城市軌道交通信號系統(tǒng)概述

城市軌道交通信號系統(tǒng)概述城市軌道交通信號系統(tǒng)是實現(xiàn)行車指揮、列車運行監(jiān)控和管理所需技術(shù)措施及配套裝備的集合體?，F(xiàn)代大運量城市軌道交通信號系統(tǒng)是整個城市軌道交通自動控制系統(tǒng)中的重要組成部分，完成并保證列車和乘客的安全，實現(xiàn)列車快速、高密度、有序運行的功能。其核心是列車自動控制(ATC)系統(tǒng)，它由計算機聯(lián)鎖、列車自動防護(ATP)子系統(tǒng)、列車自動駕駛(ATO)子系統(tǒng)和列車自動監(jiān)控(ATS)子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)之間相互滲透，實現(xiàn)地面控制與車上控制相結(jié)合、就地控制與中央控制相結(jié)合，構(gòu)成了一個以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指揮、運行調(diào)整以及列車駕駛自動化等功能為一體的自動控制系統(tǒng)。信號系統(tǒng)設(shè)備必須具備較高的安全性、可靠性和可用性，凡涉及行車安全的設(shè)備必須符合故障一安全的原則。主要行車指揮設(shè)備的計算機系統(tǒng)應(yīng)采用雙機熱備、聯(lián)鎖、地面ATP子系統(tǒng)等安全設(shè)備，計算機系統(tǒng)應(yīng)采用“三取二”或“二取二”預(yù)熱備用的安全型冗余計算機系統(tǒng)。第一節(jié)城市軌道交通信號系統(tǒng)的組成自城市軌道交通問世以來，其安全程度和載客能力不斷得到提高，信號系統(tǒng)也不斷完善和得到發(fā)展。隨著經(jīng)濟的發(fā)展世界各國城市人口急劇膨脹對城市軌道交通的載客能力提出了越來越高的要求，最重要而有效的措施就是縮短列車運行間隔。在這種情況下，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，城市軌道交通信號技術(shù)日趨成熟，成為城市軌道交通不可缺少的組成部分。一、城市軌道交通信號系統(tǒng)的基本組成從設(shè)備分布來看，城市軌道交通的信號系統(tǒng)通常由列車運行自動控制(ATC)系統(tǒng)和車輛段信號控制系統(tǒng)兩大部分組成，用于列車進路控制、列車間隔控制、調(diào)度指揮、信息管理、設(shè)備狀況監(jiān)測及維護管理，由此構(gòu)成了一個高效的綜合自動化系統(tǒng)，如圖3-1所示。1．列車運行自動控制系統(tǒng)列車運行自動控制系統(tǒng)(ATC)包括列車自動防護(ATP)、列車自動運行(ATO)及列車自動監(jiān)控(AB)三個系統(tǒng),簡稱"3A"。系統(tǒng)需設(shè)置行車控制中心,沿線各車站設(shè)計為區(qū)域性聯(lián)鎖,其設(shè)備放在控制站(一般為有岔站),列車上安裝有車載控制設(shè)備?？刂浦行呐c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行信息交換。ATC系統(tǒng)直接與列車運行有關(guān),因此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、實時性更高。ATC地面設(shè)備分布如圖3-2所示(不同制式的ATC設(shè)備組成可能不同,本圖以西門子公司的ATC為例)。⑴ATP子系統(tǒng)ATP子系到的功能是對列車運行進行超速防護,對與安全有關(guān)的設(shè)備實行監(jiān)控,實現(xiàn)列車位置檢測,保證列車間的安全間隔,保證列車在安全速度下運行,完成信號顯示、故障報警、降級提示、列車參數(shù)和線路參數(shù)的輸入,與ATS、ATO及車輛系統(tǒng)接口并進行信息交換。圖3－1城市軌道交通的信號系統(tǒng)框圖ATP子系統(tǒng)不斷將從地面獲得的前行列車位置信息、線路信息、前方目標(biāo)點的距離和允許速度信息等通過軌道電路等傳至車上,由車載設(shè)備計算得到當(dāng)前所允許的速度,或由行車指揮中心計算出目標(biāo)速度傳至車上,由車載設(shè)備測得實際運行速度,依此來對列車速度實行監(jiān)督,使之始終在安全速度下運行,以縮短列車運行間隔,保證行車安全。采用軌道電路傳送ATP信息時,ATP子系統(tǒng)由設(shè)于控制站的軌旁單元、設(shè)于線路上各軌道電路分界點的調(diào)諧單元和車載ATP設(shè)備組成,并包括與ATS、ATO、聯(lián)鎖設(shè)備的接口設(shè)備。⑵ATO子系統(tǒng)ATO子系統(tǒng)主要用實現(xiàn)"地對車控制",即用地面信息實現(xiàn)對列車驅(qū)動、制動的控制,包括列車自動折返,根據(jù)控制中心的指令使列車按最佳工況正點、安全、平穩(wěn)地運行,自動完成對列車的啟動、牽引、惰行和制動,傳送車門和屏蔽門同步開關(guān)信號。使用ATO后,可使列車經(jīng)常處于最佳運行狀態(tài),避免了不必要的、過于劇烈的加速和減速,因此明顯提高了乘客的舒適度,提高了列車正點率并減少了能量消耗和輪軌磨損。ATO子系統(tǒng)包括車載ATO單元和地面設(shè)備兩部分。地面設(shè)備有站臺電纜環(huán)路、車地通信設(shè)備(TWC)以及與ATP、聯(lián)鎖系統(tǒng)的接口設(shè)備。⑶ATS子系統(tǒng)ATS子系統(tǒng)主要實現(xiàn)對列車運行的監(jiān)督和控制,輔助調(diào)度人員對全線列車進行管理,其功能包括:調(diào)度區(qū)段內(nèi)列車運行情況的集中監(jiān)視與控制,監(jiān)測進路控制、列車間隔控制設(shè)備的工作,按行車計劃自動控制道旁信號設(shè)備以接發(fā)列車,列車運行實跡的自動記錄,時刻表自動生成、顯示、修改和優(yōu)化,運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及報表自動生成,設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測,設(shè)備狀態(tài)及調(diào)度員操作記錄,運輸計劃管理等,還具有列車車次號自動傳遞等功能。