上海轨道交通ATC系统概述

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流上海轨道交通ATC系统概述.精品文档.1.ATC系统概述ATC系统是基于用于列车检测和传送机车信号的无绝缘音频数字轨道电路US&S AF904产品上的，这种轨旁电路用来进行列车检测和机车信号的传送。使用US&S MICROLOK II产品以安全微处理器和非安全NVLE来实现安全和非安全的轨旁逻辑，使用US&S MicroCab车辆组件来实现车载列车自动控制。ATC系统由3个基本系统构成：·ATP列车自动防护；·ATO列车自动运行；·ATS列车自动监控。ATC系统的设备，按地点可划分为三类：

2、·轨旁现场设备、信号设备室、信号控制室；·车载装在车辆上的设备和单元；·中央位于中央控制室和ATS设备室的ATS设备。西延伸段ATC系统保留既有2号线ATC系统性能指标，不再进行功能的增减。下面章节提供在三类基本设备地点处的ATP，ATO和ATS的详细说明。1.1 轨旁ATC本章节说明地铁2号线西延伸段的轨旁信号系统。同时还说明US&S设备及其安装。1.1.1 正线概况在轨旁指定集中站的信号设备室内，安装轨旁信号系统的控制设备。由CRCC提供的固定式轨旁色灯信号机被安装在所有列车渡线和道岔（联锁区）范围内，信号机安装在列车运行方向的线路右侧，在SER中的点

3、灯电源是220V交流电流，并且灯丝转换继电器安装在本身的信号机机构内。点灯电路符合铁道部（MOR）标准。通过正线ATC系统的列车检测电路，正线上所有列车的位置都被自动地监督。列车被显示在位于信号设备室（SER）的NVLE监视器上和车站控制室(SCR)的监视器上。通过数据传输系统（DTS），这类信息还送到控制中心并显示在计算机控制台上。通过这类显示，控制中心调度员可以监视正线上所有列车的运行以及辅助设备、配电设备的状态。1.1.1.1 联锁区集中站西延伸段有2个联锁集中站，它们是威宁路站和虹桥临空园区站。联锁集中站包括车站站台、轨道渡线和允许列车从一条轨道运行到另一条轨道的轨旁信号机。渡线将用于

4、列车正常运行时的折返。控制信号机和道岔的设备放在指定集中站的信号设备室中。此外，在各个集中站的设备室内还有NVLE，它能使维护人员在监视器上观看被控区域的信号机和轨道的状态设备室没有此功能，下次谈判应注意。在车站控制室安放的一个NVLE，能使现地操作员从控制中心取得对联锁区的控制权，并在现地操纵联锁设备。如果在某个特定的联锁区必须执行控制模式的转换，则现地操作员必须请求中心放弃联锁区的控制权，从而将联锁区的控制权从控制中心转向现地模式。此外，紧急转换特性使现地操作员能单方面取得控制权。US&S采用CRCC提供的电动转辙机，控制正线上道岔的动作，US&S将设计道岔控制和表示电路，

5、使用CRCC提供的国产安全继电器，这些道岔控制和表示电路满足铁道部（MOR）标准。联锁区的道岔和固定信号机由进路排列（联锁）电路来控制。这是由操作员经现地NVLE操作来完成的。可以从控制中心以自动模式来排列进路以及从车站控制室，以现地模式来排列进路。US&S将使用CRCC提供的信号机，US&S将设计信号控制电路，使用CRCC提供的国产安全继电器。按基本进路的联锁原则来实现正线联锁区的进路选择。在这个过程中，操作员选择通过联锁的予期进路，联锁控制逻辑检查该进路未被占用，并且没有处于执行状态的早先选择产生冲突进路。然后，自动排列通过联锁的进路，锁闭进路，进行附加校核，并且在所有条件

6、满足列车安全运行时，开放联锁区的入口色灯信号机以及允许将ATP速度命令传给列车。色灯信号机的显示表示通过联锁区的进路开通。1.1.1.2 中山公园站改造为了满足上海地铁2号线西延伸工程，西延伸段的大约12段AF-904轨道电路设备将安装在中山公园车站，ATC信息传输网络将扩展以包括上海地铁2号线西延伸段，MLCROLOK II和NVLE程序将被修改，通过修改，中山公园站将由原2号线临时折返站改成既能折返又能通过的中间站，详细设计将在设计联络会上讨论。1.1.2 列车自动控制系统为了理解轨旁ATC系统的作用，就要求对一个完整的自动列车控制系统（ATC）的用途有基本的了解。列车控制是一个以安全和效

7、率为目的、调节快速交通运行的过程。通过位于列车上、轨道旁、车站内和控制中心的单元组合（某些是人的，某些是机械的）来贯彻控制过程。这些单元相互作用，以构成具有四种重要作用的命令和控制系统：·列车防护防止冲突和脱轨；·列车运行列车运行控制和车站停车；·列车监控指挥列车运行符合时刻表；·通 信在系统单元之间交换信息。这四种作用的每一种在某种程度上均独立另外三个执行其自身的功能。四种作用的相互作用是通过控制中心的计算机来协调，以达到一个完整的实时控制系统。轨旁信号系统包括一个数据传输系统（DTS）。DTS传送轨旁信号设备室和控制中心之间的命令和表示。1.1.3

