城市轨道交通信号xt(li)

城市轨道交通信号系统概述城市轨道交通信号设备

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。第一节

城市轨道交通信号系统的特点一、城市轨道交通的特点特点运营范围小运行速度低客运服务线路与轨道车辆段车站车辆供电通信信号运营管理二、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。信号系统的要求安全性要求高抗干扰能力强可靠性高通过能力大保证信号显示自动化程度高三、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：特点不要求兼容自动化水平高独立采用联锁设备连锁关系较简单速度监控功能列车速度监控功能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。第二节

城市轨道交通信号系统的组成城市轨道交通信号系统一、列车运行自动控制系统（ATC）概念：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速度信息，或按设定的运行条件达到该容许速度的距离信息，根据上述信息，列车自动地控制运行速度，进行超速防护，以达到自动调整行车间隔的目的，并实现列车在车站的程序定位停车。。

广州地铁信号系统计算机联锁（CI）子系统列车自动防护（ATP）子系统列车自动监控（ATS）子系统列车自动运行（ATO）子系统系统功能ATS实时监督系统覆盖范围内的运营，实现列车运行自动控制、自动追踪、进路自动控制或人工控制、列车运行自动调整。列车运行时刻表的编制与管理，描绘列车计划和实迹运行图。根据在线列车运行情况，调度员培训、列车运行模拟、运行统计、各种报表的生成处理。自动检测列车位置。根据联锁提供的进路、道岔状态等信息，通过无线传输设备向车载ATP传送列车安全运行的控制信息（主要包括目标速度、目标距离等），防止因敌对移动、道岔错误设置/移动引起的冲突。满足行车间隔、确保列车之间的安全距离，确保不发生追尾事故。防止列车超速运行，保证列车速度不超过线路、道岔、车辆以及列控安全曲线规定的允许速度。ATPATO根据地面提供的信息自动控制列车运行。车站站台定点精确停车控制，停车精度为±300mm。CI实现进路上的道岔转换、信号开放和道岔区段车辆占用的联锁功能，保证联锁关系正确。可自动排列通过进路及自动折返进路。实现站间自动闭塞功能。ATP是ATC的基本环节ATP子系统组成ATO子系统组成ATS系统组成二、车辆段联锁设备用以实现车辆段的进路控制，并通过ATS车辆段分机与行车指挥中心交换信息。前期曾采用6502继电集中联锁，近来均采用计算机联锁。车辆段内试车线设若干段与正线相同的ATP轨道电路和ATO地面设备，用于对车载ATC设备用进行静、动态试验。第三节城市轨道交通信号系统的设备分布城市轨道交通信号系统的地域分布按地域城市轨道交通信号系统分成五部分：控制中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车线设备、车载设备。一、控制中心设备控制中心设备属于ATS子系统，是ATC的核心。控制中心设备主要包括中心计算机系统、综合显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作站、培训/模拟工作站、绘图仪和打印机、维修工作站、UPS及电池。1234567车站集中联锁站非集中联锁站有道岔车站无道岔车站无道岔车站由邻近车站控制成为非集中联锁站二、车站及轨旁设备车站信号设备组成示意图集中联锁站及轨旁设备ATS车站分机车站联锁设备ATP/ATO系统地面设备电源设备维修终端乘客向导显示牌紧急关闭按钮信号机及发车指示器转辙机

