城市軌道交通閉塞設(shè)備

1、第三節(jié)閉塞設(shè)備 一、閉塞的基本概念 （一）閉塞的定義 為了保證列車運(yùn)行的安全，在組織列車運(yùn)行時(shí)，通過設(shè)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(shí)間間隔法 時(shí)間間隔法即按規(guī)定的時(shí)間間隔向區(qū)間發(fā)車，以時(shí)間間隔作為閉塞條件的閉塞方法。不能保障在同一時(shí)間同一區(qū)間內(nèi)只有一個(gè)列車占用的安全條件，可適用于道路汽車交通的運(yùn)行組織。 由于按時(shí)間間隔法行車，不易嚴(yán)格保持前后列車間的安全間隔，如果進(jìn)路辦理疏忽或司機(jī)操作不當(dāng)，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(shí)才準(zhǔn)許采用時(shí)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(shí)間、在同一區(qū)間只有一個(gè)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(shí)，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(shè)備室采用的行車閉塞法。在自動(dòng)閉塞設(shè)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(dòng)距離加上安全防護(hù)距離作為安全間隔運(yùn)行。在非自動(dòng)閉塞設(shè)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(yùn)行。代用閉塞法是指基本閉塞設(shè)備因故不能使用時(shí)臨時(shí)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(dòng)閉塞 采用車站出站信號機(jī)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(jī)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(rèn)可接車，發(fā)車站才能開放發(fā)車信號；當(dāng)列車進(jìn)入?yún)^(qū)間時(shí)，發(fā)車信號關(guān)閉，區(qū)間處于閉鎖狀態(tài)；只有當(dāng)接車站值班員確認(rèn)列車到達(dá)之后，才能使閉塞機(jī)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(shí)的轉(zhuǎn)換則是由運(yùn)行中的列車自動(dòng)完成的，故稱為版自動(dòng)閉塞。由于不自動(dòng)閉塞制度保障了兩個(gè)車站之間區(qū)間僅有一個(gè)列車運(yùn)行，因此，區(qū)間運(yùn)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(dòng)閉塞 將站間區(qū)間劃分為若干個(gè)小區(qū)間（稱為閉塞分區(qū)），并設(shè)

4、置通過信號機(jī)進(jìn)行防護(hù)。由車站出站信號機(jī)和區(qū)間內(nèi)通過信號機(jī)的顯示共同作為列車占用的列車憑證。而且，出站信號機(jī)的關(guān)閉與通過信號機(jī)的信號顯示變化，均由行進(jìn)中的列車來自動(dòng)完成（除了出站信號機(jī)的開放仍由車站值班員在排列列車進(jìn)路時(shí)完成，已包含在連鎖環(huán)節(jié)中），故稱之為自動(dòng)閉塞，自動(dòng)閉塞使站間區(qū)間可有多個(gè)列車同時(shí)占用（只要能保持安全間隔），同時(shí)還能對區(qū)間內(nèi)是否有 列車占用的信息進(jìn)行檢查監(jiān)督，是列車運(yùn)行自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)。 軌道交通采用的基本閉塞設(shè)備主要是自動(dòng)閉塞設(shè)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(dòng)閉塞信號系統(tǒng)有固定閉塞和移動(dòng)閉塞兩種；按信號顯示制式分，自動(dòng)閉塞信號系統(tǒng)有三顯示帶防護(hù)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(gè)閉塞分區(qū)或軌道電路區(qū)段，列車間隔為若干個(gè)閉塞分區(qū)或軌道電路區(qū)段，列車制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)總是在分界點(diǎn)位置，最小列車間隔時(shí)間約為120秒。它基于多信息移頻軌道電路，采用臺(tái)階式速度控制模式，屬于20世紀(jì)80年代技術(shù)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(dòng)閉塞：移動(dòng)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(dòng)距離加上安全防護(hù)距離控制。列車間隔是動(dòng)態(tài)的，隨著列車移動(dòng)而移動(dòng)。列車制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)均無分界點(diǎn)位置限制，最小列車間隔時(shí)間約為80秒。由于列車見的最小運(yùn)行間隔距離