ATS子系統(tǒng)包括控制中心設(shè)備和ATS車站、車輛段分機?？刂浦行腁TS設(shè)備有中心計算機系統(tǒng)、工作站、顯示屏、繪圖儀、打印機、UPS等。每個控制站設(shè)一臺ATS分機,用于采集車站設(shè)備的信息和傳送控制命令,并實現(xiàn)車站進路自動控制功能。車輛段ATS分機用于采集車輛段內(nèi)庫線的列車占用情況及進/出車輛段的列車信號機的狀態(tài)。此外,在ATC范圍內(nèi)的各正線控制站各設(shè)一套聯(lián)鎖設(shè)備,用以實現(xiàn)車站進路控制。聯(lián)鎖設(shè)備接收車站值班員和ATS控制?？紤]到運用的靈活性,正線有岔站原則上獨立設(shè)置聯(lián)鎖設(shè)備,當(dāng)然也可以采用區(qū)域控制方法。2．車輛段聯(lián)鎖設(shè)備車輛段設(shè)一套聯(lián)鎖設(shè)備,用以實現(xiàn)車輛段的進路控制,并通過ATS車輛段分機與行車指揮中心交換信息、。車輛段聯(lián)鎖設(shè)備前期采用6502電氣集中聯(lián)鎖,近來均采用計算機聯(lián)鎖。先進的車輛段信號控制系統(tǒng)的特點是信號一體化,包括聯(lián)鎖系統(tǒng)、進路控制設(shè)備、接近通知、終端過走防護和車次號傳輸設(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、維修與運行相互銜接成一個整體,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)若干段與正線相同的ATP軌道電路和ATO地面設(shè)備,用于對車載ATC設(shè)備進行靜、動態(tài)試驗。在車輛段停車庫,一般還設(shè)有日檢/月檢設(shè)備,用來對列車進行上線前的常規(guī)檢測。第二節(jié)城市軌道交通信號系統(tǒng)的地域劃分城市軌道交通信號系統(tǒng)，按地域可劃分為：城市軌道交通ATC地面設(shè)備、控制中心設(shè)備、車站信號設(shè)備組成、車輛段設(shè)備等。按地域城市軌道交通信號設(shè)備劃分為五部分：控制中心設(shè)備、車站及軌旁設(shè)備、車輛段設(shè)備、試車線設(shè)備、車載ATC設(shè)備。一、控制中心設(shè)備控制中心設(shè)備屬于ATS子系統(tǒng)，是ATC的核心。其設(shè)備組成如圖3-3所示?？刂浦行脑O(shè)備主要包括中心計算機系統(tǒng)、綜合顯示屏、調(diào)度員及調(diào)度長工作站、運行圖工作站、培訓(xùn)|/模擬工作站、繪圖儀和打印機、維修工作站、UPS及蓄電池。其中綜合顯示屏、調(diào)度員及調(diào)度長工作站設(shè)于主控制室?？刂浦鳈C、通信處理器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、維修工作站設(shè)于設(shè)備室。運行圖工作站設(shè)于運行圖室。繪圖儀和打印機設(shè)于打印室。培訓(xùn)/模擬工作站設(shè)于培訓(xùn)室。UPS設(shè)于電源室，蓄電池設(shè)于蓄電池室。1.中心計算機系統(tǒng)中心計算機系統(tǒng)包括控制主機、通信處理器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、局域網(wǎng)及各自的外部設(shè)備。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，可自動或人工切換。系統(tǒng)能滿足自動控制、調(diào)度員人工控制及車站控制的要求。2.綜合顯示屏綜合顯示屏設(shè)于控制中心的控制室，用來監(jiān)視正線列車運行情況及系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)，由顯示設(shè)備和相應(yīng)的驅(qū)動設(shè)備組成。3.調(diào)度員及調(diào)度長工作站調(diào)度員及調(diào)度長工作站用于行車調(diào)度指揮。4.運行圖工作站運行圖工作站用于運行計劃的編制和修改，通過人機對話可以實現(xiàn)對運行時刻表的編輯、修改及管理。5.培訓(xùn)/模擬工作站培訓(xùn)/模擬工作站配有各種系統(tǒng)的編輯、裝配、連接和系統(tǒng)構(gòu)成工具以及列車運行仿真的軟件。它可與調(diào)度員工作站顯示相同的內(nèi)容，有相同的控制功能，能仿真列車在線運行及各種異常情況，而不參與實際的列車控制。實習(xí)操作員可通過它模擬實際操作，培養(yǎng)系統(tǒng)控制和各種情況下的處理能力。6.繪圖儀和打印機彩色繪圖儀和彩色激光打印機，用于輸出運行圖及各種報表。7.維修工作站主要用于ATS系統(tǒng)的維護、ATC系統(tǒng)故障報警處理和車站信號設(shè)備的監(jiān)測。圖3－3控制中心設(shè)備圖3－4車站信號設(shè)備組成示意圖圖3-5車輛段設(shè)備示意圖圖3-2為城市軌道交通ATC地面設(shè)備布置(西門子公司ATC）示意圖。圖3-3為控制中心設(shè)備示意圖。圖3-4為車站信號設(shè)備組成示意圖。圖3-5為車輛段設(shè)備示意圖。二、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)鎖站一般為有道岔車站，也可能是無道岔的車站。非集中聯(lián)鎖站一般為無道岔的車站。有道岔車站根據(jù)需要和可能也可以由鄰近車站控制，而成為非集中聯(lián)鎖站。車站信號設(shè)備組成如圖3-4所示。圖中TWC即車-地通信。1.集中聯(lián)鎖站及軌旁設(shè)備集中聯(lián)鎖站設(shè)有ATS車站分機、車站聯(lián)鎖設(shè)備、ATP/ATO系統(tǒng)地面設(shè)備、電源設(shè)備、維修終端、乘客向?qū)э@示牌、緊急關(guān)閉按鈕以及信號機及發(fā)車指示器、轉(zhuǎn)轍機。(1)ATS車站分機集中聯(lián)鎖站設(shè)一臺ATS分機，用于采集車站設(shè)備的信息，接收控制命令，實現(xiàn)車站進路的自動控制。(2)車站聯(lián)鎖設(shè)備車站設(shè)繼電集中聯(lián)鎖或計算機聯(lián)鎖，能接收車站值班員和ATS系統(tǒng)的控制，用以實現(xiàn)車站進路的自動控制。