城市轨道交通信号控制系统的分类及应用

毕业设计中文摘要

目录

1 前言 (1)

2 城市轨道交通信号系统 (1)

2.1 信号定义与实现意义 (1)

2.2 信号的基本分类 (2)

2.3 信号机与行车标志种类 (2)

2.3.1 信号机的基本种类 (3)

2.3.2 行车标志 (3)

2.3.3 信号标志 (4)

2.4 视觉信号的意义 (5)

2.5 手信号的显示方式和意义 (6)

2.6 听觉信号 (9)

3 信号系统的基础 (11)

3.1 联锁的定义 (11)

3.2 进路与道岔 (11)

3.3苏州地铁信号系统 (13)

3.4 车场线信号 (13)

4 信号控制系统在城市轨道交通中的应用 (13)

4.1 城市轨道交通中使用的信号系统 (13)

4.2 城市轨道交通移动闭塞信号系统的通信实现方式 (15)

4.3 信号控制方式及列车运行模式信号控制方式 (16)

4.3.1 ATP列车自动保护系统 (16)

4.3.2 ATO列车自动驾驶系统 (16)

4.3.4 SICAS微机联锁系统 (17)

结论 (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

1 前言

近年来，在改革开放政策的指导下，我国国民经济发展十分迅速，为了城市轨道运输能力与国民经济发展相适应。就要求足够数量、质量良好的车辆投入到生产运输当中去，才能满足和适应国民经济发展的需要。所以信号控制系统作为最重要的一部分，关乎到效益的今天，不得不重视信号控制系统的作用。稳定而安全是最重要的，信号系统在快速发展的同时，安全这一块也不能忽视，总体来说信号系统还是可以确保列车的安全可靠，但再紧密的机器也会有失误。本文从信号系统的安全可靠性分析，从细小的组成到整体的应用，探讨了信号控制系统。首先介绍了信号系统的组成，信号机、联锁、进路、信号标志等。从而介绍信号控制系统在轨道交通中的应用，三种闭塞的分类，固定闭塞，准移动闭塞，移动闭塞，更加详细介绍了当今通用的无线通信移动闭塞系统。

2 城市轨道交通信号系统

2.1 信号定义与实现意义

定义：所谓信号是指示列车运行与调车工作开展的命令，它传达指挥者的意图，指示列车运行条件，表示有关行车设备的位置和状态等，是行车指挥的一种形式。信号装置就是实现信号含义的专用装置。

基本作用：“信号”的发展同交通运输事业的发展紧密联系，它同运输事业密不可分。

实现意义：由于信号的基本作用的重要性是客观存在的，所以他已经深入和渗透到所有交通运输的行业中，没有信号作为相关的指示和命令，任何交通工具都无法在现代社会现实中实现其功能。

从我们日常生活中经常遇到的，如地面道路交通、地铁、航海运输、航空运输都必须要有统一规范的行业内公认的信号来确保运转安全和保证它运输能力的发挥。甚至在其他领域都必须用标准的规范和命令来实现功能，如先进的信息高速公路同样要有相关的命令和标准规范的制约才能实现信息的快速传输。所以，信号是实现和保障交通运输运行的最重要工具与手段。

