城市轨道交通闭塞设备

调度集中
• • 调度集中的意义 利用遥信设备收集汇总线路上各车站的道岔和信号设备 的工作状态和列车运行情况，利用遥控设备直接操纵控 制线路上所有车站的道岔、信号，达到集中控制的目的 。 调度集中是一种自动化、遥控化的远动系统，其功能是 调度控制中心的工作人员可以直观清晰的了解每个列车 运行情况，可以直接对个别车站的调车作业（如折返、 转线、出入段作业）安排进路，可以同步跟踪记录列车 运行情况。完成实绩运行图的绘制及相应的技术统计工 作。
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c.车上一地面可靠传输的信息量大，便于实现全 程无人自动驾驶。全程无人自动驾驶方式是列车 上没有任何驾驶员或工作人员的全自动方式。暂 停、发车、运行、折返、入库等过程由控制中心 直接管理。主控中心可以更精确的控制列车按运 行图运行，减少了列车在区间不必要的加速、制 动，可节省能源，增加旅客舒适度；同时这种方 式具备非常高的灵活性，对突然增长的能力需求 和不可预见的事件具备敏捷的反应能力。
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d.易于实现列车双向运行。当轨道交通因线路、 车辆等故障造成运行中断时，可通过组织临时反 向载客运行来保持轨道交通系统不间断运作。 在北京奥运会开幕前夕，北京地铁10号线（奥 运支线）已正式开通运营，这是世界上第一条开 通即采用了无线移动闭塞信号系统（CBTC）的 城市轨道交通线路。
• 地铁的信号系统相当于人的神经中枢，可以对每辆地铁列车的位置进 行追综确认，并下达运营命令。以前的地铁线路均采用站间闭塞信号 系统，这种系统信号装置放在站台或地铁轨道上，只能大体确定列车 的位置。而北京地铁10号线（奥运支线）则采用世界上最先进的无线 移动闭塞方式，将信号装置放在每列列车上，这好比是将固定电话变 成了移动电话，指挥中心可以时刻精确的掌握列车的位置，下达命令 也将更为准确，运营间隔时间可大大缩短。北京地铁10号线总长24km ，拥有22座车站，其中6座为换乘站，线路连接城市的西北和东南地 区，是唯一一条与奥运支线和机场线相连的地铁线。据介绍，根据工 人录入的拟运营车辆数目、站台多少以及各站停留时间等数据，列车 自动控制系统能自动生成256种列车时刻表。正常运行时，各趟列车 将会根据时间和车距自动调整速度；如果前后两辆列车距离小于安全 距离，后面的列车将自动刹车；如果时间充足、车距合适，列车还可 自动滑行节约能源。北京地铁10号线和奥运支线是目前地铁中科技含 量最高、技术最先进的地铁线路，两条线路的列车全部采用自动驾驶 系统，自动停车位置的误差在25mm以内，列车的最小行车间隔可达到 90秒。 • 据了解，西安地铁二号线一期工程信号系统也将采用基于无线通信 技术的移动闭塞列车控制系统，为地铁列车的安全、准确运行提供可 靠保障。
第三节闭塞设备
• 一、闭塞的基本概念 • （一）闭塞的定义 • 为了保证列车运行的安全，在组织列车运行时， 通过设备或人工控制，使连续发出的列车保持一 定间隔安全行车的办法称为行车闭塞法
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(二)闭塞的方式 1.时间间隔法 时间间隔法即按规定的时间间隔向区间发车， 以时间间隔作为闭塞条件的闭塞方法。不能保障在同一 时间同一区间内只有一个列车占用的安全条件，可适用 于道路汽车交通的运行组织。 由于按时间间隔法行车，不易严格保持前后列车 间的安全间隔，如果进路办理疏忽或司机操作不当，容 易发生追尾事故。因此，正常情况下，轨道交通不宜采 用此法行车。只有在特殊的情况下，如一切电话中断时 才准许采用时间间隔法，并且要有安全保证措施。