ATP地面编码发码设备ATP地面设备轨道电路设备ATS\ATO\联锁设备的接口设备实现列车占用的检测、发送ATP信息和列车运行超速防护ATO地面设备站台电缆回路TWC设备ATP\联锁设备的接口设备发送ATO命令，实现列车最佳控制或自动驾驶ATP/ATO地面设备非集中联锁站及轨旁设备只有发车指示器、紧急关闭按钮和乘客向导显示牌无道岔的非集中联锁站轨旁仅有轨道电路的耦合单元等。有道岔的非集中联锁站除了轨旁的耦合单元外，有防护信号机和转辙机。三、车辆段设备ATS分机车辆段终端联锁设备维修终端信号机转辙机轨道电路电源设备四、试车线设备试车线上设若干段与正线相同的ATP/ATO地面设备，用于对车载ATC设备的试验。试车线设备室内设用于改变试车线运行方向和速度的控制台。试车线设备室配备一套适合于ATP/ATO设备的UPS，不设蓄电池。五、车载ATC设备车载设备包括ATP和ATO两部分，用来接收轨旁设备传送的ATP信息，计算列车运行曲线，测量列车运行速度和走行距离，实行列车运行超速防护以及列车自动运行，来保证行车安全和为列车提供最佳运行方式。第四节我国城市轨道交通信号技术的发展发展经历了3个阶段：初创阶段过渡阶段发展阶段一、初创阶段19世纪上半叶欧美出现有轨公共马车1825年英国建成第一条商用铁路1863年伦敦建成第一条地铁1870年纽约建成高架轨道交通线1881年柏林建成第一条电气化铁路1888年美国建成第一条有轨电车系统20世纪初地铁和有轨电车第一次大发展二战以后地铁在世界范围内迅速发展，各种类型的城轨交通工具出现纽约地铁线路图伦敦地铁线路图1906年天津建成国内第一条有轨电车1908年上海建成第一条有轨电车1909年大连建成第一条有轨电车1969年北京建成国内第一条地铁1984年天津建成第一条地铁1995年上海建成第一条地铁1996年广州建成第一条地铁2005年南京建成第一条地铁2011年西安建成第一条地铁……跨越式发展！早期北京地铁已开通地铁城市：北京、天津、上海、南京、广州、深圳、重庆、武汉、长春、大连、沈阳、成都、西安已经开始建或者准备运行城市：杭州、哈尔滨、长沙、郑州、福州、昆明、南昌、合肥、南宁、苏州、东莞、宁波、无锡、大连（建地铁）、贵阳上报待批：石家庄、太原、济南、乌鲁木齐、兰州

第二章城市轨道交通信号基础设备城市轨道交通信号基础设备

继电器

信号机转辙机轨道电路第一节第二节第三节第四节计轴器和应答器第五节第一节继电器一、继电器的基本原理

1、组成：由接点系统和电磁系统两大部分组成，电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。接点系统由动接点、静接点构成。2、动作原理当线圈中通入一定数值的电流后，由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力，吸引衔铁，由衔铁带动接点系统，改变其状态、从而反映输入电流的状况。

线圈衔铁铁芯静触点(常闭触点)动触点静触点(常开触点)基本原理：线圈通电→产生磁通（衔铁、铁心）→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开。（继电器吸起）电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开，后接点闭合。（继电器落下）回差特点：吸起值、释放值不一样。吸起值＞释放值二、继电器的继电特性三、继电器的作用能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象，能够控制数个对象和数个回路，也能控制远距离的对象。有着良好的开关性能：闭合阻抗小、断开阻抗大，有故障→安全性能，能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度影响小等。在以继电技术构成的系统中，大量使用，在以电子元件和微机构成的系统中，作为接口部件，将系统主机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。四、铁路信号对继电器的要求

1、安全、可靠

2、动作可靠、准确

3、使用寿命长

4、有足够的闭合和断开电路的能力

5、有稳定的电气特性和时间特性

6、保持良好的电气绝缘强度。五、信号继电器的分类

1、按动作原理分：

电磁继电器感应继电器通过线圈产生磁场，信号设备中常用通过线圈产生的交变磁场与翼板中的另一交变磁场所感应的电流相互作用，翼板转动。如，相敏轨道电路所使用的交流二元继电器2、按动作电流分：直流继电器交流继电器直流电源供电，信号继电器常用交流电源供电，如，信号机点灯电路中用于监督信号机是否灭灯的灯丝继电器，用于信号机灯泡主、副灯丝转换的灯丝转换继电器等3、按输入物理量：电流、电压继电器电流继电器反映电流的变化，它的线圈必须串联在所反映的电路中。电压继电器反映电压的变化，它的线圈励磁电路单独构成。4、按动作速度：

