城市轨道交通新技术10-4
城市轨道交通车辆及操作单元10 列车控制与监控系统
城市轨道交通车辆及操作
图10-6 ATC机架
城市轨道交通车辆及操作
ATO车载单元与ATP车载单元相连接，ATO车载单元直接从ATP车载单元接收工作用 数据。ATO车载单元是非常冗余的，即非故障—安全系统，它的安全保障由ATP车载 单元提供。例如：ATP车载单元启动后，发一个命令给ATO车载单元，要求20s内接 通ATO电源（启动ATO）。在这个过程中，若ATP车载单元故障，ATO车载单元在 20s内接收不到ATP信息，则ATO车载单元自动关闭。另外，ATO车载单元还与ATS 系统之间进行通信。
单元10 列车控制与 监控系统
在此模式下，列车司机使用司机控制器平 稳操纵列车启动。司机控制器（MC）包 含四个档位：P——牵引，C——惰行， B——制动，EB——紧急制动。并且行驶 速度不能超过25km/h，一旦超出，ATP 系统就会实施紧急制动。
单元10 列车控制与 监控系统
城市轨道交通车辆及操作
单元10 列车控制与 监控系统
城市轨道交通车辆及操作
1 列车控制系统
单元10 列车控制与 监控系统
城市轨道交通车辆及操作
城市轨道交通车辆及操作
列车控制系统是保证城市轨道交通列车运行安全，提高运输效率，减轻运营人员劳动 强度的重要部分。自轨道交通问世以来，人们就对轨道交通的控制系统进行了不断的 改进与提高。列车控制包括列车进路控制和列车速度控制，列车进路控制由联锁设备 实现，列车速度控制由ATC系统实现。目前，列车速度自动控制技术已十分成熟，已 经进入了列车超速防护和自动驾驶时代。
单元10 列车控制与 监控系统
城市轨道交通车辆及操作
在ATO模式下，ATO根据ATP编码和列车位置生成运行列车的形式曲线，完全自动地 驾驶列车；ATO还能根据到停车点的距离计算出列车的到站停车曲线；ATO速到曲线 可以有ATS的调整命令修改；ATP系统控制列车的紧急制动。
城市轨道交通新技术-第7章城市轨道交通系统设备新技术
（1）显示终端控制器功能齐备，达到国内领先水平。 （2）显示终端控制器控制应用软件功能强大，达到国内领先水平。 （3）重要外部接口卡功能齐备，达到国内领先水平。
7.3 客运服务系统设备新技术
三、城市轨道交通无触点IC单程车票技术 （一）技术内容
城市轨道交通无触点IC单程车票技术的技术原理为： （1）提出了城市轨道交通车票媒介载体和解决方案的比选研究方法、三阶段研究过程和框架，为城市轨道交 通电子收费系统的车票媒介载体解决方案应用方向提供决策依据。 （2）着眼于城市轨道交通联网收费AFC系统的可持续发展，提出了无触点IC单程车票的技术分析要点及需求 设计，解决了项目规划、工程设计等阶段无触点IC单程车票的技术标准问题，为单程车票在区域线网内的无缝换 乘建立基础。 （3）面向技术需求，并针对无触点IC单程票的成本和单程票价倒挂这一阻碍推广应用的瓶颈问题，检验其经 济合理性。 （4）提出了城市轨道交通单程车票选型的有效解决方案建议，以确保在资金有限的情况下，最大限度地满足 市场需求。 （5）对于城市轨道交通AFC系统工程建设具有较好的技术指导意义。
7.2 列车运行系统设备新技术
三、技术特点 （1）基于准移动闭塞且采用一次模式曲线控制的国产化城市轨道交通列车自动
控制系统，安全输出采用动态驱动方式，表示信息输入采用动态编码方式，满足故 障导向安全要求。
（2）实现国产化城市轨道交通列车追踪间隔90秒的运营要求。 （3）完成了大容量、高密度的国产化城市轨道交通（地铁、轻轨、城郊铁路） 的信号安全控制。 （4）区域控制中心设备采用专用的冗余安全计算机系统，数字轨道电路及 车载ATP设备按2取2的双机冗余方式设计。 （5）数字轨道电路采用谐振式无绝缘传输技术和数字化编码信息传输技术。
城市轨道交通新技术-第6章城市轨道交通通信信号及列车控制新技术
6.1 概述
（三）列车控制系统中传统的车地无线通信中存在的缺陷
（1）列车在大部分时间内都是处于运行状态的，但是传统的车地无线通信不 能很好的配合列车的运行，无线通信和列车在大部分时间内都不会有很好的契 合度；
（2）标准的无线通信中适用的传输带宽相对比较宽，但是在列车的运行过程 中，信号很容易就会受到各种因素的干扰，比如：无线信号在传播过程中特别 容易衰落、多普勒效应以及隧道通信本身的传播特性等等；
也比原来多出很多。 （2）这种控制系统在一定程度上减少了城市轨道建设需要的通信设备，
减少了购买设备所需要的投资，而且，相对来说这种控制系统的设备更加 便于维修。
（3）在紧急状态下也可以利用这个系统的线路疏散人员，在一定程度 上降低了人员的伤亡。
6.4 城市轨道列车控制新技术
