城市軌道交通安全保障系統(tǒng)

1、2 城市軌道交通安全保障系統(tǒng)12思考題實訓(xùn)任務(wù)課程回顧123了解城市軌道交通安全保障系統(tǒng)的整體構(gòu)成熟悉城市各個軌道交通安全技術(shù)保障系統(tǒng)的作用熟悉城市軌道交通安全教育保障系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容2.1了解城市軌道交通安全保障系統(tǒng) 定義指的是配置在運營系統(tǒng)上，起保障運營安全作用的所有方法和手段的綜合，其一方面要保證運營系統(tǒng)內(nèi)人員和設(shè)備的安全性，另一方面要保證運營系統(tǒng)不會受外部環(huán)境的威脅。要素人員/環(huán)境/設(shè)備系統(tǒng)安全總體管理子系統(tǒng)、安全對象管理子系統(tǒng)2.1.1安全總體管理子系統(tǒng) 安全組織 安全法制 安全信息 安全技術(shù) 安全教育 安全資金2.1.2安全對象管理子系統(tǒng) 人員安全保障子系統(tǒng) 設(shè)備安全保障子系統(tǒng) 環(huán)

2、境安全保障子系統(tǒng)2.1.2安全對象管理子系統(tǒng)人員安全保障子系統(tǒng)人員安全保障包括提高人員安全素質(zhì)和加強人員安全管理提高人員安全素質(zhì)措施：崗位安全教育和培訓(xùn)加強人員安全管理措施：加強安全勞動管理、員工生活管理、員工行為管理2.1.2安全對象管理子系統(tǒng)設(shè)備安全保障子系統(tǒng)設(shè)備安全設(shè)計設(shè)備保養(yǎng)、檢修和更換設(shè)備狀態(tài)及工作情況的檢測和監(jiān)控管理設(shè)備的故障安全對策2.1.2安全對象管理子系統(tǒng)環(huán)境安全保障子系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境內(nèi)部：作業(yè)環(huán)境、內(nèi)部社會環(huán)境外部：自然環(huán)境、社會環(huán)境2.2 認(rèn)識城市軌道交通安全技術(shù)保障系統(tǒng) 2.2.1列車自動控制系統(tǒng)（ATC） 定義：能實現(xiàn)行車指揮和列車運行自動化，能最大限度地保證列

3、車行車安全，提高運輸效率，減輕運營人員的勞動強度，發(fā)揮城市軌道交通的通過能力。 包含三個子系統(tǒng):ATO/ATP/ATS2.2.1列車自動控制系統(tǒng)（ATC）請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。2.2.1列車自動控制系統(tǒng)列車自動控制系統(tǒng)列車自動控制系統(tǒng)（列車自動控制系統(tǒng)（Automatic Train ControlAutomatic Train Control，簡稱，簡稱ATCATC）組成，）組成，ATCATC系統(tǒng)包系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng)：括三個子系統(tǒng)： 列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（Automatic Train SupervisionAutoma

4、tic Train Supervision，簡稱，簡稱ATSATS） 列車自動防護子系統(tǒng)（列車自動防護子系統(tǒng)（Automatic Train ProtectionAutomatic Train Protection，簡稱，簡稱ATPATP） 列車自動運行系統(tǒng)（列車自動運行系統(tǒng)（Automatic Train OperationAutomatic Train Operation，簡稱，簡稱ATOATO） 三個子系統(tǒng)通過信息交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)地面控制與車上控制結(jié)三個子系統(tǒng)通過信息交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)地面控制與車上控制結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制結(jié)合，構(gòu)成一個以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指揮、

5、合、現(xiàn)地控制與中央控制結(jié)合，構(gòu)成一個以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指揮、運行調(diào)整以及列車駕駛自動化等功能為一體的列車自動控制系統(tǒng)。運行調(diào)整以及列車駕駛自動化等功能為一體的列車自動控制系統(tǒng)。 一、列車自動控制系統(tǒng)（ATC）分類1 1、按閉塞布點方式：可分為固定式和移動式。固定閉塞方式中按控制方式，、按閉塞布點方式：可分為固定式和移動式。固定閉塞方式中按控制方式，又可分為速度碼模式（臺階式）和目標(biāo)距離碼模式（曲線式）。又可分為速度碼模式（臺階式）和目標(biāo)距離碼模式（曲線式）。 2 2、按機車信號傳輸方式：可分為連續(xù)式和點式。、按機車信號傳輸方式：可分為連續(xù)式和點式。 3 3、按各系統(tǒng)設(shè)備所處地域可分為：控

6、制中心子系統(tǒng)、車站及軌旁子系統(tǒng)、按各系統(tǒng)設(shè)備所處地域可分為：控制中心子系統(tǒng)、車站及軌旁子系統(tǒng)、車載設(shè)備子系統(tǒng)、車場子系統(tǒng)。車載設(shè)備子系統(tǒng)、車場子系統(tǒng)。 二、固定閉塞ATC系統(tǒng)固定閉塞固定閉塞ATCATC系統(tǒng)是指基于傳統(tǒng)軌道電路的自動閉塞方式，閉塞分區(qū)按線路條系統(tǒng)是指基于傳統(tǒng)軌道電路的自動閉塞方式，閉塞分區(qū)按線路條件經(jīng)牽引計算來確定，一旦劃定將固定不變。列車以閉塞分區(qū)為最小行車間件經(jīng)牽引計算來確定，一旦劃定將固定不變。列車以閉塞分區(qū)為最小行車間隔，隔，ATCATC系統(tǒng)根據(jù)這一特點實現(xiàn)行車指揮和列車運行的自動控制。固定閉塞系統(tǒng)根據(jù)這一特點實現(xiàn)行車指揮和列車運行的自動控制。固定閉塞ATCATC系統(tǒng)又

