第四章城市軌道交通信號(hào)及通信設(shè)備

第四章城市軌道交通信號(hào)與通信系統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)1.掌握城市軌道交通信號(hào)設(shè)備的特點(diǎn)、功能2.了解列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成和功能3.了解城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4.掌握城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)組成部分的功能4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

為保證城市軌道交通系統(tǒng)列車運(yùn)行的安全、可靠、準(zhǔn)點(diǎn)、高密度和高效率，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸?shù)募薪y(tǒng)一指揮，行車調(diào)度自動(dòng)化和列車運(yùn)行自動(dòng)化，對(duì)城市軌道交通信號(hào)與通信提出了很高的要求，因此其地位和作用十分重要。城市有軌交通的信號(hào)和通信設(shè)備從早期的機(jī)械式裝置到采用繼電式電氣設(shè)備，在到計(jì)算機(jī)時(shí)代的自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制體系。

信號(hào)是“信號(hào)（顯示）、聯(lián)鎖、閉塞”的總稱，由各類信號(hào)顯示、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)轍裝置等主體設(shè)備及其他有關(guān)附屬設(shè)施構(gòu)成的一個(gè)完整的體系，是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要領(lǐng)域。一、信號(hào)裝置

所謂信號(hào)裝置，就是指示列車或車輛運(yùn)行條件的信號(hào)及附屬設(shè)備。以上海地鐵一號(hào)線為例，信號(hào)裝置包括色燈信號(hào)機(jī)、發(fā)車表示器及機(jī)車速度信號(hào)。信號(hào)表示是命令，必須遵照?qǐng)?zhí)行。色燈信號(hào)機(jī)是用不同的顏色燈光來(lái)顯示信號(hào)。通常有紅色、綠色、白色三種顏色。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

①紅色表示禁止列車越過(guò)該信號(hào)機(jī)。②綠色表示允許列車按規(guī)定的速度越過(guò)此信號(hào)機(jī)進(jìn)出站。③綠色閃光+白色表示允許列車以不超過(guò)20km/h的速度越過(guò)此信號(hào)機(jī)。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

1.色燈信號(hào)機(jī)及其顯示①進(jìn)站信號(hào)機(jī)②出站信號(hào)機(jī)③調(diào)車信號(hào)機(jī)④防護(hù)信號(hào)機(jī)⑤復(fù)示信號(hào)機(jī)⑥阻擋信號(hào)機(jī)⑦引導(dǎo)信號(hào)機(jī)4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

2.發(fā)車表示器及其顯示

設(shè)于正線車站站臺(tái)列車正向發(fā)送車端，由它來(lái)向司機(jī)表示什么時(shí)候關(guān)車門及什么時(shí)候可以發(fā)車。3.機(jī)車速度信號(hào)機(jī)車速度信號(hào)為數(shù)字式信號(hào)，設(shè)于列車駕駛室便于司機(jī)確認(rèn)的地方。由雙針數(shù)字速度計(jì)顯示，其中紅針?biāo)副硎咀畲笤试S速度，黃針?biāo)笧榱熊噷?shí)際速度。列車速度在自動(dòng)控制時(shí)速度由自動(dòng)運(yùn)行設(shè)備自動(dòng)調(diào)節(jié)。列車在人工控制時(shí)，列車速度由人工按自動(dòng)監(jiān)控所需速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

二、聯(lián)鎖裝置在城市軌道交通線路中，信號(hào)設(shè)備和軌道結(jié)構(gòu)比大鐵路簡(jiǎn)單得多。但由于有一些站可能要折返，還由于一些區(qū)間線路要考慮列車進(jìn)出車輛段，這就要在線路上加入道岔，使線路可以分岔。有道岔區(qū)段的線路，軌道交通信號(hào)就要根據(jù)運(yùn)行圖，將道岔搬動(dòng)到位，并鎖定位置、給出信號(hào)，指示列車是走直線股道還是曲線股道，這就是聯(lián)鎖的概念。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

1.聯(lián)鎖的基本概念（1）調(diào)車：列車在車站內(nèi)有目的地移動(dòng)位置的作業(yè)過(guò)程，即轉(zhuǎn)線作業(yè)過(guò)程。（2）聯(lián)鎖:

