整体信号系统介绍

整体信号系统介绍

3.1 北京地铁一号线信号系统

北京地铁一号线信号系统采用的是英国西屋公司的列车自动控制系统，即ATC系统（固定闭塞制式），由TBS100ATP和ATO系统、FS—2500无绝缘轨道电路、基于WESTRACE处理器的联锁以及WESTCAD监控系统组成。基本的信号功能采用WESTRACE处理器为基础的联锁装置来实现。它包括特别设计的模块，可以与无绝缘轨道电路直接衔接。WESTRACE联锁装置将接通本地或远程终端，并有端口供连接维修用的便携式计算机。现场设备采用西屋公司的FS2500无绝缘轨道电路，检测列车位置和向列车发送速度码信号；道岔或渡线区段采用有绝缘轨道电路来检测列车位置，并采用敷设于轨道内侧的ATP环线，发送ATP安全速度码给ATP车载设备。 该系统的列车自动监控和国内的传统的调度集中不同，采用了分散控制、集中监督的方式。 3.2 深圳地铁一号线信号系统

深圳地铁一号线信号系统采用的西门子公司的ATC列车自动控制系统（准移动闭塞）和部分国内配套设备所构成，是基于数字轨道电路的准移动闭塞系统。西门子的ATC设备主要由列车自动监控子系统ATS、列车自动保护子系统ATP、列车自动驾驶子系统ATO、微机联锁子系统SICAS、遥控音频无绝缘轨道电路FTGS等子系统构成。国内配套设备主要由电源设备、 S700K转辙机、信号机、LCP控制盘、紧急停车按钮、继电器接口柜、旅客向导牌PIS、发车指示器DTI、电

缆、光缆等构成。

3.2.1 正线信号与控制系统及其组成

深圳地铁一号线信号与控制系统采用西门子公司提供的一套完整的ATC系统，并由以下主要产品集成来完成ATC功能。 （1）带有中央和本地操作设备的VICOS OC系统。 （2）连续列车控制系统——LZB 700M ATP/ATO系统。 （3）故障导向安全的计算机联锁系统——SICAS系统。 3.2.2 正线信号与控制系统的结构层次分析

根据具体功能，运用于深圳地铁一号线的正线信号与控制系统的三套子系统设备SICAS/LZB/VICOS可以分为四级，如图1所示。

（1） 操作层

集中和分散的操作层分布在运营控制中心和车站及本地控制。VICOS OC 501系统在中央层实现全线的监控和运营管理。在车站控制室，则由VICOS OC 101系统在本地控制站对本地联锁区域进行监控，以执行本地级控制功能。

（2）轨旁层

分布在沿线的轨旁层由SICAS和LZB 700M系统组成，它们共同执行全部的联锁和轨旁ATP功能。 （3）轨道层

轨道层包括数字音频无绝缘轨道电路FTGS和列车位置识别单元PTI，用以实现轨道与列车间的双向通信传输。 （4）车载层

车载层包括LZB 700M的车载ATP/ATO功能。 3.3. 列车运行自动控制系统ATC

列车运行自动控制系统（ATC）包括列车自动防护（ATP）、列车自动运行（ATO）及列车自动监控（ATS）三个系统，简称“3A”。系统需设置行车控制中心，沿线各车站设计为区域性联锁，其设备放在控制站（一般为有岔站），列车上安装有车载控制设备。控制中心与控制站通过有线数据通信网连接，控制中心与列车之间可采用无线通信进行信息交换。ATC系统直接与列车运行有关，因此ATC系统中的数据传输要求比一般通信系统的安全性、可靠性、实时性更高。 （1）ATP子系统

ATP子系统的功能是对列车进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级显示、列车参数和线路参数的输入，与ATS、ATO及车辆系统接口并进行信息交换。 ATP子系统不断将从地面获得的前行列车位置信息、线路信息、