8、列车自动防护（ATP）列车自动防护系统（ATP）以故障安全原则强制安全系统工作。按照线路限速，它送出限速信息保持安全的列车间隔并使列车运行。在联锁区（包括轨道渡线的地点），ATP保证只有当存在一条空闲的、没有争用的、通过联锁区的进路并且道岔被锁在规定位置时，才允许列车运动。在两列或更多列车争用同一轨道区段时，系统在同一时间，以先后顺序方式将轨道分配给一个列车并封锁其它列车的运动。1.1.4 列车自动运行（ATO）/列车自动监控（ATS）自动列车运行（ATO）功能包括车站停车、请求打开车门和停站时间控制。在每个车站控制区域的电子联锁设备交换中心和列车之间的数据（通过车地通信TWC系统的设备），以

9、及交换控制中心和车站旅客信息设备之间的数据，以执行必需的功能。通过数据链路执行现地功能。列车自动监控系统（ATS）控制所有车站的列车到达和出发。通过ATS系统供给的数据，不断更新控制中心操作人员的计算机显示器的显示。1.1.5 信号设备室一个典型的信号设备室（SER）包括安全和非安全电子联锁设备、数据传输设备、安全继电器和该车站设备工作所需要的配电设备。典型SER有数排与控制区域相关机柜上安装的设备和墙上安装的设备。1.1.5.1 电子联锁设备 (EIE)EIE由主用和备用NVLE、转换模块和安全处理器(US&S MICROLOK II)组成。 NVLE系统处理所有非安全功能并且与现地

10、控制设备接口。1.1.5.1.1 MICROLOK II 安全处理器MICROLOK II安全处理器是一个专为铁路安全应用而设计的基于微处理器的逻辑控制器。它的基本功能是根据一个标准的执行程序和一个专为安全功能而设计的应用程序来处理输入量并生成相应输出，达到控制安全联锁的功能。MICROLOK II的基本硬件元素是印刷电路扳(PCB)。为上海地铁2号线西延伸段提供的MICROLOK II单元包括以下设备：· 机柜· CPU 印刷板· 安全 I/O 印刷板· 电源印刷板· 串口适配印刷板· 非安全 I/O 印刷板通过MICROLOK I

11、I的I/O，EIE将控制和监视轨旁设备。轨道继电器、道岔检测继电器、信号灯复示继电器的接点给EIE提供有关信号机、道岔、列车接近和锁闭解除等信息。MICROLOK II将处理这些输入信息并激活相应输出。典型的MICROLOK II输出包括信号控制继电器和道岔控制继电器。MICROLOK II单元，如果是处理联锁信号功能的，被称作“IMLK(联锁MICROLOK)”，而处理车载速度控制线逻辑的单元则被称作“TMLK (轨道MICROLOK)”。IMLK是按冗余模式构成的，双线圈的输出继电器由来自2个不同机笼的输出信号驱动。IMLK通过其自身的安全串行口与相邻SER 的 MICROLOK II通信

12、以交换安全信息，诸如轨道电路、运行方向电路等信息。1.1.5.1.2 NVLESER内的非安全部分的EIE是由冗余的称为非安全逻辑发生器(NVLE)的电脑来完成。NVLE为联锁维护提供了手段。NVLE包括两台DEC Alpha电脑(在线和备用)，两个键盘和两个彩色监视器。在车站控制室（SCR）内的计算机终端，称作车站控制计算机(SCC)，它是由一台计算机，一个键盘和一台20英寸的彩色监视器构成。按此构成方法，将不需要现地控制盘。所有典型的现地控制盘的功能都由鼠标器和键击的操作来实施。SCR和SER的监视器将显示各种报警，以帮助维护作业，同时相应警报状态还将送到控制中心。1.1.5.2 PN型安

13、全继电器US&S将应用多种PN型插接式安全继电器作为EIE和轨旁设备之间的接口。按定义，安全继电器是其功能直接影响列车运行的继电器。这类继电器具有特殊的构造，如重力落下的衔铁和不熔化的接点。在铁路和运输控制电路应用中这些继电器服务于多种功能。这些经过时间验证了继电器节省空间，容易安装或拆除，并且无需影响线圈和接点的配线即可进行维护处理。US&S插接式继电器的所有部件都是根据严格的质量控制标准组装的，并在发货前进行全面测试。为了防止机械损伤和防潮，线圈都被密封起来。磁路由磁滞的材料构成。在线圈被拆除或接点簧片调整时不会干扰空气间隙。那些有可调磁分路器的继电器无需改变接点的配制或压

14、紧极靴的位置就可以调节磁压紧力。接触指片和簧片利用一种简单可靠的设计并经热处理，以保证材料均匀和接触稳定性。粗的接触指片伸入基座，用作插接连接器。通过动作装在衔铁上的臂使根接点动作。接点表面具有充分的滑触作用以保持自身的清洁。接点的材料和性能如下：识别根前后性 能标准纯银银渗炭（S.I.C）纯银4A30V直流或175V交流大负载纯银银渗炭（S.I.C）纯银15A30V直流或175V交流标准接点已由工厂调整至标准的最小开度并符合AAR标准。所有安全插接式继电器都有透明的模压外罩，罩住继电器接点和衔铁结构。用密封垫将外罩密封在底座上，保证达到坚固，防尘和防潮的密封效果。US&S的安全插接式

15、继电器提供了正面测试的能力。正面测试装置以串联方式和线圈控制电路相连，以便在使用状态下不干扰继电器和配线而允许继电器失磁。测试亦可通过继电器安装基座的背面来实施而无需断开接点或线圈电路。一个弹性挂钩将每个插接式继电器牢固地定位于它的安装基座上。通过按压继电器正面上的一个按钮，使挂钩解锁。每个继电器都附有一份放于基座上的在初始安装时使用的指示牌。1.1.5.3 轨道电路US&S供给两类轨道电路：·US&S的AF-904TM数字FSK轨道电路，用于正线；·50Hz工频单轨条轨道电路，用于正线联锁区的道岔区段。AF-904TM是一个基于微处理器的、数字移频键控（F

