城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)介紹

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)知識(shí)介紹作者：貝多芬QQ:584367157城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述一CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)二主要內(nèi)容第一章城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述第一章城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述

城市軌道交通是現(xiàn)代化都市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，它安全、迅速、舒適、便利地在城市范圍內(nèi)運(yùn)送乘客，最大限度地滿足市民出行的需要。在城市各種交通工具中，具有運(yùn)送量大、速度快、安全可靠、污染低、受其他交通方式干擾小等特點(diǎn)，對(duì)改變城市交通擁擠、乘車?yán)щy、行車速度下降是行之有效的。城市軌道交通也是現(xiàn)代化都市所必需的交通工具。城市軌道交通信號(hào)設(shè)備是城市軌道交通的主要技術(shù)設(shè)備，它擔(dān)負(fù)著指揮列車運(yùn)行、保證行車安全、提高運(yùn)輸效率的重要任務(wù)。第一章城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述第一節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的組成軌道交通信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行線ATC系統(tǒng)車輛段信號(hào)控制系統(tǒng)列車進(jìn)路及間隔控制聯(lián)鎖閉塞超速防護(hù)旅客向?qū)н\(yùn)行信息處理運(yùn)行圖管理電力車輛調(diào)度定位停車列車速度調(diào)整自動(dòng)折返A(chǔ)TP子系統(tǒng)ATS子系統(tǒng)ATO子系統(tǒng)進(jìn)路控制聯(lián)鎖維修管理車輛調(diào)度第一章城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述第一節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的組成1.列車自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)ATC列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC）包括列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）、列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）及列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS）三個(gè)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱“3A”。系統(tǒng)需要設(shè)置行車指揮中心，沿線各車站設(shè)計(jì)為區(qū)域性聯(lián)鎖，其設(shè)備放在控制站（一般為有岔站），列車上裝有車載控制設(shè)備。控制中心與控制站通過有線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)連接，控制中心與列車之間可采用無線通信進(jìn)行信息交換。ATC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸要求比一般通信系統(tǒng)的安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性更高。

?ATP子系統(tǒng)ATP子系統(tǒng)的功能是對(duì)列車運(yùn)行進(jìn)行超速防護(hù)，對(duì)與安全有關(guān)的設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)列車位置檢測(cè)，保證列車間的時(shí)間間隔，保證列車在安全速度下運(yùn)行，完成信號(hào)顯示、故障報(bào)警、降級(jí)提示、列車參數(shù)和線路參數(shù)的輸入，與ATS、ATO及車輛系統(tǒng)接口并進(jìn)行信息交換。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CBI）子系統(tǒng)列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）子系統(tǒng)列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）子系統(tǒng)ATC系統(tǒng)ATC系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

?ATO子系統(tǒng)ATO子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)“地對(duì)車控制”，即用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的控制，包括列車自動(dòng)折返，根據(jù)控制中心的指令使列車按最佳工況正點(diǎn)、安全、平穩(wěn)地運(yùn)行，自動(dòng)完成對(duì)列車的啟動(dòng)、牽引、惰行和制動(dòng)，傳送車門和屏蔽門同步開關(guān)信號(hào)第一章城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述第一節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的組成

?ATS子系統(tǒng)ATS子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督和控制，輔助調(diào)度人員對(duì)全線列車進(jìn)行管理，其功能包括：調(diào)度區(qū)間內(nèi)列車運(yùn)行情況的集中監(jiān)視與控制，監(jiān)測(cè)進(jìn)路控制、列車間隔控制設(shè)備的工作，按行車計(jì)劃自動(dòng)控制軌旁信息設(shè)備以接發(fā)列車，列車運(yùn)行的實(shí)跡的自動(dòng)記錄，時(shí)刻表自動(dòng)生成、顯示、修改和優(yōu)化，運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及報(bào)表自動(dòng)生成，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，設(shè)備狀態(tài)及調(diào)度員操作記錄，運(yùn)輸計(jì)劃管理等，還具有列車車次號(hào)自動(dòng)傳傳遞等功能。

