AF904型数字轨道电路资料
AF-904型数字轨道电路介绍
AF-904型数字轨道电路介绍AF-904型数字（音频）轨道电路是美国US&S公司ATC系统的基础设备之一。
AF-904是联锁罗辑处理单元和车载设备之间的通信接口，实现了正线区段轨道占用检测以及地对车的ATP 数字信号传输双重功能，智能化程度高。
一、AF-904系统的硬件结构AF-904系统的主要设备包括控制机箱、轨道耦合单元和轨道连接器（S棒），按地点可分为轨旁设备和信号室内设备两部分。
1．轨旁设备轨旁设备由轨道耦合单元、500MCM连接器（S形电缆）和环线3部分组成，在轨道之间或沿轨旁安装。
采用的是互耦方式。
2.信号室内设备控制机箱以微处理器为基础，测量轨道信号的幅度以检测列车的存在，发送和接收ATP信息的移频信号，以及进行内部或本地系统的连续诊断等。
控制机箱装在TM柜内，每个TM柜最多可安装3个机笼，每个机笼可配置4段非冗余轨道电路。
由于每段轨道电路的应用程序存在一个独立的位于机笼母板上的EPROM 中，在定期更换控制板时无需重新设置。
这样，任何一段轨道电路的单盘都相同，使得轨道电路的故障诊断和维护更便捷。
每段轨道电路由两套设备构成“热备用”，备用设备处于“热备用”状态，不需经过启动程序即可转至在线状态。
二、AF-904系统的工作原理AF-904系统不间断地向轨道发送数字编码信息，并监视其接收器感应到的信号，作为对列车占用的检测。
AF-904系统与联锁系统之间通过RS485接口进行通信。
AF-904系统接收来自联锁系统的串行信息（目标速度、目标距离等），再加上本轨道区段信息（轨道电路ID号、线路速度等），形成复合信息；然后将复合信息用NRZI格式编码形成报文帧，结合机笼后面的方向继电器以FSK调制方式把报文送至相应的耦合电路，经单匝环线与“S”棒耦合；然后由车载ATP接收、解码并校验信息的正确性，验证完毕执行ATP功能，完成数字车载信号的传输功能。
NRZI格式为不归零倒置格式，是适用于串行数据传输的一项常用编码技术。
上海轨道交通ATC系统概述
1.ATC系统概述ATC系统是基于用于列车检测和传送机车信号的无绝缘音频数字轨道电路US&S AF －904产品上的，这种轨旁电路用来进行列车检测和机车信号的传送。
使用US&S MICROLOK II产品以安全微处理器和非安全NVLE来实现安全和非安全的轨旁逻辑，使用US&S MicroCab车辆组件来实现车载列车自动控制。
ATC系统由3个基本系统构成：·ATP—列车自动防护；·ATO—列车自动运行；·ATS—列车自动监控。
ATC系统的设备，按地点可划分为三类：·轨旁—现场设备、信号设备室、信号控制室；·车载—装在车辆上的设备和单元；·中央—位于中央控制室和ATS设备室的ATS设备。
西延伸段ATC系统保留既有2号线ATC系统性能指标，不再进行功能的增减。
下面章节提供在三类基本设备地点处的ATP，ATO和ATS的详细说明。
1.1轨旁ATC本章节说明地铁2号线西延伸段的轨旁信号系统。
同时还说明US&S设备及其安装。
1.1.1正线概况在轨旁指定集中站的信号设备室内，安装轨旁信号系统的控制设备。
由CRCC提供的固定式轨旁色灯信号机被安装在所有列车渡线和道岔（联锁区）范围内，信号机安装在列车运行方向的线路右侧，在SER中的点灯电源是220V交流电流，并且灯丝转换继电器安装在本身的信号机机构内。
点灯电路符合铁道部（MOR）标准。
通过正线ATC系统的列车检测电路，正线上所有列车的位置都被自动地监督。
列车被显示在位于信号设备室（SER）的NVLE监视器上和车站控制室(SCR)的监视器上。
通过数据传输系统（DTS），这类信息还送到控制中心并显示在计算机控制台上。
