信号系统的发展与趋势

1、信号系统发展与趋势信号系统发展与趋势刘石清刘石清通号三车间通号三车间目录目录 信号系统的发展概况信号系统的发展概况 信号系统的行业分类信号系统的行业分类 信号系统的行业特征信号系统的行业特征 中国地铁信号系统发展面临的问题中国地铁信号系统发展面临的问题 典型典型信号系统设备介绍信号系统设备介绍 国内外信号系统发展的趋势国内外信号系统发展的趋势总述总述 信号系统信号系统是保证列车运行安全实现行车指是保证列车运行安全实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。城市轨道交通信号系统是城键系统设备。城市轨道交通信号系统是城市轨道交通自动化系统中的关键部

2、分，是市轨道交通自动化系统中的关键部分，是保证列车和乘客安全，实现列车运行高效、保证列车和乘客安全，实现列车运行高效、指挥管理有序的自动控制系统。指挥管理有序的自动控制系统。一信号系统一信号系统的发展的发展概况概况 1、我国的地铁发展史、我国的地铁发展史 1阶段：阶段：1956年年-上世纪上世纪80年代年代北京北京（苏联苏联援建、援建、1971-81年运营，年运营，7.4KM)1984年年天津天津（战备为主兼顾交通）（战备为主兼顾交通） 2阶段：阶段：上世纪上世纪90年代年代初初-上世纪末上世纪末上海、广州上海、广州（西门子）（西门子） 3阶段：阶段：21世纪至今世纪至今北上广深北上广深至全国

3、至全国20多个百万级人口城市多个百万级人口城市2008年年7月月19日开通日开通，全国第一条，全国第一条CBTC（世界第五条），北京（世界第五条），北京10号线（同号线（同期期2号线改造）号线改造）2010年年12月月北京亦庄线、昌平线北京亦庄线、昌平线北京交控北京交控CBTC（列控系统即（列控系统即ATP/ATO）2012年年1月月浙大网新浙大网新CBTC6个系统通过劳氏安全认证个系统通过劳氏安全认证全系统自主知识产全系统自主知识产权权一信号系统一信号系统的发展的发展概况概况2、现阶段、现阶段轨道交通发展规模轨道交通发展规模地铁、轻轨、城际地铁、轻轨、城际单轨单轨有轨电车有轨电车二信号系统二

4、信号系统的行业的行业分类分类 ATC系统按闭塞方式分类有三种类型系统按闭塞方式分类有三种类型： 固定固定闭塞方式的闭塞方式的ATC系统系统、 准准移动闭塞式的移动闭塞式的ATC系统系统、 移动移动闭塞式的闭塞式的ATC系统。系统。固定闭塞式的固定闭塞式的ATC系统，采用传统的多信息音频轨道电路，按固定方系统，采用传统的多信息音频轨道电路，按固定方式，根据线路情况、列车特性和固定的速度等级确定闭塞分区长度，式，根据线路情况、列车特性和固定的速度等级确定闭塞分区长度，列车以闭塞分区为最小行车间隔，且需设防护区段。其传输的信息量列车以闭塞分区为最小行车间隔，且需设防护区段。其传输的信息量少，对应每个

5、闭塞分区只能传送一个信息代码，即该区段所规定的最少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，即该区段所规定的最大速度码或入口大速度码或入口/出口速度码。出口速度码。通过音频轨道电路的发送设备向车载设备提供目标速度、目标距离、通过音频轨道电路的发送设备向车载设备提供目标速度、目标距离、线路状态线路状态(曲线半径、坡道等数据曲线半径、坡道等数据)等信息，等信息，ATP车载设备结合固定的车载设备结合固定的车辆性能数据计算出适合本列车运行的速度车辆性能数据计算出适合本列车运行的速度/距离曲线，保证列车在距离曲线，保证列车在速度速度/距离曲线下有序运行，提高了线路的利用率。距离曲线下有序运行，提高了线路的

6、利用率。车地、地车间双向实时的数据传输来检测列车位置，使地面信号设备车地、地车间双向实时的数据传输来检测列车位置，使地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息和列车运行其它信息，并据此计算可以得到每一列车连续的位置信息和列车运行其它信息，并据此计算出每一列车的运行限制速度，并动态更新，发送给列车，列车根据接出每一列车的运行限制速度，并动态更新，发送给列车，列车根据接收到的运行限制速度和自身的运行状态计算出列车运行的速度收到的运行限制速度和自身的运行状态计算出列车运行的速度/距离距离曲线，车载设备保证列车在该曲线下运行。曲线，车载设备保证列车在该曲线下运行。三信号系统三信号系统的行业的行业特征特