在整个的运输过程中，有关行车人员必须严格按信号指示的要求执行，任何单位、个人均不得违反，而任何违反都将造成十分严重的后果及无法挽回的损失对信号的基本要求：

各种信号机的灯光排列、颜色、外形尺寸应符合规定的标准。

信号机的显示方式和表达的含义必须统一并且符合规定的要求。

信号机的设置须保持能够进行实时检测、故障警告，为列车运行提供安全保障、正确信息。

在一般情况下，信号机设置在运行线路的右侧，与列车司机的驾驶位置相同，便

于了望和确认信号。

行车手信号、行车听觉信号的显示方式和表达的含义应该符合规定要求。

信号机的设置以及行车手信号、行车听觉信号的显示应考虑线路地形、地物的相关影响。

2.2 信号的基本分类

（1）按接受信号的器官分类

我们根据器官感受的区别把信号分为视觉信号和听觉信号两大类。

视觉信号：视觉信号是以信号的颜色、状及用数字、灯光数目和状态等来表达的信号。如信号机、信号旗、信号标志牌、信号灯、信号表示器等。

听觉信号：听觉信号是以不同器具发出的音响的次数，音响长短作符号来表达的信号，如口哨、口笛、铃声、响墩以及车辆的鸣笛声等。

（2）按信号是否可以移动分类

我们按信号是否可以移动把信号分为固定信号、移动信号和手信号三类。

固定信号：固定信号是被固定地安装在运行线路一定位置，用以指示列车运行和调车工作的信号，如信号机、行车信号标志牌、信号表示器等。

移动信号：当运行线路在特殊情况下需要施工、救援，要求列车禁止驶入某地点、区域或须减速运行时应设置移动信号，移动信号根据需要临时设置或撤除。如停车信号牌或灯、减速信号牌或灯、减速防护地段终端信号牌或灯。

手信号：手信号是行车有关人员手拿信号旗者直接用手臂显示的信号，用来表达相关的含义，指示列车或者车辆的允许和禁止条件。

（3）按信号的用途和功能分类

我们按信号的用途和功能把信号分为信号机信号和手信号音响信号。

信号机信号和手信号、音响信号是通常用以指示列车、车辆的运行条件和要求的信号。。

信号表示器信号是表示运行线路设备状态、为位置变化的信号，如道岔表示器、脱轨表示器、车档表示器、发车表示器等。

行车工作的整个过程中，一般情况下，按其功能可分为进站信号机、出站信号机、防护信号机、调车信号机、复视信号机、阻档信号机、引导信号机等。

2.3 信号机与行车标志种类

1.信号颜色应用的基本依据

地铁运输组织中使用的视觉信号基本上和目前世界上各类运输业使用的视觉信号的颜色与基本含义相一致，它有四种基本颜色，分别表示不同的意思。

红色：停车。

黄色：注意并减速运行。

绿色：按规定速度运行。

月白色：按规定要求允许越过该架信号机。

一般光源所发出的光，如太阳光、白炽灯光等是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光所组成，其中红色光的波长最长，紫色光波长最短。科学证明，光的波长越长，其穿过介质（如空气、水等）的能力越大，即光线的穿透力越强，同样强度的光，红色比蓝色的射穿能力强得多，人的眼睛能更清楚地观察到，而且红色相比其他色光更能引起人的眼睛的敏感和注意，使人的大脑产生兴奋，所以采用红色灯光和红色旗帜对行车安全中要求停车的信号符合科学原理。采用黄作为注意或减速信号是因为黄色光的波长仅次于红色光，并且黄色玻璃透过光的能力最大，甚至远远超过红色玻璃，所以也更能引起人们的注意。采用绿色为按规定速度运行的信号，是因为绿色光的波长，仅次于红光和黄光，而绿光红光相比差异度最大，易于分辩，便于确认，可以得到较远的显示距离和观察距离，有利于运输过程的操作，发挥效能。

2.3.1 信号机的基本种类

信号机是地铁最常用的视觉信号设备，它的作用贯穿于行车工作的整个过程中。一般情况下，按其功能可分为进站信号机、出站信号机、防护信号机、调车信号机、复视信号机、阻档信号机、引导信号机等。

（1）进站信号机：防护车站和指示列车运行条件的信号机。

（2）出站信号机：防护发车进路及运行线路。

（3）防护信号机：防护敌对进路的列车相互冲突的信号机，通常设置在平面线路的交叉地点。

（4）调车信号机：保证机车、车辆在站内或停基地内从事转线、编组作业能够安全高效的进行。

（5）复示信号机：受地形、地物影响，主体信号机的显示达不到规定的显示距离时，调车、出站及发车信号机前应设置复示信号机，复示主体信号机的显示状况。

（6）阻档信号机：设置在线路尽头，不准车辆越过该信号机，防护线路终端。

（7）引导信号机：设置在进站信号机或接发车进路信号机机柱上。当主体信号机进行信号因故不能开放，显示一个红色灯光时，其可点亮一个月白色灯光或月白灯光闪光引导列车进站（场）。

2.3.2 行车标志

地铁运行中的行车有关标志分为线路标志和信号标志。它们是行车工作的一个重要组成部分，主要用来对列车运行时的驾驶以及运行设备的巡检、维修等指示相关目标、条件、操作要求。

（1）线路标志

表示建筑物及线路设备位置或状态的标志称为线路标志。通过各种线路标志可以使工作人员知道或明了线路情况，方便进行各种设备维修、检查，使列车操纵能够掌握和依据各种标志指示的条件与要求驾驶列车，达到运行安全和规范行车的目的。与