16、SK）轨道电路，它提供了列车检测和向列车传输机车信号数据的功能。每个机笼可包括4段非冗余的轨道电路，而每个轨道电路由一块控制器PCB，一块辅助PCB和半块电源PCB构成。TMLK（轨道MICROLOK）只有CPU插板柜，它通过一条安全的串行链路与每个AF-904TM轨道电路进行通信。AF-904TM不要求应用逻辑。通过轨道电路一端发送信息而另一端接收这个信息来执行列车检测功能。使用500MCM的联结器，可将能量耦合输入和输出钢轨。联结器是单纯的一段500MCM的电缆，一匝电线构成的环线“空气耦合”到500MCM联结器中。然后这些环线被连接到轨旁的“耦合单元”（CU）中，CU是调谐电路。通过对绞

17、电缆，接收和发送的轨道电路能量被返送回继电器室。使用AF-904TM设备作为数字通信链路，轨道MICROLOK单元为机车信号生成安全信息。在联锁区，来自AF-904TM的安全列车检测信号直接送入联锁MICROLOK单元的物理输入端，以加快向道岔联锁功能传递分路表示。AF-904TM具有分散的轨道占用输出，它被用来驱动一个有效的安全轨道继电器或驱动MICROLOK的并行输入。在联锁区内的列车检测是由交流（AC）工频轨道电路来实现的。在每个渡线轨道上安装绝缘节，将交流轨道电路和音频（AF）轨道电路隔离开来。将交流110伏50Hz信号供到一个轨道变压器和交流翼式继电器的局部线圈。交流翼式继电器局部线

18、圈和轨道线圈上的电压组合使继电器励磁，将轨道变压器二次侧的交流电压馈入钢轨并在交流翼式（轨道）继电器的轨道线圈接收该交流电压信号。在列车位于轨道电路上时，轨道电路被分路，轨道线圈上没有电压存在。交流翼式继电器失磁，表示列车在渡线轨道电路中。安装横向连接线，以使轨道牵引回流平衡。只有在联锁区域，速度命令才由AF-904TM系统通过一个机车信号发送环线传送到列车上。1.1.5.4 车-地通信（TWC）US&S将应用TWC，在地面和通过列车之间提供无线、串行数据、移频键控（FSK）的通信。每个列车都载有一个车载TWC系统，并且每个地面点有一个地面TWC系统。地面TWC系统被链接到一个NVLE

19、，它是整个通信网络的一部分。每个车载TWC系统与车载的ATC、ATO和列车控制监督系统（TCMS）链接。车载ATC、ATO和TCMS系统通过车载和地面TWC系统与NVLE形成数据链路。在每个方向，均以归零的移频键控（FSK）数据流的格式发送TWC信息。编码器和译码器用于在车载和地面设备中组装数据流信息中的各种TWC数据并且将接收到的信息分解为合适的数据。TWC信号被输入到车站的TWC环线中。从地面到列车，TWC系统用来发送非安全控制功能数据，诸如列车号、目的地等。从列车到地面，TWC系统用来发送状态数据，诸如列车号、目的地、列车长度等。控制中心计算机在列车从车站出发前，提供列车号和目的地数据，

20、并将它们贮存在列车数据存贮器中。在每次列车停站时，将列车号报告给控制中心。通过轨道占用数据，控制中心计算机从起始站起追踪列车的运行（因为控制中心计算机通过每个信号设备室的轨道继电器，获得轨道占用信息，所以这是可行的）。当列车在车站报告其列车号时，控制中心计算机将列车号和闭塞分区的占用相关联，并通过在车站和车站间的列车号，保持对每列车的追踪。当列车报告它已在车站停车时，控制中心计算机对照时刻表检查到达时间。如果列车超出时刻表的容差，中心计算机决定何种自动调整策略或调度员报警生效。TWC车载设备循环发送一个信息，然后在再次发送信息前等待一个时间周期，以接收来自地面发送器的应答。当列车处于地面TWC

21、发送器的范围内时，才会发生双向信息交换。1.1.5.5 电源分配电源分配系统的设计应为各种列车控制子系统提供足够的电源，以便可靠地工作。变压器是单相结构，并且12V和24V直流整流器按热备冗余方式构成。US&S将提供12VDC直流电源既有的设备USS也提供24V直流电源，CRCC提供24VDC直流电源及转辙机、信号机等电源。CRCC为每个SER安装和终接2路（主用和备用）3相交流电源既有，此外还安装照明。CRCC按US&S ATC系统设备的要求，供应和安装现地电源分配系统（位于SER）。ATC电源分配系统使用3相交流电源（装于SER内的）并在3相上均匀分配ATC负载。1.1.6

22、 轨旁设备1.1.6.1 AF-904TM设备AF-904TM轨旁设备由500MCM联结器，发送环线和耦合单元组成。联结器是500MCM“S”棒并被焊接到钢轨上。1匝环线空气耦合到500MCM联结器。然后环线被连接到轨旁耦合单元，该单元是调谐电路。系统中也使用 “O”棒和“I”棒。在联锁区的渡线范围内，应用环线发送必要的数字信息给车辆。耦合单元通常放在耐风雨的盒内并安装在联结器和环线附近。1.1.6.2 车地通信轨旁TWC设备包括位于钢轨之间固定在横向的钢轨枕木上的环线，以及环线附近的器材盒内的耦合单元PCB。最长可达1900m的传输线将设备室的插板柜连接到耦合单元。耦合单元阻抗与带环线的传输

