城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统目录一、概述二、列车自动控制系统（ATC系统）分类三、列车自动控制系统的基本功能四、列车自动控制系统的监控运行模式五、基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC）六、影响列车运行能力的因素一、概述城市轨道交通信号系统是整个轨道交通自动化控制系统中的重要组成部分，其作用：1.保障列车运营安全；2.提高运输能力；3.实现快速、有序、高密度行车调度指挥。由于城市轨道交通运营安全、准点率要求高，行车密度大，信号系统一般均采用列车自动控制系统（ATC），包括：1.列车自监控系统（ATS）2.列车自动防护系统（ATP）3.列车自动运行系统（ATO）二、列车自动控制系统（ATC）分类1.按列车控制方式可分为：台阶式和曲线式，台阶式→曲线式；2.按闭塞方式可分为：固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞，固定闭塞→准移动闭塞→移动闭塞。3.按信息传输方式可分为：点式和连续式，点式→连续式。按上述列车速度控制方式、闭塞方式、信息传输方式的不同搭配组合，可组成：1.点式ATC系统（点状的曲线式固定闭塞ATC系统）2.固定闭塞ATC系统（连续的台阶式固定闭塞ATC系统）3.准移动闭塞ATC系统（连续的曲线式固定闭塞ATC系统）4.移动闭塞ATC系统（连续的曲线式移动闭塞ATC系统）1.点式ATC系统通过安装在两钢轨之间点式应答器向运行中的列车车载设备传送信息，轨道电路（或计轴）仅用于检查列车的占用情况。列车运行获得的信息始终是不连续的，列车必须运行至应答器上方才能获得信息，实现变速，其行车效率较低。目前作为移动闭塞（CBTC）系统的降级（后备）模式使用。图1点式ATC系统2.固定闭塞ATC系统系指基于轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区由牵引计算来确定，一旦划定固定不变，列车以闭塞分区为最小行车间隔。闭塞分区由模拟音频轨道电路设备组成，通过钢轨传送地面对列车的单向信息。音频轨道电路作用：1）检测列车位置；2）向运行中的列车连续地传送车载设备所需的控制信息。由于传输信息量少，向列车传送是代表某个限制速度的信息代码，车载设备依据接收到的信息代表的控制列车运行速度，列车制动控制采用台阶（阶梯）方式。图2固定闭塞ATC系统从上图可以看出，固定闭塞ATC系统必须要有一段完整的闭塞分区，用作列车运行的安全保护距离，列车运行间隔相对较大，一般列车运行设计最小追踪间隔只能达到100秒。6.自动调整列车运行能够根据列车实际运行的偏离情况，自动生成调整计划供调度员参考。当偏离时间在一定范围内时，系统能对单列车或多列车进行自动调整；而当偏离时间超过规定的自动调整范围后，以起始或终到站为基点，对所有列车自动按等间隔运行的原则生成调整计划，经调度员确认后对全线列车进行调整。自动调整或人工调整列车运行需与ATO系统结合进行，主要手段有：1）调整列车区间走行时间；2）调整列车停站时分，控制列车出发时刻；3）在车站“扣车”与“放行”；4）取消或增加列车。7.列车运行监视和报警通过中央调度大厅显示屏及调度台工作站，能对车站及区间轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车、车辆基地线路等进行监视。当列车运行或信号设备发生异常时，控制中心计算机能自动将有关信息在调度员工作站上给出报警及故障源提示。8.故障情况下的降级处理1）中心设备故障（1）由车站ATS设备按自动进路方式控制列车；（2）联锁设备按自动追踪进路方式控制列车；（3）由车站人工进行进路控制。2）车站设备故障（1）联锁设备按自动追踪进路方式控制列车；（2）由车站人工进行进路控制。9.终端备通过设在车辆段（停车场）的终端设备，向车辆管理及行车人员提供必要信息，便于车辆管理人员编制车辆运用计划和派班作业，信号楼行车人员为进出段（停车场）列车设置进路。10.事件报告能自动进行运行统计，包括列车运行报告、计划报告、偏移时刻表报告等，并根据需要进行显示和打印。11.在操作工作站上，能对不同的操作人员赋予相应的职责、权限，以确保对设备的正确控制。12.车站ATS设备能实现对站台列车发车表示器的控制。（二）ATP系统ATP系统是保证列车运行的安全系统，提供列车追踪间隔保护和超速防护，必须符合故障——安全原则。1.列车运行间隔能连续地对列车位置进行检测，并根据列车位置、线路条件、限制速度、列车进路等信息确定列车运行的移动授权和最大安全运行速度，保证前行与后续追踪列车之间的安全间隔。2.超速防护通过无绝缘轨道电路或无线设备等，能连续地对列车位置进行检测，并向列车连续地发送必要的速度、距离、线路条