城市軌道信號(hào)系統(tǒng).ppt

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第五節(jié)我國(guó)城市軌道交通技術(shù)的發(fā)展 一 初創(chuàng)階段1 信號(hào)項(xiàng)目復(fù)線自動(dòng)閉塞 機(jī)車信號(hào)和自動(dòng)停車 調(diào)度集中 列車自動(dòng)駕駛和繼電連鎖 2 信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備電氣集中 移頻自動(dòng)閉塞 機(jī)車信號(hào) 自動(dòng)停車 單軌條軌道電路 配套設(shè)備 信號(hào)電源屏 扼流變壓器 信號(hào)機(jī) 轉(zhuǎn)轍機(jī)等 調(diào)度集中成套設(shè)備 ATP ATO設(shè)備 一 初創(chuàng)階段 2 信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備不足 調(diào)度集中 自動(dòng)駕駛等由于工藝和質(zhì)量問題難于正常使用 旅客向?qū)到y(tǒng)只有有線廣播 沒和列車到發(fā)時(shí)刻連接 性能較差 1 自動(dòng)閉塞軌道電路 移頻軌道電路顯示方式 紅 紅 黃 綠雙紅燈帶三顯示方式行車間隔 設(shè)計(jì)90s信息種類 7種 一 初創(chuàng)階段 2 信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備 2 調(diào)度集中 CTC 北京地鐵一期全線 古城車輛段 3 列車自動(dòng)駕駛 ATO 主要設(shè)備 地面信息接收子系統(tǒng) 雙通道測(cè)試子系統(tǒng) 控制邏輯和比較子系統(tǒng) 輪徑補(bǔ)償子系統(tǒng) 定點(diǎn)停車控制曲線發(fā)生子系統(tǒng) 地面?zhèn)鞲衅髯酉到y(tǒng) 與車輛接口系統(tǒng) 應(yīng)用器件 磁放大器 晶體管 小規(guī)模集成電路 函數(shù)發(fā)生器 4 繼電連鎖車站 非定型繼電連鎖車輛段 6502電氣集中連鎖 二 過(guò)渡階段 1 早期自主開發(fā)的行車指揮與列車運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)1971年 開建二期環(huán)線 要求采用ATC行車指揮自動(dòng)化ATS 控制計(jì)算機(jī)子系統(tǒng) 調(diào)度集中子系統(tǒng)列車運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng) ATP ATO一體化1986年 研制機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)2 北京地鐵環(huán)線調(diào)度集中技術(shù)改造1990年 設(shè)置環(huán)線調(diào)度集中 研制 微機(jī)調(diào)度集中系統(tǒng) 1993年 開通結(jié)構(gòu) 控制中心由一主多從的分布式微機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成主機(jī) 雙機(jī)待機(jī)方式車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 主 從熱備方式進(jìn)路控制 兩級(jí) 二 過(guò)渡階段 2 北京地鐵環(huán)線調(diào)度集中技術(shù)改造主要功能 輔助行車調(diào)度員調(diào)整運(yùn)行計(jì)劃計(jì)劃運(yùn)行圖和實(shí)跡運(yùn)行圖的顯示及打印顯示全線線路和設(shè)備狀況車次追蹤與顯示故障報(bào)警和檢測(cè)調(diào)度操作自動(dòng)記錄系統(tǒng)自檢在線機(jī)故障自動(dòng)復(fù)零啟動(dòng) 二 過(guò)渡階段 3 新型ATP車載子系統(tǒng)的研制與生產(chǎn) 1 研發(fā)過(guò)程 2 LCF 100DT型ATP車載設(shè)備的主要功能防止列車超速運(yùn)行機(jī)車信號(hào)出現(xiàn) 黃 紅 顯示 ATP車載子系統(tǒng)報(bào)警3s 以全常用制動(dòng)使列車停于第1紅燈區(qū)前方 機(jī)車信號(hào)顯示允許信號(hào)后 列車緩解啟動(dòng) 機(jī)車信號(hào)顯示紅燈時(shí) ATP車載子系統(tǒng)立即實(shí)施緊急制動(dòng) 使列車停車 機(jī)車信號(hào)顯示白燈時(shí) 報(bào)警5s 若司機(jī)沒有按壓確認(rèn)按鈕 ATP設(shè)備采取全常用制動(dòng) 