是指在有調(diào)車作業(yè)的軌道交通車站(或車輛基地等部門）,為保證行車安全，而將車站的所有信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔等相對(duì)獨(dú)立的信號(hào)設(shè)備構(gòu)成一種相互制約、互為控制的連帶環(huán)扣關(guān)系，即聯(lián)鎖關(guān)系。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

在介紹聯(lián)鎖關(guān)系前需要介紹一下道岔、信號(hào)和進(jìn)路之間的制約關(guān)系。進(jìn)路：是列車或調(diào)車車列在站內(nèi)運(yùn)行時(shí)所經(jīng)由的路徑，所有進(jìn)路都有起點(diǎn)和終點(diǎn)。終點(diǎn)通常是下一個(gè)信號(hào)機(jī)、終點(diǎn)站、調(diào)車場(chǎng)或車廠。敵對(duì)進(jìn)路：兩條或兩條以上會(huì)產(chǎn)生交叉、重迭的進(jìn)路。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

2.聯(lián)鎖的要求開通進(jìn)路的道岔位置未確定到位之前,防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)不能開放;進(jìn)路的道岔開通后,即進(jìn)入鎖閉狀態(tài)不能再轉(zhuǎn)換,防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)開放,敵對(duì)進(jìn)路信號(hào)機(jī)不能開放;在主體信號(hào)未開放前,預(yù)告信號(hào)復(fù)示信號(hào)均不能開放.4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

3、聯(lián)鎖技術(shù)及相應(yīng)設(shè)備進(jìn)路空閑的檢測(cè)技術(shù)。檢查進(jìn)路空閑是保證行車安全的重要條件之一，目前主要是利用軌道電路實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的。道岔控制技術(shù)。道岔是進(jìn)路上的可動(dòng)部分，如果對(duì)它控制不當(dāng)，有可能造成列車或車列脫軌，或者造成列車或車列駛?cè)胪Ｓ熊囕v的線路而發(fā)生撞車事故。因此，如何控制道岔是非常重要的。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

信號(hào)控制技術(shù)。信號(hào)機(jī)是聯(lián)鎖系統(tǒng)中極其重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一。只有在安全條件確認(rèn)滿足時(shí)才允許信號(hào)機(jī)開放，否則信號(hào)機(jī)必須在關(guān)閉狀態(tài)?？刂菩盘?hào)機(jī)的開放與關(guān)閉。直接關(guān)系到行車的安全。聯(lián)鎖技術(shù)。聯(lián)鎖技術(shù)是防止失誤，且在失誤的情況下仍能保證行車安全的技術(shù)。聯(lián)鎖技術(shù)是車站信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容。故障—安全技木。對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須考慮在發(fā)生故障后，其后果不應(yīng)危及行車安全。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

4.聯(lián)鎖的種類電鎖器聯(lián)鎖電鎖器聯(lián)鎖就是道岔靠人力通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)換，信號(hào)機(jī)由有關(guān)人員通過(guò)電氣或機(jī)械操縱，用電鎖器完成聯(lián)鎖關(guān)系。繼電聯(lián)鎖用電氣方法通過(guò)信號(hào)樓內(nèi)的控制臺(tái)操縱車站內(nèi)的色燈信號(hào)機(jī)和電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)，使信號(hào)機(jī)、進(jìn)路和道岔實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖并能監(jiān)督列車運(yùn)行和線路占用情況，這就是繼電聯(lián)鎖。在繼電聯(lián)鎖中實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的主要元件是繼電器。20世紀(jì)50年代以后，繼電聯(lián)鎖都采用電磁繼電器，以邏輯電路實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，全站的信號(hào)機(jī)和道岔可由一個(gè)信號(hào)樓集中控制。

