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城市轨道交通信号系统简介
1前言目前铁路或轨道交通要正常运营涉及四个专业的系统设备必须要有：线路、列车车辆、动力设备、列车控制设备。最初的轨道交通只要有车与钢轨就可。随着时代和技术的发展，线路越来越复杂，列车密度也越来越大、速度越来越高，这对车列运行的控制提出了更高要求。信号系统就是在这些需求下产生的列车控制系统和指挥系统。
2报告内容REPORTCONTENTS一、信号系统的历史二、信号系统概述三、系统原理四、系统构成及控制方式五、与其它系统的接口六、系统施工及调试
3一、信号系统的历史人工办理----半自动控制----自动控制1、防护设备车站联锁设备：人工防护----色灯电锁器----电气集中----计算机联锁----网络化远程控制列车车载设备：人工防护---人工防护+监控设备---列车自动防护（ATP）区间闭塞设备：人工保证----闭塞机----电话闭塞----半自动闭塞----自动闭塞----准移动闭塞----移动闭塞
4一、信号系统的历史2、控制中心行车指挥系统人工调度---调度监视系统---调度集中（CTC）----列车自动监控（ATS）3、配套子系统ATP技术的基础上发展出列车自动运行（ATO）和无人驾驶现代信号控制系统已经从单一控制系统发展为网络化控制系统，配套要有通信网络对其几个子系统进行联网，以实现信息交换，该专用通信网络就是DCS（高铁则用GSM-R）
5二、信号系统概述
6信号系统概述信号系统是保障列车安全、快速、有序、不间断地运行的系统，它主要由“列车自动防护子系统”ATP（automatictrainprotection)、“列车自动运行子系统”ATO（automatictrainoperation)、“列车自动监控系统”ATS（automatictrainsupervision)构成完整的ATC（automatictraincontrol)。基于通信的列车控制系统（ATC）叫CBTC。
7信号系统概述ATP计算机微机联锁数据传输通道车地通信单元 轨道空闲/占用检测转辙机、信号机等车载计算机和人机界面MMI以及传感器ATP/ATO车载设备通信车载层ATS中央层ATP联锁 通信车站层信号空闲检测通信轨旁层列车自动控制与监督
8四级——危险侧失效率在10-8~10-9以下；三级——危险侧失效率在10-7~10-8；二级——危险侧失效率在10-6~10-7；一级——危险侧失效率在10-5~10-6；零级——没有特殊要求。这是对整个系统的要求，而不是对单独设备而言ATP（含联锁系统）——SIL-4级，ATS——SIL-2信号系统的原则——故障-安全原则安全完善度等级——SIL
9信号系统概述车载ATP/ATO设备(AP)接入点天线、漏缆、波导管轨旁光纤骨干网络车载应答器天线、测速设备等OCC工作站轨旁ATP/ATO轨旁联锁车站工作站
10目前杭州地铁信号系统构成
11三、系统原理
12计算机联锁原理联锁系统作为ATP系统的一部分，也是最基础的列车防护系统。它由最初的电气集中发展而来，目前基本采用计算机系统来实现计算机联锁的主要功能是保障列车进路中的方向、道岔位置、侧防元素、轨道区段等的正确联锁关系，是信号系统的基础安全设备。联锁：是各种要素的相互关联且状态锁定。即各类要素之间建立起联系，并且在各类要素的状态进行锁定后才能允许列车开动。
13车载ATP/ATO控车原理危险点ATO速度曲线ATP速度曲线：触发紧急制动ATO停车点安全速度曲线：gEB最不利情况在最不利情况下的反应时间运营停车点当ATO的设定值为80km/h时，ATP紧急制动触发约为85km/h，最高速度可达约90km/h.ATO的速度越高，全线平均旅行速度和旅行时间的指标越好。目前杭州地铁的最高限速是80km/h。
14安全制动模型Distance速度Ttraction(0.878s)Tcoasting(1.4s)EmergencyBrakeCommandbyATPTractionvitallycutbytheRSEmergencybrakefullyapplied牵引力切断惰行紧急制动实施信号系统反应时间
15闭塞就是用信号或者凭证，保证列车按照前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离(空间间隔制)运行的技术方法闭塞的概念闭塞是铁路信号的专用名词，是指列车进入区间后，使之与外界隔离起来，区间两端车站都不再向这一区间发车，以防止列车相撞和追尾。闭塞设备即为实现“一个区间（闭塞分区）内，同一时间只允许一列车占用”而设置的铁路区间信号设备。闭塞分为电话闭塞、半自动闭塞、自动闭塞（固定闭塞）、准移动闭塞和移动闭塞。
