6 城市轨道交通通信系统
简述轨道交通通信系统的特点
简述轨道交通通信系统的特点轨道交通通信系统是指应用于城市轨道交通领域的通信系统，它具有以下特点：1. 实时性高：轨道交通通信系统要求实时传输大量的数据信息，包括车辆位置、速度、运行状态等，以便实现对列车的监控和控制。
因此，系统需要具备高速、可靠的数据传输能力，确保信息的及时性和准确性。
2. 数据量大：随着城市轨道交通的发展，轨道交通通信系统需要处理的数据量也越来越大。
例如，一个城市的地铁系统可能有几十条线路，每条线路上都有多个车站和列车，每个车站和列车都需要传输大量的数据信息。
因此，系统需要具备高效的数据处理和传输能力。
3. 多样化的数据类型：轨道交通通信系统需要传输的数据类型多样化，包括文字、语音、图像等。
例如，系统需要传输列车的运行状态、乘客的安全信息、车站的广播信息等。
因此，系统需要支持多种数据传输方式，如文字信息的传输、语音信息的传输、图像信息的传输等。
4. 高可靠性：轨道交通通信系统是城市轨道交通运营的重要组成部分，必须具备高可靠性。
一旦发生通信故障，可能会导致列车运行异常、乘客安全受到威胁等严重后果。
因此，系统需要具备故障自动检测、故障自动恢复等功能，确保系统的稳定运行。
5. 安全性高：轨道交通通信系统需要传输的数据涉及到列车运行和乘客安全等重要信息，因此安全性非常重要。
系统需要采用加密技术保护数据的安全性，防止数据被非法获取和篡改。
同时，系统还需要具备防止恶意攻击的能力，确保通信的安全性。
6. 可扩展性强：随着城市轨道交通的发展，轨道交通通信系统需要不断地进行升级和扩展。
例如，随着新线路的开通和乘客数量的增加，系统需要支持更多的车站和列车，处理更多的数据信息。
因此，系统需要具备良好的可扩展性，方便系统的升级和扩展。
7. 低时延：轨道交通通信系统需要实时传输数据，因此对时延要求非常高。
例如，列车的位置信息需要及时传输到控制中心，以便实时监控列车的运行状态。
因此，系统需要具备低时延的特点，确保数据的及时传输。
城市轨道交通通信与信号系统
城市轨道交通通信与信号系统一、城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统一般由传输系统、公务电话系统、专用有线调度系统、无线列车调度系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、乘客信息系统、不间断电源（uninterrupted power supply，UPS）系统等子系统组成，构成传送话音、数据和图像等各种信息的综合业务通信网。
1、传输系统传输系统是整个通信网络的纽带，它为各通信子系统及电力系统、信号系统、自动售检票（automatic fare collection，AFC）系统、消防报警系统、办公网络等提供传输通道，将各车站、车辆段、停车场的设备与控制中心的设备连接起来。
传输系统一般用光纤连接，构成双环路拓扑结构网络。
2、公务电话系统公务电话系统为城市轨道交通运营提供办公电话、传真等业务，同时在控制中心、车站、车辆段、停车场等也设置公务电话，它既可作为办公电话使用，也可作为专用有线调度电话的备用设备，一旦有线调度电话出现故障，可临时应急使用。
3、专用有线调度系统专用有线调度系统是为行车指挥、维修、抢险等设置的专用通信系统。
4.、无线列车调度系统无线列车调度系统主要是用于固定人员（调度员、值班员）与流动人员（司机、维修人员、列检人员等）之间的通话。
5、闭路电视监控系统闭路电视监控系统是城市轨道交通运营管理及保证运输安全的重要手段，它为控制中心的调度员、各车站值班员、公安值班人员等提供列车运行、乘客疏导、防灾救火、事件突发等情况下的现场视频信息。
6、广播系统广播系统在为乘客提供列车到发时间和安全提示信息的同时，还能在发生紧急情况或突发事件时为乘客提供疏散信息。
7、时钟系统时钟系统主要用于为行车组织提供统一的标准时间，并向其他系统提供标准时间信号。
8、乘客信息系统乘客信息系统的主要功能是为乘客提供关于行车时刻表、安全提示、视频等方面的文字或多媒体视频信息。
