城市轨道交通车辆运行控制 课件全套 第1-10章 列车运行控制系统概述-非正常情况下列车运行

城市轨道交通车辆运行控制教材：城市轨道交通车辆运行控制（臧利国、董世昌）

机械工业出版社

课时安排：

40课时

课堂讲授

8课时实验（待安排）

参考书目：

基于通信的轨道交通运行控制（曾小清等）

同济大学出版社

城市轨道交通列车运行控制系统（李珊珊）

化学工业出版社

城市轨道交通设备（周顺华）

人民交通出版社

教材与列车运行相关的设备2列车运行控制系统概述1列车运行控制的技术和方法3城市轨道交通联锁系统4列车自动控制系统5列车自动防护系统6列车自动驾驶系统7列车自动监控系统8基于通信的列车控制系统9目录10非正常情况下的列车运行第一章列车运行控制系统概述主要内容：1.1

城市轨道交通的概况1.2

列车运行控制系统概述1.1城市轨道交通概况主要内容1.掌握城市轨道交通的类型2.了解城市轨道交通的起源3.了解世界主要城市的轨道交通发展情况4.了解中国主要城市的轨道交通发展情况

广义采用轨道进行承重和导向的车辆运输系统，设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路，具有车辆、线路、信号、车站、供电、控制中心和服务等设施，车辆以列车或单车形式，运送相当规模客流量的城市公共交通方式狭义特指地铁、轻轨和单轨（独轨）一.城市轨道交通的定义1、

城市轨道交通的定义及主要类型

二.城市轨道交通的主要类型根据运量规模分大运量中运量小运量根据敷设方式分地下地面高架1.1城市轨道交通的定义及主要类型二.城市轨道交通的主要类型按照导向方式分轮轨导向导向轮导向按照轮轨材料分钢轮钢轨胶轮钢筋混凝土轨1、

城市轨道交通的定义及主要类型二.城市轨道交通的主要类型按照技术特征分有轨电车地铁轻轨单轨（独轨）磁浮自动导向系统市域快速轨道系统主要形式1、

城市轨道交通的定义及主要类型历史世界上第一辆有轨电车：1881年，德国世界上第一辆投入商业运营的有轨电车：1888年，美国上世纪20年代，美国有轨电车线路总长达25000km上世纪30年代，欧洲、日本、印度及我国有轨电车取得较大发展1899年，我国第一条有轨电车在北京建成通车1908年，上海第一条有轨电车建成通车由于运能、挤占道路、噪声等问题，到上世纪50年代末，国内外大城市纷纷拆除有轨电车。（1）.有轨电车特点一般设在城市中心穿街走巷运行，具有上下车方便的特点通常为单节或2节编组，运送能力较低，为5000～10000人/h运行速度较低，通常为15～20km/h，甚至更低一般采用直流电机驱动与其他车辆混行，受路口红绿灯的控制，正点率低，噪声大，加减速性能较差（1）.有轨电车新型有轨电车系统20世纪60年代初，西方一些大城市重新把注意力转移到地面轨道交通方式上来世界上已有270多座城市建有新型有轨电车系统2006年12月6日，天津滨海新区开发区重新开通了现代化的有轨电车2009年底，上海浦东的新型有轨电车投入运营2013年8月15日，沈阳有轨电车载人试运营，8月15日-10月7日期间，供市民免费乘坐。2014年6月28日，苏州高新区有轨电车1号线试运行。2014年8月1日，河西现代有轨电车1号线载客进行观光运行。8月13日正式投入运营。（1）.有轨电车1908年上海第一条有轨电车1913年法国的24路有轨电车日本东京街头有轨电车1950年上海南京路上的有轨电车大连有轨电车大连低地板有轨电车美国的有轨电车苏州有轨电车南京有轨电车德国的有轨电车（1）概述定义：轴重相对较重，单方向高峰输送能力在3万人次/h以上的城市轨道交通系统。地铁并非单纯指行驶行驶在地下的钢轮钢轨系统，在适当位置也可采用地面或高架形式。服务区间：主要在市区，也可延伸到市郊站间距较密，电力驱动，线路全封闭，信号自动化控制，具有运量大、速度快、安全、准时、舒适、节约城市土地资源等特征注意（2）.地铁序号项目技术参数序号项目技术参数1高峰小时单向运送能力30000~70000人9安全性和可靠性较好2列车编组4~8节，最多11节10最小曲线半径300m3列车容量3000人11最小竖曲线半径3000m4车辆构造速度89~100km/h12舒适性较好5平均运行速度30~40km/h13城市景观无大影响6车站平均间距600~2000km/h14空气污染，噪声污染小7最大通过能力30对/h15站台高度一般为高站台，乘降方便8与地面交通隔离率100%表1-1地铁主要技术参数（2）.地铁（2）适应范围优势大运量准时性和速达性与其他交通方式无相互干扰噪声小，污染少节约土地资源缺点建设费用高一旦发生火灾等自然灾害，乘客疏散较困难人口超过100万的特大城市修建地铁较为合适（2）.地铁上海地铁2号线列车南京地铁1号线列车（1）概述概念LRT（LightRailTransit）：在有轨电车基础上发展起来的，由电气牵引，轮轨导向，列车或车辆编组运行在专用行车道上的中运量城市轨道交通系统。输送能力介于地铁和有轨列车之间，为15000~30000人/h。旅行速度可达30km/h。注意根据我国《城市快速轨道交通工程项目建设标准（试行本）》，用轻轨来命名中运量的地铁（包括地面和高架铁路），而欧洲所说的“轻轨”，一般是特制现代有轨电车交通。为了与欧洲的定义兼容，所以我们提出轻轨分为两类——准地铁与新型有轨电车。（3）.轻轨交通系统（2）在我国的前景展望轻轨既免除了地铁的昂贵投资，又具有中运量的特点，在我国具有较大的发展前景。（3）.轻轨交通系统长春轻轨交通西班牙巴塞罗那现代有轨电车（轻轨）大连轻轨交通武汉轻轨交通东京12号（小型）地铁列车地铁与轻轨的区别有哪些？思考区分内容轻轨地铁线路走向城乡结合部穿越市区客流量1～3万人次/h单向>3万人次/h单向列车编组2～6节/列4～10节/列（1）概述车辆在一根轨道上运行的一种轨道交通系统。旅行速度可达30~35km/h跨座式悬挂式（4）.单轨（独轨）交通系统（2）适应范围优点占用土地少运量较大（5000~20000人次/h）能适应复杂地形要求建设工期短，造价低能确保安全噪声与振动均较低对日照和城市景观影响较小缺点最大运量问题尚需进一步论证我国缺乏研制独轨车辆的相关经验（4）.单轨（独轨）交通系统重庆单轨车辆（跨座式）重庆单轨车辆日本东京奥运会建设的大客流量独轨交通（1964）日本千叶都市单轨（悬挂式）