通过这类显示，控制中心调度员可以监视正线上所有列车的运行以及辅助设备、配电设备的状态。
1.1.1.1联锁区集中站西延伸段有2个联锁集中站，它们是威宁路站和虹桥临空园区站。
1城市轨道交通系统包括两大部分
1 城市轨道交通系统包括两大部分，分别为（列车运行自动控制系统）和（车辆段信号控制系统）2 城市轨道交通列车运行进路控制采用三级控制，即控制中心控制、远程终端控制和（车站工作站控制）3 FTGS轨道电路用（位模式）调制载频作为检测列车占用，用（报文）调制载频发送A TP信息。
4 用电压表对相敏接收器的轨道侧和局部进行测量，符合要求轨道继电器应吸起。
若不吸起，再用（相位表）对相敏接收器的轨道侧和局部侧进行测量，看（相位）是否正确。
5 整流继电器由整流元件和（无极继电器）组合而成。
ZD6型转辙机的调整包括尖轨的调整、表示杆缺口的调整和（摩擦电流）的调整。
6 轨旁A TP和联锁设备之间进行信息交换是通过（A TC总线进行信息交换）。
7 试线车是为了（检修车辆）作运行实验设置的。
8 车辆段设一台A TS分机，用于采集车辆段内（存车库线）的列车占用及进/出车辆的列车信号机的状态，以在控制中心显示屏上给出以上信息的显示。
9 四显示自动闭塞是在三显示自动闭塞的基础上增加一种（绿黄）显示，他能预告列车运行前方（三个闭塞分区）的状态。
10 在PF型轨道电路区段，A TP信息是由AF-904发送器通过（轨旁环线发送）的；FTGS 轨道电路可以根据（列车运行方向），自动转换轨道电路的发送端和接收端。
11 轨旁A TP和联锁设备之间进行信息交换是通过（A TC总线进行信息交换）。
12 地铁供电系统一般包括（牵引供电系统）、动力照明系统和高压电源系统。
二简答题1 A TP的传输方式有几种？答：①应答器传输②轨旁电缆传输③无线通信传输2 在哪些情况下，A TP系统会实施紧急制动？答：①超过速度曲线的允许速度②超过车辆的最高允许速度③位于站台的紧急制动按钮引起的紧急停车④传输故障，运行超过10m和5s⑤启动方向错误，车辆后退⑥列车运行时打开车门⑦A TP车载设备全面故障3 试简述A TS系统的基本原理。
答：A TS系统主要实现对列车运行的监督和控制，包括：列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表、自动监测设备运行状态等，辅助调度人员对全线列车进行管理。
提高AF-904数字轨道电路反方向稳定性的研究
１ ０・
范书恒等 ： 提 高ＡＦ － ９ ０ ４ 数 字轨 道 电路 反 方 向 稳 定 性 的 研 究
位） 作 为列 车检 测 的信号 ， 固定 为Ｏ ｌ １ １ １ １ ｌ Ｏ 。发 送 端通 过耦 合 单元 发送 至 钢轨 ，接收 端 由轨 道 接 收器 检测 该信 号 ， 并设 置 门限 值 。 当轨道 电路 空 闲 时 。被 检 测 到 的信 号 幅 度 在 门限 值 以上 ； 当列车 进入 轨 道 电路 。 所 接收 到 的信 号被 分 路 ， 其幅 度 降至 门 限值 以 下 ， 表示 轨
ห้องสมุดไป่ตู้
轨 旁设 备 由轨 道耦 合单 元 、 ５ ０ ０ ＭＣＭ（ Ｓ 型 电
缆） 和 环线 三 部分 组成 ， 如图１ 、 图２ 所示 ， 在 轨道 之间或 沿轨 旁安 装 ， 采用互 耦方 式 。
室内每 个 控 制机 箱包 括 １ ０ 个Ｐ Ｃ Ｂ电路 板 ， 如
图３ 所示 ， 被 配成 ４ 套独 立 的轨 道 电路 系统 ， 通 过
端 和 受 端距 信 号 楼 的 电缆 长度 均 补 偿 至 １ ０ ｋ ｍ，
