较大，存在在较多缺点，，无法满足提提高系统能力力、安全性和和互用性的要要求。CompanyLogo准移动闭塞准移动闭塞是是介于固定闭闭塞和移动闭闭塞之间的闭闭塞方式。它它对前、后列列车的定位方方式是不同的的。前行列车车的定位仍沿沿用固定闭塞塞的方式，而而后续列车的的定位则采用用连续的或称称为移动的方方式。准移动闭塞方方式的速度控控制模式，既既具有无级（（连续）的特特点，又具有有分级（台阶阶）的性质。。若前行列车车不动而后续续列车前进时时，其最大允允许速度是连连续变化的；；而当前行列列车前进，其其尾部驶过固固定区段的分分界点时，后后续列车的最最大速度将按按“台阶”跳跳跃上升。CompanyLogo准移动闭塞在在控制列车的的安全间隔上上比固定闭塞塞进了一步。。它通过采用用报文式轨道道电路辅之环环线或应答器器来判断分区区占用并传输输信息，信息息量大；可以以告知后续列列车继续前行行的距离，后后续列车可根根据这一距离离合理地采取取减速或制动动，列车制动动的起点可延延伸至保证其其安全制动的的地点，从而而可改善列车车速度控制，，缩小列车安安全间隔，提提高线路利用用效率。但准移动闭塞塞中后续列车车的最大目标标制动点仍必必须在先行列列车占用分区区的外方，因因此它并没有有完全突破轨轨道电路的限限制。CompanyLogo移动闭塞移动闭塞是一一种新型的闭闭塞制式，