行车直接有关的线路标志主要有以下几种：

A、百米标：表示正线距离里程计算起点每一百米的长度，以百米为单位。

B、公里标：表示地铁线路从起点开始计算的连续里程标志，以公里为单位。

C、曲线标：曲线起点和曲线终点标志的简称。设在曲线中点处，标志上标明了曲线中心里程、半径大小、圆曲线及缓和曲线长度、超高、加宽等有关数据。

D、圆曲线及缓和曲线始终点标：设在直线、曲线、缓和曲线三者相互联系的节点处或开始与终止处，标明所向方向为直线、圆曲线、缓和曲线。缓和曲线是指线路上直线和圆曲线相接处为减少振动而设置的一段半径渐变的曲线，它起点没有弯度，然后逐渐变弯，弯度加大、半径减小与圆曲线半径相同时和圆曲线相接，这种曲线称缓和曲线。圆曲线是线路上的一段弧，它的弯曲程度用圆半径表示，即曲线半径，以“米”为单位。曲线半径越大弯度越缓和，曲线半径越小弯度越紧促。

E、坡度标：设在线路纵断面的变坡点处。它在正面与背面分别表示两边的坡度与坡段长度，箭头所指为上坡或下坡，箭尾数字表示坡度千分率，侧面标明变坡点位置。

F、桥梁标：表示桥梁位置（中心里程）的标志，一般设置在桥梁中心里程处或桥头端，上面标明桥梁编号及中心里程数。

2.3.3 信号标志

表示运行线路所在地点的情况和状态，指示行车人员依据标志的要求，及时、正确地进行相关作业与操作的标志称为信号标志。

与行车相关的信号标志主要有以下几种：

A、警冲标：在两条线路汇合处，为了防止停留在一线的车辆与邻线上的车辆发生侧面冲撞而设在两汇合线路之间间隔 4 米的中间的标志。股道之间间距不足 4 米时应设在两线路中心线最大间距的起点处。

B、站界标：是车站与区间的分界处的标志，主要用于车站管辖范围区界划分和列车运行时位置识别。

C、鸣笛标：要求司机鸣笛的标志。一般设在道口、桥梁、隧道口以及线路状况复杂地段的外方规定位置。

D、停车牌：指示列车停车位置的标志。通常用于车站站台规定的乘客上下车的停车地点以及列车折返时指示司机停车的地点，它固定设置在规定位置。

E、一度停车标：要求列车（机车）在该地点停车后进行确认线路、道岔以及进行相关操作后继续行驶的指示标志。

F 、车档表示器：设在线路尽头线车档上的表示器，便于司机以及调车员确认车档位置。隧道内显示红色灯光，地面线路昼间使用红色方牌、夜间使用红色

G、接触网终点标表示接触网已终止的标志，设在接触网终端，警告司机不准越过该标，防止脱弓。

H、预告标：通常设于非自动闭塞区段进站信号机外方，用以预告进站信号机位置距离的标志。在地铁运输中的基地试车线设置了类似的预告牌（警告牌）, 用于预告试车线尽头端距离。预告牌（警告牌）为直立白色长方形牌，三个为一组，牌上分别涂有三条、二条、一条黑色斜线，表示距尽头车档距离。立牌地点距尽头的距离由地铁管理部门依据实际情况制订。

I、引导接车地点标：指引导员引导接车时所站的位置的标志。引导员接车时原则上站在进站信号机外方或站界标处。如因地形、地物影响在上述地点显示手信号时不能保证列车在200 米以外确认时，引导地点应向区间延伸，在保证列车在200 米外方看清引导信号的地点设置引导员接车地点标。在信号标志中，有些标志具有警告意义和防护功能，运行列车必须在其标志的内方停车，不得越过或者相碰，一旦越过或者相碰将构成行车事故（事件），如警冲标、车档表示器、接触网终止标等，它们与行车信号显示有相同性质的含义。