日本北九州小仓线跨座式独轨悉尼独轨交通德国中部城市乌伯塔的悬挂式独轨交通磁浮列车依靠依靠磁悬浮技术将列车悬浮起来并利用直线电机驱动列车行驶的交通工具分常速、中速、高速和超高速等几种形式，最高时速可达500km/h上海磁浮列车目前是全世界唯一一条投入商业运营的线路，它是在德国的TR08列车的基础上发展起来的，基本技术规格与TR08一样，在运行速度、舒适性、能耗、环境、安全性和运行维护等方面，具有铁路车辆和飞机无可比拟的优势。（5）.磁浮系统上海磁悬浮列车自动导向系统AGT(AutomatedGuidewayTransit):泛指以无人驾驶的车厢在专用路权及自动化控制条件下运行的新型运输系统。在美国早期称为HorizontalElevators，skybus或TransitExpressway，近期统称PeopleMoverSystem。在法国被称为VehiculeAutomatiqueLegar（VAL）在日本以“新交通系统”统称AGT6.自动导向交通系统自动导向系统车辆采用橡胶轮胎在专用轨道上运行的中运量轨道运输系统，可实现全自动化和无人驾驶。线路形态：市区为地下隧道，郊外采用高架结构占地面积小，自动化程度高，既节省人力又节省费用适用于城市机场专用线或城市中客流相对集中的点对点运送乘客，必要时，中间可设少量停车站车辆较地铁和轻轨小，编组2~6节，适用于单向小时1万人次客运量及以下的情况。（6）.自动导向交通系统举例1、法国的VAL系统里尔是法国北部的集合城市，由三个城镇组合而成，人口120万。为了将市中心区和附近的城镇和大学区连接起来，建造了一条线路。70年代开始试验，1984年建成第一条线路，称为VAL系统。VAL系统举例2、加拿大的空中列车温哥华的空中列车建成于1986年，一期工程总长21.4km，包括地面、地下和高架，利用市中心停止使用的铁路隧道，1995年延伸，总长29km，成为全自动无人驾驶轨道交通的最长线路。加拿大的空中列车加拿大的空中列车举例3、神户自动导向交通车辆示意图适用于城市群城际之间的中长距离客运交通日单向客运量可达到50万~80万人次站间距可达5~10km可选用铁路动车组或运行速度120km/h以上的特种车辆，旅行速度可达50km/h以上可选用AC25kV或DC1500V的供电方式（7）.市域快速轨道系统市域快速轨道交通动车组2、

世界主要城市的轨道交通一.世界城市轨道交通的发展历史初始发展阶段停滞萎缩阶段重新发展阶段高速发展阶段（1）.初始发展阶段（1863年~1924年）世界上第一条地铁线路：1863年1月19日英国伦敦建成通车，长6.4km，蒸汽机牵引首次采用盾构法施工：1874年，英国伦敦首次采用电力机车牵引：1890年，英国伦敦芝加哥、费城、波士顿、巴黎、柏林、汉堡、纽约、马德里等城市化发展较快（2）.停滞萎缩阶段（1924年~1949年）二战以后，城市轨道交通的发展产生了停滞和萎缩汽车工业的飞速发展影响了城市轨道交通的继续普及部分城市，如：东京、莫斯科、大阪开始发展城市轨道交通（3）.重新发展阶段（1949年~1969年）汽车过度增加造成了道路拥堵，空气、噪声污染，能源危机等问题城市轨道交通重新得到重视许多国家开始修建地铁，城市轨道交通的发展从欧美扩展到亚洲国家（4）.高速发展阶段（1970年至今）城市化的趋势导致人口高度集中，要求城市轨道交通高速发展以适应客流需求城市轨道交通本身具有大运量、高效率、节约土地资源的优势城市轨道交通在世界范围内开始普及二.世界主要城市的轨道交通1.伦敦地铁伦敦——地铁的发源地，“建在地铁上的都市”全世界最老的地铁系统:1863年建造，总长273英里，年客运量9.76亿人次市中心为地下线，郊区为地面线，占55%总长439km，其中160km为地下线，12条线路，275个车站，日客运量267万人次2、

世界主要城市的轨道交通伦敦地铁示意图1伦敦地铁示意图2（2）.纽约地铁NewYorkCitySubway（NYCS），诞生于1904年27条线，全长443km，504个车站，日客运量490万人次，年客运量15亿人次，约占整个公交系统运量的70%车站结构简单，以简便实用为特点纽约地铁示意图1

纽约地铁示意图2

纽约地铁示意图3

（3）.东京地铁亚洲最早开通地铁的城市，最早于1927年通车13条线路，285个车站，总长304.1km日客运量近800万人次，年客运量28亿人次，发达程度居世界前五位车站站台形式多样化，出入口布局与地面建筑协调一致东京地铁示意图1

东京地铁示意图2

东京地铁示意图3

（4）.巴黎地铁LeMétropolitaindeParis，简称为Métro，最早于1900年开通14条主线，2条支线，380个车站，87个交汇站，总长221.6km年客运量9.76亿人次路网分三个阶段扩展，于1990年完工（5）.莫斯科地铁МосковскийметрополитенимениВ.И.Ленина，世界上使用频率最高的地下轨道系统12条线路，171个车站，87个交汇站，总长287km年客运量32亿人次车速为全世界最快，最高达120km/h（6）.其他主要城市地铁1.首尔地铁11条线路，总长278km日客运量可达800万人次，拥有全世界最大的地铁车站（6）.其他主要城市地铁2.马德里地铁最早于1919年开通12条主线，1条支线，281个车站，总长281.58km全世界密度最高的地铁系统3、

我国主要城市的轨道交通一、我国城市轨道交通发展历史起始阶段开始建设阶段建设高潮阶段建设调整阶段蓬勃发展阶段（1）.起始阶段（20世纪60~80年代）1965年开始建设，1969年建成通车的北京地铁，全长23.6km1970年开始建设，1984年建成通车的天津地铁，全长7.4km该阶段的地铁除了客运功能以外，还考虑人防战备需要（2）.开始建设阶段（20世纪90年代）以北京地铁1号线完全建成，天津地铁，上海地铁1号线，广州地铁1号线建成为标志道路交通供给能力严重不足发展大容量轨道交通方式的理念开始显现（3）.建设高潮阶段（20世纪末至21世纪初）新建城市轨道交通的城市迅速增多城市轨道交通的网络化城市轨道交通的现代化城市轨道交通类型的多元化（4）.建设调整阶段（20世纪末）部分城市轨道交通建设速度过快过猛政府加大地铁项目的宏观调控力度1995年至1998年，无轨道交通项目通过审批（5）.蓬勃发展阶段轨道交通“超前规划，适时建设”人口规模、交通需求、经济水平为衡量一个城市是否建设轨道交通的三大基本要素3、

我国主要城市的轨道交通二、我国主要城市的轨道交通（1）北京城市轨道交通1、北京地铁规划始于1953年，工程始建于1965年，最早的路线竣工于1969年，1971年开始运营，是中国的第一个地铁系统。2、截至2015年12月26日，北京地铁共有18条运营线路(包括17条地铁线路和1条机场轨道)，拥有334座运营车站、总长554千米运营线路的轨道交通系统。3、2016年4月29日，北京地铁创下单日客运量最高值，达到1303.86万人次。4、截至2018年12月，北京地铁运营线路共有22条地铁线路，均采用地铁系统，覆盖北京市11个市辖区，运营里程637千米，共设车站391座，开通里程居中国第二位。在建线路15条，共320.8千米。（2）.天津城市轨道交通1、天津是中国第二个拥有地铁的城市。

