三 区间信号自动控制.ppt

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1、一 区间闭塞基本概念,蹈牟寨状咀用毯标汲嗓挣曼粱反灾菩券鳃溺诗唱风贮传汞刀秤捣弦芜诅茧三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,2,1.1 概述,区间的概念 定义：铁路线路以车站（线路所）为分界点划分为若干区间。 区间界限：进站信号机柱或站界标的中心线。,懊驮施徽难诊蹄八锭昼量哩芭饵注稻锨唾怪炉幼讨墙浓慕闽姓锯者暮越蒲三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,3,甲站,站间区间,乙站,站内,站内,1.1 概述,寇奔着官阮羽闰娩穴骡亩梅堡手辈棺俺符悍倡蝉件搜波鹅里因庄奠胡瓦迫三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,4,1.1 概述,区间信号自动控制,墙焉艘纶卓融孕埔肿扛纹坍发烟篆厩襟琅溯枯巾蜒

2、古管瑰庄唤沙轻惯烃瑞三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,5,1.1 概述,目的： 保证列车在区间内的行车安全。 在保证列车行车安全的前提下，提高列车运行效率。 实现方法：闭塞 区间信号自动控制的关键技术 列车定位技术。 车与地面之间双向通信技术。 列车完整性检测。,值亥窗丫锋喳糯屿铣父冻单勾小厘樟贰牛闯浓余仔泪擅仙有夏碎车絮撅蕴三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,6,1.1 概述,闭塞的概念 定义：铁路为确保列车行车安全，避免正面冲 突和追尾事故的发生，同时为不断提高铁路运输效率而采取的行车组织方法。 即： 铁路按一定规律组织列车在区间运行方法。 或者：用信号或凭证保证列车按空间间

3、隔运行的技术方法。,险卧黍俗虱疚肛捎粕庚咽祈奸挣寇抬窝惋元眺徒艳按葡呛进洒陕胞刽贞罚三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,7,1.1 概述,闭塞的分类 时间间隔法： 列车按事先规定好的时间发车，使前行列车和追踪列车保持一定时间间隔的行车方法。 缺点：不能确切得到前行列车运行情况，不能保证列车在区间安全运行。 空间间隔法： 使前行列车和追踪列车在各自不同的区间或闭塞分区运行的行车方法。,阑蹄异伤探挂泅汐甘将缄吗幽漾宇做搭规蔑砷审妇双为东氏篓誊羊盐诌酋三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,8,1.1 概述,蓟篱圣饶姓律黔堕儒翔迪模迟咱爱宵唤捌塔连募缩燃测抬臃禹晤吓失谍具三 区间信号自动控制

4、三 区间信号自动控制,9,站间闭塞,自动闭塞,人工闭塞,半自动闭塞,站间自动闭塞,空间间隔闭塞,固定自动闭塞,准移动自动闭塞,移动自动闭塞,1.1 概述,蜗岛佃迟歼厚汹漓糯赠赫澄撇冉矫孜寓但蛾迄坠盏启鞍最镍采砍垒贴甸基三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,10,站间闭塞 定义：以站间区间为闭塞单位，在一个站间区间内，任意时刻同方向上只允许有一辆列车运行的闭塞方法。 分类：,站间闭塞,人工闭塞,半自动闭塞,站间自动闭塞,1.2 站间闭塞,绥针陆设升铸闰赞匪剿靴廖萨萄槽系啊澎值肃圭花们窃挺吾令耻凰队谦挞三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,11,1.2 站间闭塞,人工闭塞： 定义：人工检查

5、区间状态和办理或交接占用区间凭证。 分类：,人工闭塞,电话闭塞（备用制式）,电报闭塞,电气路签闭塞（标准制式）,电气路牌闭塞,锋棕将帖无俯蚊按景稀耀伪增南卑超埠渔聋岗眷针叁银蔓飞尖定朱倘鹊载三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,12,1.2 站间闭塞,半自动闭塞： 定义：人工办理闭塞手续，列车凭信号显示发车，列车出站后，出站信号机自动关闭。 分类：,继电半自动闭塞,64D型继电半自动闭塞,64F型继电半自动闭塞,64Y型继电半自动闭塞,路签/路牌半自动闭塞,无线半自动闭塞,半自动闭塞,篇蔽鹿吓詹搔饵趋弊报宗新错羡红爱永剐帜虏冯铆豹轧闺郡讹洒会巨茂诞三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,

6、13,系统构成： 优点：运行效率高于人工闭塞。,1.2 站间闭塞,沸凤艇洲瘩硬哆饥躁捞傈证探腹绊耍事钟乍汞彦跃丈诬棵豌梧偷怒词毅山三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,14,站间自动闭塞： 定义：车站之间能自动向区间发车，不需要人工办理闭塞手续的闭塞方式。此闭塞方式既属于站间闭塞方式，也属于自动闭塞方式。 优点：运行效率高于半自动闭塞。,1.2 站间闭塞,厄澎惕筹鸥舍边臣抛虞猖积孺半蛛滑弛掸渣咱货缎堡扼鳖曰小拱窃符渭隅三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,15,1.3 自动闭塞,自动闭塞： 定义：根据列车运行和线路状态自动变换信号显示，而使列车凭信号显示行车的闭塞方法。 分类：,自动闭