(3)ATT/ATO系統(tǒng)地面設(shè)備ATP地面設(shè)備包括：軌道電路或計軸器，ATP地面編碼發(fā)碼設(shè)備，與ATS、ATO、聯(lián)鎖設(shè)備的接口，用于實現(xiàn)列車占用的檢測和發(fā)送ATP信息，實現(xiàn)列車運行超速防護。ATO地面設(shè)備包括：站臺電纜環(huán)路，TWC設(shè)備，以及與ATP、聯(lián)鎖設(shè)備的接口設(shè)備，用于發(fā)送ATO命令，實現(xiàn)列車最佳控制或列車自動駕駛。(4)電源設(shè)備集中聯(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。(5)維修終端維修終端設(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，并能對信號設(shè)備進行自動、手動測試，但不能進行控制。(6)乘客向?qū)э@示牌在站臺適當(dāng)位置設(shè)乘客向?qū)э@示牌，用于顯示接近列車的到站時間等。(7)緊急關(guān)閉按鈕緊急關(guān)閉按鈕用于在遇到緊急情況危及行車安全時，關(guān)閉信號，使列車停車。(8)信號機及發(fā)車指示器正線上防護信號機設(shè)于道岔區(qū)段，線路盡頭設(shè)阻擋信號機，用于指示列車運行，防護列車進路。在正向出站方向的站臺側(cè)列車停車位置前方設(shè)置發(fā)車指示器，指示列車出站。(9)轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)轍機用于轉(zhuǎn)換道岔。對于直尖軌道岔，采用單機牽引；對于AT道岔，采用雙機牽引?？刹捎猛怄i閉裝置也可采用內(nèi)鎖閉方式。當(dāng)前采用的轉(zhuǎn)轍機為電動轉(zhuǎn)轍機或電動液壓轉(zhuǎn)轍機，有直流、交流兩種類型。2.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)閉按鈕和乘客向?qū)э@示牌。無道岔的非集中聯(lián)鎖站軌旁僅有軌道電路的藕合單元等。有道岔的非集中聯(lián)鎖站除了軌旁的藕合單元外，還有防護信號機和轉(zhuǎn)轍機。三、車輛段設(shè)備車輛段信號設(shè)備包括A四分機、車輛段終端、聯(lián)鎖設(shè)備、維修終端、信號機、轉(zhuǎn)轍機、軌道電路、電源設(shè)備其構(gòu)成如圖3-5所示。1.ATS分機車輛段設(shè)一臺ATS分機，用于采集車輛段內(nèi)存車庫線的列車占用及進/出車輛段的列車信號機的狀態(tài)，以在控制中心顯示屏上給出以上信息的顯示。2.車輛段終端3.聯(lián)領(lǐng)設(shè)備車輛段設(shè)一套聯(lián)鎖設(shè)備，實現(xiàn)車輛段的進路控制，并通過ATS分機與控制中心交換信息。聯(lián)鎖設(shè)備只受車輛段值班員人工控制。4.維修終端設(shè)備室內(nèi)設(shè)維修用彩色顯示器、鍵盤及鼠標(biāo)，顯示與控制窒相同的內(nèi)容及維修、監(jiān)測有關(guān)信息，并能對信號設(shè)備進行自動或手動測試，但不能控制進路。5.信號機車輛段人口處設(shè)進段信號機，出口處設(shè)出段信號機，存車庫線中間進段方向設(shè)列車阻擋信號機，段內(nèi)其他地點根據(jù)需要設(shè)調(diào)車信號機。6.轉(zhuǎn)轍機車輛段內(nèi)每組道岔設(shè)一臺電動轉(zhuǎn)轍機或電動液壓轉(zhuǎn)轍機。7.軌道電路車輛段內(nèi)軌道電路多采用50Hz相敏軌道電路，檢查列車的占用和空閑。8.電源設(shè)備車輛段信號樓內(nèi)設(shè)置適合于聯(lián)鎖設(shè)備、ATS設(shè)備的UPS及蓄電池。四、試車線設(shè)備試車線上設(shè)若干段與正線相同的ATP/ATO地面設(shè)備，用于對車載ATC設(shè)備的試驗。試車線設(shè)備室內(nèi)設(shè)置用于改變試車線運行方向和速度的控制臺。試車線設(shè)備室配備一套適合于ATP/ATO設(shè)備的UPS，不設(shè)蓄電池、電源屏。五、車載ATC設(shè)備車載設(shè)備包括ATP和ATO兩部分，用來接收軌旁設(shè)備傳送的ATP/ATO信息，計算列車運行曲線，測量列車運行速度和走行距離，實行列車運行超速防護以及列車自動運行，來保證行車安全和為列車提供最佳運行方式。第三節(jié)城市軌道交通信號系統(tǒng)的線路劃分一、城市軌道交通信號系統(tǒng)的線路劃分城市軌道交通按線路及作用可劃分為正線區(qū)域和車輛段區(qū)域，相應(yīng)的信號系統(tǒng)也劃分為正線信號系統(tǒng)和車輛段信號系統(tǒng)。正線信號系統(tǒng)一般為列車自動控制系統(tǒng)，車輛段信號系統(tǒng)一般為信號計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)間通過接口進行連接，但也有正線和車輛段采用同一套信號系統(tǒng)控制的。二、城市軌道交通信號系統(tǒng)的特點城市軌道交通的信號系統(tǒng)沿襲鐵路的制式，但由于其自身的特點，與鐵路的信號系統(tǒng)有一定的區(qū)別。城市軌道交通信號系統(tǒng)的特點是：(1)具有完善的列車速度監(jiān)控功能城市軌道交通所承擔(dān)的客運量巨大，對行車間隔的要求遠高于鐵路，最小行車間隔達到90s甚至更小，因此對列車運行速度監(jiān)控的要求極高。(2)數(shù)據(jù)傳輸速率較低城市軌道交通的列車運行速度遠低于鐵路干線的列車運行速度，最高運行速度通常為80km/h，所以信號系統(tǒng)可以采用速率較低的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。但是，隨著城市軌道交通信號自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，對信息需求越來越多，信號系統(tǒng)也逐步采用速率較高且獨立的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。