第2章 城市軌道交通系統(tǒng)組成及其信號(hào)與通信系統(tǒng)

城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)第2章城市軌道交通系統(tǒng)組成及其信號(hào)與通信系統(tǒng)2.1城市軌道交通系統(tǒng) 2.2城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng) 2.3城市軌道交通通信系統(tǒng) 要求:

掌握城市軌道交通系統(tǒng)的各子系統(tǒng)組成

熟悉城市軌道交通對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的要求，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的作用、系統(tǒng)組成

熟悉城市軌道交通對(duì)通信系統(tǒng)的要求，城市軌道通信系統(tǒng)系統(tǒng)的作用、系統(tǒng)組成等內(nèi)容2.1城市軌道交通系統(tǒng)

城市軌道交通系統(tǒng)是由多個(gè)分別具有不同功能的子系統(tǒng)所構(gòu)成的，一般而言(以地鐵為例)，它主要包括地鐵車(chē)輛、地鐵信號(hào)、地鐵通信、地鐵供電、地鐵環(huán)境控制與車(chē)站設(shè)備、軌道線路和車(chē)輛段等幾大部分。城市軌道交通系統(tǒng)2.1城市軌道交通系統(tǒng)

（1）地鐵車(chē)輛。地鐵車(chē)輛是地下鐵道交通系統(tǒng)的重要組成部分，也是技術(shù)含量較高的機(jī)電設(shè)備。地鐵車(chē)輛在運(yùn)營(yíng)時(shí)一般采用動(dòng)拖結(jié)合、固定編組，形成電動(dòng)列車(chē)組。

（2）地鐵信號(hào)系統(tǒng)。信號(hào)設(shè)備的主要作用是保證行車(chē)的安全和提高線路的通過(guò)能力，包括信號(hào)裝置、聯(lián)鎖裝置、閉塞裝置等。

（3）地鐵通信系統(tǒng)。地鐵通信是構(gòu)成地鐵各部門(mén)之間有機(jī)聯(lián)系、實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸集中統(tǒng)一指揮、行車(chē)調(diào)度自動(dòng)化、列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)化、提高運(yùn)輸效率的必備工具與手段。通信系統(tǒng)主要有傳輸網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信系統(tǒng)、公務(wù)通信系統(tǒng)、專用通信（含調(diào)度、站內(nèi)、站間及軌旁電話）系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、時(shí)鐘分配系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、UPS電源設(shè)備組成。

（4）地鐵供電系統(tǒng)。地鐵的供電系統(tǒng)是為地鐵運(yùn)營(yíng)提供電能的。地鐵列車(chē)是電力牽引的電動(dòng)列車(chē)，其動(dòng)力是電能。此外，地鐵中的輔助設(shè)施包括照明、通風(fēng)、空調(diào)、排水、通信、信號(hào)、防災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)扶梯等，也都依賴電能。

（5）地鐵環(huán)境控制與車(chē)站設(shè)備。為了保證地鐵安全正常運(yùn)行，地鐵內(nèi)設(shè)置環(huán)境控制設(shè)備和各類必需的車(chē)站輔助設(shè)備，包括通風(fēng)、空調(diào)、給排水、消防、自動(dòng)扶梯、直升電梯、動(dòng)力、照明、旅客引導(dǎo)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、車(chē)站設(shè)備自控系統(tǒng)、屏蔽門(mén)、防淹門(mén)等。

2.2城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)2.2.1城市軌道交通對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的要求（1）通過(guò)能力要求：信號(hào)設(shè)備必須滿足高密度(通過(guò)能力大)的要求。要求采用先進(jìn)的信號(hào)技術(shù)盡量提高通過(guò)能力。（2）安全性要求：對(duì)行車(chē)安全保障要求更高，即對(duì)信號(hào)系統(tǒng)提出了更高的安全要求。（3）信號(hào)顯示要求：高質(zhì)量保證信號(hào)系統(tǒng)的顯示。（4）抗干擾能力要求：信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備必須對(duì)其有較強(qiáng)的抗電氣化干擾能力。（5）可靠性要求：信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備必須具有高可靠性，盡量做到平時(shí)不維修或少維修。（6）自動(dòng)化程度要求：采用自動(dòng)化程度高的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，以減少工作人員，并減輕他們的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.2城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)2.2.2城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的作用城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是城市軌道交通最重要的設(shè)備之一，它不僅保證列車(chē)運(yùn)行的安全，防止列車(chē)追尾、正向和側(cè)向撞車(chē)和超速等安全事故的發(fā)生，同時(shí)能夠在有限的建設(shè)規(guī)模下，通過(guò)小編組、大密度，最大限度發(fā)揮線路的運(yùn)輸能力，提高列車(chē)速度、運(yùn)輸效率和服務(wù)質(zhì)量，還能夠通過(guò)現(xiàn)代化的設(shè)備大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低運(yùn)營(yíng)成本等。

