第六章 国外地铁轨道信号系统 一、JTC无绝缘轨道电路特性

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1 第六章 国外地铁轨道信号系统 一、JTC无绝缘轨道电路特性
第六章 国外地铁轨道信号系统 一、JTC无绝缘轨道电路特性 信息载频：4080、4320、4560、4800、5040、5280、5520、6000 Hz 低频信息：28、32、36、40、44、48、52、56、60、64、68、72、76、80 Hz（共14种） 调制方式：FSK 最小道床电阻：2Ω.km 分路灵敏度：0.30Ω 轨道电路长度：40 ～ 400 m 调谐区长度：6.5 ～ 6.8 m

2 二、系统结构 图6-1 TBS-100系统结构图

3 三、车载设备结构 图6-2 TBS-100车载设备结构图

4 四、TBS-100目标距离运行模式 1. 接近道岔 图6-3 运行模式图

5 2. 接近临时限速区段 图6-4 TBS-100运行模式图

6 §6—2 西门子公司的ATC系统 一、 系统组成 西门子公司的ATC系统由ATS子系统和LZB700M系统两大部分组成。ATS子系统分为控制中心设备和车站设备，LZB700M车载设备与地面一起组成连续式自动列车控制系统，LZB700M由地面ATP/ATO设备、FTGS轨道电路、CICAS微机联锁设备、PTI 设备以及车载ATP/ATO设备组成。 二、 ATP子系统 1. ATP的组成 LZB700M的ATP系统的基本配置有： ATP轨旁线路单元：

7 FTGS轨道电路： 对应每个驾驶室的车载ATP单元： 对应每个车载ATP单元的两个速脉冲发生器： 对应每个车载ATP单元的两个ATP天线： 对应每个驾驶室的操作和显示装置： ATP定位装置。 2. ATP的主要功能 安全区段和停车点的保护： 速度监督： 列车追踪间隔： 列车超速时的紧急制动： 列车走行方向的监督：

8 车站目标区列车停稳监督： 车站站台的开门侧控制： 输入、监视和取消限速区段： 无人列车自动折返的监督。 3. ATP的主要设备 （1） FTGS音频无绝缘轨道电路 FTGS音频无绝缘轨道电路是LZB700M的基础。 FTGS音频无绝缘轨道电路的室内设备为安装在一个插入式的PC板上的发送设备和接收设备，PC板前面 （2） ATP线路单元

9 ATP线路单元产生系统信息，为三取二计算机系统。设备型号为SIMIS3216，该设备产生报文信息从ATP轨旁到ATP车载的传输是单方向的，数据包含在一个有长度的电码里，这些电码用调频的方式经FTGS轨道电路周期地发送，每组电码有127 bit有用的信息被传送，报文信息如下： 车站停车位置； 开车门； 轨道电路入口速度； 轨道电路长度及编号； 下一轨道电路的制动曲线； 线路数据； 目标速度； 目标距离等。

10 报文采用32 bit位循环校验码，为保证安全，该循环码只检查、不纠错。
（3） 联锁设备 西门子提供的CICAS微机联锁设备，适合于城市轨道交通对列车运行进路要求，并与LZB700M、FTGS报文式音频无绝缘轨道电路等有成熟和安全的接口。实现列车进路上的有关信号、道岔及轨道电路的正确联锁关系，保证列车的运行安全。 （4） 车载ATP设备 车载ATP设备有车载ATP计算机，型号为SIMIS3116，人机接口设备，速度脉冲发生器，ATP天线等。 车载ATP设备与车辆动力设备接口，如ATP设备故障，会使车辆紧急制动。同时，车载设备与车门控制设备接口，保证车门开关的安全。

11 三、 ATO子系统 1. ATO子系统组成 ATO的地面设备包括PTI多路转换器、PTI环线、以及地面ATO定位装置。 2. ATO子系统的主要功能 开门控制；车站列车启动； 加速； 巡航； 目的制动；车站通过； 改变正线运营模式； 正线收发车； 列车自动折返。

12 3. ATO的主要设备 （1） PTI设备 PTI传输有关车辆的数据，载频为850 kHz，移频键控±25 kHz。车载和室内设备间的传输速率为50 kbaud。 PTI室内设备经PTI轨道环线接收PTI车载设备的电码，并经车站RTU设备将列车数据传向控制中心，列车数据是自动列车控制的基础。 PTI设备包括： PTI线路设备和PTI车载设备。 （2） ATO车载设备

