城市轨道交通智能控制系统.pptx

2 城市轨道交通运行控制系统城市轨道交通运行控制系统v本章主要内容本章主要内容1.概述概述2.城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统 3.城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统 4.城市轨道交通运行控制系统发展及前景城市轨道交通运行控制系统发展及前景 2.1 概述概述l城市轨道交通运行控制系统城市轨道交通运行控制系统的概念的概念 城城市市轨轨道道交交通通运运行行控控制制系系统统是是指指用用于于控控制制、监监督督、执执行行和和保保障障城城市市轨轨道道交交通通列列车车运运行行安安全全，以以轨轨道道交交通通信信号号控控制制技技术术和和通通信信技技术术为为基基础础发发展展起起来来的的集集列列车车运运行行控控制制、行行车车指指挥挥、设设备备监监测测和和信信息息管管理理为为一一体体的的综综合合控控制制系系统统。城城市市轨轨道道交交通通运运行行控控制制系系统统除除了了保保证证行行车车安安全全、提提高高运运行行效效率率、缩缩短短行行车车间间隔隔外外，还还起起到到促促进进管管理理现现代代化化、提提高高综合运力和服务质量的作用。综合运力和服务质量的作用。2.1 概述概述 传传统统的的信信号号系系统统是是通通过过设设置置在在地地面面的的色色灯灯信信号号机机传传递递不不同同的的行行车车命命令令，司司机机根根据据地地面面信信号号的的显显示示，按按照照行行车车规规则则，操操纵纵列列车车运运行行。这这种种基基本本上上依依赖赖于于司司机机保保证证行行车车安安全全的的运运行行控控制制系系统统已已不不能能适适应应城城市市轨轨道道交交通通高高密度、高安全性的行车要求。密度、高安全性的行车要求。2.1 概述概述 以以列列车车速速度度自自动动控控制制为为中中心心的的列列车车运运行行控控制制应应运运而而生生，已已成成为为城城市市轨轨道道交交通通运运行行控控制制系系统统的的共共同同选选择择。目目前前，在在一一些些发发达达国国家家的的城城市市轨轨道道交交通通中中，应应用用先先进进的的轨轨道道交交通通运运行行控控制制技技术术，最最小小行行车车间间隔隔已已缩缩短短至至100 s以以下下。提提高高综综合合运运力力和和服服务质量的作用。务质量的作用。2.1 概述概述 以以列列车车速速度度自自动动控控制制为为中中心心的的列列车车运运行行控控制制应应运运而而生生，已已成成为为城城市市轨轨道道交交通通运运行行控控制制系系统统的的共共同同选选择择。目目前前，在在一一些些发发达达国国家家的的城城市市轨轨道道交交通通中中，应应用用先先进进的的轨轨道道交交通通运运行行控控制制技技术术，最最小小行行车车间间隔隔已已缩缩短短至至100 s以下。以下。提高综合运力和服务质量的作用。提高综合运力和服务质量的作用。2.2 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统 城城市市轨轨道道交交通通信信号号系系统统是是实实现现行行车车指指挥挥、列列车车运运行行监监控控和和管管理理所所需需技技术术措措施施及及配配套套装装备备的的集集合合体体。信信号号系系统统应应确确保保行行车车安安全全、提提高高运运输输效效率率、改改善善工工作作环环境境、促促进进管管理理的的现现代代化化。信信号号系系统统应应做做到到安安全全可可靠靠、经经济济合合理理、适适应应技技术术的的发发展展、逐逐步步达达到到不不同同系系统统或或子系统设备的互用与协同工作。子系统设备的互用与协同工作。2.2 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统 城城市市轨轨道道交交通通中中的的信信号号系系统统是是保保证证列列车车安安全全、快快捷捷、正正点点、高高密密度度不不间间断断运运行行的的重重要要技技术术装装备备。不不同同的的行行车车密密度度应应选选择择不不同同的的信信号号系系统统，以以保保证证工工程程设设计计既既能能够够满满足足运运营要求，又经济合理。营要求，又经济合理。2.2 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统 城城市市轨轨道道交交通通信信号号系系统统的的技技术术制制式式虽虽然然是是沿沿袭袭干干线线铁铁路路的的制制式式，但但还还是是有有它它固固有有的的特特点点，主主要反映在以下几个方面：要反映在以下几个方面：l城市轨道交通信号系统的特点城市轨道交通信号系统的特点对对列列车车速速度度监监控控提提出出了了极极高高的的要要求求，要要求求其其能能提供更高的安全保证提供更高的安全保证 在在信信号号系系统统中中可可以以采采用用较较低低速速率率的的数数据据传传输输系系统统2.2 