4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

微機(jī)聯(lián)鎖繼電器聯(lián)鎖設(shè)備經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，在安全性和可靠性等方面都日趨完善。但隨著鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)聯(lián)鎖設(shè)備又提出了更高的要求，希望用小巧的電子器件代替體積龐大的繼電器，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。一九七八年世界第一個(gè)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在瑞瑞典哥德堡問(wèn)世以來(lái)，微機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。日、英、德、法等國(guó)家都競(jìng)相進(jìn)行微機(jī)聯(lián)鎖的研究開發(fā)工作。經(jīng)過(guò)十幾年的努力，各國(guó)的微機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)日趨完善和成熟。許多國(guó)家決定今后重點(diǎn)發(fā)展微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，對(duì)新建鐵路不再采用繼電器聯(lián)鎖設(shè)備。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是以微型計(jì)算機(jī)取代了傳統(tǒng)的電氣集中電路而構(gòu)成的車站信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)對(duì)車站值班員的操作命令和現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)信息按規(guī)定的聯(lián)鎖邏輯進(jìn)行分析與處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路車站信號(hào)設(shè)備的控制。理論和實(shí)踐證明，微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)無(wú)論在安全性、可靠性，還是在經(jīng)濟(jì)效率上，都具有更大的優(yōu)越性。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)也在不斷的發(fā)展和完善。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

三.閉塞裝置鐵路線路以車站(線路所)為分界點(diǎn)劃分為若干區(qū)間。列車在區(qū)間(分區(qū))內(nèi)運(yùn)行的特點(diǎn)是：列車的運(yùn)行軌道交通車輛是在一條特定的軌道上運(yùn)行的，速度高，質(zhì)量重，制動(dòng)距離長(zhǎng)，不能避讓。由于是軌道交通，軌道起了承載和導(dǎo)向作用，列車A、B、C依次在線路上排隊(duì)運(yùn)行，不能超車、不能追尾相撞，而且為了提高線路的運(yùn)載能力又必須盡可能地縮短兩列車之間的間距。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

1.閉塞的基本概念:(1).定義:為了確保列車在區(qū)間內(nèi)的運(yùn)行安全，列車由車站向區(qū)間發(fā)車時(shí)，必須確認(rèn)區(qū)間內(nèi)沒(méi)有列車，并需遵循一定的規(guī)律組織行車，以免發(fā)生列車正面沖突或追尾等事故。這種按照一定規(guī)律組織列車在區(qū)間內(nèi)運(yùn)行的方法，叫做行車閉塞法(簡(jiǎn)稱閉塞)。辦理閉塞所用的設(shè)備叫做閉塞設(shè)備。（2）方式：空間閉塞：把鐵路線路劃分為若干個(gè)段落(區(qū)間或閉塞分區(qū))，在每個(gè)線段內(nèi)同時(shí)只準(zhǔn)許一列列車運(yùn)行，這樣使前行列車和追蹤列車之間必須保持一定距離的行車方法。這種行車方法能嚴(yán)格地把列車分隔在兩個(gè)空間，可以有效地防止列車追尾的發(fā)生，確保列車運(yùn)行安全。這種行車方法是我國(guó)目前所采用的閉塞方法，我們所說(shuō)的閉塞就是指空間間隔法。

4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

時(shí)間閉塞：列車按照事先規(guī)定好的時(shí)間由車站發(fā)車，使前行列車和追蹤列車之間必須保持一定時(shí)間的行車方法。這種行車方法因追蹤列車不能確切地得到前行列車的運(yùn)行狀況，所以不能確保列車在區(qū)間內(nèi)的運(yùn)行安全，我國(guó)已不再使用此種行車方法。

正面沖突可根據(jù)兩列對(duì)向列車不能同時(shí)向同一區(qū)間發(fā)車的原則來(lái)控制。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

（3）閉塞的制式

1)．

人工閉塞：它采用電氣路簽或路牌作為列車占用區(qū)間的憑證，由接車站值班員檢查區(qū)間是否空閑。因?yàn)檫@種方法在交接憑證和檢查區(qū)間狀態(tài)都要依靠人來(lái)完成，所以叫做人工閉塞。這種閉塞方法在我國(guó)已經(jīng)很少采用。

2)．

半自動(dòng)閉塞：人工辦理閉塞手續(xù)，列車憑信號(hào)顯示發(fā)車后，出站信號(hào)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉的閉塞方法。發(fā)車站值班員必須在辦理好閉塞手續(xù)后才能開放出站信號(hào)，列車出發(fā)后出站信號(hào)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉，在沒(méi)有檢測(cè)區(qū)間是否留有車輛的設(shè)備時(shí)，還須由接車站值班員確認(rèn)列車的完全到達(dá)，辦理解除閉塞手續(xù)。這種方法，因?yàn)榧纫说牟倏v，又需依列車自動(dòng)動(dòng)作，所以叫做半自動(dòng)閉塞。

