城市轨道交通信号检测技术.ppt

城市轨道交通信号检测技术城市轨道交通信号检测技术 轨道交通信号运营基础轨道交通信号运营基础轨道交通信号基础设备及原理轨道交通信号基础设备及原理1整理课件 城市轨道交通信号运营基础城市轨道交通信号运营基础 第一节第一节 轨道交通和轨道交通信号的作用轨道交通和轨道交通信号的作用 一一.轨道交通的作用和组成轨道交通的作用和组成 现代化的旅客运输方式有轨道交通、道路、航空、水运现代化的旅客运输方式有轨道交通、道路、航空、水运等。轨道交通主要是城市轨道交通和铁路。与其他运输方式等。轨道交通主要是城市轨道交通和铁路。与其他运输方式相比，轨道交通具有运量大、快速、安全、准时、低能耗等相比，轨道交通具有运量大、快速、安全、准时、低能耗等特点。特点。随着我国城市化进程的快速发展和以市场经济为主导的随着我国城市化进程的快速发展和以市场经济为主导的商务活动的日益频繁商务活动的日益频繁,城市交通矛盾逐渐严重，发展大容量环城市交通矛盾逐渐严重，发展大容量环保型、经济型的城市轨道交通，已成为解决大城市交通矛盾保型、经济型的城市轨道交通，已成为解决大城市交通矛盾的关键。国家产业技术政策明确指出的关键。国家产业技术政策明确指出:“在百万人以上在百万人以上城市城市,要优先发展以轨道交通为主的公共交通系统。要优先发展以轨道交通为主的公共交通系统。”目前目前我国我国100100万人口以上的城市已发展到万人口以上的城市已发展到4040余个，获得城市轨道建余个，获得城市轨道建设规划批复的城市已有设规划批复的城市已有1515个，总长达个，总长达14601460多公里；总投资规多公里；总投资规模约模约50005000亿元左右，规划在亿元左右，规划在10101515年，年，20202020年前建成年前建成。2整理课件 轨道交通的作用和组成轨道交通的作用和组成 还有一些城市的轨道交通规划正在规划编制还有一些城市的轨道交通规划正在规划编制中。近几年，我国对管理体制、投资方向、如何中。近几年，我国对管理体制、投资方向、如何降低工程造价、技术难题攻关以及设备国产化降低工程造价、技术难题攻关以及设备国产化方方面做了大量的研究，并取得了突破性进展。随着面做了大量的研究，并取得了突破性进展。随着城市轨道交通工程造价不断降低和建设资金筹措城市轨道交通工程造价不断降低和建设资金筹措能力的增强，大规模修建城市轨道交通的条件已能力的增强，大规模修建城市轨道交通的条件已经具备。经具备。城市轨道交通现已进入快速发展阶段城市轨道交通现已进入快速发展阶段，在把握机遇、快速发展的同时，更应重视政策的在把握机遇、快速发展的同时，更应重视政策的指导作用，因此，在可持续发展的战略指导下，指导作用，因此，在可持续发展的战略指导下，发展城市轨道交通具有重大的现实意义。发展城市轨道交通具有重大的现实意义。3整理课件 轨道交通的作用和组成轨道交通的作用和组成 轨道交通轨道交通运输设备，是完成运输设备，是完成轨道交通轨道交通运输任务的物运输任务的物质基础。它主要有下列几类技术设备组成：质基础。它主要有下列几类技术设备组成：线路和沿线的各种车站：线路和沿线的各种车站：线路是列车运行的基础线路是列车运行的基础，沿线的各种沿线的各种车站则是办理旅客运输的生产基地车站则是办理旅客运输的生产基地；而；而停停车场是列车、车辆集散和装备基地车场是列车、车辆集散和装备基地；城市轨道交通的；城市轨道交通的中间站，一般都不设置道岔，通称为中间站，一般都不设置道岔，通称为无岔站无岔站。而在线。而在线路两端的折返站，以及可以进行调车作业和中途折返路两端的折返站，以及可以进行调车作业和中途折返的中间站，必须设置道岔，这些车站可以通称为的中间站，必须设置道岔，这些车站可以通称为有岔有岔站站。在有岔站为了对道岔、信号进行联锁控制，所以。在有岔站为了对道岔、信号进行联锁控制，所以也将这些车站称为也将这些车站称为联锁集中站联锁集中站。供电和电力牵引供电和电力牵引：它是轨道交通的基础动力，尤：它是轨道交通的基础动力，尤其在现代电气化时代，轨道交通的任何部门都离不开其在现代电气化时代，轨道交通的任何部门都离不开电力。城市轨道交通的牵引电流一般采用电力。城市轨道交通的牵引电流一般采用直流直流15001500伏伏，而铁路基本上都采用交流电力牵引。而铁路基本上都采用交流电力牵引。4整理课件 轨道交通的作用和组成轨道交通的作用和组成 车车辆辆是是轨轨道道交交通通牵牵引引和和载载客客工工具具，城城市市轨轨道道交交通通以以不不同同的的车车辆辆编编组组运运行行，编编组组的的车车辆辆组组合合成成为为列列车车。在在车车辆辆维维护护基基地地，完完成成车车辆辆的的修修理理与与整整备备，保保持持列列车车、车车辆辆的的完完好好和和正正常常运运用用。