13 四、 ATS子系统 1. ATS子系统构成 ATS子系统由控制中心设备、车站、车辆段设备组成。中心与车站和车场之间由通信专业提供开放的光传输平台。 控制中心设备采用交换式以太网连接各计算机和服务器结构。 西门子的ATS统型号为VICOSOC 2. ATS子系统的主要功能 3. ATS子系统主要设备 （1）控制中心设备 (2) 车站设备 (3) 车辆段设备

14 §6—3 安萨多尔的ATC系统 该系统由USSI美国公司提供地面设备，包括联锁、轨道电路、ATS；CSEE提供车载ATP设备（TVM900）。系统由下列三部分组成：轨旁ATC设备、车载ATC设备和中央ATC设备。设计运行间隔90秒。

15 一、系统组成 1.轨旁ATC设备 2. 车载ATC设备
车载ATC设备是法国CSEE的TVM900，包括双机冗余的ATP子系统和一套ATO/TWC子系统、一套AFO-IIC传送/接收设备。 3. 中央ATC设备 OCCATS系统监视和控制列车按运行图运行，以到达系统运行最优化和最稳定，同时按照不同的控制等级使得由于非正常情况或设备故障对运行图所带来的负面影响减小到最小程度。在正常情况下自动运行，无需人工干预。完成列车调度、自动列车运行控制、自动列车进路排列和列车运行调整功能。

16 二、列车运行模式 TVM 900ATC支持4种列车运行模式：自动列车运行模式（ATO）、监督人工驾驶模式（ATP）、限制人工驾驶模式（RMO）和非限制人工驾驶模式（FMO）。 (1) 自动列车运行模式（ATO）：由ATO控制列车运行速度和车站停车，ATP提供超速防护，ATC系统执行车门控制，要求司机启动车站出发。 (2) 监督人工驾驶模式（ATP）：司机控制所有的列车运行操作，TP提供超速防护、 反向运行和门控防护。 (3) 限制人工驾驶模式（RMO）：列车由司机控制运行，ATP控制列车不超过最高允许速度。 (4) 非限制人工驾驶模式（FMO）：完全由司机控制列车运行，ATC不参与任何控制。

17 §6—4 阿尔斯通的SACEM系统 一、 ATC系统设计原则
正线的正常运行，终点折返车站和中间折返车站的反向行车，停车场和正线之间的联络线的正常双向运行。正常运行方向的行车间隔为100秒。在反向运行时，信号系统允许采用ATP和ATO进行控制，而不受行车间隔限制。 二、 ATP/ATO轨旁设备 该系统通过DIGICODE数字轨道电路（DTC921型数字轨道电路）向列车发送信息并完成列车占用检查，信息包括轨道线路数据、从ATS系统接收到的运行调整命令、临时限速信息等。当轨道空闲时，发送轨道电路编码以检查列车占用，一旦列车占用该轨道电路，接收器显示轨道占用，此时发送器发送可被列车接收的SACEM电码。当列车出清轨道电路时，重新发送轨道电路电码。

18 三、车对地信息传输和列车定位 车对地信息传输和列车定位是通过EUROBALSE型信标（查询应答器）完成的。当列车通过EUROBALSE型信标时进行位置设定，同时把列车维修信息和PTI信息传送给地面设备。列车在运行过程中，根据速度传感器确定列车位置。当列车驶过重定位信标（RB）时，对列车位置进行校准。停车点在间隔范围±5O cm内：99.9 %，停车点在间隔范围±3 m内： %。 四、ATP/ATO车载设备 每个驾驶室中都安装有一套车载设备，通过接收线圈接收来自轨旁ATP/ATO设备的信息。所接收的信息包括：运行前方线路信息、轨道状态、临时限速、运营调整指令等。ATP/ATO车载设备向轨旁ATP/ATO设备发送维修数据和PTI信息。