动站 间 闭塞 、提 高 运输 效 率的 重要保 证 。 通 过
改进ＡＦ 一 ９ ０ ４ 轨 道 电路 的性 能 ，对 于使 用 这种 轨
以这 种方 式确 保 列车 反方 向运 行 时 区间 各 轨 道
区段状 态稳定 、 可 靠发 码 。 在应 用Ａ Ｆ 一 ９ ０ ４ 轨 道 电路 的城 轨线 路 ，以 津 滨 轻轨 为 例 ，各 设 备集 中站 管 辖 范 围最 远 距 离
２ ０ １ ５ 年 河 北轨 道 运 输
提高Ａ Ｆ 一 ９ ０ ４ 数字轨道电路反方向稳定性的研究
城市轨道交通信号基础设备AF
城市轨道交通信号基础设备AF-904型数字轨道电路AF-904型数字（音频）轨道电路是美国US&S公司ATC 系统的基础设备之一。
AF-904是联锁罗辑处理单元和车载设备之间的通信接口，实现了正线区段轨道占用检测以及地对车的ATP数字信号传输双重功能，智能化程度高。
一、AF-904系统的硬件结构AF-904系统的主要设备包括控制机箱、轨道耦合单元和轨道连接器（S棒），按地点可分为轨旁设备和信号室内设备两部分。
1．轨旁设备轨旁设备由轨道耦合单元、500MCM连接器（S形电缆）和环线3部分组成，在轨道之间或沿轨旁安装。
采用的是互耦方式。
2.信号室内设备控制机箱以微处理器为基础，测量轨道信号的幅度以检测列车的存在，发送和接收ATP信息的移频信号，以及进行内部或本地系统的连续诊断等。
控制机箱装在TM柜内，每个TM柜最多可安装3个机笼，每个机笼可配置4段非冗余轨道电路。
由于每段轨道电路的应用程序存在一个独立的位于机笼母板上的EPROM中，在定期更换控制板时无需重新设置。
这样，任何一段轨道电路的单盘都相同，使得轨道电路的故障诊断和维护更便捷。
每段轨道电路由两套设备构成“热备用”，备用设备处于“热备用”状态，不需经过启动程序即可转至在线状态。
二、AF-904系统的工作原理AF-904系统不间断地向轨道发送数字编码信息，并监视其接收器感应到的信号，作为对列车占用的检测。
AF-904系统与联锁系统之间通过RS485接口进行通信。
AF-904系统接收来自联锁系统的串行信息（目标速度、目标距离等），再加上本轨道区段信息（轨道电路ID号、线路速度等），形成复合信息；然后将复合信息用NRZI格式编码形成报文帧，结合机笼后面的方向继电器以FSK调制方式把报文送至相应的耦合电路，经单匝环线与“S”棒耦合；然后由车载ATP接收、解码并校验信息的正确性，验证完毕执行ATP功能，完成数字车载信号的传输功能。
NRZI格式为不归零倒置格式，是适用于串行数据传输的一项常用编码技术。
浅谈天津地铁5、9号线信号系统的差异
Hot-Point Perspective热点透视DCW139数字通信世界2019.06天津地铁9号线开通较早，使用的是基于准移动闭塞的列车自动防护系统（ATC ），5号线使用的是较为先进的基于通信的列车自动控制系统（CBTC ），我跟据积累的维护经验，针对两套系统进行简单的对比。
1 闭塞模式9号线使用的是传统准移动闭塞技术，正线每300米一个轨道电路划分固定闭塞区间，通过轨旁的AF904轨道电路向车载ATP 系统实时传输安全信息，车载ATP 系统通过计算得知列车前方的安全距离，由车载ATO 系统自动地采取减速或制动。
5号线使用的是较为先进的移动闭塞技术，车载设备和轨旁设备通过DCS 网络不间断进行双向通信，车载控制器根据读取的静态信标进行定位，轨旁区域控制器根据列车的速度计算列车前后的安全距离，向每列车实时发送移动授权，保证两个相邻的移动闭塞分区以较小的间隔同时前进。
在技术上，5号线的CBTC 移动闭塞技术较为先进，但是由于地铁车站距离较短，一般情况下都能保证一区间一列车，因此在实际的使用上差异不大，都能满足正线最小追踪间隔90秒的运营需要。