(3)聯(lián)鎖關(guān)系較簡單但技術(shù)要求高城市軌道交通的大多數(shù)車站沒有配線，不設(shè)道岔，甚至也不設(shè)地面信號機，僅在少數(shù)有岔聯(lián)鎖站及車輛段才設(shè)置道岔和地面信號機，故聯(lián)鎖設(shè)備的監(jiān)控對象遠少于鐵路車站的監(jiān)控對象，聯(lián)鎖關(guān)系遠沒有鐵路復(fù)雜。除折返站外全部作業(yè)僅為旅客乘降，非常簡單。通常一個控制中心即可實現(xiàn)全線的聯(lián)鎖功能。城市軌道交通信號自動控制最大的特點是把聯(lián)鎖關(guān)系和ATP編/發(fā)碼功能結(jié)合在一起，且包含一些特殊的功能，如自動折返、自動進路、緊急關(guān)閉、扣車等，增加了技術(shù)難度。(4)車輛段獨立采用聯(lián)鎖設(shè)設(shè)備城市軌道交通的車輛段類似于鐵路區(qū)段站的功能，包括列車編解、接發(fā)列車和頻繁的調(diào)車作業(yè)，線路較多，道岔較多，信號設(shè)備較多，一般獨立采用一套聯(lián)鎖設(shè)備。(5)自動化水平高由于城市軌道交通的線路長腳，站間距離短，列車種類較少，行車規(guī)律性很強，因此它的信號系統(tǒng)中通常包含自動排列進路和運行自動調(diào)整的功能，自動化強度高，人工介入極少。第四節(jié)車輛段信號系統(tǒng)在城市軌道交通車輛段或車站上，鋪設(shè)有許多條線路，線路之間用道岔來連接。列車或機車車輛在軌道線路內(nèi)運行的徑路叫做進路。進路由道岔的開通方向決定，如果道岔開通方向不對，就有可能使兩列車由不同方向開到同一股道上去，或者開到事先已停留車輛的股道上去，從而引起撞車事故。為了保障行車安全，進路要由信號機防護。道岔位置不正確，或者進路上有車，防護著這條進路的信號機就不能開放，信號機不開放就禁止列車開到進路里去，以保證列車運行的安全?？刂粕鲜龅牡啦怼⑦M路和信號并實現(xiàn)這三者之間的聯(lián)鎖的設(shè)備，叫做車站聯(lián)鎖設(shè)備，簡稱車站聯(lián)鎖。把許多道岔、進路和信號用電氣化方法由一個地方集中控制和監(jiān)督，并實現(xiàn)它們之間的聯(lián)鎖的設(shè)備，叫做電氣集中聯(lián)鎖設(shè)備，簡稱電氣集中。若用電磁繼電器的繼電電路實行控制并實現(xiàn)聯(lián)鎖的設(shè)備，叫做繼電式電氣集中，簡稱繼電集中。若用工控計算機取代電磁繼電器的繼電電路實行控制并實現(xiàn)聯(lián)鎖，只保留部分單元電路的設(shè)備叫做微機(計算機)聯(lián)鎖電氣集中，簡稱微機聯(lián)鎖。6502型電氣集中就是繼電式電氣集中的一種，但應(yīng)用年代較久，隨著技術(shù)的發(fā)展，已逐步被國產(chǎn)計算機聯(lián)鎖設(shè)備取代。車輛段的作業(yè)方式主要是列車的進、出段和段內(nèi)的調(diào)車作業(yè)，與國家鐵路區(qū)段站作業(yè)方式幾乎完全相同。同時，車輛段計算機聯(lián)鎖與正線ATC系統(tǒng)的接口較為簡單，與接軌站車站的計算機聯(lián)鎖照查電路、試車線ATP/ATO設(shè)備的權(quán)限交接接口電路均可采用繼電器接口，車輛段計算機聯(lián)鎖上位機直接經(jīng)傳輸通道傳送ATS系統(tǒng)所需的車輛段站場信息。因此采用國產(chǎn)計算機聯(lián)鎖設(shè)備和微機監(jiān)測設(shè)備完全能夠滿足運營和接口要求。現(xiàn)以TYJL系列鐵科研計算機聯(lián)鎖的微機聯(lián)鎖系統(tǒng)和TJWX-2000型鐵路監(jiān)測微機信號的微機監(jiān)測系統(tǒng)為例進行介紹。一、TYJL系列微機聯(lián)鎖系統(tǒng)計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)是一種新型的車站自動控制設(shè)備，要求在保證安全的前提下，以經(jīng)濟合理的技術(shù)措施提高運輸效率，改善勞動條件。1．系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)TYJL-II型雙機熱備型計算機聯(lián)鎖為分布式多計算機系統(tǒng)，它主要由以下5部分組成：控制臺、監(jiān)控機、聯(lián)鎖機、執(zhí)表機和電務(wù)維修終端?？刂婆_和維修終端是單套配置；監(jiān)控機、聯(lián)鎖機、執(zhí)表機均為主、備雙套。聯(lián)鎖機、執(zhí)表機具有熱備和自動切換功能，監(jiān)控機雙機工作、人工切換。各備用計算機構(gòu)成備用子系統(tǒng)，與工作子系統(tǒng)同步工作，也可脫離工作子系統(tǒng)獨立工作(備用系統(tǒng)對繼電部分永遠無控制權(quán))，故備用子系統(tǒng)還可作為軟件修改時模擬聯(lián)鎖試驗用。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3-6所示。2．雙機熱備的原理為了提高聯(lián)鎖系統(tǒng)的可用性，TYJL-II型采用的是主、備(熱備)兩套系統(tǒng)，即計算機級二模協(xié)同系統(tǒng)，利用原有的工業(yè)控制總線結(jié)構(gòu)的計算機資源，實現(xiàn)一個容錯系統(tǒng)。圖3-6TYJL-II型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)框圖3．系統(tǒng)的切換關(guān)系TYJL-II型采用的是整機系統(tǒng)切換方式，除微機部分發(fā)生故障需進行備機切換外，對采集、驅(qū)動模塊的故障，如導(dǎo)致突發(fā)性關(guān)閉信號的故障也需進行切換。因此，要求備機與主機的進路狀態(tài)和控制驅(qū)動命令完全一致，如主機的某信息采集或驅(qū)動模塊發(fā)生故障而中止驅(qū)動命令的輸出時，備機能立即發(fā)動切換，接替控制命令的輸出，而不影響現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)，這時的雙機工作狀態(tài)稱為熱備同步狀態(tài)。從上述可知，微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的備機有3種工作狀態(tài)：脫機狀態(tài)、聯(lián)機狀態(tài)和熱備同步狀態(tài)。