城市軌道交通閉塞設備

1、第三節(jié)閉塞設備 一、閉塞的基本概念 （一）閉塞的定義 為了保證列車運行的安全，在組織列車運行時，通過設備或人工控制，使連續(xù)發(fā)出的列車保持一定間隔安全行車的辦法稱為行車閉塞法(二)閉塞的方式 1.時間間隔法 時間間隔法即按規(guī)定的時間間隔向區(qū)間發(fā)車，以時間間隔作為閉塞條件的閉塞方法。不能保障在同一時間同一區(qū)間內只有一個列車占用的安全條件，可適用于道路汽車交通的運行組織。 由于按時間間隔法行車，不易嚴格保持前后列車間的安全間隔，如果進路辦理疏忽或司機操作不當，容易發(fā)生追尾事故。因此，正常情況下，軌道交通不宜采用此法行車。只有在特殊的情況下，如一切電話中斷時才準許采用時間間隔法，并且要有安全保證措施。

2、 2.空間間隔法 在同一時間、在同一區(qū)間只有一個列車占用，即前行列車與續(xù)行列車始終保持一定的空間間隔，適用于軌道交通。 按空間間隔法行車時，行車閉塞法有基本閉塞法和代用閉塞法兩類?；鹃]塞法是指是用基本閉塞設備室采用的行車閉塞法。在自動閉塞設備線路上，基本閉塞法是連續(xù)發(fā)出列車，以閉塞分區(qū)、軌道電路區(qū)段，或者以列車制動距離加上安全防護距離作為安全間隔運行。在非自動閉塞設備線路上，基本閉塞法師連續(xù)發(fā)出列車以站間區(qū)間作為安全間隔運行。代用閉塞法是指基本閉塞設備因故不能使用時臨時采用的行車閉塞法，電話閉塞法是常用的代用閉塞法。 （三）軌道交通常見的閉塞制式 1.半自動閉塞 采用車站出站信號機的允許顯示

3、信號作為列車占用站外區(qū)間的列車憑證，區(qū)間兩端的值班員通過專門的閉塞機來辦理閉塞手續(xù)，即由發(fā)車站值班員請求占用區(qū)間，由接車站值班員認可接車，發(fā)車站才能開放發(fā)車信號；當列車進入?yún)^(qū)間時，發(fā)車信號關閉，區(qū)間處于閉鎖狀態(tài)；只有當接車站值班員確認列車到達之后，才能使閉塞機處于解鎖狀態(tài)，才能辦理第二次列車占用區(qū)間的閉塞手續(xù)。其中，辦理手續(xù)有值班員人工完成，信號現(xiàn)實的轉換則是由運行中的列車自動完成的，故稱為版自動閉塞。由于不自動閉塞制度保障了兩個車站之間區(qū)間僅有一個列車運行，因此，區(qū)間運行安全得到了保障；但線路通行能力較低，適用于單線軌道交通。 2.自動閉塞 將站間區(qū)間劃分為若干個小區(qū)間（稱為閉塞分區(qū)），并設

4、置通過信號機進行防護。由車站出站信號機和區(qū)間內通過信號機的顯示共同作為列車占用的列車憑證。而且，出站信號機的關閉與通過信號機的信號顯示變化，均由行進中的列車來自動完成（除了出站信號機的開放仍由車站值班員在排列列車進路時完成，已包含在連鎖環(huán)節(jié)中），故稱之為自動閉塞，自動閉塞使站間區(qū)間可有多個列車同時占用（只要能保持安全間隔），同時還能對區(qū)間內是否有 列車占用的信息進行檢查監(jiān)督，是列車運行自動化控制的基礎。 軌道交通采用的基本閉塞設備主要是自動閉塞設備。按區(qū)間線路是否劃分固定的閉塞分區(qū)或軌道電路區(qū)分段，自動閉塞信號系統(tǒng)有固定閉塞和移動閉塞兩種；按信號顯示制式分，自動閉塞信號系統(tǒng)有三顯示帶防護區(qū)段和

