鐵路與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)比較和展望[權(quán)威資料]

鐵路與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)比較和展望 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 【摘要】鐵路是我們常用的交通工具之一。在經(jīng)濟發(fā)達城市，城市軌道交通開始盛行。本文對兩者進行比較分析，以供借鑒和參考。 【關(guān)鍵詞】鐵路；城市軌道；相同；區(qū)別；展望 F530 A 一、前言 鐵路和城市軌道都是軌道交通工具，但是兩者具有一定的區(qū)別和聯(lián)系，本文將進行詳細分析。 二、城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用狀況 二十世紀八十年代末加拿大溫哥華的天車（ skytrain）軌道交通信號系統(tǒng)首個通信列車控制系統(tǒng) CBTC（ communicationbasedtraincontrolsystem）投入商業(yè)運營， CBTC 是基于通信的列車控制系統(tǒng)，是一種連續(xù)的列車自動控制系統(tǒng)，采用高精度的列車定位，獨立于軌道電路，連續(xù)、大容量、雙向車 -地數(shù)據(jù)通信，車載及軌旁處理器能夠?qū)嵤┌踩δ艿男盘柨刂葡到y(tǒng)。 CBTC 系統(tǒng)已引起城市軌道交通建設(shè)的重視，但廣泛采用 CBTC 信號系統(tǒng)還是在上世紀末開始。因為 CBTC 信號系統(tǒng)的自動化程度高、 軌旁設(shè)備少、運營能力大和高安全性及高可靠性已逐步得到認可。因此，自二十世紀末以來，國外軌道交通信號系統(tǒng)的建設(shè)和改造項目幾乎都采用了 CBTC 系統(tǒng)，國內(nèi)近幾年建設(shè)的項目也都采用了 CBTC 信號系統(tǒng)。正是由于CBTC 系統(tǒng)與基于軌道電路的傳統(tǒng)信號系統(tǒng)相比的諸多優(yōu)點和優(yōu)勢， CBTC 系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用正在朝著互聯(lián)互通和兼容性的方向發(fā)展，在軌道交通建設(shè)和改造過程中廣泛采用， CBTC 系統(tǒng)代表著城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展方向。 三、鐵路與城市軌道交通列車速度自動控制系統(tǒng)的主要相同點 鐵路與城市軌道交通 ATP 系 統(tǒng) ,盡管因列車運行速度和行車間隔的要求不同而存在一些差異 ,但在很多方面還是相同的。 1、停車點防護 安全停車點是基于危險點定義的 ,危險點是列車超越后可能發(fā)生危險的點。停車點有時即是危險點 ,通常在停車點前方設(shè)置一段防護段 ,ATP 系統(tǒng)計算得出的緊急制動曲線即以該防護段為基礎(chǔ) ,保證列車不超越防護段。有時也可在防護段設(shè)置一列車滑行速度值 ,如 5km/h。根據(jù)需要 ,列車可在此基礎(chǔ)上加速 ,或者停在危險點前方。 2、列車間隔控制 列車間隔控制是一種保證行車安全 (防止兩列車發(fā)生尾追事故 )、提高運行效率 (使兩列車的時間間隔最短 )的信號技術(shù)。目前 ,由于鐵路線路條件、列車種類、行車組織方式和對通過能力要求的差別 ,列控系統(tǒng)也各不一樣。一般列車運行控制系統(tǒng)可分為 2 個檔次 :第 1 檔次是以一般軌道電路為基礎(chǔ) ,按固定閉塞方式實現(xiàn)列車速度分級控制 ,即以當前閉塞分區(qū)出口為目標點 ,按速度等級生成速度防護曲線 ；第 2 檔次則是以數(shù)字編碼軌道電路為基礎(chǔ) ,按一次制動模式控制列車。城市軌道交通列控系統(tǒng)一般采用的都是一次模式曲線。 3、速度監(jiān)督與超速防護 ATP 的速度限制分為 2 種 :一種是固定速度限制 ,如區(qū) 間最大允許速度 (取決于線路參數(shù) ),列車最大允許速度 (取決于列車的物理特性 )；另一種是臨時性的速度限制 ,例如線路維修、施工時臨時設(shè)置的速度限制。 