第11章-车站行车技术设备

第11章车站行车技术设备第11章车站行车技术设备

【问题导入】在城市轨道交通行车调度控制中，应用电子计算机通过信息传输通道实时地收集有关行车的各种信息，经计算机应用程序进行处理，最后向区间和车站的各列车及地面信号发出控制指令（包括安排列车进路，控制列车速度，定点停车监视和调整列车运行），并在调度控制室内同时显示行车实际情况，并自动记录行车实迹。【学习目标】1.能说出车站行车技术设备基本功能。2.能掌握车站行车技术设备构成。第11章车站行车技术设备【教学建议】

1．教学场地：在普通教室、能连接互联网的多媒体教室及城市轨道交通系统的各种模型实训室中进行，课后可实地参观。

2．设备要求：城市轨道交通车站的车站行车技术设备仿真模型1套，或能播放视频投影的设备及相关课件、视频。

3．课时要求：共6课时，其中课堂讲授4课时，模拟操作2课时。11.1概述【理论知识】11.1概述在运输生产活动中，车站起着极为重要的作用。车站是线路上供列车到发、通过的分界点，某些车站还具有折返、停车检修和临时待避等功能；车站是客流集散的场所，是乘客出行乘坐列车的始发、终到及换乘地点，也是运营企业与服务对象的主要联系环节；车站还是轨道交通各工种联劳协作的生产基地。车站的运输生产活动主要由行车作业和客运作业两部分组成。车站行车作业包括接发列车作业、列车折返作业等。车站客运作业包括售检票、组织乘客乘降和换乘作业等。车站主要包括线路、道岔、通信、信号、环控、自动售检票、自动扶梯、电梯、照明、给排水、消防、防灾报警(FAS)、设备监控(EMCS)等设备系统，由出入口、通道、站厅层、站台层、设备用房、管理用房及生活用房等几部分构成。有些简易车站无站厅层。11.1概述车站的线路分为：

1）正线；

2）辅助线。

1.按车站客流量大小可分为：大车站、中等车站和小车站（1）大车站：高峰每小时客流量在3万人次以上。（2）中等车站：高峰每小时客流量在2~3万人次之间。（3）小车站：高峰每小时客流量在2万人次以下。

2.按车站的运营功能不同可分为：始发（终到）站、中间站和换乘站（1）终点站；（2）中间站；（3）折返站；（4）换乘站。3.按车站设置的位置可分为：地下站、地面站和高架站4.车站按是否具有站控功能分类

（1）集中站；（2）非集中站。5.按站台形式可分为：岛式站台车站、侧式站台车站和混合式站台车站11.1概述图11-1站台型式示意图11.1概述表11-1岛式站台与侧式站台比较11.1概述11.2车站技术设备车站每天要办理大量的行车作业与客运作业。为此，根据车站的运营功能和客流量的不同，车站上应设置各种不同种类和容量的行车设备与客运设备。

1.行车设备（1）线路车站线路包括正线、配线、折返线和存车线等。地下车站的线路通常采用“高站位、低区间”设计。图11-2高站台、低区间设计11.1概述（2）道岔与渡线

1）道岔：道岔是使列车、车辆由一条线路转入另一条线路的连接设备，通常设置在车站上和车辆段内，是轨道的组成部分。

单开道岔由转辙器（包括尖轨、基本轨和转辙机械）、连接部分（包括直轨和导曲线轨）、辙又及护轨（包括辙叉心、翼轨和护轮轨）三部分组成。图11-3单开道岔的组成11.1概述图11-4单渡线（左）、交叉渡线（右）

2）渡线：为使列车、车辆能从一条线路转入另一条线路，应设置渡线。渡线有单渡线和交叉渡线两种。11.1概述（3）信号与通信设备为保证行车作业安全和提高行车作业效率，车站设置信号、联锁和通信设备。

1）信号设备：车站信号设备通常有出站信号机、发车表示器、防护信号机和阻挡信号机等。车站联锁设备在道岔、信号机、进路之间建立起一种相互制约的联锁关系，是保证列车站内运行或折返作业安全的设备。联锁设备设置在有道岔车站，分电气集中联锁设备和微机联锁设备两种类型。在采用列车自动控制(ATC)系统的情况下，车站还设置ATC系统有关设备，如车站ATS设备等。

2）通信设备：用于车站行车作业的通信设备主要有站间行车电话、集中电话和无线调度电话等。2.客运设备客运设备主要有环控、自动售检票、自动扶梯、电梯、照明、给排水、消防、防灾报警(FAS)、设备监控(EMCS)等设备系统的机电设备。客运建筑设备主要有出入口、通道、站厅层、站台层、设备用房、管理用房及生活用房等几部分构成。11.3计算机联锁系统11.3计算机联锁系统1.计算机联锁系统概述