2 列车驾驶模式9号线列车驾驶模式有ATO 、ATP 、Close-in 和Bypass 共四种。
ATO 模式下，不需要司机参与，ATC 系统自动驾驶列车，司机需要手动开关车门并进行防护。
ATP 模式下，司机需要手动驾驶，ATC 系统自动提供超速保护。
Close-in 模式是一种降级的驾驶模式，ATP 强制限速25Km/h ，司机在不超过限速的条件下手动驾驶。
Bypass 模式是一种完全屏蔽信号系统的驾驶模式，司机需要根据调度命令和地面信号的显示手动驾驶列车。
5号线列车驾驶模式有ATO 、ATPM 、iATPM 、RM 和NRM 共五种。
ATO 模式下，不需要司机参与，CBTC 系统自动驾驶列车。
ATPM 模式下，需要司机手动驾驶，CBTC 系统自动提供超速保护。
AF-904轨道电路红光带故障处理方法
等 功能 。该信 号 系统 已在 洛杉 矶绿线 、哥本 哈根 地 铁 、上 海地铁 ２号线 等 重要线 路 中使 用 。
内由采用 微处理 器 的信号处 理单 元组 成 ，每个组 匣
包 含 ４个 相 同的轨道 区段 ，每个 区段 包含 电源 、轨
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ Ａ Ｆ － ９ ０ ４ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ －Ｂ ｉ ｎ ｈ ａ ｉ Ｌ Ｒ Ｔ， ｔ ｒ ａ ｉ ｎ
津滨轻 轨信 号 系 统 采用 的是 美 国 Ｕ Ｓ Ｓ Ｉ 公 司设
计 的列车 自动 控 制 系统 Ａ Ｔ Ｃ ，可 以实 现 列 车 自动 防护 Ａ Ｔ Ｐ、列 车 自动 运行 Ａ Ｔ Ｏ、列车 自动监控 Ａ Ｔ Ｓ
联 锁 系统 发送 区段 占用信 息 。
２ ＡＦ － ９ ０ ４轨 道 电路 组成 及 工 作原 理
单 元 和 电缆 环线组 成 ，耦合 单元安 装 于轨道 线路 旁 的信 号箱盒 中 ，实现 与室 内信号 处理 板及 室外 电缆 耦合 环线 的连接 ，并 通过调 谐使 不 同区段 长度 的轨 道 电路达 到相 同 的信 号强 度 。与耦合 单元 连接 的 电
缆 环线 同焊接 在钢轨 上 的棒线 通过 电磁耦 合 ，实 现
时监视 轨道 电路 另一端 以检 测列 车 占用 ，并 向地面
刘 春洋 ：天 津 滨 海 快 速 交 通 发展 有 限公 司
天津 张 大鹏 ：天 津 滨 海 快 速 交 通 发展 有 限公 司 天津
1 城市轨道交通系统包括两大部分
1 城市轨道交通系统包括两大部分，分别为（列车运行自动控制系统）和（车辆段信号控制系统）2 城市轨道交通列车运行进路控制采用三级控制，即控制中心控制、远程终端控制和（车站工作站控制）3 FTGS轨道电路用（位模式）调制载频作为检测列车占用，用（报文）调制载频发送ATP信息。
4 用电压表对相敏接收器的轨道侧和局部进行测量，符合要求轨道继电器应吸起。
若不吸起，再用（相位表）对相敏接收器的轨道侧和局部侧进行测量，看（相位）是否正确。
5 整流继电器由整流元件和（无极继电器）组合而成。
ZD6型转辙机的调整包括尖轨的调整、表示杆缺口的调整和（摩擦电流）的调整。
6 轨旁ATP和联锁设备之间进行信息交换是通过（A TC总线进行信息交换）。
7 试线车是为了（检修车辆）作运行实验设置的。
8 车辆段设一台A TS分机，用于采集车辆段内（存车库线）的列车占用及进/出车辆的列车信号机的状态，以在控制中心显示屏上给出以上信息的显示。
9 四显示自动闭塞是在三显示自动闭塞的基础上增加一种（绿黄）显示，他能预告列车运行前方（三个闭塞分区）的状态。