7、可分為速度碼模式和目標(biāo)距離碼模式。系統(tǒng)又可分為速度碼模式和目標(biāo)距離碼模式。 1 1、 速度碼模式（臺階式）速度碼模式（臺階式） 如北京地鐵和上海地鐵如北京地鐵和上海地鐵1 1號線分別引進的英國西屋公司和美國號線分別引進的英國西屋公司和美國GRSGRS公司的公司的ATCATC系統(tǒng)均屬此類系統(tǒng)均屬此類ATCATC系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬2020世紀(jì)世紀(jì)70708080年代的產(chǎn)年代的產(chǎn)品，技術(shù)成熟、造價較低，但因閉塞分區(qū)長度的設(shè)計受限于最不利線路品，技術(shù)成熟、造價較低，但因閉塞分區(qū)長度的設(shè)計受限于最不利線路條件和最低列車性能，不利于提高線路運輸效率。固定閉塞速度碼模式條件和最低列車性能，不利于提

8、高線路運輸效率。固定閉塞速度碼模式ATCATC是基于普通音頻軌道電路，軌道電路傳輸信息量少，對應(yīng)每個閉塞是基于普通音頻軌道電路，軌道電路傳輸信息量少，對應(yīng)每個閉塞分區(qū)只能傳送一個信息代碼，從控制方式可分成入口控制和出口控制兩分區(qū)只能傳送一個信息代碼，從控制方式可分成入口控制和出口控制兩種，從軌道電路類型劃分可分為有絕緣和無絕緣軌道電路兩種。種，從軌道電路類型劃分可分為有絕緣和無絕緣軌道電路兩種。 以出口防護方式為例，軌道電路傳輸?shù)男畔⒓丛搮^(qū)段所規(guī)定的出以出口防護方式為例，軌道電路傳輸?shù)男畔⒓丛搮^(qū)段所規(guī)定的出口速度命令碼，當(dāng)列車運行的出口速度大于本區(qū)段的出口命令碼所規(guī)定口速度命令碼，當(dāng)列車運行的

9、出口速度大于本區(qū)段的出口命令碼所規(guī)定的速度時，車載設(shè)備便對列車實施懲罰性制動，以保證列車運行的安全的速度時，車載設(shè)備便對列車實施懲罰性制動，以保證列車運行的安全。由于列車監(jiān)控采用出口檢查方式，為保證列車安全追蹤運行，需要一。由于列車監(jiān)控采用出口檢查方式，為保證列車安全追蹤運行，需要一個完整的閉塞分區(qū)作為列車的安全保護距離，限制了線路通過能力的進個完整的閉塞分區(qū)作為列車的安全保護距離，限制了線路通過能力的進一步提高和發(fā)揮。能提供此類產(chǎn)品的公司有：英國一步提高和發(fā)揮。能提供此類產(chǎn)品的公司有：英國WSLWSL公司、美國公司、美國GRSGRS公公司、法國司、法國ALSTOMALSTOM公司、德國公司、

10、德國SIEMENZSIEMENZ公司等。公司等。 2 2、 目標(biāo)距離碼模式（曲線式）目標(biāo)距離碼模式（曲線式） 目標(biāo)距離碼模式一般采用音頻數(shù)字軌道電路或音頻軌道電路加電纜環(huán)線目標(biāo)距離碼模式一般采用音頻數(shù)字軌道電路或音頻軌道電路加電纜環(huán)線或音頻軌道電路加應(yīng)答器，具有較大的信息傳輸量和較強的抗干擾能力。通或音頻軌道電路加應(yīng)答器，具有較大的信息傳輸量和較強的抗干擾能力。通過音頻數(shù)字軌道電路發(fā)送設(shè)備或應(yīng)答器向車載設(shè)備提供目標(biāo)速度、目標(biāo)距離過音頻數(shù)字軌道電路發(fā)送設(shè)備或應(yīng)答器向車載設(shè)備提供目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路狀態(tài)（曲線半徑、坡道等數(shù)據(jù)）等信息，車載設(shè)備結(jié)合固定的車輛性、線路狀態(tài)（曲線半徑、坡道等數(shù)據(jù)）等

11、信息，車載設(shè)備結(jié)合固定的車輛性能數(shù)據(jù)計算出適合于列車運行的目標(biāo)距離速度模式曲線（最終形成一段曲線能數(shù)據(jù)計算出適合于列車運行的目標(biāo)距離速度模式曲線（最終形成一段曲線控制方式），保證列車在目標(biāo)距離速度模式曲線下有序運行。不僅增強了列控制方式），保證列車在目標(biāo)距離速度模式曲線下有序運行。不僅增強了列車運行的舒適度，而且列車追蹤運行的最小安全間隔縮短為安全保護距離，車運行的舒適度，而且列車追蹤運行的最小安全間隔縮短為安全保護距離，有利于提高線路的通過能力。如上海地鐵有利于提高線路的通過能力。如上海地鐵2 2號線引進美國號線引進美國US&SUS&S公司、明珠線引公司、明珠線引進法國進法國

12、ALSTOMALSTOM公司和廣州地鐵公司和廣州地鐵1 1、2 2號線引進德國西門子公司的號線引進德國西門子公司的ATCATC系統(tǒng)均屬此系統(tǒng)均屬此類。類。 三、移動閉塞ATC系統(tǒng) 移動閉塞方式的移動閉塞方式的ATCATC系統(tǒng)通常采用無線通信、地面交叉感應(yīng)環(huán)線、波導(dǎo)等媒體，向列控系統(tǒng)通常采用無線通信、地面交叉感應(yīng)環(huán)線、波導(dǎo)等媒體，向列控車載設(shè)備傳遞信息。列車安全間隔距離是根據(jù)最大允許車速、當(dāng)前停車點位置、線路等信息車載設(shè)備傳遞信息。列車安全間隔距離是根據(jù)最大允許車速、當(dāng)前停車點位置、線路等信息計算得出，信息被循環(huán)更新，以保證列車不間斷收到即時信息。計算得出，信息被循環(huán)更新，以保證列車不間斷收到即