9、不间断电源系统UPS系统主要为其他通信子系统提供稳定的电源，当市电或UPS主机发生故障时，通过电池组为设备供电，保证通信设备的正常运行。
城市轨道交通通信信号系统资料
地铁基础知识
无绝缘轨道电路示意（1）
地铁基础知识
无绝缘轨道电路示意（2）
地铁基础知识
无绝缘轨道电路示意（3）
地铁基础知识
无绝缘轨道电路示意（4）
轨道电路中再并联一个同样的电路则可以在这个
电路中产生振荡信号，这就是接收端。
地铁基础知识
无绝缘轨道电路
列车进入则产生短路（车轴短路），振荡
地铁基础知识
6-1 联锁定义
联锁——是指为保证行车安全，而将轨道
交通线路中的所有信号机、轨道电路及道 岔等相对独立的信号设备构成一种相互制 约、互为控制的连带环扣关系，即“联锁” 关系。
地铁基础知识
地铁基础知识
地铁基础知识
6-3 微机联锁
利用微型电子计算机对车站值班员操作命
令及现场设备表示信息进行逻辑计算，以 实现对信号机、轨道电路及道岔转辙机等 设备进行集中控制的车站联锁设备。
地铁基础知识
5-2 轨道电路
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。 轨道电路的出现，代表铁路自动信号的诞 生。
地铁基础知识
没有列车进入的轨道电路
地铁基础知识
列车进入后的轨道电路
地铁基础知识
5-3 半自动闭塞
人工开启信号，列车经过时自动关闭信号的闭塞
信号消失，发出另一种信号。 在相连的轨道电路中，使用不同的信号加 以区分，可以不相互干扰。 可以区分不同的轨道交通线路区段，进而 将控制信息通过轨道电路送到机车上。
地铁基础知识
无绝缘轨道电路的应用
地铁基础知识
地铁基础知识
6、联锁的概念
联锁的概念是在线路中引进了道岔，线路平面由
城市轨道交通通信信号系统
上海地铁采用的ATC制式 共有五种制式
不同的ATC系统向列车传送的控制信号
上海地铁一号线建于80年代末，当时模拟技术占主导地位，选用了基于模拟音频无绝缘轨道电路的ATC系统，其信息量小且是不连续的。 上海地铁二号线建设时，数字技术走向成熟应用阶段，选择了基于数字编码轨道电路的ATC系统，控制中心向列车连续发送“目标速度”。 上海地铁三号线的ATC系统，向列车传送的信息内容是“进路地图”的“目标距离”，由车载计算机自己决定运行速度。 由于其运量及其车辆性能等原因，上海地铁五号线采用点式ATC系统。
01
02
7-1 城市轨道交通ATC系统的特点
传统信号系统是通过设置在地面的色灯信号机来传递不同的行车命令，这种制式基本上是依赖司机进行速度控制和调整，依靠司机保证行车安全。
ATC系统将机车信号作为主体信号，传递给列车的信号是具体的速度或距离信息，列车按调度人员设置的时刻表，实现自动运行、自动折返、自动调整停站时分，以及运用程序定位实现列车在车站的停车控制。
城市轨道交通信号系统
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、轨道交通信号的作用
确保列车运行的安全，防止追尾和冲突。
提高运行效率。
实现列车运行的自动化。
轨道交通信号的作用
STEP1
STEP2
STEP3
与轨道交通其他设施、系统一样，信号系统也沿用铁路的概念、设施和手段。
城市轨道交通线路短、站间距小、运营密度大、运营线路条件差（隧道、弯道多），不能完全套用铁路信号的概念、设施和手段。
它给行车调度人员显示全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运行图时及时做出反应（提出调整建议或者自动修整运行图）。
城市轨道交通通信系统—视频监控系统
1.视频监控系统构成
视频监控子系统主要由视频均衡放大器、视频分配器、视频分割器、画面 合成器、视频矩阵、数字硬盘录像机、摄像机等组成。
视频监控系统组成
监控摄像头车站监视中心监视八、视频监控系统
视频监控系统
• 视频监控系统，简称CCTV系统； • 提供实时监控和事后察看两种监控方式； • 采用两级监视方式，即车站一级监视和中心一级监视； • 目的是确保车站、乘客安全和合理进行客流组织。
视频监控系统
