軌道交通第5章

軌道交通山東建筑大學(xué)土木學(xué)院軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成2.7供電2.8通信2.9信號(hào)2.10環(huán)控系統(tǒng)2.11給水與排水2.7供電城市軌道交通的供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供車輛及設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)力能源，一般包括高壓供電源系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)和動(dòng)力照明供電系統(tǒng)。高壓供電源系統(tǒng)是城市電網(wǎng)對(duì)軌道交通系統(tǒng)內(nèi)部的變電所的供電方式，一般視各城市的情況而定。高壓供電源方式有三種：集中式供電、分散式供電、混合式供電2.7供電（1）集中式供電專用的主變電所。主變電所一般為110kV，由主變電所變壓為內(nèi)部供電系統(tǒng)所需的電壓級(jí)，一般為10kV沿城市軌道交通線路，根據(jù)用電容量和線路的長短，設(shè)置或35kV。由主變電所所構(gòu)成的供電方案為集中式供電。主變電所應(yīng)有兩路獨(dú)立的110kV電源，上海、廣州、香港地鐵即為此種供電方式。2.7供電亞洲最大的電氣化鐵路牽引變電所坐落在西安市臨潼區(qū)新豐鎮(zhèn)2.7供電變電所內(nèi)部2.7供電（2）分散式供電沿城市軌道交通線路沿線直接由城市電網(wǎng)引入多路電源，電源電壓等級(jí)一般為10KV，供給各牽引變電所，這種方式為分散式供電。分散式供電應(yīng)保證每座牽引變電所和降壓變電所皆能獲得雙路電源。2.7供電（3）混合式供電即前兩種供電方式的結(jié)合，以集中式供電為主，個(gè)別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集中式供電的補(bǔ)充，使供電系統(tǒng)更加完善和可靠。北京地鐵1號(hào)線和環(huán)線即為此種供電方式。2.7供電上海市軌道交通13號(hào)線：全線設(shè)AC110/AC35kV主變電所2座，為全線各牽引、降壓變電所供電，設(shè)AC35kV/DC1500V牽引變電所12座。成都地鐵1號(hào)線設(shè)一座110kV/35kV主變電所，為地鐵牽引供電系統(tǒng)和動(dòng)力照明配電系統(tǒng)，主變電所引入城市電網(wǎng)的兩路相互獨(dú)立的110kV電源，經(jīng)二臺(tái)主變壓器降為35kV送至牽引變電所。牽引變電所將交流35kV電源經(jīng)牽引整流機(jī)組降壓整流，變換為直流1500V，送到接觸網(wǎng)的上網(wǎng)開關(guān)，為軌道交通提供直流牽引動(dòng)力源。2.7供電2.7.3牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)供給電動(dòng)車輛運(yùn)行的電能，它是由牽引變電所和牽引網(wǎng)組成的。電力牽引的制式：指供電系統(tǒng)向電動(dòng)車輛或電力機(jī)車供電所采用的電流和電壓制式，如直流制或交流制、電壓等級(jí)、交流制中的頻率以及交流制中是單相或三相等。2.7供電（1）電壓等級(jí)根據(jù)牽引列車的電動(dòng)車輛或電力機(jī)車的基本要求，目前世界上城市軌道交通系統(tǒng)的牽引網(wǎng)均采用直流牽引，牽引電壓等級(jí)較多，國際電工委員會(huì)（IEC）擬定的電壓標(biāo)準(zhǔn)為600V、750V、1500V。我國國標(biāo)電壓標(biāo)準(zhǔn)為750V和1500V兩種，目前國內(nèi)各城市的地鐵和輕軌采用的電壓制均在750V和1500V之間進(jìn)行選擇。2.7供電北京地鐵采用第三軌,電壓為750伏；上海地鐵采用架空接觸網(wǎng)，電壓為1500伏。（2）牽引網(wǎng)城市軌道交通系統(tǒng)的牽引網(wǎng)為沿線路敷設(shè)專為電動(dòng)車輛供給電源的裝置，它由兩部分組成，正極接觸網(wǎng)供電，負(fù)極走行軌回流。接觸網(wǎng)可分為接觸軌和架空接觸網(wǎng)兩種型式。2.7供電上海地鐵2.7供電上海地鐵2.7供電北京地鐵2.7供電京津城際2.7供電接觸軌的主要優(yōu)點(diǎn)是：使用壽命長，維修量小，在地面對(duì)城市景觀沒有影響，適應(yīng)于凈空受限的線路和電壓較低的制式。北京地鐵即采用了750V接觸軌供電的方式。接觸網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：安全性較好，適應(yīng)于電壓較高的制式，但運(yùn)行維護(hù)工作量大，運(yùn)行費(fèi)用高。上海、廣州地鐵均采用了1500V接觸網(wǎng)供電的方式。2.7供電牽引供電回路是由牽引變電所——饋電線——接觸網(wǎng)——電力機(jī)車——鋼軌——回流聯(lián)接——（牽引變電所）接地網(wǎng)組成的閉合回路，流通的電流稱牽引電流。通常將接觸網(wǎng)、鋼軌回路（包括大地）、饋電線和回流線統(tǒng)稱為牽引網(wǎng)。牽引變電所盡量設(shè)置在地面?？裳鼐€均勻布置，也可結(jié)合車站，與降壓變電所合建與車站站端。2.7供電2.7供電2.7.4動(dòng)力照明供電系統(tǒng)動(dòng)力照明供電系統(tǒng)提供車站和區(qū)間各類照明、扶梯、風(fēng)機(jī)、水泵等動(dòng)力機(jī)械設(shè)備電源和通信、信號(hào)、自動(dòng)化等設(shè)備電源，它是由降壓變電所和動(dòng)力照明配電線路組成的。每個(gè)車站應(yīng)設(shè)降壓變電所車站動(dòng)力照明采用380/220V三相五線制系統(tǒng)配電。