二、CBTC 控制系统的主要分类 CBTC控制系统根据不同的信息传输方式，可以分为以下几种： （1）电缆环线传输； （2）无线通信传输； （3）其他媒介传输等。
1.固定闭塞式的ATC系统：采用固定的方式来确定闭塞分区长度。 2.准移动闭塞式的ATC系统采用的是数字式音频无绝缘轨道电路，以此作 为传输媒介和轨道列车占用检测。 3.基于移动闭塞方式的ATC系统主要是依靠漏缆、交叉感应电缆、扩频电 台、裂缝波导管等方式传输数据。
6.1 概述
（二）城市轨道交通色灯信号控制系统
（5）实现列车运行过程中的间隔控制。根据列车自身特点及行车线路改变长度，既可以随着列
车的移动而移动，又不需要地面上的信号，在一定程度上减少定程度上保证了列车的行车安全。
（3）实现列车的检测。这种功能可以完善列车运行故障的诊断，便于及时进行列车的维修甚至报警。 （4）实现高速列车的快速定位。在列车的运行过程中，精确的定位技术是非常重要的，它可以有效
10城市轨道交通运营管理
②追踪运行图。追踪运行图表示同方向列车以闭塞分区或制动距离加上安全防护距离为间隔运行，即在一个区间内允许有一列以上同方向列车追踪运行。 城市轨道交通系统的列车运行图大多采用双线成对追踪平行运行图，如图10-9所示。
图10-9 双线成对追踪平行运行图
任务一 认识城市轨道交通行车管理
图10-1 列车交路图
任务一 认识城市轨道交通行车管理
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4.车辆配备计划
车辆配备计划是为完成全日行车计划而制订的车辆保有数安排计划。根据车辆配备计划推算运用车辆数、在修车辆数和备用车辆数，确定在一定类型的设备和行车组织方法条件下，为完成一定的运输任务而必须保有的车辆。
任务一 认识城市轨道交通行车管理
任务一 认识城市轨道交通行车管理
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②站务员的岗位职责。 a.接送列车，监护列车运行。 b.交递调度命令及行车凭证。 c.进行站线巡视。 d.负责现场调车等行车工作。 e.协助搞好乘客乘降等组织工作。
任务一 认识城市轨道交通行车管理
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（2）车站行车作业基本制度
为加强车站行车作业组织，必须建立和健全各项行车作业基本制度，做到行车作业制度化、程序化和标准化。车站行车作业的基本制度主要有车站值班员岗位责任制、交接班制度、检修施工登记制度、道岔擦拭制度、巡视检查制度和行车事故处理制度。
任务一 认识城市轨道交通行车管理
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（6）当发生行车异常情况时，及时、准确地处理，防止行车事故的发生。 （7）当发生行车事故时，按规定程序及时向上级主管部门汇报，并采取措施防止事故扩大，积极参与组织救援工作。 （8）安排各类检修施工作业，组织施工列车开行。
图10-11 行车组织指挥层次示意图
任务一 认识城市轨道交通行车管理
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城市轨道交通电工电子项目10 数字电路
01 02 03
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任 务 引 入
知识储备
电子电路可根据其电信号变化规律的不同，分为模拟电路和数字电路两大类。 其中，模拟电路中的电信号随时间呈连续变化，称为模拟信号，如图10-1（a）所 示；数字电路中的电信号随时间呈离散变化，称为数字信号，如图10-1（b）所示。
项目
评分规则
分值
预选赛表现情况 团队分工合理、回答问题积极 40分
抢答赛表现情况 团队配合默契、回答正确率高 60分 总分
得分
表10-9 “数字电路”知识竞赛评分表
任 务 引 入
10.2.1 组合逻辑电路的分析方法
组合逻辑电路的分析方法可总结为以下四个步骤。 （1）从电路的输入级到输出级逐级写出逻辑表达式。 （2）化简和变换逻辑表达式，从而得到最简表达式。 （3）根据最简表达式列出该组合逻辑电路的真值表。 （4）根据真值表分析该组合逻辑电路的功能。
其中，用若干位二进制数表示1位十 进制数的编码方式称为二-十进制编码，简 称BCD码（Binary-Coded Decimal），是 电子计算机和数字式仪器中最常见的一种 编码方式。
10.1.1 数制与编码
