单元三 车辆段信号系统
城市轨道交通信号系统—车辆段信号系统
信号系统
• 信号系统设备必须具备较高的安全性、可靠性和可用性，符合“故障—— 安全”的原则。
信号系统
正线信号系统 车辆段信号系统
列车自动控制系统 计算机联锁系统
信号系统
轨道交通信号是“信号（显示）、闭塞、联锁”的总称，是由各类信号显示、 轨道电路、道岔转辙装置等主体设备及其他有关附属设施构成的一个完整的 体系。
信号系统的组成
信号系统的核心是列车 自动控制(ATC)系统
计算机联锁 系统
列车自动防护 （ATP）子系统
ATC系统
列车自动监控 （ATS）子系统
列车自动运行 （ATO）子系统
信号系统
• 计算机联锁、ATP、ATO和ATS各子系统之间相互渗透，实现地面控制与车 上控制相结合、就地控制与中央控制相结合，构成一个以安全设备为基础， 集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的自动控制系统。
设备叫做微机（计算机）联锁电气集中，简称微机联锁。
TYJL系列微机联锁系统
控制台
联 锁 机
监控机与维பைடு நூலகம்机
信号楼值班员
TYJL系列微机联锁系统
TYJL系列微机联锁系统
微机联锁系统的备机有三种工作状态：脱机状态、联机状态和热备同步状 态。
信号系统
1
概述
2 车辆段信号系统
3
正线信号系统
4 转辙机和信号机
车辆段信号系统
1.车辆段信号系统
（1）联锁 控制道岔、进路和信号并实现这三者之间的联锁的设备，叫做车站联锁
设备，简称车站联锁；
联锁
道岔 进路 信号
转换车辆运行方向 车辆运行路径
城市轨道交通概论--第三章(第一--三节)
五、 西门子移动闭塞ATC系统
1、系统的结构及功能 系统组成 系统的功能 ATC总体结构见图 2、系统的特点 1）连续式通信 2）点式通信 3）移动闭塞运行 4）固定闭塞运行 5）混合运输 6）混合模式 7）可升级性 8）适度的降级
第三节 转辙机与信号机
一、转辙机
二、 信号机
信号机是供城市轨道交通车辆段、正线区间作为进站、出站、防护、调 车、通过及引导等地面灯光信号之用（移动闭塞时，只在后备或降级模式下 起作用） 一个灯位为一个独立单元和一种颜色，每个灯位可显示绿、红、黄、月 白、蓝等色，使用时根据需要进行组合。 1、正线 采用三灯位四显示信号机，只在尽头型线路采用两灯位显示： 信号显示意义： 红：禁止通过；绿：进路空闲，开通直股；黄：进路空闲，开通侧股； 黄+红：引导信号，限速25km/h通过。 2、车辆段 显示意义：红：禁止通过；黄：允许进/出车辆段；月白：允许调车； 蓝：禁止调车越过
四、 阿尔卡特SelTrac S40型移动闭塞ATC系统
1、系统的主要设备 1）系统管理中心(SMC)。 2）车辆控制中心（VCC)。 3）车站控制器（STC)。 4）轨旁设备。 5）车载设备(车载控制器VOBC）。 2、系统的主要功能 1）列车自动保护ATP。 2）联锁。 3）ATO。 4）ATS 3、系统控制方式 1）SMC控制模式 2）VCC 控制模式 3）ATC后退模式。
完全由调度员、车站值班员和司机人为保证。列车运行中司机 根据调度员的指示，按地面信号机的显示信号或按路票及车站 值班员手信号行车。此模式一般用于非ATP区段、车载ATP故 障时的列车运行。当载客列车因车载信号故障按此模式运行时 ，必须在就近车站清客，空车返回车辆段进行故障诊断。开关 门有司机人工控制。
城轨信号系统的构成与国铁信号系统的区别
ATC系统：列车按地面传送的速度（或距离）信息，自动控制列车运行的信号设备。 ◆后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件，在车内连续地显示出容许的速度信息，或按设定的运行条件达到容许速度的距离信息。 ◆根据上述信息，列车自动地控制运行速度，进行超速防护，确保列车高效、安全的运行。
进路三级控制：中心级控制、远程终端控制、站级控制
侧面防护 分为主进路侧面防护、保护区段侧面防护。道岔为一级侧面防护，信号机为二级侧面防护，侧面防护必须进行超限绝缘检查。