2.7供電車站設(shè)備負(fù)荷分三類：一類負(fù)荷：事故風(fēng)機(jī)、消防泵、主排水站、售檢票機(jī)、防災(zāi)報(bào)警、通信信號(hào)、事故照明；需兩路電源供電。二類負(fù)荷：自動(dòng)扶梯、普通風(fēng)機(jī)、排污泵、工作照明；需兩路電源供電。三類負(fù)荷：空調(diào)、冷凍機(jī)、廣告照明、維修電源。2.7供電2.7.5電力監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的作用是保證在控制中心對(duì)供電系統(tǒng)的主變電所、牽引變電所、降壓變電所的供電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。它由三部分組成：即設(shè)在控制中心的主機(jī)，設(shè)在各變電所的遠(yuǎn)程控制終端以及連接終端與中心的通信網(wǎng)絡(luò)2.7供電上海四號(hào)線電力監(jiān)控系統(tǒng)2.7供電地鐵車站電力備監(jiān)控系統(tǒng)分為中央級(jí)、車站級(jí)和就地級(jí)三級(jí)對(duì)車站電力進(jìn)行監(jiān)控,在中央級(jí)和車站級(jí)進(jìn)行系統(tǒng)管理.整個(gè)地鐵電力監(jiān)控自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)分為骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、車站級(jí)分控系統(tǒng)骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用1000M冗余光纖環(huán)網(wǎng)，車站級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由多個(gè)KIEN2000-2M組成冗余環(huán)網(wǎng)。各個(gè)車站級(jí)環(huán)網(wǎng)與骨干環(huán)網(wǎng)套接形成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2.8通信通信系統(tǒng)是指揮列車運(yùn)行、組織運(yùn)輸生產(chǎn)及進(jìn)行公務(wù)聯(lián)絡(luò)的重要手段。軌道交通客流密集、運(yùn)輸繁忙，通信系統(tǒng)必須適應(yīng)與滿足軌道交通的運(yùn)營管理。包括：光纖數(shù)字傳輸、電話交換系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)及車站廣播系統(tǒng)等，共同為列車運(yùn)行調(diào)度指揮、無線通信、公務(wù)通信、旅客信息廣播、系統(tǒng)運(yùn)行狀況監(jiān)視提供手段。2.8通信2.8.1調(diào)度指揮通信系統(tǒng)1．有線調(diào)度電話中心設(shè)備、車站設(shè)備和傳輸通道列車調(diào)度電話、電力調(diào)度電話、防災(zāi)環(huán)控調(diào)度電話2．站間行車電話又稱閉塞電話、相鄰車站值班員間行車業(yè)務(wù)用的直通電話。總機(jī)、分機(jī)和傳輸通道3．區(qū)間電話區(qū)間列車司機(jī)與相鄰值班員緊急聯(lián)系通話2.8通信列車調(diào)度電話供列車調(diào)度員與其管轄區(qū)段內(nèi)所有車站值班員通話。屬于有線電話。在列車調(diào)度回線上，只允許接人與列車運(yùn)行直接有關(guān)的車站值班員、車站調(diào)度員、機(jī)車調(diào)度員等的電話。列車調(diào)度電話的顯著特點(diǎn)是調(diào)度員可以對(duì)個(gè)別車站呼叫（單呼）；可以對(duì)成組車站呼叫（組呼）；或者對(duì)全部車站集中呼叫（全呼）。列車調(diào)度員可以與車站互相通話，任何車站也可以方便地對(duì)列車調(diào)度員呼叫并通話2.8通信2.8.2無線通信系統(tǒng)1．運(yùn)行線上的調(diào)度無線通信系統(tǒng)2．車輛段無線通信系統(tǒng)2.8.3公務(wù)通信系統(tǒng)2.8.4廣播系統(tǒng)2.8.5電視監(jiān)視系統(tǒng)2.8.6傳輸通道系統(tǒng)2.8通信圖為機(jī)車信號(hào)和列車無線調(diào)度電話，分別為列車運(yùn)行控制系統(tǒng)和鐵路通信系統(tǒng)的組成部分。2.8通信列車有線調(diào)度電話僅供列車調(diào)度員和車站值班員之間進(jìn)行通信聯(lián)系，而列車無線調(diào)度電話則可供列車調(diào)度員、機(jī)車調(diào)度員、車站值班員等調(diào)度指揮人員和列車司機(jī)相互通話。對(duì)提高運(yùn)輸效率，縮短運(yùn)行時(shí)間，及時(shí)掌握和調(diào)整列車運(yùn)行都有重大作用。同時(shí)列車在運(yùn)行過程中，發(fā)生臨時(shí)故障，司機(jī)可以及時(shí)報(bào)告調(diào)度員或臨近的車站值班員，也可直接通知鄰近區(qū)段的司機(jī)，以便及時(shí)采取措施。2.8通信列車無線電話2.8通信列車駕駛員向調(diào)度匯報(bào)機(jī)車運(yùn)行狀況2.8通信站內(nèi)無線通信是為車站調(diào)度員、駝峰值班員等站內(nèi)編組和解體作業(yè)的指揮人員和車站調(diào)車機(jī)車司機(jī)相互通話而設(shè)置的。通過站內(nèi)無線通信，車站調(diào)度員可以直接和調(diào)車機(jī)車司機(jī)取得聯(lián)系，及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況及存在問題，并向有關(guān)人員提出解決問題的措施。特別是在天氣不良，辨認(rèn)信號(hào)比較困難的條件下，依靠無線通信可以更好地防止事故的發(fā)生，確保調(diào)車安全。