4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

3)．

自動(dòng)閉塞：根據(jù)列車運(yùn)行及有關(guān)閉塞分區(qū)狀態(tài)，自動(dòng)變換通過(guò)信號(hào)機(jī)的顯示，而司機(jī)憑信號(hào)顯示行車的閉塞方法。這種方法因?yàn)椴恍枰说牟倏v，所以叫做自動(dòng)閉塞。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

四.軌道電路為使行進(jìn)中的列車直接獲取傳輸信號(hào)，從而達(dá)到固定的地面信號(hào)向車載信號(hào)傳輸顯示的目的，利用兩根鋼軌構(gòu)成電氣回路，稱為軌道電路。軌道電路的工作原理:4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

當(dāng)軌道發(fā)生斷裂時(shí)，軌道電路形成斷路，軌道繼電器同樣失去電流導(dǎo)致紅燈亮，從而形成保護(hù)作用。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

五.列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)針對(duì)城市軌道交通的特點(diǎn)，其信號(hào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)大鐵路的信號(hào)系統(tǒng)在控制原理上基本相同，但他也有自身諸多特點(diǎn)：

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)列車運(yùn)行速度低，可采用較低速率的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。列車運(yùn)行速度高，可采用較高速率的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。車站僅有上下客功能，一般車站不設(shè)道岔，聯(lián)鎖設(shè)備監(jiān)控對(duì)象少。聯(lián)鎖設(shè)備對(duì)象多。行車組織簡(jiǎn)單，列車種類單一行車組織復(fù)雜，列車種類多。減少或取消了傳統(tǒng)的地面信號(hào)，機(jī)車信號(hào)作為主體信號(hào)。通過(guò)設(shè)置在地面的色燈信號(hào)機(jī)指揮行車，機(jī)車信號(hào)作為輔助信號(hào)。傳遞給列車的是具體的速度或距離信息。傳遞不同的行車命令依靠ATO駕駛或無(wú)人駕駛，司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少。依賴于司機(jī)進(jìn)行速度控制調(diào)整。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)是保證列車運(yùn)行安全和提高線路通過(guò)能力的重要設(shè)施。傳統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)已不能適應(yīng)城軌交通的發(fā)展，必須用一種能實(shí)現(xiàn)列車速度自動(dòng)控制和列車運(yùn)行間隔自動(dòng)調(diào)整的新的系統(tǒng)來(lái)替代，這就是列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（AutomaticTrainControlSystem）。系統(tǒng)中后續(xù)列車根據(jù)與先行列車之間的距離和進(jìn)路條件，在車內(nèi)連續(xù)地顯示出容許的速度信息，（或按設(shè)定的運(yùn)行條件達(dá)到該容許速度的距離信息），根據(jù)上述信息列車自動(dòng)地控制運(yùn)行速度，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)整行車間隔的目的，提高運(yùn)輸效率，并由列車自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在車站的程序定位停車。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

ATC系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)的地面信號(hào)，將機(jī)車信號(hào)作為主體信號(hào)，信號(hào)的含義發(fā)生了質(zhì)的變化，傳遞給列車的是具體的速度和距離信息，系統(tǒng)能可靠地防止由于司機(jī)失誤而超速或追尾等事故，確保列車運(yùn)行安全。列車運(yùn)行控制系統(tǒng)ATC(AutomaticTrainControl)包括三個(gè)子系統(tǒng)：列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)ATS(AutomaticTrainSupervision)列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)ATP(AutomaticTrainProtection)列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)ATO(AutomaticTrainOperation)簡(jiǎn)稱“3A”系統(tǒng)。ATC是在保證行車安全，提高運(yùn)營(yíng)效率的情況下，實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)控制。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