列列车车的的头头部部和和尾尾部部为为带带有有司司机机室室的的车车辆辆，信信号号的的车车载载设设备备一一般般都都设设置置于于司司机机室室及及其车辆的底部。其车辆的底部。轨道交通的通信、信号设备：通信信号轨道交通的通信、信号设备：通信信号设备轨道交通的神经系统，也是确保轨道交设备轨道交通的神经系统，也是确保轨道交通正常运行的耳、目，特别是信号系统是保通正常运行的耳、目，特别是信号系统是保证行车安全和提高运输效率的专用设备证行车安全和提高运输效率的专用设备。5整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用 城城市市轨轨道道交交通通运运输输的的基基本本任任务务是是安安全全、准准时时、高高效效率率、高高密密度度地地运运送送旅旅客客。影影响响轨轨道道交交通通运运输输安安全全的的因因素素很很多多，可可分分为为轨轨道道交交通通外外部部因因素素和和内内部部因因素素。外外部部因因素素，又又可可分分为为人人为为因因素素和和自自然然灾灾害害两两部部分分。人人为为因因素素中中诸诸如如：旅旅客客携携带带危危险险物物品品、不不法法分分子子破破坏坏等等；自自然然灾灾害害有有暴暴雨雨、强强风风、洪洪水水、地地震震，塌塌方方落落石石等等。内内部部因因素素，主主要要表表现现为为设设备备的的不不良良和和违违章章作作业业两两大大方方面面，所所以以影影响响轨轨道道交交通通运运输输安安全全的的因因素素非非常常复复杂杂，而而且且发发生生的的地地点点和和时时间间又又是是随随机机的的。因因此此，必必须须采采用用可可靠靠的的“信信号号”设设备备来来指指挥挥列列车车运运行行，以以确确保保列列车车的的安安全全运运行行。从从原原始始的的“烛烛光光信信号号”，到到现现代代化化的的列列车车自自动动控控制制（ATCATC）系系统统，是是长长期期的的实实践践、经经验验的的积积累累、不不断断改进和发展成的成果。改进和发展成的成果。6整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用 在运输的实践中，即使在运输的实践中，即使轨道交通轨道交通线路，桥梁、线路，桥梁、车辆等设备良好的情况下，也会发生车辆等设备良好的情况下，也会发生列车冲突和颠列车冲突和颠覆事故覆事故。造成列车冲突的原因是两列或多列列车，造成列车冲突的原因是两列或多列列车，同时占用同一个空间，或是由于道岔位置不正确，同时占用同一个空间，或是由于道岔位置不正确，而导致列车驶入不允许进入的空间而导致列车驶入不允许进入的空间。另外，列车速。另外，列车速度度超过了线路的限制速度超过了线路的限制速度，也会引起颠覆事故。为，也会引起颠覆事故。为了行车保证安全，把线路划分成若干轨道区段，每了行车保证安全，把线路划分成若干轨道区段，每一个轨道区段内，只允许有一列列车按规定速度运一个轨道区段内，只允许有一列列车按规定速度运行。行。如何保证一个轨道区段只有一列列车运行呢？如何保证一个轨道区段只有一列列车运行呢？所以在所划定的轨道区段入口处，设置防护信号机，所以在所划定的轨道区段入口处，设置防护信号机，以指挥列车能否驶入该轨道区段以指挥列车能否驶入该轨道区段。7整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用n信号的开放，必须检查线路空闲、道岔位置正信号的开放，必须检查线路空闲、道岔位置正确、防止错误操作等相关的制约条件，将安全确、防止错误操作等相关的制约条件，将安全技术与控制技术结合，构成轨道交通的信号安技术与控制技术结合，构成轨道交通的信号安全系统，全系统，一般将铁路一般将铁路的的信号系统包括：车站信号系统包括：车站“联锁设备联锁设备”、站间区间、站间区间“闭塞设备闭塞设备”、对所管辖、对所管辖区域进行集中控制和监督的区域进行集中控制和监督的“调度集中设备调度集中设备”；城市轨道交通的信号系统，统称为列车自动控城市轨道交通的信号系统，统称为列车自动控制制（ATCATC）系统，）系统，ATCATC系统由列车自动监控系统由列车自动监控（ATSATS）子系统、列车自动防护（）子系统、列车自动防护（ATPATP）子系）子系统、列车自动运行（统、列车自动运行（ATOATO）子系统组成）子系统组成。8整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用n在在铁路的信号系统中，是以设置于轨旁的地面信铁路的信号系统中，是以设置于轨旁的地面信号机作为号机作为“主体信号主体信号”，以其不同颜色的灯光显示，以其不同颜色的灯光显示，向司机发出不同的行车命令，完全由司机操纵列向司机发出不同的行车命令，完全由司机操纵列车的运行；而感应到驾驶室的车载车的运行；而感应到驾驶室的车载“机车信号机车信号”，它只作为它只作为“辅助信号辅助信号”，它向司机提供各种用于驾，它向司机提供各种用于驾驶的驶的“参考信息参考信息”。