13、時信息。 移動閉塞移動閉塞ATCATC系統(tǒng)是利用列車和地面間的雙向數(shù)據(jù)通信設(shè)備，使地面信號設(shè)備可以得到系統(tǒng)是利用列車和地面間的雙向數(shù)據(jù)通信設(shè)備，使地面信號設(shè)備可以得到每一列車連續(xù)的位置信息，并距此計算出每一列車的運行權(quán)限，動態(tài)更新發(fā)送給列車，列車每一列車連續(xù)的位置信息，并距此計算出每一列車的運行權(quán)限，動態(tài)更新發(fā)送給列車，列車根據(jù)接收到的運行權(quán)限和自身的運行狀態(tài)，計算出列車運行的速度曲線，實現(xiàn)精確的定點停根據(jù)接收到的運行權(quán)限和自身的運行狀態(tài)，計算出列車運行的速度曲線，實現(xiàn)精確的定點停車，實現(xiàn)完全防護的列車雙向運行模式，更有利于線路通過能力的充分發(fā)揮。車，實現(xiàn)完全防護的列車雙向運行模式，更有利于線

14、路通過能力的充分發(fā)揮。 移動閉塞移動閉塞ATCATC系統(tǒng)在我國還未有應(yīng)用實例，國外能提供此類系統(tǒng)的公司有：阿爾卡特公司系統(tǒng)在我國還未有應(yīng)用實例，國外能提供此類系統(tǒng)的公司有：阿爾卡特公司交叉感應(yīng)電纜作為傳輸媒介的交叉感應(yīng)電纜作為傳輸媒介的ATCATC系統(tǒng)，在加拿大溫哥華系統(tǒng)，在加拿大溫哥華“天車線天車線”和香港和香港KCRCKCRC西部鐵路等西部鐵路等應(yīng)用，技術(shù)比較成熟，但交叉感應(yīng)軌間電纜給線路日常養(yǎng)護帶來不便；美國哈蒙公司基于擴應(yīng)用，技術(shù)比較成熟，但交叉感應(yīng)軌間電纜給線路日常養(yǎng)護帶來不便；美國哈蒙公司基于擴頻電臺通信的移動閉塞應(yīng)用在舊金山頻電臺通信的移動閉塞應(yīng)用在舊金山BARTBART線，其系

15、統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運用尚不成熟；阿爾斯通公線，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運用尚不成熟；阿爾斯通公司基于波導(dǎo)傳輸信息的移動閉塞正在新加坡西北線試驗段安裝調(diào)試。司基于波導(dǎo)傳輸信息的移動閉塞正在新加坡西北線試驗段安裝調(diào)試。四、信號系統(tǒng)基本功能四、信號系統(tǒng)基本功能1 1、 列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)（列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)（ATSATS） ATSATS系統(tǒng)由控制中心、車站、車場以及車載設(shè)備組成。系統(tǒng)由控制中心、車站、車場以及車載設(shè)備組成。ATSATS系統(tǒng)在系統(tǒng)在ATPATP系統(tǒng)的支持下完成對系統(tǒng)的支持下完成對列車運行的自動監(jiān)控，實現(xiàn)以下基本功能：列車運行的自動監(jiān)控，實現(xiàn)以下基本功能：（1 1）通過）通過ATSATS車站設(shè)備，能夠

16、采集軌旁及車載車站設(shè)備，能夠采集軌旁及車載ATPATP提供的軌道占用狀態(tài)、進路狀態(tài)、列車運提供的軌道占用狀態(tài)、進路狀態(tài)、列車運行狀態(tài)以及信號設(shè)備故障等控制和監(jiān)督列車運行的基礎(chǔ)信息。行狀態(tài)以及信號設(shè)備故障等控制和監(jiān)督列車運行的基礎(chǔ)信息。（2 2）根據(jù)聯(lián)鎖表、計劃運行圖及列車位置，自動生成輸出進路控制命令，傳送至車站聯(lián)鎖）根據(jù)聯(lián)鎖表、計劃運行圖及列車位置，自動生成輸出進路控制命令，傳送至車站聯(lián)鎖設(shè)備，設(shè)置列車進路、控制列車停站時分。設(shè)備，設(shè)置列車進路、控制列車停站時分。（3 3）列車識別跟蹤、傳遞和顯示功能。系統(tǒng)能自動完成正線區(qū)段內(nèi)列車識別號（服務(wù)號、）列車識別跟蹤、傳遞和顯示功能。系統(tǒng)能自動完成

17、正線區(qū)段內(nèi)列車識別號（服務(wù)號、目的地號、車體號）跟蹤，列車識別號可由中央目的地號、車體號）跟蹤，列車識別號可由中央ATSATS自動生成或調(diào)度員人工設(shè)定、修改，也自動生成或調(diào)度員人工設(shè)定、修改，也可由列車經(jīng)車可由列車經(jīng)車地通信向地通信向ATSATS發(fā)送識別號等信息。發(fā)送識別號等信息。（4 4）列車計劃與實跡運行圖的比較和計算機輔助調(diào)度功能。能根據(jù)列車運行實際的偏離情）列車計劃與實跡運行圖的比較和計算機輔助調(diào)度功能。能根據(jù)列車運行實際的偏離情況，自動生成調(diào)整計劃供調(diào)度員參考或自動調(diào)整列車停站時分，控制發(fā)車時間。況，自動生成調(diào)整計劃供調(diào)度員參考或自動調(diào)整列車停站時分，控制發(fā)車時間。（5 5）ATSA

18、TS中央故障情況下的降級處理，由調(diào)度員人工介入設(shè)置進路，對列車運行進行調(diào)整，中央故障情況下的降級處理，由調(diào)度員人工介入設(shè)置進路，對列車運行進行調(diào)整，由由ATSATS車站完成自動進路或根據(jù)列車識別號進行自動信號控制，由車站人工進行進路控制。車站完成自動進路或根據(jù)列車識別號進行自動信號控制，由車站人工進行進路控制。（6 6）在計算機輔助下完成對列車基本運行圖的編制及管理，并具有較強的人）在計算機輔助下完成對列車基本運行圖的編制及管理，并具有較強的人工介入能力。通過設(shè)在車輛段的終端，向車輛段管理及行車人員提供必要的工介入能力。通過設(shè)在車輛段的終端，向車輛段管理及行車人員提供必要的信息，以便編制車輛運