2.8通信站內(nèi)無線電話2.8通信2.8通信青藏公司調(diào)度中心現(xiàn)有三面調(diào)度顯示大屏，用來顯示管內(nèi)95個(gè)車站列車的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。通過顯示大屏，調(diào)度員可以直觀地了解各自調(diào)度區(qū)段內(nèi)的列車運(yùn)行情況。2.8通信深圳3號(hào)線地鐵調(diào)度中心2.8通信廣州番禺地鐵三號(hào)線的控制中心集中完成對(duì)主控系統(tǒng)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系的各類計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、視頻信號(hào)的集中顯示。實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵運(yùn)行的行車調(diào)度SIG系統(tǒng)、電力調(diào)度SCADA系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控EMCS系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警FAS系統(tǒng)、自動(dòng)售票檢票AFC系統(tǒng)和視頻監(jiān)控CCTV系統(tǒng)等六大運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。2.8通信天津地鐵1號(hào)線將全線安裝世界先進(jìn)的電視監(jiān)視系統(tǒng)，能隨時(shí)觀測(cè)到各個(gè)站臺(tái)、站廳的客流情況。地鐵1號(hào)線電視監(jiān)視系統(tǒng)由控制中心、車站電視監(jiān)視設(shè)備和傳輸通道三部分構(gòu)成。通過控制中心的電視監(jiān)視系統(tǒng)，行車調(diào)度員既可按設(shè)定的程序自動(dòng)循環(huán)切換監(jiān)視各車站傳來的圖像，也可選擇某個(gè)車站的某個(gè)攝像機(jī)所攝取的圖像固定監(jiān)視，并可以根據(jù)需要進(jìn)行錄像。2.8通信通過車站電視監(jiān)視設(shè)備，車站可對(duì)本站范圍內(nèi)攝像機(jī)攝取的圖像進(jìn)行監(jiān)視，司機(jī)可通過監(jiān)視器觀察乘客上下車情況，以便于安全、準(zhǔn)時(shí)發(fā)車。在傳輸通道的運(yùn)用上，車站至控制中心采用了智能化的數(shù)字視頻傳輸方式，通過數(shù)字信號(hào)處理，將視頻輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字流，這樣攝像機(jī)不僅能記錄事件，還能評(píng)估事件的重要性與相關(guān)性。當(dāng)影像運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)，攝像機(jī)本身就可以確定該如何采集影像，并且能夠判斷人是否需要了解該事件情況并自動(dòng)啟動(dòng)安全警報(bào)。2.8通信電視監(jiān)視系統(tǒng)還為地鐵1號(hào)線的運(yùn)行設(shè)定了級(jí)別：平時(shí)在地鐵正常運(yùn)行的狀態(tài)下，乘客的運(yùn)輸、流通工作處于優(yōu)先級(jí)，也是地鐵運(yùn)營的重點(diǎn)；而一旦發(fā)生緊急情況，如火災(zāi)、爆炸、地震等，監(jiān)視系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)改變優(yōu)先級(jí)，將防災(zāi)報(bào)警、調(diào)動(dòng)警力、啟動(dòng)救災(zāi)設(shè)備、疏散乘客等應(yīng)急工作設(shè)為當(dāng)前工作重點(diǎn)，在幾秒鐘內(nèi)向乘客發(fā)出警報(bào)，并隨時(shí)監(jiān)視客流的疏導(dǎo)情況。2.8通信天津地鐵1號(hào)線2.8通信重慶輕軌實(shí)時(shí)移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)有助于各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)準(zhǔn)確及時(shí)地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況,指揮和調(diào)度工作。該系統(tǒng)能夠?qū)⑦\(yùn)行列車中車廂內(nèi)的攝像機(jī)拍攝到的視頻通過無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心監(jiān)視屏上。通過該系統(tǒng)一方面可減少事故發(fā)生的可能性,防患于未然;另一方面當(dāng)事故發(fā)生時(shí),可以用最快的速度進(jìn)行處理,從而最大限度地減少損失。同時(shí),該系統(tǒng)是提高軌道交通運(yùn)輸管理水平和服務(wù)水平、提升城市形象的重要手段。2.9信號(hào)信號(hào)系統(tǒng)的作用是確保行車安全，提高運(yùn)輸效率、改善行車有關(guān)人員的勞動(dòng)條件。1837年電報(bào)發(fā)明，空間間隔法，現(xiàn)代鐵路信號(hào)的基礎(chǔ)，該間隔又稱閉塞區(qū)間。聯(lián)鎖原理：道岔與信號(hào)聯(lián)鎖，保證信號(hào)機(jī)在相關(guān)區(qū)段清空以前不會(huì)被開放。失效安全原理：設(shè)備處于失效或不明狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)給出危險(xiǎn)顯示。2.9信號(hào)通信信號(hào)設(shè)施，盡管其投資額在整個(gè)工程中所占的比例低，但對(duì)于提高通過能力、保證行車安全卻有著至關(guān)重要的作用。