信号机显示进行信号，允许列。信号机显示进行信号，允许列车驶入信号机所防护的轨道区段；信号机显示禁车驶入信号机所防护的轨道区段；信号机显示禁止信号，则不准列车驶入信号机所防护的轨道区止信号，则不准列车驶入信号机所防护的轨道区段。段。当安全技术设备和信号机的控制设备发生故当安全技术设备和信号机的控制设备发生故障时，应立即显示禁止信号，以禁止列车驶入信障时，应立即显示禁止信号，以禁止列车驶入信号机所防护的轨道区段。号机所防护的轨道区段。9整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用n这这就就是是铁铁路路信信号号系系统统中中的的“故故障障导导向向安安全全”原原则则，换换言言之之，轨轨道道交交通通信信号号系系统统必必须须满满足足：“故故障障导导向向安安全全”的的要要求求。在在城城市市轨轨道道交交通通中中，由由于于采采用用闭闭环环自自动动控控制制系系统统，所所以以可可以以实实现现“无无人人驾驾驶驶”，尽尽管管在在现现阶阶段段还还设设有有司司机机，然然而而由由于于已已经经设设置置了了完完整整的的ATCATC系系统统，所所以以在在ATCATC系系统统完完好好的的情情况况下下，司司机机并并不不参参与与列列车车的的运运行行操操纵纵。因因此此城城市市轨轨道道交交通通的的信信号号系系统统中中，可可以以不不设设地地面面信信号号机机，而而根根据据车车载载的的机机车车信信号号“速速度度信信号号”和和“距距离离信信号号”，自自动动地地控控制制列列车车的的运运行行。至至于于线线路路上上设设置置的的地地面面信信号号机机，只只是是对对非非ATCATC控控制制的的列列车车，或或ATCATC控控制制列车在列车在ATCATC系统失效时，作为列车的运行凭证。系统失效时，作为列车的运行凭证。10整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用n轨道交通轨道交通信号在信号在轨道交通轨道交通运输中的地位和作用运输中的地位和作用n在在城城市市轨轨道道交交通通系系统统包包括括：线线路路、车车辆辆、供供电电、通通信信、信信号号、环环控控、售售检检票票等等子子系系统统，在在运运营营管管理理人人员员的的协协调调下下，共共同同完完成成着着旅旅客客输输送送任任务务，实实现现旅旅客客的的位位移移，形形成成“人人公公里里”。这这就就是是城城市市轨轨道道交交通通运运输输所所形形成成的的产产品品，它它蕴蕴含含着着各各个个子子系系统统所所创创造造的的价价值值。在在城城市市轨轨道道交交通通中中，信信号号系系统统担担负负着保证行车安全、指挥列车运行的重要任务。着保证行车安全、指挥列车运行的重要任务。n城市轨道交通信号系统的作用主要是：城市轨道交通信号系统的作用主要是：11整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用n1.确保列车运行的安全确保列车运行的安全 轨道交通轨道交通信号系统是指挥列车安全运行的关键信号系统是指挥列车安全运行的关键设备，设备，只有在列车运行前方的轨道区段没有列车占只有在列车运行前方的轨道区段没有列车占用（列车进路空闲）、道岔位置正确、敌对或相抵用（列车进路空闲）、道岔位置正确、敌对或相抵触的信号没有建立等条件满足，才允许向列车发出触的信号没有建立等条件满足，才允许向列车发出允许列车前行的信号，所以列车只要严格按照信号允许列车前行的信号，所以列车只要严格按照信号的显示运行，就能够确保列车的安全运行的显示运行，就能够确保列车的安全运行；反之，；反之，如果列车不遵循信号的显示运行（违章运行），将如果列车不遵循信号的显示运行（违章运行），将导致事故，在城市轨道交通运输中，确保旅客的旅导致事故，在城市轨道交通运输中，确保旅客的旅途安全，比什么都重要。所以信号系统担负着确保途安全，比什么都重要。所以信号系统担负着确保运输安全的重要使命，有了信号系统的保障，可以运输安全的重要使命，有了信号系统的保障，可以杜绝和减少列车运行事故、而且可以降低事故等级、杜绝和减少列车运行事故、而且可以降低事故等级、缩小事故损失和承担事故的转移。缩小事故损失和承担事故的转移。12整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用2.提高轨道交通的运行效率提高轨道交通的运行效率 信信号号设设备备在在轨轨道道交交通通建建设设中中的的投投资资尽尽管管很很少少，但但是是对于提高行车效率起着极其重要的作用。对于提高行车效率起着极其重要的作用。