7、征 1、投资金额巨大、投资金额巨大 2、项目、项目周期长周期长 3、国产化水平、国产化水平低低组装组装运输运输分销分销/配送配送用户用户供应商供应商四中国四中国地铁信号系统发展面临的地铁信号系统发展面临的问题问题 1、国产化水平、国产化水平低低 2、技术垄断性、技术垄断性较强较强 3、跨国跨国投资的成本控制投资的成本控制 4、知识产权的知识产权的保护保护 5、备品备件采购供应周期长、备品备件采购供应周期长五典型五典型信号系统设备信号系统设备介绍介绍 1.轮轨轮轨ATC 2.磁浮列车磁浮列车q主要信号系统设备供应SIG ServiceSIG ServiceBombardierALCATELALS

8、TOMANSALDOUSS北京交控北京交控SIEMENS浙大浙大网网新新供应商典型典型CBTC信号设备介绍信号设备介绍 轨道交通信号系统由列车自动控制系统轨道交通信号系统由列车自动控制系统（ATC系统）和系统）和联锁设备联锁设备（即场段）（即场段）两两大大部分组成。其中部分组成。其中ATC系统又可分为列车自系统又可分为列车自动防护（动防护（ATP）子系统、列车自动运行）子系统、列车自动运行（ATO）子系统和列车自动监控（）子系统和列车自动监控（ATS）子系统三个子系统三个子系统子系统，后续有，后续有VATCDCSDTS等子系统称呼等子系统称呼。CBTC控制系统中央ATC列车车控制轨轨旁控制 行

9、调工作站 数据服务器 应用服务器中央ATC网管系统、运行图编辑、外系统接口列车车控制系统统OPGDOPNP定位子系统VATOVATPTOD接近接近传传感器感器CBI内锁闭内锁闭外外锁闭锁闭电动电动液液压压FTGS计轴计轴相敏相敏LED灯泡灯泡虚拟虚拟ATODTSATP终终端端轨旁控制 轨轨旁控制系旁控制系统统信信号号机机道岔道岔轨轨道道电电路路电电源源车地通信车地通信媒介交叉感应环线方式（IL）无线扩频通信方式（RF）车车地通信地通信无线扩频通信2波导管3漏泄电缆1无线电台车地通信车地通信无线扩频直序扩频跳频扩频运营模式运营模式中央控制本地控制降级模式人工点式列列车驾驶车驾驶模式模式e-Mar

10、ketingE-CRMe-MarketplaceSCMATPDATBATOATPRMNRM2中中低速低速磁浮磁浮 磁浮列车具有爬磁浮列车具有爬70坡的能力，最小转弯坡的能力，最小转弯半径半径75米的特点，而轮轨车辆只能爬米的特点，而轮轨车辆只能爬35的坡，最小转弯半径为的坡，最小转弯半径为250米。米。六信号系统发展趋势全自动驾驶系统FAOn 基于UITP（国际公共交通协会）的数据，截止至2016年7月，国际上已有36个城市开通运营53条，789公里，822个车站的全自动运行线路。国外75%新线将采用FAO技术，40%的既有线改造时将采用FAO技术。预计2025年全球2200公里的全自动运行线

11、路。83km196km789km1980199020052016迈阿密底特律温哥华里尔神户 大阪横滨巴黎里昂图卢兹吉隆坡新加坡台北东京纽约圣保罗香港迪拜哥本哈根纽伦堡雷恩巴塞罗那米兰龙仁京畿道名古屋首尔全自动运行发展趋势全自动运行增长速度43*全自动运行场景总计41个以场景和运营规则为主线：场景早早间间上上电电列列车车唤唤醒醒清清客客折折返返换换端端进入进入正线正线服务服务停止停止正线正线服务服务列列车车休休眠眠自自动动调调车车洗洗车车清清扫扫回回库库日日检检与维与维修修跳停跳停进进站站停停车车轧道轧道车运车运行行站站台台发发车车扣车扣车唤唤醒醒正常场景：正常场景：18个个异常场景：异常场景：

12、23个个信号系统新增功能1停车场全自动运行系统与正线一致2静止情况下列车位置确定3具有自动洗车模式，配合车辆段工艺专业实现；车库门联动；增强功能1信号系统采用完整的ATC，各子系统均需要冗余；测速、定位头尾冗余2具有自诊断及中央远程监督控制功能3增强列车自动折返4增强列车驾驶模式：无人驾驶模式、蠕动模式及常规地铁运行模式5停车对位自动调整6屏蔽门、车门对位隔离7增强应急运行模式（CAM模式）8增强列车工况管理：唤醒、调车、正线服务、待命、清洁、洗车、休眠等车辆段、停车场新增功能1新增全自动运行区域由信号系统实现列车的全自动运行功能；列检库长度比以往增长约30米；2全自动运行区域与非全自动运行区域的隔离设施，并增设门禁系统；3全自动运行区域门禁与信号、行车自动化、供电的连锁功能4全自动运行区域若干防护区域的划分，并增设通往各防护区域的地下通道5新增列车洗车机与信号系统的接口，实现全自动洗车功能；新增车库门，实现与信号系统联动；6新增试车线全自动无人驾驶测试7全自动运行区域车库内照明远程控制功能8新增车辆段、停车场