●這三個(gè)子系統(tǒng)是通過(guò)信息交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮保證行車安全，提高運(yùn)行效率，縮短行車間隔，促進(jìn)管理現(xiàn)代化，提高綜合運(yùn)營(yíng)能力賀服務(wù)質(zhì)量的作用。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)按子系統(tǒng)設(shè)備所在區(qū)域，由以下部分組成:(1)行車指揮控制中心：由列車運(yùn)行監(jiān)視（調(diào)度監(jiān)督）或列車運(yùn)行監(jiān)控（調(diào)度集中）或列車自動(dòng)監(jiān)控等子系統(tǒng)構(gòu)成。(2)車站及軌旁子系統(tǒng)：由行車指揮系統(tǒng)車站設(shè)備、聯(lián)鎖、行車運(yùn)行控制系統(tǒng)的地面設(shè)備及其與聯(lián)鎖設(shè)備的接口、列車識(shí)別等其他設(shè)備組成。(3)車載子系統(tǒng)：由機(jī)車信號(hào)和自動(dòng)停車設(shè)備、車載ATP/ATO及列車識(shí)別等設(shè)備組成。(4)車輛段（場(chǎng)）子系統(tǒng)：由聯(lián)鎖設(shè)備、行車指揮系統(tǒng)等設(shè)備組成。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

1.ATPATP子系統(tǒng)是保證行車安全的基本系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)列車的間隔控制、超速防護(hù)和進(jìn)路的安全監(jiān)控、安全開關(guān)門的監(jiān)督等功能，確保列車和乘客的安全。主要包括車載設(shè)備和地面設(shè)備。ATP主要功能有：軌旁ATP子系統(tǒng)的功能：(1)軌道區(qū)段空閑的檢測(cè)；(2)自動(dòng)檢測(cè)車輛的位置；(3)控制列車運(yùn)行安全間隔，滿足規(guī)定通過(guò)能力；(4)連續(xù)監(jiān)督列車速度，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)；(5)列車車門開、閉安全控制，為列車車門的關(guān)閉提供安全可靠的信息；(6)標(biāo)志器及環(huán)線信息控制；4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

(7)目的地選擇；(8)停站時(shí)間控制及自動(dòng)啟動(dòng)等；（9）向ATO傳送控制信息。車載ATP子系統(tǒng)功能：(1)接收和解譯限速指令；(2)根據(jù)限速進(jìn)行超速防護(hù)；(3)測(cè)速、測(cè)距；(4)停站校核；(5)控制車門開、閉，發(fā)送站臺(tái)屏蔽門開、閉信息等；(6)具有故障自檢和報(bào)警、記錄功能。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

2.ATSATS子系統(tǒng)主要由中央計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和車站計(jì)算機(jī)或中斷模塊設(shè)備組成。它完成全縣列車地運(yùn)行管理和監(jiān)控。其控制方式可由中心集中控制，也可由車站分散控制。ATS主要作用是編制、管理行車計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)全線列車的監(jiān)控和列車運(yùn)行的自動(dòng)調(diào)整。ATS主要功能有：控制中心ATS的主要功能：1)列車的運(yùn)行控制等正常操縱；2)時(shí)刻表的編輯、修改和存儲(chǔ)，時(shí)刻表延時(shí)修正的調(diào)整控制；3)列車位置的實(shí)時(shí)監(jiān)視和列車運(yùn)行軌跡記錄；4)運(yùn)行圖管理（計(jì)劃和實(shí)際運(yùn)行圖）；5)列車運(yùn)行進(jìn)路的自動(dòng)設(shè)置，車站聯(lián)鎖狀態(tài)的監(jiān)督；6)故障記錄等4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

軌旁ATS子系統(tǒng)1)列車的進(jìn)路控制及其表示；2)遙控指令的解譯及表示數(shù)據(jù)的編輯；3)折返模式控制；4)車－地交換信息的編譯；5)旅客向?qū)畔ⅰ⒛康牡匦畔⒌娘@示；6)停止控制邏輯及接口等；7)運(yùn)行等級(jí)設(shè)定；8)列車識(shí)別。車載ATS子系統(tǒng)1)接收非安全控制信息；2)接收運(yùn)行等級(jí)及其目的地等數(shù)據(jù)；3)發(fā)送列車狀態(tài)的自診斷信息；4)旅客向?qū)畔⒌奶峁┑取?.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

3.ATOATO系統(tǒng)以列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)為基礎(chǔ)、配置車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及必要的輔助設(shè)備，主要執(zhí)行站間自動(dòng)運(yùn)行、列車在車站的定點(diǎn)停車、在終點(diǎn)的自動(dòng)折返等功能。它對(duì)于列車運(yùn)行規(guī)范化、減少人為影響，在高密度、高速度運(yùn)行條件下保證運(yùn)行秩序有很大好處，在節(jié)約列車能耗方面也有一定作用，同時(shí)還可以減輕司乘人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。ATO主要由車載設(shè)備和地面設(shè)備組成。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

