城市軌道交通通信與信號(hào)系統(tǒng)-通信與信號(hào)系統(tǒng)概述

車輛基地信號(hào)控制系統(tǒng)的組成車輛基地信號(hào)控制系統(tǒng)的組成車輛基地設(shè)一套聯(lián)鎖設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)車輛基地的進(jìn)路控制，車輛基地聯(lián)鎖設(shè)備以前采用繼電器聯(lián)鎖，現(xiàn)在均采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是在繼電器聯(lián)鎖系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展過來的，其土地使用空間較少。繼電聯(lián)鎖與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖其方式不同而已，其他一樣；這里只對(duì)繼電器電氣集中聯(lián)鎖進(jìn)行介紹。車輛基地信號(hào)設(shè)備包括控制臺(tái)、電源設(shè)備、繼電器組合及組合架、區(qū)段人工解鎖按鈕盤、分線盤、信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路、試車線，其構(gòu)成如圖6-8所示。圖6.8電氣集中結(jié)構(gòu)框圖1．控制臺(tái)車輛基地設(shè)一臺(tái)控制臺(tái)，包括有各種表示燈、按鈕、電流表。可集中控制和監(jiān)督全場(chǎng)的道岔、進(jìn)路、信號(hào)機(jī)。2．電源設(shè)備設(shè)電源屏將兩路380伏輸入電源，轉(zhuǎn)變成所需各種電源，并不間斷地提供給電氣集中設(shè)備所使用。3．繼電器組合及組合架繼電器組成完成邏輯運(yùn)算的電路，把完成規(guī)定功能的繼電器按照定型電路環(huán)節(jié)組合在一起，稱為繼電器組合，簡(jiǎn)稱組合。4．區(qū)段人工解鎖按鈕盤可以辦理故障解鎖和在特殊情況下關(guān)閉信號(hào)用，與控制臺(tái)有二人的距離，既必須二人同時(shí)才能辦理，以保證操作的安全性。5.分線盤是室內(nèi)與室外線纜連接處。6．信號(hào)機(jī)車輛基地信號(hào)機(jī)，有大量的調(diào)車信號(hào)機(jī)，用于指示列車在車場(chǎng)中運(yùn)行。7.轉(zhuǎn)轍機(jī)車輛基地內(nèi)每組道岔都設(shè)有一臺(tái)ZD6-D型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)，用來轉(zhuǎn)換道岔用的。與正線不同的是正線用雙機(jī)牽引而停車場(chǎng)參與單機(jī)牽引道岔。8．軌道電路車輛基地內(nèi)軌道電路采用50Hz相敏軌道電路，只檢測(cè)列車是否占用軌道區(qū)段，不發(fā)送速度等信息。軌道電路是以線路的兩根鋼軌作為導(dǎo)體，兩端設(shè)置電氣絕緣，接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路，最簡(jiǎn)單的交、直流軌道電路以及城市軌道交通的軌道電路如圖當(dāng)列車占用該軌道區(qū)段時(shí)，列車車輪將兩根鋼軌短路，導(dǎo)致軌道電路的大部分電流通過車輪而分路，軌道繼電器因電流不足而落下，從而檢測(cè)列車的到達(dá)；列車駛離該軌道區(qū)段，軌道繼電器又恢復(fù)工作；所以軌道電路是檢測(cè)列車占用軌道區(qū)段的專用設(shè)備。9．試車線車輛基地內(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(duì)車載ATC設(shè)備進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的試驗(yàn)。城市軌道交通通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介城市軌道交通通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介從古至今，信息的傳遞和交換是我們?nèi)粘Ｉ罴肮ぷ鞯闹匾枨?。所謂通信是指發(fā)送者通過某種媒體以某種格式來傳遞信息到收信者以達(dá)到某個(gè)目的。通信的任務(wù)是克服信息源與接收者之間的地理(距離)上的障礙，迅速而準(zhǔn)確地傳送信息。通信系統(tǒng)是指完成信息傳遞和交換過程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱。城市軌道交通通信系統(tǒng)是應(yīng)用于軌道交通中，為實(shí)現(xiàn)各種信息交互功能的通信系統(tǒng)的總稱。城市軌道交通通信系統(tǒng)是一套高度集中控制的系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行命令需由中心調(diào)度部門發(fā)出，現(xiàn)場(chǎng)情況中心也應(yīng)能及時(shí)收集以便進(jìn)行決策。此外，各工種之間及各工作人員之間也需要大量的信息溝通，所有通信系統(tǒng)在城市軌道交通系統(tǒng)中是一個(gè)必不可少的重要系統(tǒng)。通信網(wǎng)的作用好比人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和感覺器官，它分布在軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的方方面面和細(xì)枝末節(jié)，因此它具備高可靠性、高抗干擾性、快速反應(yīng)和多業(yè)務(wù)能力等特點(diǎn)。圖為城市軌道交通單線控制中心通信機(jī)房中的各類機(jī)柜。