只有在同步狀態(tài)時，備機才真正作為熱備機。這三者之間的關(guān)系如圖3-7所示。圖3-7備機狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖平時由主機控制現(xiàn)場設(shè)備，備機僅工作在聯(lián)機同步狀態(tài)，不實現(xiàn)控制。如備機出現(xiàn)故障，自行脫機。處在脫機狀態(tài)的設(shè)備，必須在電務(wù)人員修復(fù)故障或確認(rèn)無故障后，按壓聯(lián)機按鈕，備機轉(zhuǎn)入聯(lián)機狀態(tài)，恢復(fù)主備機的通信，待雙機的進路狀態(tài)完全一致時，才認(rèn)為主、備機聯(lián)機同步工作，也就是備機轉(zhuǎn)入熱備狀態(tài)。4．系統(tǒng)各組成的功能(1)控制臺。顯示站場狀態(tài)，接受操作命令。將站場狀態(tài)、進路狀態(tài)、操作結(jié)果用彩色監(jiān)視器或單元表示盤的光帶顯示給操作人員；將操作人員的操作命令傳輸給監(jiān)控機。(2)監(jiān)控機。實現(xiàn)與聯(lián)鎖機的通信功能，接收聯(lián)鎖機的表示信息，將站場狀態(tài)、進路狀態(tài)、操作提示傳送給彩色監(jiān)視器。(3)聯(lián)鎖機。實現(xiàn)與上位機和執(zhí)表機的通信調(diào)度；實現(xiàn)信號設(shè)備的聯(lián)鎖邏輯處理功能，完成進路選擇、鎖閉，發(fā)出開放信號和動作道岔的控制命令；采集現(xiàn)場信號設(shè)備狀態(tài)，如軌道狀態(tài)、道岔表示狀態(tài)、信號機狀態(tài)等；輸出動態(tài)控制命令，通過動態(tài)驅(qū)動盒驅(qū)動偏極繼電器，控制動作現(xiàn)場設(shè)備。5．系統(tǒng)軟件監(jiān)控機的軟件是用C++語言編寫，運行環(huán)境是磁盤操作系統(tǒng)(DOS)。聯(lián)鎖軟件用匯編語言編寫，直接固化在電子芯片上，運行在專用的操作系統(tǒng)下，其特點是：編程困難，運行效率高，極其安全可靠。程序的編制采用模塊化結(jié)構(gòu)。二、TJWX-2000型微機監(jiān)測系統(tǒng)TJWX-2000型微機監(jiān)測系統(tǒng)適用6502電氣集中、TYJL-II型、TYJL-TR9型、YJL-TR2000型等多種聯(lián)鎖車站。它能夠?qū)Ω鞑糠值男阅?、電氣參?shù)、動作狀態(tài)、工作情況以及值班員操作等過程進行實時不間斷的測量、記錄、打印，同時能夠?qū)σ粋€月的開關(guān)量(站場方式和記錄方式)、模擬量(報表方式和曲線方式)等數(shù)據(jù)進行再現(xiàn)。圖3-8TJWX-2000型微機監(jiān)測系統(tǒng)TJWX-2000型微機監(jiān)測系統(tǒng)主要監(jiān)測對象：軌道電壓、軌道繼電器狀態(tài)；電源屏電壓、絕緣、漏流、斷相、錯序、外電網(wǎng)瞬間斷電；轉(zhuǎn)轍機動作時刻、動作、故障電流、動作次數(shù)以及相關(guān)繼電器狀態(tài)；電纜絕緣、列車信號機主燈絲斷絲、熔絲斷絲；區(qū)間發(fā)送電壓、接收電壓、電碼化電壓、電流，操作臺信息以及全部開關(guān)量等信息。TJWX-2000型微機監(jiān)測系統(tǒng)由采集機、站機組成。采集機(下位機)負責(zé)各種信息采集；站機(上位機)負責(zé)各種信息的處理、顯示、人機對話、遠程通信等。采集機之間和站機通過CAN總線通信，系統(tǒng)組成及連接如圖3-8所示。第五節(jié)正線信號系統(tǒng)一、系統(tǒng)功能及構(gòu)成自動化信號系統(tǒng)由ATP、ATO、聯(lián)鎖以及ATS子系統(tǒng)構(gòu)成。1．ATP子系統(tǒng)列車自動保護(ATP)子系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)督及控制列車在安全狀態(tài)下運行，應(yīng)滿足故障—安全原則。為了確保線路列車安全、高速、高效地運行，必須裝備ATP子系統(tǒng)。2．ATO子系統(tǒng)列車自動駕駛(ATO)子系統(tǒng)是自動控制列車運行的設(shè)備。在ATP的保護下，根據(jù)ATS的指令實現(xiàn)列車的自動駕駛，能夠自動完成對列車的啟動、牽引、巡航、情行和制動的控制，確保達到設(shè)計間隔及旅行速度。3．ATS子系統(tǒng)列車自動監(jiān)控(ATS)子系統(tǒng)是中央列車監(jiān)控系統(tǒng)，在ATP子系統(tǒng)的支持下完成對全線列車運行的自動管理和監(jiān)控。4．聯(lián)鎖子系統(tǒng)在有道岔車站和車輛段里，聯(lián)鎖設(shè)備是實現(xiàn)道岔、信號機、軌道電路間的正確聯(lián)鎖關(guān)系及進路控制的安全設(shè)備。聯(lián)鎖設(shè)備是自動化信號系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是ATP子系統(tǒng)的重要組成部分，是確保行車安全的基礎(chǔ)設(shè)備，必須符合故障一安全原則及必要的設(shè)備冗余。二、列車駕駛模式一般而言，正線列車的駕駛模式分為以下幾種。(1)ATO列車自動駕駛模式。在ATP保護下，列車由ATO自動駕駛。(2)ATP保護下的人工駕駛模式。在這種模式下，提供完整的ATP保護功能，列車由司機按照機車信號的顯示人工控制。(3)ATP限制速度下的人工駕駛模式。這是一個受限制的人工“謹(jǐn)慎前進”駕駛模式，列車由司機根據(jù)線路的軌旁信號機來駕駛，但最高運行速度受ATP保護限制(如15km/h)。(4)無ATP保護的非限速人工駕駛模式。此模式用于無ATP保護情況下的列車運行，列車運行的速度和安全由司機完全控制。(5)折返模式。ATO駕駛無人自動折返、ATO駕駛有人自動折返、ATP監(jiān)督下的人工駕駛折返(駕駛模式SM)。三、信號系統(tǒng)閉塞制式分類所謂閉塞就是指利用信號設(shè)備把軌道線路人為地劃分成若干個物理上或邏輯上的閉塞分區(qū)，以滿足安全行車間隔和提高運輸效率的要求。目前，用于城市軌道交通系統(tǒng)的閉塞方式有固定閉塞、準(zhǔn)移動閉塞和移動閉塞3種。1．