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统联联锁锁设设备备的的监监控控对对象象远远远远少少于于一一般般干干线线铁铁路路车车站站，通通常常1个个控控制制中中心心即即可可实实现现全全线线的的联联锁锁功功能能城城市市轨轨道道交交通通车车辆辆段段的的信信号号设设备备远远多多于于其其他他车车站，通常独立采用一套联锁装置站，通常独立采用一套联锁装置在在城城市市轨轨道道交交通通的的信信号号系系统统内内，通通常常都都包包含含有有进进路路自自动动排排列列功功能能，即即按按事事先先预预定定的的程程序序自自动动排列进路，只有运行图变更时才有人工介入排列进路，只有运行图变更时才有人工介入2.2 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统 现现代代城城市市轨轨道道交交通通的的主主要要运运行行特特点点是是行行车车密密度度高高、站站间间距距离离短短及及行行车车间间隔隔时时间间短短。目目前前的的发发展展水水平平，新新建建（或或改改建建）的的地地下下铁铁路路与与轻轻轨轨铁铁路路，其其载载客客高高峰峰期期的的行行车车间间隔隔最最小小可可达达90s，甚甚至至更更小小。如如此此短短暂暂的的行行车车间间隔隔对对城城市市轨轨道道交交通通信信号号系系统统的的自动化程度提出了较高的要求：自动化程度提出了较高的要求：l城市轨道交通对信号系统的要求城市轨道交通对信号系统的要求2.2 城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统严格的安全保障措施严格的安全保障措施高效率的可用性高效率的可用性用高度自动化手段确保安全准点运行用高度自动化手段确保安全准点运行联锁设备相对简单联锁设备相对简单 向旅客提供向旅客提供“友好界面友好界面”城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通信号系统组成 目目前前，先先进进的的城城市市轨轨道道交交通通信信号号系系统统通通常常由由自自 动动 列列 车车 运运 行行 控控 制制 ATC（Automatic Train Control）系系 统统 和和 联联 锁锁 IS（Interlocking System）设设备备两两大大部部分分组组成成，用用于于列列车车运运行行控控制制、行行车车调调度度指指挥挥、信信息息管管理理和和设设备备维维护护等等，是是一一个个高效的综合自动化系统。高效的综合自动化系统。城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通信号系统组成 列列车车自自动动控控制制（ATC）系系统统包包括括列列车车自自动动防防护护ATP（Automatic Train Protection）、列列车车自自动动驾驾驶驶ATO（Automatic Train Operation）及及列列车车 自自 动动 监监 控控 ATS（Automatic Train Supervision）3个个子子系系统统（简简称称为为“3A”系系统统）。ATC系系统统与与联联锁锁系系统统共共同同构构成成城城市市轨轨道道交交通通的的信信号系统。号系统。城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通信号系统组成ATOATPATSIS安安全全相相关关系系统统非非安安全全相相关关系系统统城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通信号系统组成 ATP子子系系统统是是ATC系系统统最最重重要要的的部部分分。城城市市轨轨道道交交通通列列车车运运行行速速度度高高，在在高高峰峰期期列列车车密密度度大大，发发生生行行车车事事故故后后果果严严重重。依依靠靠运运行行人人员员防防止止运运行行事事故故发发生生远远不不能能满满足足运运行行安安全全要要求求，因因此此必必须须使使用用列列车车超超速速防防护护系系统统ATP。使使用用ATP子子系系统统的的优优点点是是保保证证了了行行车车的的安安全全可可靠靠性性，缩缩短短了了列列车车间间隔隔，提提高高了了线线路路的的利利用用率率。ATP系系统统根根据据故故障障安安全全原原则则执执行行列列车车间间安安全全间间距距的的监监控控、列列车车的的超超速速防防护护、安安全全开开关关门门的的监监督督和和进进路路的的安安全全监监控控等等功功能能，确保列车和乘客的安全。确保列车和乘客的安全。城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通信号系统组成 ATO子子系系统统以以列列车车自自动动防防护护系系统统为为基基础础，配配置置车车载载计计算算机机系系统统和和必必要要的的辅辅助助设设备备，主主要要用用于于实实现现“地地对对车车控控制制”，即即用用地地面面信信息息实实现现对对列列车车驱驱动动、惰惰行行和和制制动动的的控控制制，传传送送车车门门和和屏屏蔽蔽门门同同步步开开关关信信号号，执执行行车车站站之之间间列列车车的的自自动动运运行行、列列车在车站的定点停车、在终点的自动折返等功能。车在车站的定点停车、在终点的自动折返等功能。使使用用ATO子子系系统统后后，可可以以使使列列车车运运行行规规范范化化、减减少少人人为为影影响响，对对于于列列车车在在高高密密度度、高高速速度度运运行行条件下保证运行秩序有很大好处。