19、用計劃和行車計劃。信息，以便編制車輛運用計劃和行車計劃。（7 7）列車運行顯示屏及調(diào)度臺顯示器，能對軌道區(qū)段、道岔、信號機和在線）列車運行顯示屏及調(diào)度臺顯示器，能對軌道區(qū)段、道岔、信號機和在線運行列車等進行監(jiān)視，能在行調(diào)工作站上給出設(shè)備故障報警及故障源提示。運行列車等進行監(jiān)視，能在行調(diào)工作站上給出設(shè)備故障報警及故障源提示。（8 8）能在中央專用設(shè)備上提供模擬和演示功能，用于培訓(xùn)及參觀。能自動進）能在中央專用設(shè)備上提供模擬和演示功能，用于培訓(xùn)及參觀。能自動進行運行報表統(tǒng)計，并根據(jù)要求進行顯示打印。行運行報表統(tǒng)計，并根據(jù)要求進行顯示打印。（9 9）能在車站控制模式下與計算機聯(lián)鎖設(shè)備結(jié)合，將部分或所

20、有信號機置于）能在車站控制模式下與計算機聯(lián)鎖設(shè)備結(jié)合，將部分或所有信號機置于自動模式狀態(tài)。自動模式狀態(tài)。（1010）向通信無線、廣播、旅客向?qū)到y(tǒng)提供必要的信息。）向通信無線、廣播、旅客向?qū)到y(tǒng)提供必要的信息。 2 、列車自動防護子系統(tǒng)（ATP） ATP ATP系統(tǒng)由地面設(shè)備、車載設(shè)備組成，監(jiān)督列車在安全速度下運行，確保系統(tǒng)由地面設(shè)備、車載設(shè)備組成，監(jiān)督列車在安全速度下運行，確保列車一旦超過規(guī)定速度，立即施行制動，主要實現(xiàn)以下功能：列車一旦超過規(guī)定速度，立即施行制動，主要實現(xiàn)以下功能：（1 1）自動連續(xù)地對列車位置進行檢測，并向列車發(fā)送必要的速度、距離、線）自動連續(xù)地對列車位置進行檢測，并向列

21、車發(fā)送必要的速度、距離、線路條件等信息，以確定列車運行的最大安全速度。提供列車速度保護，在列路條件等信息，以確定列車運行的最大安全速度。提供列車速度保護，在列車超速時提供常用制動或緊急制動，保證前行與后續(xù)列車之間的安全間隔，車超速時提供常用制動或緊急制動，保證前行與后續(xù)列車之間的安全間隔，滿足正向行車時的設(shè)計行車間隔和折返間隔。對反向運行列車能進行滿足正向行車時的設(shè)計行車間隔和折返間隔。對反向運行列車能進行ATPATP防護防護。（2 2）確保列車進路正確及列車的運行安全。確保同一徑路上的不同列車之間）確保列車進路正確及列車的運行安全。確保同一徑路上的不同列車之間具有足夠的安全距離，以及等防止列

22、車側(cè)面沖撞。具有足夠的安全距離，以及等防止列車側(cè)面沖撞。（3 3）防止列車超速運行，保證列車速度不超過線路、道岔、車輛等規(guī)定的允）防止列車超速運行，保證列車速度不超過線路、道岔、車輛等規(guī)定的允許速度。許速度。（4 4）為列車車門的開啟提供安全、可靠的信息。）為列車車門的開啟提供安全、可靠的信息。 （5 5）根據(jù)聯(lián)鎖設(shè)備提供的進路上軌道區(qū)間運行方向，確定相應(yīng)軌）根據(jù)聯(lián)鎖設(shè)備提供的進路上軌道區(qū)間運行方向，確定相應(yīng)軌道電路發(fā)碼方向。道電路發(fā)碼方向。（6 6）任何車）任何車地通信中斷以及列車的非預(yù)期移動（含退行）、任地通信中斷以及列車的非預(yù)期移動（含退行）、任何列車完整性電路的中斷、列車超速（含臨時限

23、速）、車載設(shè)備何列車完整性電路的中斷、列車超速（含臨時限速）、車載設(shè)備故障等均將產(chǎn)生安全性制動。故障等均將產(chǎn)生安全性制動。（7 7）實現(xiàn)與）實現(xiàn)與ATSATS的接口和有關(guān)的交換信息。的接口和有關(guān)的交換信息。（8 8）系統(tǒng)的自診斷、故障報警、記錄。）系統(tǒng)的自診斷、故障報警、記錄。（9 9）列車的實際速度、推薦速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等信息的）列車的實際速度、推薦速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等信息的記錄和顯示。具有人工或自動輪徑磨耗補償功能。記錄和顯示。具有人工或自動輪徑磨耗補償功能。3、 列車自動駕駛子系統(tǒng)（ATO） ATO ATO子系統(tǒng)是控制列車自動運行的設(shè)備，由車載設(shè)備和子系統(tǒng)是控制列車自動運行

24、的設(shè)備，由車載設(shè)備和地面設(shè)備組成，在地面設(shè)備組成，在ATPATP系統(tǒng)的保護下，根據(jù)系統(tǒng)的保護下，根據(jù)ATSATS的指令實現(xiàn)列車運的指令實現(xiàn)列車運行的自動駕駛、速度的自動調(diào)整、列車車門控制。行的自動駕駛、速度的自動調(diào)整、列車車門控制。（1 1）自動完成對列車的啟動、牽引、巡航、惰行和制動的控制）自動完成對列車的啟動、牽引、巡航、惰行和制動的控制，以較高的速度進行追蹤運行和折返作業(yè)，確保達(dá)到設(shè)計間隔及，以較高的速度進行追蹤運行和折返作業(yè)，確保達(dá)到設(shè)計間隔及旅行速度。旅行速度。（2 2）在）在ATSATS監(jiān)控范圍的入口及各站停車區(qū)域（含折返線、停車線監(jiān)控范圍的入口及各站停車區(qū)域（含折返線、停車線）進

