城市軌道交通信號系統(tǒng)制式研究 - 無圖版
hansen --- 2010-02-25 15:39:22
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1 按信息傳輸方式分類
列車自動控制（ATC）系統(tǒng)按信息傳輸方式可以分為點式信息傳輸系統(tǒng)和連續(xù)式信息傳輸系統(tǒng)。
1.1 點式信息傳輸系統(tǒng)
點式信息傳輸系統(tǒng)主要由音頻無絕緣軌道電路（或計軸設備）和軌旁應答器構成，向車載設備定點地傳輸ATP信息。軌道電路（或計軸器）用于檢測列車的占用情況，應答器用來實現(xiàn)車-地數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)需要還可用環(huán)線來延伸信息點的范圍。
點式系統(tǒng)具有投資少、維修成本較低等優(yōu)點，但目前尚無成熟的與之配套的ATO系統(tǒng)；單純的點式ATP系統(tǒng)不滿足緊急狀態(tài)下的緊急停車功能，需在進站前方鋪設一段電纜環(huán)線，傳輸連續(xù)車-地信息，以適應緊急停車的安全保障；同時，由于列車獲得的信息是定點、不連續(xù)的，列車在越過信息點后按已接收到的信息行駛，必須等待收到下一個點式信息時才能按新的信息要求行駛，在兩信息點間行駛不能及時地適應變化的運行條件，因此降低了行車效率。目前,西門子公司開發(fā)的點式信息傳輸系統(tǒng)已在上海軌道交通5號線（莘閔輕軌線）開通試運營。
連續(xù)式信息傳輸系統(tǒng)利用多信息或數(shù)字音頻無絕緣軌道電路、交叉電纜環(huán)線、裂縫波導管或漏纜等，向車載設備提供連續(xù)的列車運行信息，既有檢查列車占用功能，同時具有信息傳遞功能。其特點是信息不間斷，提供的信息量大，列車運行安全、平穩(wěn)舒適。連續(xù)式信息傳輸系統(tǒng)主要有以下幾種形式傳輸車－－地信息：
（1）多信息音頻無絕緣軌道電路。
（2）數(shù)字編碼（報文式）音頻無絕緣軌道電路。
（3）地面不設軌道電路，利用交叉電纜環(huán)線、裂縫波導管、漏纜及無線通信方式實現(xiàn)車－－地信息傳遞。
2 按對列車實施的控制分類
列車自動控制（ATC）系統(tǒng)按對列車實施控制的方式可分為階梯式速度曲線和速度-距離模式曲線兩種控制方式。
2.1 階梯式速度曲線控制方式
基于傳統(tǒng)的音頻軌道電路，其傳輸?shù)男畔⒘可�，對應每個閉塞分區(qū)只能傳送一個信息代碼，即該區(qū)段所規(guī)定的最大速度命令碼或入口/出口速度命令碼，列車速度監(jiān)控采用的是閉塞分區(qū)出口檢查方式，當列車速度超過規(guī)定速度時，施行常用制動或緊急制動，施行常用制動時，如制動率達不到要求，會自動轉為緊急制動；一旦施行了緊急制動（稱之為懲罰性制動），必須在列車停止后，通過一定操作才能緩解。為保證列車運行的安全，這種滯后的速度檢查方式必須要有一個完整的閉塞分區(qū)作為列車的安全保護距離。階梯式速度曲線控制方式屬于二十世紀八十年代技術水平，西屋公司、GRS公司分別用于北京地鐵、上海地鐵一號線的ATC系統(tǒng)均屬于此種類型。
該方式由命令編碼單元通過軌道電路、查詢應答器、電纜環(huán)線、裂縫波導管或無線等設備向列車提供目標及限制速度等命令信息，同時還向列車提供目標速度、目標距離、線路狀態(tài)等信息，在列車的每一確切位置，車載ATP設備據(jù)此計算出列車運行的速度/距離曲線，保證列車在最高安全速度下運行。采用速度-距離曲線控制模式的ATP/ATO系統(tǒng)屬二十世紀九十年代技術水平，西門子公司在廣州地鐵一、二號線使用的LZB700M、US＆S公司在上海地鐵二號線使用的AF-900以及我國香港地區(qū)機場快速線使用的阿爾斯通公司SACEM（ATP/ATO）信號系統(tǒng)均屬于此種類型。
階梯式速度曲線和速度-距離曲線模式兩種列控方式相比，前者兩列車之間的最小行車安全間隔距離至少應為一個固定的閉塞分區(qū)，為了保證列車正常追蹤運行，兩列車間隔距離在三個閉塞分區(qū)以上，前者兩列車之間的最小行車安全間隔距離較后者需要的空間距離大，降低了線路通過能力，且不能實現(xiàn)列車連續(xù)速度控制，列車運行的平穩(wěn)性差。相比之下，速度-距離模式曲線控制方式可以提高線路利用率，相應縮短追蹤列車之間的最小安全行車及正常行車間隔距離，可提高行車密度及列車運行的平穩(wěn)度。故本次投標設計推薦速度-距離模式曲線控制方式。