• 为车站值班员提供对车站的站厅、站台等主要区域进行监视； • 为列车司机提供对相应站台的旅客上、下车等情况进行监视； • 为中心调度员提供对各车站的集中监视； • 三方监视员是相互独立的，其中车站值班员、中心调度员具有人工和自动
城市轨道交通通信信号系统—信号设备
6.3.2 轨道电路
• 轨道电路是以轨道线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘或是电气绝缘，并接上送 电和受电设备构成的电路。
6.3.3 计轴器
• 计轴器是用于完成计算车辆进出区段的轮轴数、监督列车占用轨道区段状况的一种技术设 备，它不受轨道线路、道床状况的影响。
6.3.4 查询应答器
查询应答器是采用电磁感应原理构成的 高速点式数据采集/传输设备，用于实现城 市轨道交通地面与列车间相互通信。
固定信号是将信号机固定在一个位置 上，用颜色的变化显示信号指示列车运行。
固定信号机设置原则： ① 城市轨道交通采用右行车制，地面 信号机设于列车运行方向的右侧，地下隧 道中的信号机一般装在隧道壁上； ② 特殊情况下，固定信号机可设于列 车运行方向的左侧或3.1 信号及其显示设备
6.3.2 轨道电路
轨道电路的安全可靠性直接影响行车安全和运输效率。 1、轨道电路的作用
①监督列车占用线路的情况，利用轨道电路可反映该段线路是 否空闲，为开放信号、建立进路或构成闭塞提供依据;
6.3.2 轨道电路
轨道电路的安全可靠性直接影响行车安全和运输效率。
1、轨道电路的作用
②传递列车信息，例如音频数字编码轨道电路中传送的行车信息， 为ATC 系统直接提供控制列车运行所需要的前行列车位置、运行 前方信号机状态和线路条件等有关信息，以决定本次列车运行的 目标速度，控制列车在当前运行速度下是否停车或减速。
6.3.1 信号及其显示设备
• 城市轨道交通列车在各自轨道上的行驶必须遵从一定的信号指挥。为了保证列车行驶安全， 提高运输效率，设有多种信号来指挥列车的行车作业。城市轨道交通的信号主要有固定信 号、车载信号、轨旁指示标志和手信号等。
固定信号
城市轨道交通通信系统培训资料
城市轨道交通通信系统第一章城市轨道交通通信系统综述城市轨道交通（简称城轨）通信系统是指挥列车运行、公务联络和传递各种信息的重要手段，是保证列车安全、快速、高效运行不可缺少的综合通信系统。
城轨通信系统主要包括：传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线集群通信系统、闭路电视监控系统（CCTV）、有线广播系统（PA）、时钟系统、电源及接地系统、乘客导乘信息系统（PIS）、办公室自动化（OA）等子系统。
通信系统的服务范围涵盖了控制中心、车站、车辆段、停车场、地面线路、高架线路、地下隧道与列车。
第一节城轨通信概述一、城轨通信系统的作用首先，城轨通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和时标（标准时间）信号。
此外，通信系统是城轨交通内部公务联络的主要通道，使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系，以提高整个系统的运行效率。
当然，通信系统也是城轨交通内、外联系的通道。
城轨通信系统在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下，是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。
城市轨道交通越是在发生事故、灾害或恐怖活动时，越是需要通信联系，但若在常规通信系统之外再设置一套防灾救护通信系统，势必要增加投资，而且长期不使用的设备亦难以保持良好的运行状态。
所以，在正常情况下，通信系统能为运营管理、指挥、监控等提供通信联络的手段，为乘客提供周密的服务；在突发灾害、事故或恐怖活动的情况下，能够集中通信资源，保证有足够的容量以满足应急处理、抢险救灾的特殊通信需求。
二、城市轨道交通对通信系统的要求城市轨道交通对通信系统的要求是能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。
