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1、铁铁 路路 电电 务务 技技 术术 交通运输工程学院交通运输工程学院同济大学Tongji Univisity城市轨道交通的信号系统 同济大学交通运输工程学院特点 （1）对速度监控要求极高）对速度监控要求极高 （2）采用较低速率的数据传输系统）采用较低速率的数据传输系统 （3）联锁设备的监控对象少）联锁设备的监控对象少 （4）除车辆段外的车站行车组织作业既单纯又简单）除车辆段外的车站行车组织作业既单纯又简单 （5）信号系统包含进路自动排列功能）信号系统包含进路自动排列功能 城市轨道交通的信号系统 同济大学交通运输工程学院组成 （1）联锁装置）联锁装置（2）列车运行控制系统（又称）列车运行控制系统
2、（又称ATC系统系统Automatic Train Control)ATC(自动列车运行控制系统)ATC系统包括三个子系统：系统包括三个子系统：（1）列车自动防护（）列车自动防护（Automatic Train Protection，简称，简称ATP）（2）列车自动运行（）列车自动运行（Automatic Train Operation，简称，简称ATO）（3）列车自动监控（）列车自动监控（Automatic Train Supervision，简称，简称ATS）ATC（Automatic Train Control）ATC(自动列车运行控制系统)ATC系统控制框图 ATP 同济大学交通运输工
3、程学院功能（1）停车点防护）停车点防护（2）速度监督与超速防护）速度监督与超速防护（3）列车间隔控制）列车间隔控制（4）测速与测距）测速与测距（5）车门控制）车门控制（6）其他功能：紧急停车、给出发车命令、列车倒退控制）其他功能：紧急停车、给出发车命令、列车倒退控制 ATP 同济大学交通运输工程学院分类根据地面车上信息传输方式不同，可以分为：根据地面车上信息传输方式不同，可以分为：（1）点式）点式（2）连续式）连续式ATP 同济大学交通运输工程学院点式ATP系统该系统的主要特点：该系统的主要特点：（1）本系统可有效地实现超速防护功能）本系统可有效地实现超速防护功能（2）能给司机充分、确切的显示
4、）能给司机充分、确切的显示（3）地面应答器是无源的，且安装方便）地面应答器是无源的，且安装方便（4）安全性较高）安全性较高（5）主要缺点是信息传递是间断的）主要缺点是信息传递是间断的ATP 同济大学交通运输工程学院点式ATP系统的基本结构ATP 同济大学交通运输工程学院点式ATP系统的工作原理ATP 同济大学交通运输工程学院连续式ATP系统分类该地面车上信息传输所用的媒体分类：该地面车上信息传输所用的媒体分类：（1）有线）有线 利用轨间电缆技术利用轨间电缆技术 利用数字编码音频轨道电路技术利用数字编码音频轨道电路技术（2）无线）无线按自动闭塞的性质分类：按自动闭塞的性质分类：（1）移动闭塞）移
5、动闭塞（2）准移动闭塞）准移动闭塞 按车地之间所传输信息的内容分类：按车地之间所传输信息的内容分类：（1）速度码系统）速度码系统（2）距离码系统）距离码系统ATP 同济大学交通运输工程学院采用轨间电缆的连续式ATP系统（原理图）ATP 同济大学交通运输工程学院采用数字编码轨道电路的连续式ATP系统ATO 机车装上机车装上ATO后，就可用后，就可用2种方式运行：手动或自动种方式运行：手动或自动 司机人工驾驶司机人工驾驶+ATP系统手动驾驶系统手动驾驶 ATO系统自动驾驶系统自动驾驶+ATP系统自动驾驶系统自动驾驶ATO系统是提高城市交通列车运行水平的技术措施系统是提高城市交通列车运行水平的技术措
6、施 ATO 同济大学交通运输工程学院功能（1）停车点的目标制动）停车点的目标制动（2）打开车门）打开车门（3）列车从车站出发）列车从车站出发（4）列车加速）列车加速（5）区间内临时停车）区间内临时停车（6）限速区间）限速区间（7）司机手动驾驶及由）司机手动驾驶及由ATO系统驾驶之间可在任何时候转换系统驾驶之间可在任何时候转换（8）记录运行信息）记录运行信息ATO ATS子系统根据联锁信息，列车自动办理进路。用以指挥子系统根据联锁信息，列车自动办理进路。用以指挥和监督列车的运行。它根据列车运行计划，制定实时运行和监督列车的运行。它根据列车运行计划，制定实时运行图，指挥列车的运行，包括办理列车进路
7、，控制列车发车图，指挥列车的运行，包括办理列车进路，控制列车发车时间，改变运行区间的模式等；同时实时收集列车运行信时间，改变运行区间的模式等；同时实时收集列车运行信息及线路的各种信息，包括车次号、目的地号。由控制中息及线路的各种信息，包括车次号、目的地号。由控制中心计算机系统进行实时跟踪，并显示在中心表示盘上。心计算机系统进行实时跟踪，并显示在中心表示盘上。ATS 同济大学交通运输工程学院功能（1）集中控制功能）集中控制功能（2）集中显示功能）集中显示功能（3）列车运行时刻表管理功能）列车运行时刻表管理功能（4）运行数据记录与统计功能）运行数据记录与统计功能（5）仿真功能）仿真功能（6）监测与