1位十进制数至少要用4位二进制代码来表示。4位二进制代码有16种组合，根据代码组 合方式的不同，可将BCD码分成8421码、2421码、5421码、余3码等类型，如表10-1所示。 （1）8421码、2421码、5421码：属于恒权码。 （2）余3码：属于无权码
2）二进制
在二进制数中，每位仅有0和1两个数码，所以其计数的基数 为2，低位和相邻高位之间的进位关系是“逢二进一”，借位关 系是“借一当二”，故称为二进制。
西南交通大学智慧树知到“交通运输”《城市轨道交通新技术》网课测试题答案卷3
西南交通大学智慧树知到“交通运输”《城市轨道交通新技术》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共10题)1.开发AIP主要解决的是()。
A.通信网络的AIPB.车辆的AIPC.装置的AIPD.现场设备的AIP2.工业控制网络经常采用的通信模式有三种。
()A.正确B.错误3.MTBF值的计算方法，目前最通用的权威性标准是MIL-HDBK-217F、GJB/Z299B和Bellcore，分别用于军工产品和民用产品。
()A.正确B.错误4.地铁和轻轨的自动化系统的主要功能是通过()，利用数字通信信号，监控管理车辆运行，电力运行、机车设备运行的。
A.通信网络B.车辆段C.继电器D.牵引供电系统5.控制系统集成商是一个独立的()，它主要为工业控制系统、制造系统和工厂自动化的销售、设计、实施、安装、试车和技术支持做应用知识服务和技术专家支持。
A.集成工程组织B.增值工程组织C.商业工程组织D.公益工程组织6.工厂测试的内容的先后顺序是协议顺序、点对点测试、集成测试。
()A.正确B.错误7.信息共享平台的要求是()。
A.信息平台是高可靠性系统B.信息平台是开放系统C.信息平台具有良好的扩展性D.使用全数字信息8.系统联动分为全自动、半自动和()联动三种。
A.紧急B.正常C.手动D.信号9.计算机工业自动化系统主要有()。
A.中心控制系统B.SCADA系统C.PLC可编程逻辑控制器及由PLC组成的工业自动化系统D.DCS分散型控制系统10.城市轨道交通自动化系统是一个多专业关联的大型监控系统。
()A.正确B.错误第1卷参考答案一.综合考核1.参考答案：ACD2.参考答案：A3.参考答案：A4.参考答案：A5.参考答案：B6.参考答案：A7.参考答案：ABCD8.参考答案：C9.参考答案：BCD10.参考答案：A。
轨道交通的新技术与新产品
轨道交通的新技术与新产品近年来，随着科技的不断发展和城市化进程的不断加速，轨道交通作为一种安全、高效的公共交通方式备受市民青睐。
为了更好地满足市民的出行需求，推动轨道交通的发展，不断推出新技术和新产品已成为轨道交通发展的必然趋势。
本文将着重探讨轨道交通的新技术与新产品。
一、智能地铁智能化是轨道交通发展的重要趋势之一。
相比于传统的轨道交通系统，随着人工智能、物联网技术和大数据等新技术的应用，轨道交通正在逐渐智能化。
以北京地铁为例，该地铁系统配备了“智能交通指挥系统”，可通过数据分析来判断客流情况、调整列车运行速度，并通过研究乘客上下车口、成本效益等数据制定换乘规划。
除了智能交通指挥系统外，智能视频监控系统也在地铁运行过程中扮演着至关重要的角色。
该系统通过安装高清摄像头对车站和车厢等区域进行监控，对于安保和运营管理起到了很大的作用。
二、自动驾驶随着人工智能的飞速发展，轨道交通行业也开始对自动驾驶技术进行探索。
自动驾驶技术可以帮助提高列车运行的安全性和准确性，从而降低由于人为操作导致的安全事故风险。
目前，国内外很多城市都在进行自动化列车的试运行，例如北京、上海、新加坡等地的地铁已经实现了自动驾驶技术的应用。
三、低噪音地铁随着城市的不断扩大和人口的不断增加，轨道交通的噪音问题短时间难以完全解决。
然而，各地铁路运营商正在探索采用新材料、新技术来开发低噪音的地铁车辆和设备。
例如，某些地铁车厢安装了吸音板和加厚隔音材料，降低了轨道交通的噪音污染。
此外，一些国际的轨道交通厂商还研发出了静音列车，这种列车不仅仅降低了噪音污染，同时其较低的震动频率也降低了行车时对周围环境的振动干扰。
四、5G技术近年来，5G技术的应用已经成为轨道交通的重要领域。
相比于4G技术，轨道交通中的5G有着更高的速率、更低的延迟和更大的带宽，可以更好地满足公交车广告宣传、感知技术、导航服务等方面的需求。
例如，某些国家的地铁将5G应用于地铁列车信号和高清视频监控设备等领域，这不仅可以提高轨道交通业务体验，同时也可以帮助提高列车运行的安全性。
URNT城市轨道交通新技术单轨技术
西南交通大学机械工程学院
橡胶车轮大阻力引起大能耗
单轨交通的能源消耗比公共汽车节省约15%，但比地铁要高50%
落下物会影响道路上的车辆、行人安全和污染环境
空罐盒的设施；