ATP 系統(tǒng)始終嚴密監(jiān)視這類速度限制不被超越 ,一旦超過 ,先做告警 ,后啟動緊急制動 ,并做記錄。 4、測速與測距 高速鐵路和城市軌道交通的列車速度自動控制系統(tǒng) ,都具有測速與測距功能。 ATP 系統(tǒng)利用裝在輪軸上的測速傳感器測量列車的即時速度 ,并在駕駛室內(nèi)顯示。 ATP 系統(tǒng)的列車定位是以軌道電路為基礎(chǔ)的 ,而對軌道電路內(nèi)的運行距離測量 ,則可依賴于所記錄的車輪轉(zhuǎn)數(shù)及 預(yù)知的車輪直徑加以轉(zhuǎn)換。 四、鐵路信號系統(tǒng)與城市軌道交通信號系統(tǒng)的區(qū)別 城市軌道交通信號系統(tǒng)和鐵路信號系統(tǒng)在基本控制原理、信息傳輸方式等方面都有相同或相似的地方，但兩者的終極控制理念還是有很大差異 :城市軌道交通更注重行車密度，把握列車的追蹤間隔是控制的核心，而鐵路信號系統(tǒng)不僅要縮短列車追蹤間隔 (這個間隔遠比城軌的大 )，更關(guān)鍵的是提高運行速度，增大運營能力。所以兩種信號系統(tǒng)的區(qū)別遠遠多于共同點。以下作簡要分析。 1、鐵路信號系統(tǒng)和城軌信號系統(tǒng)的發(fā)展淵源不同 鐵路信號系統(tǒng) 其起始技術(shù)大多來源于自主發(fā)展，基本設(shè)備均國產(chǎn)化有自己的知識產(chǎn)權(quán)，就是目前的高鐵技術(shù)也已經(jīng)通過引進 消化 改進 自主創(chuàng)新達到了很大程度的國產(chǎn)化，基本上達到了制式統(tǒng)一、體系完整，產(chǎn)品配套已經(jīng)有自己獨立的科研、教育、設(shè)計、生產(chǎn)制造、施工維護隊伍，這就是具有中國特色的一整套完備的鐵路信號系統(tǒng)。而城軌信號系統(tǒng)基本上都是全套引進國外先進技術(shù)，還沒有完全從引進消化發(fā)展到自主創(chuàng)新的階段，城市軌道交通信號系統(tǒng)的自主研發(fā)才蹣跚起步，目前還沒有一套具有自主產(chǎn)權(quán)的信號系統(tǒng)，也沒有形成行業(yè)完備的技術(shù)規(guī)范和標準。 2、信號系統(tǒng)的構(gòu)成方式不同 城市軌道信號系統(tǒng)主要是 ATC 系統(tǒng)和車輛段聯(lián)鎖系統(tǒng)組成， ATC(ATSATOATP 三個系統(tǒng)組成 )系統(tǒng)主要保證正線列車的運行控制，完成系統(tǒng)信息檢測、運行防護和列車運行方式的控制，而城軌車輛段類似于鐵路的區(qū)段站，其行車組織工作主要包括編解、接發(fā)及調(diào)車，因而，城軌交通車輛段的信號設(shè)備遠多于其他車站，通常獨立采用一套聯(lián)鎖裝置。除車輛段外，其他車站的行車組織作業(yè)既單純又簡單，所以在聯(lián)鎖車站上的信號燈也僅有 3 種顏色、 4 種含義。 鐵路信號系統(tǒng)包括車站聯(lián)鎖設(shè)備、區(qū)間閉塞設(shè) 備及編組站駝峰控制系統(tǒng)及列車運行自動控制系統(tǒng)等組成，其設(shè)備的復(fù)雜性和控制的各自為政導(dǎo)致技術(shù)的更新達不到步調(diào)一致，使整個系統(tǒng)不容易整合。 3、信號設(shè)備的布局及應(yīng)用的差異，導(dǎo)致聯(lián)鎖關(guān)系的難易程度不同 （ 1）信號機的布局及顯示 在城軌中信號機一般設(shè)置在線路右側(cè)，大都采用 LED信號機，列車信號基本上有紅綠黃三色顯示，城軌中大多數(shù)信號機均設(shè)置在車輛段。不同于鐵路信號的左向行車制，大都采用色燈信號機，信號顯示組合多樣，含義復(fù)雜，時速200km/h 高速鐵路，均取消了區(qū)間地面信號機，車載速度顯 示成為列車運行的憑證。這點和城軌到有相似之處。列車自動運行控制系統(tǒng)對于提高運輸效率、保障高速鐵路列車運行安全將具有非常重要的意義。 （ 2）道岔控制 目前高速鐵路在正線上采用大號碼可動心軌道岔，需要多點多臺轉(zhuǎn)轍機牽引，并采用復(fù)合鎖閉 (內(nèi)鎖閉和外鎖閉 )技術(shù)。