城市轨道交通信号培训资料
《城市轨道交通信号基础》第1章
（6）城市轨道交通的车辆段内，有列车库内的检修、洗车、车轮璇轮、 试车等转线作业。还有列车出入库等调车作业等，作业的方式不复杂。 所以，一般独立采用一套联锁设备。但是也有的车辆段采用和正线一样 的联锁设备。
第二节
城市轨道交通信号系统的组成
城市轨道交通信号系统由正线上列车自动控制（ATC，Automatic Train Control）系统和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进 路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管 理，构成正线上和车辆段内的综合性自动化系统。 城市轨道交通正线上ATC系统由现场轨旁设备、车载信号设备、控制 中心、及车站信号设备组成。 城市轨道交通车辆段单独设一套联锁设备，用以实现车辆段内的进路 控制，完成车辆运用、停放检修，以及进行列车技术检查、车辆清扫洗 刷等日常保养作业，并通过ATS车辆段分机与行车指挥中心交换信息。如 图1-3所示。
城市轨道交通信号基础 第1章
第一章
第一节
城市轨道交信号概述
城市轨道交通信号设备的作用、特点
一、概 述 从广义上讲，信号是用声音、动作、机具、颜色、状态、光和电波等传 递信息或命令的符号。 城市轨道交通信号系统是“信号（显示）、闭塞、联锁”的总称。 城市轨道交通信号设备则是指示列车或调车车列运行命令的设备及其附 属设备。 轨道交通信号系统是由各类信号显示、轨道电路、定位装置道岔转辙装 置等主要设备及其他有关附属设施构成的一个完整的体系。 城市轨道交通列车是在一条特定的轨道上运行的，如图1-1和图1-2所示。
图1-1 列车在线路行驶示意图
图1-2 列车在闭塞分区行驶示意图
（1）图1-1说明，由于是城市轨道交通轨道起了承载和导向作用，列车A、 B、C依次在线路上排队运行，不能超车，不能追尾相撞，而且为了提高线路 的运载能力，又必须尽可能地缩短两个列车之间的间距。 轨道线路以车站为分界点划分为若干区间。为了确保列车在区间运行安全， 列车由车站向区间发车时，必须确认区间内没有列车，列车出发后，才能保 证行车安全。 （2）图1-2说明，轨道线路以车站之间信号机为分界点划分为若干个闭塞 区间。列车运行时，以信号的显示把多趟列车分置于安全的闭塞分区空间里 运行，并需遵循一定的规律组织安全行车。
146_城市轨道交通信号设备培训讲义
ATP地面设备包括轨道电路， ATP地面编码发 码设备，与ATS 、ATO、联锁设备的接口，用于 实现列车占用的检测和发送ATP信息，实现列车 运行超速防护。
ATO地面设备包括站台电缆环路， TWC车-地 通信设备，及与ATP、联锁设备的接口设备，以 发送ATO命令，实现列车最佳控制或列车自动驾驶。
在站台适当位置设乘客向导显示牌，用以显
示接近列车的到站时间等。
紧急关闭按钮用于在遇到紧急情况危及行车
安全时，关闭信号，使列车停车。
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正线上防护信号机设于道岔区段，线路尽头
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设阻挡信号机，用于指示列车运行，防护列车进路。
在正向出站方向的站台侧列车停车位置前方
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v城市轨道交通信号系统的地域分布
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按地域城市轨道交通信号系统分成五部分：控
制中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车
线设备、车载设备。
▪控制中心设备
控制中心设备属于 ATS 子系统，是 ATC 的 核心。
控制中心设备主要包括中心计算机系统、综 合显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作 站、培训/模拟工作站、绘图仪和打印机、维修工 作站、 UPS 及电池。
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区间分界点不设信号机。只有行车间隔较大