基于傳統(tǒng)的音頻軌道電路的固定閉塞ATP系統(tǒng)固定閉塞又稱分級速度控制方式或臺階式速度控制模式。其特點是采用固定劃分區(qū)段的軌道電路，提供分級速度信息，實施臺階式的速度監(jiān)督，使列車由最高速度逐步降至零。列車超速時由設(shè)備自動實施最大常用制動或緊急制動，使列車安全停車。這種控制模式只需獲得軌道電路提供的速度信息即可完成列車超速防護，其制動安全性由合理安排自動閉塞分區(qū)長度來保證。這種方式所需傳輸?shù)男畔⒘可?，對?yīng)每個閉塞分區(qū)只能傳送一個信息代碼，即該區(qū)段所規(guī)定的最大速度碼或入口/出口速度命令碼，系統(tǒng)構(gòu)成簡單，設(shè)備也不復(fù)雜，因此成本較低。列車速度監(jiān)控采用的是閉塞分區(qū)入口/出口檢查方式。(1)ATP的出口檢查方式。在閉塞分區(qū)入口給出列車限制速度值，監(jiān)控列車在本閉塞分區(qū)不超過限制速度，采取人控優(yōu)先方法，控制列車在出口的速度不超過下一閉塞分區(qū)的限制速度。如超速，即強迫制動。ATP系統(tǒng)臺階式速度控制方式曲線(出口檢查)如圖3-9所示。圖3-9ATP系統(tǒng)臺階式速度控制方式曲線(出口檢查)1—司機操作常用制動曲線；2—基于常用制動的臺階式限制速度曲線；3—超速后設(shè)備動作的最大常用制動曲線；4—保護區(qū)段(最外側(cè)曲線與X、Y軸所包含的部分)采用這種控制方式，列車速度的調(diào)整主要依靠司機，只是在司機操作失誤時，設(shè)備才起作用。(2)ATP的入口檢查方式。在自動閉塞分區(qū)入口處給出列車限制速度限制值，控制列車到出口時不超過限制速度，如圖3-10所示。圖3-10ATP臺階式速度控制方式曲線(入口檢查）1—設(shè)備自動制動速度曲線圖2—臺階式入口檢查速度曲線2．基于報文式軌道電路的準(zhǔn)移動閉塞ATP系統(tǒng)一般采用數(shù)字式音頻無絕緣軌道電路、音頻無絕緣軌道電路加感應(yīng)電纜環(huán)線或記軸加感應(yīng)電纜環(huán)線方式作為列車占用監(jiān)測和ATP信息傳輸媒介，具有較大的信息傳輸量和較強的抗干擾能力。通過音頻軌道電路的發(fā)送設(shè)備提供目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路狀態(tài)(曲線半徑、坡道等)等信息，ATP車載設(shè)備結(jié)合固定的車輛性能信息計算出適合本列車運行的速度/距離曲線，保證列車在速度/距離曲線下有序運行，提高了線路的利用率。準(zhǔn)移動閉塞ATP系統(tǒng)采用速度/距離曲線的列車控制方式，提高了列車運行的平穩(wěn)性，列車追蹤運行的最小安全間隔較固定閉塞短，對提高區(qū)間通過能力有利。為保證列車正常運行，前后列車之間至少隔開一個軌道區(qū)段加一個制動距離和保護區(qū)段，如圖3-11所示。圖3-11準(zhǔn)移動閉塞ATP間隔保護區(qū)段3．基于通信的移動閉塞ATP系統(tǒng)前兩種閉塞制式均屬于基于軌道電路的ATP系統(tǒng)。基于軌道電路的速度/距離曲線控制模式的ATP/ATO系統(tǒng)，采用“跳躍式”連續(xù)速度/距離曲線控制模式，“跳躍”方式按列車尾部依次出清各電氣絕緣節(jié)時跳躍跟隨。采用在傳統(tǒng)軌道電路上疊加信息報文方法，即把列車占用/空閑檢測和ATP信息傳輸合二為一，它們的追蹤間隔和列車控制精度除取決于線路特性、停站時分、車輛參數(shù)外還與ATP/ATO系統(tǒng)及軌道電路的特性密切相關(guān)，如軌道電路的最大和最小長度、傳輸信息量的內(nèi)容及大小、軌道電路分界點的位置等。(1)固定閉塞ATP系統(tǒng)的缺陷。由于基于軌道電路的ATC系統(tǒng)是以軌道區(qū)段作為列車占用/空閑的憑證，地一車通信是通過鋼軌作為信息發(fā)送的傳輸媒介，這種方式存在以下幾方面缺陷。1)列車定位精度由軌道區(qū)段的長度決定，列車只占用部分軌道電路就認(rèn)為全部占用，導(dǎo)致列車定位精度不高。2)由軌道電路向列車傳輸信息，傳輸?shù)男畔⒘渴茕撥墏鬏斀橘|(zhì)頻帶限制及電化牽引回流的干擾，難以實現(xiàn)大信息量實時數(shù)據(jù)傳輸。3)交通容量受到軌道區(qū)段劃分的限制，傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)很難在每小時30對列車的基礎(chǔ)上有較大的突破。4)行車間隔越短，軌旁設(shè)備越多，導(dǎo)致維修困難，運營成本高。隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，為了解決上述缺陷，近年來國際上幾家著名的信號系統(tǒng)制造商，如加拿大的阿爾卡特公司、法國的阿爾斯通公司、美國的通用電氣公司、德國的西門子公司、英國的西屋公司等，紛紛開展了基于“通信”的移動閉塞系統(tǒng)的研究開發(fā)和應(yīng)用，它代表了城市軌道交通領(lǐng)域信號系統(tǒng)的一種發(fā)展趨勢?；谕ㄐ诺囊苿娱]塞ATP系統(tǒng)不依靠軌道電路，而是采用交叉感應(yīng)電纜環(huán)線、漏纜、裂縫波導(dǎo)管以及無線(或無線擴頻)等方式實現(xiàn)車地、地車間雙向數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)測列車位置使地面信號設(shè)備可以得到每一列車連續(xù)的位置信息和列車運行其他信息，并據(jù)此計算出每一列車的運行權(quán)限，實時動態(tài)更新，發(fā)送給列車。列車根據(jù)接收到的運行權(quán)限和自身的運行狀態(tài)，計算出列車運行的速度曲線，車載設(shè)備保證列車在該速度曲線下運行，ATO子系統(tǒng)在ATP保護下，控制列車的牽引、巡航及惰行、制動。追蹤列車之間應(yīng)保持一個“安全的距離”。這個最小安全距離是指后續(xù)列車的指令停車點和前車尾部的確認(rèn)位置之間的動態(tài)距離，它允許在一系列最不利情況存在時仍能保證安全間隔。列車安全間隔距離信息是根據(jù)最大允許車速、當(dāng)前停車點位置、線路等信息計算出的，信息被循環(huán)更新，以保證列車不斷收到實時信息。(2)移動閉塞ATP系統(tǒng)的特點。與基于軌道電路的閉塞制式相比，移動閉塞制式具有以下特點。