天津第一条地铁于1970年4月7日决定建设，1970年6月5日动工，1976年1月10日不载客试通车，1984年12月28日正式通车运营。2、截至2016年8月，天津地铁共有5条线路、89座车站，线路总长约150公里。日均客流量约80万人次。3、2015年5月1日的111.61万人次为最高单日客运量。4、到2020年城市轨道交通运营里程达到320公里以上。（3）.上海城市轨道交通1、上海轨道交通，又称上海地铁，其第一条线路上海轨道交通1号线于1995年4月10日正式运营，是继北京地铁、天津地铁建成通车后中国大陆投入运营的第三个城市轨道交通系统。2、2018年3月，上海轨道交通共开通线路15条（1-13号线、16-17号线、浦江线），上海轨道交通全网络运营线路总长673公里（地铁644公里+磁浮29公里），车站数395座（地铁393座+磁浮2座），换乘车站53座。3、2014年12月31日，北京地铁创下单日客运量最高值，达到1028.6万人次。（4）.南京城市轨道交通1、南京地铁（Nanjing

Metro）其前身可以追溯到1907年（清光绪三十三年）建造的京市铁路，第一条线路于2005年4月10日正式通车，是中国大陆第六个建成并运营地铁的城市，亦是中国大陆地区唯一盈利的城市轨道交通。2、截至2018年5月，南京地铁已开通运营线路共有10条，包括1号线、2号线、3号线、4号线、10号线、S1号线、S3号线、S7号线、S8号线、S9号线，共174座车站，地铁线路总长378千米，线路总长居中国第4(仅次于上海、北京、广州)、世界第5位，构成覆盖南京全市11个市辖区的地铁网络，南京成为中国第一个区县全部开通地铁的城市。4、截至2018年7月，地铁1号线北延、5号线、7号线正在建设中;地铁2号线西延、4号线二期、6号线、10号线二期、11号线一期、S6号线一期、S8号线南延已进入前期准备阶段，将于2018年至2020年陆续开工建设。至2030年，南京地铁将建成25条地铁线路，总长1011.2公里。（5）.香港城市轨道交通1、1979年起为乘客提供市区列车服务。2007年12月2日，地铁与九铁的车务运作正式合并，地铁公司也易名为港铁公司。合并后的综合铁路系统全长168.1公里，由10条市区线共84个车站组成。2、自1979年开通至2007年两铁合并期间，香港的地铁由地铁有限公司(现称香港铁路有限公司)营运，发展成一个有7条路线，全长91.0公里的铁路系统网络[3]，共有53个车站，其中14个为转车站。3、截至2019年底，开通里程居中国前十，世界前二十，香港地铁全长264千米，由观塘线、荃湾线、港岛线、南港岛线(东西段)、东涌线、将军澳线、东铁线、屯马线、迪士尼线、机场快线组成，共169座车站。香港轨道交通规划图复习与思考一、判断题1、老式有轨电车由于其性能差，已经在全世界范围内被彻底淘汰。2、世界上第一条地下铁道于1836年诞生在英国伦敦。3、有轨电车是介于轻轨交通与地铁交通之间的轨道交通系统。4、人们常说的地铁是由传统的有轨电车发展而来的。5、轻轨交通与地铁交通的主要区别在于地铁运行于地下专用隧道内，轻轨运行在高架上。6、单轨交通与我们常见的汽车类似由司机控制前进方向。7、世界上通车里程最多的城市是纽约。8、中国通车里程最多的城市是上海。复习与思考二、填空题1、世界上第一条地铁在

年建于英国伦敦。世界上第一辆有轨电车

年在

工业博览会期间展示。世界上第一个投入商业运行的有轨电车系统是

年美国弗吉尼亚州的

市。2、中国北京第一条地铁建于

年。上海地铁一号线于

年建成通车向社会开放。3、单轨通常区分为

式和

式两种。4、狭义上的城市轨道交通特指

、

和

。复习与思考三、问答题1、城市轨道交通系统的定义2、城市轨道交通按技术经济特征来分有那些基本形式？3、地铁的优缺点有那些？主要内容1.掌握列车运行控制系统的基本问题2.了解列车运行控制系统的发展史3.了解国内列车运行控制系统的发展4.了解列车运行控制系统的发展方向1.2列车运行控制系统概述1、

列车运行控制系统的最基本问题安全行车要求列车以合适的运行速度行驶，以保证任何一列运行过程中的列车是安全的。高速运行的列车具有较大的动量，制动需要一定的时间和距离，列车需要与前行列车保持安全距离，同时需要防护本列车，使后续列车与本列车保持安全距离。行车效率在安全行车前提下，需要行车更有效率。因此，大力发展以列车速度自动控制为中心的列车运行控制技术成为许多国家城市轨道交通的共同选择。

列车运行控制系统是伴随着轨道交通的出现而诞生的。其经历了人工控制、机械控制、电气控制和电子控制的发展历程。2、

列车运行控制系统的发展史机械装置控制阶段，以机械锁闭器和臂板信号机为代表的时代。

20世纪30年代，

电气控制阶段，以继电器联锁系统和色灯信号机为代表。

第一阶段

第二阶段2、

列车运行控制系统的发展史特点依靠路旁信号机来传递不同的行车信息列车运行安全性不高列车间隔控制的灵活性较差第二阶段，20世纪60年代以前第三阶段，20世纪60年代以后电子控制阶段，电子器件和计算机开始应用于列车运行控制系统中，列车运行控制系统迎来了快速发展的阶段，成为智能化的车载控制系统。2、

列车运行控制系统的发展史特点采用先进的轨道交通列车运行控制技术列车运行安全性得到了提高列车间隔控制的灵活性较差第三阶段，20世纪60年代以后提高了行车的稳定性20世纪70年代以后

以信号控制为核心的传统轨道交通信号系统开始演变为基于通信技术的轨道交通运行控制系统。2、

列车运行控制系统的发展史特点可实现双向通信，满足大容量信息交换要求具有更高的传输速率具有更多的信息量实现真正意义上的移动闭塞、行车间隔缩短、系统在线实时性增加，提高了运行能力与安全性。基于通信的列车控制（CBTC)

城市轨道交通列车运行控制系统已成为城市轨道交通调度指挥和运营管理的中枢神经。要想提高运输能力、降低运营成本，取得良好的社会效益与经济效益，必须配备现代化的轨道交通列车运行控制系统。