25、行車）進行車地通信，將列車有關(guān)信息傳送至地通信，將列車有關(guān)信息傳送至ATSATS系統(tǒng)，以便于系統(tǒng)，以便于ATSATS系統(tǒng)對在線列車進行監(jiān)控。系統(tǒng)對在線列車進行監(jiān)控。（3 3）控制列車按照運行圖進行運行，達(dá)到節(jié)能及自動調(diào)整列車）控制列車按照運行圖進行運行，達(dá)到節(jié)能及自動調(diào)整列車運行的目的。運行的目的。（4 4）ATOATO自動駕駛時實現(xiàn)車站站臺定點停車控制、舒適度控制及自動駕駛時實現(xiàn)車站站臺定點停車控制、舒適度控制及節(jié)省能源控制。節(jié)省能源控制。（5 5）能根據(jù)停車站臺的位置及停車精度，自動地對車門進行控）能根據(jù)停車站臺的位置及停車精度，自動地對車門進行控制。制。（6 6）與）與ATSATS和和A

26、TPATP結(jié)合，實現(xiàn)列車自動駕駛、有人或無人駕駛。結(jié)合，實現(xiàn)列車自動駕駛、有人或無人駕駛。五、信號系統(tǒng)運營模式 1 1 、ATSATS自動監(jiān)控模式自動監(jiān)控模式 正常情況下正常情況下ATSATS系統(tǒng)自動監(jiān)控在線列車的運行，自動向聯(lián)鎖設(shè)備下達(dá)列車系統(tǒng)自動監(jiān)控在線列車的運行，自動向聯(lián)鎖設(shè)備下達(dá)列車進路命令，列車在進路命令，列車在ATPATP的安全保護下由司機按規(guī)定的運行圖時刻表駕駛列車運的安全保護下由司機按規(guī)定的運行圖時刻表駕駛列車運行?？刂浦行男熊囌{(diào)度員僅需監(jiān)督列車和設(shè)備的運行狀況。每天開班前，控行?？刂浦行男熊囌{(diào)度員僅需監(jiān)督列車和設(shè)備的運行狀況。每天開班前，控制中心調(diào)度員選擇當(dāng)日的行車運行圖制中

27、心調(diào)度員選擇當(dāng)日的行車運行圖/ /時刻表，經(jīng)確認(rèn)或作必要的修改，作為時刻表，經(jīng)確認(rèn)或作必要的修改，作為當(dāng)日行車指揮的依據(jù)。當(dāng)日行車指揮的依據(jù)。2 2 、調(diào)度員人工介入模式、調(diào)度員人工介入模式 調(diào)度員可通過工作站發(fā)出有關(guān)行車命令，對全線列車運行進行人工干預(yù)。調(diào)度員可通過工作站發(fā)出有關(guān)行車命令，對全線列車運行進行人工干預(yù)。調(diào)整列車運行計劃包括對列車實施調(diào)整列車運行計劃包括對列車實施“扣車扣車”、“終止站停終止站?！?、改變列車進路、改變列車進路、增減列車等。、增減列車等。3 3、 列車出入車場調(diào)度模式列車出入車場調(diào)度模式 車輛調(diào)度員根據(jù)當(dāng)日列車運行圖車輛調(diào)度員根據(jù)當(dāng)日列車運行圖/ /時刻表編制車輛運

28、用計劃和場內(nèi)行車計時刻表編制車輛運用計劃和場內(nèi)行車計劃，并傳至控制中心。車場信號值班員按車輛運用計劃設(shè)置相應(yīng)的進路，以劃，并傳至控制中心。車場信號值班員按車輛運用計劃設(shè)置相應(yīng)的進路，以滿足列車出入段作業(yè)要求。滿足列車出入段作業(yè)要求。4 4、 車站現(xiàn)地控制模式車站現(xiàn)地控制模式 除設(shè)備集中站其他車站不直接參與運營控制，車站聯(lián)鎖和車站除設(shè)備集中站其他車站不直接參與運營控制，車站聯(lián)鎖和車站ATSATS系統(tǒng)結(jié)系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)車站和中央兩級控制權(quán)的轉(zhuǎn)換。在中央合實現(xiàn)車站和中央兩級控制權(quán)的轉(zhuǎn)換。在中央ATSATS設(shè)備故障或經(jīng)車站值班員申設(shè)備故障或經(jīng)車站值班員申請，中央調(diào)度員同意放權(quán)后，可改由車站現(xiàn)地控制。請，中

29、央調(diào)度員同意放權(quán)后，可改由車站現(xiàn)地控制。 在現(xiàn)地控制模式下，車站值班員可直接操從車站聯(lián)鎖設(shè)備，可將部分信號在現(xiàn)地控制模式下，車站值班員可直接操從車站聯(lián)鎖設(shè)備，可將部分信號機置于自動模式狀態(tài)，也可將全部信號機設(shè)為自動模式狀態(tài)，控制中心行車機置于自動模式狀態(tài)，也可將全部信號機設(shè)為自動模式狀態(tài)，控制中心行車調(diào)度員應(yīng)通過通信調(diào)度系統(tǒng)與列車駕駛員、車站值班員保持聯(lián)系。調(diào)度員應(yīng)通過通信調(diào)度系統(tǒng)與列車駕駛員、車站值班員保持聯(lián)系。5 5、 車場控制模式車場控制模式 列車出入場和場內(nèi)的作業(yè)均由場值班員根據(jù)用車計劃，直接排列進路。車列車出入場和場內(nèi)的作業(yè)均由場值班員根據(jù)用車計劃，直接排列進路。車場與正線之間設(shè)置轉(zhuǎn)