1)能夠?qū)崿F(xiàn)車地雙向、實時、高速度、大容量的信息傳輸。2)列車定位精度高。3)列車運行權(quán)限更新快。4)不受牽引回流的干擾。5)軌旁設(shè)備簡單，可靠性高。6)縮短列車追蹤間隔，提高通過能力。7)能適應(yīng)不同性能列車的運行。為保證列車正常運行，前后列車之間應(yīng)至少隔開一個制動距離加保護區(qū)段，如圖3-12所示。圖3-12移動閉塞ATP間隔保護區(qū)段四、阿爾卡特SeITracS40型移動閉塞ATC系統(tǒng)SeITracS40型移動閉塞ATC系統(tǒng)是以通信為基礎(chǔ)的SeITrac系列移動閉塞系統(tǒng)，它通過感應(yīng)環(huán)線通信系統(tǒng)來提供列車與地面間的通信。SeITracS40型移動閉塞信號系統(tǒng)的功能如下。(1)建立和調(diào)整運行圖/服務(wù)。(2)連續(xù)的列車定位、識別和跟蹤功能。(3)保證列車安全間隔。(4)自動進路排列和聯(lián)鎖功能。(5)安全的超速防護，包括執(zhí)行臨時速度限制的安全性監(jiān)督。(6)控制全部的ATO速度曲線。(7)車站定點停車。(8)能與站臺屏蔽門及防淹門聯(lián)鎖。(9)提供雙向ATP、ATO運營功能。(10)提供車輛系統(tǒng)的中央監(jiān)控。(11)進路安排功能。(12)相關(guān)的ATS功能。SeITrac系列移動閉塞系統(tǒng)的ATC系統(tǒng)主要硬件有系統(tǒng)管理中心(SMC)、仿真及培訓(xùn)設(shè)備、車輛控制中心(VCC)、車站控制器系統(tǒng)(STC)、計軸評估器及磁頭、列車車載設(shè)備、感應(yīng)環(huán)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、試車線設(shè)備、纜線、電源(UPS)、旅客向?qū)?、發(fā)車指示器、站臺自動折返按鈕及與其他系統(tǒng)和設(shè)備的接口、電纜終端架(CTF)和過壓防護設(shè)備等。1．系統(tǒng)的主要設(shè)備(1)系統(tǒng)管理中心。SMC執(zhí)行的是列車控制系統(tǒng)中ATS的功能。主要的SMC設(shè)備位于運營控制中心。另外，在車輛段、試車線及各個車站設(shè)有遠程工作站。(2)車輛控制中心(VCC)。VCC位于運營控制中心(OCC)，主要負責(zé)系統(tǒng)的安全運行，特別是對列車運行和道岔轉(zhuǎn)動的安全負責(zé)。VCC同時還能實現(xiàn)基于通信的列車控制移動閉塞系統(tǒng)的中央ATP、ATO和聯(lián)鎖功能。在SMC系統(tǒng)要求時，VCC將發(fā)出列車分隔、速度命令、進路以及道岔控制命令。VCC還能對車載ATC設(shè)備(車載計算機VOBC)和軌旁設(shè)備(車站控制器)進行控制。(3)車站控制器。STC是列車ATC的安全性軌旁子系統(tǒng)，沿線布置在車站設(shè)備室。在站內(nèi)主要連接以下設(shè)備：站臺緊急停車按鈕、站臺無人駕駛折返按鈕、防淹門(如有)、駛離區(qū)、軌旁信號機、計軸器系統(tǒng)(聯(lián)鎖站)、對位線圈、轉(zhuǎn)轍機、局控盤、站臺屏蔽門。每個STC都可以通過控制本地SMC工作站來訪問。這一接口的設(shè)置將允許本地值班員在ATC中央系統(tǒng)失效情況下，直接向STC子系統(tǒng)發(fā)出命令。(4)軌旁設(shè)備。感應(yīng)環(huán)線通信設(shè)備位于設(shè)備室和軌旁。感應(yīng)環(huán)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是VCC和VOBC之間交換信息的媒介。感應(yīng)環(huán)線通信系統(tǒng)由饋電設(shè)備(FID)、人口饋電設(shè)備(ERD)、遠端環(huán)線盒(遠程終端盒和遠程饋電盒)、感應(yīng)環(huán)線電纜組成。(5)車載設(shè)備。VOBC系統(tǒng)提供車載ATC系統(tǒng)的所有功能。每列三節(jié)編組的列車兩端各配備一套車載控制器VOBC。在運營期間，一套VOBC處于主動控制狀態(tài)，而另一套處于熱備狀態(tài)。在熱備狀態(tài)，VOBC繼續(xù)監(jiān)視列車的行動，并隨時準(zhǔn)備在需要的時候自動接管列車的控制權(quán)。在主控車載設(shè)備任一部分故障的情況下，列車將把所有的控制權(quán)轉(zhuǎn)換到原來備用的VOBC，列車?yán)^續(xù)運行。2．系統(tǒng)的主要功能(1)列車自動防護ATP。該系統(tǒng)包含了ATC系統(tǒng)中負責(zé)列車安全運行的安全性功能。在SelTrac系統(tǒng)的ATC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，ATP是集成的列車控制系統(tǒng)的一部分。ATP的作用是通過車輛控制中心、車載計算機(VOBC)以及車站控制器系統(tǒng)來實現(xiàn)的。ATP部分的主要作用是：防止列車相對移動造成的沖突；防止道岔錯誤轉(zhuǎn)動或錯誤設(shè)置而造成的沖突；防止因車門意外打開、列車倒溜等造成的乘客傷害，以及防止因列車超過線路允許限速或指令速度而造成對線路的損害；通過車地雙向通信系統(tǒng)連續(xù)不斷地監(jiān)測列車在整個系統(tǒng)中的位置；列車間以所需的安全距離(SD)安全地分隔；安全停車距離根據(jù)線路限速、車輛和ATC特性進行計算；按照安全行車和線路限速的要求對列車進行限速；監(jiān)測整個系統(tǒng)內(nèi)的列車運行方向；監(jiān)測列車無人駕駛運行；監(jiān)測列車倒溜；車輪空轉(zhuǎn)/滑動補償；檢測列車運行方向中的障礙物；提供車門及屏蔽門控制的安全聯(lián)鎖；對中央和站臺緊急停車按鈕的監(jiān)督管理；提供對各種列車運營模式以及對各個模式間的切換的安全監(jiān)督；檢測列車完整性和列車控制線監(jiān)測，在后退模式中，通過計軸器軌道區(qū)段來檢測列車，按照軌旁信號機的指示保證列車按站間閉塞安全行駛；系統(tǒng)有24h內(nèi)的操作命令及故障記錄，并能打印輸出。(2)聯(lián)鎖。