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采用自动闭塞作为过渡方式才设区间通过信号机。
车站一般不设进、出站信号机，在正向出站
城市轨道交通信号
城市轨道交通信号1、城市轨道交通的特点（1）容量大（2）运行准时、速达（3）安全（4）利于环境保护（5）节省土地资源2、城市轨道交通对信号系统的要求（1）安全性要求高（2）通过能力大（3）保证信号显示（4）抗干扰能力强（5）可靠性高（6）自动化程度高（7）限界条件苛刻3、城市轨道交通信号的特点（1）具有完善的列车速度监控功能（2）数据传输速率低（3）连锁关系较简单但技术要求高（4）车辆段独立采用联锁设备（5）自动化水平高4、城市轨道交通信号系统的组成及作用组成：城市轨道交通信号系统通常由列车运行自动控制系统（A TC）和车辆段信号控制系统两大部分组成，作用：用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备监测及维护管理，由此构成了一个高效的综合自动化系统。
5、列车运行自动控制系统（A TC）包括列车自动防护（A TP）、列车自动运行（ATO）及列车自动监控（A TS）三个系统，简称“3A”。
ATC系统包括五个原理功能（1）ATS功能：可自动或有人工控制进路，进行行车调度指挥，并向行车调度员和外部系统提供信息。
A TS主要功能由位于OCC（控制中心）内的设备实现。
（2）连锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安全原则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC功能。
连锁功能由分布在轨旁的设备来实现。
（3）列车检测功能：一般由轨道电路、计轴器等完成。
（4）ATC功能：在连锁功能的约束下，根据A TS的要求实现列车运行的控制。
（5）PTI功能：是通过多种渠道传输和接受各种数据，在特定的位置传给ATS，向ATS 报告列车的识别信息、目的号码和乘务组号和列车位置数据，以优化列车运行。
6、按地域城市轨道交通信号设备划分为五部分：控制中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车线设备、车载ATP设备。
7、控制中心设备属于ATS子系统，是ATC的核心。
城市轨道交通信号与通信复习资料
第一章城市轨道交通信号设备概述1、城市轨道交通有别于城市道路交通的特点：容量大、运行准时、速达、安全、利于环境保护、节省土地资源、局限性。
2、城市轨道交通有别于铁路的特点：运营范围：运行范围是城市市区及郊区，往往只有几十千米。
运行速度：运行速度通常不超过80km/h。
而铁路的运行速度比较高，许多线路在120km/h以上，高速铁路可达350km/h。
服务对象：服务对象单一，只有市内客运服务；不像铁路那样客、货混运。
线路与轨道：城市轨道交通大部分线路在地下或高架通行，均为双线，各线路之间一般不过线运营。
另外城市轨道交通还有铁路没有的跨座式和悬挂式。
车站：城市轨道交通一般车站多为正线，没有道岔，换乘站多为立体方式；不像铁路那样车站有数量不等的道岔及股道，有较复杂的咽喉区，换乘也为平面方式。
车辆段：不同于铁路的车辆段只有车辆检修的功能，城市轨道交通的车辆段类似于铁路的区段站，要进行车辆检修、停放以及大量的列车编解、接发车和调车作业。
车辆：城市轨道交通采用电动车组，没有铁路那样的机车和车辆的概念，也没有铁路那样众多类型的车辆。
供电：城市轨道交通的供电包括牵引供电和动力照明供电。
一般为直流电力牵引，没有非电气化铁路的说法。
通信信号：城市轨道交通列车密度高，行车间隔短，普遍采用列车自动监控和列车自动运行的方式。
为了迅速、准确、可靠地传递信息，建有自成体系的独立完整的内部通信网，还包括广播和闭路电视。
运营管理：城市轨道交通运营条件十分单纯，除了进、出段和折返外，没有越行，没有交会，正线上一般没有调车作业，易于实现自动监控。
3、城市轨道交通信号系统的特点★：⑴具有完善的列车速度监控功能。
⑵数据传输速率较低。
⑶联锁关系较简单但技术要求高。
⑷车辆段独立采用联锁设备。
⑸自动化水平高。
第二章联锁系统1、预锁闭、锁闭、解锁的概念★：预锁闭：当进路排列完成，此时进路即进路预锁闭，所谓预锁闭，第一是指进路已被锁闭；第二是指只要关闭信号，信号即可解锁。
城市轨道交通信号基础复习资料教材课程
详细描述：城市轨道交通信号是指导列车安全、高效运行的关键因素，它通过各 种信号设备向列车传达运行指令，确保列车按照规定的时间、速度和方向行驶。
