城市轨道交通行车组织（配实训工单） 课件 7.1 项目二 城市轨道交通行车信号系统

城市轨道交通行车信号系统行车信号基础行车手信号操作目录CONTENTS12延迟符联锁系统3列车自动控制系统401行车信号基础教学目标010302知识目标素养目标技能目标1.熟悉信号的概念、分类、显示及意义。2.掌握色灯信号机的分类、使用条件及显示的意义。3.掌握正线信号机的类型、种类和功能。4.了解听觉信号的用途、标准及显示。了解列车运行图的作用

1.培养学生树立安全意识。培养学生时间意识2.培养学生安全无小事的工作责任心。培养团结协作精神1.具有正确选择色灯信号机使用时机和使用原则的能力。2.具有识别不同种类信号机的能力。3.具有识别不同线路标志和行车标志的能力。信号是用特定的物体（包括灯）的颜色、形状、位置，或用仪表和音响设备等向行车人员传达有关机车、车辆运行条件、行车设备状态以及行车的指示和命令等信息。它是行车及调车作业的命令，有关人员必须严格执行。一、信号基础概述城市轨道交通的信号可以分为地面固定信号、车载信号、轨旁指示标志和手信号等。1.信号的概念及分类（1）地面固定信号地面固定信号是固定设置在规定位置的信号装置，城市轨道交通采用色灯信号机，通过地面信号机颜色的显示来指示列车的运行。一、信号基础概述1.信号的概念及分类（2）车载信号城市轨道交通为满足大容量和小间隔的运输多采用列车自动控制(ATC)系统，自动化程度比较高，一般采用“地面信号显示与车载信号系统相结合、以车载信号系统为主”的运用方式，列车的运行速度不取决于地面信号机的显示，地面信号只起辅助作用，所以地面信号在一定程度上失去其主导地位，更多地以车载信号作为司机驾驶的命令信息。一、信号基础概述1.信号的概念及分类（3）轨旁指示标志轨旁指示标志是在线路上提醒司机注意或者是在施工时临时加入的部分需要注意的信息。一、信号基础概述1.信号的概念及分类（4）手信号手信号多在信号设备故障或者是特殊的运营时段等情况下使用。手信号员必须手持信号旗或手提信号灯发出手信号。（3）轨旁指示标志轨旁指示标志是在线路上提醒司机注意或者是在施工时临时加入的部分需要注意的信息。一、信号基础概述1.信号的概念及分类（4）手信号手信号多在信号设备故障或者是特殊的运营时段等情况下使用。手信号员必须手持信号旗或手提信号灯发出手信号。城市轨道交通信号按照感官方式，可以分为视觉信号和听觉信号。一、信号基础概述1.信号的概念及分类视觉信号又可分为昼间、夜间和昼夜通用信号，昼间和夜间的信号分别以不同方式显示。公里标、曲线标、站段分界标、站界标、预告标等就属于昼夜通用信号，色灯信号也属于昼夜通用信号。一、信号基础概述2.信号机的种类城市轨道交通采用色灯信号机，以其显示灯光的颜色、数目和亮灯的状态来表示信号。