SelTrac系列的ATC系統(tǒng)使用VCC和STC子系統(tǒng)執(zhí)行聯(lián)鎖功能，基本的聯(lián)鎖功能包括：道岔聯(lián)鎖確保當(dāng)列車接近或通過道岔時，該道岔不會轉(zhuǎn)動，只有當(dāng)確認(rèn)道岔已排列好并鎖閉在正確位置時，列車才可以進入該道岔區(qū)段；排列、鎖閉進路并監(jiān)測列車在進路匯合或分歧處的運行；采集站臺無人自動折返按鈕的信息；后退模式下使用計軸區(qū)段檢測列車；信號機的顯示控制；在后退模式中，按照軌旁信號機的指示，保證按站間閉塞進行安全的列車分隔；在后退模式中提供足夠運營需要的進路，并保證在系統(tǒng)轉(zhuǎn)為后退模式時進路和信號機的可控性；在后退模式中，通過司機輸入運行線獲得列車運行目的地后，STC根據(jù)列車位置自動地排列固定的基本進路和列車折返進路；提供與站臺屏蔽門、防淹門控制的安全聯(lián)鎖接口；提供與聯(lián)絡(luò)線、車輛段出入段線、試車線與車輛段聯(lián)鎖設(shè)備接口；提供與車站局控盤、緊急停車按鈕的接口。在自動模式包括VCC控制模式下，ATC系統(tǒng)的聯(lián)鎖作用主要由VCC實施。VCC設(shè)置進路，命令道岔，監(jiān)測道岔位置，而且只有在進路鎖閉和道岔均鎖好的條件下，才允許列車前進。VCC還提供接近和過岔鎖閉功能。VCC通常響應(yīng)來自SMC的進路要求，設(shè)置進路的道岔。但是根據(jù)調(diào)度員的指示，VCC也可以單獨操縱道岔。VCC對道岔和進路可以進行強制聯(lián)鎖防護，任何對進路或道岔扳動的請求，都需要由VCC聯(lián)鎖功能進行評估，然后才可以執(zhí)行。如果請求可能導(dǎo)致非安全情況，該請求會被拒絕。在后退模式下，VCC如失去功能，該系統(tǒng)就使用STC的聯(lián)鎖功能。車站控制器是一個安全型聯(lián)鎖單元，它通過計軸設(shè)備監(jiān)督列車位置，并用軌旁信號機指示列車。(3)ATO。ATO能夠起到在ATP施加的限制范圍內(nèi)調(diào)整列車運行時間和/或列車速度，并在乘客乘坐舒適度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)控制、調(diào)整列車行駛速度；車載語音廣播觸發(fā)；無人折返運行；列車司機顯示；車站精確停車，包括門的開關(guān)；報警監(jiān)視和報告；以及向ATS傳輸數(shù)據(jù)等作用。ATO命令總是從屬于ATP監(jiān)督功能。(4)ATS。ATS能夠起到中央線路全局顯示；中央設(shè)備、車輛、通信環(huán)線和軌旁設(shè)備報警；運行圖編譯/調(diào)整；列車識別號(ID)生成、跟蹤、傳遞和顯示；運行間隔調(diào)整；運行性能監(jiān)視等作用。3．系統(tǒng)控制方式ATC系統(tǒng)可提供下列正常、降級及后退模式下的功能。(1)SMC控制模式。此模式是系統(tǒng)正常級的控制模式，提供了全部的系統(tǒng)功能且系統(tǒng)運行是自動的。(2)VCC控制模式。SMC故障(或SMC至VCC的通信通道故障)時，系統(tǒng)自動降級為此控制模式。此模式提供了降級的系統(tǒng)功能，但系統(tǒng)運行仍然是自動的。(3)ATC后退模式。當(dāng)VCC故障時，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)為此后退模式。此模式包括SMC正常情況下的后退模式和SMC故障情況下的后退模式。此模式能夠為在正線上按照軌旁信號機顯示運行的人工駕駛車輛提供降級使用的列車分隔防護。對于SMC正常情況下的后退模式，司機車上輸入運行線后，系統(tǒng)能自動排列與運行線相對應(yīng)的固定的列車基本進路和折返進路。廣州地鐵SeITracS40型系統(tǒng)配置(3號線)如圖3-13所示。五、西門子移動閉塞ATC系統(tǒng)1．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能(1)系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)組成。1)SICAS型故障—安全、高可用性的微機聯(lián)鎖系統(tǒng)。2)具備集中和本地操作能力的ATS系統(tǒng)(VICOSOC501型和VICOSOC10型)。在中央一級，VICOSOC501型能實現(xiàn)集中的線路運行控制。在車站一級，VICOSOC101型系統(tǒng)為車站控制和后備模式的功能提供了車站操作員工作站(LOW)和列車進路計算機(TRC)。3)TRAINGUARDMT(MT表示城市軌道交通)ATP/ATO系統(tǒng)一連續(xù)式移動閉塞列車控制系統(tǒng)。(2)系統(tǒng)的SICASLTRAINGUARDMT、VICOS這3個子系統(tǒng)被分到3個層級，以便分級實現(xiàn)軌道交通的功能。1)軌旁層。它沿著線路分布，由SICAS微機聯(lián)鎖、TRAINGUARDMT系統(tǒng)、信號部件、計軸和應(yīng)答器部件等組成。它們共同執(zhí)行所有的聯(lián)鎖和軌旁ATP功能。2)通信層。它在軌旁和車載設(shè)備之間提供連續(xù)式和/或點式的通信。3)車載層。它包括TRAINGUARDMT的車載ATP和ATO功能。(3)系統(tǒng)主要功能。1)ATS的主要作用。自動進路排列(ARS)、自動列車調(diào)整(ATR)、列車監(jiān)督與追蹤(TMT)、時刻表、控制中心人機交互(HMI)作用和報告、報警與文件作用。2)聯(lián)鎖的主要作用。軌道空閑處理(TVP)、進路控制(RC)、道岔控制(PC)和信號機控制(SC)。3)ATP/ATO的主要作用。列車通信、自動保護和駕駛。2．系統(tǒng)的特點TRAINGUARDMT是信號系統(tǒng)中提供ATP和ATO的子系統(tǒng)，可以適用于不同的需要。(1)連續(xù)式通信。使用無線或感應(yīng)環(huán)線進行軌旁和列車間的通信。(2)點式通信。不依賴于連續(xù)通信通道，可以采用基于應(yīng)答器的點式通信通道，從軌旁向車上傳輸數(shù)據(jù)。(3)移動閉塞運行。配合連續(xù)通信通道，列車根據(jù)移動閉塞原理分隔，提供最小運行間隔，列車受ATP/ATO控制。(4)固定閉塞運行。配合點式通信通道，列車根據(jù)固定閉塞原理分隔，并受ATP/ATO控制。固定閉塞運行可以被用于移動閉