信號(hào)系統(tǒng)與行車密度有著密切關(guān)系，不同的行車密度應(yīng)選擇不同信號(hào)系統(tǒng)，以保證工程設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，滿足運(yùn)營要求。目前，軌道交通系統(tǒng)的信號(hào)設(shè)備可分為兩大類：傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)和現(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)。2.9信號(hào)2.9.1傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)是由信號(hào)、聯(lián)鎖、閉塞、機(jī)車信號(hào)與自動(dòng)停車、調(diào)度集中等設(shè)備組成的。2.9信號(hào)（1）信號(hào)裝置信號(hào)機(jī)有進(jìn)出站信號(hào)機(jī)，道岔防護(hù)信號(hào)機(jī)、通過信號(hào)機(jī)、進(jìn)出段信號(hào)機(jī)、調(diào)車信號(hào)機(jī)等。在采用了列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)ATP的區(qū)段，可不設(shè)通過信號(hào)機(jī)在采用列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC的情況下，車站可不設(shè)進(jìn)出站信號(hào)機(jī)2.9信號(hào)信號(hào)機(jī)應(yīng)設(shè)在列車運(yùn)行方向的右側(cè)，特殊情況也可設(shè)于左側(cè)。城市軌道交通采用色燈信號(hào)機(jī)，紅色表示停車；黃色表示限速或注意運(yùn)行；綠色表示按規(guī)定速度運(yùn)行；月白色表示允許調(diào)車。2.9信號(hào)進(jìn)站信號(hào)機(jī)通過信號(hào)機(jī)進(jìn)站信號(hào)機(jī)的顯示意義（動(dòng)畫）

2.9信號(hào)2.9信號(hào)進(jìn)站、出站、預(yù)告信號(hào)機(jī)設(shè)置位置示意圖2.9信號(hào)為防護(hù)區(qū)間，指示列車可否由車站進(jìn)入?yún)^(qū)間而設(shè)置出站信號(hào)機(jī)。2.9信號(hào)——一個(gè)黃燈。準(zhǔn)許列車餓由車站出發(fā)，前方有一個(gè)閉塞分區(qū)空閑?！粋€(gè)綠燈。準(zhǔn)許列車由車站出發(fā)，前方至少有二個(gè)閉塞分區(qū)空閑?！p綠燈。準(zhǔn)許列車由車站出發(fā)，開往非自動(dòng)閉塞區(qū)段。自動(dòng)閉塞區(qū)段出站信號(hào)機(jī)——一個(gè)紅燈。停車，不準(zhǔn)越過信號(hào)機(jī)。

2.9信號(hào)出站信號(hào)機(jī)的設(shè)置與標(biāo)號(hào)2.9信號(hào)車站與車站之間稱為區(qū)間。一個(gè)區(qū)間內(nèi)在同一時(shí)間內(nèi)只能有一趟列車。如果區(qū)間的距離較長，就會(huì)影響線路的通過能力。

因此，在雙線鐵路上，使用非自動(dòng)閉塞的區(qū)段，可以在較長區(qū)間內(nèi)設(shè)置一個(gè)線路所，線路所與兩相鄰車站構(gòu)成兩個(gè)所間區(qū)間。在線路所處，設(shè)置兩架信號(hào)機(jī)，該信號(hào)機(jī)就為通過信號(hào)機(jī)。

非自動(dòng)閉塞區(qū)段通過信號(hào)機(jī)配置2.9信號(hào)

將區(qū)間劃分成若干個(gè)閉塞分區(qū)，在每個(gè)閉塞分區(qū)的入口處，設(shè)置通過信號(hào)機(jī)防護(hù)。閉塞分區(qū)劃分得越短，即分區(qū)數(shù)越多，線路的通過能力也就會(huì)越大。但閉塞分區(qū)的長度，是受列車速度、牽引重量和制動(dòng)性能等因素限制的。為了保證行車安全，我國的鐵路《技規(guī)》要求閉塞分區(qū)的長度，不得小于1200m。自動(dòng)閉塞區(qū)段通過信號(hào)機(jī)配置

2.9信號(hào)——注意，前方只有一個(gè)閉塞分區(qū)空閑；——按規(guī)定速度運(yùn)行，前方至少有兩個(gè)閉塞分區(qū)空閑。（２）自動(dòng)閉塞區(qū)段——停車，不準(zhǔn)越過信號(hào)機(jī)；2.9信號(hào)在車站內(nèi)，為保證列車在站內(nèi)的行車安全，凡影響列車作業(yè)的調(diào)車進(jìn)路，均應(yīng)設(shè)置調(diào)車信號(hào)機(jī)。調(diào)車信號(hào)機(jī)用于指示調(diào)車機(jī)車能否越過該信號(hào)機(jī)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)。調(diào)車信號(hào)機(jī)一般為矮柱色燈信號(hào)機(jī)，其顯示距離不小于200m。2.9信號(hào)調(diào)車信號(hào)機(jī)有白、藍(lán)兩個(gè)色燈。

——不準(zhǔn)越過該信號(hào)機(jī)；

——準(zhǔn)許越過該信號(hào)機(jī)調(diào)車；

——準(zhǔn)許平面溜車2.9信號(hào)(2)聯(lián)鎖為保證行車安全，必須使相關(guān)信號(hào)機(jī)、道岔和進(jìn)路之間保持相互制約的關(guān)系，該關(guān)系就稱為聯(lián)鎖關(guān)系（聯(lián)鎖）。聯(lián)鎖設(shè)備就是確保車站內(nèi)列車和調(diào)車作業(yè)安全、提高車站通過能力的一種信號(hào)設(shè)備。目前聯(lián)鎖設(shè)備有繼電聯(lián)鎖和微機(jī)聯(lián)鎖。聯(lián)鎖設(shè)備的功能是排列進(jìn)路、開放信號(hào)，保證道岔、信號(hào)和軌道區(qū)段間的聯(lián)鎖，監(jiān)視列車運(yùn)行和信號(hào)設(shè)備狀態(tài)。2.9信號(hào)車站聯(lián)鎖設(shè)備組成框圖