8、报警功能）监测与报警功能CTCS 同济大学交通运输工程学院CTCS系统组成CTCS 同济大学交通运输工程学院CTCS应用等级 CTCS根据功能要求和设备配置划分应用等级分为根据功能要求和设备配置划分应用等级分为04级级（1）CTCS应用等级应用等级0(以下简称以下简称L0)（2）CTCS应用等级应用等级1(以下简称以下简称L1)（3）CTCS应用等级应用等级2(以下简称以下简称L2）（4）CTCS应用等级应用等级3(以下简称以下简称L3)（5）CTCS应用等级应用等级4(以下简称以下简称L4)CTCS 同济大学交通运输工程学院CTCS应用等级（1）CTCS 0级级 由通用机车信号由通用机车信号
9、+列车运行监控装置组成列车运行监控装置组成 控制模式是目标距离式控制模式是目标距离式 适用于列车最高运行速度为适用于列车最高运行速度为160km/h及以下及以下 采用四显示自动闭塞（固定闭塞方式）采用四显示自动闭塞（固定闭塞方式）CTCS 同济大学交通运输工程学院CTCS应用等级（2）CTCS 1级级 由主体机车信号由主体机车信号+加强型运行监控装置组成加强型运行监控装置组成 控制模式是目标距离式控制模式是目标距离式 面向面向160km/h及以下的区段及以下的区段 利用轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续利用轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息向列车传送控制信息
10、CTCS 同济大学交通运输工程学院CTCS应用等级（3）CTCS 2级级 基于轨道电路和点式信息设备传输信息的列车运行控基于轨道电路和点式信息设备传输信息的列车运行控 制系统制系统 采取目标距离控制模式（又称连续式一次速度控制）采取目标距离控制模式（又称连续式一次速度控制）适用于各种限速区段适用于各种限速区段 采取闭塞方式为准移动闭塞方式采取闭塞方式为准移动闭塞方式 CTCS 同济大学交通运输工程学院CTCS应用等级（4）CTCS 3级级 基于无线通信（如基于无线通信（如GSM-R）的列车运行控制系统）的列车运行控制系统 采取目标距离控制模式（又称连续式一次速度控制）采取目标距离控制模式（又称
11、连续式一次速度控制）和准移动闭塞方式和准移动闭塞方式 通过无线通信系统实现地通过无线通信系统实现地-车间连续、双向的信息传输车间连续、双向的信息传输 CTCS 同济大学交通运输工程学院CTCS应用等级（5）CTCS 4级级 完全基于无线通信（如完全基于无线通信（如GSM-R）的列车运行控制系统）的列车运行控制系统 目标距离控制模式，列车按移动闭塞或虚拟闭塞方式运行目标距离控制模式，列车按移动闭塞或虚拟闭塞方式运行 由地面无线闭塞中心（由地面无线闭塞中心（RBC）和车载设备完成列车占用检）和车载设备完成列车占用检测及完整性检查，点式信息设备提供列车用于测距修正的定测及完整性检查，点式信息设备提供
12、列车用于测距修正的定位基准信息位基准信息 CTCS 同济大学交通运输工程学院CTCS应用等级对照 CBTC(基于无线通信的列车控制系统)一、一、CBTC概述概述 二、二、CBTC的基本原理的基本原理 三、三、CBTC通信技术现状通信技术现状四、四、CBTC中相关技术和规范中相关技术和规范 CBTC 同济大学交通运输工程学院CBTC概述CBTC：利用高精度的列车定位（不依赖于轨道电路），：利用高精度的列车定位（不依赖于轨道电路），双向连续、大容量的车双向连续、大容量的车-地数据通信，车载、地面的安全地数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统功能处理器实现的一种连续自动列
13、车控制系统 CBTC与传统基于轨道电路的列车控制系统的比较与传统基于轨道电路的列车控制系统的比较 CBTC 同济大学交通运输工程学院CBTC的基本原理（系统框图）CBTC 同济大学交通运输工程学院CBTC的基本原理（系统基本原理）CBTC 同济大学交通运输工程学院CBTC通信技术现状 CBTC中列车与地面之间信息传输方式主要包括：中列车与地面之间信息传输方式主要包括：（1）查询）查询/应答器应答器 （2）轨道间交叉回线）轨道间交叉回线(LOOP)（3）漏泄电缆）漏泄电缆 （4）GSM-R(Global System for Mobile Communication-Rail)（5）GPRS CBTC 同济大学交通运输工程学院CBTC中相关技术和规范 CBTC中相关技术和规范包括：列车位置和速度检测、中相关技术和规范包括：列车位置和速度检测、双向数据传输、列车完整性检测、断轨检测等。双向数据传输、列车完整性检测、断轨检测等。IEEE相关标准相关标准