（1）对于行车组织，通信系统应能保证将各站的客流情况、工作状况、线路上各列车运行状况等信息准确、迅速地传输到控制中心。
同时，将控制中心发布的调度指挥命令与控制信号及时、可靠地传送至各个车站及行进中的列车上。
（2）对于城轨运行的组织管理，通信系统应能保证各部门之间、上下级之间保持畅通、有效、可靠的信息交流与联系。
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
城市轨道交通通信信号系统—ATC系统
ATC系统是城市轨道交通信号系统最重要的组成部分，它实现以下功能： （1）行车指挥和列车运行自动化； （2）最大限度地保证列车运行安全； （3）提高运输效率； （4）减轻运营人员的劳动强度； （5）发挥城市轨道交通的通过能力。
• ATC系统主要包括中央设备、 地面设备、车载设备三部分。
思考题
ATP系统用于列车运行速度监督、列车运行超速防护，是保 证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运 行的设备。
ATP系统的主要作用：
（1）对列车运行进行超速防护 （2）实现列车位置检测 （3）保证列车间的安全间隔 （4）故障报警、降级提示 （5）列车参数、线路参数的输入 （6）与ATS、ATO系统进行信息交互 （7）停车点防护和列车车门控制。
专业术语
• OCC：operating control center，控制中心 • 对全线列车运行、电力供应、车站设备运行、防灾报警、环境监
控、票务管理及乘客服务等地铁运营全程进行调度、指挥和监控 的中心。
专业术语
是英文Positive Train Identification的缩写, 即列车定位识别 • 该系统主要由车载和轨旁两部分组成, 实现列车-地面的信息单向
传输。 • 运行过程中，每辆列车唯一的列车编号通过PTI传输到地面设备。
专业术语
• 惰行模式就是利用车辆自身的惯性进行滑行,是一种有效节约能 源的运行模式,
练习1：下列各项与ＡＴO、ＡＴP、ＡＴS有对应关系？
实现对列车运行的 ， 辅助行车调度人员对全线列 车运行进行管理。
01
用于实现“ ”，即用地面信息实现 对列车驱动、制动的控制 ，以及列车自动折返等。
OCC
思考题
• 1.实现列车位置检测的信号设备是什么？ • 2.如何保证列车间的安全间隔？
城市轨道交通通信系统ppt课件
传输系统
无线通信 专业电话 公务电话
系统
系统
系统
闭路电视 监视系统
广播系统
时钟系统
乘客信息 系统
通信电源 系统
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
传输系统
一号线传输系统是一个具有承载语音、数据及图像的多业务光纤传输 网络，他承载业务包括无线通信、公务电话、专用电话、视频监控系 统、广播、时钟、乘客信息、通信电源、信号系统、自动售检票系统、 综合监控系统、办公计算机网络等提供传输信息通道
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
无线手持台
轨道交通一号线无线系统由NOKIA公司提供的TWTRA数字集群系统 组成的一个有线、无线相结合的无线集群调度网络。它提供了控制中 心的行车调度员、环境调度员、公安值班员、维修调度员，对诸如正 线列车司机、运营车站人员、维修人员等无线用户分别实践无线通信， 车场调度员对车辆段列车司机和段内的无线用户实施无线通信，以及 相应的无线用户之间必要的无线通信，同时还提供相应的呼叫、广播、 录音、存储、显示、检测要求和优先权等。
通信故障的应急处理
中心无线调度台故障 无线系统故障应急处理
车站无线调度台故障
专用调度系统故障
中心无线调度台故障 车站无线调度台故障
广播系统故障应急处理
中心播音控制盒故障 车站播音控制盒故障
视频监控系统故障应急处理
中心操作端及显示器故障 车站监视器故障
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值