3、

国外列车运行控制系统的发展日本于1964年使用了世界上第一条高速铁路——东海道新干线

以机控为主，设备有限的列车控制系统，使列车在高速度、

高密度运行运行的条件下，安全运行30多年。20世纪70年代后，列车速度的提高对列车运行系统在安全性和

效率方面提出了更高的要求，出现了点式ATC系统、点连式ATC系统，这类系统具有速度监控功能。20世纪80年代，列车运行控制系统的车载设备功能不断扩大，

如计算距离——速度模式曲线、自动实施常用制动、自动

驾驶、节能运行等。20世纪90年代，城市轨道交通ATC系统实现列车与地面之间的

通信，列车运行安全性得到增强，效率提高，效益明显改善。

3、

国外列车运行控制系统的发展

20世纪90年代后，以移动闭塞为技术特征的CBTC系统受到了日益

重视，如阿尔卡特，阿尔斯通等公司近年来致力于开发基于通信

的移动闭塞的地铁信号系统。CBTC指的是车——地传输信息方式

分类，可分为无线、环线、漏缆及波导管等几种，拥有带环线的CBTC技术的公司主要是阿尔卡特，拥有无线CBTC技术的公司主要

是庞巴迪。西门子、阿尔卡特也有无线CBTC技术。

阿尔卡特完成了美国拉斯维加斯单轨线（2004年），中国香港

地铁迪斯尼乐园专线（2005），美国华盛顿杜勒斯机场捷运线

（2009）和阿联酋迪拜机场轻轨线（2009）。

西门子因兼并了法国阿特拉公司而拥有无线技术，运用在美国

纽约地铁CBTC系统改造，在中国的广州4,5号线，北京10号线

南京地铁2号线中也有应用。CBTC技术已经在20多个国家的城市轨道交通中使用。

4、

国内列车运行控制系统的发展我国城市轨道交通信号控制系统的发展大致经历了三个阶段：初创阶段、过渡阶段和发展阶段。初创阶段

1969年10月北京地铁通车，信号项目主要为复线自动闭塞(包括机车信号和自动停车）、调度集中、列车自动驾驶和

继电联锁，可实现行车集中调度、集中监控和列车运行自动化。自动闭塞采用移频轨道电路采用“红、红、黄、绿”双红灯带保护区段的三显示方式采用90s行车间隔设计移频轨道电路采用7种信号频率，能向列车传送7种信息

4、

国内列车运行控制系统的发展使用直流脉冲制调度集中系统，经1984年大修，一直使用到1996年列车自动驾驶主要设备包括：地面信息接收子系统、双通道测速子系统、控制逻辑和比较子系统、轮径补偿子系统、定点停车控制曲线发生子系统、地面传感器子系统、车辆接口系统，设备主要采用磁放大器、晶体管、小规模集成电路和函数发生器等。调度集中各车站采用了非定型继电联锁，车辆段采用6502继电联锁。继电联锁

4、

国内列车运行控制系统的发展过渡阶段

1971年，北京地铁二期ATC系统开建，要求采用“行车指挥和

列车运行自动化”。1984年开通，信号控制系统大多采用国产设备。信号系统由电子调度集中、国产移频闭塞和国产

继电联锁。1990年，北京地铁对环线调度集中进行了技术改造，研制了

“微机调度集中系统”，1993年开通使用。1998年，北京地铁对环线车载设备进行改造，研发了LCP-100DT型ATP车载项目，2000年在环线进行批量运用。

4、

国内列车运行控制系统的发展发展阶段

1994年至今，我国城市轨道交通建设进入了快速发展期。1999年，我国开始推行城市轨道交通设备的国产化政策，

目的在于降低建设投资，同时在充分吸收借鉴国外先进

技术的基础上，开发具有自主知识产权的城市轨道交通

相关技术，提高中国城市轨道交通行业的技术水平并减少

对国外产品的依赖。2012年12月30日，“亦庄线”开通试运行。它是由北京交通

大学研发的具有自主知识产权的CBTC核心技术及系统装备。5、

列车运行控制系统的发展方向

目前，基于通信的列车运行控制（CBTC）系统代表了未来城市轨道交通列车运行控制的发展趋势。它采用了先进的通信、计算机技术，连续控制、监测列车运行的移动闭塞方式，摆脱了用轨道电路判别列车对闭塞分区占用是否的限制，突破了固定（或准移动）闭塞的局限性，具体体现在以下几方面：1、实现列车与轨旁设备实施双向通信且信息量大2、可减少轨旁设备，便于安装维修，降低运行成本3、便于缩短列车编组、高密度运行，降低投资4、提高了列车运行的平稳性，增加了乘客的舒适度5、可实现节能控制6、系统具有较高的可靠性和安全性5、

列车运行控制系统的发展方向

目前，基于交叉感应轨间环线电缆的移动闭塞ATC系统已处于使用状态；基于无线通信的CBTC继承了环线CBTC的各种优势，已越来越多地应用到国外成熟轨道交通系统的新建线路和旧线改造中。第二章与列车运行控制相关的设备主要内容：2.1

信号系统2.2

轨道电路2.3计轴器2.4查询应答器2.5站台安全门系统2.6转辙机2.1信号系统主要内容1.掌握信号系统的概念、作用和组成2.了解信号系统的特点3.掌握信号灯的含义4.了解转辙机的相关内容1、信号系统概述信号由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主题设备及其它有关附属设施构成的一个完整体系。城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。改变了传统的铁路以地面信号显示指挥列车的方式，实现了以车载信号为主体信号，用计算机系统实现了速度控制、进路选择和进路控制等，并逐步地向无人驾驶的方向发展。2、信号系统作用保证列车运行的安全。提高通行能力。避免不必要的突然减速和加速，提高列车稳定性，节能。ATC（AutomaticTrainControl）城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（AutomaticTrainControl，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：—列车自动监控系统（AutomaticTrainSupervision，简称ATS）—列车自动防护子系统（AutomaticTrainProtection，简称ATP）—列车自动运行系统（AutomaticTrainOperation，简称ATO）三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。3、信号设备的特点一、城市轨道交通的特点与道路交通相比（优点）：1、容量大2、运行准时、速达3、安全，利于环境保护4、节省土地资源（缺点）：成本高，建设周期长，技术含量高建设难度大，一旦遇有自然灾害尤其是火灾，乘客疏散困难。3、信号设备的特点与铁路相比的特点：1.运营范围不同2.运行速度3.服务对象4.线路与轨道

5.车站6.车辆段7.车辆8.供电9.通信信号10.运营管理3、信号设备的特点轨道交通系统的车站直接服务于旅客。在规划与设计轨道交通车站时，要注意到其不同于城市间车站，主要体现在以下几个方面：

（1）需要处理的行李很少或没有。

（2）旅客密度高，流量大，进出口的设计需要更快速有效，因此，车辆设计也包含了较多、较宽的自动门，站台设计一般与车厢地板同高。

（3）列车间隔较短，一般非高峰期间隔为5~10分，高峰期最小间隔可达90秒，从而不需要太多的等待候车空间和设施。3、信号设备的特点（4）需要设计或预留自动检售票设施。

（5）当设计成高架或地下型式时，要注意纵向流通径路，与街道要保持良好连接。（6）城市车站位于高犯罪区时，要有特殊的保安措施。

（7）在郊区车站，需要为巴士、私家车提供乘降设施以及相应的停车存放场所。3、信号设备的特点二、城市轨道交通对信号系统的要求1.安全性要求高2.通过能力大3.保证信号显示4.抗干扰能力强5.可靠性高6.自动化程度高7.限界条件苛刻3、信号设备的特点三、城市轨道交通信号系统的特点1.具有完善的列车速度监控功能2.数据传输速率较低3.联锁关系较简单，技术要求高4.车辆段独立采用连锁设备5.自动化水平高4、信号系统组成信号基础设备转辙机——电动、电液、电控信号机——地面信号机（矮型），高柱型信号机轨道电路——直流，交流相敏（工频，25Hz），音频无绝缘轨道电路等信号系统组成框图4、信号系统组成信号基础设备—信号灯信号是保证行车安全的设备，是指示列车及调车作业的命令，行车有关人员必须熟知信号的显示方式，按照信号显示要求进行行车及调车作业。1．信号分类

(1)视觉信号和听觉信号视觉信号是以信号灯的颜色、显示数目及灯光状态等表达的信号，如地面信号机、手信号旗、信号牌等。听觉信号是以声音的强度、长短等方式来表示信号意义，如机车鸣笛等。例如某地铁公司的《行车组织规则》中关于列车鸣笛规定：