2、車輛段聯(lián)鎖設(shè)備車輛段設(shè)一套聯(lián)鎖設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)車輛段的進(jìn)路控制，并通過ATS車輛段分機(jī)與行車指揮中心交換信息。先進(jìn)的車輛段信號(hào)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是信號(hào)一體化，包括聯(lián)鎖系統(tǒng)、進(jìn)路控制設(shè)備、接近通知、終端走過防護(hù)和車次號(hào)傳輸設(shè)備等。這些設(shè)備由局域網(wǎng)連接并經(jīng)過光纜與調(diào)度中心相通。列車的整備、維修與運(yùn)行相互銜接成一個(gè)整體，保證了城市軌道交通的高效率和低成本。車輛段內(nèi)試車線設(shè)若干與正線相同的ATP軌道電路個(gè)ATO地面設(shè)備，用于對(duì)車載ATC設(shè)備進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。第一章城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述第一節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的組成1.控制中心設(shè)備控制中心設(shè)備主要包括：?中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第一章城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述第二節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的地域分布

城市軌道交通信號(hào)設(shè)備按地域可劃分為五部分：控制中心設(shè)備、車站及軌旁設(shè)備、車輛段設(shè)備、車載ATC設(shè)備。

?綜合顯示屏

?調(diào)度員及調(diào)度長(zhǎng)工作站

?運(yùn)行圖工作站

?培訓(xùn)/模擬工作站

?繪圖儀和打印機(jī)

?維修工作站

?UPS及蓄電池為保證系統(tǒng)的可靠性，主要硬件設(shè)備均為主/備雙套熱備方式，可自動(dòng)或人工切換。系統(tǒng)能滿足自動(dòng)控制、調(diào)度員人工控制及車站控制的要求

?集中聯(lián)鎖站及軌旁設(shè)備集中聯(lián)鎖站設(shè)有：aATS車站分機(jī)b車站聯(lián)鎖設(shè)備cATP/ATO系統(tǒng)地面設(shè)備d電源設(shè)備e維修終端f乘客向?qū)э@示牌g緊急關(guān)閉按鈕以及信號(hào)機(jī)及發(fā)車指示器h轉(zhuǎn)轍機(jī)

第一章城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述第二節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的地域分布

2.車站及軌旁設(shè)備

車站分集中聯(lián)鎖站和非集中聯(lián)鎖站。集中聯(lián)鎖站一般為有岔站，也可能是無岔站。非集中站的聯(lián)鎖一般為無道岔的車站。有道岔的車站根據(jù)需要和可能也可以由鄰近的車站控制，而成為非集中聯(lián)鎖站。集中聯(lián)鎖站設(shè)一臺(tái)ATS分機(jī)，用于采集車站設(shè)備的信息，接收控制命令，實(shí)現(xiàn)車站進(jìn)路的集中控制車站設(shè)繼電集中聯(lián)鎖或計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，能接受車站值班員和ATS系統(tǒng)的控制，用以實(shí)現(xiàn)車站進(jìn)路的自動(dòng)控制ATP地面設(shè)備包括：軌道電路或計(jì)軸器，ATP地面編碼或發(fā)碼設(shè)備，與ATS、ATO、聯(lián)鎖設(shè)備的接口。用于實(shí)現(xiàn)列車占用的檢測(cè)和發(fā)送ATP信息，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行超速防護(hù)集中聯(lián)鎖車站配備一套適用于聯(lián)鎖設(shè)備、ATS、ATP、ATO設(shè)備的在線式UPS及可提供15min后備電源的蓄電池組維修終端設(shè)維修用彩色顯示器、鍵盤及鼠標(biāo)，顯示與控制用顯示器相同的內(nèi)容及必要的維修信息，并能對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)、手動(dòng)測(cè)試，但不能進(jìn)行控制在站臺(tái)適當(dāng)位置設(shè)乘客向?qū)э@示牌，用于顯示接近列車的到站時(shí)間等

?非集中聯(lián)鎖站及軌旁設(shè)備非集中聯(lián)鎖站的設(shè)備只有發(fā)車指示器、緊急關(guān)閉按鈕、信號(hào)機(jī)、軌道電路的耦合單元和乘客向?qū)э@示牌。第一章城市軌道交通信號(hào)設(shè)備概述第二節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的地域分布

