轨道交通信号控制基础

《轨道交通信号控制基础》期末复习要点

?运营基础

两根钢轨间的距离我国采用1435mm。

地铁曲线半径一般不小于300m，困难地段不得小于250m。

坡度计算：i‰=X/l （其中：l是坡段实际长度，X是坡段实际抬高米数。）

分界点（定义）：是车站，线路以及自动闭塞区间的通过信号机的通称。

第二章信号基础设备

直流继电器参数（区分）：

?吸起值：使继电器接点与前节点接触需要的最小电压/电流值。

?工作值：使继电器动作并满足规定的节点压力的电压或电流。

?额定值：继电器工作时的电源电压/电流值。（一般为工作值X安全系数）

?释放值：向继电器线圈供以过负载值的电压/电流，是前接点闭合后再逐渐降低电压/电流，当前接点刚断开时的电压/电流值。

?过负载值：继电器线圈不受损坏，电特性不受影响的最大允许接入电压/电流值。（一般为工作状态的4倍

?安全系数：额定值与工作值之比。（系数越大越稳定）

?返还系数：释放值与工作值之比。（系数越大，对电流电压的变化反应越灵敏）（在0.2~0.99之间）

在铁路信号系统中，凡是涉及到行车安全的继电器电路都必须采用安全型继电器。所谓安全型继电器是指它的结构必须符合故障-安全原则。

道岔，轨道电路，信号机是信号统称的三大件。

色灯信号机根据光学系统的不同可分为透镜式和探照式两种。

道岔（定义）：道岔是从一股道转向另一股道的转辙设备，它是铁路线路中最关键的特殊设备，也是铁路信号的主要控制对象之一。

图2-34（P51）

道岔的锁闭是把尖轨或可动心轨等可动部分固定在某个开通位置，当列车通过时不因外力作用而改变。

轨道电路是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路。它用来监督线路的占用情况，以及将列车运行与信号现实等联系起来，即通过轨道电路向列车和相邻轨道传递行车信息。

轨道电路的基本原理：

轨道电路是以轨道交通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。

图2-72 最简单的轨道电路（闭路式）（P91）图2-74 开路式轨道电路（P93）

极性交叉（定义）：有钢轨绝缘的轨道电路，为了实现对钢轨绝缘破损的防护，要使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位，这就是轨道电路的极性交叉。

极性交叉的作用：防止在相邻轨道电路间的绝缘节破损时，引起轨道继电器的错误举动。

轨道电路的基本工作状态：

?调整状态：就是轨道电路完整和空闲。接收设备（如轨道继电器）正常工作的状态。

?分路状态：就是当轨道电路区段有车占用时，接收设备（如轨道继电器）应被分路而停止的工作状态。

?断轨状态：是指轨道电路的钢轨在某处折断时的情况。

轨道电路分路的几个术语：

?分路电阻：列车在轨道上，轮对跨在两根钢轨上形成的电阻。

?分路效应：由于列车分路使轨道电路接收设备中的电流减少，并处于不工作状态，成为分路效应。

?分路灵敏度：指在轨道电路的钢轨上，用一个电阻在某点对轨道电路分路，若恰好能使轨道继电器线圈中的电流减小到释放值，则这个分路电阻值就叫做该点的分路灵敏度。

?极限分路灵敏度：对某轨道电路来说，各点的分路灵敏度的最小值，就是该点的极限分路灵敏度。

?标准分路灵敏度：它是衡量轨道电路分路效应优劣的标准。

数字编码轨道电路的数据协议：

轨道电路信息，共有71位，其中8位为标志位，37位为数据位，16位为CRC检验位，还有10位为零插入填充位。

第三章故障—安全技术

故障—安全：系统在发生故障的情况下，能维持安全状态或向安全状态转移。

故障—安全输入接口要做到：采用光电隔离技术。接点输入电路经过光电耦合才能接至输入接口，以便有效地扼制接点输入电路的电磁干扰。

避错技术：是采用正确的设计和质量控制方法尽量避免把故障引进系统，试图制造一个不包含故障和错误的“完善”系统的技术手法。

容错技术：是指采用外加资源的冗余技术使系统在出现某些硬件故障或软件错误时，仍能正确执行规定的程序或实现规定的功能。

容错的基本思想：在系统结构体系上精心设计，利用冗余的硬件资源或软件资源来达到掩蔽故障的影响，从而自动地恢复系统或达到安全停机的目的，因而在铁路信号应用微型计算机的领域中得到广泛的应用。