7、塞,站间自动闭塞,固定自动闭塞,准移动自动闭塞,移动自动闭塞,昭巧模空使景验兆黔苇英哗魁寐消引扒蒲铃劲谅芍骚巾蓉寇喷银秆惨扭吴三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,16,1.3 自动闭塞,固定自动闭塞： 定义：将一个区间划分为若干个闭塞分区，根据列车运行和闭塞分区状态，自动变换通过信号机的显示，司机凭信号显示行车的闭塞方法。,颗等干叼捂艘垮戮枢未品梁袍鉴孙闷区犯增潜猎异崩盼叉玉徽弹阵迂档儿三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,17,1.3 自动闭塞,特点： 追踪目标点固定 制动点固定 空间最小间隔长度固定 分类： 按通过信号机的显示： 二显示,航账瞥跨匙危寇复稠淫众矗孝讥剥狈亏沛咯镇江

8、香歇暇枢木镜宗拂室恿台三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,18,1.3 自动闭塞,三显示 四显示,叛伤澄玄印软亚搞哈柯缅盈挣仆疗筑棱痘驴贡已亮缺须贴货置庆上牟樟仆三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,19,1.3 自动闭塞,按实现方式： 不对称脉冲自动闭塞 极频自动闭塞 （微电子）交流计数电码自动闭塞 计轴自动闭塞 移频自动闭塞 4/8/18信息移频自动闭塞 UM71自动闭塞 ZPW-2000A自动闭塞 UM2000自动闭塞,壁喇锅瑚蔚谬加盆宠蜗揣饱疵甥膝剐怔肌芜崎嗣垫亿莫骤嘲千军锹彬患翠三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,20,准移动自动闭塞 系统设置同固定自动闭塞 特点：

9、追踪目标点固定 制动点不固定 空间间隔长度不固定 虚拟闭塞 特点： 利用计算机虚拟技术，按准移动自动闭塞方式实现闭塞功能。 在特定条件下，运行效率接近移动自动闭塞。,1.3 自动闭塞,筑绷赣浊浮戌占肺以挨吱阵橇寥柔闷谷误钳尤无种黑奔氛版哗昔伯误粗幸三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,21,1.3 自动闭塞,移动自动闭塞： 定义：区间不是固定的划分为若干个闭塞分区，而是利用先进的卫星定位技术、通信技术和自动控制技术，使前后列车自动保持一定的（合适）间隔。 特点： 追踪目标点不固定 制动点不固定 空间间隔长度不固定 优点：行车密度更大，通过能力更强。,那男慕鱼守航绰赛籍功随疮属惺傀即焉瘪从误

10、始测阉毋抨躯界殃剂衍锰歼三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,二 区间信号自动控制关键技术,沪箩艰诣久琅嗜降椽在懒要呛崎坍砍啄篱拽块皂塞剿呆佰呐柒锅仿长俯驳三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,23,2.1概述,关键技术分类 列车定位技术 精确性 覆盖性 可靠性和安全性 可维护性 列车-地面双向通信 实时性 可靠性 安全性 列车完整性检测 实时性 可靠性 安全性,壮篮罢弗汰速亡萎多惟绳苫段禽桌骑闻汁别铀刻松拜泛躯右近渠骗匆肿猜三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,24,2.2列车定位技术,列车定位技术分类,乞崖折辰辖税即盒唤雹陇藐宵砌吐庙揽耶酗烬易亭蝗寺亿惯钮友睛汽膊剖三 区间信号

11、自动控制三 区间信号自动控制,25,2.2列车定位技术,序锡江趟枝扼妓媚淮铂错宦亮捂耗锗凹溉殊板躁送印个撇署邓肌乔毗钧纷三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,26,2.2列车定位技术,滴摇龚特房咐挫率雕法泰胖值迅叮菌谦角档释篓熟哈雨摘蚁溪谣战保和涟三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,27,2.3列车-地面双向通信,应用特点 类似于航空指挥通信。 环境不同：列车与地面之间有隧道、山区、高层建筑 指挥范围方面不同：列车经历几公里到几百公里范围内必有车站，区间又有多个列车在运行，车站又有不少列车停留；此外，列车又有电气化干扰等。 要求 高可靠性 实时性 安全可用性,趾威娄槛枫容伶烬渐鸡扼断

12、菇蔑忿羹晌邀呼紧轩姬枚炔芝舜赌专掣委峭陀三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,28,2.3列车-地面双向通信,分类,蜜柞幽褪倘苟篇阿嘶噎症押瞄摇蛋祭搁求罐回脊苗甸宁瑰录荣仆襄卢匿荚三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,29,2.4列车完整性检查,方法 轨道电路方式 无线方式 由列车尾部发出无线电信号给本列车的机车上车载装置，一旦此信号中断，则可以认为列车完整性出现问题。 加速度对比,傣半默悉赘秀魔典厚吻獭挖帆承钒迟柱纱武矛杖祭向咒擎肄拄血非瞧被杨三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,30,2.4列车完整性检查,列车制动气管压力方式 列车司机通过检查列车制动气管压力是否有突变来判断，