条件下保证运行秩序有很大好处。城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通信号系统组成 ATS子子系系统统主主要要实实现现对对列列车车运运行行的的监监督督和和控控制制，辅辅助助行行车车人人员员对对全全线线列列车车运运行行进进行行管管理理，统统一一指指挥挥调调度度，充充分分发发挥挥其其运运输输快快捷捷、准准时时的的特特点点。它它可可以以为为行行车车指指挥挥人人员员提提供供全全线线列列车车的的运运行行状状态态显显示示；监监督督和和记记录录运运行行图图的的执执行行情情况况；在在列列车车运运行行偏偏离离运运行行图图时时能能够够及及时时做做出出反反应应（提提出出调调整整建建议议或或自自动动修修整整运运行行图图），从从而而保保证证列列车车按按时时刻刻表表正正点点运运行行；还还可可通通过过ATO子子系系统统的的接接口口，向向旅旅客客提提供供运运行行信信息息通通报报（例例如如：列列车车到到达达、出出发发时时间间，运行方向，中途停靠站名等）。运行方向，中途停靠站名等）。城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通信号系统组成 联联锁锁是是车车站站范范围围内内进进路路、信信号号、道道岔岔之之间间互互相相制制约约的的关关系系，它它们们之之间间必必须须建建立立严严密密的的联联锁锁关关系系，才才能能确确保保行行车车安安全全。联联锁锁由由联联锁锁设设备备完完成成，建建设设较较早早的的城城市市轨轨道道交交通通，采采用用6502电电气气集集中中联联锁，近年均采用计算机联锁。锁，近年均采用计算机联锁。正正线线上上的的集集中中控控制制站站（包包括括本本站站及及其其所所控控制制的的非非集集中中站站的的道道岔岔和和信信号号机机）由由设设于于该该站站的的联联锁锁设设备备控控制制。该该设设备备除除了了实实现现联联锁锁关关系系外外，还还将将联联锁锁的的有有关关信信息息传传送送至至ATP/ATO系系统统，并并接接收收ATS系统的命令。系统的命令。城市轨道交通信号设备城市轨道交通信号设备 城城市市轨轨道道交交通通信信号号设设备备可可以以划划分分为为5部部分分：控控制制中中心心设设备备、车车载载ATC设设备备、车车站站及及轨轨旁旁设设备备、车车辆段设备及试车线设备。辆段设备及试车线设备。控制中心设备属于控制中心设备属于ATS子系统，是子系统，是ATC的核心。的核心。车载设备包括车载设备包括ATP和和ATO两部分。两部分。2.3 城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统 城城市市轨轨道道交交通通通通信信系系统统是是指指挥挥列列车车运运行行、组组织织运运输输生生产产及及进进行行公公务务联联络络的的重重要要手手段段。城城市市轨轨道道交交通通通通信信系系统统由由多多个个子子系系统统构构成成，主主要要包包括括传传输输、无无线线、公公务务、专专用用、广广播播、时时钟钟等等子子系系统统，为为城城市市轨轨道道交交通通提提供供可可靠靠的的语语音音、数数字字、图图像像等等传传输输通通道道，实实现现调调度度、监监视视、校校时时、广广播播、内内部部通通话话等等多多项项功功能能，是是构构成成城城市市轨轨道道交交通通各各部部门门之之间间有有机机联联系系，实实现现运运输输集集中中统统一一指指挥挥、行行车车调调度度自自动动化化、列列车车运运行行自自动动化化、安安全全防防护护、提提高高效效率率的重要设备。的重要设备。城市轨道交通通信系统的组成城市轨道交通通信系统的组成 在在城城市市轨轨道道交交通通系系统统中中，为为了了使使整整个个系系统统的的运运行行始始终终处处于于有有条条不不紊紊的的状状态态，其其专专用用通通信信系系统统首首先先应应具具有有将将各各车车站站的的客客流流量量、沿沿线线列列车车的的运运行行状状况况等等信信息息及及时时地地传传送送到到控控制制中中心心，并并将将控控制制中中心心发发布布的的各各项项调调度度命命令令以以及及各各种种控控制制信信号号传传送送至至各各个个车车站站的的执执行行部部门门和和机机构构等等满满足足列列车车运运行行控控制制的的功功能能。除除此此之之外外，还还应应包包含含一一个个既既能能传传输输语语音音信信号号，又又能能传传输输文文字字、数数据据和和图图像像等等各各种种信信息息的的综合业务数字通信网。综合业务数字通信网。城市轨道交通通信系统的组成城市轨道交通通信系统的组成 城城市市轨轨道道交交通通的的通通信信系系统统必必须须适适应应和和满满足足轨轨道道交交通通的的运运营营管管理理。整整个个通通信信系系统统通通常常包包括括以以下下5个组成部分：个组成部分：调度指挥通信系统调度指挥通信系统公务通信网公务通信网无线通信系统无线通信系统有线广播系统有线广播系统闭路电视系统闭路电视系统2.4 城市轨道交通运行控制系统发展及前景城市轨道交通运行控制系统发展及前景 通通信信技技术术与与控控制制技技术术的的结结合合重重新新规规划划了了城城市市轨轨道道交交通通信信号号系系统统的的结结构构与与组组成成，为为列列车车运运行行控控制制的的未未来来发发展展开开辟辟了了新新的的空空间间。