城市轨道交通信号系统的组成
总结词：系统构成
详细描述：城市轨道交通信号系统由多个子系统组成，包括列车控制系统、联锁系统、自动闭塞系统、调度集中系统等。这 些子系统协同工作，共同完成列车运行的指挥任务。
利用无线通信技术，实现列车与地面设备之间的连续、双向信息传输，提高列车控制精度 和安全性。
有源电能管理系统
通过有源电能管理系统，对列车运行过程中的电能进行实时监测与优化控制，降低能耗。
基于大数据的决策支持系统
利用大数据技术，对海量数据进行挖掘和分析，为决策者提供科学依据和支持。
谢谢
THANKS
智能化与自动化发展趋势
列车自动驾驶技术
随着人工智能和自动化技术的发展，列车自动驾驶将成为未来城 市轨道交通信号系统的重要发展方向。
智能调度系统
通过大数据、云计算等技术，实现智能调度，提高列车运行效率 和安全性。
自动化检修维护
利用物联网和传感器技术，实现信号设备的自动检测与维护，降 低运营成本。
信号系统互联互通技术发展
维修人员管理
对维修人员进行培训、考核和评 估，提高维修队伍的专业水平。
05 城市轨道交通信号安全与可靠性
CHAPTER
信号安全技术措施
信号设备冗余设计
01
通过多重备份和冗余系统，确保信号设备在故障情况下仍能正
常运行。
信号设备故障检测与诊断
02
采用先进的故障检测与诊断技术，及时发现并处理设备故障。
信号设备安全防护
03
采取物理和逻辑安全措施，防止未经授权的访问和恶意攻击。
《城市轨道交通信号基础》第3章
信号机显示为开放信号时允许列车或调车越过信号机作业，信号机 显示为关闭信号时禁止列车或调车越过信号机作业。 开放信号是指室外信号机点亮绿灯（黄灯或白灯），关闭信号是指 室外信号机点亮红灯（蓝灯）。 地面设置的信号机经常保持的显示状态作为信号机的定位。信号机 定位的确定，一般是考虑保证行车安全，提高运输效率及信号显示自动 化等因素。 除采用自动闭塞时通过信号机显示绿灯为定位外，其他信号机一律以 显示禁止信号（红灯或蓝灯）为定位。 信号开放后，除调车信号机外，其他信号机，当列车第一轮对越过信 号机所对应的绝缘后，该信号机应及时自动关闭。
城市轨道交通信号基础 第3章
第三章
Байду номын сангаас
信号系统基础设备
信号机
第一节
一、信号机的用途 信号机是用于指挥列车运行的信号设备，为了保证列车行驶的安全， 提高运输的效率，线路上设有多种信号机来指挥列车或调车作业。 城市轨道交通的地面信号是列车运行的“辅助信号”，平时这些信 号机都由ATC子系统自动控制，设置成“自动信号”或“连续通过信号”， 它根据列车运行时刻表和列车实时信息自动动作。 在固定闭塞的线路上，列车的车载信号（速度码）与地面信号机的 显示配合使用。也就是列车的车载信号要有速度码的速度显示，地面信 号机也要有相应的进行信号显示，列车方可运行，二者缺一不可。 在准移动闭塞的线路上，列车的车载信号（速度码）与地面信号机 的显示，也是配合使用。列车的车载信号要有速度码的速度显示，地面 信号机也要有相应的进行信号显示，列车方可运行，二者缺一不可。
图3-1 中间折返站信号布置示意图
二、信号机的选择 （一）信号显示颜色的选择 城市轨道交通信号颜色的选择，应能达到显示明确、辨认容易、便于记 忆和具有足够的显示距离等基本要求。经过理论分析和长期实践，信号的基 本色为红、黄、绿三种，再铺以蓝色、月白色，构成信号的基本显示。其中 红色的光波最长，波长越长，穿透周围介质（如空气、水气等）的能力越强， 显示距离越远；红色比其他颜色的光更能引人注意，所以规定红色灯光为停 车信号是最理想的。 绿色和红色的反差最大，容易分辨，而绿色灯光显示距离也较远，能满 足信号显示的要求，故采用绿色灯光作为按规定速度运行的信号。
城市轨道交通行车信号
1.行车信号基础知识 2.行车信号的分类
按不同的分类标准
行车信号
（1）按感官方式划分
（2）按安装方式划分
①视觉信号 ②听觉信号
①固定信号 ②手信号 ③移动信号
2.信号机 1.信号机的类型
（1）信号机 按功能
行车信号
①进站信号机 ②出站信号机 ③防护信号机 ④调车信号机 ⑤复示信号机 ⑥阻挡信号机 ⑦引导信号机
4.线路标志
行车信号
图33圆曲线及缓和曲线始终点标
4.线路标志
图34坡度标
ห้องสมุดไป่ตู้
行车信号