2.9信號(hào)繼電聯(lián)鎖：利用繼電器、軌道電路和電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)實(shí)現(xiàn)道岔、進(jìn)路和信號(hào)機(jī)之間的聯(lián)鎖。采用色燈信號(hào)機(jī)和電動(dòng)道岔，聯(lián)鎖區(qū)域范圍內(nèi)，股道和道岔區(qū)段上都設(shè)有軌道電路，車站值班員可以在控制臺(tái)上對(duì)整個(gè)車站或車場(chǎng)內(nèi)的道岔、信號(hào)機(jī)進(jìn)行集中操縱，直接指揮列車運(yùn)行和調(diào)車工作，并監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的動(dòng)作情況。2.9信號(hào)2.9信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖是一種運(yùn)用微型計(jì)算機(jī)對(duì)車站值班員的操作命令及現(xiàn)場(chǎng)表示信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)機(jī)及道岔等進(jìn)行集中控制的車站聯(lián)鎖設(shè)備。實(shí)現(xiàn)了從有接點(diǎn)（使用繼電器）到無接點(diǎn)的變革，使聯(lián)鎖設(shè)備更加小巧而可靠。2.9信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖硬件系統(tǒng)框圖微機(jī)聯(lián)鎖主機(jī)2.9信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖操作方法與電氣集中聯(lián)鎖相仿，車站值班員辦理進(jìn)路時(shí)，只需順序按壓進(jìn)路的始端按鈕和終端按鈕即可完成。微機(jī)執(zhí)行操作輸入程序和聯(lián)鎖處理程序。根據(jù)輸入的按鈕代碼，從進(jìn)路矩陣中查找出相應(yīng)的進(jìn)路，然后檢查是否符合選路條件，只有完全滿足選路條件后，程序才能轉(zhuǎn)人選路部分。程序進(jìn)入選路部分后，先檢查對(duì)應(yīng)道岔是否在規(guī)定位置，然后將需變位的道岔轉(zhuǎn)換位置，接著鎖閉進(jìn)路，并建立對(duì)應(yīng)的運(yùn)行表區(qū)。2.9信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖的特點(diǎn)采用計(jì)算機(jī)軟硬件實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖邏輯關(guān)系，聯(lián)鎖設(shè)備動(dòng)作速度快，信息量大，容易實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制。設(shè)備體積小，可節(jié)省信號(hào)樓的建筑面積，降低材料消耗和工程造價(jià)，同也便于安裝調(diào)試和維修。采用了積木式的軟件和硬件，通用性強(qiáng)，在站場(chǎng)改擴(kuò)建后無需變動(dòng)聯(lián)鎖設(shè)備，只需修改軟件。容易實(shí)現(xiàn)車站管理和聯(lián)鎖系統(tǒng)的自動(dòng)化2.9信號(hào)軌道電路關(guān)于某特定股道上有無列車占用的最簡單、有效的方法是采用軌道電路，軌道電路也是目前所有信號(hào)技術(shù)的基礎(chǔ)。最早出現(xiàn)于20世紀(jì)30年代，以鋼軌為導(dǎo)線，軌縫間用接續(xù)線連續(xù)起來，一端接電源，另一端接著受電器，通過軌道電流來工作2.9信號(hào)軌道電路連接線2.9信號(hào)扼流變壓器2.9信號(hào)2.9信號(hào)工作原理：當(dāng)設(shè)有軌道電路的某段線路上空閑時(shí)，軌道電路上的繼電器有足夠的電流通過，吸起被磁化的銜鐵，閉合前接點(diǎn)，從而接通色燈信號(hào)機(jī)的綠燈電路，顯示綠色燈光，表示前方線路空閑，允許機(jī)車車輛占用。當(dāng)機(jī)車車輛進(jìn)入該線路區(qū)段時(shí)，由于輪對(duì)電阻很小，使軌道電路短路，繼電器吸力減弱，釋放銜鐵，使之搭在后接點(diǎn)上，接通信號(hào)機(jī)的紅燈電路，顯示禁行信號(hào)。能夠防止列車追尾和沖突事故，確保行車安全。2.9信號(hào)2.9信號(hào)絕緣節(jié)2.9信號(hào)軌道電路的另一個(gè)重要作用是能發(fā)現(xiàn)鋼軌發(fā)生斷裂。在充當(dāng)導(dǎo)線的鋼軌安全無事時(shí)，軌道電流暢道無阻，繼電器工作也正常。一旦前方鋼軌折斷或出現(xiàn)阻礙，切斷了軌道電流，就會(huì)使繼電器因供電不足而釋放銜鐵接通紅色信號(hào)電路，防止列車顛覆事故。采用直流電源的軌道電路稱為直流軌道電路，是最簡單的一類軌道電路2.9信號(hào)按動(dòng)作電源分：直流軌道電路（已經(jīng)淘汰）、交流軌道電路（低頻300HZ以下，音頻300——3000HZ，高頻10——40KHZ。）按傳送的電流特性分：連續(xù)式、脈沖式、計(jì)數(shù)電碼式、頻率電碼式、數(shù)字編碼式按分割方式分：有絕緣軌道電路、無絕緣軌道電路（電氣隔離式、自然衰耗式）2.9信號(hào)軌道電路技術(shù)的選擇與發(fā)展主要有三個(gè)目標(biāo)：（1）信號(hào)頻率的選擇要能夠避免牽引電流的干擾。