《国规城市轨道交通电动列车驾驶》教案 第10课 处理信号设备故障

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课题处理信号设备故障课时2课时（90min）教学目标知识目标：掌握常见信号设备故障的处理方法能力目标：能够处理信号设备的常见故障素质目标:通过学习城市轨道交通运营相关法律和规定，增强遵纪守法的意识教学重难点教学重点：信号设备故障的处理方法教学难点：信号设备故障的处理方法教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、实践法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材、文旌课堂APP教学设计第1节课：→→传授新知（23min）→课堂讨论（10min）第2节课：→传授新课（20min）→任务实施（15min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入（10min）【教师】讲述案例“5号线“瘫了”，全勤奖没了！”（详见教材），请学生回答以下问题：乘坐地铁时，你是否遇到过列车信号设备故障的状况？最后是如何处理的？【学生】思考、举手回答通过任务导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（23min）【教师】总结学生的回答，并引入新知，讲解信号设备故障的相关知识一、联锁系统故障的处理✈【教师】请学生扫描二维码观看“信号故障的应急处理”视频（详见教材），请学生回答以下问题：什么是联锁系统故障？✈【学生】观看、思考、主动回答问题✈【教师】总结学生的回答，并讲解新知所谓联锁，简单地说就是轨道电路、道岔和信号机三者之间相互制约的关系。联锁系统在城市轨道交通信号系统中起着非常重要的作用。它按要求不间断地对轨道电路、道岔和信号机进行监测，表现出来的结果即为一条进路是建立还是取消。联锁系统的信息交换对象为ATS和轨旁ATP系统。通常，只有当联锁系统给出某个轨道电路区段被征用的信号后，轨旁ATP系统才会在该轨道电路区段设定推荐速度，引导列车运行。因而，一旦联锁系统故障，ATS和ATP系统将失去数据交换，从而导致信号系统瘫痪。当联锁系统发生故障时，就会出现正常的进路无法排列、信号无法开放、道岔无法转动等状况。在这种情况下，城市轨道交通企业在故障区间主要采用电话闭塞法组织行车。【知识角】电话闭塞法是在没有机械及电气设备控制的条件下，仅凭电话沟通来保证列车空间间隔的行车闭塞法，安全度较低。1．联锁系统故障下的行车作业✈【教师】多媒体出示联锁系统故障下的行车作业图片（详见教材），详细讲解相关知识列车驾驶员接到行车调度员关于电话闭塞法的行车命令后，应按照以下要求操作。（1）复诵和记录调度命令，确认实施电话闭塞法行车的区间范围及其他事项。（2）按照电话闭塞法的限制速度驾驶列车，注意瞭望进路并观察道岔情况。若发现紧急情况，应立即采取相应措施并报告行车调度员。（3）当遇到防护信号机显示红灯时，应在该信号机前停车，并按照引导信号的显示运行。若防护信号机无显示，则与行车调度员联系，按照其指示行车。（4）列车进站停稳后，使用PSL手动打开屏蔽门，进行乘降作业。（5）出站时，若出站信号机正常，则凭信号机的显示进入前方闭塞区间；当遇到出站信号机因故障不能开放时，列车驾驶员在收到绿色许可证，并且看到发车手信号后，方可驾驶列车出站。【注意】如果等待发放绿色许可证的时间过长而造成列车晚点，列车驾驶员应及时报告行车调度员。（6）进入区间运行后，一定要严格限速前行。当遇到影响行车的异常情况时，应立即紧急制动。【课堂讨论】教师讲述“拓展阅读”相关知识（详见教材），请学生分组讨论:什么是电话闭塞法？✈【学生】思考、讨论、小组代表回答问题✈【教师】总结学生的回答，并讲解新知2．呼唤应答用语✈【教师】多媒体出示行车调度员与列车驾驶员呼唤应答用语图片（详见教材），详细讲解相关知识【课堂讨论】教师讲述“科技民生”相关知识（详见教材），请学生分组讨论:作为城市轨道交通相关专业的学生，我们应该肩负怎样的责任？✈【学生】思考、讨论、小组代表回答问题✈【教师】总结学生的回答，并讲解新知二、ATP系统故障的处理ATP系统是列车自动保护系统，由轨旁ATP系统和车载ATP系统组成，是ATC系统的核心组成部分。ATP系统的主要作用包括保证列车运行安全、缩短行车间隔、提高行车效率等。列车接收到由轨旁ATP系统发来的运行于该轨道区间的目标速度，以及达到该目标速度的安全间隔信息后，只要按照此目标速度运行，就能保证与后续列车及先行列车之间的安全间隔距离。根据故障设备位置的不同，ATP系统故障一般分为轨旁ATP系统故障和车载ATP系统故障。由于ATP系统故障只能影响某个区间或某趟列车，因此，总体而言，ATP系统故障对整个线路的运营影响不大。✈【教师】请学生扫描二维码观看“ATP系统故障的应急处理”视频（详见教材），请学生回答以下问题：常见的轨旁ATP系统故障有哪些？✈【学生】观看、思考、主动回答问题✈【教师】总结学生的回答，并讲解新知1．ATP轨旁系统故障的处理当某个区间轨旁ATP系统发生故障时，行车调度员在确认故障位置后，指示列车驾驶员以RM模式限速前行，当RM模式未能在规定范围内恢复SM/ATO模式时，列车驾驶员应以RM模式驾驶列车至前方车站或终点站。【课堂讨论】教师讲述“拓展阅读”相关知识（详见教材），请学生分组讨论:遇到此类故障你会如何做？✈【学生】思考、讨论、小组代表回答问题✈【教师】总结学生的回答，并讲解新知2．ATP车载系统故障的处理当ATP车载系统发生故障时，因故障列车无法接收轨旁ATP系统的限速命令，此时，列车驾驶员应按照行车调度员的指示，以URM模式驾驶列车运行至前方车站。列车到达前方车站（或在车站发生ATP车载系统故障）仍不能修复时，由车站派站务人员进入驾驶室添乘，沿途协助列车驾驶员瞭望进路、监控速度。如遇超速，添乘人员应及时提醒列车驾驶员，必要时，立即按下“紧急制动”按钮。列车驾驶员以URM模式按规定的速度驾驶列车至前方终点站后，退出运营。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过教师讲解和课堂讨论等方式，使学生了解联锁系统故障处理和ATP系统故障处理的相关知识课堂讨论