3.車輛段設(shè)備

車輛段信號(hào)設(shè)備包括：aATS分機(jī)b車輛段終端c聯(lián)鎖設(shè)備d維修終端e信號(hào)機(jī)f轉(zhuǎn)轍機(jī)g軌道電路h電源設(shè)備車輛段設(shè)一臺(tái)ATS分機(jī)，用于采集車輛段內(nèi)存車庫線上的列車占用及進(jìn)/出車輛段的列車信號(hào)機(jī)的狀態(tài)，以在控制中心顯示屏上給出以上信息的顯示車輛段派班室和信號(hào)樓控制臺(tái)室各設(shè)一臺(tái)終端，與車輛段ATS分機(jī)相連第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第一節(jié)CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)概述

1.基于通信的列車控制（CBTC）系統(tǒng)

借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，城市軌道交通信號(hào)技術(shù)的發(fā)展也十分迅速,并且實(shí)現(xiàn)了重大突破。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)與信號(hào)控制技術(shù)相結(jié)合，基于通信的列車控制系統(tǒng)（CommunicationBasedTrainControl,簡(jiǎn)稱CBTC）因此而誕生，實(shí)現(xiàn)了車站、區(qū)間、列車控制及行車調(diào)度自動(dòng)化的一體化，打破了功能單一、控制分散、通信信號(hào)相對(duì)獨(dú)立的傳統(tǒng)技術(shù)理念，推動(dòng)了信號(hào)技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化方向發(fā)展。

2.移動(dòng)閉塞

移動(dòng)閉塞就是列車安全追蹤間隔距離隨著列車的移動(dòng)而不斷移動(dòng)和變化的閉塞方式。移動(dòng)閉塞的追蹤目標(biāo)點(diǎn)是前行列車的尾部，并加上一定的防護(hù)距離，后行列車從最高速開始制動(dòng)的計(jì)算點(diǎn)是根據(jù)目標(biāo)距離、目標(biāo)速度及列車本身的性能計(jì)算決定的。移動(dòng)閉塞系統(tǒng)是一種區(qū)間不分割為固定長(zhǎng)度的閉塞分區(qū)，根據(jù)連續(xù)檢測(cè)先行列車位置和速度進(jìn)行列車運(yùn)行間距控制的列車安全系統(tǒng)。列車和列控中心間進(jìn)行實(shí)時(shí)的雙向通信，動(dòng)態(tài)地控制列車運(yùn)行速度。列車B第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第一節(jié)CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)概述車速（km/h）列車B的計(jì)算制動(dòng)曲線列車A列車B列車B保護(hù)段開始制動(dòng)第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第一節(jié)CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)概述

3.CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)在武漢城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中，基于通信的列車控制（CBTC）移動(dòng)閉塞包括兩種：基于感應(yīng)環(huán)線通信的阿爾卡特CBTC移動(dòng)閉塞和采用波導(dǎo)傳輸?shù)陌査雇–BTC移動(dòng)閉塞。

武漢輕軌1、3號(hào)線采用的是基于感應(yīng)環(huán)線通信的移動(dòng)閉塞制式CBTC。2、4號(hào)線采用波導(dǎo)傳輸?shù)囊苿?dòng)閉塞制式CBTC。

4.系統(tǒng)設(shè)備組成系統(tǒng)設(shè)備主要由控制中心設(shè)備、通信設(shè)備、車載設(shè)備和軌旁設(shè)備組成。第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

1.系統(tǒng)主要特點(diǎn)

阿爾卡特（Seltrac）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包含三層，即系統(tǒng)管理中心（SMC）、車輛控制中心（VCC）、車載控制器（VOBC），三層的控制結(jié)構(gòu)將利用移動(dòng)閉塞原理來保證安全、可靠和高效系統(tǒng)運(yùn)行的責(zé)任進(jìn)行了劃分隔離。責(zé)任的劃分如下：

?系統(tǒng)管理中心(SMC)提供列車自動(dòng)監(jiān)督(ATS)功能；

?車輛控制中心(VCC)提供列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)和列車自動(dòng)運(yùn)行(ATO)功能；

?車載控制器(VOBC)提供對(duì)VCC所提供ATP及ATO進(jìn)行補(bǔ)充的ATP和ATO功能。

第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)SELTRAC總體結(jié)構(gòu)