色灯信号机分为高柱和矮柱两种。高柱：安装在信号机柱上；矮柱：安装在混凝土基础上；一、信号基础概述2.信号机的种类色灯信号机主要有透镜式色灯信号机和LED色灯信号机。（1）透镜式色灯信号机透镜式色灯信号机机构分为单显示、二显示和三显示三种。透镜式信号机机构的每个灯位有透镜组、灯泡、灯座、遮檐和背板组成。一、信号基础概述2.信号机的种类（2）LED色灯信号机LED小型信号机采用高亮度发光二极管（LED）作为信号机构的发光器件，机构大小同透镜式色灯信号机一样，信号点灯单元由LED发光二极管构成。用LED发光盘取代信号灯泡显示距离超过1.5km，节能、聚焦稳定。显示颜色包括红、黄、绿、白等颜色，与透镜色灯信号机构颜色一致，满足灯光信号颜色标准要求。一、信号基础概述3.正线信号机的类型及灯光配列（1）进站信号机作用：防护车站，指示列车的运行条件，保证接车进路的正确和安全可靠。设置：设于车站入口，距离最外方进站道岔尖轨尖端（顺向为警冲标）不少于50m的地点。（2）出站信号机作用：防护区间，作为列车占用区间的凭证，指示列车能否由车站进入区间；与发车进路以及敌对进路相联锁，指示站内停车位置。设置：设于发车线警冲标内方适当地点，一般为3.5~4m处。防止侧面冲突。。一、信号基础概述3.正线信号机的类型及灯光配列（3）防护信号机作用：防护道岔并提示道岔开通位置。位置：正线道岔岔前和岔后适当地点。（4）阻挡信号机作用：表示列车停车位置；设置：线路尽头；采用单显示结构，只有一个红灯。当显示红灯时，列车应在距信号机至少10m的安全距离停下。一、信号基础概述3.正线信号机的类型及灯光配列（5）通过信号机作用：防护闭塞分区或所间区间，指示列车能否进入运行前方的闭塞分区或所间区间；设置：自动闭塞区段的闭塞分区的分界处，以及非自动闭塞所间区间；一般不设置（6）调车信号机作用：指示站内各种调车作业设置：通常设在调车作业繁忙的线路上（如到发线、咽喉道岔区），以及从非联锁区到联锁区的入口处采用通用计算机或处理器的构成方法一、信号基础概述4.行车标志的类型地铁运行中的行车有关标志分为线路标志和信号标志。它们是行车工作的一个重要组成部分，主要用来对列车运行时的驾驶以及运行设备的巡检维修等指示相关目标、条件、操作要求。（1）线路标志用来表示建筑物及线路设备位置或状态的标志称为线路标志。与行车直接有关的线路标志主要有以下几种：百米标、公里标、曲线标、桥梁标。（2）表示运行线路所在地点的情况和状态，指示行车人员依据标志的要求，及时、正确地进行相关作业与操作的标志称为信号标志。主要有：警冲标、站界标、鸣笛标、停车牌、一度停车标、车挡表示器、接触网终止标等。》拓展阅读-地铁案例