在在轨道交通的铁路轨道交通的铁路建设中，建设中，用于通信、信号的投用于通信、信号的投资不到总投资的资不到总投资的5 5，但其效益占铁路运输总效益的，但其效益占铁路运输总效益的25%25%以上。以上。在城市轨道交通中，由于采用了先进的信在城市轨道交通中，由于采用了先进的信号系统，使列车的号系统，使列车的行车间隔大大缩短行车间隔大大缩短，可以达到，可以达到2 2分分钟，甚至小于钟，甚至小于2 2分钟的运营间隔，提高行车密度，缩分钟的运营间隔，提高行车密度，缩短列车停站时分，由计算机系统根据设定的列车运行短列车停站时分，由计算机系统根据设定的列车运行时刻表，自动、安全地指挥列车按列车运行图运行。时刻表，自动、安全地指挥列车按列车运行图运行。据有关资料统计，铁路信号的单线自动闭塞系统，在据有关资料统计，铁路信号的单线自动闭塞系统，在组织追踪运行的条件下，可提高通过能力组织追踪运行的条件下，可提高通过能力25%-3025%-30；而而复线自动闭塞系统，可以提高通过能力复线自动闭塞系统，可以提高通过能力1-21-2倍；倍；13整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用n采用调度集中系统，在不增加车站到发线的情采用调度集中系统，在不增加车站到发线的情况下，提高通过能力况下，提高通过能力1212-24-24。足以可见，。足以可见，现代化的信号系统，对于提高行车效率有着无现代化的信号系统，对于提高行车效率有着无可比拟的作用。可比拟的作用。换言之，如果信号系统失灵，换言之，如果信号系统失灵，或信号停用，将导致列车自动行车指挥系统处或信号停用，将导致列车自动行车指挥系统处于瘫痪状态，只能靠调度人员于瘫痪状态，只能靠调度人员“人工人工”指挥指挥列车运行，不仅增加了调度人员的劳动强度，列车运行，不仅增加了调度人员的劳动强度，行车安全更是难以保证，当然也导致行车效率行车安全更是难以保证，当然也导致行车效率极低，其损失难以估量。极低，其损失难以估量。14整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用3.3.信信号号系系统统是是轨轨道道交交通通现现代代化化信信息息技技术术综综合合应应用用的集中体现的集中体现 我国城市轨道交通信号系统中，已经普遍我国城市轨道交通信号系统中，已经普遍采用基于计算机实时控制的列车运行自动控制采用基于计算机实时控制的列车运行自动控制（ATCATC）系统，该系统由列车自动监控）系统，该系统由列车自动监控（ATSATS）子系统、列车自动保护子（）子系统、列车自动保护子（ATPATP）系）系统、列车自动运行子（统、列车自动运行子（ATOATO）系统。）系统。列车运行列车运行自动控制系统是自动控制技术、计算机技术和自动控制系统是自动控制技术、计算机技术和数据通信技术在信号系统中的集中体现，也可数据通信技术在信号系统中的集中体现，也可以说是现代化信息技术在轨道交通信号系统的以说是现代化信息技术在轨道交通信号系统的综合应用综合应用。15整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用n世界信息技术的最新成果迅速地在轨道交通信号世界信息技术的最新成果迅速地在轨道交通信号系统中得到应用，我国城市轨道交通（地铁、轻系统中得到应用，我国城市轨道交通（地铁、轻轨等）在近轨等）在近2020年来得到迅速发展，而其年来得到迅速发展，而其信号系统信号系统随着信息技术的不断发展也产生了随着信息技术的不断发展也产生了“革命性革命性”的变的变化，原来设置于轨旁的化，原来设置于轨旁的“地面信号地面信号”已有已有“车载信号车载信号”所替代，其所替代，其“信号信号”的内容，已发生根本性的变化的内容，已发生根本性的变化，它不再是用它不再是用“颜色颜色”显示不同的速度等级，而由车显示不同的速度等级，而由车载信号直接接收列车运行的载信号直接接收列车运行的“目标速度目标速度”、“目标距目标距离离”或或“进路地图进路地图”，并且由车载计算机，直接控制，并且由车载计算机，直接控制列车的自动运行，实现列车在车站的程序定位停列车的自动运行，实现列车在车站的程序定位停车和自动超速防护；车和自动超速防护；16整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用 