控制中心通信機(jī)房城市軌道交通通信系統(tǒng)的重要任務(wù)是建立一個(gè)視聽與數(shù)據(jù)鏈路網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)軌道交通遠(yuǎn)程集中運(yùn)轉(zhuǎn)指揮調(diào)度。此外，通信系統(tǒng)還為工作人員提供公務(wù)信息交互平臺(tái)；為乘客提供各類信息服務(wù)；為各專業(yè)系統(tǒng)及外網(wǎng)提供信息傳送通道；為公安提供視頻和無線資源；為消防系統(tǒng)提供通信保障；為公網(wǎng)移動(dòng)業(yè)務(wù)提供接入平臺(tái)。城市軌道交通通信系統(tǒng)提供包括語言、文字、數(shù)據(jù)、圖像等全方位和集成化的信息服務(wù)。其服務(wù)范圍覆蓋運(yùn)營控制中心、車站、停車場(chǎng)、區(qū)間隧道及列車、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營監(jiān)控中心（COCC）、集團(tuán)本部等區(qū)域。城市軌道交通通信系統(tǒng)覆蓋區(qū)域內(nèi)配備各種通信設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通及各通信子系統(tǒng)的信息傳遞，使整個(gè)城市軌道交通系統(tǒng)達(dá)到行政指揮和運(yùn)行調(diào)度的有機(jī)完整結(jié)合。目前，城市軌道交通在國內(nèi)發(fā)展如火如荼，特大城市中的軌道交通正向網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營方向發(fā)展，通信系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的基本支撐系統(tǒng)正發(fā)揮著越來越重要作用。通信子系統(tǒng)組成及其介紹城市軌道交通通信系統(tǒng)主要由通信電源系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、無線集群系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、公務(wù)電話系統(tǒng)與調(diào)度電話系統(tǒng)組成。并且為消防無線、公安無線、電力監(jiān)控、自動(dòng)售檢票、防災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)列車控制、機(jī)電設(shè)備控制、辦公自動(dòng)化與門禁等，需要由通信系統(tǒng)為其支持的專業(yè)提供傳輸平臺(tái)。城市軌道交通通信系統(tǒng)是一個(gè)能夠承載音頻、視頻、數(shù)據(jù)等各種信息綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)。一般情況下一條線路建設(shè)一個(gè)獨(dú)立的通信網(wǎng)，如圖5-2所示，紅色覆蓋區(qū)域內(nèi)為城市軌道交通通信專業(yè)涉及的系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)作為信息交互的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)起到信息收集與轉(zhuǎn)發(fā)功能，并與所有子系統(tǒng)進(jìn)行物理連接。傳輸系統(tǒng)除了為通信各子系統(tǒng)提供信息通道外，還為其它城市軌道交通專業(yè)提供信息傳送通道，如圖5-2紅色未覆蓋區(qū)域。時(shí)鐘系統(tǒng)采集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，并發(fā)布到線路各個(gè)區(qū)域，它除了為各通信子系統(tǒng)提供服務(wù)外也為各專業(yè)系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源。通信系統(tǒng)組成圖5-2城市軌道交通通信網(wǎng)一個(gè)城市建立幾條線路的情況下，可通過傳輸系統(tǒng)溝通各條線路的通信網(wǎng)，如左圖網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)。而當(dāng)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營形成規(guī)模后，則需建立一套傳輸上層網(wǎng)用以溝通各條線路之間信息，如右圖星型網(wǎng)結(jié)構(gòu)。信號(hào)系統(tǒng)的作用

軌道交通信號(hào)系統(tǒng)通常包括兩大部分：車輛基地信號(hào)控制系統(tǒng)和列車正線運(yùn)行控制系統(tǒng)，后者又稱為ATC系統(tǒng)（AutomaticTrainControl），其中ATC系統(tǒng)又包括列車自動(dòng)防護(hù)ATP（AutomaticTrainProtection）、列車自動(dòng)駕駛ATO（AutomaticTrainOperation）及列車自動(dòng)監(jiān)控ATS（AutomaticTrainSupervision）3個(gè)子系統(tǒng)，用于列車進(jìn)路控制、列車間隔控制、調(diào)度指揮、信息管理、設(shè)備工況監(jiān)測(cè)及維護(hù)管理，由此構(gòu)成一個(gè)高效的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。如下圖6-1所示。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的作用（一）確保列車運(yùn)行的安全（二）提高軌道交通的運(yùn)行效率（一）確保列車運(yùn)行的安全城市軌道交通運(yùn)輸?shù)幕救蝿?wù)是安全、準(zhǔn)時(shí)、高效率、高密度地運(yùn)送旅客。