5、四顯示兩種。 (1)固定閉塞：固定閉塞將區(qū)間線路劃分為若干個閉塞分區(qū)或軌道電路區(qū)段，列車間隔為若干個閉塞分區(qū)或軌道電路區(qū)段，列車制動的起點和終點總是在分界點位置，最小列車間隔時間約為120秒。它基于多信息移頻軌道電路，采用臺階式速度控制模式，屬于20世紀80年代技術水平。西屋公司、GRS公司分別用于北京地鐵、上海地鐵一號線ATP、ATO系統(tǒng)屬于此種類型。(2)移動閉塞：移動閉塞沒有固定劃分的閉塞分區(qū)或軌道電路區(qū)段，列車間隔按后行列車制動距離加上安全防護距離控制。列車間隔是動態(tài)的，隨著列車移動而移動。列車制動的起點和終點均無分界點位置限制，最小列車間隔時間約為80秒。由于列車見的最小運行間隔距離

6、有列車在線路上實際運行位置和運行狀態(tài)確定，閉塞分區(qū)隨著列車的行駛，不斷向前移動和調整，這種自動調整列車運行間隔的閉塞系統(tǒng)稱之為移動閉塞。移動閉塞取消了傳統(tǒng)的軌道電路，線路上的列車連續(xù)不斷地把運行的信息，如列車速度、位置、牽引重量等通過通信系統(tǒng)向控制中心傳送，經控制中心連續(xù)不斷地掌握先列車和后續(xù)列車的間隔距離，當追蹤列車和后續(xù)列車的間隔等于后車的通用制動距離家安全距離時，控制中心向追蹤列車發(fā)出惰行或制動的命令，是后續(xù)列車與先行列車的間隔距離加大，從而確保列車運行安全。列車的間隔距離不是固定不變的，而是與列車運行的速度有關，當速度高時，兩列車的間隔距離就會加大，反之就縮短。這種閉塞方式能夠在確保列

7、車安全的條件下，最大限度地增大行車密度，提高運行能力。目前它已成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展方向。 軌道交通采用移動閉塞系統(tǒng)的優(yōu)點如下： a.能輕松達到90秒的行車間隔要求，且當需求增長而需要調整運營間隔時，無需改變或增加硬件。 b.可取消區(qū)間的信號機、軌道電路等地面設備，降低系統(tǒng)的安裝維護費用；利用其精確的控制能力，可以有效地通過在折返區(qū)域調整速度曲線來減少在盡端折返線的行走防護距離，從而減少折返站的土建費。c.車上一地面可靠傳輸?shù)男畔⒘看?，便于實現(xiàn)全程無人自動駕駛。全程無人自動駕駛方式是列車上沒有任何駕駛員或工作人員的全自動方式。暫停、發(fā)車、運行、折返、入庫等過程由控制中心直接管理。主控中

8、心可以更精確的控制列車按運行圖運行，減少了列車在區(qū)間不必要的加速、制動，可節(jié)省能源，增加旅客舒適度；同時這種方式具備非常高的靈活性，對突然增長的能力需求和不可預見的事件具備敏捷的反應能力。d.易于實現(xiàn)列車雙向運行。當軌道交通因線路、車輛等故障造成運行中斷時，可通過組織臨時反向載客運行來保持軌道交通系統(tǒng)不間斷運作。 在北京奧運會開幕前夕，北京地鐵10號線（奧運支線）已正式開通運營，這是世界上第一條開通即采用了無線移動閉塞信號系統(tǒng)（CBTC）的城市軌道交通線路。地鐵的信號系統(tǒng)相當于人的神經中樞，可以對每輛地鐵列車的位置進行追綜確認，并下達運營命令。以前的地鐵線路均采用站間閉塞信號系統(tǒng)，這種系統(tǒng)信號

9、裝置放在站臺或地鐵軌道上，只能大體確定列車的位置。而北京地鐵10號線（奧運支線）則采用世界上最先進的無線移動閉塞方式，將信號裝置放在每列列車上，這好比是將固定電話變成了移動電話，指揮中心可以時刻精確的掌握列車的位置，下達命令也將更為準確，運營間隔時間可大大縮短。北京地鐵10號線總長24km，擁有22座車站，其中6座為換乘站，線路連接城市的西北和東南地區(qū)，是唯一一條與奧運支線和機場線相連的地鐵線。據(jù)介紹，根據(jù)工人錄入的擬運營車輛數(shù)目、站臺多少以及各站停留時間等數(shù)據(jù)，列車自動控制系統(tǒng)能自動生成256種列車時刻表。正常運行時，各趟列車將會根據(jù)時間和車距自動調整速度；如果前后兩輛列車距離小于安全距離，