2.2城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)2.2.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的組成城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)具有列車(chē)自動(dòng)防護(hù)(ATP)、列車(chē)自動(dòng)駕駛(ATO)和列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控(ATS)等功能的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)通常由列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC)和車(chē)輛段信號(hào)控制系統(tǒng)兩大部分組成，用于實(shí)現(xiàn)列車(chē)進(jìn)路控制、列車(chē)間隔控制、調(diào)度指揮、信息管理、設(shè)備工況監(jiān)測(cè)及維護(hù)管理等。軌道交通信號(hào)系統(tǒng)本組成

2.2城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)2.2.3城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的組成（1）列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC)包括列車(chē)自動(dòng)防護(hù)(ATP)、列車(chē)自動(dòng)駕駛(ATO)及列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控(ATS)三個(gè)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱“3A”。

(2)車(chē)輛段信號(hào)控制系統(tǒng)車(chē)輛段信號(hào)控制系統(tǒng)設(shè)一套聯(lián)鎖設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛段的進(jìn)路控制，并通過(guò)ATS車(chē)輛段分機(jī)與行車(chē)指揮中心交換信息。車(chē)輛段聯(lián)鎖設(shè)備采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖。先進(jìn)的車(chē)輛段信號(hào)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是信號(hào)一體化，包括聯(lián)鎖系統(tǒng)、進(jìn)路控制設(shè)備、接近通知、終端過(guò)走防護(hù)和車(chē)次號(hào)傳輸設(shè)備等。這些設(shè)備由局域網(wǎng)連接并經(jīng)過(guò)光纜與調(diào)度中心相通。列車(chē)的整備、維修與運(yùn)行相互銜接成一個(gè)整體，保證了城市軌道交通的高效率和低成本。2.2城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)信號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)轍機(jī)、計(jì)軸器應(yīng)答器器2.2城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

2.3城市軌道交通通信系統(tǒng)2.3.1城市軌道交通對(duì)通信系統(tǒng)的要求（1）行車(chē)組織要求：通信系統(tǒng)應(yīng)能保證將各站信息準(zhǔn)確、迅速地傳輸?shù)娇刂浦行?。同時(shí)，將控制中心發(fā)布的調(diào)度指揮命令與控制信號(hào)及時(shí)、可靠地傳送至各個(gè)車(chē)站及行進(jìn)中的列車(chē)上。（2）組織管理要求：通信系統(tǒng)應(yīng)能保證各部門(mén)之間、上下級(jí)之間保持暢通、有效、可靠的信息交流與聯(lián)系。

2.3城市軌道交通通信系統(tǒng)2.3.1城市軌道交通對(duì)通信系統(tǒng)的要求（3）外部通信要求：通信系統(tǒng)應(yīng)能保證本系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間便捷、暢通的聯(lián)系。（4）可靠性要求：通信系統(tǒng)主要設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和軟件模塊應(yīng)具有高可靠性，采取先進(jìn)的可靠性冗余配置技術(shù)，故障時(shí)能自動(dòng)切換和報(bào)警，控制中心可監(jiān)測(cè)和采集各車(chē)站設(shè)備運(yùn)行和檢測(cè)的結(jié)果。（5）多服務(wù)信息要求：包括音頻服務(wù)信息、視頻(CCTV視頻監(jiān)控)服務(wù)信息、數(shù)字服務(wù)信息等的傳遞。