我国铁路视觉信号的基本颜色是红、黄、绿听觉信号如：号角、响墩、机车鸣笛等信号基础设备—信号灯1)鸣笛的作用是发出警告或要求协助，长声为三秒，短声为一秒，音响间隔为一秒。重复鸣示时，须问隔五秒以上；

2)为避免对站内乘客及铁路沿途的居民造成滋扰，列车在正线上运行时只可在必要时鸣笛；

3)表3一l中的情况下必须按指定方式鸣笛：列车鸣笛鸣示方式表信号基础设备—信号灯(2)固定信号和移动信号固定信号是固定设置在规定位置的信号装置，如地面信号机等。移动信号是根据需要临时设置的信号装置，如实施临时限速时设置的限速告示牌和限速终止标牌等。固定信号机减速信号为：白天柱上一个黄色圆牌；夜间柱上一个黄色灯光。信号基础设备—信号灯

(3)地面信号和车载信号地面信号是设置在线路附近供驾驶员辨识的信号。车载信号是将地面信号通过传输设备或其他方式传输引入列车的信号。车载信号设备安装在列车的两端。信号基础设备—信号灯

城市轨道交通地面采用的色灯信号机在结构上与铁路信号机基本相同，但在设置要求和显示意义方面与铁路有一定区别，对于信号机的显示距离也有自己的规定，除了车辆段和有道岔的正线车站外，其他地方一般不设置地面信号机。信号基础设备—信号灯

城市轨道交通的自动化程度比较高，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。信号基础设备—信号灯(1)基本颜色

红色：停车信号，禁止越过该信号机(信号熄灭或显示不明时，也应视为停车信号)。

绿色：允许信号，信号处于正常开放状态，可按规定速度通过该信号机。

黄色：允许信号，信号处于有限开放状态，要求列车注意或减速运行。2．颜色及其表示意义信号基础设备—信号灯(2)辅助颜色

月白色：用于指示调车作业时，表示允许越过该信号机调车；用于指示正线列车作业时，同时显示一个红灯信号，构成引导信号，表示准许列车越过显示红灯的信号机，并随时准备停车。

蓝色：用于调车信号机，表示禁止越过该信号机调车。需要说明的是：我国城市轨道交通的信号系统没有对地面信号的显示方式和显示意义进行统一规定，因此信号显示存在一定差异，例如有的城市轨道交通公司采用一个红色灯光和一个黄色的灯光构成引导信号。信号基础设备—信号灯地面信号机1．设置原则

(1)设置于列车运行方向右侧

城市轨道交通采用右侧行车制，不论在正线还是车辆段，地面信号机应设置于列车运行方向的右侧，地面信号机地下部分一般安装在隧道壁上。特殊情况下，可以设置在列车运行方向左侧或其他位置。

(2)信号机限界设备限界是用以限制设备安装的轮廓线，信号机不得侵入设备限界。车辆轮廓线是限制列车横断面最大容许尺寸的轮廓，将其扩大一定尺寸后，构成车辆限界。直线地段的设备限界是在直线地段车辆限界外扩大一定安全间隙后形成的。曲线地段设备限界应在直线地段设备限界的基础上，按平面曲线不同半径过超高或欠超高引起的横向或竖向偏移量，以及车辆、轨道参数等因素计算确定。在城市轨道交通公司的《行车组织规则》中对各限界的数据有具体说明。地面信号机地面信号机城市轨道交通有的车站设有道岔，有的车站仅有两条正线，因此应根据各站设备具体情况设置信号机。在正线常用的信号机包括以下几种。

(1)防护信号机在正线道岔岔前和岔后适当地点设置防护信号机，如图中的A站、E站、F站等所示。正线信号机及表示器

防护信号机采用三显示机构，自上而下为黄(或月白)、绿、红，具体显示意义为：

红色——禁止越过该信号机；

绿色——道岔开通直向位置，允许列车按照规定速度越过该信号机进入区间；

黄色——道岔开通侧向位置，允许列车按照规定速度(一般限速不超过30km／h)越过该信号机，运行至折返点；

黄色+红色——引导信号，允许列车以不超过25km／h的速度越过该信号机，有条件进人区间。

正线信号机及表示器

正线上防护信号机用“X”、“F”等命名，以数字序号作为下标，下行应为单号，上行应为双号，从站外向站内顺序编号。正线信号机及表示器

(2)阻挡信号机在线路尽头处设置阻挡信号机，表示列车停车位置。阻挡信号机采用单显示机构，只有一个红灯。当阻挡信号机显示红灯时，列车应在距信号机至少10m的安全距离前停下。当车站设置有阻挡信号机时，与防护信号机共同顺序编号，如附录C中的A站的X9、X11，H站的X18、X20。阻挡信号机

(3)通过信号机采用ATC系统的城市轨道交通，自动闭塞通过信号机已经失去主体信号的作用，一般在区间不设置通过信号机。为便于驾驶员在ATP设备发生故障时控制列车运行，可以根据需要设置通过信号机。通过信号机采用三显示机构，自上而下灯位为黄、绿、红。通过信号机(4)进、出站信号机车站可根据需要设置进、出站信号机，或仅设置出站信号机。

进站信号机设置在车站入口外方适当距离，用于防护车站内作业安全。进站信号机显示一个红色灯光表示不准列车越过信号机进入站内，显示一个绿色灯光表示允许列车按规定速度越过信号机进入站内。

出站信号机设置在车站出口，即列车由车站向区间发车处前方，指示列车能否由车站进入区间。出站信号机显示一个红灯表示不准列车出站，显示一个绿灯表示允许列车出发进入区间。进、出站信号机信号名称色灯信号机(透镜式)显示信号显示的意义进站信号机

停车，不准越过信号机

进正线准备停车

进到发线准备停车

按规定速度由正线通过

进站内准备停车表示接车进路信号机在开放状态

引导信号，以不超过20km/h的速度进站或通过接车进路，并随时准备停车灯光配列：采用高柱双机构（两个显示机构），带引导信号机构。自上而下灯位为黄、绿、红、黄、白。信号名称色灯信号机(透镜式)显示信号显示的意义出站信号机非自动闭塞区段

停车，不准越过信号机

准许列车由车站出发

准许列车由车站出发开往次要线路自动闭塞区段

停车，不准越过信号机

准许列车由车站出发，表示前方有一个闭塞分区空闲

准许列车由车站出发，表示前方至少有两个闭塞分区空闲

准许列车由车站出发开往非自动闭塞区段出站信号机

(5)发车表示器(倒计时发车牌)

车站可在正向出站方向站台一侧，列车停车位置前方适当地点设置发车表示器，向驾驶员表示能否关闭车门及发车的时间。发车表示器平时不亮灯，列车停靠后无显示表示不能关闭车门、发车；距发车还有5s时白色闪光，提醒驾驶员关闭车门；显示白色稳定灯光表示可以发车。发车表示器3．车辆段(车厂)信号机

车辆段(车厂)入口转换轨外方设置进段(厂)信号机，如附录B中的SJl、SJ2。进段(厂)信号机显示及灯光配列可与防护信号机相同，也可采用双机构。车辆段(车厂)信号机图