随着数字编码技术的不断发展，模拟技术的信号随着数字编码技术的不断发展，模拟技术的信号系统，已被数字信号系统所替代，这一点在信号系系统，已被数字信号系统所替代，这一点在信号系统的统的“轨道电路轨道电路”技术发展中尤为突出，模拟轨道技术发展中尤为突出，模拟轨道电路中，只能向列车传送有限的电路中，只能向列车传送有限的“固定信息固定信息”，而，而利用数字编码轨道电路可以向列车传送各种不同的利用数字编码轨道电路可以向列车传送各种不同的“变量变量”，以实现列车运行的自动控制；，以实现列车运行的自动控制；光纤传输光纤传输通信技术和无线通信技术，都在信号系统中得到应通信技术和无线通信技术，都在信号系统中得到应用，尤其是近几年，用，尤其是近几年，基于无线通信的列车自动控制基于无线通信的列车自动控制（CBTCCBTC）系统，）系统，也已经在国内几个特大城市的轨也已经在国内几个特大城市的轨道交通信号系统中采用，这将对信号系统产生道交通信号系统中采用，这将对信号系统产生“革革命性命性”的变化，为信号系统中废除传统的的变化，为信号系统中废除传统的“轨道电轨道电路路”和和“地面信号地面信号”、为进一步缩短行车间隔，真、为进一步缩短行车间隔，真正正实现实现“无人驾驶无人驾驶”的列车自动运行，奠定了基础。的列车自动运行，奠定了基础。17整理课件 轨道交通信号的作用轨道交通信号的作用 轨道交通信号系统的基础技术，当然轨道交通信号系统的基础技术，当然离不开上述离不开上述自动控制、计算机、通信系自动控制、计算机、通信系统、数据传输统、数据传输等理论性很强的课程，但等理论性很强的课程，但是，由于信号系统的特殊性，它还有一是，由于信号系统的特殊性，它还有一些些“特有特有”和和“专用专用”的检测设备和运营相的检测设备和运营相关的基础知识，这正是本课程阐述的重关的基础知识，这正是本课程阐述的重点。点。18整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述 n一、线路的组成一、线路的组成 线线路路是是列列车车运运行行的的通通路路。它它由由轨轨道道和和下下部部建建筑筑两两部部分分组组成成。轨轨道道(也也称称上上部部建建筑筑)由由钢钢轨轨、轨轨枕枕、道道床床、道道岔岔和和联结零件、防爬设备等组成联结零件、防爬设备等组成。n 道床道床是铺设在路基面上的道碴是铺设在路基面上的道碴(碎石或砂子碎石或砂子)层，其作层，其作用是将轨枕传下来的压力均匀地传给路基，排除轨道中用是将轨枕传下来的压力均匀地传给路基，排除轨道中的雨水，阻止轨枕移动和缓和车轮对钢轨的冲击，使轨的雨水，阻止轨枕移动和缓和车轮对钢轨的冲击，使轨道具有足够的弹性。而城市轨道交通的停车场也采用道道具有足够的弹性。而城市轨道交通的停车场也采用道碴道床。但是碴道床。但是正线的道床，一般都采用钢筋混凝土的正线的道床，一般都采用钢筋混凝土的“整体道床整体道床”，整体道床中预制钢筋组成排流网，将牵引整体道床中预制钢筋组成排流网，将牵引形成的迷流，经迷流收集网回流到牵引变电所的负极，形成的迷流，经迷流收集网回流到牵引变电所的负极，以减缓隧道洞体和道床中的钢结构骨架的电化腐蚀。利以减缓隧道洞体和道床中的钢结构骨架的电化腐蚀。利用用钢轨作为信号系统钢轨作为信号系统轨道电路的传输通道轨道电路的传输通道，所以钢轨材，所以钢轨材质和道床结构对轨道电路参数影响很大，当然对道床结质和道床结构对轨道电路参数影响很大，当然对道床结构也有相应的要求。构也有相应的要求。19整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述n轨枕是钢轨的支座，用它保持钢轨的位置、方向及轨枕是钢轨的支座，用它保持钢轨的位置、方向及轨距。轨枕按制造材料分有木枕和钢筋混凝土枕两轨距。轨枕按制造材料分有木枕和钢筋混凝土枕两种；在曲线处除用轨枕保持轨距外，还加装有轨距种；在曲线处除用轨枕保持轨距外，还加装有轨距杆，使调整好的轨距不变。不论采用哪一种轨枕，杆，使调整好的轨距不变。不论采用哪一种轨枕，对轨道电路而言，都要求它对钢轨有较好的电气绝对轨道电路而言，都要求它对钢轨有较好的电气绝缘，而且轨距杆设于两根钢轨之间，也必须有良好缘，而且轨距杆设于两根钢轨之间，也必须有良好的电气绝缘。的电气绝缘。我国普通轨枕的长度为我国普通轨枕的长度为2.5m2.5m，道岔用，道岔用的岔枕和桥梁上用的桥枕，其长度有的岔枕和桥梁上用的桥枕，其长度有2.6-4.85m2.6-4.85m等多等多种。每公里线路上铺设轨枕的数量，一般在种。每公里线路上铺设轨枕的数量，一般在1440144018401840根之间。根之间。20整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述21整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述n钢轨是承受列车车轮传来的力并把此力传给轨枕，钢轨是承受列车车轮传来的力并把此力传给轨枕，引导列车按一定方向运行。因而它应有足够的强度引导列车按一定方向运行。