司機(jī)及時(shí)進(jìn)行了確認(rèn) ATP車載子系統(tǒng)將停止工作 由司機(jī)小心駕駛列車回車輛段 ATP車載子系統(tǒng)將記錄各次緊急制動(dòng)及發(fā)生的時(shí)間 二 過(guò)渡階段 3 新型ATP車載子系統(tǒng)的研制與生產(chǎn) 3 ATP車載設(shè)備的主要技術(shù)特點(diǎn) 車載計(jì)算機(jī)采用微機(jī)系統(tǒng) 按雙機(jī)雙工方式工作控制方式為階梯式信息接收裝置采用數(shù)字化通用型設(shè)備 適用于接收各種軌道電路信息 采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù) 測(cè)速采用獨(dú)立雙通道 2套速度傳感器安裝在不同轉(zhuǎn)向架的2個(gè)軸上 按高速值優(yōu)先錄取 為防止列車非正常后退 列車退行距離大于3M或退行時(shí)間大于5s時(shí)采取緊急制動(dòng) 二 過(guò)渡階段 4 國(guó)際先進(jìn)信號(hào)系統(tǒng)的引進(jìn) 1 北京地鐵1號(hào)線和復(fù)8線1號(hào)線 1989年 引進(jìn)英國(guó)西屋公司的ATC系統(tǒng) FS2500型軌道電路 聯(lián)鎖采用國(guó)產(chǎn)6502電氣集中系統(tǒng) 采用國(guó)產(chǎn)的信號(hào)機(jī) 轉(zhuǎn)轍機(jī)和車輛段軌道電路 復(fù)8線 采用英國(guó)西屋公司的ATC系統(tǒng) 配套國(guó)產(chǎn)的繼電連鎖設(shè)備 車站計(jì)算機(jī)連鎖設(shè)備和信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備 二 過(guò)渡階段 4 國(guó)際先進(jìn)信號(hào)系統(tǒng)的引進(jìn) 2 上海地鐵1號(hào)線1989年 引進(jìn)阿爾斯通美國(guó)公司 原美國(guó)GRS公司 AuTC系統(tǒng) 無(wú)絕緣軌道電路 數(shù)字調(diào)幅方式 8種不同調(diào)制碼率 階梯式速度控制方式 追蹤間隔2min 正線道岔連鎖區(qū)域和車輛段采用國(guó)產(chǎn)6502電氣集中 3 引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)信號(hào)系統(tǒng)的成效無(wú)絕緣軌道電路雙套智能型ATP車載裝置小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度列車運(yùn)行及排列進(jìn)路列車自動(dòng)駕駛 三 發(fā)展階段 1 信號(hào)設(shè)備大規(guī)模引進(jìn)舉例 上海地鐵2號(hào)線 天津?yàn)I海輕軌 引進(jìn)美國(guó)US S公司ATC 包括ATP ATO ATS AF 904數(shù)字軌道電路 追蹤間隔100s 按8節(jié)編組設(shè)計(jì) 上海軌道交通3號(hào)線 采用法國(guó)阿爾斯通公司的ATC系統(tǒng) DTC921型無(wú)絕緣數(shù)字軌道電路 8種載頻傳輸信息 采用ASCV計(jì)算機(jī)連鎖等 上海軌道交通3號(hào)線 引進(jìn)德國(guó)西門子公司設(shè)備 FTGS音頻軌道電路 SIMIS計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)等 三 發(fā)展階段 1 信號(hào)設(shè)備大規(guī)模引進(jìn)舉例 廣州地鐵1號(hào)線 廣州地鐵2號(hào)線 深圳地鐵1號(hào)線 南京地鐵1號(hào)線 引進(jìn)德國(guó)西門子公司ATC系統(tǒng) FIGS數(shù)字軌道電路 SICAS計(jì)算機(jī)連鎖等 重慶單軌較新線 采用跨坐式單軌交通方式 引進(jìn)日本單軌條交通ATP TD系統(tǒng)等 武漢輕軌 廣州地鐵3號(hào)線 引進(jìn)加拿大阿爾卡特公司的ATC系統(tǒng) 采用移動(dòng)閉塞方式等 三 發(fā)展階段 2 引進(jìn)信號(hào)設(shè)備的特點(diǎn) 1 采用報(bào)文式數(shù)字軌道電路 可向車載設(shè)備傳送更多信息 2 可構(gòu)成準(zhǔn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞 3 ATS采用微機(jī)及其網(wǎng)絡(luò) 任務(wù)按工作站分配 局域網(wǎng)為高速以太網(wǎng) 信息出入均經(jīng)多位CRC校核 確保整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性 4 