[交通运输]城市轨道交通列车自动控制系统工程应用技术--牛英明.ppt

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1、城市轨道交通信号系统工程 核心技术与应用 讲解人：牛英明 2010年1月15日,讲解主要内容,一、什麽是信号？ 二、信号系统工程应用的核心技术 三、信号系统调试主要测试项目 四、城市轨道交通信号技术发展远景,一、什麽是信号？,认识深度不同、说法也不同： 信号就是红、绿、黄交通灯。 交通管理系统。 轨道交通系统的神经中枢。 信号是大麻烦。,一、什麽是信号？,1. 信号就是红、绿、黄交通灯。 交通灯的目的是调控车辆通行，因此要考虑： 变化时机（时间间隔法或人工强迫控制或手信号） 流量（机动车、非机动车、行人） 路况（弯道限速） 天气变化 设置位置,一、什麽是信号？,2. 信号就是交通管理系统。 信

2、号是控制车通行的指令，控制车要依据： 1）目的地、时间、路径； 2）道路条件：平整度、冰雪、封闭、上坡、弯道、 3）车况：油、闸、灯、门、反光镜、 4）控制车：以上信息外，前、后方车辆行驶速度、踩刹车、距离、出口位置。 5）路况信息：交通管制、事故封闭等,一、什麽是信号？,信号系统是地铁大联动机的心脏、是整个行车系统的神经中枢。 信号系统根据运营管理人员设定的运营起止时间、配备车组数、不同时段的列车运行间隔、列车运行交路以及列车运行的目的地、站停时间、站间运行时间、折返库线等，形成系统能够识别的列车运行计划运行图，并自动指挥列车进出段、折返作业和正线正点运行。,一、什麽是信号？,信号就是集成土

3、建结构、轨道配线、车辆、屏蔽门、BAS、FAS、广播、旅客向导等系统，实时监督列车位置、列车间隔、实际运行速度、运行时间并根据线路最高允许速度控制列车移动距离，在防护列车安全运行的前提下，最大可能地提高列车旅行速度、缩小运行间隔、提高线路通过能力。,一、什麽是信号？,换言之： 信号是将最优秀的指挥人员和驾驶员多年形成的控制模型和技能，变成计算机能够识别的程序化语言，形成完整的列车控制体系，不但知道该怎末运行、而且自动控制运行，使得车、轨、电、行车计划、地图、通信、屏蔽门、PIS、时钟、无线列调、广播、BAS、FAS、TCC等构建成一个完整的运行体系。,一、什麽是信号？,2019/1/29,10

4、,安全事故案例分析,2008年9月美国铁路事故,美国南加州一列载有225人的通勤列车，当地时间12日下午在洛杉矶市中心西北约50公里的查茨沃思附近，与一列货运列车发生对撞，造成至少23人死亡，130多人受伤的重大事故。,美国联邦运输安全委员会称，由于客运列车司机在事故发生时在收发手机短信，冒进红灯殃成重大事故。,2019/1/29,11,2009年6月22日下午，美国华盛顿哥伦比亚特区发生地铁相撞事故，造成至少9人死亡75人受伤。 调查人员透露，地铁相撞时，列车正处于自动运行模式，这意味着地铁主要由电脑控制。但是，两列地铁接近时，信号却没有正常发挥作用。,2009年6月22日美国华盛顿地铁事故

5、,安全事故案例分析,二、信号工程的核心技术,1、故障倒向安全 2、安全与可用性的矛盾 3、系统实时处理能力 4、使用各种不同的运营管理模式 5、故障降级运行 6、与多专业接口并兼容 7、适应复杂的系统运行环境,二、信号工程的核心技术,1、行车组织管理 行车是地铁运输的主体，行车组织管理模式是运营管理模式的基础。 行车组织分级管理； 行车指挥分级及其定位； 基本闭塞法与后备闭塞法和建立条件与转换规则； 通过信号控制方式，如：通过、扣车等； 信号机显示制式； 进路建立及解锁控制方式；,二、信号专业人员需要的基本知识,1、行车组织管理 调车作业规则； 列车运行计划调整规则； 列车到站操作流程； 终点

6、站折返作业操作流程； 运营设备故障在线应急处理原则； 司机值乘制（单/双司机、轮乘/包乘制）； 运行交路（大交路/大小环逃跑）； 列车编组形式；,二、信号专业人员需要的基本知识,1、行车组织管理 行车组织的标识、标志类型及定义； 站区管理界面划分； 车场与正线管理界面划分及其转换关系； 列车进出段作业流程； 列车段内运行管理流程等； 与其他线路间的联络线配置及控制制式等,二、信号专业人员需要的基本知识,2、客运组织管理 1）为乘客提供安全乘车环境，如：屏蔽门与车门对位、同步动作； 2）为乘客提供舒适乘车环境，如：列车运行平稳；根据客流变化和气候变化自动调整通风、环境温度、湿度等。 3）为乘客提

7、供快捷的乘车环境，如：提高旅行速度、方便换乘等。 4）遇危及乘客安全情况发生自动启动应急预案，打开疏散通道等；,二、信号专业人员需要的基本知识,3、维修管理模式 系统设备的MTBF和MTTF指标要求； 维修管理体制及组织机构； 检修等级； 列车段内作业流程 列车检修修程,二、信号专业人员需要的基本知识,4、相关专业设备知识 轨道 车辆 通信（传输、时钟、无线列控、广播） 旅客向导信息系统 安全门 BAS、FAS 供电,三、信号系统动车调试主要测试项目,大体可以分成以下五个阶段： 第一阶段：开始单车对地面系统动态测试。 第二阶段：开始多车调试 第三阶段：开始按图试运行 第四阶段：开始点式试运营