因而它应有足够的强度，具备稳定和耐磨的性能，我国采用宽底式钢轨，具备稳定和耐磨的性能，我国采用宽底式钢轨，它的断面很象工字梁，包括轨头、轨腰、轨底三个它的断面很象工字梁，包括轨头、轨腰、轨底三个部分。钢轨类型是以每米钢轨重量来表示，如部分。钢轨类型是以每米钢轨重量来表示，如70kg70kgm m、60kg60kgm m、50kg/m50kg/m、43kg/m43kg/m等，钢轨越重等，钢轨越重越能承较大的冲击力，城市轨道交通正线一般采用越能承较大的冲击力，城市轨道交通正线一般采用60kg60kg的钢轨的钢轨。在车辆编组增加，列车速度提高的情。在车辆编组增加，列车速度提高的情况下，今后也有采用重型钢轨的可能。两根钢轨间况下，今后也有采用重型钢轨的可能。两根钢轨间的距离我国采用的距离我国采用14351435毫米。毫米。22整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述n钢轨长度，目前我国钢轨的标准长度为钢轨长度，目前我国钢轨的标准长度为12.5m12.5m和和25m25m两种。在铺设时，为了消除车两种。在铺设时，为了消除车轮通过轨缝处所引起的冲击力，可把钢轨轮通过轨缝处所引起的冲击力，可把钢轨焊接成几百米或几十米焊接成几百米或几十米段，即所谓的长段，即所谓的长钢轨。减少钢轨间的接缝，就可减少行车钢轨。减少钢轨间的接缝，就可减少行车阻力，不仅可以节省轨间联结零件，也节阻力，不仅可以节省轨间联结零件，也节省线路及车辆的维修费用。省线路及车辆的维修费用。长钢轨对信号长钢轨对信号系统的轨道电路而言，由于减少了轨间接系统的轨道电路而言，由于减少了轨间接缝的导接线，从而就少钢轨阻抗，使轨道缝的导接线，从而就少钢轨阻抗，使轨道电路的工作更加稳定，对于无绝缘轨道电电路的工作更加稳定，对于无绝缘轨道电路更为有利。路更为有利。23整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述n但是在站内道岔区段等特殊的地点，还必须留有但是在站内道岔区段等特殊的地点，还必须留有钢轨接缝，钢轨连接处的联结零件，包括：鱼尾钢轨接缝，钢轨连接处的联结零件，包括：鱼尾板板,螺栓螺栓,螺帽和弹性垫圈等部分。钢轨接缝处必螺帽和弹性垫圈等部分。钢轨接缝处必须保持的缝隙叫做轨缝，当温度变化使钢轨产生须保持的缝隙叫做轨缝，当温度变化使钢轨产生伸缩时，它可以起调节作用。伸缩时，它可以起调节作用。而对信号系统的轨而对信号系统的轨道电路来讲，一般轨缝处正好是轨道区段的分割道电路来讲，一般轨缝处正好是轨道区段的分割点，所以在钢轨的接缝处设置点，所以在钢轨的接缝处设置“电气绝缘电气绝缘”，这，这就是轨端绝缘节。就是轨端绝缘节。对于轨道电路区段中间的钢轨对于轨道电路区段中间的钢轨接缝处，应设置轨间导接线，将导接线焊接在轨接缝处，应设置轨间导接线，将导接线焊接在轨缝两边，缝两边，以减少钢轨阻抗，增大信号电流。以减少钢轨阻抗，增大信号电流。24整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述 列列车车运运行行时时，会会产产生生作作用用在在钢钢轨轨上上的的纵纵向向力力，使使钢钢轨轨作作纵纵向向移移动动，有有时时甚甚至至带带动动轨轨枕枕一一起起移移动动，叫叫做做爬爬行行，线线路路爬爬行行往往往往引引起起轨轨缝缝不不均均，轨轨枕枕歪歪斜斜，甚甚至至涨涨轨轨跑跑道道，威威胁胁行行车车安安全全。钢钢轨轨爬爬行行也也会会使使道道岔岔不不能能转转换换。在在城城市市轨轨道道交交通通的的正正线线区区段段，基基本本上上都都是是复复线线单单向运行，爬行现象加以必须防护。向运行，爬行现象加以必须防护。下下部部建建筑筑由由路路基基、桥桥梁梁、隧隧道道、涵涵洞洞等等设设备备组组成成。在实际管理中，除路基外都不属于在实际管理中，除路基外都不属于“线路线路”范围。范围。为了保证列车运行的安全，必须根据列车运行条为了保证列车运行的安全，必须根据列车运行条件，向司机发出不同的信号显示，以指挥行车；而发件，向司机发出不同的信号显示，以指挥行车；而发出信号显示的出信号显示的地面信号机安装在线路旁，地面信号机安装在线路旁，信号机的设信号机的设置位置，与线路状态有直接关系，所以信号工作人员置位置，与线路状态有直接关系，所以信号工作人员也应要对线路有一定的了解。也应要对线路有一定的了解。25整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述二、线路与信号二、线路与信号（一）线路平面与信号的关系（一）线路平面与信号的关系 为了便于司机暸望，使司机能连续地看到信号显为了便于司机暸望，使司机能连续地看到信号显示，地面信号机尽可能设置于线路的直线线段上，因示，地面信号机尽可能设置于线路的直线线段上，因为曲线会影响信号机的显示距离，万一信号机必须设为曲线会影响信号机的显示距离，万一信号机必须设置在线路的曲线区域时，应采取特殊的措施，置在线路的曲线区域时，应采取特殊的措施，保证司保证司机的了望无机的了望无“盲区盲区”。