在车站上, 对悬挂式单轨来说, 要在车厢底部设防滚下地面的结构版, 跨坐式车站也要有适当防
纵向连挂救援
纵
向
疏
散
救
援
横
向
疏
散
救
援垂向疏散救援
道岔系统复杂
西南交通大学机械工程学院
西南交通大学机械工程学院
西南交通大学机械工程学院
4-驱动装置5-构架6减振器7-走行轮8 导向
车辆主要技术参数
西南交通大学机械工程学院
¾轮胎的滚动特性 轮胎滚动时的接触力
由于轮胎是很好的弹性体，类似钢轮与钢轨间的蠕滑现象也非常明显
牵引时S为正值。
在小滑转率下，粘着力与滑转率成正比。
当滑转率达到15%左右时，粘着力达到最大值，然后逐渐下降，直到达到完全滑动时的滑动摩擦力。
制动时S为负值，过大的制动力矩将抱死轮胎，导致轮胎向前滑动。
西南交通大学机械工程学院
轮胎的侧偏特性
当车轮的水平运动方向与滚动方向不同时，具有侧向弹性的轮胎与路面接触处将发生侧向变形，这表明轮胎与路面之间存在着横向切向力——侧偏力。
西南交通大学机械工程学院
西南交通大学机械工程学院在侧偏角、外倾角同时存在的情况下，轮胎的地面侧向反作用力为：
α
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一、技术内容及主要技术性能
• 对于设备使用，故障的预防应该是第一位的， 应尽可能地解决引起设备故障的原因，降低 设备故障发生率，提高系统的可靠性，从而 保障系统的安全性；如果故障的预防已成为 不可能，就应该有预警的方法或手段；当事 故不可避免时，及时、果断、正确、高效处 置就是唯一的选择。
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• 4.电力调度典型操作票系统 • 调度员可以根据这个操作票进行发令，从而 保证了操作发令的正确性。此外，该套系统 还具有操作票管理打印、操作权限和操作规 程的管理、操作时一次图形的生成和显示、 实时数据采集等功能，同时留有与其他设备 的通信接口，可满足电力调度多方面的需求。
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一、技术内容及主要技术性能
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一、技术内容及主要技术性能
• 1.总体研究 • （4）可靠性指标体系及分析模型 • 以“保障乘客准时到达目的地”为运营可靠 性基本要求，定义运营可靠性为：系统在规 定的条件下和规定的时间内，完成列车按运 行图准时到达各站的能力 。
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一、技术内容及主要技术性能
• 1.总体研究 • （5）分析评估软件研制 • 软件采用功能模块化程序结构，由信息管理、 安全性分析评估、可靠性分析评估、故障树 分析四大功能模块组成。软件采用人机对话 界面对信息进行管理，通过控制菜单和图标 来实现系统的功能操作，图形化和数字化显 示分析或评估结果。
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一、技术内容及主要技术性能
图10-12 总体技术路线图
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一、技术内容及主要技术性能
• 1.总体研究 • （1）运营安全性与可靠性框架 • 采用安全系统工程和系统可靠性工程的观点， 对城市轨道交通系统的运营安全性工程及其 研究和运营可靠性工程及其研究所包含的内 容进行归纳分析，构建了运营安全性框架和 运营可靠性框架。
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一、技术内容及主要技术性能
• 项目研究涉及车辆工程、电气工程、通信信 号工程、运输管理工程、安全科学与工程、 可靠性工程、控制工程、计算机科学与技术 等多项专业学科，具有难度大、牵涉面广、 交叉学科多等特点，其总体技术路线如图所 示。
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一、技术内容及主要技术性能
• 1.总体研究 • 总体研究分为运营安全性与可靠性框架及其 模型、运营安全性分析、运营可靠性分析、 可靠性指标体系及分析模型、分析评估软件 研制五个部分。系统安全原理和可靠性工程 理论在城市轨道交通领域的应用是课题研究 的技术关键与创新之处。
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一、技术内容及主要技术性能