进、出段(厂)信号机

图是某地铁公司车辆段与正线连接部分，图中XJl、XJ2为进段(厂)信号机，XJl显示红灯表示禁止列车进入车辆段(车厂)；显示一个黄色灯光表示允许进入车辆段(车厂)，道岔1开通直向位置；显示两个黄色灯光表示允许进入车辆段(车厂)，道岔1开通侧向位置：显示一个红色灯光和一个白色灯光表示引导信号。信号继电器车辆段(车厂)信号机

车辆段(车厂)出口处设置出段(厂)信号机，如图中SCl、SC2，其显示及灯光配列可与防护信号机相同。图

进、出段(厂)信号机车辆段(车厂)信号机

车辆段(车厂)内其他地点可根据需要设置调车信号机，如附录B所示，显示蓝色灯光表示禁止越过该信号机调车，显示白色灯光表示允许越过该信号机调车。在进段／厂信号机内方的转换轨靠近车辆段／车厂的一端，设置红、白两显示列车阻挡信号机，如附录B中的D7、D11；车辆段／车厂内可根据需要另设红、白两显示调车信号机，红灯与白灯显示意义如下：红灯——禁止列车越过该信号机；白灯——允许调车，列车以不超出25km／h的速度越过该信号机。车辆段(车厂)信号机

地面设置的信号机平时应处于亮灯状态，其经常保持的显示状态称为信号机的定位显示，除自动闭塞通过信号机外，其他信号机一律以显示禁止灯光(红灯或蓝灯)为定位显示。

信号开放后，当列车第一轮对越过信号机所对应的绝缘后，该信号机应及时自动关闭。根据调车作业实际情况，结合铁路信号设备的设计要求，调车信号机开放后需列车全部越过信号机后才自动关闭城市轨道交通信号平面图中常用颜色及信号机的图形符号信号常用图形符号一、常用色灯信号机城市轨道交通的信号机一般采用色灯信号机，按照显示方式和结构的不同，色灯信号机主要有以下三种。

1．透镜式色灯信号机透镜式色灯信号机采用透镜组将光源发出的光束聚成平行光束，故称为透镜式。这种信号机结构简单，安装方便，控制电路所用电缆芯线少，所以得到广泛应用。

透镜式色灯信号机有高柱和矮型两种类型。高柱信号机的信号机构安装在信号机柱上，矮型信号机的机构安装在混凝土基础上，如图3-2所示。图

矮型色灯信号机常用色灯信号机

透镜式信号机机构分为单显示、二显示和三显示三种，其中二显示和三显示机构分别划分为两个和三个灯室，灯室之间用隔板分开，防止相互串光。单显示机构用于阻挡信号机，以及复示信号、引导信号及进路表示器。二显示和三显示机构可以单独使用，也可以组合使用(也可与单显示机构组合)，再按灯光配列对信号灯位颜色的规定安装有色内透镜。例如，图3-1中的XJl由一个二显示机构和一个三显示机构组成，并对于不使用的灯位予以封闭。

透镜式信号机机构的每个灯位由透镜组、灯泡、灯座及遮檐组成，如图所示。常用色灯信号机

透镜组装在镜架框上，由两块带棱凸透镜组成，其中内侧透镜为有色带棱外凸透镜，外侧透镜为无色带棱内凸透镜。使用带棱透镜的原因是它比不带棱透镜轻且较薄，光线通过时损失少；使用两块透镜可以缩短焦距，提高光源利用率，增加射出平行光的强度。信号机显示颜色取决于有色透镜，可根据需要选用。常用色灯信号机

灯泡是色灯信号机的光源。目前信号机采用12V25W直丝灯泡。根据需要可以使用双灯丝灯泡，当平时点亮的主灯丝断丝时，能通过外接的自动转换设备自动点亮副灯丝，保证信号不间断显示。

灯座用于安放灯泡。现采用定焦盘式灯座，调整好透镜组焦点后固定灯座，更换灯泡时无需再调整。常用色灯信号机

组合式色灯信号机组合式色灯信号机每个机构只有一个灯室，由光系统、机构壳体、遮檐等组成，如图所示。使用时根据信号显示要求可以分别组装成单显示、二显示及三显示机构，故称为组合式。图

组合式色灯信号机机构

组合式色灯信号机机构的光系统由反光镜、灯泡、色片、非球面镜、偏散镜及前表面玻璃组成。灯泡发出的光通过色片、非球面镜聚成带有指定颜色的平行光，再经过偏散镜将一部分光偏散到所需方向，使在曲线上能够连续准确地看到信号显示。色片有红、黄、绿、蓝、月白五种颜色，根据需要每个机构中配备一种色片。组合式色灯信号机偏散镜将光系统产生的平行光较均匀地聚焦到所需要的可视范围内。根据曲线特点选用相应种类的偏散镜，以保证连续显示。偏散镜还可增强部分近距离可见度，使在距离信号机5m处也能看到信号显示。前表面玻璃向上倾斜15。，可将外来光反射到遮檐上，避免由于反光造成假显示。组合式信号机采用铝合金或玻璃钢材料，机构重量轻，便于安装、维护和调整。光系统设计合理，光能利用率高，显示效果好，有利于驾驶员嘹望信号。组合式色灯信号机3．LED组合式色灯信号机(发光二极管）

LED信号机一般由铝合金机构、发光盘、点灯装置、报警单元组成。

LED信号机铝合金机构与透镜式色灯信号机大小相同，分为高柱机构和矮型机构两种，每种机构又分别包括二灯位机构、三灯位机构两种类型，根据使用需要，还有专门的复示机构、引导机构等。目前使用的LED信号机有多种类型，主要有XSL型、XSLE型、XLL型、XSZ(G、A)型、XLG(A、Y)型等。XSLE型LED信号机LED组合式色灯信号机LED发光盘是采用发光二极管制成的信号灯光源，如图所示。发光盘分为高柱发光盘、矮型发光盘、表示器发光盘三种，分别适用于高柱机构、矮型机构、复示机构、引导机构、表示器机构等。图LED信号机发光盘

点灯装置用于为发光盘提供电源。有些类型LED信号机的发光盘，例如XSZ型的发光盘，可以与现有信号灯变压器直接配合使用，而大多数发光盘需要通过点灯装置将现有信号电源转化为12V直流电以驱动发光盘。LED组合式色灯信号机

报警单元的功能是当发光盘LED二极管损坏数量超过总数的30％时，以及主、备电源有一路发生故障时，产生报警条件发出报警。有些类型LED信号机的发光盘本身还集成了报警功能，有些类型LED信号机专门设置有独立的报警单元。LED组合式色灯信号机

与上述两种信号机相比，LED信号机有以下特点：

(1)可靠性高发光盘是用上百只发光二极管和数十条支路组成，使用中即使个别发光二极管或支路发生故障也不会影响信号正常显示，这在一定程度减少了信号灯丝双断等故障，提高了信号显示的可靠性。