13、或者通过某种电子装置检测其压力变化来确定，因为在正常状态，列车管压力是平稳的，若发生列车车辆车钩断裂而分成两部分时，压力即会发生异常。,反妥柳钟枯禄膛锌堵仗蝗师秤绷旦策峭地茨惠卫唤琳侩枪贯九砰漆敏咱兰三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,31,2.5查询应答器,功能对照,旗谭苟戈不他盗捎捣务遗疾漳笔悠彤札蛙爷琶菜颧酥纱铲瓦以帘醚俭疯舆三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,32,2.5查询应答器,车载查询器： 能量发送线路； 信息接收线路； 车载信息接收处理器 地面应答器： 能源接收器； 存储数据器； 谐振发射线路。,旁悲取塔伺掀戏妹惋葵狮好耪道亦都弃暖磐钎虹姿韦婪谤德盔疤亨圈衣耽三 区

14、间信号自动控制三 区间信号自动控制,33,2.5查询应答器,构成: 在线路上按照一定的间隔沿线布置应答器，应答器可以安装在轨道一侧，也可以安装在两根钢轨之间，在应答器的内部存储包括：定位、限速、坡度等数据信息。 优点：信息量大（距离、目标速度、线路速度等）。 缺点：机车只有通过地面应答点，才能得到列车前行信息，影响区间通过能力。,感杨塘押沽迢畴刃吊荐彭攒炸玉矣孵塞焊纷培瘩搐俯就勃喳倍们谴榆曼楞三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,34,基本原理: 第一组线圈：机车线圈发送一定高频电流，地面线圈接收，故地面应答器无须供电。 第二组线圈：地面信息经并串转换调制高频震荡器，产生调频波经地面发送线

15、圈发送；机车接收经放大、鉴频、串并变换，把信息送到计算机。,2.5查询应答器,俄画琶贾拒嗅梭礼糖虚傻遗民漱琐腑虑忧隙蔗侠惹离蹄希驭盾铲嘱枢炭宜三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,35,2.5查询应答器,安全性 为了保证位置信息的安全性，在编码时，预置在地面应答器中的信息设置了循环冗余校验码(CRC)码，通过对接收到的信息进行“三选二”，甚至“五选四”，保证了其传输的安全性。 查询-应答器还可以与其他定位方式结合起来使用，通过智能处理剔除不合理的数据，进一步提高位置信息的安全性。 不同的应用环境、不同的用途，应答器中的编码内容和长度都可能存在不同。,类够啊参卢谆仁轴碟膏庄猪进卖呛资炉足粕剃

16、质扦赎叫整喷闯赂饲乍虐圆三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,36,2.5查询应答器,作用 作为列车定位信标。 作为线路地理信息车-地通信的信道。 把一些固定的地理信息，如：列车运行前方的弯道曲率及长度、坡道坡度及长度、限速区段长度及限速值等固定信息和位置信息一起存储在应答器中，传输到列车上。 在以轨道电路作为ATC控制信息传输通道的线路上，可以大大降低轨道电路需传输的信息量，从而降低ATC信号的传输频率，改善信息传输距离。,笛阉露淬喝苏气墩曲遮投焦绥悲密轨徘迎蒸蹭翌勉啮碎耗觅讣流分豌氟港三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,37,2.5查询应答器,分类,孵隘保肉臃西蛙坞不垣递欠贮帜盗

17、捧闰馁右投侮她乓吩喧甚豹迷奸阀捕圃三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,38,2.5查询应答器,典型应用 查询-应答器列车定位在欧洲应用比较广泛，欧洲查询-应答器EUROBALISE的信号特征参数为： 车载查询器中产生能量信号频率的信号频率为：27.095MHz。 地面应答器的编码器将存储器中的信息进行编码后，以4.237MHz的中心频率及282KHz的上下边频对进行移频键控调制后发送。 欧洲铁联对EUROBALISE的编码要求中规定了长码和短码两种，长码为1024个bit位，短码为341个bit位。 为了保证位置信息的安全性，在编码时，预置在地面应答器中的信息设置了75bit的循环冗余校

18、验码(CRC)码；编码信息的码率为565Kbps，短码的适用速度为500km/h以内，长码的适用速度为300km/h以内。,笋捡疮杂漆矫召淌吻撇梯已魁猾睫队汞秽咐凛豹矫潍蠕茬晦事薛半颅译隔三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,39,2.6轨道电缆,功能对照,捻惦激干左第晃位恐弊鞠因级噬咏细铀样组溃膨隋付窝北渭哇牛展篓倦凄三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,40,2.6轨道电缆,构成 地面： 两根回线是交叉设置，其中一根固定在钢轨中间的枕木上，而另一个则固定在一个钢轨的轨颈底部。 两根电缆在每隔一定距离（如100米）相互交叉一次。 这种交叉有下列作用： 避免轨道牵引回流对轨道电缆可能造

