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1、轨道交通信号系统轨道交通信号系统智国盛智国盛2目录目录1 1 1引言引言2 2 2信号系统简介信号系统简介3 3 3主流信号系统介绍主流信号系统介绍4 4 4新技术发展趋势新技术发展趋势3引言4轨道交通信号系统的作用轨道交通信号系统的作用什么信号系统？信号系统的作用？信号系统的重要性？5混乱的交通路口混乱的交通路口6信号故障后的地铁系统信号故障后的地铁系统72011年7月23日20:30:05从永嘉站开往温州南站的D301次列车在温州南站下行3接近K583+831处（此处是瓯江大桥），与前行的D3115次列车发生追尾，酿成特别重大铁路交通事故。“”“”甬温特别重大铁路交通事故甬温特别重大铁路交
2、通事故 事故造成事故造成40人死亡，人死亡，192人受伤，人受伤，中断行车中断行车32小时小时35分，分，直接经济损失万元直接经济损失万元。8 2011年年9月月27日日14时时30分左右，上海地铁十号线分左右，上海地铁十号线由于新天地站信号故障，上海地铁由于新天地站信号故障，上海地铁10号线采用人工调号线采用人工调度，出现错误导致豫园路站两辆列车相撞。度，出现错误导致豫园路站两辆列车相撞。“”“”上海地铁列车追尾事故上海地铁列车追尾事故警示：警示：先进的列控系统运行先进的列控系统运行下，作为人工控制的下，作为人工控制的后备系统依然要保障后备系统依然要保障安全。安全。9司机心脏病发作司机心脏病
3、发作列车晚点后，司机超速列车晚点后，司机超速10信号系统简介11信号系统作用信号系统Signalling移动体（机车车辆）RollingStock基础设施（线桥隧）Infrastructure信号系统是轨道交通行车系统的“中枢与神经”,利用各种先进的技术和设备,保证列车以最安全、最小间隔运行,以达到最大的运输能力。12铁道信号及列车运行控制的核心任务铁道信号及列车运行控制的核心任务 铁铁道信号系道信号系统统是是铁铁路上用于控制和防路上用于控制和防护护列列车车运行的一运行的一类类特殊特殊设备设备（EN50129中定中定义义）l为为司机提供准确、充足的行司机提供准确、充足的行车车命令和信息命令和信
4、息提供信号提供信号;l 确保列确保列车车安全、高效地运行到目的地安全、高效地运行到目的地防防护护控制控制；l 自自动驾驶动驾驶（ATO）、列）、列车车自自动监动监控（控（ATS、CTC）自自动动控制控制；13城轨主流技术介绍基于通信的列车控制系统（CBTC）14移动闭塞技术体系移动闭塞技术体系 可组合三级列车控制模式连续式通信级Communicationbased在无法建立轨旁到列车的通信时，根据轨旁信号机的显示人工驾驶应答器实现点式列车固定闭塞控制通过无线实现轨旁到列车双向传输的连续式列车移动闭塞控制联锁级interlocking点式通信级Balisebased三种无线传播方式：无线、波导和
5、漏缆15CBTC系统的核心技术系统的核心技术p高精度可靠列车定位技术p高密度列车追踪防护技术p最佳化列车自动驾驶技术p高可信地车双向通信技术p全覆盖仿真测试验证技术16CBTC系统的核心设备及主要功能系统的核心设备及主要功能CBI子系统：联锁主机、IO控制设备、组合设备、计轴/轨道电路系统；ATP/ATO子系统：车载控制器VOBC、区域控制器ZC、数据存储单元DSU、应答器系统；ATS子系统：控制中心中央ATS及调度员工作站、运行图工作站集中站ATS分机设备、综控室ATS终端、车场派班终端；DCS子系统：信号骨干网（安全网/非安全网）、地车通信无线网。17安全完善度等级安全完善度等级SIL4=