(2)寿命长发光二极管使用寿命可达105h，是信号灯泡的100倍，有利于实现免维修。

(3)节省能源传统信号灯泡功率为25W，发光盘的功率不足信号灯泡的1／2，考虑到城市轨道交通信号长时间亮灯的特点，采用LED信号机对于节省能源具有显著效果。

(4)聚焦稳定发光盘的聚焦状态在设计和生产中已经确定，并能够始终保持良好的聚焦状态，不需要现场调整，给安装和使用带来方便。

(5)无冲击电流

LED二极管自身特点使得信号机在点灯过程中没有信号灯泡冷丝状态的冲击电流，有利于延长供电装置使用寿命。

1．日常养护信号机的日常养护每月一次，主要作业内容包括：

1)信号机构、基础、箱盒外观检查，基础牢固，外观无损伤。

2)检查设备有无受外界干扰，加锁是否良好。

3)检查紧固件及信号锁有无锈蚀，对各部件加油。

4)清扫机构内部、透镜玻璃，检查显示情况是否良好，清扫设备周围环境，保持清洁。

信号机的包养与检修2．集中检修色灯信号机的集中检修每季度一次。当进行集中检修作业时，该月的日常养护作业取消。主要作业内容包括：

1)检查机构、基础、箱盒牢固且完好无损伤。

2)清扫机构、保持透镜玻璃干净无污染，检查清扫箱盒、机构内部，显示良好、显示距离不小于200m。3)清扫周围环境，检查加锁良好，无锈蚀。

4)正线试验主、副灯丝转换及报警，转换正常、报警良好。

5)正线测试引导信号，能正常开放。信号机的包养与检修3．检修作业标准

(1)外观检查

1)信号显示距离应符合要求。

2)基础无裂纹，不腐蚀，倾斜不超过10mm。

3)基础露出地面应不超过100mm。

4)机柱引入蛇管无破损，防护作用良好。

5)限界符合规定。

6)机座螺钉紧固，螺栓至少与螺钉平齐。

(2)机构内部

1)机构安装牢固、平直，遮檐紧固、合适。

2)透镜组完好严密，不透尘土。

3)机构门、盘根密封，作用良好。

4)线头无磨卡、无破皮，断股不超过三分之一。

5)端子不松动，双帽、垫圈齐全。

6)灯泡无裂纹、断丝、弯曲、开焊等情况，灯口不旷动，接触良好。

7)灯泡端电压应保持在额定电压。

8)灯丝转换及报警功能良好。信号机的包养与检修转辙机

转辙机是重要的信号基础设备，用于实现对道岔的转换和锁闭，是直接关系行车安全的设备，对于保证行车安全，提高运输效率，起着非常重要的作用。转辙机械尖轨基本轨连接零件转辙部分由尖轨、基本轨、连接零件(包括连接杆、滑床板、垫板、轨撑、顶铁、尖轨跟端结构等)及转辙机械组成。转辙机转辙机的作用在集中联锁设备中，转辙机的作用是接收到命令后带动道岔转换，如图4-2所示，其主要功能为：转换道岔、锁闭道岔尖轨、表示道岔所在位置.

转辙机与道岔的结合道岔有两根可以移动的尖轨，一根密贴于基本轨，另一根尖轨离开，可以同时改变两根尖轨的位置，使原来密贴的分离，而原来分离的密贴，可见道岔有两个可以改变的位置。ZDJ9型转辙机转辙机2)道岔转换至规定位置而且密贴后，自动实行机械锁闭，防止外力改变道岔位置。

3)当道岔尖轨与基本轨密贴后，正确反映道岔位置，并给出相应表示。

具体表现为：1)根据操作要求，将道岔转换至定位或反位。我们通常把道岔经常所处的位置叫做定位，临时需要改变的位置叫做反位。为改变道岔的两个位置，在道岔的尖轨处需要安装道岔转辙设备。转辙机4)发生挤岔以及道岔长时间处于“四开”位置(尖轨与基本轨不密贴)时，及时发出报警。转辙机对转辙机的基本要求

1)作为转换器，应具有足够大的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能转换到底时，应随时通过操作使尖轨回复原位。

2)作为锁闭器，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭；一旦锁闭，不由于车辆通过道岔时的振动而错误解锁。

3)作为监督器，应能正确反映道岔的状态。

4)道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。道岔本无顺向和对向之分，它只是根据列车的运行方向而言的。列车迎着道岔尖轨运行时，该道岔就叫对向道岔，反之，列车顺着道岔尖轨运行时，就叫顺向道岔。转辙机转辙机的分类

(1)按动作能源和传动方式分可分为电动转辙机、电动液压转辙机。电动转辙机由电动机提供动力，采用机械传动方式。ZD6系列、S700K型转辙机都属于电动转辙机。转辙机电动液压转辙机由电动机提供动力，采用液压传动方式，简称电液转辙机。转辙机(2)按供电电源分可分为直流转辙机和交流转辙机。直流转辙机采用直流电动机，目前使用较多的ZD6系列电动转辙机就是直流转辙机。交流转辙机采用三相交流电源，电动机为三相异步电动机。一些地铁公司采用的S700K型转辙机即为交流转辙机。交流电动机没有换向器和电刷，故障率低，单芯电缆控制距离远．转辙机

(3)按锁闭方式分可分为内锁闭转辙机和外锁闭转辙机。

内锁闭转辙机锁闭机构设置在转辙机内部，尖轨通过锁闭杆与锁闭装置连接。ZD6等系列电动转辙机大多采用内锁闭方式。

外锁闭转辙机依靠转辙机之外的锁闭装置直接锁闭密贴尖轨和基本轨，不仅锁闭可靠程度较高，而且列车过岔时对转辙机冲击小，有利于减少转辙机故障。外锁闭转辙机内锁闭转辙机转辙机转辙机安装示意图转辙机的设置通常一组道岔由一台转辙机牵引，如果正线采用9号AT道岔，尖轨部分需要两台转辙机牵引。道岔

转辙机

安装装置

锁闭系统

表示系统

转辙机转辙机转辙机的操纵和锁闭

(1)操纵方式转辙机有电动转换和人工转换两种方式。设备正常时，运行操作人员利用控制台(或显示器)上的有关按钮进行集中操纵。停电、转辙机故障以及有关轨道电路故障时，只能使用手摇方式转换道岔。手摇转辙机时，先用钥匙打开遮断器盖，露出手摇把插孔，插人手摇把，摇动规定圈数使道岔转换至所需位置。转换完毕抽出手摇把，但安全触点被断开，转辙机电路也被断开，必须由电务维修人员打开机盖，合上安全触点，转辙机电路才恢复正常。多动道岔或多台转辙机牵引的道岔，必须摇动各台转辙机使道岔至所需位置。它们在集中操纵时是联动的，但手摇转换时必须一一摇动。手摇把关系行车安全，要实行统一编号，集中管理，建立登记签认制度。

(2)锁闭方式对道岔实施锁闭指的是通过机械及电气方式将列车正在经过，或已发出指令允许列车经过(例如办理好进路)的道岔进行固定，防止道岔错误转换。锁闭道岔的方式有机械锁闭和电气锁闭两种形式。

机械锁闭是当道岔转换到位后利用转辙机的内锁闭或外锁闭装置自动实现的，用于确保列车运行时尖轨与基本轨保持密贴。当设备故障时，需人工利用钩锁器等设备对道岔尖轨实施锁闭以保证行车安全。