30、換軌，出入場線與正線間采用聯(lián)鎖照查聯(lián)系保證行車安場與正線之間設(shè)置轉(zhuǎn)換軌，出入場線與正線間采用聯(lián)鎖照查聯(lián)系保證行車安全。全。6 6、 列車運行控制模式列車運行控制模式 列車在正線、折返線上的運行作業(yè)時，常用列車在正線、折返線上的運行作業(yè)時，常用ATOATO自動駕駛模式和自動駕駛模式和ATPATP監(jiān)督下監(jiān)督下的人工駕駛模式，限制人工駕駛和非限制人工駕駛模式均為非常用模式。的人工駕駛模式，限制人工駕駛和非限制人工駕駛模式均為非常用模式。（1 1）ATOATO自動駕駛模式自動駕駛模式 列車啟動后，在列車啟動后，在ATPATP設(shè)備安全保護下，車載設(shè)備安全保護下，車載ATOATO設(shè)備自動控制列車加速、巡設(shè)

31、備自動控制列車加速、巡航、惰行、制動，并控制列車在車站的停車位置，開關(guān)車門，司機僅需監(jiān)督航、惰行、制動，并控制列車在車站的停車位置，開關(guān)車門，司機僅需監(jiān)督ATP/ATOATP/ATO車載設(shè)備運行狀況。車載設(shè)備運行狀況。（2 2）ATPATP監(jiān)督下的人工駕駛模式監(jiān)督下的人工駕駛模式 列車啟動后，車載列車啟動后，車載ATPATP設(shè)備根據(jù)地面提供的信息，自動生成連續(xù)監(jiān)督列車設(shè)備根據(jù)地面提供的信息，自動生成連續(xù)監(jiān)督列車運行的一次速度模式曲線，實時監(jiān)督列車運行。司機根據(jù)運行的一次速度模式曲線，實時監(jiān)督列車運行。司機根據(jù)ATPATP顯示的速度信息顯示的速度信息駕駛列車，當(dāng)列車運行速度接近限制速度時，提出報

32、警；當(dāng)列車運行速度超駕駛列車，當(dāng)列車運行速度接近限制速度時，提出報警；當(dāng)列車運行速度超過限制速度時，過限制速度時，ATPATP車載設(shè)備將對列車實施制動。車載設(shè)備將對列車實施制動。（3 3）限制人工駕駛模式）限制人工駕駛模式 司機以不超過車載司機以不超過車載ATPATP的限制速度行車，列車運行安全由司機負(fù)責(zé)，當(dāng)列的限制速度行車，列車運行安全由司機負(fù)責(zé)，當(dāng)列車超過該限制速度時，車超過該限制速度時，ATPATP車載設(shè)備則對列車實施制動。車載設(shè)備則對列車實施制動。（4 4）非限制人工駕駛模式）非限制人工駕駛模式 在車載在車載ATPATP設(shè)備故障狀態(tài)下運用，設(shè)備故障狀態(tài)下運用，ATPATP將不對列車運行

33、起監(jiān)控作用。列車運將不對列車運行起監(jiān)控作用。列車運行安全由司機、調(diào)度員、車站值班員共同負(fù)責(zé)。行安全由司機、調(diào)度員、車站值班員共同負(fù)責(zé)。7 7 、列車折返模式、列車折返模式 列車在列車在ATPATP監(jiān)督人工駕駛模式下折返時，列車由人工駕駛自到達(dá)股道牽出監(jiān)督人工駕駛模式下折返時，列車由人工駕駛自到達(dá)股道牽出至折返線，由司機轉(zhuǎn)換駕駛端，并折返至發(fā)車股道。至折返線，由司機轉(zhuǎn)換駕駛端，并折返至發(fā)車股道。 在在ATOATO有人駕駛模式下折返時，列車能以較合理的速度從到達(dá)股道牽出至有人駕駛模式下折返時，列車能以較合理的速度從到達(dá)股道牽出至折返線，由司機轉(zhuǎn)換駕駛端和啟動列車，然后從折返線進入發(fā)車股道。折返線，

34、由司機轉(zhuǎn)換駕駛端和啟動列車，然后從折返線進入發(fā)車股道。ATC系統(tǒng)的作用 確保列車的安全，防止追尾和沖突 提高運行效率，在保證安全前提下，縮短行車間隔 實現(xiàn)列車運行的信息化和自動化2.2.2火災(zāi)報警系統(tǒng)（FAS） 定義：城市軌道交通系統(tǒng)的一個重要設(shè)備，通過設(shè)置在現(xiàn)場的火災(zāi)探測器（如感煙探測器、感溫電纜、對射式探頭、火焰式探測器等），感知火災(zāi)發(fā)生時燃燒所產(chǎn)生的火焰、熱量和煙霧，實現(xiàn)火災(zāi)的早期預(yù)警和通報。請在此輸入您的標(biāo)題FAS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能城市軌道交通FAS系統(tǒng)設(shè)置兩級（中心級、車站級）管理和三級（中心級、車站級、就地級）控制設(shè)置全線系統(tǒng) ，實現(xiàn)對運營線路火災(zāi)探測報警和消防系統(tǒng)設(shè)備進行監(jiān)控與管理

35、。在地鐵發(fā)生火災(zāi)時，發(fā)出模式指令使消防系統(tǒng)和各相關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)入火災(zāi)模式運行，執(zhí)行消防聯(lián)動，實現(xiàn)防救火災(zāi)功能（聯(lián)網(wǎng)示意圖如圖1，圖2）。（1）中心級火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中心級系統(tǒng)主要包括：中心級火災(zāi)報警控制器、圖形工作站、打印機、系統(tǒng)軟件、全線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、主備電源、火警電話等設(shè)備，通過通信協(xié)議，將全線信息傳輸?shù)街鞲删W(wǎng)，以備OCC（運營控制中心）內(nèi)的其他系統(tǒng)使用。請在此輸入您的標(biāo)題 （2）車站級火災(zāi)自動報警系統(tǒng)車站級系統(tǒng)主要包括：火災(zāi)自動報警控制器、圖形工作站、探測器、氣體滅火控制器、手動報警按鈕、消火栓啟泵按鈕、消防電話系統(tǒng)、防救災(zāi)設(shè)備、現(xiàn)場各種監(jiān)控模塊等設(shè)備，圖1所示為車站級火災(zāi)自動報警系統(tǒng)框圖