前方目标点的距离和允许速度信息等通过轨道电路等传至车上，由车载设备计算得到当前所允许的速度，或由行车指挥中心计算出目标速度传至车上，由车载设备测得实际运行速度，依次来对列车速度实行监督，使之始终在安全速度下运行，以缩短列车运行间隔，保证行车安全。

采用轨道电路传送ATP信息时，ATP子系统由设于控制站的轨旁单元、设于线路上各轨道电路分界点的调谐单元和车载ATP设备组成，并包括与ATS、ATO、联锁设备的接口设备。 （2）车站联锁

通常，车站信号控制分集中联锁站和非集中联锁站。集中联锁站一般为有道岔车站，也可能是无道岔车站。非集中联锁站一般为无道岔的车站。有道岔车站根据需要和可能也可以由邻近车站控制，而成为非集中联锁站。

集中联锁站及轨旁设备。集中联锁站舍友ATS车站分机、车站联锁设备、ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终端、乘客向导显示牌、紧急关闭按钮以及信号机及发车指示器、转辙机。 非集中联锁站及轨旁设备。非集中联锁站的设备只有发车指示器、紧急关闭按钮和乘客向导指示牌。无道岔的非集中联锁站轨旁仅有轨道电路的耦合单元等。有道岔的非集中联锁站除了轨旁的耦合单元外，还有防护信号机和转辙机。 （3）ATO子系统

ATO子系统主要用实现“地对车控制”，即用地面信息实现对列

车驱动、制动的控制，包括列车自动折返，根据控制中心的指令使列车按最佳工况正点、安全、平稳地运行，自动完成对列车的启动、牵引、惰性和制动，传送车门和屏蔽门同步开关信号。

使用ATO后，可使列车经常处于最佳运行状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速和减速，因此明显提高了乘客的舒适度，提高了列车正点率并减少了能量消耗和轮轨磨耗。

ATO子系统包括车载ATO单元和地面设备两部分。地面设备有站台电缆环路、车—地通信设备（TWC）以及与ATP、联锁系统的接口设备。

（4）ATS子系统

ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制，辅助调度人员对全线列车进行管理，其功能包括：调度区段内列车运行情况的集中监视与控制，监测进路控制、列车间隔控制设备的工作，按行车计划自动控制道旁信号设备以接发列车，列车运行实迹的自动记录，时刻表自动生成、显示、修改和优化，运行数据统计及报表自动生成，设备运行状态监测，设备状态及调度员操作记录，运输计划管理等，还具有列车车次号自动传递等功能。

ATS子系统包括控制中心设备和ATS车站、车辆段分机。控制中心ATS设备有中心计算机系统、工作站、显示屏、绘图仪、打印机、UPS等。每个控制站设一台ATS分机，用于采集车站设备的信息和传递控制命令，并实现车站进路自动控制功能。车辆段ATS分机用于采集车辆段内库线的列车占用情况及进/出车辆段的列车信号机的

状态。

此外，在ATC范围内的各正线控制站（设备停中站）各设一套联锁设备，用以实现车站进路控制。联锁设备接收车站值班员和ATS控制。考虑到运用的灵活性，正线有岔站原则上独立设置联锁设备，当然也可以采用区域控制方法。 2.车辆段联锁设备

就目前而言，国内车辆段（停车场）设一套联锁设备，用以实现车辆段的进路控制，并通过ATS车辆段分机与行车指挥中心交换信息。

车辆段联锁设备均采用计算机联锁。先进的车辆段信号控制系统的特点是信号一体化，包括联锁系统、进路控制设备、接近通知、终端过走防护和车次号传输设备等。这些设备由局域网连接并经过的光缆与调度中心相通。列车的整备、维修与运行相互衔接成一个整体，保证了城市轨道交通的高效率和低成本。

车辆段内试车线若设若干段与正线相同的ATP轨道电路和ATO地面设备，用于对车载ATC设备进行静、动态试验。

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