• 轨道交通采用的基本闭塞设备主要是自动闭塞设 备。按区间线路是否划分固定的闭塞分区或轨道 电路区分段，自动闭塞信号系统有固定闭塞和移 动闭塞两种；按信号显示制式分，自动闭塞信号 系统有三显示带防护区段和四显示两种。 • (1)固定闭塞：固定闭塞将区间线路划分为若干个 闭塞分区或轨道电路区段，列车间隔为若干个闭 塞分区或轨道电路区段，列车制动的起点和终点 总是在分界点位置，最小列车间隔时间约为120秒 。它基于多信息移频轨道电路，采用台阶式速度 控制模式，属于20世纪80年代技术水平。西屋公 司、GRS公司分别用于北京地铁、上海地铁一号线 ATP、ATO系统属于此种类型。
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调度集中的设备概况 1.调度控制中心 调度集中总机：汇总处理各车站道岔、信号机工作状态信息及列 车运行状况信息，向各车站调度集中分机发布命令，是译码和控 制命令编制发送设备，是整个调度集中系统的核心。 调度集中控制台：调度控制中心工作人员直接操纵控制的设备， 用来直接对各车站信号、道岔设备实施远程控制。 表示盘：各车站信号、道岔、股道的情况与工作状态，各个列车 的运行位置的集中表示设备。表示盘上还设有车次窗口，可以直 接表示列车车次号码。 运行图记录仪：将列车运行的信息汇总后，直接自动描绘出实绩 运行图。
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(2)移动闭塞：移动闭塞没有固定划分的闭塞分区或轨道电路区段， 列车间隔按后行列车制动距离加上安全防护距离控制。列车间隔是 动态的，随着列车移动而移动。列车制动的起点和终点均无分界点 位置限制，最小列车间隔时间约为80秒。由于列车见的最小运行间 隔距离有列车在线路上实际运行位置和运行状态确定，闭塞分区随 着列车的行驶，不断向前移动和调整，这种自动调整列车运行间隔 的闭塞系统称之为移动闭塞。 移动闭塞取消了传统的轨道电路，线路上的列车连续不断地把运行 的信息，如列车速度、位置、牵引重量等通过通信系统向控制中心 传送，经控制中心连续不断地掌握先列车和后续列车的间隔距离， 当追踪列车和后续列车的间隔等于后车的通用制动距离家安全距离 时，控制中心向追踪列车发出惰行或制动的命令，是后续列车与先 行列车的间隔距离加大，从而确保列车运行安全。列车的间隔距离 不是固定不变的，而是与列车运行的速度有关，当速度高时，两列 车的间隔距离就会加大，反之就缩短。这种闭塞方式能够在确保列 车安全的条件下，最大限度地增大行车密度，提高运行能力。目前 它已成为城市轨道交通信号系统的发展方向。
• 2.空间间隔法 • 在同一时间、在同一区间只有一个列车占用，即前 行列车与续行列车始终保持一定的空间间隔，适用于轨道 交通。 • 按空间间隔法行车时，行车闭塞法有基本闭塞法和 代用闭塞法两类。基本闭塞法是指是用基本闭塞设备室采 用的行车闭塞法。在自动闭塞设备线路上，基本闭塞法是 连续发出列车，以闭塞分区、轨道电路区段，或者以列车 制动距离加上安全防护距离作为安全间隔运行。在非自动 闭塞设备线路上，基本闭塞法师连续发出列车以站间区间 作为安全间隔运行。代用闭塞法是指基本闭塞设备因故不 能使用时临时采用的行车闭塞法，电话闭塞法是常用的代 用闭塞法。