10 在PF型轨道电路区段，A TP信息是由AF-904发送器通过（轨旁环线发送）的；FTGS 轨道电路可以根据（列车运行方向），自动转换轨道电路的发送端和接收端。
11 轨旁ATP和联锁设备之间进行信息交换是通过（ATC总线进行信息交换）。
12 地铁供电系统一般包括（牵引供电系统）、动力照明系统和高压电源系统。
二简答题1 ATP的传输方式有几种？答：①应答器传输②轨旁电缆传输③无线通信传输2 在哪些情况下，ATP系统会实施紧急制动？答：①超过速度曲线的允许速度②超过车辆的最高允许速度③位于站台的紧急制动按钮引起的紧急停车④传输故障，运行超过10m和5s⑤启动方向错误，车辆后退⑥列车运行时打开车门⑦A TP车载设备全面故障3 试简述ATS系统的基本原理。
答：ATS系统主要实现对列车运行的监督和控制，包括：列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表、自动监测设备运行状态等，辅助调度人员对全线列车进行管理。
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AF-904 的硬件结构框图如图 3-50 所示。图中“ TC ” 指轨道电路。 1、2、3、4 分别代表不同的轨道区段。 “ MT ”指轨道联锁，是联锁单元 MI与轨道电路之间的 信息通道。
( 1 )插件柜（机箱）
AF-904的插件柜（机箱）是由与19英寸 (0.4826m） WAF 架兼容的安装在底盘的电子电路 板组成的。它安装于设备房，需 110/240V 、 50/60 Hz 电源输入。
第四章 基础设备
主讲教师：轨道教研室车现伟
城市轨道交通智能控制系统
授课章节：4.1数字轨道电路
目的与要求： 1、掌握AF-904数字轨道电路的基本原理 2、了解数字轨道电路的应用 重点： AF-904数字轨道电路的基本原理
难点： 数字轨道电路的基本应用
AF-902/904型数字编码轨道电路
类型：AF-904型数字（音频）轨道电路 厂家：美国US＆S公司 功能：是联锁逻辑处理单元和车载设备之间的通信接口 应用：在上海地铁 2 号线和天津滨海线运用。 分路灵敏度：0.25Ω(发射端、接收端和中间点)
前面板上还有一个串行端口，可以使用一台便携机 通过这个端口来获取数据，以进行诊断。
通过机箱前面板上的发光二极管显示和开关，可以 设置轨道电路速度限制，并且可以访问诊断系统信息。
( 2 )轨道电路控制板 控制板产生具有 ATP 功能的数字编码信息。 其核心是 MC68HC1621CMOS 微控制器，除系统 集成模块外，还包含几个外围集成块。 两个字母数字显示器，上面是红色的，下面是绿色的， 用来监视轨道电路的设置和动作。 四个瞬间接触开关（SPDT），用来在设置时输入数 据。 五个 LED ，提供有关信息。 一个计算机兼容串行口，一个连接器提供 RS-232 终 端口，用来详细监视和诊断 AF -904 逻辑和内存。 调试端口，用来直接控制 68HC16 微控制器，为工厂 使用。
车载 ATP 设备通过感应器接收和解码该数据 帧，完成列车控制功能。
该数据帧中包含以下信息：线路限速、目标速度、 区段长度、坡度、运行方向、门控信号、下一区段载频、 编组／解编组信息等，轨道电路采用 BFSK 调制方式向 列车不间断地发送经过数字编码的数据帧。
控制机箱装在 TM 柜内，每个 TM 柜最多可安装 3 个机笼，每个机笼可配置 4 段非冗余轨道电路。
由于每段轨道电路的应用程序存在一个独立的位于 机笼母板上的 EPROM 中，在定期更换控制板时无需重 新设置。这样，任何一段轨道电路的单盘都相同，使得 轨道电路的故障诊断和维护更便捷。