保护区段
城市轨道交通联锁系统
多列车进路（监控区段空闲，以为S1始端的进路可以排出，S1信号开放）
追踪进路（自动排列进路功能）
折返进路
优先级：车站人工控制 ＞控制中心人工控制 ＞控制中心自动控制或车站自动控制
ATC控制模式
ATO子系统主要用于实现“地对车控制”，即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制。
使用ATO子系统后，可以使列车经常处于最佳运行状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速或减速，因此明显提高了乘坐的舒适度，提高了列车准点率及减少轮轨磨损。
铁路车站必设进站信号机和出站信号机，而且都为高柱信号机。城市轨道交通可根据需要选择进/出站信号机为高柱或是矮型。
运行速度
城市轨道交通因站间距离短，且站站停车列车运行速度一般不超过80km/h。而铁路运行速度比较高，许多线路超过120km/h,高速铁路在300km/h以上。
服务对象
城市轨道交通服务对象单一，只有市内客运服务。而铁路则分为客运货运等
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。正线一般采用9号道岔，车辆段采用7号道岔，这些都与铁路有异。另外城市轨道交通还有铁路没有的跨坐式和悬挂式。
城市轨道交通自动化车辆段信号系统功能分析
城市轨道交通自动化车辆段信号系统功能分析摘要：随着科技时代的发展进步，城市轨道交通凭借自身安全舒适、快捷准时，以及载客量大等诸多优点，迅速成为城市公共交通支柱力量。
传统城市轨道交通车辆段信号系统，以人工操作为主，不但入库效率相对较低，在安全性能方面也无法得到良好保障。
基于这种情况，城市轨道交通自动化车辆段信号系统应运而生，发挥出无可替代的功能价值，亟待进一步的深入分析。
关键词：城市轨道交通;自动化;車辆段;信号系统车辆段是城市轨道交通中的关键，涵盖车辆调试、检修、整备和停放等工作内容，成为整个交通运输网络的指挥中枢，与城市轨道交通稳定发展关系紧密。
自动化车辆段信号系统，能够在保证公布工作质量的基础上，减少工作量和难度，同时有效提高操作安全性和员工综合职业素养，切实推动我国城市轨道交通的持续发展。
一、城市轨道交通自动化车辆段信号系统构成传统车辆段信号系统相对独立，主要通过轨道电路对车辆占用信息进行检测，段场内仅有调车信号，而且控制级别是IXL联锁，车辆实际段场内运行限制模式为RM。
这种城市轨道交通信号系统中，行车必须参照地面调车信号，再加上车载信号缺乏良好的防闯红灯功能，所以常会出现一些冒进、挤岔等意外，自动化车辆段信号系统落实应用，势在必行。
（一）停车列检库城市轨道交通自动化车辆段场内，加强了CBTC轨旁设备装置，首先就是停车列检库，在每个股道A库位，所对应的停车位置应答器天线处，设定唤醒应答器，尽可能实现车辆自动唤醒，为后续车辆段场启动自动化打好基础。
另外，在每个库位出库位置的信号机处，添加无源应答器，与自动唤醒应答器交相呼应，形成双应答器，从而令出库车辆信息定位更精准。
（二）区域控制器ZC配置专用区域控制器ZC，可以有效降低自动化车辆信号系统复杂程度，能够结合CBTC车辆所收集定位信息，以及联锁设立占用轨道和空闲信息，利用计算机技术生成移动授权，从根本上对控制区域内的车辆进行超速防护[1]。
车辆段信号设备实习报告
一、实习背景随着我国城市轨道交通的快速发展，车辆段信号设备作为轨道交通的重要组成部分，其安全、稳定、高效运行对于整个轨道交通系统的正常运营至关重要。
为了提高自身专业技能，我于2021年7月至8月在XX城市轨道交通车辆段进行了为期一个月的信号设备实习。
本次实习旨在通过实际操作和理论学习，深入了解车辆段信号设备的构成、原理及维护保养方法。
二、实习内容1. 信号设备基础知识在实习初期，我首先学习了信号设备的基本概念、分类、组成及工作原理。
信号设备主要包括信号机、道岔、轨道电路、联锁系统等。
信号机是轨道交通系统中的关键设备，其作用是向列车司机显示行车指令，确保列车安全、有序地运行。