（2）為實(shí)現(xiàn)列車的平穩(wěn)行駛，減少維修工作量和事故發(fā)生率，要盡量消除分隔軌道電路的絕緣節(jié)；目前可采用音頻選頻方式以實(shí)現(xiàn)無絕緣節(jié)軌道電路。（3）要盡量增加軌道上的信號(hào)電流的信息含量。2.9信號(hào)用于干線鐵路和城市軌道的軌道電路FTGS是為干線和城市軌道交通領(lǐng)域設(shè)計(jì)的軌道空閑檢查系統(tǒng)。線路由電氣節(jié)分成若干個(gè)區(qū)間。按照軌道電路的原理，發(fā)送器向鋼軌發(fā)送交流電壓，由位于區(qū)段另一端的接收器將收到的電壓進(jìn)行計(jì)算。與以前的音頻軌道電路不同，F(xiàn)TGS是由調(diào)頻電壓遠(yuǎn)程饋電。接收器和發(fā)送器都集中安裝在距離軌道區(qū)段最遠(yuǎn)6.5公里處的信號(hào)樓內(nèi)。FTGS是代表目前最高水平的軌道電路。2.9信號(hào)（4）自動(dòng)閉塞閉塞是指軌道交通系統(tǒng)為保證列車按空間間隔安全運(yùn)行的一種技術(shù)方法。自動(dòng)閉塞的基本功能是檢測(cè)區(qū)間占用和關(guān)閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)列車間隔控制，提供機(jī)車信號(hào)信息。自動(dòng)閉塞是將線路用軌道電路或其他的列車占用檢測(cè)裝置劃分為若干閉塞分區(qū)，保證列車按照空間間隔制運(yùn)行的一種技術(shù)方法。自動(dòng)閉塞可分為固定自動(dòng)閉塞、移動(dòng)自動(dòng)閉塞、雙向自動(dòng)閉塞和單向自動(dòng)閉塞。2.9信號(hào)自動(dòng)閉塞是由運(yùn)行中的列車自動(dòng)完成閉塞任務(wù)的一種設(shè)備。將兩個(gè)相鄰車站之間的區(qū)間正線劃分成若干個(gè)小段——閉塞分區(qū)（其長度一般為1200～1300米），每個(gè)閉塞分區(qū)的起點(diǎn)設(shè)置一架通過色燈信號(hào)機(jī)進(jìn)行防護(hù)。閉塞分區(qū)鋼軌上裝設(shè)軌道電路，能反映列車的運(yùn)行情況和鋼軌是否完整，并傳給通過信號(hào)機(jī)顯示，向接近它的列車指示運(yùn)行條件，進(jìn)一步保證行車安全2.9信號(hào)色燈信號(hào)機(jī)的顯示隨著列車的運(yùn)行通過列車自動(dòng)控制，不需要人工操縱，所以叫自動(dòng)閉塞。三顯示自動(dòng)閉塞工作概況2.9信號(hào)基于地面信號(hào)的固定閉塞條件下，列車的位置信息可以通過色燈信號(hào)顏色的顯示來判定。在快速軌道、地鐵與輕鐵系統(tǒng)中，列車速度較低，制動(dòng)率大，制動(dòng)距離較短，兩相位信號(hào)很常見。駕駛員一般可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)辨別信號(hào)，在困難情況下，也可以設(shè)置復(fù)述信號(hào)。2.9信號(hào)當(dāng)列車速度更高、間隔更小時(shí)，可以采用三相位信號(hào)。它使得列車間隔更小，從而更有效地將行進(jìn)信號(hào)與其前方的預(yù)告信號(hào)結(jié)合起來。四顯示系統(tǒng)使列車可以從更高的速度開始減速，從而列車間隔可以更短。傳統(tǒng)信號(hào)技術(shù)中的最新技術(shù)是移動(dòng)閉塞，即兩列車間的空間允許距離根據(jù)線路條件、列車運(yùn)行速度、控制性能等因素動(dòng)態(tài)決定。2.9信號(hào)通過車載設(shè)備和軌旁設(shè)備不間斷的雙向通信,控制中心可以根據(jù)列車實(shí)時(shí)的速度和位置動(dòng)態(tài)計(jì)算列車的最大制動(dòng)距離。列車的長度加上這一最大制動(dòng)距離并在列車后方加上一定的防護(hù)距離，便組成了一個(gè)與列車同步移動(dòng)的虛擬分區(qū)。保證了列車前后的安全距離，兩個(gè)相鄰的移動(dòng)閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時(shí)前進(jìn)，使列車能以較高的速度和較小的間隔運(yùn)行，提高運(yùn)營效率。2.9信號(hào)北京地鐵2號(hào)線車輛移動(dòng)閉塞系統(tǒng)2008年將正式投入運(yùn)行，2號(hào)線最小運(yùn)行間隔將由3分鐘縮小到2分30秒。這也是中國首條地鐵將移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)投入正式運(yùn)營。世界上諸多信號(hào)供應(yīng)商如阿爾卡特、阿爾斯通、西門子、龐巴迪和西屋等,均開發(fā)出了各自的移動(dòng)閉塞技術(shù)并已在全球廣泛應(yīng)用。2.9信號(hào)（5）機(jī)車信號(hào)與自動(dòng)停車裝置機(jī)車信號(hào)應(yīng)連續(xù)顯示與地面信息相符的信號(hào)，指示列車運(yùn)行。當(dāng)機(jī)車發(fā)出限速或停車信號(hào)，并發(fā)出音響報(bào)警后，若司機(jī)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無確認(rèn)操作響應(yīng)，自動(dòng)停車設(shè)備應(yīng)自動(dòng)實(shí)施緊急制動(dòng)停車控制。2.9信號(hào)（6）調(diào)度集中裝置供列車調(diào)度員指揮行車的控制設(shè)備。將調(diào)度區(qū)段內(nèi)各車站的聯(lián)鎖設(shè)備與區(qū)間的閉塞設(shè)備結(jié)合起來，建立一個(gè)由列車調(diào)度員直接操縱的信號(hào)遙信與遙控的綜合系統(tǒng)。2.9信號(hào)調(diào)度集中2.9信號(hào)2.9.2現(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)以地面信號(hào)顯示為依據(jù)，司機(jī)按行車規(guī)則操縱列車運(yùn)行?