36、。FAS通過報警主機與全線通信骨干相連，在車站與ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)、BAS（環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)）相連。 （3）就地級火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)備就地級設(shè)備主要包括：消防泵、防排煙設(shè)備、防火 卷簾、氣體滅火系統(tǒng)、電梯、自動扶梯等。請在此輸入您的標(biāo)題圖1聯(lián)網(wǎng)示意圖請在此輸入您的標(biāo)題圖2 FAS子系統(tǒng)的構(gòu)成 請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。FAS系統(tǒng)的組網(wǎng)模式的研究目前，地鐵 FAS 設(shè)計方案有獨立組網(wǎng)和集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng) 2 種方案，并都有實際工程案例。其中 FAS 獨立組網(wǎng)方案在北京地鐵、上海地鐵、南京地鐵、東北省會城市地鐵應(yīng)用較多。

37、FAS 集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng)方案在重慶地鐵、西安地鐵、廣州地鐵、西南諸省地鐵應(yīng)用較多。其設(shè)計的模式分別如下圖3，圖4。注釋 獨立組網(wǎng)為方案一，集成為方案二請在此輸入您的標(biāo)題圖3 FAS系統(tǒng)單獨組網(wǎng)請在此輸入您的標(biāo)題圖4 FAS系統(tǒng)集成于ISCS系統(tǒng)。FAS系統(tǒng)的組網(wǎng)模式的研究 性能比較： （1）方案二在可靠性方面比方案一高。前者需要針對項目單獨開發(fā)，因為沒有現(xiàn)成的軟硬件（控集成商、集成協(xié)議都需要在技術(shù)聯(lián)絡(luò)會后才能確定），每個接口都需要單獨開發(fā)。后者不管是工作站還是控制器，其消防網(wǎng)絡(luò)都是成熟軟硬件，無需再單獨開發(fā)任何軟件或者硬件。 （2）方案二在實時性方面比方案一高。在方案一中采用光纖獨立組網(wǎng)，而

38、方案二中采用綜合監(jiān)控系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)保證 FAS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先性。 （3）方案一較之方案二在傳輸信息方面更為全面。FAS系統(tǒng)的組網(wǎng)模式的研究 （4）在工程調(diào)試中，方案一完全不受制約，而方案二必須等到通信傳輸網(wǎng)絡(luò)及綜合監(jiān)控系統(tǒng)都已經(jīng)調(diào)試完成，才能進行消防驗收，而綜合監(jiān)控系統(tǒng)本身集成和互聯(lián)了其他子系統(tǒng)，并且軟件都是按工程開發(fā)，其開發(fā)進度、測試進度都受工程所有專業(yè)的制約，無法保證工程調(diào)試工期的要求。 （5）在工程投資上，方案一需要獨立光纖，投資高；而方案二則不需獨立光纖，投資較低。 （6）方案一完全符合消防規(guī)范的要求；而方案二不完全符合消防法規(guī)要求，該方案需要與當(dāng)?shù)叵谰稚倘稕Q定。FAS系統(tǒng)的組網(wǎng)

39、模式的研究 （7）方案二的運營管理效率較方案一高。綜上所述，盡管將 FAS 集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng)方案的可靠性、實時性及信息量不如 FAS 獨立組網(wǎng)方案，但是可以有效降低工程投資，提高運營管理效率，縮短火災(zāi)應(yīng)急事件的處理時間，有利于提高地鐵的整體調(diào)度水平, 達(dá)到減員增效的目的。FAS系統(tǒng)的組網(wǎng)模式的研究 此外為確保 FAS 的可靠性和安全性, 一般在車站級 FAS 才納入綜合監(jiān)控系統(tǒng)，而 FAS 現(xiàn)場級的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備仍是保持獨立。車站級 FAS 火災(zāi)報警控制器通過標(biāo)準(zhǔn)通信接口接入車站的綜合監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)信息資源共享, 以滿足綜合監(jiān)控系統(tǒng)對全線及各車站的 FAS 系統(tǒng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度指揮要求,同時保證

40、FAS 現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的獨立性, 即使車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障，F(xiàn)AS 仍可降級運行，通過車站控制室的 FAS 火災(zāi)報警控制器控制車站 內(nèi)的消防聯(lián)動設(shè)備。同時，在對綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)對 FAS 劃分獨立的 VLAN 傳輸通道, 保證FAS 數(shù)據(jù)傳輸?shù)莫毩⑿院蛢?yōu)先性?；馂?zāi)模式下的聯(lián)動示意及流程圖5 火災(zāi)時聯(lián)動請在此輸入您的標(biāo)題圖6 火災(zāi)模式下的系統(tǒng)聯(lián)動模型請在此輸入您的標(biāo)題圖6 火災(zāi)模式下的系統(tǒng)聯(lián)動模型請在此輸入您的標(biāo)題 FAS與BAS的組網(wǎng)的接口方式 1中心級 OCC與BAS具有以太網(wǎng)冗余接口。通訊協(xié)議遵循MODBUS TCP/IP協(xié)議,滿足IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。FAS通過冗余N

41、CS與BAS前置機以信息表的形式(FEP)進行雙向數(shù)據(jù)交換,每個車站對應(yīng)一個信息表。BAS可根據(jù)由運營方按照各專業(yè)計算機系統(tǒng)的配置要求,統(tǒng)一分配的IP地址人為定義與之通訊的/主機0。當(dāng)FAS/主機0連續(xù)幾次(默認(rèn)配置次數(shù)為3次)不回應(yīng)BAS的請求時, BAS前置機將通過改變被訪問的IP地址,進行通道切換。請在此輸入您的標(biāo)題 2 車站級 車站級BAS與FAS具有兩種通信方式。 (1)車站FAS的GCC與BAS工作站之間的通信。 BAS系統(tǒng)和FAS系統(tǒng)間通過FAS所提供的ModBusTCP/IP數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)和報文。BAS到FAS的通信在10/100 Base以太網(wǎng)接口上通過TCP進行連接。