由于電源質(zhì)量 道岔結(jié)構(gòu) 軌道施工工藝的問題 ATC應(yīng)用效果不如國(guó)外 三 發(fā)展階段 3 引進(jìn)帶來(lái)的問題造價(jià)高 花費(fèi)大量資金用于設(shè)備的維修和更新 受制于人 難以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 返修渠道不暢 維修成本太大 備品 備件得不到保障制式混雜給路網(wǎng)的擴(kuò)展 管理帶來(lái)極大的困難 4 目前的狀況自1999年推行國(guó)產(chǎn)化政策 國(guó)外供貨商紛紛與本地廠家聯(lián)手 出現(xiàn)了中外廠商合資或合作的局面 但大多為低端產(chǎn)品 未涉及核心技術(shù) 特別是軟件 我國(guó)短期內(nèi)無(wú)法全面掌握并生產(chǎn)ATC系統(tǒng)設(shè)備 信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備仍會(huì)繼續(xù)引進(jìn) 第六節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 一 城市軌道交通信號(hào)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1 故障 安全技術(shù)的發(fā)展核心設(shè)備 2取2 2x2取2 3取2 等同步方式 軟同步 硬同步2 高水平的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的安全性滿足了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求縮短了新產(chǎn)品的開發(fā)周期3 DSP技術(shù)的應(yīng)用 一 城市軌道交通信號(hào)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 1 網(wǎng)絡(luò)化 2 信息化 3 智能化5 通信技術(shù)與控制技術(shù)結(jié)合 3C 技術(shù)的應(yīng)用 代替軌道電路 構(gòu)成新型列控系統(tǒng)CBTC系統(tǒng)的基本特點(diǎn) 列車與地面之間有各種類型的無(wú)線雙向通信保留閉塞分區(qū)的概念 一 城市軌道交通信號(hào)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 6 通信信號(hào)一體化7 安全性與可靠性分析理論的廣泛應(yīng)用IEC61508 安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)要求 功能性可靠性和可維護(hù)性安全功能和及相關(guān)硬 軟件安全完整性等級(jí)效率性可用性輕便型 一 城市軌道交通信號(hào)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 8 信號(hào)系統(tǒng)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化包括 技術(shù)規(guī)范和安全規(guī)范優(yōu)勢(shì) 新產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用低新產(chǎn)品可與老產(chǎn)品兼容實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互通和互聯(lián)公開規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 開放市場(chǎng) 促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng) 降低成本 以獲取最佳產(chǎn)品和最優(yōu)價(jià)格 二 代表技術(shù)發(fā)展方向的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng) 1 基于通信的列車控制系統(tǒng)CBTC代表世界上列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)已開通 香港機(jī)場(chǎng)線 武漢輕軌1號(hào)線建設(shè)中 上海地鐵8號(hào)線 廣州地鐵3 6號(hào)線等2 CBTC的優(yōu)勢(shì) 1 列車與軌旁設(shè)備實(shí)時(shí)雙向通信 信息量大 2 減少軌旁設(shè)備 便于安裝維修 利于緊急狀態(tài)下利用線路作為人員的疏散通道 有利于降低運(yùn)營(yíng)成本 3 便于縮短列車編組 降低土建工程投資 