聯(lián)鎖中需設(shè)有特殊電路控制，并要求列車速度控制系統(tǒng)應(yīng)具有防止列車超速通過道岔的功能，從這一點上說，高速鐵路應(yīng)較城市軌道交通復(fù)雜。城市軌道交通因為對速度要求較低另外有地域范圍限制，正線一般采用 9 號道岔，車輛段 (停車場 )一般采用 7 號道岔，如果正 線上采用的是 9 號 AT道岔 (彈性可彎道岔 )時才需要兩個牽引點，即一組道岔需要兩臺轉(zhuǎn)轍機牽引。 （ 3）聯(lián)鎖方式 鐵路與城市軌道交通信號系統(tǒng)相比，有一個顯著的不同，那就是城市軌道交通一般車站沒有分支 (折返站除外 )，不設(shè)道岔，從而也不設(shè)地面信號機，僅在少數(shù)的有岔聯(lián)鎖站和車輛段才布局道岔和地面信號機，所以聯(lián)鎖設(shè)備的監(jiān)控對象遠遠少于鐵路車站的監(jiān)控對象，城軌車站 (折返站除外 )全部的作業(yè)就是旅客的乘降，作業(yè)形式單調(diào)，聯(lián)鎖關(guān)系簡單。 5、中斷站 高速鐵路由于站間距較長，無法滿足信息傳輸 的要求，往往需在區(qū)間增加設(shè)置區(qū)間信號無人值守中繼站，一個中繼站一般只可以管理區(qū)域內(nèi)的 256 個環(huán)線。而城市軌道交通則不需設(shè)置。 五、鐵路與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)展望 目前 ,我國高速鐵路的發(fā)展尚處在起步階段 ,若將城市軌道交通的一些成熟的信號技術(shù)移植到高速鐵路中 ,將大大促進高速鐵路信號技術(shù)的發(fā)展。通過前面的比較不難看出 ,高速鐵路具有閉塞分區(qū)長 ,行車速度快、聯(lián)鎖及道岔控制復(fù)雜等特點 ,所以高速鐵路應(yīng)針對自己的特點在城市軌道交通列車運行控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行改造和創(chuàng)新。 可喜的是 ,近幾年來 ,三大干線相繼開行了最高時速達140160km/h 的旅客列車 ,繁忙干線全面提速取得了歷史性進展。我國正在建設(shè)時速 200km/h 的秦沈客運專線以及即將建設(shè)時速 300km/h 以上的京滬高速鐵路 ,均取消了區(qū)間地面信號機 ,車載速度顯示成為列車運行的憑證。列車自動運行控制系統(tǒng)對于提高運輸效率、保障高速鐵路列車運行安全將具有非常重要的意義。 六、結(jié)束語 綜合兩者的比較分析我們不難發(fā)現(xiàn)，城市軌道交通和鐵路共軌運行是當前城市交通發(fā)展的趨勢，鐵路和城市軌道交通的合并統(tǒng)一將成為大的趨勢。 參考文 獻 : 1傅世善青藏鐵路信號系統(tǒng)方案的研究 J中國鐵路， 2002(3):47 49 2張超，董得存基于無線通信的列車控制系統(tǒng) J城市軌道交通研究， 2006(3):75 77 3湯建國青藏鐵路基于 GPS 和 GSM-R 的列車運行控制系統(tǒng)分析 J交通運輸系統(tǒng)工程與信息，2010(2):190 194 文檔資料：鐵路與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)比較和展望 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :提高建筑工程 管理及施工質(zhì)量控制的有效策略 討論結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計在房屋建筑中的應(yīng)用 討論工民建工程中的基坑支護施工技術(shù) 淺析地鐵隧道土壓平衡盾構(gòu)脫困技術(shù) 討論建筑給排水管道安裝施工技術(shù) 探討房屋建筑施工管理的優(yōu)化措施 討論工程造價在建筑工程管理技術(shù)中的應(yīng)用 探析水利水電工程施工技術(shù)現(xiàn)狀及改進 探討道路橋梁施工管理中存在的問題及解決方法 探討綠色施工在裝飾裝修工程中的重要性 探討建筑安裝工程造價審核的