2.4 视觉信号的意义

1.色灯信号机的显示方式和意义

色灯信号机是运行组织过程中最基本的信号设备，它通过固定装置上的各种光色的变化来表达电客车或其他车辆运行的条件，对列车、车辆的开行指示命令。

正线使用二种色灯信号机：防护信号机和阻档信号机，基地内设有调车信号用以指示基地的调车和转线等作业。

（1）防护信号机的信号显示

防护信号机是列车运行正线上对道岔以及运行进路进行防护而设置的信号，它对通过的列车或车辆显示信号。

它有以下四种状态的显示：

A、一个红色灯光：不准列车越过该架信号机

B、一个绿色灯光：表示前方进路道岔在直向位置，准许列车按规定速度越过该信号机

C、一个黄色灯光：表示前方进路道岔在侧向位置，准许列车按规定速度越过该信号机

D、一个红色灯光及一个黄色灯光：引导信号显示，准许列车在该信号机前方不停车知以不超过规定的速度越过该信号机，并准备随时停车。

（2）阻档信号机的显示意义

阻档信号机一般设置在线路的尽头线，用以指示列车的停车位置或者在停运检修期间指示检修作业位置，阻档列车（车辆）越过，确保安全。

A、尽头线定义：尽头线是指线路一端已经终止，无任何道岔连接，并设置安全车档，以防车辆溜出的线路。

B、显示状态：

一个红色灯光；不准列车（车辆）越过该架信号机。

对于如何在接近线路终端的作业，在安全运行规则中有具体的规定，包括运行速度和接近距离规定。

（3）站场调车信号机的显示意义

基地调车信号机是对基地内进行调车作业的列车（车辆）指示准许或禁止作业条件和要求的信号机。

A、显示状态

一个红色灯光：禁止越过该架信号机进行调车作业；

一个白色灯光：准许越过该架信号机进行调车作业。

B、关于调车信号的说明

（Ａ）调车信号机显示一个白色灯光一般是指该架信号机显示所指示的调车进路前方道岔在开通状态。它与调车作业所应该到达或需要的进路是有所区别的，也就是说调车信号机显示所指示的路径可能是作业需要的路径，也有可能是错误的路径，可能由于信号控制人员的失误操作使进路开通方向与调车作业的目的地或方向不一致，因此，在调车作业中参加调车作业的相关人员除看清信号显示外，还必须确认调车进路。

（Ｂ）调车信号机的显示表示前方进路情况，但是是否可以开始进行调车作业还必须有参加调车作业的调车指挥人的指示命令，因为调车作业还将受到多种因素的影响与制约。

2.5 手信号的显示方式和意义

１.手信号显示的作用与分类

( 1 )手信号基本作用

手信号是运行系统的重要的信号显示，在运行实践中经常要使用手信号来表示或传达相关的行车指示和命令，它与运行以及运行安全有着密切的联系。手信号是运行中普遍采用的一种视觉信号，它是用信号旗或信号灯及显示信号的人用手臂显示的信号，主要通过旗、灯、手臂的状态变化使接受信号的行车人员明确显示的意义并遵守执行。

手信号基本作用是机动的指挥列车运行和调车作业，对相关的行车事项进，行联络。

手信号显示的准许通行信号、停车信号、注意或减速信号、引导信号同固定信号机所显示的含义具有相同的作用。

( 2 ) 手信号的显示

Ａ、列车运行有关手信号

Ｃ、试验列车自动制动机的手信号显示方式：

a) 制动：

昼间——用拢起信号旗高举头上。

夜间——白色灯高举。

b) 缓解：

昼间——用拢起信号旗在下部左右摇动。

夜间——白色灯光在下部左右摇动。

c) 试验完了（或其他作业完成的显示）：

昼间——用拢起信号旗作圆形转动。

夜间——白色灯光作圆形转动。

手信号的显示原则与时机

（l）手信号的显示原则

手信号的显示原则是指在进行手信号显示时原则规定，也就是说在显示手信号时要遵循的制度和规范，否则信号显示将失去意义或者说是无效的。

Ａ、地面车站及基地内，昼间使用信号旗，夜间使用信号灯。

Ｂ、地下车站一律使用信号灯，按夜间规定办理

Ｃ、显示手信号时左手持红旗，右手持绿旗（扳道员右手持黄旗）。

（2）手信号显示时机

手信号的显示时机是指正确及时地掌握显示手信号的时间，即什么时候开始显示手信号，在什么时候收回所显示的手信号；时机的掌握对安全行车与提高行车效率有着直接密切的关系。如果过早显示将影响行车工作效率，易产生行车节奏被打乱现象。而太迟显示将不能够保证列车运行安全和失去显示要求所要达到的目的