2014年5月2日，韩国首尔2号线地铁去往蚕室方向的两列班车在上往十里站发生追尾事故，共造成249人受伤。事发原因是由于地铁站之前的两台信号机显示出现故障，工作人员未检查设备到位，使得本应提示前车距离要求停止的信号错误显示为允许通行，这导致后在车撞上了正要出站的前车。作为城市轨道交通信号设备的维保服务工作者，要无时无刻关注信号设备的正常运行，每一个设备的安全可靠运行都至关重要。二、听觉信号1.听觉信号的用途及标准在行车工作中，各工作或作业相互之间有些不能通过口头、电话及视觉信号的方法取得联系，因此必须使用听觉信号进行相互的联络，维持工作的持续、效率、安全。鸣示听觉信号时，为防止混淆，应按音节长短及间隔的规定标准进行，其规定如下：1）长声显示时间为3s；短声显示时间为1s；音响的间隔时间为1s。2）如果需要重复鸣示时，每次（组）须间隔5s以上。3）在一般情况下隧道内取消列车、机车启动鸣笛和声响联络，如遇运行中危及行车安全以及人身安全的突发时间和特殊情况时除外。4）地面车站、基地作业时应充分考虑居民区等情况，执行城市社会生活城市轨道交通有关规定。二、听觉信号1.听觉信号的鸣示序号名称鸣示方式使用时机1启动注意信号一长声1.列车启动或机车车辆前进时2．接近车站、鸣笛标、隧道、施工地点、黄色信号、引导信号、天气不良时3.在区间停车后，继续运行时，通知车长2退行信号二长声列车、机车车辆、单机开始退行3召集信号三长声要求防护人员撤回时4呼唤信号二短一长声1.列车或机车要求出入基地时2.在车站要求显示信号时5警报信号一长三短声1.发现线路有危及行车安全的不良处所时2.列车发生重大、大事故及其他需要救援情况时3.列车在区间内停车后，不能立即运行，通知车长时6试验自动制动机复示信号一短声1.试验制动机开始减压时2.接到试验制动结束的手信号，回答试验人员时3.调车作业中，表示已接受调车员所发出的信号时7缓解信号二短声试验制动机缓解时8紧急停车信号连续短声司机发现邻线发生故障，向邻线上运行的列车发出紧急停车信号时，邻线列车司机听到后，应立即紧急停车序号工作项目鸣示方式1发车、指示机车向现显示人反方向移动一长声2指示机车向显示人方向移动一短一长声3指示发车一长一短声4制动机减压一短声5制动机缓解二短声6取消二长一短声7再显示二长二短声8列车接近通报信号上行下行