每段轨道电路由两套设备构成“热备用”，备用设 备处于“热备用”状态，不需经过启动程序即可转至在 线状态。
一、 AF - 904 系统的硬件结构
AF-904 系统的主要设备包括控制机箱、轨 道耦合单元和轨道连接器（导线体和轨道环线）， 按地点可分为轨旁设备（图5-4）和信号室内设 备（图5-5）两部分。
1. 轨旁设备
轨旁设备由轨道耦合单元、 500MCM 连接器（S 形电缆）和环线 3 部分组成，在轨道之间或沿轨旁安装。
发送的轨道信号电流在 S 形电缆中形成环流，并 感应进入钢轨。
接收的信号也从钢轨感应进入电缆。借助其外形尺 寸，可提供很强的方向性，以设定轨道信号电流的方向。
2．信号室内设备
控制机箱以微处理器为基础，测量轨道信号的幅度 以检测列车的存在，发送和接收ATP信息的移频信号， 以及进行内部或本地系统的连续诊断等。
两个独立的电源开关，上面的给右边两块 PCB 供电，下面的给左边的两块 PCB 供电。
开关是锁闭性开关，必须先拔出再扳。 4 个电压测试点，用来测试两个分系统供电。
二、AF-904 系统的工作原理
AF902 / 904 轨道耦合单元将轨道信号和组 匣上的发送和接收单元连接起来。
AF-904 系统与联锁系统之间通过 RS-485 接口进行通信。
( 4 )电源板 电源板产生控制板和辅助板工作所需要的电 源。 电源板中有两套独立的供电系统，用于两套 独立的轨道电路。 每块电源板提供两个工作电源，可调整为内 部组成需要的工作电源，电源板与标准 AC 商业 电源相接口。为了在从插件柜中取出电源板时的 安全，防止短路，加了焊点罩。
14 个 LED , 7 个用来监视主电源， 7 个用 来监视备用电源。
AF-904 系统与轨道逻辑处理器（轨道 MICROLOKⅡ）的接口是一个双向的串行数据链 路，与列车之间的通信接口是一个单向的链路， 只有列车接收的功能。
每一个 AF-904 系统都必须实时安全地检测 轨道电路的状态。
在轨道电路一端传送，并在另一端接收的 FSK 信号，不仅用来传送数字机车信号数据，而且用 于列车检测。接收器通过监测载波电平和一部分 数字信息来判定轨道是否空闲。
采用的是互藕方式。 轨道耦合单元将轨道信号连接到控制机箱的接收和 发送电路，并调谐到轨道电路的载频频率。它安装在轨 旁，包括两个独立的耦合电路。每个耦合电路都由变压 器和可调电容器组成槽路，如图下所示。它们也作为轨 道电路的端点，并且实现与 S 棒的阻抗匹配。
轨道耦合单元
500MCM 连接器是截面 178 mm2 的电缆制成 S 形，称为“ S 棒“。放在两根钢轨中间，两端点被焊接 到钢轨上。一匝电线构成的环线与 500MCM 连接器空 气耦合，并通过耦合单元、对绞电缆，与轨道电路室内 控制柜（Fra bibliotekM）的辅助板相连。
( 3 )辅助板辅助板 对控制板产生的信息放大发送至室外并接收轨道 信息。 辅助板包含两个轨道数据发送的放大器和轨道电 路的接收器的前端部分及条件电源（ CPS ）分系统。 继电器用来故障时切换系统，使它成为一个智能 监视点。 8 个 LED ，用来显示关键参数的状态。 11个维修测试点，可提供对控制板和辅助板的电 压和信号的测试。
每一插件柜（机箱）包括 10 个 PCB 电路板， 被配成 4 套独立的轨道电路系统。
每个轨道电路包括含 2. 5 块 PCB 板：一块轨道电 路控制板、一块辅助板、半块电源板（两段轨道电路共 用一块电源板）。
机箱包含一个可以显示数字及字母的显示器和若干开 关，在前面板上就可以对每段轨道电路进行调整，并访 问它们的数据。