道岔则是实现列车在轨道上转向的设备。
轨道电路则是检测列车运行状态的重要设备。
联锁系统则是保证列车在运行过程中相互之间安全间隔的重要系统。
2. 信号设备操作与维护在实习过程中，我跟随师傅学习了信号设备的操作与维护。
具体内容包括：（1）信号机操作：信号机操作主要包括开关信号机、调整信号机显示、故障处理等。
在师傅的指导下，我学会了如何正确操作信号机，并能够根据实际情况调整信号机显示。
（2）道岔操作与维护：道岔操作主要包括切换道岔位置、检查道岔状态等。
在实习过程中，我学会了如何操作道岔，并掌握了道岔维护的基本方法。
（3）轨道电路检测与维护：轨道电路检测主要包括检测轨道电路的绝缘、短路、断路等。
在实习过程中，我学会了如何使用检测仪器对轨道电路进行检测，并掌握了轨道电路维护的基本方法。
（4）联锁系统操作与维护：联锁系统操作主要包括设置联锁关系、故障处理等。
在实习过程中，我学会了如何操作联锁系统，并掌握了联锁系统维护的基本方法。
3. 实习项目在实习期间，我参与了以下项目：（1）信号设备故障排查：在师傅的带领下，我参与了信号设备故障排查工作。
通过分析故障现象，找出故障原因，并采取相应措施进行处理。
（2）信号设备检修：在实习过程中，我参与了信号设备的检修工作，包括信号机、道岔、轨道电路、联锁系统等。
地铁信号系统知识介绍
基于固定闭塞阶梯式速度控制方式示意图 固定闭塞ATC系统： 固定闭塞又称分级速度控制方式或阶梯式速度控制模式。其特点是采用固定划分区段的轨道区段、计轴区段，提供分级速度信息，实施台阶式的速度监督，使列车由最高速度逐步降至零。列车超速时由设备自动实施最大常用制动或紧急制动。 采用阶梯式速度控制方式的ATC系统设备构成简单，具有投资成本低，性能可靠等优点。固定闭塞轨道电路传输的信息是模拟信号，抗干扰能力差。此外，轨道电路传输的信息量有限，速度信息划分为若干等级，因此，采用阶梯式速度控制方式的ATC系统控制精度不高，不易实现列车优化和节能控制，也限制了行车效率的提高。
① ZDJ9型转辙机
功能： 转换道岔 锁闭道岔 表示道岔位置 挤岔保护
道岔
转辙机
安装装置
锁闭系统
表示系统
转辙机安装示意图
二.道岔转换系统组成和功能
多点多机
一机多点
② LED信号机 LED信号机是在地铁站场、区间作为进站、出站、进路、防护、预告、调车、复示、遮断、通过及引导等地面灯光信号之用，具有结构紧凑、能耗低、寿命长、无需调焦等特点。 国铁中信号机是给司机提供信号指示的 最主要的设备。而在地铁正线信号系统中， 正常CBTC信号模式下信号机是没有作用的 （亮蓝灯或直接灭灯），司机只依靠车载 人机界面上的信号显示来行车，不用观 看轨旁信号机指示。只有在CBTC故障降级 的情况下，正线信号机才发挥指示行车的 作用。
ATC
列车在线位置＋进路条件
城轨交通行车组织单元3(含答案)
城市轨道交通行车组织试题一、不定项选择题（每小题3分）1.行车信号和道岔状态表示器的显示距离应不小于（）A．100m B．200m C．400m D．600m2.调车信号机的关闭不能影响列车运行，所以选用（）灯光作为禁止调车信号较合适。
A．红色 B．紫色 C．白色 D．蓝色3.（）属于ATS系统，是ATC的核心A．控制中心设备 B.车站设备C.车辆段设备D.列车识别系统4.（）系统的功能是对列车运行进行超速防护A．ATC B.ATO C.ATS D.ATP5.准移动闭塞制式的ATC通常采用（）制动模式A．分级制动 B．阶梯式分级制动C．曲线式分级制动 D．一级制动6.控制中心设备主要包括（）。
A．中心计算机系统 B．综合显示屏C．运行图工作站 D．调度员及调度长工作站E．维修工作站 F．培训/模拟工作站7.列车运行进路采用三级控制，即（）。
A．驾驶员控制 B．控制中心控制C．车站工作站控制 D．远程终端控制8. ATC系统包括以下5个原理功能（）A.ATS功能B.ATC功能C.PTI功能D.列车检测功能 E．ATO功能 F．联锁功能9.ATP系统由（）组成A．设于控制站的轨旁单元 B．车载ATP设备C．设于线路上各轨道电路分界点的调谐单元D．与ATS、ATO、联锁设备的接口设备10.车辆段信号控制系统包括（）A．连锁系统 B．进路控制设备 C．接近通知D．终端过走防护 E．车次号传输设备 F．车辆段分机二、判断题（每小题1分）11.（）信号机可以稍微入侵设备界限。