軌旁ATO子系統(tǒng)(1)車站程序定位停車的車－地信息交換；(2)定位停車校核，車門和站臺(tái)屏蔽門開、閉控制。車載ATO子系統(tǒng)

(1)列車運(yùn)行速度的自動(dòng)調(diào)整；(2)惰行、加速、減速控制；(3)定位停車程序控制；(4)出發(fā)控制；(5)自動(dòng)折返；(6)發(fā)送停站及列車長(zhǎng)度信息等。4.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

為保證城市軌道交通系統(tǒng)列車運(yùn)行的安全、可靠、準(zhǔn)點(diǎn)、高密度和高效率，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸?shù)募薪y(tǒng)一指揮，行車調(diào)度自動(dòng)化和列車運(yùn)行自動(dòng)化，城市軌道交通系統(tǒng)必須配備專用的、完整的、獨(dú)立的通信系統(tǒng)，供構(gòu)成城市軌道交道系統(tǒng)的各職能部門之間的有機(jī)聯(lián)系和行車的調(diào)度指揮。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

一、城市軌道交通通信概述1、城市軌道交通對(duì)通信的要求

能迅速、準(zhǔn)確、可靠地傳遞和交換各種信息。例如，將各站的客流量、沿線列車的運(yùn)行狀況等信息及時(shí)地傳送到調(diào)度所，并將調(diào)度所發(fā)布的各項(xiàng)調(diào)度命令以及各種控制信號(hào)傳送至各個(gè)車站的執(zhí)行部門和機(jī)構(gòu)，從而使輕軌系統(tǒng)的運(yùn)行始終處于有條不紊的狀態(tài)。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

2、城市軌道交通通信的分類（1）按功能分：a.自動(dòng)電話通信子系統(tǒng):供一般公務(wù)聯(lián)系用；b.專用通信子系統(tǒng):直接指揮列車運(yùn)行；c.廣播子系統(tǒng):向乘客報(bào)告列車運(yùn)行信息；d.閉路電視子系統(tǒng):用以監(jiān)視車站各部位、客流情況及列車?？?、車門開閉和起動(dòng)狀況；e.傳真及數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng):用傳送文件和數(shù)據(jù)。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

（2)、按傳輸媒介分程控交換系統(tǒng)光纖傳輸系統(tǒng)廣播系統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)上述五大系統(tǒng)通過(guò)電纜、光纜、漏泄電纜、天線、電磁波等傳輸媒介，構(gòu)成一個(gè)互相關(guān)聯(lián)互相補(bǔ)充的整體通信系統(tǒng)。城市軌道交通專用通信系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)既能傳輸語(yǔ)音信號(hào)，又能傳輸文字、數(shù)據(jù)和圖像等各種信息的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

二、通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成通信網(wǎng)的基本要素是終端設(shè)備、傳輸設(shè)備和交換控制設(shè)備。將終端設(shè)備、傳輸設(shè)備和交換控制設(shè)備按照適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來(lái)，就可構(gòu)成各種形式的通信網(wǎng)。城市軌道交通系統(tǒng)的通信網(wǎng)的構(gòu)成方式必須與城市軌道交通系統(tǒng)本身的構(gòu)成方式相適應(yīng)。根據(jù)城市軌道交通系統(tǒng)中控制中心和各車站的地理位置分布及線路的構(gòu)成情況，城市軌道交通系統(tǒng)的通信網(wǎng)大體上有總線型、星形一總線型和環(huán)型等幾種基本構(gòu)成形式，如圖所示。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

三、通信網(wǎng)的組成按總線型方式構(gòu)成的通信網(wǎng)的設(shè)備組成如圖所示。根據(jù)城市軌道交通系統(tǒng)對(duì)通信的要求，在控制中心和各個(gè)車站均配置相應(yīng)的設(shè)備。其中B為廣播設(shè)備，C為閉路電視設(shè)備，E為交換設(shè)備，與這些設(shè)備相連接的有各種終端。例如，與交換設(shè)備相連接的有普通電話機(jī)、傳真機(jī)、數(shù)據(jù)終端和調(diào)度電話機(jī)等。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