2.3.2城市軌道交通通信系統(tǒng)的作用城市軌道交通通信系統(tǒng)是指揮列車(chē)運(yùn)行、公務(wù)聯(lián)絡(luò)、傳遞各種信息和提高運(yùn)輸效率的重要手段，是保證列車(chē)的安全、快速、高效運(yùn)行必不可少的綜合系統(tǒng)。通信系統(tǒng)還要和信號(hào)系統(tǒng)共同完成行車(chē)調(diào)度指揮，并為信號(hào)系統(tǒng)和其他各子系統(tǒng)提供信息傳輸通道和時(shí)標(biāo)(標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間)信號(hào)。在發(fā)生火災(zāi)、事故等情況下，通信系統(tǒng)也是進(jìn)行應(yīng)急處理、搶險(xiǎn)救災(zāi)的主要手段。

2.3.3城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成城市軌道交通通信系統(tǒng)是保證列車(chē)安全運(yùn)營(yíng)的重要設(shè)備，主要由通信傳輸系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、無(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)、錄音系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、商用通信系統(tǒng)等組成。城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成

2.3.3城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成（1）通信傳輸系統(tǒng)是一個(gè)能夠承載音頻、視頻、數(shù)據(jù)等各種信息的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)，是城市軌道交通通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)。城市軌道交通通信網(wǎng)由光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、數(shù)字電話交換系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)等組成。城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)骨干網(wǎng)用于全線各車(chē)站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)、控制中心局域網(wǎng)之間的互聯(lián)，它是由設(shè)在上述地點(diǎn)的交換設(shè)備及交換設(shè)備之間的區(qū)間光纜構(gòu)成。利用通信系統(tǒng)提供的區(qū)間光纖介質(zhì)組成全線綜合監(jiān)控系統(tǒng)骨干網(wǎng)，從而將中央級(jí)系統(tǒng)、車(chē)站級(jí)系統(tǒng)和場(chǎng)段級(jí)系統(tǒng)等聯(lián)接成為一個(gè)完整的大型基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。（2）電話系統(tǒng)為城市軌道交通管理、運(yùn)營(yíng)和維修人員提供語(yǔ)音通信。主要由公務(wù)電話和專用電話(包括調(diào)度、站內(nèi)、站間和區(qū)間軌旁電話)兩個(gè)子系統(tǒng)組成。

2.3.3城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成（3）無(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)，也稱為無(wú)線集群通信系統(tǒng)，是調(diào)度與司機(jī)通信的手段，也是移動(dòng)作業(yè)人員、搶險(xiǎn)人員實(shí)現(xiàn)通信的重要手段。（4）錄音系統(tǒng)是為確保地鐵控制中心調(diào)度員與車(chē)站運(yùn)營(yíng)人員之間的調(diào)度指令和安全指令能正確保存而設(shè)置的系統(tǒng)。（5）廣播系統(tǒng)由正線廣播和車(chē)輛段廣播兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)組成，正線廣播又分成控制中心廣播和車(chē)站廣播兩級(jí)。（6）閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)為控制中心調(diào)度管理人員、車(chē)站值班員、站臺(tái)管理人員和司機(jī)等對(duì)車(chē)站的站廳、站臺(tái)、出入口等主要區(qū)域提供監(jiān)視服務(wù)。

2.3.3城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成（7）時(shí)鐘系統(tǒng)是為保證城市軌道交通運(yùn)營(yíng)準(zhǔn)時(shí)，服務(wù)乘客，統(tǒng)一全線設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)時(shí)問(wèn)而設(shè)置的系統(tǒng)。（8）乘客信息系統(tǒng)將通過(guò)多媒體設(shè)備及時(shí)為車(chē)站和列車(chē)上的乘客提供列車(chē)導(dǎo)乘信息，如根據(jù)現(xiàn)行列車(chē)時(shí)刻表信息和列車(chē)運(yùn)行狀況，自動(dòng)、實(shí)時(shí)地向乘客提供可視或廣播告示。（9）商用通信系統(tǒng)也稱為地下公共覆蓋系統(tǒng)，是將公用移動(dòng)通信系統(tǒng)引入城市軌道交通，為旅客提供在地鐵內(nèi)的無(wú)線通信、廣播、無(wú)線上網(wǎng)等服務(wù)。

2.3.3城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成（7）時(shí)鐘系統(tǒng)是為保證城