城市轨道交通作为人们出行交通的首选，也是由一个庞大的系统所组成，在城市轨道交通系统中分为很多个子系统，如：可应用于轨道交通行业中，实现环境和设备监控系统（EMCS）、火灾报警系统（FAS）、气体灭火系统（FES）、电力监控系统（SCADA）、自动售检票系统（AFC）、调度监督（DSS）系统等。其中DSS系统是最为重要的系统，DSS是一个分布式系统，包括调度中心子系统、电务维护子系统、通信网络子系统和车站子系统。DSS的核心系统就是城市轨道交通信号联锁系统。该系统的可靠性、安全性，稳定性、和实时性决定了列车运行的安全性。在车站上，铺设有许多条线路，线路之间用道岔联结。列车在车站内运行的路径，叫做进路。进路由道岔位置决定。进路要有信号机防护，道岔位置不对，或者进路上有车，防护此条进路的信号机就不能开放，从而保证列车的运行安全。道岔、进路和信号三者之间相互制约、相互依存的关系称为联锁。实现联锁的设备叫做联锁设备。11.3计算机联锁系统图11-5联锁设备原理图11.3计算机联锁系统2.微机联锁主要功能列车自动防护和电气集中联锁系统是防止列车碰撞和脱轨，保证列车运行的安全重要运营设备。该系统包括以下主要功能：（1）控制列车进路设置和联锁；列车占用检测；按照闭塞法控制原则，实现列车安全间隔控制，避免出现列车追尾、迎面或侧面冲撞等恶性事故发生；（2）向列车发送行车指令,实现超速防护3.微机联锁的分级系统第一级为控制监视级，也称为人机对话级(在车站值班员室)，实现对系统的控制过程的信息显示和系统控制命令的输入；第二级为联锁逻辑处理级，实现信号联锁关系运算处理；第三级为执行表示级，实现现场设备运行状态采集和实时控制。值班员使用的控制台由计算机实现按钮命令的采集，具有语音提示和报警功能。第三级是计算机采用串行数据通讯联接，协调控制，实现对铁路车站信号、道岔、进路等方面实时控制。系统运行时每个分机均独立工作，一旦发生故障即运行分机自动退出系统，或立即在线进行维修，系统仍能照常运行。11.3计算机联锁系统图11-6微机联锁的分级示意图11.3计算机联锁系统4.信号机、进路和进路上的道岔相互制约的要求（1）进路上的有关道岔开通位置不对或敌对信号机未关闭时，防护该进路的信号机不能开放；（2）防护该进路的信号机开放后，该进路上的道岔即不能扳动，其敌对信号机均不能开放；（3）主体信号机未开放时，预告信号机不能开放，正线上的出站信号机未开放时，进站信号机不能显示正线通过信号；（4）列车或机车车辆驶入进路后，防护该进路的信号机立即关闭，禁止其他列车或机车车辆再驶入。目前中国使用的联锁设备按操纵的方式可以分为集中联锁和非集中联锁，按主要设备工作方式的不同可分为电锁器联锁、继电联锁和计算机联锁。5.操作方法计算机联锁的操作方法与继电联锁相似，由于它实现了从有接点到无接点的变革，操作人员办理进路时，只需先按压进路的始端按钮，再按压进路的终端按钮即可完成。11.3计算机联锁系统

此时计算机就执行操作输入程序和联锁处理程序。根据输入的按钮代玛，从进路矩阵中找出相应的进路，然后检查是否符合选路条件，只有完全满足选路条件后，程序才能转入选路部分。之后，先检查对应道岔是否在规定位置，再将需要变换位置的道岔转换位置，接着锁闭进路，并建立对应的运行表区。在执行信号开放程序中，是根据运行表区内容，连续不断地检查各项联锁条件，条件满足信号机才能开放。当列车进入信号机后方，信号机即自动关闭，随着列车的运行，进路可顺序逐段解锁。计算机联锁运作速度快，信息量大，操作方便，安全性高，设备体积小、重重轻，便于调试和维修，提高了自动化程度和作业效率。计算机联锁是目前最先进的车站联锁设备，有着广阔的发展前途。今后应使其执行器件电子化、系统构成标准化。11.4TYJL系列计算机联锁控制系统11.4TYJL系列计算机联锁控制系统TYJL系列计算机联锁控制系统是铁道科学院研制的车站信号控制，主要产品包括：TYJL－II型双机热备结构计算机联锁控制系统采用3取2安全计算机的TYJL－TR9型计算机联锁控制系统。

1.TYJL－II型系统结构及功能TYJL－II型计算机联锁系统是一个分布式多处理系统，系统采用模块化结构，可根据站场的实际需要，进行拼装连接，构成大小不一的系统。11.4TYJL系列计算机联锁控制系统图11-7TYJL－II型系统结构示意图11.4TYJL系列计算机联锁控制系统2.TYJL－II型软件系统及其功能TYJL－II型计算机联锁软件一般划分为三个子系统，软件间的沟通用系统管理软件（专用通讯软件）实现。3.TYJL－II型硬件系统结构及功能TYJL－II型硬件系统包括以下几个部分、监视控制系统、主控系统、接口系统、主备双机切换系统、电源系统、辅助系统。图11-8TYJL－II主控系统结构图11.4TYJL系列计算机联锁控制系统4.TYJL－II型系统的技术特点系统采用高可靠工业控制计算机，以热备双冗余结构组成联锁处理系统，可实现双套联锁控制系统的快速同步功能，不影响值班人员的操作和现场显示。5.TYJL－TR9型硬件系统及其功能TYJL－TR9型硬件系统包括：联锁子系统、监控子系统、输入/输出子系统、维护子系统、电源系统。6、TYJL－TR9型系统的技术特点关键部件采用三重冗余，提高系统的可靠性与安全性。采用TRISTATION1131编程环境，提供了很好的文档管理，提高联锁软件的可靠性和安全性。1）联锁安全性软件与联锁功能软件相互分离，降低了软件设计的复杂性。2）通用联锁模块库与定制特殊功能模块相结合，提高了联锁软件的通用性和灵活性。3）完善的自我诊断能力、清晰的故障显示、在线的故障模块替换使系统便于维护。第11章车站行车技术设备【实践操作】

1．操作练习（1)根据本章所学的知识，掌握城市轨道交通车站行车技术设备。（2)在课余时间，结合所在城市轨道交通车站参观学习，了解城市轨道交通车站行车技术设备组成。

2．书面练习（1)简述车站行车设备的整体构成。 （2）简述TYJL－II型硬件系统结构及功能。（3）简述信号机、进路和进路上的道岔相互制约的要求。第11章车站行车技术设备【评价跟进】

1.教师的评价由教师在完成本章的教学任务后填写，在相应表格中画