19 五、运营模式及原则 SACEM系统允许3种操作模式：ATO模式、ATP模式、受限制的人工操作模式（RMO）。车辆提供自由人工驾驶模式（FMO）。 1. ATO模式：在本模式中，列车在ATP系统的监视下 由ATO系统驾驶。 2. ATP模式：在本模式中，列车运行完全由司机管理，但在ATP系统的监督之下。 3. RMO模式：本模式是ATP内部的一个模式。在本模式中，列车运行完全由司机管理，车速由ATP子系统限制为一个不变值，这个值可通过选择软件参数来调整。 4. FMO模式：在本模式中列车运行完全由司机管理，列车速度不受ATP子系统限制。

20 §6—5 阿尔卡特SELTRACATC移动闭塞系统
一、系统设计原则 SELTRAC系统采用移动闭塞，列车通过无线电传输或环线传输，实现车地信息快速、连续通信，地面控制中心掌握每一列车的位置和状况，控制每一列车安全、高效地运行。列车之间的安全间隔是基于最大运行速度、制动曲线和列车所在线路段而动态计算出来的。由于列车位置的分辨率高（6.25m），后续列车可以根据该线路段允许速度最大限度地靠近先行列车。SELTRAC系统保证所有列车之间和列车与障碍物（例如未排列好的道岔）之间有一个“安全距离”。列车根据线路允许速度、距前方停车点的距离、线路条件和列车制动特性计算出模式曲线，控制列车沿曲线安全运行。所以说，移动闭塞的主要特性是通过对列车的精确定位来改进安全性和提高运能。

21 图6—6 系统结构示意图

22 SELTRAC系统分管理层、运营层、动作层三个层次：
二、系统结构 SELTRAC系统分管理层、运营层、动作层三个层次： 图6—8 SELTRAC层次结构示意图

23 三、设备构成 SELTRACATC设备根据安装位置，可分为运营控制中心、车站控制室、轨旁设备、车载设备、备用设备和试车线设备。 1. 运营控制中心 运营控制中心包括系统管理中心（SMC）和车辆控制中心（VCC）。 系统管理中心是全面管理设施，它起着系统和中央值班员间的接口作用，提供所需ATS等级的自动控制和监督作用。 车辆控制中心负责在移动闭塞环境下，确保列车的安全间隔和运行。

24 2. 车站控制室 只在指定的车站控制室安装车站控制器，与车辆控制中心关联工作，以补充ATC系统中自动列车防护（ATP）和自动列车运行（ATO）功能。 3. 轨旁设备 轨旁设备包括感应环线、转辙机、信号机等。 4. 车载设备 车载设备包括车载控制器（VOBC）和相关的外围设备，包括发送接收信息天线、加速度计、测速发电机、接近传感器、车辆识别插头和司机显示器等。车载控制器负责列车在车辆控制中心的控制下安全运营，同时传送有关列车位置、速度、列车运行方向和车载控制器状态等给车辆控制中心。

25 四、 列车运行模式. SELTRACATC支持4种列车运行模式：ATO自动模式、ATP人工驾驶模式并配备机车信号、限制人工驾驶模式和非限制人工驾驶模式。列车运行模式由司机通过司机室内的列车运行模式开关选择。 1. ATO自动模式 平时系统日常运行时，所有列车都应采用ATO自动模式。 2. ATP人工模式 此模式与ATO自动模式非常相近，ATC系统自动设置列车进路，司机根据显示器命令控制列车运行，ATP对列车提供全面安全防护。列车加速、惰行、减速、停车和开关车门都由司机操作，ATP实施监控。

26 3. 限制人工驾驶模式 限制人工驾驶模式下，ATP提供很有限的防护，控制列车速度不超过25 km/h。限制人工驾驶模式下，必须由严格的运营规则控制、中央调度员保持与司机的通话联系，并且为该列车预留人工进路，而且所有的列车移动都必须由中央调度员授权，不允许任何列车越过预留进路的安全距离边界。 4. 非限制人工驾驶模式（FMO） 用于无通信能力的列车和无车载ATC设备的列车。所有列车功能完全由司机控制，列车运行安全由司机和中央调度员全面负责。列车运行，ATC不参与任何控制。

27 五、 车地通信 VOBC通过感应环线通VCC轨旁设备通信，采用FSK调制方式，感应环线沿线路敷设在钢轨之间。感应环线以环线通道方式互联在一起，VCC支持多个环线通道号，VCC轮询系统中每一列车，并周期性的与列车交换信息，每一列车每秒中至少被轮询一次。