（5）坡度标：设在线路纵断面 的变坡点处，在正面和背面分别表 示两边的坡度与坡段长度，箭头所 指方向为上坡或下坡，箭尾数字表 示坡度千分率，侧面标明变坡点位 置。坡度标如图34所示，图中“3” 表示坡度值为3‰,斜向下的箭头表 示下坡道，“665”表示坡长为665 m，“K14+675”是变坡巨处的公 里标。
（2）信号机按安装方式
高柱信号机 矮柱信号机
2.信号机 2.信号显示制度
行车信号
我国城市轨道交通对信号机显示的意义未做统一的规定，不同城市 的轨道交通信号显示存在一定的差异，颜色显示基本包括以下几种：
（1）红色 （2）绿色 （3）黄色 （4）月白色 （5）蓝色
行车信号
2.信号机
表8信号机的作用
3.信号机的作用
各种信号机的作用如表8所示。
2.信号机 3.信号机的作用
行车信号
表8信号机的作用
3.手信号
行车信号
手信号是指现场广泛采用的一种视觉信号， 用以指示列车运行、调车作业和联系传达行车 有关事项用的灯（旗）语，一般昼间地面用旗 语，夜间车站用灯语。
城市轨道交通信号(复习提纲)
1.城市轨道交通信号系统的特点（P6）1）车载信号为主体信号，地面信号为辅助信号2）正线信号设置成自动信号3）正线有岔站设置成地面信号机2.轨道电路（P9）是利用钢轨线路和绝缘节构成的电路（是什么）基本原理：是以运行线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘（或电气绝缘），接上送电和受电设备构成的电路。
作用：1）监督列车对轨道区段的占用，检测列车所占用的轨道区段2）传递行车信息分类：1）根据轨道电路传输的信息：模拟轨道电路和数字轨道电路（不再使用直流轨道电路，都是交流轨道电路，专指工频50Hz的轨道电路调制方式：调幅、调频［大多数］）2）工作方式：开路式轨道电路和闭路式～（开路式：发送设备和接收设备安装在轨道电路的同一端［断轨是无法检测，不安全］断路式：发送和接受在两端）3）所传送的电流特性：连续式、脉冲式、交流计数电码式、数字编码式4）轨道区段的分割方式：有绝缘轨道电路和无绝缘～5）设置地点：站内～、区间～6）牵引方式：非电化区段～、电化区段～7）通道：单轨条～、双轨条～划分原则1）有信号机的地方必须设置绝缘节，信号机内外方向为不同的轨道电路区段2）凡事能平行运行的进路，其间应设钢轨绝缘（例如：渡线道岔上的钢轨绝缘）3）一个轨道电路内，单动不超过3组，复式交分不超过2组4）提高效率——适当划短线路，也不能太短，使道岔及时解锁3. 信号机（P11）是铁路及城市轨道交通的轨旁基础设备，以地面信号为主体信号的铁路信号系统。
（补充：信号分类：视觉、听觉信号；固定、移动信号）（一）铁路的信号机设置（1）进站～（2）出站～（3）站内调车～（4）进路～、遮断～、驼峰～等（不作详细介绍）（二）城市轨道交通信号机设置（1）以车载信号为主体信号信号（P22）红色：停车信号绿色：按规定速度运行蓝色：调车禁止信号月白色：调车信号机的允许信号4．转辙机（P43）作用：1）转换道岔尖轨的位置，根据需要将道岔转换至定位或反位2）道岔转至所需位置而且尖轨密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔3）正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，应给出相应的表示4）道岔被挤或因故处于“四开”（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出警报及表示5.轨道交通信号基础设备包括信号继电器、信号机、转辙机、轨道电路等设备。
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绝缘接头轨道电路的缺点
有绝缘轨道电路其优点是传输距离长、信息量大。 但随着无缝线路的出现，有绝缘轨道电路在运营 中其轨端绝缘节是最薄弱的环节，故障率比较高， 逐步暴露出其在自动闭塞系统中的不适应性，因 此需要将有绝缘轨道电路进行无绝缘改造。
第3讲 城市轨道交通信号
课前提问
❖ 城市轨道交通系统构成？
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本讲主要内容
❖ 轨道交通信号的作用 ❖ 城市轨道交通信号的特点 ❖ 轨道交通信号的组成
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1、轨道交通信号的作用
1）、用于指挥和控制列车运行，保证行车安全。 ❖ 尽管其投资额在整个工程中所占的比例甚低（通常在