12.（）正线上的防护信号机的下缀编号方法：下行方向编为单号，上行方向编为双号，从站内向站外顺序编号。
13.（）紫色灯光具有较高的区别性，作为道岔状态表示器表示道岔在直向开通的灯光，基本上能满足。
14.（）阻挡信号机采用单显示机构，为一个红灯。
15.（）集中连锁站都是有道岔车站。
16.（）使用ATC系统，就要ATP、ATO、ATS三个子系统全用，缺一不可。
城市轨道交通信号系统的组成
地面设备系统包括车站信号设备和轨旁线路层设备。 车站分为设备集中站和非设备集中站。设备集中站一般为有道岔车站。 设备集中站设有车 站ATS分机、车站联锁设备、ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终端、信号机、转辙机、 列车检测设备、发车指示器、紧急停车(关闭)按钮、自动折返按钮等。各设备分设于车站控制室、 车站信号设备室、车站站台层及轨旁线路层。非设备集中站设有发车指示器、紧急停车(关闭)按 钮等。
城市轨道交通信号控制系统的设备分布
(三)车载设备系统
车载设备系统即车载ATP/ATO计算机单元，用来接收轨旁设备传送的ATP/ATO信息，计算 列车运行曲线，测量列车的运行速度及走行距离，实现列车运行超速防护及列车自动运行，保 证行车安全和为列车提供最佳运行方式。每套车载ATC设备包括车载ATP/ATO计算机单元、司 机盘、人机界面、测速传感器、定位补偿设备、发送/接收天线、应答器(信标)天线等车-地通信 设备。
图1-8 ATO系统车载设备
城市轨道交通信号控制系统的设备分布
城市轨道交通信号控制系统的设备按地域分布一般可分为四 部分：控制中心系统、地面设备系统、车载设备系统、车辆基地 系统等，有时还包括维护及培训中心设备。
城市轨道交通信号控制系统的设备分布
(一)控制中心系统
控制中心设备属于ATS子系统，是ATC的核心。ATS子系统通过数据通信网络与其他子系统 交换数据和命令。中央ATS系统主要配置ATS中央计算机系统、主任/调度员工作站、运行图工 作站、维护工作站、DCS ( Data Communication System )数据通信设备、运行综合显示屏接 口服务器、与其他系统接口的通信服务器，培训工作站，电源设备等，以及报告输出和系统运 行状态信息打印设备和运行综合显示屏，各设备分设于中央控制室、信号ATC设备室、运行图编 辑室、培训室以及控制中心信号电源室中。
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一、车辆段简介
2．主要任务 车辆段是保障城市轨道交通正常运营的后勤基地，主要
任务包括： （1）车辆的停放、运用管理、日常保养及一般临时性故
障处理。 （2）根据检修周期，定期对车辆进行计划性修理。 （3）正线运营列车发生故障、事故或供电线路中断供电
四、试车线
1．试车线功能 （2）动态调试和试验 ①模拟中间为车站，两端进行站后折返作业； ②两端为车站，中间为区间线路，对车载信号系统进行
速度等级的ATP功能、ATO全自动驾驶试验； ③ATO精确停车试验； ④车门试验，允许开左侧、右侧、双侧车门； ⑤对不同的列车编组(长、短车)的屏蔽门监控试验； ⑥紧急制动试验(包括制动距离)； ⑦车—地双向通信及驾驶模式间转换等功能的测试。
四、试车线
车辆段试车线是地铁列车进行动态调试和试验的线 路。
主要用于测试列车的ATP/ATO功能 包括车辆调试、信号车载设备调试、车辆与信号系
统联合调试，以及车辆与信号车载设备检修。
四、试车线
1．试车线功能 （1）试车功能 功能检查(包括车门、旁路开关、紧急按钮等) 车门与屏蔽门的模拟试验 牵引性能试验和制动性能试验 车载信号系统试验
单元三 车辆段信号系统
学习导入