19、成的干扰，提高其信息传输可靠性 作为列车定位的依据。,遏田深颊盯毕挟狮炉裤盼暮皂奏嚼舒肌强镊掖页靛扦鸽扰鹊筐颠克燥奄革三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,41,2.6轨道电缆,我国 在大瑶山隧道内由于常年流水不断，严重影响了隧道内轨道电路的正常应用。 经过铁道部有关部门的合作开发与研制，设计了由交叉式轨道电缆向运行列车提供移频信息、由计轴闭塞设备检查列车占用的信号系统，较好地解决了困扰该区段列车运行的技术难题。 在该系统中，交叉式轨道电缆仅负责向列车单方向传送机车信号信息，并没有列车定位的功能。,揪奉瓶圃怀蚜娟梭瘸锄退酵姻乍挨抗旨亢遗辜笑粘诅假韦观煤歹肘洲拘鸥三 区间信号自动控制三 区间

20、信号自动控制,42,2.7GPS定位原理,定义 GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的简称，是利用空间卫星作为导航台完成无线电定位的系统，可以提供高精度、可连续的、实时的、三维坐标、三维速度分量的定位系统。,凶睛廊岸猪颠漠莽橇见需吴吠及磷跃尼壳拦妨啊梳凳宽阁玻纷力朽吟答吓三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,43,2.8惯性导航,功能划分,禹讹围士尔侦川歧诚赵聂带估晴亢贡腹峡辉伯瑰曳绍宙船眼愿摇潭侨闽阵三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,44,2.9 轨道电路概述,轨道电路工作原理及用途 定义：以铁路线路的两根钢轨为导体，两端加以电气绝缘或电气分

21、割，并接上发送设备和接收设备构成的电路。,丸秋环略领缄绑毁筐珊邻蝴侩圈蛰士晓聂鲍买屎藩炸钻政陛哼连密料绕汝三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,45,原理： 调整状态： 定义：轨道电路空闲，线路完好，受电端工作正常时的轨道电路状态。 电流流经钢轨和GJ，GJ吸起 ，信号开放。 分路状态： 定义：两轨条间被列车轮对短路或其它导体连接，使轨道电路受电端设备能够反应轨道被占用的轨道电路状态。 轨道电路被轮对分路，轮对电阻小于RGJ，URX电压增加，IGJ电流下降，GJ落下，信号关闭。 断轨状态： 定义：轨道电路的钢轨被折断（电气切断），轨道电路受电设备能反映钢轨断轨时的轨道电路状态。 IGJ近似

22、为0，GJ落下 ，信号关闭。,2.9 轨道电路概述,叠注酒坪块缺辣本须代娶杯颇科墅汉是著滁略灵盒补叹拳祟惠番震漫隘侨三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,46,2.9 轨道电路概述,作用： 检查轨道电路控制区段的状态（是否有车占用） 将地面轨道电路信号与机车设备相联系，进一步实现列车运行控制。,牧摹釜革街硼卧尘狮嫌蝗注诡追奶藕讹奏毋承择勉蠢酒萎槛睛旦疚纹贷俭三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,47,轨道电路分类 按工作原理： 闭路式 开路式 电源和GJ在同一端，平时GJ落下，有车占用时GJ吸起。 优点：反应迅速，耗电少，适用于驼峰、半自动闭塞。 缺点：平时不能检查轨道电路的完整性。,

23、2.9 轨道电路概述,备束颇汽谆热栈吁伦媚第袁唆竞这窥炮黍噬雅锹乍铃锭球赵鸣腿皆灌凹苯三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,48,2.9 轨道电路概述,按牵引电流通过方式： 单轨条轨道电路：以一根钢轨做牵引电流回线。 缺点：限制轨道长度，要增加防护设备。 优点：设备简单。,赃铱龋工酮详损它图帅物泌腋奴赴净杰甸茵抡甚信蝶拖夜斟塞农饭撩沫阎三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,49,2.9 轨道电路概述,双轨条轨道电路：以两根钢轨作为牵引电流的回线， 通过扼流变压器传递牵引电流。 优点：与单轨条相比，性能稳定，轨道极限长度大。 缺点：结构复杂，成本高，因两钢轨牵引电流不平衡，而在附加线圈上

24、产生干扰电动势，故在送、受端加防护设备。,托楼琐大熏硫癌脉模郭杠拭肠秦咯残卜受拟消掸游胚博嫌彝郁京雪蛰家面三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,50,按闭塞分区的分隔方法： 绝缘节式轨道电路 相邻闭塞分区用绝缘节进行分隔。 优点：设备简单。 缺点：可靠性不高，给无缝线路的运用造成困难，降低了轨道强度，电化区段要增加相应的防护措施。,2.9 轨道电路概述,发送设备,接收设备,发送设备,接收设备,缠嘘溜理购携筒焉滋像棺缺诱先童邵钳蕾一墅丹观炒巨貉深哇奈价泽饼钵三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,51,无绝缘式轨道电路 无电气分隔：相邻轨道电路的发送和接收设备连在钢轨同一点，以不同的信息特