这一点对铁路信号系统尤为重。这一点对铁路信号系统尤为重要，因为铁路的地面信号是要，因为铁路的地面信号是“主体信号主体信号”；而对于城；而对于城市轨道交通，由于正线区间都不设地面信号，而市轨道交通，由于正线区间都不设地面信号，而站内站内道岔区段都是道岔区段都是“矮柱信号机矮柱信号机”，列车运行速度也比较，列车运行速度也比较低，所以，对这一点的要求不突出，但是对城市轨道低，所以，对这一点的要求不突出，但是对城市轨道交通的停车场的地面信号机，尤其是交通的停车场的地面信号机，尤其是“进、出进、出”车场车场的信号机，对此应予以关注的信号机，对此应予以关注。26整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述 地地面面信信号号机机设设在在线线路路旁旁，离离开开线线路路中中心心要要有有一一定定距距离离，应应符符合合建建筑筑接接近近限限界界要要求求。由由于于曲曲线线处处的的轨轨距距有有时时要要加加宽宽，这这时时信信号号机机距距曲线线路中心的距离也应该相应地加大。曲线线路中心的距离也应该相应地加大。区间线路的最小曲线半径，因列车运行速区间线路的最小曲线半径，因列车运行速度而异，行车速度越快，要求线路的最小曲度而异，行车速度越快，要求线路的最小曲线半径也越大。线半径也越大。城市轨道交通的曲线半径一城市轨道交通的曲线半径一般不小于般不小于300300米，困难地段不得小于米，困难地段不得小于250250米。米。27整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述（二）线路坡道对列车运行的影响（二）线路坡道对列车运行的影响 列车单位坡道阻力，在数值上等于坡道坡度的列车单位坡道阻力，在数值上等于坡道坡度的千分数千分数i i。所以坡道的坡度越大，则坡道的附加阻力。所以坡道的坡度越大，则坡道的附加阻力也越大。也越大。在线路的牵引类型定下来以后，确定列车在线路的牵引类型定下来以后，确定列车最大重量下的限制坡度，简称限坡最大重量下的限制坡度，简称限坡(i(ix x)。因此，。因此，限坡的大小，是线路建设的又一项重要指标，限坡的大小，是线路建设的又一项重要指标，城市城市轨道交通正线的最大限制坡度为轨道交通正线的最大限制坡度为3030，困难地段可，困难地段可采用采用3535，其它线段可采用，其它线段可采用4040。地铁隧道线路因地铁隧道线路因排水需要，一般不设平坡而采用排水需要，一般不设平坡而采用33的最小坡度。车的最小坡度。车站站台区段线路，由于停车及站台面的平缓要求，站站台区段线路，由于停车及站台面的平缓要求，宜设在宜设在33坡道上。地面及高架线路车站不受排水影坡道上。地面及高架线路车站不受排水影响宜设在平坡上。停车场坡度不大于响宜设在平坡上。停车场坡度不大于1.51.5。28整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述三、轨道交通平面图和纵断面图的简单表示法三、轨道交通平面图和纵断面图的简单表示法 如如下下图图所所示示，轨轨道道交交通通线线路路，是是以以横横断断面面上上距距外外轨轨半半个个轨轨距距的的垂垂直直线线ABAB，与与路路肩肩水水平平线线CDCD的的交交点点O O在在纵纵向向的的连连线线来来表表示示的的。这这条条纵纵向向的的连连线线就就是是线线路路的中心线，称为中线。的中心线，称为中线。线路在空间的位置，是用它的线路中心线线路在空间的位置，是用它的线路中心线表示的。这条中心线在水平面上的投影，就是线路表示的。这条中心线在水平面上的投影，就是线路的平面图；它的平面图；它(其曲线部分展直后其曲线部分展直后)在垂直断面上的在垂直断面上的投影，叫做纵断面图。投影，叫做纵断面图。由图可见，由图可见，平面图能反映出平面图能反映出线路的直线线段和曲线线段，纵断面图能反映出线线路的直线线段和曲线线段，纵断面图能反映出线路的平道线段和坡道线段。路的平道线段和坡道线段。29整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述纵断面图纵断面图 30整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述 线路平面图简单表示法线路平面图简单表示法31整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述在平面图上注明有在平面图上注明有圆曲线切线长度圆曲线切线长度T T、曲线长度、曲线长度L L、圆曲线半径圆曲线半径R R和线路转向角和线路转向角A A。