2.移動(dòng)閉塞原理

SelTrac采用移動(dòng)閉塞原理，依據(jù)列車的最大運(yùn)行速度、制動(dòng)曲線以及在線路上的位置來動(dòng)態(tài)計(jì)算前后列車的安全間隔。由于列車的高精確定位，后續(xù)列車能夠以該線路區(qū)段所允許的最大速度，安全地接近距離前行列車的最后一次校核位置為安全制動(dòng)距離的位置。在許多情況下，由于列車不需要在已經(jīng)占用了的固定閉塞區(qū)段的入口處停車，因此與固定閉塞系統(tǒng)相比，移動(dòng)閉塞能夠有效地縮短運(yùn)行間隔。

傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)原則是通過信號(hào)機(jī)，列車停車和司機(jī)本人來保持列車的絕對(duì)間隔，從而確保安全，所以列車不得進(jìn)入已經(jīng)被其它列車占用了的區(qū)段。與之相對(duì)照，移動(dòng)閉塞系統(tǒng)通過提高列車的定位精度以及移動(dòng)授權(quán)的更新頻率來提高運(yùn)力并縮短列車間隔距離。移動(dòng)閉塞系統(tǒng)是通過和車載控制器間的數(shù)據(jù)通信來實(shí)現(xiàn)上述功能的（而不是用軌旁信號(hào)機(jī)進(jìn)行防護(hù)）。移動(dòng)閉塞系統(tǒng)還安全地允許多列列車占用同一區(qū)域，而該區(qū)域在固定閉塞系統(tǒng)中只是作為一個(gè)閉塞分區(qū)的。另外，列車之間總是保持一個(gè)安全距離。安全距離是后續(xù)列車的命令停車點(diǎn)和障礙物之間的一個(gè)固定距離，障礙物可以是確認(rèn)了的前行列車尾部的位置。

第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

該距離是在考慮了一系列最不利條件下仍能保證安全間隔的基礎(chǔ)上確定的。不同線路區(qū)域可能會(huì)定義不同的安全距離值，這是由“綜合安全距離”邏輯來處理的。安全列車間隔的監(jiān)督是通過向車載子系統(tǒng)提供最大允許速度和當(dāng)前命令停車點(diǎn)信息來實(shí)現(xiàn)的。該通信被周期性地更新以確保連續(xù)的更新對(duì)列車來說是可用的。

因此，列車可以在由下列數(shù)據(jù)所定義的內(nèi)容里安全地運(yùn)行：(a)最大速度；(b)確認(rèn)的停車點(diǎn)；(c)制動(dòng)曲線；(d)線路坡度。第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)安全距離運(yùn)行方向失控加速如果目標(biāo)點(diǎn)不能推進(jìn)的列車頭部速度曲線緊急制動(dòng)曲線不確定位置制動(dòng)距離列車以最大速度運(yùn)行3s的距離最后一次報(bào)告的列車頭部位置（TFP)目標(biāo)點(diǎn)（潛在的最大目標(biāo)點(diǎn)）至此點(diǎn)之前無障礙距離速度自動(dòng)閉塞目標(biāo)點(diǎn)示意圖

操作層

車輛控制中心（VCC）負(fù)責(zé)SelTrac系統(tǒng)的安全操作。在整個(gè)系統(tǒng)中VCC確保列車的安全間隔。

根據(jù)實(shí)時(shí)信息，VCC生成包括目標(biāo)點(diǎn)、最大允許車輛速度和其他命令在內(nèi)的命令報(bào)文：

?實(shí)時(shí)提供最后一次報(bào)告的列車速度和位置信息；

?實(shí)時(shí)提供列車運(yùn)行方向；

?實(shí)時(shí)提供前行列車的最后一次校核位置；

?實(shí)時(shí)提供在列車進(jìn)路前方未鎖閉或未預(yù)留的道岔；

?實(shí)時(shí)提供列車限速；

?實(shí)時(shí)提供列車停站；

?實(shí)時(shí)提供線路設(shè)備狀態(tài)（例如道岔位置和狀態(tài)）。第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

3.系統(tǒng)功能及實(shí)現(xiàn)

完整的SelTrac運(yùn)營結(jié)構(gòu)按功能分成三個(gè)層次，整個(gè)系統(tǒng)的安全性如下表所定義。

管理層

系統(tǒng)管理中心（SMC）對(duì)列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC進(jìn)行全面的協(xié)調(diào)管理。系統(tǒng)管理中心完成所有的信號(hào)控制和ATS功能，但其不對(duì)安全負(fù)責(zé)。