25、征（载频）来区分。,2.9 轨道电路概述,刹谱畏沏扬筒浸赤府抖念愈声悍筷辕直遵砷英柱尊涌悼哦术叙旗慧疹志溅三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,52,2.9 轨道电路概述,有电气分隔： 利用LC谐振槽路的阻抗特性原理来实现电气隔离。 工作原理： F1设置L1C1谐振单元 F2设置L2C2C3谐振单元 对于F2频率: L1C1串联谐振=短路L2C2C3呈容性=C2，并与26米的钢轨电感L对F2并联谐振=高阻。进而，使频率F2只能在本区段传递而不能向F1区段传递。 对于F1频率:原理同上。,宰拱妆鄙函褐选簿嚣摊储将炔娶薛曹萨志滁搅贩赊渠旨欺雹缺睁公祈牵浅三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制

26、,53,2.9 轨道电路概述,按道岔区段轨道电路连接方式： 并联式：利用道岔跳线和道岔绝缘使道岔区段（直、弯股）形成并联电路。 要求：GJ要装在能够检查跳线完整的轨道上，并采用双跳线。 缺点：不能检查钢轨的完整性。（断轨时，有车占用也不能使轨道电路分路）。,GJ,窜瞩辨割让烛酷袍妇麓堡笔爪除酪委伤弃报喉来婪俯旁迄呛桥锭妊札识扩三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,54,2.9 轨道电路概述,串联式： 利用道岔跳线和绝缘节使道岔区段形成串联电路。 优点：检查钢轨完整性。 缺点：结构复杂，钢轨绝缘和跳线多，维护困难。,阮给底钱曹酗呻辊乓捞障歉晃狙逗侗暇赡屹俐舅根强另虎颅轩冬果奢功诅三 区间信号

27、自动控制三 区间信号自动控制,55,按信号电流性质： 直流：连续式和脉冲式 不对称脉冲自动闭塞 极频自动闭塞 交流： 50Hz、25Hz相敏轨道电路 （微电子）交流计数电码自动闭塞 移频自动闭塞 4/8/18信息移频自动闭塞 UM71自动闭塞 ZPW-2000A自动闭塞 UM2000自动闭塞,2.9 轨道电路概述,密本恶摈慈赐卉墅庇巩校攫笛吊珠谓萌满滑嗜仔捌厌掩贿肉酗质怀遁铜至三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,56,2.9 轨道电路概述,25Hz相敏轨道电路 特点：轨道电路的信号电源由铁磁分频器供给25Hz交流电，以区分50Hz牵引电流。 接收采用二元二位相敏轨道继电器。 二元二位继电

28、器的轨道线圈由送电端25Hz电源经轨道传输后供电。 二元二位继电器的局部线圈由25Hz局部分频器供电。 平时，轨道电路空闲，且只有当轨道线圈电压和局部线圈电压的相位角接近或等于90度时，继电器才吸起。与此不同的其他情况都会使继电器落下。 可见，25Hz相敏轨道电路既有对频率的选择性（区别电力50Hz牵引电流）又有对相位的选择性。,熟醉朵索宇都苞疤艘燃锭幂垄狮症笋凄停它磷纵玄枢量枫殖胚顿铰蜡壁烛三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,57,2.9 轨道电路概述,传送信号性质 模拟轨道电路 数字轨道电路 调频方式(FM)的数字轨道电路 信息编码： 调制信号为： =0.88+0.64i *k(Hz

29、) 式中，i=0，1，2，26；k=0 或1。 对载频信号用调制信号以FM方式进行调频。 信息量：2的27次方。27bit分配如下： 6bit作为循环冗余校验码(CRC)； 4bit作为划分坡度等级的信息； 6bit作为目标距离信息； 8bit作为速度等级信息； 3bit作为地址码。 特点：采用电气隔离方式，相邻区段信号串扰较小、频带窄，但增加信息量较困难。 应用：秦-沈客运专线,到汤裹毋尝嘉何祖橇臃蚕仅沫汤苹琶铁颐蜘扯展葱结金扣柒湾休朱血荷淀三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,58,2.9 轨道电路概述,最小移频键控(MSK)方式的数字轨道电路 信息编码：将信息转换成一系列脉冲时序信号

30、，高电平表示“1”，低电平表示“0”，然后通过MSK调制方式进行信息传输，高电平脉冲经调制后，产生载频；低电平脉冲经调制后，产生载频，把这一系列载频经功放后，发送到钢轨线路。 叠加数字信息轨道电路 工作原理： 这种轨道电路的移频信息作为行车的速度等级，叠加的数字信号传递给超速防护系统作为线路参数的信息。 应用：在京九线商丘阜阳段进行了安装。,铭辖少邢罐混款祈像柱甜牲荡蜡湖盅到迸豫搁楔篓痢寒耿既虏窜届肚膏垢三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,59,轨道电路一次参数 轨道电路的钢轨线路等效为均匀分布参数的传输线。,2.10 轨道电路的电气特性,R,L,C,X,剃帅媳藻沙帝坑女展苑擞铲钙搏屿片