23、线相匹配。在列车通过时，环线和车载的天线发生电磁感应实现无线数据链路。环线还被交叉，以使车载系统在接近最终精确停车位置时识别其位置。1.1.6.3 北翟路车辆段接口1.1.6.3.1 串行接口ATC系统将与业主提供的车辆段的2台计算机接口。一台计算机位于信号室而另一台位于停车库。信号室的计算机作为车辆段调度员的接口，以便为列车排列进出车辆段的进路。停车库处的计算机操作人员，向系统输入离开车场投入运营的列车ID。该列车ID不仅仅包括车辆识别号，而且还包括司机ID。该计算机还可以打印列车报告和司机报告，此外还能产生来自控制中心的实时列车警报。1.1.6.3.2 并行接口合同要求停车库的（约17股道

24、）轨道电路通过虹桥临空园区SER内的串行链路返送到OCC。这些表示通过硬连接连到US&S提供的Genisys(MICROLOK)，从Genisys(MICROLOK)通过串行连接将表示送到HQL的NVLE，然后送到OCC。Genisys(MICROLOK)单元应该是非冗余的配置。该接口允许OCC显示车库轨道的占用情况。1.1.6.4 试车线接口在1.3.1节中说明试车线接口。1.2 车载ATC由于上海地铁2号线已为运营线，增加西延伸段不再增加车组，故车载ATC部分US&S不再增加硬件设备，只需要在安全和非安全数据库中增加西延伸段的数据，并进行全线测试，以使西延伸段纳入地铁2号线

25、的正常运营中。1.3 中央列车自动监控 上海地铁2号线西延伸段的运行控制纳入地铁2号线一期工程新闸路控制中心系统中，中央列车自动监控系统只增加显示盘控制器并修改显示盘，不再为西延伸段增加其它硬件设备。承包商应对新闸路控制中心系统进行软件修改，保证修改后的软件能适应西延伸段的正常运营，及不影响原2号线的正常运营，并保证西延伸段与原2号线的信号接口，使之成为一个完整的中央列车自动监控系统。 系统能控制55.5公里线路和27个旅客站，包括东和西车辆段的入/出轨道。为了便于控制，调度员能从调度员工作站监督整个2号线项目包括西延伸段在内的23.2公里线路和16个车站。1.3.1 北翟路车辆段试车线北翟路

26、车辆段试车线将按正常的车站停车和线路速度的改变，通过模拟线路限速、正常速度曲线停车、紧急停车、运行等级的调整（通过TWC）和动态/静态车辆测试来分析列车的运行性能。1.2公里的试车线装有AF-904轨道电路，并按模拟上面所列功能的工况，来排列轨道电路。试车线的特性详情将在US&S和CRCC间的设计联络会上协商取得一致。2 功能和设计要求2.1 ATC系统的一般设计准则和要求ATC系统的设计要求将按本文规定。2.1.1 概述上海地铁2号线西延伸段的ATC系统轨旁设备是基于微处理器的，它综合了传统的轨旁设备方面AAR安全性设计。车载ATC设备也是基于微处理器的。将使用多种技术，例如安全的串

27、行通信链路，用于在各信号设备室（SER）之间传送安全信息。承包商负责2号线西延伸段的ATC系统的安全，包括它的设计、实施和与其它系统的接口，在正常非正常条件下的工作。最终设计将是承包商的责任并应符合本技术规格书中的功能、设计、安全性和工作可靠性的要求。2.1.2 逻辑和参数的实现和修改应用逻辑和参数的实现和修改将由本文规定。2.1.2.1 应用逻辑的实现由ATC系统执行安全和非安全功能将按高级应用逻辑如布尔表达式来表示和实现。承包商将向CRCC提供与原2号线相同的定义文件，其中有所有功能的列表，并说明了如何实现它们的方法。2.1.2.2 应用逻辑的改变（修改）调试做过，但没给相关资料以便验收和

28、维修承包商将提供一个基于计算机的开发系统，CRCC通过该开发系统，有能力改变或扩展轨旁ATC系统和车载ATC系统中所包括的应用逻辑，承包商还将供给由CRCC人员使用的指令。承包商对所供应的ATC系统的安全性承担全部责任。在CRCC使用所提供的开发系统，改变应用逻辑和/或可编程参数或容差的情况下，承包商对ATC系统以下部分不负安全责任，即受应用逻辑变化后的逻辑结果所影响的系统，和/或由于对可编程参数或容差所作改变造成的工作性能变化。2.1.2.3 参数和误差的可编程性ATC系统应这样设计和实施，即参数化数据和误差数据能方便地修改，即可编程性。承包商将提供以计算机为基础的手段，通过它，CRCC将有

29、能力修改或改变参数和误差。计算机为基础的手段包括CRCC保密控制的措施。2.1.3 工作可靠性承包商将对一个完整的和可工作的系统负责，并且应与其它承包商一起协调设计，以生产一个安全、可靠正确工作的ATC系统。2.1.4 电磁兼容（EMC）要求通信或其他反EMC是设备和系统不受电磁干扰（EMI）影响，或不产生电磁干扰执行工作的能力。下列考虑将纳入ATC系统的设计：A、 列车检测其它ATC系统的频率选择应使频率干扰和串音最小B、 根据车辆牵引控制、车辆辅助电源系统、牵引电源和通信装置的电磁特性，协调列车检测频率和ATC系统的其它频率。C、 应采用屏蔽电缆，对绞线对，和硬钢管作为减轻EMI的手段。D

