信号系统技术介绍-上海仪器仪表行业协会.DOC

信号系统：轨道交通控制系统技术 上海自动化仪表股份有限公司 张健 常金辉 概述 随着国家经济的快速发展，城市轨道交通系统也在日益快速地发展。作为轨道交通系统中的核心部分——信号系统是保证列车安全运行，实现行车指挥和运行现代化，提高运输效率的关键设备。城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC ）组成，ATC 系统包括三个子系统： 列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS） 列车自动防护系统（Automatic Train Protection，简称ATP） 列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO） ATS系统根据列车时刻表，自动监控列车运行，并实现列车运行自动调整。ATP系统是保证列车运行的重要安全设备，自动控制列车运行间隔和超速防护。ATO系统在ATP系统的基础上，实现列车自动驾驶，优化列车运行曲线，并在车站站台准确停车。计算机连锁系统是ATP系统的组成部分，保证列车进路上的道岔位置正确和运行安全。 信号系统大致框架如下： 图一 信号系统的组成 列车自动监控系统 系统组成 列车自动监控系统（ATS）在ATP系统、ATO系统的支持下监控列车运行，按照列车运行时刻表（运行图）实现行车指挥自动化。ATS是一个计算机化、网络化、模块化的自动监控系统。 ATS系统硬件配置主要有冗余的控制中心主服务器、数据库服务器、调度员工作站、时刻表编辑器、管理服务器、通信服务器、网络打印机和车站远程终端单元组成。部件与服务器之间通过冗余的以太网连接，控制中心与车站之间通过分布式光缆连接的容错网络进行通信。 控制中心设置大型显示屏，显示控制区内轨道线路布置及站名、进路开通及信号显示状态、列车运行位置及跟踪、列车车次号及识别号、ATC系统设备工作状况及故障报警等信息。 系统功能 自动排列进路 ATS系统有不同的控制等级（控制中心自动或者人工控制模式、车站自动或者人工控制模式），在自动模式下列车可根据当天运行时刻表确定列车进路命令，当列车占用进路的出发点后，车站远程终端将进路控制命令传给计算机连锁系统，完成自动排列进路。 自动列车调整 ATS系统自动监控列车位置和运行，以确定列车是否按当天的时刻表运行。列车运行调整软件按当天运行时刻表自动调整，当列车早点或晚点到达车站时，用改变列车停站时间方式；当列车延误或提前发车时，用改变站间行车时间方式。 时刻表管理 时刻表定义了一整天的运行计划，不同运营时间，如工作日、节假日等使用不同的列车时刻表。列车时刻表按照用途可分为基本时刻表、实施时刻表和实际时刻表三种。计划调度人员使用专用时刻表工具软件管理在线或离线基本列车时刻表，可根据不同的运行要素编制基本时刻表，由计算机自动生成列车时刻表，并自动生成运行图。每天运行开始前，调度员从系统内调出一个基本时刻表，经确认或修改，即成为当日实施时刻表。ATS系统根据列车实际运行情况，指挥着成实际时刻表（运行图），由系统记录保存，需要时可打印输出。 列车识别号跟踪、传递和显示 每列车开始运营前，采用列车识别号来标示。列车识别号由列车表号、车次号、编组号、目的地号组成。列车识别号可由调度员人工输入或计算机按照实施运行图自动生成，经调度员确认生效。系统提供允许人工输入、删除、替换和移动列车识别号的操作功能。ATS系统可以自动完成控制区内和车辆段的列车识别号时实跟踪。 监督及报警 当列车运行或信号设备发生异常时，中心计算机自动将有关信息在调度员工作站报警窗口中显示报警，对重要的报警有声光报警，以引起调度员的注意。 系统数据管理 系统数据管理可实现系统模拟、回放和模拟表示盘管理等功能。系统模拟功能在培训工作站上模拟运营操作，利用备用计算机离线进行练习或培训。回放功能提供在工程师工作站上再现运营某个事件，进行数据搜集和收集数据的回放，以便事后分析。模拟表示盘管理功能显示正线、停车线、车辆段等现场信号设备状态，列车运行及车次号信息，并通过网络不停地传送到表示盘计算机，将信息在表示盘上显示出来。 统计和报告 系统对所有操作命令都加以收集和存储。系统收集的所有数据应用于统计报告，以评价和分析信号设备的动作过程，有助于决定是否需要预防性维护。 系统自动生成的报告包括：日常运行报告，记录所有列车每日的运行结果、计划报告，记录基本运行时刻表和实际运行时刻表的信息、人工控制命令报告、列车早晚点报告、准点率统计报告、兑现率报告、基础信号设备状态报告和与运营有关的统计报告。 列车自动防护系统 列车自动防护系统ATP是保证地铁行车安全，缩短列车行车间隔的重要安全系统。ATP由地面设备和车载设备组成。该系统当前划分为固定闭塞（FixedBlock，FB）和移动闭塞