6、有列車在線路上實(shí)際運(yùn)行位置和運(yùn)行狀態(tài)確定，閉塞分區(qū)隨著列車的行駛，不斷向前移動(dòng)和調(diào)整，這種自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行間隔的閉塞系統(tǒng)稱之為移動(dòng)閉塞。移動(dòng)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(yùn)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(jīng)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(dāng)追蹤列車和后續(xù)列車的間隔等于后車的通用制動(dòng)距離家安全距離時(shí)，控制中心向追蹤列車發(fā)出惰行或制動(dòng)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(yùn)行安全。列車的間隔距離不是固定不變的，而是與列車運(yùn)行的速度有關(guān)，當(dāng)速度高時(shí)，兩列車的間隔距離就會(huì)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(yùn)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(dòng)閉塞系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下： a.能輕松達(dá)到90秒的行車間隔要求，且當(dāng)需求增長而需要調(diào)整運(yùn)營間隔時(shí)，無需改變或增加硬件。 b.可取消區(qū)間的信號機(jī)、軌道電路等地面設(shè)備，降低系統(tǒng)的安裝維護(hù)費(fèi)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(diào)整速度曲線來減少在盡端折返線的行走防護(hù)距離，從而減少折返站的土建費(fèi)。c.車上一地面可靠傳輸?shù)男畔⒘看?，便于?shí)現(xiàn)全程無人自動(dòng)駕駛。全程無人自動(dòng)駕駛方式是列車上沒有任何駕駛員或工作人員的全自動(dòng)方式。暫停、發(fā)車、運(yùn)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(yùn)行圖運(yùn)行，減少了列車在區(qū)間不必要的加速、制動(dòng)，可節(jié)省能源，增加旅客舒適度；同時(shí)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(yù)見的事件具備敏捷的反應(yīng)能力。d.易于實(shí)現(xiàn)列車雙向運(yùn)行。當(dāng)軌道交通因線路、車輛等故障造成運(yùn)行中斷時(shí)，可通過組織臨時(shí)反向載客運(yùn)行來保持軌道交通系統(tǒng)不間斷運(yùn)作。 在北京奧運(yùn)會(huì)開幕前夕，北京地鐵10號線（奧運(yùn)支線）已正式開通運(yùn)營，這是世界上第一條開通即采用了無線移動(dòng)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(dāng)于人的神經(jīng)中樞，可以對每輛地鐵列車的位置進(jìn)行追綜確認(rèn)，并下達(dá)運(yùn)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(tái)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(yùn)支線）則采用世界上最先進(jìn)的無線移動(dòng)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(dòng)電話，指揮中心可以時(shí)刻精確的掌握列車的位置，下達(dá)命令也將更為準(zhǔn)確，運(yùn)營間隔時(shí)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(yùn)支線和機(jī)場線相連的地鐵線。據(jù)介紹，根據(jù)工人錄入的擬運(yùn)營車輛數(shù)目、站臺(tái)多少以及各站停留時(shí)間等數(shù)據(jù)，列車自動(dòng)控制系統(tǒng)能自動(dòng)生成256種列車時(shí)刻表。正常運(yùn)行時(shí)，各趟列車將會(huì)根據(jù)時(shí)間和車距自動(dòng)調(diào)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(dòng)剎車；如果時(shí)間充足、車距合適，列車還可自動(dòng)滑行節(jié)約能源。北京地鐵10號線和奧運(yùn)支線是目前地鐵中科技含量最高、技術(shù)最先進(jìn)的地鐵線路，兩條線路的列車全部采用自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，自動(dòng)停車位置的誤差在25mm以內(nèi)，列車的最小行車間隔可達(dá)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(shù)的移動(dòng)閉塞列車控制系統(tǒng)，為地鐵列車的安全、準(zhǔn)確運(yùn)行提供可靠保障。 二、自動(dòng)閉塞的顯示制度二、自動(dòng)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(dòng)閉塞 紅色燈光：前方閉塞分區(qū)有車占用，停車，不準(zhǔn)越過該信號機(jī)； 綠色燈光：前方閉塞分區(qū)無車占用，按規(guī)定速度運(yùn)

11、行。 二顯示自動(dòng)閉塞在綠色燈條件下，有可能僅有一個(gè)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(yùn)行，隨時(shí)準(zhǔn)備減速或停車制動(dòng)。只適合于運(yùn)行密度低、速度低的軌道交通系統(tǒng)。 2.三顯示自動(dòng)閉塞 紅色燈光：前方閉塞分區(qū)有車占用，停車，不準(zhǔn)越過該信號機(jī)； 黃色燈光：前方僅有一個(gè)閉塞分區(qū)空閑，減速通過； 綠色燈光：前方至少有兩個(gè)閉塞分區(qū)空閑，按規(guī)定速度通過。 三顯示自動(dòng)閉塞在綠色燈條件下，至少有兩個(gè)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(yùn)行?？梢员３州^高速度運(yùn)行或只需要短暫減速運(yùn)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(zhǔn)越過該信號機(jī) 黃色燈光，前方僅有一個(gè)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(gè)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(gè)閉塞分區(qū)空閑，按規(guī)定速度通過 4.三顯示帶防護(hù)信號自動(dòng)閉塞 防護(hù)紅色燈光前方閉塞分區(qū)有車占用，停車，不準(zhǔn)越過信號。 停車紅色燈光紅色燈光前方閉塞分區(qū)為防護(hù)空閑分區(qū)，停車，不準(zhǔn)越過信號。 黃色燈光前方只有一個(gè)閉塞分區(qū)空閑，減速通過。 綠色燈光前方至少有兩個(gè)閉塞空閑，按規(guī)定速度通過。調(diào)度集中調(diào)度集中的意義利用遙信設(shè)備收集匯總線路上各車站的道岔和信號設(shè)備的工作狀態(tài)和列車運(yùn)行情況，利用遙控設(shè)備直接操縱控制線路上所有車站的道岔、信號，達(dá)到集中控制的目的。

13、調(diào)度集中是一種自動(dòng)化、遙控化的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，其功能是調(diào)度控制中心的工作人員可以直觀清晰的了解每個(gè)列車運(yùn)行情況，可以直接對個(gè)別車站的調(diào)車作業(yè)（如折返、轉(zhuǎn)線、出入段作業(yè)）安排進(jìn)路，可以同步跟蹤記錄列車運(yùn)行情況。完成實(shí)績運(yùn)行圖的繪制及相應(yīng)的技術(shù)統(tǒng)計(jì)工作。調(diào)度集中的設(shè)備概況1.調(diào)度控制中心調(diào)度集中總機(jī)：匯總處理各車站道岔、信號機(jī)工作狀態(tài)信息及列車運(yùn)行狀況信息，向各車站調(diào)度集中分機(jī)發(fā)布命令，是譯碼和控制命令編制發(fā)送設(shè)備，是整個(gè)調(diào)度集中系統(tǒng)的核心。調(diào)度集中控制臺(tái)：調(diào)度控制中心工作人員直接操縱控制的設(shè)備，用來直接對各車站信號、道岔設(shè)備實(shí)施遠(yuǎn)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(gè)列車的運(yùn)行位置的集中表示設(shè)備。表示盤上還設(shè)有車次窗口，可以直接表示列車車次號碼。運(yùn)行圖記錄儀：將