30、、 设备导体屏蔽层和电缆管道的正确接地和连接，以达到最佳屏蔽效果和使 屏蔽层中的环流最小。E、 对雷电和其它EMI天然干扰源的浪涌防护。F、 电缆的路径应使EMI最小，此外还考虑接近ATC系统的其它系统和子系统设备、现地设施、无线电台和其它非铁路EMI源所产生的影响。G、 牵引回流线2.1.4.1 幅射限量（一般）应要求ATC系统的设备在本文规定的限量内，承受车辆、牵引电源和其它电磁的幅射，并且能连续安全和正常工作。在设计的干扰电平和ATC设备灵敏电平之间应保持10dB的余量。承包商的放射限量、传导和感应幅射限量可在附录10中找到。这些限量同上海地铁既有2号线相同。2.1.5 通则承包商在构造

31、所有执行安全功能或可能影响安全功能特性的ATC系统硬件和软件的时候，应遵守本技术规格书中的安全性设计、实施和分析的要求。2.1.6 一般故障安全要求所有车载和轨旁ATC系统要执行安全功能均由系统的列车防护（ATP）部分实现。ATP系统将是故障安全的并与其它的ATC功能相独立。ATP系统应保证，任何影响安全性的功能失效均应使系统转到一种已知的安全状态。ATP装置的设计和构成应结合履行安全功能的所有要求考虑。能产生非安全状态的自检故障将使列车停车或施加一个认为是安全的限速，或遵循一个规定的已知是安全的工作程序。不能自检的故障，不应引起非安全状态，甚至与任何类型的下一次故障的组合也不应引起非安全状态

32、。由于相同原因或相关原因，任何数量的同时发生的元件或系统故障均不能造成非安全状态。任何元件或导线接地或上述接地的任何组合均不应引起非安全状态。任何进入寄生振荡的放大器不应导致非安全状态。在故障安全电路中所使用的滤波器，应设计成能防止非予期的信号以引发的不安全（状态）的电平通过滤波器，甚至在滤波器内元件故障的情况下亦应如此。2.1.7 安全性设计、实施和分析要求承包商应负责保证ATC系统的安全性。至少，承包商应遵守下列设计、实施和分析的要求。2.1.7.1 系统设计要求每个独立负责安全功能安全实施的系统和子系统应满足下列设计要求：A、 在负责安全功能安全实施的系统设计中，应严格遵守闭环原则。B、

33、 应以高级形式表达并按高级逻辑和/或功能来执行与应用相关的逻辑和/或功能。C、 对电子联锁和安全继电器之间接口应采用双断电路（如线路电路）。影响软件应用逻辑的改变应以高级形式如数据结构或数据表方式来执行。对应用逻辑和功能的修改应要求在安全软件例行程序中进行修改。影响硬件应用逻辑的改变在模块或印刷电路板（PCB）级的硬件中通过增加修改方式来执行。对应用逻辑和功能的修改不应要求在电路或元件级的安全硬件中进行修改。2.1.7.2 系统软件设计要求系统软件设计要求如下：A、 安全软件承包商应设计和指明安全软件即要求执行安全功能的那类软件。称作安全软件的软件应这样设计，即可以论证该软件是安全的。称作安全

34、软件的软件应从承包商的软件系统框图中的所有其它系统软件中清楚地识别和描述出来并由软件表中的某个例行程序清楚地识别和描述。承包商应提交安全软件的设计和实施标准针对每站提供有用的结构框图，供CRCC确认。承包商的安全软件的设计和实施标准应：1、 不与本技术规格书的任何要求相冲突。并且2、 是完整的，即按这些标准进行设计和实施的安全软件应符合本技术规格书的全部要求。B、 非安全软件任何不涉及实施安全功能的软件应被指定为非安全软件。其正常运行不会影响任何安全功能实施的软件被定义为非安全软件。因为在与安全软件同一处理器内的非安全软件的运行（包括错误执行）可能影响安全功能的执行，所以任何在与安全软件同一处

35、理器内执行的软件均应满足与安全软件相同设计、实施和分析的要求。在承包商的软件表和系统软件框图中不属安全软件的所有软件应识别为非安全软件具体化。2.1.7.3 系统硬件设计要求系统硬件设计要求应如下：作为安全硬件设计和命名的系统硬件应以故障安全的方式实施，并使用承包商的安全硬件设计和实施标准。2.2 轨旁列车自动控制的要求上海地铁2号线西延伸段技术规格书的这一部分说明了由轨旁ATC系统的执行功能。承包商将按原2号线轨旁ATC系统专用的定义文件来说明如下面A和B节所述的项目。轨旁ATC系统应与技术规格书其它地方所规定的车载和中央ATC系统的一个综合体相一致。轨旁ATC系统应划分为子系统。所有安全功

36、能应是ATP子系统的一部分，所有非安全功能应是ATO/ATS子系统的一部分。ATO/ATS系统应是依附于ATP系统，决不能启动一个旁路安全功能的条件。ATP和ATO/ATS子系统应按下列规定：A、 轨旁ATP应执行下列主要功能：1、 联锁控制2、 列车检测和速度命令的发送3、 速度限制4、 停站5、 列车间隔B、 TWC数据2.2.1 联锁控制联锁控制应安全防护整个系统的列车冲突运动。联锁进路要求以R/A（进路/信号机显示）表的形式进行表示。承包商应提交R/A表供CRCC确认。联锁电路应根据美国铁路协会和铁道部标准设计，如适用的话。ATP系统应包括故障安全要求，以检查和控制所有涉及道岔动作、列

37、车占用状态、地面信号机表示、进路以及传送给列车的列车间隔输入的安全性功能。2.2.1.1 接近和时间锁闭按下列功能说明，提供接近锁闭和时间锁闭：A、 接近锁闭提供接近锁闭，来锁闭一架开放信号机所控制进路上的所有道岔。当一开放信号机被关闭且列车制动距离小于自该信号机起的SBD时，防止开放敌对或冲突进路的信号机，以及防止同时开放一个联锁区内的2架敌对信号机。在信号机开放时，接近锁闭即应生效，解锁之前应保持锁闭。接近锁闭应在列车通过一架信号机，信号机关闭以及R/A表上所展示的信号机前方第一二段轨道电路内列车占用被检出时，方能解锁；或在信号机关闭而接近信号机的轨道电路未被占用，方能解除锁闭，除非解锁的