A、显示通过、停车等信号时，部越过显示信号地点后方可收回。必须在看见列车灯光时开始显示，待列车头

B、显示发车信号必须在确认列车起动后方可收回。

C、显示引导信号要待列车越过显示地点后方可收回。

D、显示调车手信号须待司机回示后方可收回。

E、显示停车信号和临时停车信号须待列车或车辆停车后方可收回。

2.6 听觉信号

1.听觉信号使用标准

（1）用途

在行车工作中，各工种或作业相互之间优势不能通过口头、电信及视觉信号的方法取得联系，因此必须使用听觉信号进行相互的联络，维持工作的持续、效率、安全。

(2)标准

鸣示听觉信号时，定有以下三点内容：为防止混淆，应按音节长短及间隔的规定标准进行，其规

A、长声显示时间为三秒钟；短声显示时间为一秒钟；音响的间隔时间为一秒钟

B、如果需要重复鸣示时，每次（组）须间隔五秒以上。

C、在一般情况下隧道内取消列车、机车启动鸣笛和声响联络，如遇运行中危及行车安全以及人身安全的突发事件和特殊情况时除外。

D、地面车站、基地作业时应充分考虑居民区等情况，执行城市社会生活城市轨道交通有关规定。

2.听觉信号显示含义

（1）种类

地铁运输中常用的听觉信号有：通知注意信号、退行信号、警报信号、召集信号、紧急停车信号六种。

（2）显示方式及含义

A、音响信号：长声为3s，短声为1s，间隔为1s。重复鸣示时，须间隔5s以上。

B、客车、车组、工程车等列车的鸣示方式：

3 信号系统的基础

3.1 联锁的定义

我们把进路、道岔、信号三者之间相互制约、相互检查、相互依存的关系称为联锁或联锁关系。

在地铁运输中，为了确保列车运行安全和调车作业运行的安全，在运行的线路上通过相互制约的作用，使进路、道岔、信号机的信号显示建立一定的关系，用来保障行车安全，维持正常的运行秩序。

3.2 进路与道岔

A、进路

在车站、车场或规定停留地点的列车、车辆由一个地点到另一个地点运行中所经由的路径叫进路。进路可以分为列车进路和调车进路两种。

B、道岔

道岔是使列车、机车、车辆从一条线路转往到另一条线路的设备。

地铁系统使用的道岔一般分为单开道岔、复式交分道岔和交叉渡线道岔三类。目前城市轨道交通系统正线及列车折返线上基本采用9 ＃道岔，其侧向通过速度为30Km / h。基地车场内采用7 ＃道岔，侧向通过速度为25Km / h 。

列车、机车（车辆）侧向通过的速度，取决于道岔号数的大小。侧向通过速度高，号数要求大，侧向通过速度低，号数要求小。道岔由转辙部分，连接部分和辙叉部分组成。

(3)敌对进路概念

A、定义

所谓的敌对进路指在联锁范围内的固定进路，如果不能以道岔的位置分开敌对关系的都是敌对进路。

B、敌对进路的基本状态

一般情况下敌对进路状态规定为以下含义：

同一到发线上对向的列车进路与列车进路；

同一到发线上对向的列车进路与调车进路；

同一咽喉区内对向或顺向重叠的列车进路与调车进路；

同一咽喉区内对向重叠的列车进路与列车进路；

同一咽喉区内对向重叠的调车进路与调车进路；

同一咽喉区内对向重叠的列车进路与防护进路。

信号机放在侵限轨道电气绝缘处，禁止同时开通的进路。

3.联锁关系的基本条件

在联锁关系中，我们要了解以下几个关系：

(1)进路不对或敌对信号机没有关闭，有关信号机就不能开放。

(2)进路上的信号机一旦已经开放，显示进行信号，进路就被锁闭，进路上所有有关道岔就不能被扳动，敌对信号机就不能开放。

(3)当进路上有停留的列车（车辆）时，列车进路就无法开放，包括不能扳动道岔和开放防护信号机的进行信号。

(4)轨道电路的基本作用

所谓轨道电路是为了使列车、机车（车辆）的行动直接与车站或车场的信号设备发生联系，将一段轨道的钢轨作为导线，两端用绝缘节隔开（即在钢轨接头联接处用绝缘装置隔断），中间的轨缝用导线连接起来，一端送电，一端受电，这样构成的电路叫轨道电路。轨道电路有下列几个作用：