二长声一长声9停车信号连续短声02行车手信号操作教学目标素养目标：1.通过准确执行各种行车手信号，培养学生精益求精的工匠精神。2.通过根据不同行车情况执行正确手信号的操作，培养学生树立按章行车的意识。知识目标：1.熟悉手信号的概念、作用及显示时机。2.掌握手信号的显示方式。3.掌握调车手信号的显示方式。4.掌握不同行车手信号的打法和操作。技能目标：1.具有识别各种手信号的能力。2.具有正确执行各种行车手信号的能力。1.手信号的概念及作用手信号是运行系统的重要的信号显示，在运行时间中经常要使用手信号来表示或传达相关的行车指示和命令，它与运行以及运行安全有着密切的联系。手信号是运行中普遍采用的一种视觉信号，它使用信号旗或信号灯及显示信号的人用手臂显示的信号，主要通过旗、手臂等的状态变化使接受信号的行车人员明确显示的意义并遵守执行。手信号基本作用是机动指挥列车运行和调车作业，对相关的行车事项进行联络。手信号包括准许通行信号、停车信号、注意或减速信号、引导信号。这些信号与固定信号机显示的含义具有相同的作用。一、信号的概念、原则与显示时机2.手信号的显示原则和显示时机（1）手信号的显示原则手信号的显示原则是指在进行手信号显示时的原则规定。①地面车站及基地内，昼间使用信号旗，夜间使用信号灯。②地下车站一律使用信号灯，按夜间规定办理。③显示手信号时左手持红旗，右手持绿旗（扳道员右手持黄旗）。一、信号的概念、原则与显示时机（2）手信号显示时机①显示通过、停车等信号时，必须在看见列车灯光时开始显示，待列车头部越过显示信号地点后方可收回。②显示发车信号必须在确认列车启动后方可收回。③显示引导信号要待列车越过显示地点后方可收回。④显示调车手信号须待司机回示后方可收回。⑤显示停车信号和临时停车信号须待列车停车后方可收回。3.手信号的显示方式手信号的显示方式见表一、信号的概念、原则与显示时机序号手信号显示方式类别昼间夜间1停车信号：要求列车停车展开的红色信号旗，无红色信号旗时，两臂高举头上，向两侧急剧摇动红色灯光，无红色灯光时，用白色灯光上下急剧摇动2紧急停车信号：要求司机紧急停车展开红旗下压数次，无信号旗时，两臂高举头上，向两侧急剧摇动红色灯光下压数次，无红色灯光时，用白色等上下急剧摇动3减速信号：要求列车降低速度运行展开的黄色信号旗，无黄色信号旗时，用绿色信号旗下压数次黄色信号灯光，无黄色灯光时，用白色或绿色灯光下压数次4发车信号：要求司机发车展开的绿色信号旗上弧线向列车方面作圆形转动绿色灯光上弧线向列车方面作圆形转动5通过手信号：准许列车由车站通过展开的绿色信号旗绿色灯光6引导信号：准许列车进入车站或车辆段展开黄色信号旗高举头上左右摇动黄色灯光高举头上左右摇动7好了信号：某项作业完成用拢起信号旗作圆形转动白色灯光作圆形转动4.调车手信号司机确认调车手信号后，应鸣笛回示并按要求及时动车，不间断瞭望信号；没有信号不准动车，信号不清立即停车；在调车过程中应严格执行各项调车速度规定。牵引运行时，前方进路由司机负责确认，推进运行时，前方进路由调车员负责确认；车辆连挂完毕，司机必须先确认调车员的启动手信号，再确认前方进路信号开放后，方可动车。调车手信号显示方式见表手信号的显示方式见表。一、信号的概念、原则与显示时机序号调车手信号显示方式类别昼间夜间1停车信号显示方式见表2-3第一项2减速信号展开的绿色信号旗下压数次绿色灯光下压数次3指挥列车或车辆向显示人方向来的信号展开的绿色信号旗在下方左右摇动绿色灯光在下方作用摇动4指挥列车或车辆向显示人反方向去的信号展开的绿色信号旗上下摇动绿色灯光上下摇动5指挥列车或车辆向显示人方向稍行移动的信号（包括连挂）左手拢起红色信号旗直立平举，右手展开的绿色信号旗在下方左右小摆动绿色灯光下压数次后，再作用小动6指挥列车或车辆向显示人反方向稍行移动的信号（包括连挂）左手拢起红色信号旗直立平举，右手展开的绿色信号旗在下方上下小动绿色灯光平举上、下小动7三、二、一车距离信号右手展开的绿色信号旗下压三、二、一次绿色灯光平举下压三、二、一次8连挂作业两臂高举头上，拢起的手信号旗杆呈水平末端相接红绿色灯光交互显示数次9试拉信号按本表第六项的信号显示，当列车启动后立即显示停车信号10取消信号：通知前发信号取消拢起的手信号旗，两臂于前下方交叉后，左右摇动数次红色灯光作圆形转动后，上下摇动1.发车手信号位置：位于站台发车端列车驾驶室侧窗旁的安全位置；动作：右手持绿色信号灯或展开绿色信号旗面对司机作顺时针圆形转动。结束条件：列车启动后收回。二、行车手信号的操作2.停车手信号位置：位于来车方向站台发车端的端头，面向来车方向站立；动作：昼间为展开的红色信号旗；夜间为平举手（轨道侧）持红色信号灯。结束条件：列车至规定停车位置停稳时收回。3.调车手信号位置：位于调车进路首架信号机处安全位置，面向来车方向；动作：右手持黄（白）色信号灯或展开的黄色信号旗高举头上左右摇动；结束条件：列车头部越过显示地点时收回。二、行车手信号的操作4.紧急停车手信号位置：危及行车安全事发点，迎来车方向安全位置；动作：手持红色信号灯或展开的红色信号旗高举头顶左右急剧摇动；无信号灯和信号旗时，两臂高举头顶左右交叉急剧摇动。结束条件：列车停稳后收回。》拓展阅读-轨道故事