16列车控制原理：固定闭塞起点与终点都是固定的，车-车之间不需要通信。特点是：必须设置地面信号机，效率相对较低。车与车没有信息交互。
17准移动闭塞：将线路划分成闭塞区间，以追踪列车列车控制原理：准移动闭塞起点或终点有一个点是移动的，车与地面之间有通信。高铁目前采用准移动闭塞，是采用起点动态移动，终点相对固定。特点是：必须设置地面信号机，效率比固定闭塞高。通信是车对地点对点
18移动闭塞：列车被连续追踪安全距离列车控制原理：移动闭塞起点与终点都随车的移动而变化，车与车之间实时交换信息（通过地面相关设备进行交换）。特点是：无须设置地面信号机，效率高，通信是车对车、车对地。
19固定闭塞与准移动闭塞与移动闭塞
20无车载信号设备列车Axlecounter计轴
21点式ATP列控配置OPGHMIATPLEUBaliseantenna应答器天线Radar雷达Eurobalise欧式应答器Eurobalise应答器Axlecounter计轴
22点式ATO列控配置ATPOPGLEUATPATO*HMIBaliseantenna应答器天线Radar雷达Eurobalise应答器Eurobalise应答器Axlecounter计轴
23移动闭塞ATO列控配置ATPOPGCOMMLEUATPCOMMATOHMI无线、 漏缆、波导管Baliseantenna应答器天线Radar雷达balise应答器balise应答器Axlecounter计轴
24移动闭塞运行Continuouscommunication连续式通讯Trainwith continuouscommunication连续式通讯列车Movementauthority移动授权Rearsafetydistance列车后方安全距离Safebrakingdistance安全制动距离
25CBTC列车与点式ATP列车混合运行Continuouscommunication连续式通讯Balise,providing intermittentcommunication应答器，提供点式信息Trainwith intermittentcommunication点式通讯列车Trainwith continuouscommunication连续式通讯列车Blocksection闭塞区间Movementauthority移动授权Rearsafetydistance列车后方安全距离Safebrakingdistance安全制动距离
26四、系统构成及控制方式
27信号系统构成
28OCC设备控制中心大厅
29OCC设备控制中心信号设备室设备
30车控室设备车站设备
31信号设备室设备车站设备
32站台设备车站设备
33正线轨旁设备-信号机
34正线轨旁设备–转辙机
35正线轨旁设备–计轴
36正线轨旁设备–信标
37正线轨旁设备–无线AP及天线
38车载司机显示设备
39车载设备
40车辆段系统设备
41地面控制方式设计
42列车控制方式设计
43五、与其它系统的接口
44接口—信息接口信息接口示意图
45接口—硬线接口硬件接口示意图
46信号与车辆接口
47信号与通信接口◆通信时钟◆无线通信◆PIS（也可通过综合监控）◆车站广播（也可通过综合监控）◆传输网络（可选）
48信号与屏蔽门接口
49信号与防淹门接口
50信号与综合监控接口（一）与综合监控FEP接口完成：信号提供区间列车停车超时信息综合监控提供牵引供电信息广播或PIS信息（可选）AFC客流信息与背投多屏控制器接口完成ATS信息在背投上的显示
51信号与综合监控接口（二）
52六、系统施工及调试
53主要工期节点设备房移交（配电、照明、通风空调、装修）折返站设备房的移交隧道通（可进行电缆的敷设）短轨通（可进行部分轨旁设备的安装）长轨通（可进行全部轨旁设备的安装）车辆移交（可进行车辆的静、动态测试）牵引供电通（可进行车辆的动态测试）
54调试-静态测试联锁站-室内、外设备的一致性试验
55调试–动态测试内容内部接口试验（如信号机、转辙机、计轴等）外部接口试验（如屏蔽门、防淹门、车辆等）列车静态、动态性能试验车载测速电机和信标天线读取试验车载数据库试验车地通信通道测试列车紧急制动试验列车保护距离试验
56调试–动态测试内容列车倒行保护试验停车精度和门控试验各种驾驶模式试验单列车运行试验多列车追踪试验时刻表在线修改试验按照ATS时刻表的ATO试验ATS与其它子系统的接口试验
57主要阶段性调试成果联锁功能调试完毕单列车ATP功能调试完毕前2列车点式ATP功能调试完毕前2列车CBTCATP功能调试完毕ATS具备时刻表功能ATO功能调试完毕全线路满负荷ATO测试
58安全认证
59安全评估包括对设计文件、设计阶段相关批复文件、试运营前相关批复文件、试运行记录文件 、安全管理文件、应急管理文件、安全培训、人员取证文件、现场检查等等专家组评审通过-------试运营两年后进行最终验收----正式运营
60二O一O年七月