38、接近区段内有一架插入信号机，在那种情况下，到插入信号机的接近（区段）的部分可能被占用；或在信号机关闭而按近轨道电路被占用，经过一段予定的时隔方能解锁。B、 时间锁闭提供时间锁闭来锁闭一架开放信号机所控制的进路上的所有道岔，防止在一架开放信号机被关闭时开放敌对和冲突进路上的信号机以及防止同时开放一个联锁区内的2架敌对信号机。时间锁闭应在相关信号机开放时实施锁闭，直到解锁前应保持锁闭。在1列车通过1架信号机，信号机关闭和R/A表上所展示的信号机前方第一、二段轨道电路的列车占用被检出时，或在信号机关闭后经过予定的时间间隔，时间锁闭才能被解除。应防止电源故障后，过早解除接近锁闭和时间锁闭；这是通过锁闭

39、在解锁前，经过一个予定的时间间隔来实现的，并给出列车通过信号机且信号机关闭的表示。接近锁闭区域和时间锁闭的设定值将在承包商的R/A表中表示。2.2.1.2 进路锁闭在联锁区内提供进路锁闭，防止进入进路的列车前面道岔的移动，防止联锁区内的列车敌对运行，并在联锁区外方提供进路锁闭，以建立运行方向。当该信号机接近锁闭或时间锁闭时，应锁闭该信号机控制方向内列车运行的进路锁闭。进路应保持锁闭，直到解锁为止。在列车通过信号机并且信号机指示关闭以及进路内的轨道电路被占用，然后又出清的情况下，进路可以解锁。如控制进路的信号机未被通过，当接近锁闭解除时，进路锁闭亦可解锁。在要求锁闭进路实施分段解锁时，每一区段均

40、应独立解锁。进路锁闭的分段解锁应按R/A表上的表示来提供。应防止进路锁闭的过早解除。这种防护措施应保证，在进路锁闭区段内轨道电路被占用，然后空闲再经过一段时间间隔方能解除进路锁闭。2.2.1.3 检测器锁闭联锁区限界内应提供检测器锁闭，以防止列车下方道岔的移动。在包含道岔的轨道电路被占用时检测器锁闭应生效。提供检测器锁闭过早解锁的防护措施。这种防护措施保证在锁闭区段内检测器轨道电路出清后经过一段预定的时间间隔才解锁检测器锁闭。2.2.1.4 道岔锁闭提供道岔锁闭，以防止不安全或不希望的道岔变换位置的动作。由接近锁闭、时间锁闭、进路锁闭或检测器锁闭启动道贫锁闭。当包含道岔的进路被锁闭或包含道岔的

41、（检测器）轨道电路被占用时，道岔应保持锁闭；或当轨道电路区段被占用，且该区段内列车在道岔上会发生碰撞运动时，道岔也应保持锁闭。道岔应保持锁闭，直到解除道岔锁闭。只有当接近锁闭、时间锁闭、进路锁闭和检测器锁闭均解锁后，道岔锁闭才解锁。通过保持道岔锁闭，直到进路选择电路的转换请求和道岔控制电路的转换请求一致，来防止道岔转换请求予设条件。如在道岔的（检测器）轨道电路内检出有车占用，道岔锁闭电路应停止道岔的转换。2.2.1.5 运行方向锁闭为建立和锁闭联锁区之间的运行方向，应提供运行方向锁闭。运行方向锁闭应防止进入两联锁区之间的一段轨道区段的敌对进路。在有渡线的联锁区，方向锁闭是由进路锁闭来实现的。在

42、车站站台和存车线内，方向锁闭是通过延伸进路锁闭来实现的。在联锁区之间的任一轨道电路被占用时，或进入该轨道区段进路处于锁闭时，该轨道区段的运行方向应锁闭。方向锁闭的请求在选择了进口和出口时，由联锁发出。在联锁区间的方向和进路锁闭将被核实（若需要可从相邻MOCROLK II）来完成。在逻辑被确认后，要求的方向被建立并锁闭。AF-904的方向锁闭由安装在AF-904母板上的方向继电器来完成，这个方向是从轨道MICROLOK II来接收的。当方向锁闭与要求一致后，AF-904将会发回确认信息。2.2.1.6 信号机控制提供信号机控制电路，开放轨旁信号机。当进路校核网络请求信号机开放、该信号机的接近锁闭

43、或时间锁闭失效、所有敌对信号机的接近锁闭在解锁状态、包含所请求进路内的道岔响应请求被锁闭、由该信号机控制的进路被锁闭、敌对进路在解锁状态以及进路内的轨道电路都空闲时，信号才能开放。信号机控制电路应防止信号机同时显示2个或多个信号显示或显示一个对被选择进路的升级信号显示。2.2.1.7 机车信号保持电路机车信号保持电路应允许向通过联锁区的列车传输机车信号，这是通过与联锁区内的每段轨道电路相关的安全机车信号保持继电器软件是动态位，现场无继电器的励磁来实现的。在入口信号机开放且信号机前方轨道电路失磁时，将励磁初始的机车信号保持继电器，在下一轨道电路被分路时，初始的机车信号保持继电器失磁，并且允许下一