10、后面的列車將自動剎車；如果時間充足、車距合適，列車還可自動滑行節(jié)約能源。北京地鐵10號線和奧運支線是目前地鐵中科技含量最高、技術最先進的地鐵線路，兩條線路的列車全部采用自動駕駛系統(tǒng)，自動停車位置的誤差在25mm以內，列車的最小行車間隔可達到90秒。 據(jù)了解，西安地鐵二號線一期工程信號系統(tǒng)也將采用基于無線通信技術的移動閉塞列車控制系統(tǒng)，為地鐵列車的安全、準確運行提供可靠保障。 二、自動閉塞的顯示制度二、自動閉塞的顯示制度 根據(jù)通過信號燈顯示燈光顏色及其意義，可分為以下三種。 1.二顯示自動閉塞 紅色燈光：前方閉塞分區(qū)有車占用，停車，不準越過該信號機； 綠色燈光：前方閉塞分區(qū)無車占用，按規(guī)定速度運

11、行。 二顯示自動閉塞在綠色燈條件下，有可能僅有一個空間區(qū)間可供列車占用，因此，列車在很多情況下是在紅燈下運行，隨時準備減速或停車制動。只適合于運行密度低、速度低的軌道交通系統(tǒng)。 2.三顯示自動閉塞 紅色燈光：前方閉塞分區(qū)有車占用，停車，不準越過該信號機； 黃色燈光：前方僅有一個閉塞分區(qū)空閑，減速通過； 綠色燈光：前方至少有兩個閉塞分區(qū)空閑，按規(guī)定速度通過。 三顯示自動閉塞在綠色燈條件下，至少有兩個閉塞分區(qū)空閑可供列車占用。因此，列車基本上是在綠色燈光下或者黃色燈光下運行?？梢员３州^高速度運行或只需要短暫減速運行。適合于客貨列車混行的鐵路系統(tǒng)。 3四顯示閉塞 紅色燈光，前方閉塞分區(qū)有車占用，停車

12、，不準越過該信號機 黃色燈光，前方僅有一個閉塞分區(qū)空閑，低速列車減速通過 黃綠色燈光，前方有兩個閉塞分區(qū)空閑。高速列車減速通過 綠色燈光，前方至少有三個閉塞分區(qū)空閑，按規(guī)定速度通過 4.三顯示帶防護信號自動閉塞 防護紅色燈光前方閉塞分區(qū)有車占用，停車，不準越過信號。 停車紅色燈光紅色燈光前方閉塞分區(qū)為防護空閑分區(qū)，停車，不準越過信號。 黃色燈光前方只有一個閉塞分區(qū)空閑，減速通過。 綠色燈光前方至少有兩個閉塞空閑，按規(guī)定速度通過。調度集中調度集中的意義利用遙信設備收集匯總線路上各車站的道岔和信號設備的工作狀態(tài)和列車運行情況，利用遙控設備直接操縱控制線路上所有車站的道岔、信號，達到集中控制的目的。

13、調度集中是一種自動化、遙控化的遠動系統(tǒng)，其功能是調度控制中心的工作人員可以直觀清晰的了解每個列車運行情況，可以直接對個別車站的調車作業(yè)（如折返、轉線、出入段作業(yè)）安排進路，可以同步跟蹤記錄列車運行情況。完成實績運行圖的繪制及相應的技術統(tǒng)計工作。調度集中的設備概況1.調度控制中心調度集中總機：匯總處理各車站道岔、信號機工作狀態(tài)信息及列車運行狀況信息，向各車站調度集中分機發(fā)布命令，是譯碼和控制命令編制發(fā)送設備，是整個調度集中系統(tǒng)的核心。調度集中控制臺：調度控制中心工作人員直接操縱控制的設備，用來直接對各車站信號、道岔設備實施遠程控制。表示盤：各車站信號、道岔、股道的情況與工作狀態(tài)，各個列車的運行位置的集中表示設備。表示盤上還設有車次窗口，可以直接表示列車車次號碼。運行圖記錄儀：將