有时也注有缓和曲线有时也注有缓和曲线长度。构成圆曲线的几项要素之间的关系，如图所长度。构成圆曲线的几项要素之间的关系，如图所示。示。线路坡道的坡度用千分率表示。线路坡道的坡度用千分率表示。下图中的坡道的坡度为：下图中的坡道的坡度为：假设假设L L为为1000m1000m，h h为为6m6m，即，即i=6i=6。在纵断面图中，。在纵断面图中，既要注明坡道坡度，又要注明坡道长度。既要注明坡道坡度，又要注明坡道长度。列车单位坡道阻力，在数值上等于坡道坡度的千分列车单位坡道阻力，在数值上等于坡道坡度的千分数。数。32整理课件构成圆曲线的几项要素：圆曲线切线长度构成圆曲线的几项要素：圆曲线切线长度T T、曲线长、曲线长度度L L、圆曲线半径、圆曲线半径R R和线路转向角和线路转向角A A。有时也注有缓和。有时也注有缓和曲线长度。曲线长度。33整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述坡道与坡道阻力坡道与坡道阻力 34整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述n四、线路曲线对列车运行的影响与铁路信号的关系四、线路曲线对列车运行的影响与铁路信号的关系n(一一)限制行车速度限制行车速度n列车在曲线上运行时，产生向外的离心力，这离心列车在曲线上运行时，产生向外的离心力，这离心力使力使曲线外轨承受较大压力，外轨磨耗加重曲线外轨承受较大压力，外轨磨耗加重，同时，同时也使旅客不舒服，严重时，车轮脱轨，造成列车倾也使旅客不舒服，严重时，车轮脱轨，造成列车倾覆。覆。为了平衡这离心力，把曲线处的外轨抬高为了平衡这离心力，把曲线处的外轨抬高(超高超高)，使车辆内倾，使车辆内倾，借用车辆重力向内的分力来抵销或借用车辆重力向内的分力来抵销或减轻离心力影响，减轻离心力影响，保持作用于外轨、内轨上的总垂保持作用于外轨、内轨上的总垂直压力大致相等。外轨超高度可按下式计算：直压力大致相等。外轨超高度可按下式计算：35整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述式中：式中：hh曲线外轨超高曲线外轨超高(mm)(mm)；v v通过曲线时各类列车的平均速度通过曲线时各类列车的平均速度(km/h)(km/h)；R R曲线半径曲线半径(m)(m)。外外轨轨超超高高是是有有一一定定限限度度的的，最最大大超超高高h h不不得得大大于于150mm150mm，在上下行行车速度相差悬殊时，在上下行行车速度相差悬殊时，h h不得超过不得超过125mm125mm。由于超高是按各类列车的平均速度来求得的，实际上，由于超高是按各类列车的平均速度来求得的，实际上，列车速度的不同，当高速或低速列车通过曲线时，超列车速度的不同，当高速或低速列车通过曲线时，超高就显得不足或太大，当超高与列车速度不适应时，高就显得不足或太大，当超高与列车速度不适应时，就会产生向心力或离心力，因此，就会产生向心力或离心力，因此，要根据曲线半径的要根据曲线半径的大小决定最大允许行车速度，如下表所示。大小决定最大允许行车速度，如下表所示。36整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述37整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述（二）（二）增加附加阻力增加附加阻力 列列车车在在曲曲线线线线路路上上运运行行，即即使使外外轨轨超超高高，但但外外侧侧车车轮轮的的轮轮缘缘仍仍紧紧压压外外轨轨，摩摩擦擦增增大大；同同时时，由由于于内内侧侧车车轮轮和和外外侧侧车车轮轮的的滚滚动动长长度度不不同同，车车轮轮的的滑滑行行也也加加大大了了摩摩擦，擦，单位曲线阻力的经验公式如下：单位曲线阻力的经验公式如下：这一公式适用于曲线长度大于或等于列车长度的情况。这一公式适用于曲线长度大于或等于列车长度的情况。如果曲线长度小于列车长度时，出现列车的一部分处如果曲线长度小于列车长度时，出现列车的一部分处于曲线段运行，另一部分处于直线段运行的情况，则于曲线段运行，另一部分处于直线段运行的情况，则列车实际上所受的单位曲线阻力列车实际上所受的单位曲线阻力(平均值平均值)要小于计算要小于计算值。值。38整理课件 轨道交通线路简述轨道交通线路简述n铁路区间线路最小曲线半径如下表所示铁路区间线路最小曲线半径如下表所示 n从公式中可见，曲线半径尺越小，