為了很好地完成這些任務(wù)，必須有運(yùn)行良好的信號(hào)設(shè)備來保障。軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是指揮列車安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，只有在列車運(yùn)行前方的軌道區(qū)段沒有列車占用（列車進(jìn)路空閑）、道岔位置正確、敵對(duì)或相抵觸的信號(hào)沒有建立等條件滿足，才允許向列車發(fā)出允許列車前行的信號(hào)，所以列車只有嚴(yán)格按照信號(hào)的顯示運(yùn)行，才能夠確保列車的安全運(yùn)行；反之將導(dǎo)致事故。在城市軌道交通運(yùn)輸中，確保旅客的旅途安全是最重要的。所以信號(hào)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著確保運(yùn)輸安全的重要使命，有了信號(hào)系統(tǒng)的保障，可以杜絕和減少列車運(yùn)行事故、而且可以降低事故等級(jí)、縮小事故損失。（二）提高軌道交通的運(yùn)行效率在城市軌道交通中，信號(hào)設(shè)備對(duì)于提高行車效率起著極其重要的作用，由于采用了列車運(yùn)行自動(dòng)控制技術(shù)，可使列車運(yùn)行于最高的允許速度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)車站程序?qū)ξ煌＼嚳刂?，還使列車的行車間隔大大縮短，甚至可以1.5-2分鐘的間隔運(yùn)營，提高行車密度，縮短列車停站時(shí)分。由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的列車運(yùn)行時(shí)刻表，自動(dòng)、安全地指揮列車按列車運(yùn)行圖運(yùn)行，足以可見，現(xiàn)代化的信號(hào)系統(tǒng)，可大大提高列車通過能力，對(duì)于提高行車效率有著無可比擬的作用。換言之，如果信號(hào)系統(tǒng)失靈，或信號(hào)停用，將導(dǎo)致列車自動(dòng)行車指揮系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，只能靠調(diào)度人員“人工”指揮列車運(yùn)行，不僅增加了調(diào)度人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，行車安全更是難以保證，當(dāng)然也導(dǎo)致行車效率極低，給旅客出行帶來不便。正線信號(hào)系統(tǒng)的組成城市軌道交通正線信號(hào)設(shè)備按地域劃分為三部分（一）控制中心設(shè)備（二）正線車站軌旁信號(hào)設(shè)備（三）車載ATC設(shè)備1、控制中心設(shè)備控制中心設(shè)備屬于ATS子系統(tǒng)，包括中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、顯示大屏、調(diào)度員及調(diào)度長工作站、培訓(xùn)工作站、繪圖儀和打印機(jī)、維護(hù)工作站、UPS及蓄電池等。（1）中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制服務(wù)器、通信控制服務(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，主要設(shè)備均采用主/備雙套熱備方式，可自動(dòng)或人工切換。系統(tǒng)能滿足自動(dòng)控制和調(diào)度員人工控制的要求。（2）顯示大屏顯示大屏也稱為列車運(yùn)行顯示屏設(shè)于控制中心的控制室，用來監(jiān)視正線列車運(yùn)行情況及系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)是，是由顯示設(shè)備和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)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）培訓(xùn)工作站培訓(xùn)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(yùn)行仿真的軟件。它能顯示與調(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(yùn)行及各種異常情況，但不參與實(shí)際的列車控制。學(xué)員可通過培訓(xùn)工作站進(jìn)行模擬實(shí)際操作，能培養(yǎng)和提高學(xué)員系統(tǒng)控制和各種情況下的處置能力。（5）繪圖儀和打印機(jī)繪圖儀和打印機(jī)可用于列車運(yùn)行圖、時(shí)刻表及各種報(bào)表的打印。（6）維護(hù)工作站維護(hù)工作站用于ATS系統(tǒng)的維護(hù)、ATC系統(tǒng)故障報(bào)警處理、列車運(yùn)行回放和車站信號(hào)設(shè)備的監(jiān)測(cè)。（7）UPS及蓄電池控制中心配備在線式UPS及可提供至少30分鐘后備電源的蓄電池組。2、正線車站軌旁信號(hào)設(shè)備車站分集中聯(lián)鎖站和非聯(lián)鎖集中站。集中聯(lián)鎖站一般為有道岔的車站，或是無道岔的車站。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。正線車站信號(hào)設(shè)備基本組成如圖所示。集中聯(lián)鎖車站設(shè)有LAST（ATS的車站分機(jī)）、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、