车辆段联锁系统用于保证列车进段、出段及在车辆 段内作业的安全。联锁关系的基础是联锁表，城市 轨道交通车辆段的联锁设备利用计算机系统实现联 锁关系，并通过冗余结构确保系统的安全性和可靠 性，利用继电器构成的接口电路实现对室外设备的 控制和表示。
学习目标
1．掌握车辆段线路组成。 2．了解车辆段各岗位职责。 3．掌握列车进、出车辆段工作过程。 4．掌握检修车辆段信号设备登销记要求。 5．掌握车辆段计算机联锁系统结构。 6．了解计算机联锁采集、驱动电路工作原理。 7．熟练掌握联锁关系的主要内容。 8．能看懂车辆段信号平面图和联锁表。 9．掌握车辆段联锁设备操纵方法。 10．了解6502电气集中电路组成及工作原理
课题2：车辆段联锁设备
车辆段联锁设备是城市轨道交通的重要信号设备， 用于完成车辆段内建立进路、转换道岔、开放信号 以及解锁进路等功能，实现道岔、信号、进路之间 的联锁关系，以保证车辆段内的行车安全，提高作 业效率。
二、车辆段行车工作简介
2．调车作业 除列车在正线上的运行以外，凡因列车折返、转线、
解体、编组和车辆摘挂、取送等作业需要，列车或 车辆在线路上进行有目的的调动，都属于调车。 城市轨道交通的调车作业主要是在车辆段和折返站 内进行。
二、车辆段行车工作简介
3．列车作业 车辆段与衔接站的联锁设备工作正常时，采用正常
时，出动救援车辆将事故、故障列车牵引（或顶送）至 邻近车站、车辆段，出动救援设备排除故障，尽快恢复 正常行车秩序。 （4）对供电、环控、通信、信号、电梯、自动扶梯、屏 蔽门等进行维护、保养和检修。 （5）为职工提供技术培训。
二、车辆段行车工作简介
1．行车组织机构 车辆段内主要行车岗位包括： （1）车场调度员 （2）信号楼值班员 （3）车辆轮值工程师 （4）正线/车场派班员 （5）调车员（调车长） （6）工程车司机 （7）电客车司机
三、车辆段信号平面图
信号平面图是根据车辆段线路图绘制的，是进行信 号工程设计与施工的重要依据。
车辆段由三个部分组成：咽喉部分、线路部分和车 库部分
咽喉部分是车辆段的停车库、检修库与正线连接地 段，包括出、入段线和道岔，咽喉部分线路布局是 否合理直接影响车辆段的正常运营效率。
三、车辆段信号平面图
设一台转辙机。
三、车辆段信号平面图
车辆段联锁控制区内信号设备主要包括： 3．轨道占用检测设备 车辆段内轨道占用检测设备可使用50Hz相敏轨道电
路，也可以使用计轴设备。 轨道区段包括道岔区段和无岔区段两种类型。
三、车辆段信号平面图
轨道区段命名规则： （1）道岔区段 ①包含一组道岔：10DG、18DG ②包含两组组道岔：6-7DG、15-17DG （2）无岔区段 ①进段信号机内方：ⅠG、ⅡG、ZHG1、ZHG2 ②位于轨道电路尽头：D3G、D19G ③位于咽喉区：3/10WG ④位于停车库内：D16AG、D16BG
课题1：车辆段信号平面图认知
车辆段是城市轨道交通系统中对车辆进行运营管理、 停放及维修保养的场所，有的公司也称之为“车 场”、“车厂”。
一条线路设一个车辆段，线路长度超过20km时，可 以考虑另设一个停车场。
一、车辆段简介
1．主要设施 车辆段与综合基地作为城市轨道交通配套系统，主
线路部分包括各种用途不同的线路，如停车线、列 检线、镟轮线、检修线、洗车线、牵出线、试车线、 静调线、救援线和联络线等。
车库部分有停车库、定修库、架修库、洗车库等。
三、车辆段信号平面图
车辆段联锁控制区内信号设备主要包括： 1．信号机 （1）进、出段信号机：用于指示列车进、出车辆段。 （2）调车信号机 （3）阻挡信号机 2．道岔及转辙机 车辆段内可使用辙叉号为7#或9#的道岔，每组道岔
情况接发列车方式组织列车出入段。 （1）列车出库、出段 （2）列车入段、入库 （3）设备故障时出入段
二、车辆段行车工作简介
4．检修/施工作业 （1）计划 检修/施工作业须按规定时间提报计划，临时补修计划由
作业部门直接向车场调度员提出申请，车场调度员根据 当时现场作业情况妥善安排。 （2）登记 信号、线路维修人员对信号设备、线路进行日常检修时， 现场需设置防护，应有专职联络人员在信号楼行车控制 室值班并加强与现场联系通报行车情况。 《车辆段施工/检修作业登记簿》 《设备维修检查登记簿》