8、第五阶段：开始移动闭塞全功能运营,三、信号系统动车调试主要测试项目,1、单车调试 ）审查动态检查联锁关系的正确性。 ）核查施工设计数据与实际的一致性，包括：线路的平纵断面、站间距、限界、闭塞分区长度及停车标、警冲标、车挡、道岔、转辙设备、计轴、信号机、信标的类型和精确位置等。 ）最不利情况下的制动距离符合性检查（下坡道、制动率不足、超速、最小区间、满载、车轮打滑突发紧急情况等）,三、信号系统动车调试主要测试项目,）安全功能的有效性（超速、闯红灯、失去定位、通信中断、安全门车门误动、溜车、 未停在规定的停车窗内、故障延时解锁、扣车、紧急停车、开/关车门防护等）。 ）驾驶模式及闭塞法建立与转换条件

9、的正确性； ）安全命令状态表示准确性 ）列车控制动态电子地图的完整性,三、信号系统动车调试主要测试项目,注意： 1、道岔单独锁闭 2、区间封闭（试验区、供电区、封锁区） 3、低速运行,三、信号系统动车调试主要测试项目,2、多车动车调试 ）验证电子地图的完整性、正确性； 2） 检验列车间相对位置和通信的正确性、实时性； 3） 列车驾驶模式转换的相邻列车移动授权的变化； 4） 列车运行相对运动的干扰测试； 5） 区间阻塞情况下的列车运行测试；,三、信号系统动车调试主要测试项目,3、空载试运行： ）基于后备点式ATP系统下的信号系统可靠性、稳定性检验（动态信息传输、移动授权变化时机 ）； 2） 按图

10、计划运行图试运行检验（进路触发时机、进路的正确性、信号机瞭望距离等）； 3）检验列车间相对位置和通信的正确性、实时性； 4） 安全命令状态表示准确性 5） 列车驾驶模式转与相邻列车移动授权的变化；,三、信号系统动车调试主要测试项目,5） 列车运行相对运动的干扰测试； 6） 区间阻塞情况下的列车运行测试； 7） 多车动车调试应急预案的安全措施完整性、有效性； 8) 安全门联动与联锁 9） 出站信号机红灯防护 10) 与相关系统数据信息的准确性和实时性等,三、信号系统动车调试主要测试项目,4、点式试运营期间调试CBTC系统功能： 1） 移动闭塞下的移动授权指令的正确性； 2） 移动闭塞与进路闭塞转

11、换条件正确性； 3） 移动闭塞防护功能的完整性和准确性（联锁敌对进路防护、超速防护、紧急停车、溜车防护、退行防护、开/关车门防护、扣车等）； 4） 与安全门联动、联锁功能； 5） 防护区段长度与列车制动距离的符合性等。,5、系统全功能开通后、系统继续完善阶段： 跟踪系统运行情况，检验系统的安全性、可靠性，可维护性，及时分析研究瞬间、偶发问题，使系统达到RAMS技术要求。,三、信号系统动车调试主要测试项目,在过去的实践中证明：信号系统通过采用先进的列车自动控制技术，便可成为一个轨道交通网络的、坚强的神经系统。而先进的信号控制技术不再是从前大家所认为的，是没有实际价值、高精尖、价格昂贵、可望不可即

12、的技术，而是能给轨道交通系统带来安全、高效、节能，给乘客带来快捷、舒适的，可创造突出社会效益和经济效益的、特别适用的控制产品。,四、城市轨道交通信号技术发展远景,三. 北京地铁的发展规划,M5,M10,M13,M8,昌平线,机场线,M4,大兴线,M9,三环、四横、五纵、七放射格局,2011年完成亦庄线国产CBTC示范工程 研究出基于通信的列车控制信号系统，集成出一套完整的国产信号列车自动控制系统；制订一套CBTC系统技术规范和标准；探索建立一个安全认证体系；促进一个信号系统的核心技术产业链形成；锻炼出一批优秀工程技术人员和管理人员。,四、城市轨道交通信号技术发展远景,四、城市轨道交通信号技术发

13、展远景,推广列车自动驾驶，实现全自动驾驶 配置列车自动驾驶系统，可在保证安全的前提下，最大限度的提高列车旅行速度，确保行车隔，降低司机劳动强度，达到提高运输效率的目的。,四、城市轨道交通信号技术发展远景,实现以行车为核心的综合监控系统 以行车为核心的综合监控系统可通过构建综合自动化平台，提高地铁运营指挥自动化水平，实现系统间联动和快速反应、进一步提高轨道交通监控能力，真正做到为运营指挥服务，最大可能的规避人工控制所产生的风险，提高列车运行效率和地铁经营效益。,信号专业特征： 作用突出 发展前景好 市场需求迫切 安全风险大 信号人身心健康、踏实肯干、体现价值,四、城市轨道交通信号技术发展远景,结束语： 信号专业很重要、很有意思，欢迎同学们毕业后，热衷城市轨道交通信号专业，为创建、发展自主知识产权的列车自动控制技术，不断完善信号系统做贡献聪明才智，并从中找到人生乐趣，同时提升自身价值，构建美好生活！ 信号专业值得你们为她付出！,