我国第一条自主设计建造的干线铁路——京张铁路，当年就是用一盏煤油灯来调度列车的，这盏煤油灯在铁路信号系统里叫号志灯。80年代初，京张铁路的信号系统全部完成替换。新系统的应用，大大提高了调度列车的效率，为不久以后的火车大提速奠定了基础。2019年12月30日，就在这座百年老站向下4米深的地方，一列火车疾驰而过，时速350千米。中国第一条智能化高铁——京张高铁开通了。京张高铁的列车自带数千个传感器，可随时监控列车的情况。此外，北斗导航系统的应用，真正实现了列车自动驾驶。中国铁路信号的最高标准在中国第一条智能化高铁得以集中呈现。

在国家发展铁路事业的总体布局和发展需求下，中国铁路信号技术从手信号到机械信号，从继电式电气信号一直发展到现在的智能自动驾驶时代，真正实现了从零发展到引领世界的巨大科技飞跃。03联锁系统教学目标素养目标：1.通过掌握联锁中进路、道岔和信号相互制约的概念，培养学生的逻辑思维。2.通过掌握联锁的基本条件，培养树立学生按规章行车的规则意识。知识目标：1.掌握联锁的概念、内容及基本条件。2.掌握联锁系统对列车进路的控制。3.了解计算机联锁的概念和结构。技能目标：1.具有能够根据行车情况完成进路控制的能力。2.具有能够根据线路条件进行计算机联锁操作的能力。一、联锁概述1.联锁的概念在车站，为了保证机车车辆和列车在进路上的安全，有效利用站内线路，高效率地指挥行车和调车，改善行车人员的劳动条件，利用机械、电气自动控制和远程控制、计算机等技术和设备，使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系，这种关系称为联锁。联锁是车站联锁的简称，是信号设备的重要组成部分。一、联锁概述2.联锁的基本内容防止建立会导致机车车辆相冲突的进路；必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合的位置；必须使信号机的显示与所建立的进路相符。一、联锁概述3.联锁的基本条件联锁的基本条件有如下4个方面：1）进路上各区段空闲时才能开放信号机，这是最基本的要求。如果进路上有列车占用，此时信号机的开放则可能会引起列车相撞。2）当开放某一进路时，必须先将进路上的所有道岔扳到正确位置后，防护进路的信号机才能开放。如果信号机开放后，相关道岔还未处在正确位置，则车辆会进入异线，可能会引起列车与停留车的冲突。3）当防护某一进路的信号机开放以后，这一进路上的道岔应被锁闭，不能再扳动。4）当某进路的信号机开放以后，与之敌对的进路（2条或2条以上的进路，有一部分相互重叠或交叉,有可能发生列车或机车车辆冲突的进路）的信号机应全部被锁闭，不能开放。二、联锁设备的功能联锁设备具有的功能有：轨道电路的处理功能，进路控制功能，道岔控制功能，信号控制功能和进路自动设置功能。1、轨道电路处理功能是接收和处理轨道区段的“空闲”、“占用”状态信息，并把该状态信息转发给其他相关设备。2、进路控制功能就是建立进路和解锁进路的功能。3、道岔控制功能包括监测、锁闭和错开道岔动作时间。4、信号控制功能负责监视轨旁信号状态，并依据进路、轨道区段、道岔和其他轨旁信号状态信息对其进行自动控制。5、进路自动设置功能根据列车的目的地，进路自动设置功能在适当时间自动请求进路。三、计算机联锁计算机联锁是指利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制，使其达到相互制约的车站联锁设备，即微机集中联锁。进入21世纪后，我国的计算机联锁发展非常迅速，新建车站都采用计算机联锁。与传统的6502继电联锁相比，计算机联锁在技术上有很大的优越性。1.计算机联锁的概念三、计算机联锁计算机联锁设备主要有人机交互层、联锁控制层采集/驱动层和室外设备层。1.计算机联锁的结构04列车自动控制（ATC）系统教学目标素养目标1.通过学习ATC三个子系统内在的联系，培养学生的系统性思维。2.通过学习我国自主研发的CBTC系统，使学生树立专业自豪感和民族自豪感。知识目标1.掌握ATC的组成及不同结构的ATC的特点。2.掌握ATP、ATO的基本原理及功能。3.掌握ATS的基本功能及控制。4.掌握CBTC的关键技术。技能目标1.具有系统性分析ATC三个子系统功能的能力。2.具有准确操作ATS系统、完成ATS系统各项功能的能力。一、列车自动控制系统概述

列车自动控制系统（

ATC,

Automatic

Train

Control）是城市轨道交通信号系统的核心。

它由列车自动防护（ATP,

Automatic

Train

Protection）、列车自动驾驶（ATO,

Automatic

TrainOperation）、列车自动监控（ATS,

Automatic

Train

Supervision）3个子系统组成。1.点式ATC一、列车自动控制系统概述1.点式ATC一、列车自动控制系统概述

点式ATC系统的基本结构

由车载设备和地面设备组成；地面应答器、轨旁电子单元(LEU，又称为信号接口)以及车载设备。2.连续式ATC系统一、列车自动控制系统概述二、列车自动防护（ATP）系统