正常、缓动继电器

正常动作继电器缓动继电器衔铁动作时间0.1-0.3秒,大部分信号继电器属于此范围包括缓吸和缓放两种,衔铁动作时间超过0.3秒晶体管时间继电器数字式时间继电器缓动继电器：延缓继电器动作时间的一类继电器。用改变继电器的结构或改变输入电路的方法可使继电器由线圈通电或断电到接点良好地转接，要经过一定时间延迟。5、按接点结构：

普通接点、加强接点继电器

普通接点继电器具有开断功率较小的接点的能力，以满足一般信号电路的要求。

加强接点继电器具有开断功率较大的接点的能力，以满足电压较高、电流较大的信号电路的要求6、按工作可靠度：安全型继电器（N型）非安全型继电器（C型）依靠重力作用释放衔铁依靠弹力保证继电器落下，又称弹力式继电器城市轨道交通系统大多使用安全型继电器六、安全型继电器1、安全型继电器概述

AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，其它各型号都是由其派生而成。因此，绝大部分零件都能通用。2、插入式和非插入式外观上是否有防尘罩，前者单独使用，后者装于匣内使用3、型号的表示法采用汉字拼音字母和数字表示，字母表示继电器种类，数字表示线圈的阻值4、直流无极继电器（1）结构：电磁系统（线圈、铁心、轭铁、衔铁）接点系统（拉杆、动静接点组）（2）动作原理：电→磁→力→动作拉杆

F吸引力＞F重力为吸起状态。线圈通电→产生磁通（衔铁、铁心）→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开（继电器吸起）。

当电流通过线圈时，铁芯吸动衔铁，使推杆向上移动，带动中簧片断开后接点，而与前接点闭合；当电源切断后，铁芯失磁，衔铁自行释放，使推杆下降，中簧片断开前接点，而与后接点闭合F吸引力＜F重力为落下状态。

电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开，后接点闭合（继电器落下）5、整流式继电器整流式继电器应用于交流电路中，其电磁系统、触点系统、动作原理与直流无极继电器基本相同，在直流无极继电器的基础上增加整流电路，一般采用四个二极管组成桥式整流电路。桥式整流电路无极继电器与整流继电器实物图对比

无极继电器整流继电器整流电路作用：用于交流电路中特点：电磁系统与无极继电器相同。不同：在接点组上安装了二极管组成的半波或全波整流电路。规格：JZXC-480全波、JZXC-0.14半波、JZXC-156、JZXC-H18、JZXC-H18F全波使用中电源端子1、4短接。

无极继电器与偏极继电器实物图对比

无极继电器偏极继电器永久磁铁方形极靴应用举例

水位没有达到金属块A时，继电器线圈没有电流通过，它的上面两个触点接触，工作电路中绿灯与电源构成回路，绿灯亮；当水位到达金属块A时，继电器线圈有电流通过，它的下面两个触点接触，工作电路中红灯与电源构成回路，红灯亮。正极负极继电器灯丝继电器并联电路中有关继电器触点并联连接在电路中，实现逻辑“或”运算，如下图所示。灯丝继电器第二节信号机一、信号的含义铁路运输系统中，指示列车运行和调车作业的命令，向行车有关人员指示行车条件；对行车运行方向、运行间隔、运行进路以及运行速度进行控制的理论、方法和技术设备的总称。铁路信号信号显示信号设备信号系统二、禁止信号和进行信号禁止信号：要求停车的信号；进行信号：注意或减速运行的以及准许按规定速度运行的我国铁路视觉信号的基本颜色是红、黄、绿。三、信号的分类1、按人体感官分：听觉信号；视觉信号。

（1）视觉信号：以物体或灯光的颜色、形状、位置、闪光、数目或数码显示等特征表示的信号。如：信号机、机车信号、信号旗、信号牌、各种表示器、各种标志及火炬（2）听觉信号

以不同器具发出的音响的强度、频率和音响的长短等特征表示的信号。如用号角、口笛、响墩（外形扁圆内装有炸药的听觉信号，防护时，将其放在钢轨上，当车轮压上后会发出爆炸声，要求司机立即停车）发出的声音以及机车、轨道