?SMC按照預(yù)存的運(yùn)行圖，分配列車進(jìn)路并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)道岔進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置；

?SMC通過調(diào)整列車速度和停站時(shí)間實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行調(diào)整；

?SMC提供監(jiān)督列車性能狀態(tài)和采集其它ATO數(shù)據(jù)的功能。

第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

執(zhí)行層

以下部分負(fù)責(zé)執(zhí)行操作層的命令：

?車載控制器（VOBC）感應(yīng)環(huán)線通信結(jié)構(gòu)框圖

?感應(yīng)環(huán)線

?車站控制器（STC）?提供排列、鎖閉進(jìn)路并監(jiān)督列車在進(jìn)路匯合或分歧處運(yùn)行?按照安全行車和線路限速要求對(duì)列車限速?監(jiān)督整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的列車運(yùn)行方向?監(jiān)督列車倒溜?檢測(cè)列車運(yùn)行方向中的障礙物?提供車門控制安全聯(lián)鎖?對(duì)中央和站臺(tái)緊急停車按鈕監(jiān)督?檢測(cè)列車完整性并監(jiān)督列車線..........第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

4.傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

ATC系統(tǒng)可以按傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為：

?列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）系統(tǒng)

?列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）系統(tǒng)

?列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS）系統(tǒng)ATO指令總是從屬于ATP監(jiān)控功能?在ATP功能施加的限制范圍內(nèi)調(diào)整列車速度，并在保證乘客乘座舒適度的前提下運(yùn)行列車?按計(jì)劃停站包括開/關(guān)門?提供報(bào)警監(jiān)督和報(bào)告?提供人機(jī)接口?監(jiān)視和顯示列車位置以及ATC各部份的工作狀況?調(diào)整列車運(yùn)營，以便與事先定義好的運(yùn)行圖一致?按照運(yùn)行線分配來排列列車進(jìn)路.........

VCC子系統(tǒng)負(fù)責(zé)在移動(dòng)閉塞環(huán)境下，安全地確保列車的自動(dòng)安全間隔和運(yùn)行。

監(jiān)視列車位置，通過周期性地輪詢車站控制器的狀態(tài)信息監(jiān)視所有道岔的狀態(tài)。

自動(dòng)控制列車運(yùn)行而無需司機(jī)。

VCC和VOBC進(jìn)行通信來發(fā)布牽引及制動(dòng)、設(shè)置速度限制和制動(dòng)等級(jí)、車站停車和開關(guān)車門等命令。

監(jiān)督并對(duì)中央緊急停車按鈕及站臺(tái)緊急停車按鈕的按下進(jìn)行響應(yīng)。系統(tǒng)管理中心（SMC）是全面的管理工具。它起著系統(tǒng)與中央調(diào)度員間接口的作用，并提供所需的ATS層的自動(dòng)控制和監(jiān)督功能。它的主要功能是向調(diào)度員提供ATC系統(tǒng)內(nèi)所有被跟蹤列車的位置和狀態(tài)信息，以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)信息。感應(yīng)環(huán)線通信系統(tǒng)位于設(shè)備室和軌旁，它由以下設(shè)備組成：饋電設(shè)備（FID）、入口饋電設(shè)備（EFID）、遠(yuǎn)端環(huán)線盒、感應(yīng)環(huán)線電纜盒支架等。感應(yīng)環(huán)線電纜由扭絞銅制線芯和絕緣防護(hù)層組成，環(huán)線敷設(shè)于軌道之間，每25m交叉一次。

5.ATC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

ATC系統(tǒng)基于Alcatel的SelTrac技術(shù)，ATC系統(tǒng)包括下列子系統(tǒng)：

?系統(tǒng)管理中心（SMC）

?車輛控制中心（VCC）

?車站控制器（STC）

?車載控制器（VOBC）

?感應(yīng)環(huán)線數(shù)據(jù)通信第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

STC與VCC配合工作，以便對(duì)ATC系統(tǒng)的列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）和列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）功能進(jìn)行補(bǔ)充。

STC提供所有道岔的自動(dòng)控制和監(jiān)督。

STC監(jiān)視并報(bào)告站臺(tái)緊急停車按鈕的狀態(tài)。

車載控制器向所有列車提供車載的列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）和列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）功能。并在ATP的約束下，主要負(fù)責(zé)列車牽引、制動(dòng)和車門的控制。