A、检查和监督股道是否占用，防止错误地办理进路，即防止向已经被机车车辆占用的线路上接车；

B、可以检查和监督道岔区段有无机车车辆通过，锁闭占用道岔区段的道岔，防止在机车车辆经过道岔时扳动道岔；

C、检查和监督轨道上的钢轨是否完好，当某一轨道电路区段的钢轨折断时，轨道继电器也将因无电而释放衔铁，防护这一段股道的信号机也就不能开放等；

D、传输不同的信息，使信号机根据所防护区段及前方邻近区段被占用情况的变

化而变换显示。

(5)联锁关系确立的目的

联锁关系实际上是一种技术保障的条件和措施，使用联锁的目的：是保证列车运行、调车作业的安全，提高运行的效率。联锁控制是利用继电器元件作为开关来远程控制相关进路的联动以及用先进电脑软件来自动控制、自动设制进路的联动关系。最终使运行能够遵循一定的规范和秩序，防止行车事故产生

3.3苏州地铁信号系统

正线的信号设备采用西门子公司ATC自动列车控制系统，主要包括SICAS微机连锁、LZB700列车自动防护，ATO列车自动驾驶等先进设备。二号线正线信号系统采用基于无线通线的移动闭塞信号系统（CBTC），包括南京十四所列车自动监控系统（MOCS ATS）、西门子计算机联锁（SICAS）、西门子自动列车控制系统（TRAINGUARD MTＡＴＰ／ＡＴＯ）三个子系统。

车辆段采用国内领先的铁科研TYJL-II型微机连锁和6502机电电气集中连锁。

西门子公司的ATC信号联锁设备主要由：

SICAS微机连锁子系统、ATP（列车自动防护子系统）、ATOA(列车自动驾驶子系统)、具备集中和本地操作能力的ATS（列车自动监督子系统）等组成；

室外设备中采用了西门子的S700K型电动转辙机和技术成熟的国产ZD6-D型电动转辙机、FTGS（遥控音频无绝缘）轨道电路等先进的设备。

3.4 车场线信号

车辆段采用成熟的6502电气集中联锁（1号线）和铁科研TYJL-II型微机联锁（2号线），室外设备采用技术成熟的国产ZD6-D型电动转辙机、50HZ相敏轨道电路。

联锁设备，用于保证站内行车和调车工作的安全和提高车站的通过能力。

闭塞设备，用于保证列车在区间内运行的安全和提高区间的通过能力。

在车站上，铺设有许多条线路，线路之间用道岔联结着。

4 信号控制系统在城市轨道交通中的应用

4.1 城市轨道交通中使用的信号系统

城市轨道交通信号的区间闭塞技术经过了漫长的发展过程，截止目前可以分为固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞三种方式。

⑴固定闭塞方式

固定闭塞方式属二十世纪八十年代技术水平，西屋公司、GRS公司分别用于北京地铁、上海地铁一号线的ATC系统均属此种类型。固定闭塞方式，采用传统的多信息音频轨道电路，按固定方式，根据线路情况、列车特性和固定的速度等级确定闭塞分区长度，列车以闭塞分区为最小行车间隔，且需设防护区段。其传输的信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，即该区段所规定的最大速度码或入口/出口

速度码。列车速度监控一般采用的是闭塞分区出口检查方式，当列车的出口速度大于本区段出口速度时，车载设备便对列车实施惩罚性制动，为保证列车运行的安全，这种滞后的速度检查方式必须要有一个完整的闭塞分区作为列车的安全保护距离，对于地铁的折返轨道来说，需要有较长的尾轨才能保证折返的能力和列车运行安全。系统的ATP采用阶梯式控制方式，对列车运行控制精度不高，降低列车运行舒适度、增加司机的劳动强度。限制了通过能力的进一步提高。固定闭塞分区的划分依赖于指定列车的性能，对线路上有不同性能的列车时，为保证安全，需按最严格条件设计，既影响运行效率也不适应今后列车类型变更。

⑵准移动闭塞方式的ATC系统

基于准移动闭塞的ATC系统是随着计算机技术尤其是单片机技术和数字信号处理技术的快速发展而发展起来的，具有90年代的世界先进水平，是目前广泛应用、成熟且先进的ATC系统。目前广州地铁一号线和二号线、上海地铁二号线均采用该种系统，南京地铁一号线、深圳地铁也已确定采用该种系统。