电气锁闭是利用继电器触点等断开转辙机电路，确保列车占用或已发出指令允许列车经过时，不会由于误操作导致道岔转换。转辙机ZD6一A型电动转辙机ZD6系列转辙机采用内锁闭方式，是我国城市轨道交通中使用最为广泛的电动转辙机，ZD6一A型转辙机是基本型，如图所示其他型号，如D、E、J等，属于派生型号。ZD6一A型转辙机内部结构如图4-4所示。ZD6一A型转辙机ZD6一A型转辙机结构转辙机电动机采用直流串励电动机为电动转辙机提供动力。额定电压160V；额定电流2.0A，摩擦电流2.3—2.9A；额定转速2400r/min;额定转矩0.8826N，单定子工作电阻（2.85±0.14）×2Ω，刷间总电阻4.9±0.245Ω转辙机减速器用于降低转速以获得足够的转矩，并完成传动功能。为了得到足够的转矩要求将电机的高速旋转降下来。其由两级组成：第一级小齿轮带动大齿轮，减速比103：27，第二级为行星传动式，减速比为41：1，总的减速比为103/27×41/1=156.4。转辙机摩擦连接器由弹簧和摩擦制动板组成，构成输出轴与主轴之间的摩擦连接，当道岔转换过程中尖轨遇阻时，能够保护电动机。转辙机转换锁闭装置由锁闭齿轮和齿条块组成，将转动变为平动，通过动作杆带动尖轨运动，转换到位后进行锁闭。

转辙机自动开闭器通过表示杆与尖轨连接，表示杆随尖轨移动。只有当尖轨密贴并锁闭后，才能接通道岔表示电路，并断开道岔的转换电路。转辙机

挤岔保护及报警装置包括挤切销(图中未见)和移位接触器等。挤切销用于连接动作杆和齿条块，挤岔时挤切销被切断，使动作杆和齿条块分离，避免机件损坏。移位接触器用于监督挤切销受损状态，道岔被挤或挤切销折断时，断开道岔表示，并接通挤岔报警电路。遮断器(又称为安全触点)，位于电动机一侧，用于断开电动机的电路。只有打开遮断器，才能插入手摇把人工转换道岔，或者打开机盖进行检修。转辙机转辙机

轨道电路工作原理轨道电路是以钢轨作为导体，两端加上机械绝缘(或电气绝缘)，接上送电和受电设备构成的电路。1.组成轨道电路的组成如图所示。图

轨道电路组成示意图2.2轨道电路50Hz轨道电路25Hz轨道电路图2.2轨道电路

(1)导体轨道交通系统的两条钢轨是传输轨道电流的导体。在两节钢轨的接头处．为了减少钢轨与钢轨夹板问的接触电阻，用连接线连接。钢轨接续线有塞钉式和焊接式。塞钉式接续线如图所示。图塞钉式钢轨接续线引接线用于送电设备、受电设备与钢轨的连接。轨端接续线2.2轨道电路

(2)钢轨绝缘钢轨绝缘安装在相邻两个轨道电路衔接处，以保证相邻轨道电路在电气上的可靠隔离。钢轨绝缘多采用机械强度高、绝缘性能好的材料，在钢轨与夹板间垫有槽形绝缘板，夹板螺栓与夹板之间装有绝缘套管和绝缘垫圈。在两个钢轨衔接的断面间还夹有与钢轨断面相同的轨端绝缘。城市轨道交通的正线多采用无缝线路，需要使用由电子电路构成电气绝缘(又称为调谐区)来分隔相邻轨道电路。钢轨绝缘(50Kg、60Kg)轨道绝缘节2.2轨道电路

(3)送电设备轨道电路的送电设备可以是电源，用于向轨道电路供电，也可以是能够发送一定信息的电子设备，通过轨道电路向列车传递行车信息。轨道变压器

BG型轨道变压器主要用于轨道电路供电，其一次侧为220v，二次侧依据所连接的端子不同，可以获得各种不同的电压值。0.45----10.80V。BG1-80型轨道变压器、

BZ4-U型中继变压器扼流变压器2.2轨道电路

(4)受电设备轨道电路的受电设备可以是轨道继电器，用于反映轨道电路范围内有无列车、车辆占用和钢轨是否完整；或者当轨道电路中包含有控制信息时，轨道电路的受电设备也可以是能够接收并鉴别电流特性的电子设备，能够根据接收到的不同特性的电流，令有关继电器动作。2.2轨道电路

(5)限流电阻限流电阻是一个可调电阻器，连接在轨道电路电源端，用来调整轨道电路的电压。当轨道电路被列车、车辆的轮对分路时，能够防止输出电流过大而损坏电源。变阻器轨道电路用变阻器为R—2.2/220型。阻值为2.2Ω，功率为220W、容许电流为10A、容许温度为105℃可调电阻器2.2轨道电路

2．工作原理

图是直流轨道电路原理图，从图中可以看出：

1)当轨道电路设备完好，又没有列车、车辆占用时，轨道电流从电源正极经钢轨、轨道继电器线圈回到负极而构成回路，继电器处于吸起状态，表示轨道区段内无车占用。此状态称为轨道电路的调整状态。

2.2轨道电路2)当轨道区段内有列车、车辆占用时，因为车辆的轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小得多，所以轨道电路被轮对分路，这时流经继电器线圈的电流很小，不足以使衔铁保持吸起，继电器失磁落下，表示该区段有车占用。此状态称为轨道电路的分路状态。3)当轨道区段内发生断轨或断线等故障时，流经继电器线圈的电流中断，使继电器失磁落下。此状态称为轨道电路的断轨状态。2.2轨道电路轨道电路的作用：钢轨——传送电信息绝缘节——划分各轨道区段轨端接续线——保持电信息延续轨道继电器——反映轨道的状况2.2轨道电路轨道电路的作用轨道电路用于监督线路的占用情况，并可以向列车传输控制信息，将列车运行和信号显示等联系起来。对于城市轨道交通，轨道电路是信号系统的重要基础设备，直接影响行车安全和运输效率。轨道电路的作用主要表现在以下两方面。

1．监督列车占用利用轨道电路监督列车在正线或列车和车辆在车辆段等线路的占用状态。轨道电路反映有关线路空闲时，为开放信号、建立进路、构成闭塞提供了依据；轨道电路被占用时，用于实现控制有关信号机的自动关闭，实现信号系统的自动控制。2.2轨道电路

2．传输行车信息在正线上，根据列车的不同位置，有关闭塞分区的轨道电路传输不同的控制信息，实现对追踪列车的控制。带有编码信息的轨道电路是城市轨道交通信号系统车-地之间信息传输的通道之一。例如数字编码式音频轨道电路中传输的行车信息，为ATP系统直接提供控制列车运行所需的前行列车位置、运行前方信号状态、线路条件等信息，以确定列车运行的目标速度，控制列车在当前运行速度下是否减速或停车。2.2轨道电路轨道电路的分类1．按传输电流特性分类按照所传输的电流特性不同，轨道电路可分为工频连续式轨道电路和音频轨道电路，其中，音频轨道电路又可分为模拟式轨道电路和数字编码式轨道电路。按传送的电流特性分：连续式、脉冲式、计数电码式、频率电码式、数字编码式2.2轨道电路工频连续式轨道电路中传输连续交流电流，只能用于监督轨道的占用与否，不能传输对列车的控制信息。目前在城市轨道交通中应用较广泛的是50Hz相敏轨道电路。

模拟式音频轨道电路采用调幅或调频方式，可以传输较多信息，不仅能监督轨道的占用状态，．还能反映列车运行前方三个或四个闭塞分区的占用情况。

数字编码式音频轨道电路采用数字调频方式，可以传输更多的信息，编码中包