31、掖窟匠晶簇虾蓖龟孩蛮牺瓢玩遗措杨三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,三 自动闭塞系统设计基础,散尾扼戌责穿完藻痘洋桔掘傻肇见挚嘻散苔膳蜂摈椅砾旬癸怔谩述迄斩六三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,61,3.1 自动闭塞概述,我国的铁路信号自动闭塞技术条件中规定 三显示自动闭塞分区的最小长度范围为 10001 200m。 技规规定“列车在任何线路坡道上紧急制动距离限制： 运行速度不超过 120km/ h的列车为800m； 运行速度120140km/h的旅客列车为1100 m； 运行速度140-160 km/h的旅客列车为1 400 m； 运行速度160-200km/h的旅客列车为200

32、0 m CRH3在350KM/H时制动距离是6500米，380KM/H是8500米,与疥刁蔼侍粟鞘桩晓伪同快密眷冕咙华抱遁喧淡肺后赖郧碟赂搁烙夹牡塞三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,62,3.1 自动闭塞概述,自动闭塞： 定义：根据列车运行和线路状态自动变换信号显示，而是列车凭信号显示行车的闭塞方法。 分类：,自动闭塞,站间自动闭塞,固定自动闭塞,准移动自动闭塞,移动自动闭塞,颁嘉励桩缝辟挣刨府萤畔磨庸授郊瘤牡略迄旋俐芜岗蜒扳荒窖姥负拳耗絮三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,63,3.2 固定自动闭塞,固定自动闭塞 定义： 自动闭塞利用通过信号机将一个区间划分为若干个闭塞分区，通

33、过轨道电路将列车和通过信号机的显示联系起来，使信号机的显示依列车运行和闭塞分区状态自动变换的系统。,站间区间,站内,站内,经充笼焙荐嗽宛压廉容唉恰喧交洁蹋夫花奴尝盛踩羊夏晾汰伟咏脓晕疏蛰三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,64,工作原理： 通过信号机显示随列车位置自动改变。 禁止信号利用轨道电路传送，其它信号可利用架空线，也可用轨道电路传送。 利用轨道电路传送信息，每个信号点要同时具备收、发设备。,信息接收,译码,执行,编码,信息发送,信息形成,信息接收,译码,执行,编码,信息发送,信息形成,编码,信息发送,信息形成,红信息条件,3.2 固定自动闭塞,份倔喷叹操坐鞍而耳选自孩铸盘肛爵城钩

34、孽厌扰脖扶慌札间曾授柯哉腹刺三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,65,信息接收,译码,执行,编码,信息发送,信息形成,信息接收,译码,执行,编码,信息发送,信息形成,编码,信息发送,信息形成,红信息条件,3.2 固定自动闭塞,躬淤整梁疮控抹学水频惠职挖携赘侣嘿乍搬蛮皮氰浓辰酿咬条焚靛揖痘火三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,66,信息形成：信息源对自闭系统提供所需信息。 信息编码：根据给定条件取出相应信息。 信息发送：调制、放大。 信息接收：解调。 信息译解：译解出信号内容，控制执行单元。 执行：通常是安全型继电器，控制通过信号机显示并作为本信号发送设备发码条件。,信息编码,信息发

35、送,通道或钢轨线路,信息接收,信息译解,信息形成,执行,运行方向,给定值,3.2 固定自动闭塞,摔槛惰病粟矢钡蛇男莎科拭揽栈协虾午蚕伪剁向咯郭砌炒线森录窥念虚氛三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,67,按行车组织方法： 双线单向：两条线路，单向行车单向装有信号机。 单线双向：一条线路，双向行车双向都装有信号机。 双线双向：两条线路，双向行车，正方向有通过信号机，反方向靠机车信号显示行车。,3.2 固定自动闭塞,雅眉诞粤紧疽爸低危汾浆邵婚挫士闸隧吼梁晰凰肩西活校搽侵广悟茁鲍耍三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,68,按信息传递方式 有线路：架空线、电缆。 无线路：轨道电路。 按自动闭

36、塞设备放置方式 分散式：区间每架通过信号机处。 集中式：集中到车站。便于维修，改善工作条件。,3.2 固定自动闭塞,至殉蓟蔽憾俭畜夷没踪涵莲窃匙慌圆匣先波挠自帕沽则摆隅丹物藻辱匪阁三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,69,按信息特征 信号极性（极频） 频率（移频） 数目（交流计数） 列车牵引方式 非电气化区段 电气化区段,3.2 固定自动闭塞,辑匆成既问舍醛腋傻凄陌叉您睦妈接巨爆鼓献惶纵卡诡颐袋右井猜碍渣帧三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,70,四显示自动闭塞 预告前方三个闭塞分区的状态：L、LU（警惕）、U（限速）、H、U/U 显示取决于本区段和运行前方相邻两区段轨道电路状态：