基于准移动闭塞式的ATC系统在国际上也已经发展得比较成熟，目前具代表性的有：美国USSI公司的ATC系统、德国SIEMENS公司的ATC系统、法国ALSTOM公司的ATC系统、英国WESTINGHOUSE公司的ATC系统以及日本HITACHI公司的ATC 系统。

准移动闭塞方式一般采用数字式音频无绝缘轨道电路（也有采用音频无绝缘轨道电路+感应电缆环线或计轴+感应电缆环线方式）作为列车占用检测和ATP信息传输媒介，具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。通过音频轨道电路的发送设备向车载设备提供目标速度、目标距离、线路状态（曲线半径、坡道等数据）等信息，系统的ATP采用速度/距离曲线的控制方式，提高了列车运行的平稳性，列车追踪运行最小安全间隔较固定闭塞短，对提高区间通过能力有利。这种ATC系统，列车仍以闭塞分区为最小行车安全间隔，但根据目标速度和目标距离随时调整列车的可行车距离，该种方式后续列车所知道的目标距离是距前车或目标地点所处轨道电路区段边界的距离，不是距前车的实际距离，因此，该种ATC系统相对于移动闭塞系统而言也称为准移动闭塞式的ATC系统。该系统是以数字信号技术为基础，仍用钢轨来作为列车地面信息的传送载体。在信号传输、信号处理过程中实现数字化操作，不但使信息量加大，而且抗干扰能力增强，车载设备还可以实现列车的连续曲线速度控制。采用这种方式构成的ATC系统，地面轨道电路可以向列车传递足够用于列车连续曲线速度控制的信息（包括目标速度、目标距离、线路状态、线路允许速度、轨道电路标号及长度等），列车控制曲线如图所示。这种方式可以减少阶梯式控制的安全保护距离对列车运行间隔时间的影响，提高了列车控制的精度，并提高了行车效率。连续曲线速度控制的运用使得司机在驾驶中也比较轻松，不需要进行频繁的制动、牵引，可以达到较好的节能效果，乘客的乘坐舒适度也可得到相应提高。这种ATC系统，列

车追踪运行的最小安全间隔的最大值为安全保护距离加一个闭塞分区长度；列车的最小正常追踪运行间隔为安全保护距离加一个闭塞分区长度再加最高允许速度下使用常用制动直至停车的制动距离。该种方式后续列车所知道的目标距离是距前车或目标地点所处轨道电路区段边界的距离，不是距前车尾部的实际距离，因此，根据目标速度和目标距离随时调整的列车可行车距离是“跳跃式”的，即在列车尾部依次出清各电气绝缘节时“跳跃式”跟随。因此，列车的追踪间隔和列车控制精度除取决于线路特性、停站时分、车辆参数外还与ATP/ATO系统及轨道电路的特性密切相关，如轨道电路的最大和最小长度、传输信息量的内容及大小、轨道电路分界点的位置等

⑶移动闭塞方式移动闭塞方式不依靠轨道电路，而是采用交叉感应电缆、漏缆、裂缝波导管或扩频电台等通信方式实现车地、地车间双向实时的数据传输来检测列车位置，使地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息和列车运行其它信息，并据此计算出每一列车的运行限制速度，并动态更新，发送给列车，列车根据接收到的运行限制速度和自身的运行状态计算出列车运行的速度/距离曲线，车载设备保证列车在该曲线下运行。因此，在保证安全的前提下，能最大程度的提高通过能力。由于没有预先设置的闭塞分区，不以固定闭塞分区为列车追踪的最小单元。因此，列车追踪运行的最小安全间隔为安全保护距离；列车的最小正常追踪运行间隔为安全保护距离加最高允许速度下使用常用制动直至停车的制动距离。该种方式后续列车所知道的目标距离是距前车尾部的实际距离，其列车控制曲线如图所示。因此，根据目标速度和目标距离随时调整的列车可行车距离是“连续式”的，不向准移动闭塞系统的“跳跃式”。因此，列车的追踪间隔和列车控制精度只取决于线路特性、停站时分、车辆参数，使得系统较准移动闭塞系统具有较大的运用灵活性和较小的行车间隔。Z 采用通信技术的移动闭塞系统已处于实用阶段，其中利用交叉感应电缆方式的移动闭塞系统已有较成熟的使用经验，采用无线扩频电台、裂缝波导管等方式的移动闭塞也有工程实例。基于移动闭塞式的ATC系统除ALCATEL公司的系统外，其它公司的系统也逐步发展得比较成熟，有些正在发展之中，目前最具代表性的有：加拿大ALCATEL公司基于交叉感应电缆的ATC系统、美国GE公司基于无线通信的ATC系统、法国ALSTOM公司基于裂缝波导的ATC系统以及德国SIEMENS公司基于环线的ATC系统。