44、个机车信号保持继电器励磁。2.2.1.8 轨旁信号机为了人工控制通过联锁区的列车运动和线路终端位置的列车运动，应提供固定的轨旁信号机。控制每个运动的信号机显示应是按R/A表中所表示的显示。正线信号机的显示应按下列：最多有4种ML信号显示，它应被确定为设计定义的一部分。绿 排列进路并锁闭，道岔在定位；月白 排列进路并锁闭，道岔在反位；红和白闪 引导进路红 停车2.2.1.9 发车表示器在站台两端安装发车表示器，发车表示器由CRCC提供并安装，用于指示停车时间的结束，该设备和设计原则和既有2号线相同。2.2.2 列车检测和速度命令的发送正线运行的列车检测和速度命令的发送将使用走行钢轨并且提供列车检

45、测、断轨检测、绝缘节破损检测/防护。承包商应组织系统和提供所有设备和材料以及设计安装详细资料，以消除机车信号的死区段或克服它们的影响。2.2.2.1 列车检测在所有正线区域，提供移频键控AF-904轨道电路，用于列车检测。除渡线轨道外的所有正线区域均使用AF-904轨道电路作为列车检测设备。工频轨道电路（PF）用于渡线的列车检测。列车检测功能应按下列规定：A、 AF-904轨道电路 AF-904轨道电路应是故障安全的和可靠工作的并包括下列特性：1、 除联锁区和存车轨道外，不要求绝缘节。不允许在非联锁区域内使用绝缘节，除非CRCC确认。2、 在每一端，边界定义应不大于实际边界3米以上。（在离实际

46、轨道电路边界是15米或更远处以0.01欧姆施加分路，轨道电路应不表示占用）。这对与绝缘节相邻的区段不适用。3、 分路检测要求在下列条件下，在走行钢轨表面之间作分路，轨道电路应能在电气上检出分路；钢轨顶端应平整，无锈和没有其它对电气上有损害的材料。在没有接触网系统（OCS）引入到钢轨的电流情况下，所有分路检测要求适用于1到8节编组的列车。在初始调整后，决不需要对环境条件、道碴阻抗、设备状况或其它可变性能进行补偿的电路调整不可能，现场需要调整。分路灵敏度，在轨道电路的发送端，接收端和中间点均为0.25欧姆。4、 在轨道电路的任何一点，轨对轨的列车检测信号电位不小于250毫伏（峰峰值），按此要求来设

47、计和构成轨道电路。5、 最小道碴阻抗是每公里2欧姆。6、 环境温度应是+70到40.7、 频率选择、编码技术和信号强度应不引起干扰，并能免受来自走行钢轨的牵引回流的干扰，以及来自交流（AC）可变驱动车辆传导幅射感应幅射和ATC系统其它部分的干扰。8、 AF-904轨道电路应能免受由于交叉或接地线不当操作的影响或任何其它容性和感性耦合或迷流的影响。9、 不存在产生使轨道继电器错误励磁信号的频率和/或码率组合，或使车载设备误认为是一个编码速度命令的载频的频率和/码率组合。10、 检出信号应是一个编码载频信号，区别于来自任何噪声的合法信号，或进入振荡状态的放大器所产生的信号。11、 为励磁轨道继电器

48、，轨道电路的接收器应验证检测的载频和编码。12、 AF-904轨道电路应在上海地铁2号线西延伸段所处的环境条件下稳定地工作。13、 列车检测设备的器材放在SER内。只有阻抗联结器、调谐单元、环线、电缆和接续盒在轨道之间或沿轨旁安装。14、 AF-904EMC的特性见附录10.15、 AF-904轨道电路的长度 最大：1000英尺或300米 最小：100英尺或30米B、 PF轨道电路 PF轨道电路应是故障安全的、可靠工作的，并包括下列特性：1、 PF轨道电路将利用2元2位交流继电器。2、 轨道电路的可能长度为30米到300米。3、 在轨道电路的发送端、接收端、中间点或警冲标之处的分路灵敏度应为1

49、0.5欧姆。4、 最小道碴阻抗是每公里1欧姆。5、 在上海地铁2号线西延伸段的环境条件下，PF轨道电路应稳定地工作。6、 除电缆和接续盒以外，所有设备均放在SER内。车辆段可以利用由CRCC确定的轨道设备箱。7、 PF轨道电路应这样设计和构成，即在轨道电路的任一点，钢轨的列车检测信号电位应不小于5V rms（有效值）。8、 两根走行钢轨之间的最大不平衡可达到100。2.2.2.2 速度命令发送ATP速度曲线命令应由AF-904轨道电路产生。A、AF-904速度曲线命令 AF-904速度曲线命令应是故障安全的、工作可靠的，并包括下列特性：1、 在需要速度命令的区段的入口端，包括最大的予分路距离，

50、列车应可靠按收到AF-904的速度曲线命令。并且该命令不能被相邻轨道上的列车识别。2、 在轨道电路内的任一位置，尽管所有噪声均存在，所选的频率也应允许向列车有效地传输速度命令。3、 频率选择和信号电平应防止通过利用轨旁的下一区段频率数据从单节车辆的列车下扩散机车信号。4、 AF-904曲线速度集合应提供线路速度、目标速度和到目标速度的行进距离。5、 无速度命令应解释为停车和停留。2.2.3 速度限制应提供人工选择比最大允许速度更低的速度命令的手段。应能按区域或按闭塞分区实现速度限制。2.2.3.1 区域速度限制应能从中央或从车站控制计算机（SCC）实施和取消速度限制区域。为每个区域提供安全地强