实现容错技术的主要方法：

?硬件冗余：

其一硬件重复冗余，在物理级可通过元器件的重复而获得，它自动且不需要单独的检测，但每一次失效会削弱防卫。

其二待机储备冗余，一旦工作模块出了故障，立刻切换到一个待机储备模块。

其三混合冗余系统。

（以上三种统称为N中取K结构。）

?时间冗余：通过消耗时间资源来达到容错的目的。如果出错，则卷回重算那个部分。直到故障消除或判定不能消除故障为止。

?信息冗余：依靠增加信息的多余度来提高可靠性。

?软件冗余：提高软件可靠性有两种。一是研究无错误软件，二是研究容错软件。

?各种冗余技术的综合运用。

第四章铁路车站信号控制系统

进路：在车站范围内，列车和调车车列由某一指定地点运行至另一指定地点所经过的路段。

道岔的定位：道岔经常所处的位置。

道岔的反位：办理进路所要改变的另一位置。

四开状态：闭合尖轨与基本轨密贴程度差（间隙）没有达到规定标准（<4mm），列迎着尖轨运行时，车的轮缘有可能从间隙中挤进尖轨尖端造成前后轮对进入不同的轨道。（它是不正常的非工作状态。）

道岔，进路，信号机的内容与逻辑关系：

道岔与进路的基本连锁关系：道岔位置正确，进路才能闭锁，进路解锁后，道岔才能改变其工作位置。

进路是由信号机防护的。

进路与进路之间有三种不同性质的进路关系：

一是平行进路：没有任何公用路段，彼此不妨碍，同时办理同时建立不会危及行车安全。

二是抵触进路：具有公用路段，又都经过某一道岔，不过道岔的位置要求不相同的。相互妨碍，但用道岔位置能区分。

三是敌对进路：既有公共路段，对道岔位置要求又相同。不能通过道岔位置防止它们同时建立的。

进路建立的过程：

?进路选择：一是记录车站值班人员的操作，记录进路的范围，进路的性质，方向及特征。

二是选择进路有关的道岔。三是道岔转换。

?进路闭锁：首先作选排一致性检查，为闭锁道岔做准备，确认在空闲状态，道岔位置正确及敌对进路未建立的条件下，将道岔和敌对进路锁闭，使道岔不能转换，敌对进路不能再建立。

?开放信号：通过检查开放信号有关连锁条件，使防护进路的信号机开放，指示列车或车列

驶入进路。

进路选择电路功能：

记录进路控制命令→根据进路控制命令选择进路中各个道岔的位置→根据按压按钮的顺序，确定进路的始端和终端。

?记录电路：有两部分内容。一是对应每个按钮有一个按钮继电器（AJ），用它接收按钮给出的控制命令。二是鉴别进路的性质和运行方向。

?选岔电路：根据进路两端给出的控制命令，自动选出进路中的道岔位置，是通过选岔电路输出定位操纵（DCJ）或反位操纵（FCJ）的命令，由DCJ或FCJ条件接通道岔控制电路，使动力转辙机带动道岔改变至定位或反位。

?选出进路的始端和终端电路：用方向电路的DJJ或DFJ、LJJ、LFJ，和进路始端和终端的按钮继电器AJ配合，就可以确定进路的始端和终端。

?证明进路选出电路：用选出证明的方法。

六种信号（绿，黄绿，黄，双黄，红，红白）显示与其意思：

红灯：停车信号。

红灯，月白灯：引导信号，准许不停车减速进站随时准备停车。

黄灯：注意运行，进正线停车。

双黄灯：减速，进到发线（侧线）停车。

绿灯：按规定速度由正线通过车站。

绿黄灯：注意经由正线通过前方车场，在下一车场停车。

计算机联锁系统的层次结构图（图4-41 P204）：

第五章区间行车控制基础

行车闭塞（闭塞）：用信号或凭证，保证列车按照空间间隔制运行的技术方法。

空间间隔法：控制前行列车和追踪列车之间保持一定距离的行车方法

甲站到乙站的半自动闭塞信号传送（图5-2 P231）：

自动闭塞的优点：

?由于两站间的区间允许续行列车追踪运行，就大幅提高了行车密度，显著提高了区间通过

能力。

?由于不需要办理闭塞手续，简化了办理接发列车的程序，因此既提高了通过能力，又大大减轻了车站值班人员的劳动强度。

?由于通过信号机的显示能直接反应运行前方列车所在位置以及线路状态，因而确保了列车在区间运行的安全。

?自动闭塞还能为列车运行超速防护提供连续的速度信息，构成更高层次的列车运行控制系统，保证列车高速运行的安全。

分辨自动闭塞系统的信息特征和传递原理（P252~254）。

?交流计数电码自动闭塞：

是以钢轨作为通道传递交流脉冲，以脉冲的数目来控制地面和机车信号显示的一种自动闭塞制式。不同信息的特征靠电码脉冲和间隔构成不同的电码组合来区分。

?极性频率脉冲自动闭塞：

是以钢轨作为传输通道，以传输不同极性频率脉冲的信息，控制地面信号机显示，并通过机车感应线圈控制机车信号机的显示。不同信息的特征是靠两种不同极性和每个周期内不同数目的脉冲来区分的。

?移频自动闭塞：

是频率调制式，它的载频信号的频率是随调制信号脉冲和间隔而改变，就是向轨道传输不同的调制信号频率作为信息以控制通过信号机的显示。其信息特征就是不同的调制信号频率。采用不同载频交叉来防护相邻轨道电路绝缘节的破损。上下行相邻线的串漏，站内相邻区段的干扰。