實(shí)現(xiàn)列車雙向運(yùn)行而不增加地面設(shè)備 有利于線路故障或特殊需要時(shí)的反向運(yùn)行控制 二 代表技術(shù)發(fā)展方向的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng) 2 CBTC的優(yōu)勢(shì) 4 適用各種類型 車速的列車 克服了準(zhǔn)移動(dòng)和固定閉塞系統(tǒng)地對(duì)車信息跳變的缺點(diǎn) 提高了列車運(yùn)行的平穩(wěn)性 增加了乘客的舒適度 5 可實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制 優(yōu)化列車運(yùn)行統(tǒng)計(jì)處理 縮短列車運(yùn)行時(shí)分等多目標(biāo)控制 6 移動(dòng)閉塞系統(tǒng) 尤其是采用高速數(shù)據(jù)傳輸方式的系統(tǒng) 將帶來(lái)信息利用的增長(zhǎng)和功能的擴(kuò)展 有利于現(xiàn)代化水平的提高 7 確立 信號(hào)通過(guò)通信 的新理念 使列車與地面 軌旁 緊密結(jié)合 整體處理 改變以往車地相互隔離 以車為主的狀態(tài) 8 由于移動(dòng)閉塞系統(tǒng)具有很高的實(shí)時(shí)性和響應(yīng)性的要求 因此 其對(duì)系統(tǒng)的完整性要求高于其他制式的閉塞方式 系統(tǒng)地可靠性也應(yīng)具有更高要求 9 系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃院桶踩允窍到y(tǒng)關(guān)注的核心 尤其是利用自由空間波傳輸信息的基于無(wú)線的移動(dòng)閉塞系統(tǒng) 其可靠性和安全性的要求更高 第六節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) InnoTrans 柏林國(guó)際軌道交通展是世界上最大的軌道交通展會(huì) 每2年一次在德國(guó)柏林舉辦 第六節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 參展的中國(guó)企業(yè)共有15家 包括北車集團(tuán) 太原重工 今創(chuàng)集團(tuán) 深圳華為等等 第六節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 中國(guó)北車集團(tuán)的展位 第六節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 2011年6月28日 中國(guó)交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)在北京舉行新聞發(fā)布會(huì) 宣布 2011北京國(guó)際城市軌道交通建設(shè) 運(yùn)營(yíng)及裝備展覽會(huì) METROCHINA2011 將于2011年11月1日至4日在北京中國(guó)國(guó)際展覽中心舉行 第六節(jié)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 近年來(lái) 中國(guó)的城市軌道交通建設(shè)獲得了快速發(fā)展 截至2010年底 中國(guó)己有北京 上海 廣州 天津 重慶 南京 武漢 長(zhǎng)春 深圳 大連 成都 沈陽(yáng)12座城市 先后建成并開通運(yùn)營(yíng)了48條城市軌道交通線 運(yùn)營(yíng)里程1395公里 目前 中國(guó)內(nèi)地共有36座城市向國(guó)家主管部門上報(bào)了城市軌道交通建設(shè)發(fā)展規(guī)劃 其中有28座城市得到了國(guó)家批準(zhǔn) 在28座獲批城市中 計(jì)劃至2015年前后規(guī)劃建設(shè)96條軌道交通線路 建設(shè)線路總長(zhǎng)2500多公里 總投資超過(guò)1萬(wàn)億元 中國(guó)的城市軌道交通建設(shè)將迎來(lái)黃金發(fā)展期 將成為繼中國(guó)鐵路大規(guī)模投資后新的投資熱點(diǎn) 成為中國(guó) 十二五 期間基礎(chǔ)建設(shè)投資的熱點(diǎn)之一 復(fù)習(xí)題 3 1 我國(guó)城市軌道交通信號(hào)的發(fā)展大致經(jīng)歷了哪些階段 2 采用ATC系統(tǒng)后 取得了哪些效果 3 現(xiàn)代城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢(shì)是什么 依托哪些新技術(shù) 4 國(guó)際電工委員會(huì)制定的安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是什么