• 2.自动闭塞 • 将站间区间划分为若干个小区间（称为闭 塞分区），并设置通过信号机进行防护。由车站 出站信号机和区间内通过信号机的显示共同作为 列车占用的列车凭证。而且，出站信号机的关闭 与通过信号机的信号显示变化，均由行进中的列 车来自动完成（除了出站信号机的开放仍由车站 值班员在排列列车进路时完成，已包含在连锁环 节中），故称之为自动闭塞，自动闭塞使站间区 间可有多个列车同时占用（只要能保持安全间隔 ），同时还能对区间内是否有 • 列车占用的信息进行检查监督，是列车运行自动 化控制的基础。
• 2.三显示自动闭塞 • 红色灯光：前方闭塞分区有车占用，停车，不准越过该 信号机； • 黄色灯光：前方仅有一个闭塞分区空闲，减速通过； • 绿色灯光：前方至少有两个闭塞分区空闲，按规定速度 通过。 • 三显示自动闭塞在绿色灯条件下，至少有两个闭塞分区 空闲可供列车占用。因此，列车基本上是在绿色灯光下或 者黄色灯光下运行。可以保持较高速度运行或只需要短暂 减速运行。适合于客货列车混行的铁路系统。
• （三）轨道交通常见的闭塞制式 • 1.半自动闭塞 • 采用车站出站信号机的允许显示信号作为列车占用 站外区间的列车凭证，区间两端的值班员通过专门的闭塞 机来办理闭塞手续，即由发车站值班员请求占用区间，由 接车站值班员认可接车，发车站才能开放发车信号；当列 车进入区间时，发车信号关闭，区间处于闭锁状态；只有 当接车站值班员确认列车到达之后，才能使闭塞机处于解 锁状态，才能办理第二次列车占用区间的闭塞手续。其中 ，办理手续有值班员人工完成，信号现实的转换则是由运 行中的列车自动完成的，故称为版自动闭塞。由于不自动 闭塞制度保障了两个车站之间区间仅有一个列车运行，因 此，区间运行安全得到了保障；但线路通行能力较低，适 用于单线轨道交通。
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2.车站 调度集中分机：是对调度集中总机发来的控制命令接受 、译码的终端设备，又是车站信息的编制发送设备。与 调度集中总机共同完成信息的双向变换、检出工作。 车站电气集中设备：在有联锁车站，车站电气集中联锁 设备是接受调度集中命令，完成进路排列的现场操作设 备包括电动道岔、色灯信号机、轨道电路继电器等。 传输线路 调度集中控制中心与各车站之间由传输线连接，距离较 远时设备中继电器。
• 轨道交通采用移动闭塞系统的优点如下： • a.能轻松达到90秒的行车间隔要求，且当需求增 长而需要调整运营间隔时，无需改变或增加硬件 。 • b.可取消区间的信号机、轨道电路等地面设备， 降低系统的安装维护费用；利用其精确的控制能 力，可以有效地通过在折返区域调整速度曲线来 减少在尽端折返线的行走防护距离，从而减少折 返站的土建费。
• 3．四显示闭塞 • 红色灯光，前方闭塞分区有车占用，停车，不准 越过该信号机 • 黄色灯光，前方仅有一个闭塞分区空闲，低速列 车减速通过 • 黄绿色灯光，前方有两个闭塞分区空闲。高速列 车减速通过 • 绿色灯光，前方至少有三个闭塞分区空闲，按规 定速度通过
• 4.三显示带防护信号自动闭塞 • 防护红色灯光前方闭塞分区有车占用，停车，不 准越过信号。 • 停车红色灯光红色灯光前方闭塞分区为防护空闲 分区，停车，不准越过信号。 • 黄色灯光前方只有一个闭塞分区空闲，减速通过 。 • 绿色灯光前方至少有两个闭塞空闲，按规定速度 通过。
• 二、自动闭塞的显示制度 • 根通过信号灯显示灯光颜色及其意义，可分为以下三 种。 • 1.二显示自动闭塞 • 红色灯光：前方闭塞分区有车占用，停车，不准越过该 信号机； • 绿色灯光：前方闭塞分区无车占用，按规定速度运行。 • 二显示自动闭塞在绿色灯条件下，有可能仅有一个空间 区间可供列车占用，因此，列车在很多情况下是在红灯下 运行，随时准备减速或停车制动。只适合于运行密度低、 速度低的轨道交通系统。