1、光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，光纖通信是以光波為載體，以光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的一種通信方法，由于光纖傳輸具有頻帶寬、容量大、抗干擾性強(qiáng)，以及耐腐蝕，重量輕等特點(diǎn)，已成為城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)最主要的方式。光纖傳輸系統(tǒng)主要由光端機(jī)、光纜、光中繼器以及PCM（脈沖編碼調(diào)制-PulseCodeModulationdecoding）復(fù)接設(shè)備等組成。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

2、數(shù)字程控交換系統(tǒng)數(shù)字程控交換機(jī)是將輸入的模擬信號(hào)，進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字程控交換網(wǎng)，除了提供一般公務(wù)電話通信外，還可實(shí)現(xiàn)其專用的通信業(yè)務(wù)。（1）、專用電話系統(tǒng)專用電話系統(tǒng)是為控制中心調(diào)度員、車站值班員、車輛段值班員、以及車站保安人員等使用的內(nèi)部專用電話提供自動(dòng)交換功能。①.調(diào)度電話調(diào)度電話的調(diào)度臺(tái)，設(shè)于控制中心的調(diào)度所內(nèi)，調(diào)度臺(tái)根據(jù)調(diào)度功能，設(shè)有列車調(diào)度臺(tái)，電力調(diào)度臺(tái)，防災(zāi)報(bào)警調(diào)度臺(tái)及總調(diào)度臺(tái)，總調(diào)度臺(tái)只與其他三個(gè)分調(diào)度臺(tái)通話，而三個(gè)分調(diào)度臺(tái)都與調(diào)度分機(jī)相連，列車調(diào)度分機(jī)設(shè)在各個(gè)車站及車輛段；電力調(diào)度分機(jī)設(shè)在各變電站的值班室；而報(bào)警調(diào)度分機(jī)設(shè)在各車站及所屬業(yè)務(wù)部門。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

②.站間行車電話利用程控交換網(wǎng)在站間建立雙向熱線的行車電話，以供相鄰兩站車站值班員之間聯(lián)系有關(guān)的行車事務(wù)，它具有直線電話的功能，任一方只要摘機(jī)不必?fù)芴?hào)，就可以與對(duì)方站建立通話。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

③.軌道沿線電話為保證城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)及應(yīng)急的需要，使工作人員在軌道沿線隨時(shí)與調(diào)度中心及有關(guān)部門取得聯(lián)系。在軌道沿線每隔500米左右間距，設(shè)置軌旁電話，每2～3個(gè)電話機(jī)并聯(lián)后，通過(guò)專用電纜，連向最近的車站交換設(shè)備，程控交換網(wǎng)可為所有的沿線電話機(jī)，提供與其他分機(jī)，及各調(diào)度臺(tái)聯(lián)系的功能。④.車站集中電話機(jī)為了使車站的各職能部分，與車站或本地區(qū)的相關(guān)單位進(jìn)行通信，各車站均設(shè)置集中電話機(jī)，集中電話機(jī)的控制臺(tái)，可采用數(shù)字式多功能電話機(jī)，它可通過(guò)快速呼叫鍵，呼下屬分機(jī)，自由地與其他分機(jī)聯(lián)系，分機(jī)與集中電話機(jī)之間建立延時(shí)熱線，分機(jī)呼叫集中臺(tái)時(shí)，分機(jī)只需摘機(jī)，等數(shù)秒后，便可與集中臺(tái)通話，如果分機(jī)在摘機(jī)后數(shù)秒內(nèi)撥了其他分機(jī)的號(hào)碼，則分機(jī)可以與其他分機(jī)通話。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

（2）傳真通信與數(shù)據(jù)通信利用城市軌道交通的程控交換網(wǎng)還可以實(shí)現(xiàn)傳真通信和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。只要將傳真機(jī)（FAX）與電話機(jī)并聯(lián)，接入程控交換網(wǎng)，就可以進(jìn)行傳真通信，通信的建立是通過(guò)電話機(jī)撥號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)通信是傳送數(shù)據(jù)為業(yè)務(wù)的一種通信方式，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)終端，以及數(shù)據(jù)終端之間的通信，城市軌道交通系統(tǒng)中，控制中心與各車站之間可用數(shù)據(jù)通信方式，來(lái)傳遞文件和數(shù)據(jù)。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