，F(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)有以下6個(gè)基本目標(biāo)：1．以安全的方式控制列車有條件地前進(jìn)；2．使本列車與前行車或股道盡頭保持安全距離；3．防止出現(xiàn)列車沖突進(jìn)路；2.9信號(hào)4．使列車能夠按要求的時(shí)間間隔運(yùn)行；5．使列車能夠按時(shí)刻表速度運(yùn)行，以最大程度地避免危及安全的各種干擾；6．保證關(guān)鍵點(diǎn)鎖閉在正確位置。在城市軌道交通中，由于列車速度相同，更加容易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)2.9信號(hào)城市軌道交通信號(hào)特點(diǎn)軌道交通信號(hào)技術(shù)沿襲城市間鐵路的制式，但有其固有的特點(diǎn)：1、由于城市軌道交通往往承擔(dān)巨大的客流量，因此對(duì)最小行車間隔的要求遠(yuǎn)高于城市間鐵路。這就對(duì)列車速度監(jiān)控提出了極高的要求，要求其能提供更高的安全保證。2.9信號(hào)2、由于城市軌道交通的列車運(yùn)行速度遠(yuǎn)低于鐵路干線上的列車運(yùn)行速度，因此在信號(hào)系統(tǒng)中可以采用較低速率的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。3、城市軌道交通線路長度、站間距離都較短，列車種類單一，行車時(shí)刻表規(guī)律性很強(qiáng)，周而復(fù)始地運(yùn)行。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，通常按事先預(yù)定的程序自動(dòng)排列進(jìn)路，只有運(yùn)行圖變更時(shí)才有人工介入2.9信號(hào)4、城市軌道交通的大多數(shù)車站僅有上、下旅客的功能，在大多數(shù)車站上并不設(shè)置道岔，僅在少數(shù)聯(lián)鎖站及車輛段才設(shè)置道岔及地面信號(hào)機(jī)，如上海地鐵一號(hào)線僅在4個(gè)聯(lián)鎖站及一個(gè)車輛段上設(shè)置道岔及地面信號(hào)機(jī)，因而，聯(lián)鎖設(shè)備的監(jiān)控對(duì)象遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于一般大鐵路的客貨站，通常一個(gè)電氣集中控制中心即可實(shí)現(xiàn)全線的聯(lián)鎖功能。2.9信號(hào)5、城市軌道交通的車輛段具有與城市間鐵路車輛段不同的功能，其行車組織工作主要包括編解、接發(fā)及調(diào)車，因而，城市軌道交通車輛段的信號(hào)設(shè)備遠(yuǎn)多于其它車站，通常獨(dú)立采用一套電氣集中裝置，但在采用微機(jī)聯(lián)鎖時(shí)，往往也僅作為一套微機(jī)聯(lián)鎖中的一部分。除了車輛段外，其它車站的行車組織作業(yè)既單純又簡單。2.9信號(hào)在一些發(fā)達(dá)國家的城市軌道交通中，依賴信號(hào)技術(shù)的進(jìn)步，最小行車間隔已縮短至100s以下。采用先進(jìn)的信號(hào)技術(shù)，還將大大提高行車的安全性，使得因人為的疏忽（如司機(jī)忽視信號(hào)顯示）、設(shè)備的故障而產(chǎn)生的事故率降至最低。采用先進(jìn)的信號(hào)技術(shù)可以避免不必要的突然減速和加速，這不僅可提高行車的穩(wěn)定度，還對(duì)節(jié)能具有重要的作用。2.9信號(hào)列車自動(dòng)控制ATC系統(tǒng)的基本原理是對(duì)列車自動(dòng)進(jìn)行控制，使其速度不超過由地面信號(hào)設(shè)定的限制速度。（1）ATP—列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)(AutomaticTrainProtection）（2）ATS—列車自動(dòng)監(jiān)督系統(tǒng)(AutomaticTrainSupervision)（3）ATO—列車自動(dòng)操縱系統(tǒng)(AutomaticTrainOpration)2.9信號(hào)列車自動(dòng)防護(hù)（ATP,AutomaticTrainProtection）主要用于對(duì)列車駕駛進(jìn)行防護(hù)，對(duì)與安全有關(guān)的設(shè)備或系統(tǒng)實(shí)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)列車間隔保護(hù)、超速防護(hù)等功能。ATP的工作原理是：將信息（包括來自聯(lián)鎖設(shè)備和操作層面上的信息、地形信息、前方目標(biāo)點(diǎn)信息和容許速度信息等）不斷從地面?zhèn)髦淋嚿希瑥亩玫搅熊嚠?dāng)前容許的安全速度，依此來對(duì)列車實(shí)現(xiàn)速度監(jiān)督及管理。2.9信號(hào)ATP子系統(tǒng)功能：自動(dòng)檢測(cè)列車位置和實(shí)現(xiàn)列車間隔控制，以滿足規(guī)定的通過能力連續(xù)監(jiān)視列車的速度，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)，當(dāng)列車實(shí)際速度大于允許速度時(shí)，施加常用制動(dòng)，當(dāng)列車速度大于最大安全速度時(shí)，施加緊急制動(dòng)，保證列車不冒進(jìn)前方列車占用的區(qū)段。ATP的優(yōu)點(diǎn)是縮短了列車間隔，提高了線路的利用率和行車的安全可靠性。