3 ％以下），但对于提高列车通过能力、提高运能、 保证行车安全却有着至关重要的作用。
撞和同向追尾事故，采取的一定规律组织列车在 区间的运行的方法。
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3.2 闭塞
3.2.1 闭塞的概念 ❖ 为保证行车安全，将列车正在运行、停放的线路区
段予以”封闭“，不允许其他列车进入此区段，以 防止对向列车、后续列车的正面冲突或追尾事故的 发生。
❖ 在某一时间段内，在此区间内只容许一列车占有
（运行、停放），这就是“闭塞”的概念。
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3.2 闭塞
❖3.2.2 人工闭塞
采用路签或路牌作为 列车占用区段的凭证，由 接车站值班员检查区间是 否空闲。单路签闭塞是早 期使用的一种人工闭塞方 式，后来发展为电话、电 报人工闭塞。
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思考
❖ 如何实现自动检测列车占用轨道的情况？
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3.2 闭塞
❖3.2.3 轨道电路 ❖ 轨道电路的出现，代表铁路自动信号的诞生。美
（1）进站信号机 （2）出站信号机 （3）预告信号机 （4）通过信号机（闭塞分区） （5）调车信号机 （6）驼峰信号机
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2、移动信号
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3、手信号
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思考
❖设计各种信号的目的是保证列车的（ 安全）
❖ 如何实现轨道交通的安全？比如：如何保证马路 上的汽车的行驶安全？
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3.2 闭塞
3.2.1 闭塞的概念 ❖ 轨道交通运营中安全问题是最至关重要的。 ❖ 闭塞是指为了防止列车在区间线路上发生迎面相
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2、城市轨道交通信号的特点
1）、具有完善的列车速度监控功能。城市轨道交 通所承担的客运量巨大，对行车间隔的要求远高 于铁路，最小行车间隔达90秒，甚至更小，因此 对列车运行速度监控的要求极高。
2）、速度传输速率较低。城市轨道交通的列车运 行速度远低于铁路干线的列车运行速度，最高运 行速度通常为80km/h，所以信号系统可以采用 速率较低的数据传输系统。
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2、城市轨道交通信号的特点
❖ 3）、联锁关系较简单但技术要求高。城市轨道交 通的大多数车站没有配线，不设道岔，甚至也不设 地面信号机，仅在少数有岔联锁站及车辆段才设置 道岔和地面信号机，故联锁设备的监控对象远少于 铁路车站的监控对象，联锁关系远没有铁路复杂。 除折返站外全部作业仅为旅客乘降，非常简单。通 常一个控制中心即可实现全线的联锁功能。
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1、城市轨道交通信号的作用
2）、提高运行效率
❖ 单线自动闭塞系统，在组织追踪运行的条件下，可提 高通过能力25%-30%；
❖ 复线自动闭塞系统，可提高通过能力1-2倍； ❖ 采用ATS（自动监控）子系统，在不增加车站到发线
的情况下，可提高通过能力12%-24%；
3）、实现列车运行的自动化。
❖ 采用自动控制技术（车载信号、超速防护、定位停车 ）、计算机技术、数据通信技术（数字编码轨道电路 、无线通信）实现列车自动化。
❖ 红色——停车 ❖ 黄色——注意或减速运行 ❖ 绿色——按规定的速度运行 ❖ 月白色-----表示准许调车信号或引导信号。 ❖ 兰色--------表示禁止调车信号或容许信号。
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信号的三种基本颜色图
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3.1 信号（显示）