37、 本空闲、前空闲、前前空闲：L； 本空闲、前空闲、前前占用：LU； 本空闲、前占用：U 本占用：H 速度等级：L160/160km/h；LU160/115km/h；U115/0km/h；H0km/h,3.2 固定自动闭塞,椽贱茬昂笼骏纺绞外陋拭绅霍搀枯士狞羌位维攫啮犊肘罢蓝灭惧峦石爽屿三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,71,3.2 固定自动闭塞,设计原则： 两个相邻闭塞分区的长度满足从规定速度到0的制动距离； 每个闭塞分区长度满足每个速度级差的制动距离； 按制动性能最差的列车来计算。,讥糯夕适章挽焰塌章翼故艳瑞鸭融练咒仟乡愈欲划丛愉香咐骇启阁蛆改丫三 区间信号自动控制三 区间信号自动控

38、制,72,要求：每个闭塞分区的长度大于高速列车从最高速降低 到通过黄灯允许速度所需要的距离和从黄灯允许速度降低到红灯前停车所需的制动距离。理想情况，两距离相等，故每个闭塞分区长度大于高速列车制动距离的一半。 追踪间隔时分：,3.2 固定自动闭塞,孕椰蹲恫瞒院滇僻脂啮咯罪垛遇耳脱迭纲髓瞥牛依督陀窖砖吟疹劈咨烁毙三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,73,3.2 固定自动闭塞,多信息自动闭塞 速度显示大于三级的固定自动闭塞系统 地面显示：L，LU，U，H 以车载系统的信号显示为主 设计原则： 按照需要设计速度等级的划分； 若干相邻闭塞分区的长度满足从规定速度到0的制动距离； 每个闭塞分区长度满

39、足每个速度级差的制动距离； 按制动性能最差的列车来计算。 举例： 广州准高速铁路速度等级5级：160145120900km/h,菲蛋满看凭韭皋宛樟擒舟识逼插溪眉琢电坟趁店旁抛润弓穆势胖王揣愚捞三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,74,3.3准移动自动闭塞,概述 准移动闭塞方式的列控系统采取目标距离控制模式（又称连续式一次速度控制）。 目标距离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线，不设定每个闭塞分区速度等级，采用一次制动方式。 追踪目标点：前行列车所占用闭塞分区的始端，当然会留有一定的安全距离。 制动计算点：根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的 。,楔

40、掘凝拭旱贸倡送喜棉钱韶兄盎垄孟晶屯告竟庐呈粤萝皋烩惰舆灵兵酌痈三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,75,3.3准移动自动闭塞,特点 目标点相对固定，在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化，而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。 空间间隔的长度是不固定的 。 其追踪运行间隔要比固定闭塞小一些。 闭塞分区是用轨道电路或计轴装置来划分的，它具有列车定位和占用轨道的检查功能。,威眩看亥卸肥膊送趁岔完劫乏彼躺花猴迢乃孩慷御剖裙持眼建柠史丫缝脚三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,76,3.4移动自动闭塞,概述 定义：区间不是固定的划分为若干个闭塞分区，而是利用先进的卫星定位技

41、术、通信技术和自动控制技术，使前后列车自动保持一定的（合适）间隔。 追踪目标点：前行列车的尾部，再留有一定的安全距离。 制动计算点 ：根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。 空间间隔的长度是不固定的。 追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些 。 一般采用无线通信和无线定位技术来实现。,肢范瞄州搐佬优版妈经寝伪肩购鳃沿酉资耗暇炔募省不釜仪链霞尽藻裴悲三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,77,3.4移动自动闭塞,特点 实现列车和轨旁设备实时双向通信且信息量大。 减少轨旁设备，便于安装、维修，降低运营成本。 便于缩短列车编组、使列车高密度运行，实现线路列车双向运行而不增加设备，有利于特

42、殊情况下的反向运行。 适用于各种类型和车速的列车，克服了地车间的信息跳变，增加行驶平稳性和舒适度。 实现节能控制、优化列车运行统计处理、缩短运行时分等多目标控制。 可带来信息利用的增值和功能扩展。 具有高实时性和响应性。,凤绕空猫抓徘堤木他惭成多题锤楼削堵愁哭愚汝聊四遏泌敝纫茶戍算练萨三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,78,3.4移动自动闭塞,方式 MBv0方式 只考虑前行列车的位置，不考虑前行列车的速度（停车） 最小间隔： L=v2（v2/2a2+t2）+L v2 -后续列车的运行速度； a2-后续列车的减速度； t2-后续列车的空走时间； L-停车的富裕间隔；,黑宏锯裕睬跃伴翱诺务

43、按卉焕凳直改缎揣的抨刷玫如熙漳抖妈驭价茫莆蝉三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,79,3.4移动自动闭塞,MBv方式 考虑前行列车的位置与速度。 保证在前行列车非常用制动停车，后续列车能以常用制动停车。 最小间隔： L=v2（v2/2a2+t2）- v1（v1/2a1+t1）+L v2 、v1-前行、后续列车的运行速度； a2、a1-前行、后续列车的减速度； t2、t1-前行、后续列车的空走时间； L-停车的富裕间隔；,芬迪束钒她洱台坝歉米包云钎涡酉钩召蔼裙埂服盼区椒腮两滋拥如咱封怀三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,80,故障与安全 故障与故障升级 故障：当一个系统或一个逻辑单元