51、制45kph的速度限制。列车以指定的限速进入速度限制区域。CRCC应向承包商提交速度限制区域并在设计联络会期间确认它们和最后决定下来。按每个SER的分界点不多于2个速度限制区域来设计ATC速度限制区域。2.2.3.2 闭塞分区速度限制在每一段AF-904处具有人工强迫速度限制的措施。速度限制应安全地实施，并使所述的速度限制是所选闭塞分区内能传输的最大允许命令。实施闭塞分区速度限制应点亮SCC上的限速表示并将限速表示送到中央。2.2.4 停站轨旁ATC系统应在车站站台发送安全的停站信息，在线路右侧（ROW）的其它指定地点发送安全的对位信息。列车将以此信息验证在站台或其它指定停车地点正确地对位。在

52、车站站台和其它ROW的指定地点，通过TWC，轨旁将接收非安全的对位确认信息。该信息将用于启动停站时间控制以及本节其它地方说明的列车换头操作。在车站，将安全的站台方向信息送给列车。站台方向传达列车用于确定打开哪侧门的信息。只有当要打开车门时，才发送站台方向信息。2.2.5 车门控制车门控制将和原上海地铁2号线一致。2.2.6 列车间隔列车间隔功能防止由后续列车运行所引发的后端冲突。本功能还防止由于列车通过和冒进一架显示红灯的联锁信号机而引发的冲突。后续列车的速度命令应这样选择，即不管前行列车速度如何，为后续列车提供不超过前行列车的安全间隔。选择速度命令应保证在列车任何部位通过或冒进一架显示红灯的

53、联锁信号机之前，列车安全停车。2.2.6.1 闭塞设计准则承包商将编制ATC设备特性和车辆特性的文件（这些特性和闭塞设计是相关的），并且生成列车性能模型，以便计算最大可达到的列车速度、正常列车制动距离，最不利列车制动距离，走行时间和时隔。在信号闭塞分区布置设计前将提交所有的模型和建议的可变输入量供CRCC确认。闭塞设计的最终结果应是信号控制线图，它表示所有闭塞分区边界的位置、绝缘节、信号机和道岔的位置、坡度和曲线数据、实际距离对里程变换、土建结构和安全速度的限制及速度命令确定逻辑。此外，还提供展示每个联锁区的所有锁闭、解锁和区段解锁要求的R/A表。闭塞设计的提交文件展示所有计算结果、所作假设和

54、所实施折衷办法的打印输出和报告。按固定闭塞分区控制系统来设计上海地铁2号线西延伸段，在设计ATC系统时，承包商将充分采取现代技术，以实现有效的闭塞设计，对此提供的特点如下所示：A、 在计算闭塞分区距离时，应考虑竖曲线的影响，至少按每个弦段计算的平均坡度值，将竖曲线计为15米长或小于15米的弦。B、 对于离开联锁区线路限速的列车，向其发送更高速度命令时应考虑“回头看”。C、 通过车载ATC设备和与车辆牵引，制动系统适宜接口的设计特色，使SBD要求最小。在这方面可应用的特色例子是：必须提供早期速度调节器和/或牵引失控状况的安全检测，以减小制动距离的初始速度；以及在最低速度命令时，安全地使一半牵引装

55、置失效，以使用于计算失控状态下峰速度的加速（度）率最小，其它的特色，除上述那些作为例子给出以外的都促使减小SBD要求。D、 车载ATC设备应包括这样的特色，即安全地使正常列车运行的特性更靠近最不利列车运行的特性，从而改善系统走行时间的性能。应包括的一个这样的特色是一种手段，例如一个安全制动保证模块，它安全地调整安全常用制动的施加，这样在常用制动正常工作时并且在比闭塞设计所要求的更快地降低车速时，请求制动等级应降低，以使正常运行列车在降速或停车时所要求的距离不会明显地短于最不利情况下运行的列车。E、 安全性是最高的要求，并不为本技术规格书的其它要求所替代或向它们妥协。在接近每架停车和停留信号机时

56、，在按近占用闭塞分区时，在接近轨道末端的缓冲器和线路限速（包括车站站台和分岐道岔地段）时，通常为所有列车提供这里所说明的SBD。F、 在正常运行方向，闭塞设计应允许每站停车的列车以规定的时隔，正常的最大列车长度作理论上的运行，即前行和后续列车以最大可达到的速度（仅受车站停车和土建结构速度限制）运行。以规定的时隔在前行列车后面运行的后续列车不应接收由前行列车所引发的降速的机车信号码，除非当较低的速度码不会造成后续列车的延误（增加旅行时间）时。如果承包商能证明，并且CRCC认可，对于最大可达到速度，不能实现时隔规定，则时隔规定应适用于本文2.2.6.4节所指示较低机车信号速度。除需满足本技术规格的

57、要求外，应使用最少数量的信号闭塞分区。G、 正常列车，在满负载时有最大的加速能力。在所有时间，均考虑任何限制达到最大加速率的车辆方向的原因。出于旅行时间和时隔的目的，正常列车以等于参照上面D节所述的第二级制动保证设备所选的设定值作为常用制动率，并按信号系统强制减速的命令来减速。而对于车站停车，以等于作为正常列车停站速度距离曲线的一个常用制动率来使车辆减速。给正常列车，提供按正常制动距离模型信号系统强制减速和停车的制动距离。在设计按本文规定的正常列车的制动距离时，均考虑了最大和最小长度的列车并提供计算。H、 车站闭塞分区的设计应满足最大车辆编组数目的列车。当一列车正确对位停在车站时，列车决不能分路和车站闭塞分区相邻的分区。I、 在逆向运行时，闭塞设计允许正常最大列车长度，以规定时隔每站停车的列车作理论上的运行。按正常运行方向所确定的闭塞分区的分界应满足逆向运行的时隔要求。J、 为了便于闭塞