3.1.2 信号的分类 1、铁路信号按感观可分为： ▪ 视觉信号、听觉信号
国人鲁宾逊1870年发明了轨道电路，但真正实 际应用于轨道交通中是20世纪30年代。 ❖ 钢轨是导体，左右两根钢轨可以组成闭合电路， 用来检查列车占用钢轨线路的状态，这就是轨道 电路。
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没有列车进入的轨道电路
继电器
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列车进入后的轨道电路
列车进入
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列车进入的GJ动作
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轨道电路
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轨道电路的连接接头
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1、固定信号
（1）臂板信号
采取斜向下45°
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1、固定信号
（2） 色灯信号
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1、固定信号
（3）机车信号 ❖ 将地面信号传递给机车，在司机操作台上显示，
这就是机车信号。 ❖ 在线路条件不好、气候条件不好的情况下，机车
信号的作用是不可估量的。
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（3）机车信号
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（3）机车信号
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几种主要固定信号机的设置地点及显示
❖ 城市轨道交通信号自动控制最大的特点是把联锁关 系和ATP编/发码功能结合在一起，且包含一些特 殊的功能，如自动折返、自动进路、紧急关闭、扣 车等，增加了技术难度。
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2、城市轨道交通信号的特点
❖ 4）、车辆段独立采用联锁设备 ❖ 城市轨道交通的车辆段类似于铁路区段站的功能
，包括列车编解、接发列车和频繁的调车作业， 线路较多，道岔较多，信号设备较多，一般独立 采用一套联锁设备。 ❖ 5）、自动化水平高 ❖ 由于城市轨道交通的线路长度短，站间距离短， 列车种类较少，行车规律性很高，因此它的信号 系统中通常包括自动排列进路和运行自动调整的 功能，自动化程度高，人工介入极少。
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视觉信号和听觉信号
视觉信号
响墩信号
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3.1 信号（显示）
3.1.2 信号的分类 2、铁路信号按发出信号的信号机能否移动分：
❖ 固定信号、移动信号、手信号 ▪ 固定信号(fix signal)结构和显示方式不同可分为： 臂板信号(semaphore signal) 色灯信号(colour light signal) 机车信号(cab signal)
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德国纽伦堡无人驾驶列车控制中心 工作人员可以通过计算机屏
幕和巨大的壁式监控器监视自动运行状况， 也可以看到整
个车厢以及站台的情况。
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3、城市轨道交通信号的组成
❖轨道交通信号是 “信号（显示）、联锁 、闭塞”的总称。
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3.1 信号（显示）
3.1.1 什么是信号 铁路信号(signaling)就是命令，有关行车和调车工作人 员必须执行信号显示的要求。 信号三种基本颜色所表示的意义：