列车自动防护系统是保证列车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备。ATP负责列车运行保护，是列车安全运行的保障。ATP是ATC的基本环节，是安全系统，必须符合故障-安全原则。ATP是ATC的基本环节，是安全系统，必须符合故障-安全的原则。二、列车自动防护（ATP）系统1.列车自动防护(

ATP)系统的设备（1）地面设备ATP地面设备主要由轨旁单元和发送接收器组成。ATP

轨旁单元主要是计算机，负责对所获得信息的处理和信息的发送以及接收。ATP

地面设备的发送和接收设备主要有轨道电路形式或CBTC系统下的无线通信设备，实现轨旁设备和车载设备间的车地通信。（2）车载设备ATP车载设备将地面传来的数据通过ATP接收装置接收，然后与预先储存的列车数据一起进行计算，得出列车的允许最大速度，再将此速度和来自测速单元（速度传感器）的实时速度进行比较，若超过速度，则启动报警和制动。二、列车自动防护（ATP）系统2.列车自动防护(

ATP)系统的功能1）自动连续地对列车位置进行检测，并向列车发送别要的速度、距离、线路条件等信息，以确定列车运行的最大安全速度。2）确保列车进路正确及列车的运行安全。确保同一线路上的不同列车之间具有足够的安全距离，一级防止列车侧面冲撞。3）防止列车超速运行，保证列车速度不超过线路、道岔、车辆等规定的允许速度。4）为列车车门的开启提供安全、可靠的信息。5）根据联锁设备提供的进路上轨道区间运行方向，确定相应轨道电路发码方向。三、列车自动驾驶（ATO）系统

ATO系统采用的基本功能模块与ATP系统相同。与ATP系统，ATO也载有有关轨道布置和坡度的所有资料，以便能优化列车控制指令。ATO还装有一个双向的通信系统，使列车能够直接与车站内的ATS系统接口，保证实现最佳的运行图控制。三、列车自动驾驶（ATO）系统1.列车自动驾驶(

ATO)系统的设备

ATO系统主要由地面设备和车载设备2部分组成。地面设备兼用ATP轨旁设备，接收与列车自动运行有关的信息。ATO车载设备每个驾驶室1个，一列车共有2个车载设备，主要由ATO控制器和天线组成，还包括一些其他如用于测速、定位的附件，它们都是被安装在一个机柜里。三、列车自动驾驶（ATO）系统2.列车自动驾驶(

ATO)系统的功能1）自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，以较高的速度进行追踪运行和折返作业，确保达到设计间隔及履行速度。2）在ATS监控范围的入口及各站停车区域（含折返线、停车线）进行车-地通信，将列车有关信息传送至ATS子系统，以便ATS子系统对在线列车进行监控。3）控制列车按照运行图进行运行，达到节能及自动调整列车运行的目的。4）ATO自动驾驶时实现车站站台定点停车控制、舒适度控制及节省能源控制。5）能根据停车站台的位置及停车精度，自动对车门进行控制。6）与ATS和ATP结合，实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。四、列车自动监控（ATS）系统

列车自动监控（ATS）系统主要是实现对列车运行及所控制的道岔、信号等设备运行状态的监督和控制，给行车调度人员显示出全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运行图时及时作出调整，辅助行车调度人员完成对全线列车运行态的管理。

ATS系统是整个城市轨道交通应用的核心，它需要ATP和ATO系统的支持，ATS的功能由位于控制中心内的设备实现。

ATS系统能与ATP系统、计算机联锁设备或继电联锁设备配套使用，并有与时钟系统、旅客向导系统和综合监控系统的接口。

ATS系统负责监控列车的运行，是非故障-安全系统。四、列车自动监控（ATS）系统1.列车自动监控(

ATS)系统的设备

ATS系统主要由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。

控制中心是ATS的核心，用于状态表示、运行控制、运行车调度员整、车次追踪、时刻表编制及运行图绘制运行报告、调度员培训与其他系统的接口。

车站有集中联锁站和非集中联锁站的区别。集中联锁站设有一台ATS分机，连接ATS与ATP地面设备和ATO地面设备，采集车站设备信息、传送控制命令，与ATS系统联系。非集中联锁站不设ATS分机。