42、火災(zāi)時FAS向BAS發(fā)送火災(zāi)模式,BAS將由其控制閥類共用設(shè)備(如電動調(diào)節(jié)閥等)的報警信息送給GCC,這些共用設(shè)備的報警信息在GCC的后臺顯示。請在此輸入您的標(biāo)題 (2)車站FAS的報警控制器與BAS控制器的通信。 火災(zāi)時FAS通過報警控制器的RS 232口向BAS發(fā)送預(yù)制的火災(zāi)模式,BAS收到火災(zāi)模式后向FAS發(fā)送無源常開觸點的確認(rèn)信號,該信號通過FAS的監(jiān)視模塊反饋給FAS控制器,同時BAS根據(jù)火災(zāi)模式聯(lián)動相應(yīng)的設(shè)備滅火,并將每個共用設(shè)備(如變頻風(fēng)機、軸流風(fēng)機、立轉(zhuǎn)門、表冷器、過濾器等)的信號通過PLC(中央控制單元)的中繼柜輸出無源常開觸點的信號,這些信號通過FAS的監(jiān)視模塊反饋給FAS

43、控制器。請在此輸入您的標(biāo)題圖7 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)流方向請在此輸入您的標(biāo)題性能比較：(1)簡單可靠。此系統(tǒng)的接入非常簡單,在GCC上安裝NCS軟件包就可以直接接入FAS網(wǎng)絡(luò),并通過簡單的網(wǎng)絡(luò)映射管理本車站及相鄰車站區(qū)間的火災(zāi)報警控制器。骨干網(wǎng)上所有節(jié)點相互獨立,互不干擾,并采用了離線旁通技術(shù),任何節(jié)點發(fā)生故障都不會影響其他節(jié)點的(2)GCC可升級為自動重組子網(wǎng)后的中心。主網(wǎng)絡(luò)環(huán)狀布置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以抵抗站間光纖開路故障。當(dāng)發(fā)生單點開路時,不影響網(wǎng)絡(luò)通信;發(fā)生多點開路時,可以自動重組為多個子網(wǎng)絡(luò),同時作為獨立節(jié)點的車站級的GCC,系統(tǒng)高級管理員可在授權(quán)情況下通過授權(quán)將子網(wǎng)中某車站的GCC快捷便利地升級

44、為子網(wǎng)中心,指揮協(xié)調(diào)子網(wǎng)的防災(zāi)救災(zāi)工作,見圖8所示。請在此輸入您的標(biāo)題圖8 GCC升級子網(wǎng)圖請在此輸入您的標(biāo)題(3)分布智能使得風(fēng)險降到最低。GCC、火災(zāi)報警控制器采用分布智能的技術(shù),兩者功能獨立,互不影響,都是作為FAS網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點,任何一方都不依賴另一方。2.2.3 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS） 定義對城市軌道交通建筑物內(nèi)的環(huán)境與空氣條件、通風(fēng)、給排水、照明、乘客導(dǎo)向、自動扶梯及電梯、屏蔽門、防淹門等建筑設(shè)備和系統(tǒng)進行集中監(jiān)視、控制和管理的系統(tǒng)。監(jiān)控范圍暖通空調(diào)系統(tǒng)排水系統(tǒng)電扶梯系統(tǒng)照明系統(tǒng)2.2.3 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS） 導(dǎo)向系統(tǒng) 屏蔽門/安全門系統(tǒng)2.2.3 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（

45、BAS） 系統(tǒng)功能 正常情況下，該系統(tǒng)用于對車站和線路上的所有機電設(shè)備進行集中的自動化監(jiān)控和管理，為乘客和運營人員提供舒適的環(huán)境，并節(jié)約能源，降低運營成本；對車站環(huán)境參數(shù)、設(shè)備運行情況進行統(tǒng)計，據(jù)此優(yōu)化設(shè)備的運行，實現(xiàn)維護管理趨勢報告，提高設(shè)備管理效率。 在列車阻塞和火災(zāi)時，BAS接受并執(zhí)行防災(zāi)報警系統(tǒng)指令，調(diào)度相關(guān)設(shè)備按預(yù)定模式運行，創(chuàng)造人員安全撤離的必要環(huán)境條件，功能如下：2.2.3 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS） 接收FAS車站火災(zāi)信息，執(zhí)行車站防煙、排煙模式 接收區(qū)間停車位置信號，根據(jù)列車火災(zāi)部位信息，執(zhí)行隧道防排煙模式 根據(jù)區(qū)間阻塞信息，執(zhí)行阻塞通風(fēng)模式 監(jiān)控車站應(yīng)急照明系統(tǒng) 監(jiān)視各排

46、水泵房危險水位等2.2.4 電力監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA） 定義 城軌交通電力系統(tǒng)主要由提供機車電力驅(qū)動的變電站和車站供電的變電站組成。它是以計算機為基礎(chǔ)的對電力生產(chǎn)過程進行控制與調(diào)度自動化的系統(tǒng)，可以對城市軌道交通現(xiàn)場的電力運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制，實現(xiàn)狀態(tài)信息采集、數(shù)據(jù)測量、設(shè)備控制、參數(shù)調(diào)節(jié)和報警等功能。請在此輸入您的標(biāo)題圖9變電綜合監(jiān)控系統(tǒng)1）控制中心電力調(diào)度工作主站主要功能2）變電所綜合自動化系統(tǒng)主要功能2.2.4 電力監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)功能2.2.4 電力監(jiān)控系統(tǒng)1）控制中心電力調(diào)度工作主站主要功能 遙控遙信遙測遙調(diào)數(shù)據(jù)處理維修及一般事故搶修調(diào)度請在此輸入您的標(biāo)題調(diào)度事務(wù)管理調(diào)度畫面顯示數(shù)據(jù)儲存以及報表統(tǒng)計、數(shù)據(jù)打印機畫面復(fù)制系統(tǒng)自診斷、自恢復(fù)及在