（10min）【教师】提出问题，组织学生以小组为单位进行课堂讨论轨旁ATP系统故障与联锁系统故障的重要区别是什么？【学生】思考、讨论、小组代表回答问题【教师】总结各小组的回答通过课堂讨论，让学生加深对联锁系统与ATP系统故障处理的认识，巩固所学知识第二节课问题导入（5min）【教师】请学生回答以下问题：你知道轨道电路有哪些作用吗？【学生】思考、举手回答通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（20min）【教师】总结学生的回答，并引入新知，讲解轨道电路故障处理的相关知识三、轨道电路故障的处理轨道电路的主要作用是监督线路的占用情况，它为开放信号、建立进路、构成闭塞等提供依据。任何一个轨道电路发生故障都会直接影响列车的正常运行。1．轨道电路的工作状态轨道电路区段（含道岔轨道电路区段）根据不同的工作状态可现实7种颜色的转换，分别为黄色、绿色、淡绿色、粉红色、红色、深蓝色和灰色。✈【教师】请学生回答以下问题：大家知道上述这些颜色分别代表什么含义吗？✈【学生】思考、主动回答问题✈【教师】总结学生的回答，并讲解新知其中，黄色、绿色、淡绿色、深蓝色和红色是列车运行时从排列进路到列车占用再到进路出清的过程中正常显示的颜色变化；粉红色表示“逻辑占用”，一般通过“轨区逻空”（或“岔区逻空”）命令将故障清除；灰色一般是联锁系统发生了故障。在没有列车占用，而轨道电路区段显示红光带，表示“物理占用”，这种情况可能是发生水淹钢轨、断轨等突发状况，需要立即派人到现场检修。以下主要介绍轨道电路区段非正常显示红光带的处理方法。2．轨道电路故障的处理当轨道电路出现红光带故障时，第一趟受影响的列车将会在故障区间的前一区间的停车点停车或在故障区间所属进路的始端信号机前方停车。此时，列车驾驶员应根据行车调度员的指示行车。（1）当列车在区间内停车时，行车调度员通知该列车驾驶员以RM模式通过该故障区间，当列车驾驶模式转为SM模式后，列车驾驶员以SM/ATO模式驾驶列车。（2）当列车在始端信号机前方停车时，若信号机能自动开放信号，得到行车调度员的指示后，列车驾驶员以SM/ATO模式驾驶列车在故障区间前自动停车。……（详见教材）【注意】当整个联锁区出现红光带故障时，必须按联锁系统故障进行处理。四、ATS系统故障的处理✈【教师】请学生回答以下问题：ATS系统的主要功能是什么？✈【学生】思考、主动回答问题✈【教师】总结学生的回答，并讲解新知ATS系统的主要功能是控制和监督列车运行。ATS系统按列车计划运行图监控列车运行，办理列车进路，控制发车时刻，及时收集、记录列车运行信息，跟踪列车位置、车次，绘制列车运行图，并在OCC模拟盘上显示列车信息及线路情况。当ATS系统发生故障时，会出现列车车次、目的地码不正确，运营停车点不释放，DTI无显示，进路不能自动安排等状况。在这种情况下，列车驾驶员应做好以下工作。（1）收到行车调度员关于ATS故障的信息通知后，按照其指示，顺次通报本次列车的车次、位置。（2）人工输入车次、车号；换向运行时，输入新的车次、车号。（3）在车站开/关门作业完成后，若列车未收到速度码且停车时间超过30s，应及时与行车调度员联系，严禁擅自动车。（4）认真监听客室广播状态，当发现广播系统不能自动播报站名时，应手动报站。（5）在区间行车，若遇到列车发生紧急制动而收不到速度码时，应立即与行车调度员联系，并按照其指示行车。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过教师讲解和课堂讨论等方式，使学生了解轨道电路故障处理和ATS系统故障处理的相关知识任务实施

（15min）【教师】组织学生以小组为单位完成以下任务①将学生分成若干组，每组3人。其中2人分别模拟列车驾驶员、行车调度员；剩下1人模拟值班主任，兼做观察员。②每组学生根据下述情景编写处理方案，其中模拟列车驾驶员和行车调度员的两个人主要完成联锁系统故障情况下的行车作业，剩下1人模拟值班主任，并填写评分表（见教材表5-5）。在某城市轨道交通线路运营过程中，行车调度员通过中央设备发现1号线B站联锁区ATS灰显，工作台无法操作。经确认，B站联锁区突发联锁系统故障且暂时无法排除。经值班主任同意，A站至E站上下行区间采用电话闭塞法行车。行车调度员指示第一趟进入闭塞区间的列车驾驶员组织行车。③每组学生轮流模拟列车驾驶员、行车调度员、值班主任，即每人模拟3次。【学生】思考、讨论、模拟表演并展示【教师】点评各组的表现通过模拟练习，让学生加深对联锁系统故障的认识，巩固所学知识课堂小结（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了列车信号设备故障处理的相关知识，包括联锁系统故障处理，ATP系统故障处理、轨道电路故障处