3 按閉塞制式分類
目前用于城市軌道交通系統(tǒng)的閉塞方式有三種：固定閉塞、準移動閉塞和移動閉塞。
采用固定劃分區(qū)段的軌道電路，即基于傳統(tǒng)的多信息音頻軌道電路，列車以閉塞分區(qū)為最小行車間隔，且需設防護區(qū)段。其傳輸?shù)男畔⒘可�，對應每個閉塞分區(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。列車速度監(jiān)控采用的是閉塞分區(qū)出口檢查方式，當列車的出口速度大于本區(qū)段出口速度命令碼所規(guī)定的速度時，車載設備便對列車實施緊急制動。為保證列車運行的安全，這種滯后的速度檢查方式必須要有一個完整的閉塞分區(qū)作為列車的安全保護距離。固定閉塞ATP系統(tǒng)采用階梯式控制方式，對列車運行控制精度不高，降低了列車運行舒適度、增加了司機勞動強度，限制了通過能力的進一步提高。固定閉塞分區(qū)的劃分依賴于特定列車的性能，當線路上有不同性能的列車時，為保證安全需按最嚴格條件設計，影響了運行效率，也不適應今后列車類型的變更。
準移動閉塞一般采用數(shù)字式音頻無絕緣軌道電路、音頻無絕緣軌道電路+感應環(huán)線或計軸+感應環(huán)線方式作為列車占用檢測和ATP信息傳輸?shù)拿浇椋哂休^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)送設備向車載設備提供目標速度、目標距離、線路狀態(tài)（曲線半徑、坡道等數(shù)據(jù)）等信息，ATP車載設備結合固定的車輛性能數(shù)據(jù)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。準移動閉塞ATP系統(tǒng)采用速度/距離曲線的列控方式，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)間通過能力較為有利。ATS、ATP子系統(tǒng)與ATO子系統(tǒng)結合性較強，整個ATC系統(tǒng)技術較為成熟。由于ATP/ATP車載設備具有智能化功能，故設備的兼容性較好，車輛有可能適應于不同線路運行需要，或者同一線路設備可適應不同性能車輛運行。
3.3 移動閉塞
前兩種閉塞制式均屬于基于軌道電路的ATP系統(tǒng)，而移動閉塞是基于通信的ATP系統(tǒng)。移動閉塞系統(tǒng)不依靠軌道電路，而是采用交叉感應電纜環(huán)線、漏纜、裂縫波導管以及無線電臺等方式實現(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備可以得到每一列車連續(xù)的位置信息和列車運行其它信息，并據(jù)此計算出每一列車的運行權限，并動態(tài)更新，發(fā)送給列車，列車根據(jù)接收到的運行權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位置之間的動態(tài)距離，此安全距離確保在一系列最不利情況下仍能保證安全間隔。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即時信息。因此在保證安全的前提下，能最大程度地提高區(qū)間通過能力。采用基于通信技術的移動閉塞系統(tǒng)已處于實用階段，其中利用交叉感應電纜方式的移動閉塞系統(tǒng)已有較成熟的使用經(jīng)驗，目前已在國內(nèi)的武漢輕軌一號線、廣州市軌道交通三號線工程中實施；采用無線擴頻電臺、裂縫波導管方式的移動閉塞在國外也有工程實例。
與基于軌道電路的閉塞制式相比，移動閉塞制式具有以下主要特點：
（1）實現(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）列車運行權限更新快。
（4）不受牽引回流的干擾。
（5）軌旁設備簡單，可靠性高。
（6）縮短列車追蹤間隔，提高通過能力。
（7）能適應不同性能列車的運行。
xunmeng --- 2010-02-26 11:27:23
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簡單了點，但還是要謝謝！��！
-- 結束 --