基于移动闭塞式的ATC系统在国内已经开始逐步投入应用。在国际上除基于地面交叉感应电缆的ATC系统有较多的实际运用经验外，基于其它通信方式的ATC系统刚刚开始推广应用，但随着技术的发展，基于移动闭塞的ATC系统将会得到很大的发展。

4.2 城市轨道交通移动闭塞信号系统的通信实现方式

1、基于“通信”的移动闭塞信号系统车地通信的主要方式：

(1)感应环方式；

(2)波导方式；

(3)无无线或无线扩频方式；

(4)漏缆方式。

2、缩写释义

ISMC-系统管理中心；

IVCC -车辆控制中心；

ISTC -车站控制器系统；

IVOBC -车载控制器系统；

ITOD -司机显示盘。

4.3 信号控制方式及列车运行模式信号控制方式

三级控制：中央控制(ATS)、降级控制(RTU)、现场控制(LOW)、列车运行模式（共5种模式）。ATO模式：列车自动驾驶模式。AR模式：列车自动折返模式(DTRO)。SM模式：ATP监督下的人工驾驶模式。RM模式：限速人工驾驶模式。URM模式：非限速人工驾驶模式。

停车库内及东教站联络线（交接线）入口处调车信号机为红色、白色灯光显示，其他调车信号机为监色、白色灯光显示。红色、蓝色灯光表示禁止越过，白色灯光表示允许调车。

4.3.1 ATP列车自动保护系统

1.ATP的含义

ATP: Automatic Train Protection列车自动保护系统。

2.ATP系统的组成

ATP设备分为车载设备和轨旁设备。

ATP车载设备由ATP车载单元、ATP天线和速度脉冲发生器等组成。

ATP轨旁设备土耍包括：FTGS轨道电路、ATP定位环线轨旁单和必要的通信线路。

3.ATP系统功能

ATP系统负责全部的列车运行保护。

ATP系统主要完成以下功能：

1保持列车追踪运行的安全间隔；2列车运行速度监控，防止列车超速运行；3实现安全连锁联锁；4安全区段和停车点的保护；5限速监控；6列车无人驾驶折返的监控；7紧急制动；8运行方向的监督；9停车状态的监督

4.3.2 ATO列车自动驾驶系统

l.ATO的含义

ATO, Automatic Train Operation列车自动驾驶系统。

2.ATO系统的组成

ATO设备分为车载设备和轨旁设备。

ATO系统的车载设备由ATO车载单元、PTI车载设备、MMI人机接口等组成。

ATO系统的轨旁设备主要札PTI多临转换轨旁币儿和环线组成。

3.ATO系统功能

ATO系统根据ATP系统提供的运行信息和ATS系统提供的运行调整命令，对列车运行进行自动、实时控制。

ATO系统具体有以下功能：

列车运行工况的选择。

实现列车定点停车。

车——地通信。

车门开闭控制。

实现无人驾驶折返。

为列车自动广播系统提供信息；

在中央ATS设备故障时与RTU及ATP系统地而设备配合实现自动排列进路。4.3.3 4.3.3 ATS列车自动监控系统

1 ATS的含义

ATS: Automatic Train Supervision列车自动监控系统。

2 ATS系统的组成

ATS系统设备有控制中心设备、车站设备和车辆段设备组成。

3.ATS系统功能

ATS系统存ATP、ATO系统的支持下完成对列车运行的自动监控。

ATS系统的主要功能如下：

时刻表编辑。

列车运行监督及管理。

列车自动调整。

完成进路自动设置。

控制列车自动运行。

远程终端单元功能( RTU)。

4.3.4 SICAS微机联锁系统

1、SICAS的含义

SICAS, SIEMENS Computer Aided

两门子计算机辅助信号系统

2、SICAS的够成

SICAS联锁系统由SICAS联锁计算机、STEKOP计算机、DSTT现场接口模块和LOW工作站组成。