監(jiān)督列車運(yùn)行，并在列車安全運(yùn)行不能繼續(xù)保證時(shí)自動(dòng)發(fā)出緊急制動(dòng)命令。

VOBC的定位系統(tǒng)以敷設(shè)于軌道上的感應(yīng)環(huán)線上的信息和安裝于車輛輪軸上的轉(zhuǎn)速表的信息為基礎(chǔ)。每段感應(yīng)環(huán)線都有對(duì)應(yīng)的環(huán)線編號(hào)。VOBC通過感應(yīng)環(huán)線編號(hào)及計(jì)算從每個(gè)環(huán)線起點(diǎn)開始的環(huán)線交叉數(shù)，來對(duì)線路上的列車進(jìn)行初步定位。更進(jìn)一步的精確定位要通過轉(zhuǎn)速計(jì)來測(cè)量列車從上一交叉點(diǎn)開始所走行的距離來實(shí)現(xiàn)。第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

6.列車運(yùn)行模式

列車運(yùn)行模式可分成兩大類：?ATC模式-列車由ATC系統(tǒng)控制?人工模式-列車完全由司機(jī)操控人工模式包括：?限制人工模式?切斷模式（也稱非限制人工模式）司機(jī)可以通過司機(jī)室的一組控制設(shè)備來選擇運(yùn)行模式。

第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

7.ATC模式和后退模式綜述

ATC系統(tǒng)只有兩種運(yùn)營模式：

?ATC模式

?后退模式在ATC模式下，ATC系統(tǒng)按照SelTrac移動(dòng)閉塞原理自動(dòng)控制列車，僅需要最少的司機(jī)干預(yù)。該模式是ATC系統(tǒng)和列車服務(wù)最常用的模式。在ATC模式下，信號(hào)機(jī)顯示藍(lán)色‘A’用于提醒司機(jī)。在ATC模式下，ATC系統(tǒng)不在主線信號(hào)機(jī)上顯示其它任何信號(hào)。

后退運(yùn)營模式允許列車在既定區(qū)間運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)則下運(yùn)轉(zhuǎn)，依靠列車調(diào)度員使用信號(hào)、其他標(biāo)簽/指示，以及視野線運(yùn)轉(zhuǎn)程序。ATC系統(tǒng)僅安全控制信號(hào)和道岔。信號(hào)機(jī)根據(jù)前述的固定閉塞運(yùn)營原則進(jìn)行控制。

將模式選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“自動(dòng)”位置，就進(jìn)入了該模式。在這種模式下，阿爾卡特的車載設(shè)備將在無司機(jī)干預(yù)的情況下控制車輛的速度、加速、惰行和制動(dòng)。列車完成車站停車后要啟動(dòng)時(shí)，在所有車門都關(guān)閉并鎖閉后，司機(jī)必須同時(shí)按下兩個(gè)“自動(dòng)發(fā)車”按鈕來發(fā)車。

自動(dòng)模式列車會(huì)不斷加速，直到到達(dá)預(yù)定的惰行速度級(jí)，或者達(dá)到了制動(dòng)拋物線速度。當(dāng)VCC要求列車制動(dòng)達(dá)到某限速值或完全停車時(shí)，VCC將停止向VOBC發(fā)送進(jìn)一步的目標(biāo)點(diǎn)命令，這將導(dǎo)致列車采用常用制動(dòng)并降到要求的速度第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

ATC模式包括：

?“關(guān)閉”模式

?無人駕駛模式

?自動(dòng)模式

?保護(hù)人工模式

?ATP反向模式將列車兩端的模式選擇開關(guān)都轉(zhuǎn)到“關(guān)閉”位置時(shí)，就進(jìn)入了該模式。在該模式下，將實(shí)施緊急制動(dòng)，且車輛的設(shè)備將禁止?fàn)恳?。在該模式下，VOBC將繼續(xù)工作并與VCC通信。

ATP保護(hù)人工模式提供全部ATP功能，但列車運(yùn)行由司機(jī)控制。列車加速、惰行、減速、停車和開門都由司機(jī)直接人工控制，并由ATP監(jiān)控。