3、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)為了確保列車的運(yùn)行安全，及時(shí)向有關(guān)人員提供車站各部位的安全情況以及客流、列車停站、售、檢票情況、列車門開啟、關(guān)閉等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)圖象信息，所以設(shè)置閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)由控制中心集中監(jiān)控系統(tǒng)和車站閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)兩部分組成。系統(tǒng)由攝像機(jī)、監(jiān)視器、控制切換設(shè)備以及傳輸線路等部件構(gòu)成。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

（1）控制中心的集中監(jiān)控系統(tǒng)在控制中心的各調(diào)度臺(tái)上，配備一定數(shù)量的監(jiān)視器，和一個(gè)帶鍵盤的控制臺(tái)，調(diào)度員可通過(guò)鍵盤，來(lái)選擇所希望了解的車站，及車站某個(gè)部位的客流情況和突發(fā)事件圖象；相應(yīng)的選擇信號(hào)，經(jīng)PCM光纖傳輸系統(tǒng)，發(fā)到各個(gè)車站的控制單元，各個(gè)車站設(shè)備收到選擇信號(hào)后，與本站的編碼進(jìn)行比較，若一致，進(jìn)一步確定選擇哪幾個(gè)攝像機(jī)，然后經(jīng)圖象切換設(shè)備，將選中的圖象輸出，再經(jīng)過(guò)調(diào)制器調(diào)制復(fù)用后，電/光轉(zhuǎn)換，沿光纖送至控制中心，在控制中心，要進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過(guò)解調(diào)器，將幾路圖象信息，分開送入圖象切換單元，圖象信息送至相應(yīng)的監(jiān)視器；為了便于識(shí)別，各個(gè)車站備有圖象字符發(fā)生器，以產(chǎn)生車站名，攝像機(jī)號(hào)碼，日期、時(shí)間，并疊印在送往控制中心的個(gè)圖象上。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

（2）車站閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)車站閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)為，車站值班人員提供車站現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)圖象，它不僅受車站值班人員的控制，也受控制中心的控制。車站閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視點(diǎn)，視車站構(gòu)造而異，一般應(yīng)在車站的站臺(tái)區(qū)和站區(qū)、以及出、入口區(qū)、自動(dòng)售、檢票區(qū)，設(shè)置攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)視，其中車站站臺(tái)區(qū)的圖象，還為司機(jī)提供旅客上、下車，及車門關(guān)閉情況的信息。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

4、無(wú)線通信系統(tǒng)為了使移動(dòng)狀態(tài)下工作的乘務(wù)人員，及時(shí)地與有關(guān)指揮部門取得聯(lián)系，所以不僅應(yīng)設(shè)置有線通信系統(tǒng)，還必須設(shè)置無(wú)線通信系統(tǒng)。無(wú)線通信系統(tǒng)由基地臺(tái)、天線及射頻電線、隧道內(nèi)的漏泄同軸電纜、列車無(wú)線電臺(tái)設(shè)備、控制臺(tái)、電源及便攜式無(wú)線電臺(tái)等組成。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

5、車站廣播系統(tǒng)車站廣播系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)集中管理的重要組成部分。列車到站及離站的實(shí)時(shí)予告信息，非常情況下的疏導(dǎo)信息等，通過(guò)該系統(tǒng)及時(shí)向旅客通報(bào)，同時(shí)，為組織好行車，應(yīng)及時(shí)將運(yùn)行信息告之行車相關(guān)人員。為了實(shí)現(xiàn)集中管理，車站廣播系統(tǒng)除了車站廣播外，還可由控制中心集中播音。（1）車站播音車站播音臺(tái)，配有播音區(qū)域選擇鍵盤和送話器，在通信室還設(shè)有前置發(fā)大器、功放及控制接口單元等設(shè)備。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

（2）控制中心播音在控制中心設(shè)有列車調(diào)度、電力調(diào)度和防災(zāi)調(diào)度三個(gè)播音臺(tái)，三個(gè)播音臺(tái)之間互鎖，也即只允許一個(gè)播音臺(tái)播音。三個(gè)播音臺(tái)，分別配有廣播區(qū)域選擇鍵盤和送話器。4.2城市軌道交通通信系統(tǒng)

復(fù)習(xí)與思考一、判斷題1、綠色信號(hào)燈表示允許列車按規(guī)定的速度