6、10-5to=10-9to=10-4to=10-8to=10-3to=10-7to=10-2to=10-6to10-5SIL4生命攸关、安全苛求、故障安全SIL3关键、安全、高完善度的SIL2主要、涉及安全、中完善度SIL1主要、涉及安全、低完善度SIL0次要的、不涉及安全SIL4：CBI、ATP/ATO。SIL3：客票预定系统等。SIL2：ATSSIL1：旅客引导系统等。SIL0：广告系统等18城轨新技术趋势以行车为核心的综合自动化系统19n 安全：采用全生命周期的安全管理与控制，提升运营的安全性；在发生意外情况，通过灵活、迅速的多系统联动，提高应急处理的响应性；n 高效：从面向报警的被动式
7、监控转向面向状态的全面调度管理，实现高效运营；实现基于移动闭塞的列车控制系统，有效缩短最小行车间隔，提高客流运输能力；n 可靠：采用功能安全系统设计，降低整个设备系统的失效率，提升系统整体可靠性；通过在线诊断和容错设计，持续提升系统RAMS，实现全天候不间断运行；n 准点：通过智能化行车调度算法，实现运行图自动调整，保证列车运行的准确控制；轨道交通发展方向轨道交通发展方向 20n 舒适：根据列车运行和客流的变化及时调整候车环境控制，提升候车的舒适性；优化的列车速度控制，实现多元参数下列车精确与舒适控制，提升乘车的舒适性；n 低碳：机电系统与行车实现协同控制，同时参考客流状态，减少非必要的机电设
8、备运行数量或控制设备运行的时间，如减少非运行时段照明数量等；提高设备的效率或改变运行方式来降低电力消耗，如环控设备和电梯等采用变频器、节能坡和节能运行图等 n 人性化：通过优化人因工程设计，向操作人员提供良好的操作界面和用户体验，降低劳动强度，提高工作效率，降低人因故障发生的可能性 轨道交通发展方向轨道交通发展方向 21国内外研究现状及发展趋势城市轨道交通自动化系统的发展可大致分为四个阶段；22城轨新技术趋势全自动驾驶系统（FAO）23FAO概述v全自动驾驶系统（FAO），又称无人驾驶系统，是一种将列车驾驶员执行的工作，完全由自动化的、高度集中的控制系统所代替的列车运行模式。v优点：提供标准化
9、的服务质量，利于乘客减少系统整体延误，利于运营减少人因错误，利于安全减少人力和能源成本，利于成本v典型线路北京地铁机场线上海地铁10号线24自动化等级（Grade Of Automation）运输管理基本功能GOA 0 GOA 1a GOA 1b GOA 2 GOA 3 GOA 4 列车安全运行安全进路X S S S S S 列车间隔控制X S S S S S 速度监控X X(部分S)S S S S 列车驾驶加速和减速X X X S S S 轨道监测障碍物监测X X X X S S 避免与轨道上的工作人员碰撞X X X X S S 乘客换乘乘客门控制X X X X X或S S 乘客跌落车厢间或
10、轨道上X X X X X或S S 列车安全启动条件X X X X X或S S 其它列车进入/退出运营X X X X X S 监测列车状态X X X X X S 危险检测与处理列车诊断,烟火,脱轨,紧急情况处理(电话,疏散监督)X X X X X S或OCC staff FAO系统：将列车驾驶员的工作由系统替代，实现GOA3和GOA4等级的列车控制系统。25城轨新技术趋势网络化运营和互联互通26网络化运营与互联互通需求网络化运营与互联互通需求27网络化运营与互联互通定义网络化运营与互联互通定义在城市轨道交通资源共享中，如果在多条线路上进行车辆、信号、通信、供电等专业的完全资源共享，则可以说：实现了这几条线的互联互通和网络化运营。28网络化运营与互联互通网络化运营与互联互通信号系统网络化运营的途径和方法采用同一厂商相同制式的信号系统 加装多套信号车载及地面设备采用标准应答器通道实现点式互联互通实现规范和标准的信号互联互通29BTM应答器天线 车载ATP 联锁系统LEU标准应答器标准应答器车载设备采用标准应答器通道实现点式互联互通标准通信协议及编码方式标准接口30最终愿景31最终愿景v移动闭塞技术（点）v综合自动化技术（线）v全自动驾驶技术（线）v网络运营及互联互通（面）v轨道交通的智能定制