門的控制（包括開和關(guān)）由司機(jī)進(jìn)行，并可在列車停穩(wěn)在站臺(tái)，且“到位”燈點(diǎn)亮的任何時(shí)候由司機(jī)啟動(dòng)。車門關(guān)閉后，只有在VCC允許發(fā)車時(shí)列車才可以發(fā)車。

只要列車在當(dāng)前車站保持停車狀態(tài)，就只有通過將其中一個(gè)模式選擇開關(guān)撥離“關(guān)閉”位置來取消無人駕駛模式。列車將在無人干預(yù)的條件下自動(dòng)地從一個(gè)車站運(yùn)行到下一個(gè)車站，自動(dòng)地開關(guān)車門并自動(dòng)發(fā)車。無人駕駛模式除了司機(jī)室不需要有人之外，與自動(dòng)模式很類似。

正常運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)模式或保護(hù)人工模式列車并不掉轉(zhuǎn)方向?qū)⑻幱诠ぷ鳡顟B(tài)的司機(jī)室置于列車的尾部。但是ATC系統(tǒng)允許列車反向運(yùn)行(司機(jī)不用換邊)。如果由于列車越過了停車點(diǎn)而造成無法定點(diǎn)停車，則ATC系統(tǒng)將允許以保護(hù)人工模式進(jìn)行一次不超過6米的反向運(yùn)行。第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第二節(jié)基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)

8.信號(hào)顯示條件與意義

信號(hào)機(jī)是沿正線線路設(shè)置的單一方向的類似信號(hào)機(jī)的設(shè)備。它可提供4種互不相同的顯示（蘭‘A’、紅、黃、綠），用以向列車司機(jī)提示運(yùn)行模式和前方進(jìn)路條件信息。信號(hào)機(jī)的顯示受控于運(yùn)行模式、道岔位置，由計(jì)軸器監(jiān)視的閉塞區(qū)間的占用情況和指定附加條件。ATC系統(tǒng)顯示蘭色“A”表示系統(tǒng)處于自動(dòng)模式，即列車通過信號(hào)機(jī)時(shí)必需處于自動(dòng)運(yùn)行、無人駕駛或保護(hù)人工模式狀態(tài)。當(dāng)ATC系統(tǒng)運(yùn)行于后退模式時(shí)ATC系統(tǒng)顯示另外三種燈光，此時(shí)通知列車司機(jī)人工駕駛列車（限制人工模式或切斷模式）。

?當(dāng)列車進(jìn)入前方閉塞區(qū)間不安全時(shí)亮紅燈

?綠燈表示前方閉塞區(qū)間設(shè)置為進(jìn)路，所有道岔處于正常位置，且閉塞區(qū)間內(nèi)無車

?黃燈表示前方閉塞區(qū)間設(shè)置為進(jìn)路，其中至少有一個(gè)道岔處于反位，且閉塞區(qū)間內(nèi)無車

（4）易擴(kuò)展性

易擴(kuò)展性是由骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)保證的。這一結(jié)構(gòu)允許通過簡(jiǎn)單的增加骨干網(wǎng)模式就可以實(shí)現(xiàn)增加車站或線路延伸。硬件和軟件均按標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便于在線路及站場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改和功能擴(kuò)展。軟件方面，線路延伸只要求修改軌道配置數(shù)據(jù)庫，不需要修改核心軟件。

（5）高可維護(hù)性

高科維護(hù)性的獲得是通過每個(gè)設(shè)備的自檢能力和通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)將告警和診斷信息發(fā)送給控制中心實(shí)現(xiàn)的。

系統(tǒng)具有完善的自檢和自診斷功能是指：能對(duì)全線的中央設(shè)備、車站設(shè)備、軌旁設(shè)備、車載設(shè)備以及車地通信設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和故障報(bào)警，能準(zhǔn)確報(bào)警到板級(jí)。系統(tǒng)能夠經(jīng)傳輸通道在維修管理中心、維修車間和維修工區(qū)實(shí)施遠(yuǎn)程故障集中報(bào)警和維護(hù)管理，能夠在現(xiàn)場(chǎng)使用便攜計(jì)算機(jī)實(shí)施故障診斷，設(shè)備故障診斷定位到板級(jí)。第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第三節(jié)采用波導(dǎo)傳輸?shù)陌査雇–BTC系統(tǒng)阿爾斯通公司的CBTC系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱UrbalisTM），技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠，符合國內(nèi)外軌道交通信號(hào)技術(shù)發(fā)展方向，具有良好的運(yùn)行使用經(jīng)驗(yàn)和較高的性能價(jià)格比。該系統(tǒng)以波導(dǎo)管傳輸媒體的，用在武漢2號(hào)線和4號(hào)線。1.技術(shù)特點(diǎn)