• 4.电力调度典型操作票系统 • 电力调度典型操作票系统为保障电力系统操 作安全提供了一个智能型操作票生成专家系 统。该系统通过采集电力系统的设备运行状 态，针对现有系统的现状，结合本系统的操 作条件，在操作之前自动形成满足工作条件 的操作票。
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一、技术内容及主要技术性能
• 2.客室车门系统研究 • （2）车门设计技术改进与优化 • 通过以上可靠性分析，对所发现的3种车门 存在的故障模式及其组合，提出了相应的改 造措施。 • 包括塞拉门改造措施、内藏门改造措施、外 挂门改造措施
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一、技术内容及主要技术性能
• 3.列车辅助逆变器启动失效分析及其新型控 制器研制 • 通过理论及试验分析，研究了DCO1型电动 列车逆变器启动失效机理，研制了分级启动 与启动专用DC/DC变换器，改造与优化了 逆变器控制器。课题研制过程分为三个阶段： 试验分析阶段、地面与装车调试阶段以及控 制器改造与优化阶段。
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一、技术内容及主要技术性能
• 1.总体研究 • （2）运营安全性分析 • 根据对上海轨道交通的现场调研和事故记录 统计资料，进行了危险物源、危险能源、危 险功能源3种危Байду номын сангаас因素分析，确定了11类共 62种潜在的危险状态，得出了系统潜在危 险状态清单。
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一、技术内容及主要技术性能
• 1.总体研究 • （3）运营可靠性分析 • 根据上海轨道交通设施的功能和结构，将轨 道交通系统划分为系统、子系统、设备、部 件、元件五个层次。
• 5.牵引变电站直流1500V馈出电缆在线监测 系统 • （1）局部放电评估电缆绝缘状态技术研究 • 研究了宽频带技术与传统的脉冲电流法相结 合的局部放电信号的检测技术。
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一、技术内容及主要技术性能
• 5.牵引变电站直流1500V馈出电缆在线监测 系统 • （2）直流泄漏电流评估电缆绝缘状态技术 研究 • 当在直流馈出电缆上施加直流电压时，它就 与大地之间存在一个电场。由于介质的绝缘 性能总是相对的，因而在电场的作用下电荷 可穿过电缆的绝缘层，形成漏电流。
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一、技术内容及主要技术性能
• 2.客室车门系统研究 • （1）车门可靠性分析 • 针对上海轨道交通系统现有列车的3种不同 类型客室车门（内藏门、塞拉门和外挂门） 所存在的缺陷和运行中出现的故障进行了统 计分析，并采用FMEA方法和FTA方法进行 可靠性分析。
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一、技术内容及主要技术性能
一、技术内容及主要技术性能
• 因此，本研究根据运营安全管理的目标需求， 将研究分为四个部分七个专题进行。即：总 体研究、预防关键技术研究、预警关键技术 研究及应急处置关键技术研究。以期达到构 建上海轨道交通运营安全保障体系的目的。
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一、技术内容及主要技术性能
• 总体研究主要是以地铁系统安全性和可靠性 为对象进行研究；预防关键技术研究主要对 故障发生率较高的客室车门系统和列车辅助 逆变器，以及对安全保障至关重要的电力调 度典型操作票系统进行研究；预警关键技术 研究主要对故障危害大的电力设施缺乏在线 检测手段和轨道电路基本参数进行研究；应 急处置关键技术研究主要以事故处置为对象 进行研究。
第十章 城轨运营组织管理新技术
——第四节 轨道交通安全运营技术
• • • •
一、技术内容及主要技术性能 二、技术特点 三、适用范围及应用条件 四、已应用情况及推广计划
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一、技术内容及主要技术性能
• 城市轨道交通是城市公共交通的组成部分， 与一般产品不同，其产品是人、车公里，或 者说是为乘客提供位移服务。因此它的研究 对象、技术要求等也具有特殊性。对于城市 公共交通，系统的安全性和可靠性是至关重 要的。