目目前前，基基于于通通信信的的列列车车运运行行控控制制系系统统（CBTC）代代表表着着未未来来城城市市轨轨道交通运行控制的发展趋势。道交通运行控制的发展趋势。世界城市轨道交通运行控制系统的发展世界城市轨道交通运行控制系统的发展 信信号号系系统统经经历历过过几几次次革革命命性性的的变变革革：从从最最初初的的视视线线控控制制、人人工工臂臂板板控控制制、信信号号灯灯，发发展展到到轨轨道道电电路路、数数字字轨轨道道电电路路控控制制系系统统、基基于于环环线线的的CBTC，直到今天基于无线通信的，直到今天基于无线通信的CBTC。CBTC系系统统是是利利用用高高精精度度的的列列车车定定位位（不不依依赖赖于于轨轨道道电电路路）、双双向向大大容容量量车车地地数数据据通通信信和和车车载载、地地面面的的安安全全功功能能处处理理器器，实实现现的的一一种种连连续续自自动动列列车车控控制制系系统统。CBTC系系统统采采用用无无线线通通信信技技术术，将将缩缩短短间间隔隔时时间间、实实现现互互联联互互通通、提提高高安安全全指数。指数。世界城市轨道交通运行控制系统的发展世界城市轨道交通运行控制系统的发展 CBTC系系统统是是具具有有发发展展潜潜力力的的列列车车运运行行控控制制系系统统，正正在在日日趋趋完完善善。目目前前，该该技技术术已已经经在在20多多个个国国家家的的城城市市轨轨道道交交通通中中使使用用。基基于于无无线线通通信信的的CBTC系系统统，已已在在拉拉斯斯维维加加斯斯、旧旧金金山山、新新加加坡坡等等地地投投入入商商业业运运行行。法法国国巴巴黎黎6条条线线、西西班班牙牙巴巴塞塞罗罗那那地地铁铁和和马马德德里里地地铁铁、瑞瑞士士洛洛桑桑地地铁铁、美美国国华华盛盛顿顿、纽纽约约和和西西雅雅图图、韩韩国国国国铁铁、中中国国香香港港竹竹篙篙线线、上上海海8号号线线、广广州州1号号线线和和5号号线线、北北京京10号号线线（含含奥奥运运支支线线）等等也也都都选选择择了了基基于于无无线线通通信信的的CBTC系统。系统。我国城市轨道交通运行控制系统的发展和前景我国城市轨道交通运行控制系统的发展和前景 我我国国城城市市轨轨道道交交通通信信号号控控制制系系统统的的发发展展大大致致经经历历了了三三个个阶阶段段：初初创创阶阶段段、过过渡渡阶阶段段和和发发展展阶阶段。段。初创阶段初创阶段过渡阶段过渡阶段发展阶段我国城市轨道交通运行控制系统的发展和前景我国城市轨道交通运行控制系统的发展和前景 目目前前我我国国对对城城市市轨轨道道交交通通的的ATC系系统统的的研研究究和和应应用用存存在在的的问问题题主主要要表表现现在在对对ATC系系统统中中的的数数字字轨轨道道电电路路、车车地地信信息息传传输输和和列列车车自自动动驾驾驶驶等等关关键键技技术术尚尚不不能能全全面面掌掌握握，国国产产化化水水平平很很低低。在在速速度度自自动动防防护护系系统统ATP中中，国国内内外外设设备备的的主主要要差差距距在在于于列列车车的的速速度度监监督督上上，而而速速度度监监督督的的最最主主要要设设备备是是数数字字轨轨道道电电路路，包包括括其其地地面面发发送送设设备备和和车车上的接收设备。上的接收设备。DiagramTextTextTextAdd YourTitle TextText 1Text 2Text 3Text 4Text 5Add YourTitle TextText 1Text 2Text 3Text 4Text 5TextText CycleDiagramAddYourTexthereATitleTitleAddYourTexthereCTitleTitleAddYourTexthereBTitleTitleDiagramConceptAdd Your TextTextTextTextTextTextTextDiagramAdd Your TextAdd Your TextAdd Your TextAdd Your TextAdd Your TextAdd Your TextAdd Your TextAdd Your TextDiagramAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTitleAddYourTitleDiagramPowerPoint2002Add Your TextAdd Your TextAdd Your TextAdd Your TextAdd Your TextAdd Your TextTextTextTextDiagramTitleAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextDiagram1ThemeGallery is a Design Digital Content&Contents mall developed by 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