（1）高安全性和可靠性

系統(tǒng)具有高安全性和可靠性，并能保證連續(xù)不間斷地工作，系統(tǒng)中凡涉及行車安全的設(shè)備均滿足故障——安全的原則，主要行車設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)均采用多重冗余技術(shù)，所有安全系統(tǒng)設(shè)備均具有權(quán)威機(jī)構(gòu)的安全認(rèn)證。采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。傳輸頻帶、傳輸速度、調(diào)制解調(diào)方式及誤碼率等指標(biāo)均符合國際通用標(biāo)準(zhǔn)。

（2）高可用性

為提高系統(tǒng)的可用性，具有靈活的控制模式并具有降級(jí)使用和后備模式。通過使用高度可靠的設(shè)備和在結(jié)構(gòu)層使用冗余技術(shù)使得每個(gè)子系統(tǒng)獲得99.999%的可用性。

（3）最佳運(yùn)行間隔

最佳運(yùn)行間隔性能的達(dá)到是通過移動(dòng)閉塞技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。移動(dòng)閉塞可以獲得車輛和軌道參數(shù)限制的最高性能，也就意味著實(shí)際運(yùn)行間隔可為90s。

2.系統(tǒng)組成

信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備包括：

?控制中心設(shè)備

?車站及軌旁設(shè)備

?車輛段設(shè)備

?車載設(shè)備

?維修管理設(shè)備

?試車線設(shè)備

?培訓(xùn)設(shè)備

?其他設(shè)備控制中心設(shè)備分為運(yùn)營控制中心（行車指揮室）、中心設(shè)備室、培訓(xùn)室和運(yùn)行圖編輯室設(shè)備。

?控制中心設(shè)備中央控制室大屏幕顯示系統(tǒng)調(diào)度員工作站1調(diào)度員工作站2總調(diào)度臺(tái)大屏接口計(jì)算機(jī)主任調(diào)度工作站SD維護(hù)間段維護(hù)工作站100M100M運(yùn)行圖繪圖機(jī)事件報(bào)警打印機(jī)數(shù)據(jù)報(bào)表打印機(jī)運(yùn)行圖打印室車輛段顯示工作站運(yùn)行圖顯示工作站維護(hù)打印機(jī)中央信號(hào)機(jī)械室時(shí)刻表編輯工作室時(shí)刻表打印機(jī)時(shí)刻表編輯室通信配置機(jī)1綜合監(jiān)控系統(tǒng)TCC系統(tǒng)通信配置機(jī)2雙機(jī)切換單元廣埠屯時(shí)鐘系統(tǒng)無線系統(tǒng)PDS系統(tǒng)OCC結(jié)構(gòu)圖第二章CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)第三節(jié)采用波導(dǎo)傳輸?shù)陌査雇–BTC系統(tǒng)為了獨(dú)立和人工管理車輛段，車輛段配置有以下設(shè)備：繼電器箱和軌道電路架，冗余本地ATS、冗余ATS車站值班員工作站、連接到骨干網(wǎng)的交換機(jī)等。每個(gè)駕駛室（每列車的車頭和車尾）都有一套完整的車載ATP/ATO系統(tǒng)、人機(jī)界面MMI、四個(gè)天線（兩個(gè)用于波導(dǎo)傳輸，兩個(gè)用于自由無線傳輸）和兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器（每個(gè)控制兩個(gè)天線）。一列車可以由前方駕駛室根據(jù)車載系統(tǒng)的最佳可用性由前方ATP/ATO或后方ATP/ATO來控制駕駛。如果需要，前方ATP/ATO可以從后方無線裝置獲得軌旁信息。

2.系統(tǒng)組成

信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備包括：

?控制中心設(shè)備

?車站及軌旁設(shè)備

?車輛段設(shè)備

?車載設(shè)備

?維修