2.9信號(hào)由中國鐵路通信信號(hào)集團(tuán)公司研發(fā)的具有國內(nèi)先進(jìn)水平、完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ATP）在長春輕軌凈月線開通運(yùn)營，從而完成了長春輕軌凈月線信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工和設(shè)備制造交鑰匙工程。這標(biāo)志著中國通號(hào)集團(tuán)依靠自己核心技術(shù)建造的我國第一條城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)示范線順利投入使用。2.9信號(hào)北京地鐵10號(hào)線還采用了國際先進(jìn)的地鐵車輛自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)(ATP)。如果前后兩車的距離小于一定的安全距離，后面的列車將自動(dòng)剎車。目前，只有2號(hào)線采用類似的剎車系統(tǒng)，北京其余地鐵線均依靠人工剎車。2.9信號(hào)北京地鐵10號(hào)線2.9信號(hào)2.9信號(hào)列車自動(dòng)操縱（AutomaticTrainOperation）自動(dòng)駕駛，主要用于實(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)的控制由于使用ATO，列車可以經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了不必要的、過于劇烈的加速和減速，因此可顯著提高旅客舒適度，提高列車準(zhǔn)點(diǎn)率及減少輪軌磨損。通過與列車再生制動(dòng)配合，還可以節(jié)約列車能耗。這里，列車自動(dòng)操縱（ATO）有時(shí)是為了避免與列車自動(dòng)控制（ATC）混淆。2.9信號(hào)ATO的優(yōu)點(diǎn)是可縮短列車間隔，提高了線路的利用率和行車的安全可靠性。ATO子系統(tǒng)的功能包括：控制列車在允許速度下運(yùn)行，并自動(dòng)調(diào)整列車的速度，列車在區(qū)間或站外停車后，一旦信號(hào)開放，即可自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)控制列車到達(dá)站臺(tái)的最佳制動(dòng)，使列車停于預(yù)定目標(biāo)點(diǎn)，停站結(jié)束后，保證車門關(guān)閉后，列車能自動(dòng)啟動(dòng)；當(dāng)列車到達(dá)折返站時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)備折返。2.9信號(hào)北京地鐵10號(hào)線還應(yīng)用了自動(dòng)駕駛系統(tǒng),列車可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行車、自動(dòng)停車以及自動(dòng)保護(hù)。地鐵5號(hào)線目前尚未成功調(diào)試自動(dòng)停車，坐5號(hào)線時(shí)經(jīng)常碰到列車?？亢?，司機(jī)發(fā)現(xiàn)車門與安全門沒有對(duì)正，因此又重新手動(dòng)調(diào)整地鐵10號(hào)線則可以實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)停車后，車門精確對(duì)上安全門，車門與安全門的誤差將控制在25毫米以內(nèi)。2.9信號(hào)自動(dòng)駕駛與無人駕駛還是有一些不同的，地鐵10號(hào)線能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)駕駛，但仍然需要司機(jī)。地鐵10號(hào)線的司機(jī)主要工作有兩方面，一方面是在站臺(tái)需要下車監(jiān)控反光鏡和監(jiān)控器，掌握時(shí)間，安全關(guān)閉車門；另一個(gè)方面則是監(jiān)控列車的行駛，以防萬一。2.9信號(hào)列車自動(dòng)監(jiān)視（ATS,AutomaticTrainSupervision）主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督，輔助行車調(diào)度人員對(duì)全線列車運(yùn)行進(jìn)行管理。它可以顯示全線列車運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)督和記錄運(yùn)行圖的執(zhí)行情況，為行車調(diào)度人員的調(diào)度指揮和運(yùn)行調(diào)整提供依據(jù)；如對(duì)列車偏離運(yùn)行圖時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)。通過ATO接口，ATS還可以向旅客提供運(yùn)行信息通報(bào)，包括列車到達(dá)、出發(fā)時(shí)間，列車運(yùn)行方向，中途停靠點(diǎn)信息等。2.9信號(hào)ATS子系統(tǒng)的功能包括：自動(dòng)顯示列車車次、運(yùn)行位置和信號(hào)設(shè)備工作狀態(tài)，自動(dòng)或人工辦理進(jìn)路；編制和管理列車運(yùn)行圖，自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行計(jì)劃，自動(dòng)描繪或復(fù)制列車運(yùn)行實(shí)跡，列車運(yùn)行模擬仿真；車輛維修周期管理，向旅客向?qū)到y(tǒng)提供信息，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和制表；等等。2.9信號(hào)北京地鐵10號(hào)線最大的亮點(diǎn)是信號(hào)系統(tǒng)——它是世界上第一條開通即采用了無線移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)(CBTC)的線路，也是全世界第五條投入運(yùn)營的CBTC線路。目前，北京只有地鐵2號(hào)