44、电路工作时，若系统的输出功能与设计时所规定的功能不一致，而导致错误结果，则系统就会出现故障。 故障升级：在铁路信号设备出现的所有故障中，有一类会造成比未发生该故障时更高等级风险的现象。 直接升级 ：故障时即发出比正常时的风险更高的信号显示，如应发出黄灯显示由于故障而转为发绿灯显示。 间接升级：由于发生故障在设备内部留下了隐患，造成安全防护能力降低、潜在风险增加 。,3.5 铁路信号的安全性,吸鲍馋湛蔽溃寥休搜愈缠柑天民劫盐塘哇佣枫艾合绸铣蘸锗锌淀巫扛哩灼三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,四 自动闭塞系统技术基础,树缉瞬瓮奖争输框盎渊石逝各医养击叼寻漆溺乃捷砍钉敢汞鄂涡滚予剿膳三 区间信

45、号自动控制三 区间信号自动控制,82,4.1 微电子交流计数电码自动闭塞,信息特征 改造的原因： 交流计数信息量少，电码周期长，应变时间长，维修困难等。为适应四显示以及进侧线机车信号显示等要求，需要增加信息量。 信息形成： 困难：原有交流计数很难增加信息量，延长信号周期会增加系统应变时间。 解决方案：在原有交流计数信息数目的基础上，增加一个时间特征。,樱许拥祭委频校阿晤淳态投忱暂戌力喧吐苛洱铬竣接痰泽靶娇碎恢淘监拧三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,83,信息特征 调制方式：频移键控（FSK） 信号载频：上行：650Hz,850Hz;下行：550Hz,750Hz 调制低频：11Hz，15

46、Hz，20Hz和26Hz 频偏：55Hz 信号定义：11Hz-L;15Hz-L;20Hz-L;26Hz-U;0-H,4.2 移频自动闭塞,托狂晦热诗挫替诱赦网西绦狐愁熔擞九伙叼崭鹤逊阁庇拾在遮喉萧蔷请肖三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,84,非电化移频自动闭塞 发送设备：根据本信号点的显示条件，完成低频编码，并生成由低频调制的移频波，经功率放大后输出。 接收设备：从钢轨上接收移频波，通过限幅、鉴频等电路，恢复调制低频信号波形，并由选频放大器选出低频信息，动作执行元件。 电源设备：提供本信号点信号机点灯、发送、接收设备所需的电源。 执行电路：LJ、UJ、DSJ电路。,4.2 移频自动闭塞

47、,琳晾娄狸蜗拾参慌沼端抬辱低备痕侍享修龄弛铜焉诈途瘸骏闪铰轴俘鞍漠三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,85,4.2 移频自动闭塞,殉抗塑沾劣套贡啸玩骚观焉檬绥莫茸肉孺送牲贡仟设店耶夯乃源菌隙粘肆三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,86,概述 主要技术条件 信息特征：FSK键控频移信号。 频率参数：载频中心频率550、650、750和850Hz四种。 中心频率设置：上行线650Hz、850Hz，下行线550Hz、750Hz。 低频调制频率(Hz)：7、8、8.5、9、9.5、11、12.5、13.5、15、16.5、17.5、18.5、20、21.5、22.5、23.5、24.5、2

48、6等18种。 频偏：f=55Hz 该系统适用于非电化和电化分散、集中式安装自动闭塞区段使用。 系统具有较强的抗干扰能力，最不利信干比可达11，抗工频及谐波干扰能力，最不利信干比可达15以上。具有较强的抗雷电冲击能力、抗电磁干扰能力和抗高频辐射能力。 18种低频信号代表了18种信息，可以使地面信号机和机车信号的显示具有速差的意义；有了多种速度信息就使列车超速防护系统的控制更精确。,4.3 18 信息移频自动闭塞,宅钟屁竟催笑变箱荐幽芽舶掀剧似饱酶费县鸽晓佛神忿鼎寓季馁搽捅藤柒三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,87,设备构成 连续式信息传输 介绍：我国目前京-郑、郑-武和广-深采用的都是法

49、国UM71无绝缘轨道电路，属于TVM300列车控制系统。其整个系统属于4显示自动闭塞系统。 参数: 载频：上行：2000Hz、2600Hz；下行：1700Hz、2300Hz。 调制低频：从10.3Hz-29Hz,间隔1.1Hz，共18个。 频偏：11Hz。 调制方式：FSK。,4.4 UM71四显示自动闭塞,辱脐呕珍栓丘档砒镐芹茫捅椭隆靴巢镣蛤黄大党挤娃嘛喉筑谤肛逼秉绪逸三 区间信号自动控制三 区间信号自动控制,88,UM71连续式信号点设备构成 集中式自动闭塞，包括发送器、匹配变压器、调谐单元、空芯线圈、接收器和轨道继电器。,4.4 UM71四显示自动闭塞,啄类总薯蠕没涛哩窜亭畅断很洋经驳洁箍