城市轨道交通概论课件：区间闭塞及列车自动控制系统

区间闭塞及列车自动控制系统任务目标掌握闭塞的基本概念。1了解城市轨道交通区间组织行车的基本方法。2掌握常用的行车闭塞方法。3

区间闭塞及列车自动控制系统了解列车自动控制系统的功能及各子系统的作用。4任务描述闭塞是保证行车安全，同时通过技术手段提高线路运能的理念而，城市轨道交通没有铁路专用的闭塞设备的概念，闭塞功能由ATP系统（ATC的子系统之一）完成。列车自动控制(ATC)系统是城市轨道交通信号系统最重要的组成部分，它通过实现行车指挥和列车运行自动化，能最大限度地保证列车运行安全，提高运输效率，减轻运营人员的劳动强度，从而充分发挥城市轨道交通的通过能力。作为相关技术人员应该了解闭塞的基本概念，掌握区间组织行车的基本方法及闭塞方法，掌握列车运行控制系统的组成及作用以更好地适应岗位需求。

区间闭塞及列车自动控制系统一、闭塞的基本概念当一条线路建设完成以后，利用信号系统指挥行车，尽可能缩小前后两列车之间的行车间隔，最大限度地利用线路的通过能力，提高运能。与此同时，又要保证前后车不发生追尾撞车事故，最简单的方法是划分一定长度的“区段”,在某一时间段内，在此区间内只容许一列车占有(运行或停放),这就是“闭塞”的概念。闭塞的概念

区间闭塞及列车自动控制系统一、闭塞的基本概念如图所示的列车运行方向，有3个区间S₁、S₂、S₃,列车A位于区段S1根据闭塞的概念，S1区间被封闭，其指示信号显示禁止红色，其后续列车只能运行至S₁的入口处，只有列车A再继续前行，出清S₁区段后，S₁入口处给出开放信号绿灯，后续列车才能继续向前。闭塞的概念

区间闭塞及列车自动控制系统一、基本概念每条进路必须由相应的信号机来防护，如果进路上的道岔位置不正确，或已有车占用，或敌对进路已建立，有关的信号机就不能开放；若信号开放，其所防护的进路不能变动，即此该进路上的道岔不能再转换。这种联锁关系可保证行车安全，提高车站的通过能力。联锁关系图

区间闭塞及列车自动控制系统二、区间组织行车的基本方法为了保证轨道车辆的安全运行，就得设法把两轨道车辆分开。到目前为止，普遍采用的方法是隔离法。隔离法共有两种形式:一种是空间间隔法，一种是时间间隔法。在正常情况下，一般采用空间间隔法。

区间闭塞及列车自动控制系统二、区间组织行车的基本方法

区间闭塞及列车自动控制系统空间间隔法：把铁路线路划分为若干个区段（区间或闭塞分区），在每个区段内同时只准许一列列车运行，使前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离间隔的行车方法。空间间隔法（闭塞分区）乙站甲站空间间隔法

(区间）乙站甲站丙站二、区间组织行车的基本方法

区间闭塞及列车自动控制系统

时间间隔法：列车按事先规定好的时间发车，使前行列车和追踪列车保持一定时间间隔的行车方法。缺点：不能确切得到前行列车运行情况，不能保证列车在区间安全运行。

甲站乙站时间间隔法timetime三、常用的行车闭塞方法目前应用于城市轨道交通的主要闭塞制式主要有：固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。当信号系统瘫痪时，还保留着原始的电话闭塞作为应急行车组织方式。

区间闭塞及列车自动控制系统1.固定闭塞固定闭塞：将线路在物理上划分为固定的区段，不论前、后列车的位置，还是前、后列车的间距都用固定的地面设备来表示，列车定位利用轨道电路来判别区间的空闲或者占用。三、常用的行车闭塞方法

区间闭塞及列车自动控制系统

固定闭塞的主要优点：系统组成简单，建设成本较低，先行列车所在区间的始端和本次列车所在分区的终端之间空间间隔是若干个固定的闭塞分区构成，所以能保证行车的安全性。

固定闭塞的主要缺点：固定闭塞的闭塞长度较大，并且一个分区只能被一辆列车占用，所以不利于缩短列车运行间隔，无法满足提高系统能力、系统安全性和互用性的要求。另外，固定闭塞一般通过轨道电路等轨旁设备判别闭塞分区占用情况，并传输信息码，因此需要铺设大量的轨旁设备，造成运营期间维护工作量和维护成本较大。1.固定闭塞三、常用的行车闭塞方法

区间闭塞及列车自动控制系统2.准移动闭塞准移动闭塞：准移动闭塞是介于固定闭塞和移动闭塞之间的一种闭塞方式，巧妙地融合了固定闭塞和移动闭塞的特性。在准移动闭塞的框架内，前行列车依然沿用传统的固定闭塞方式进行定位，而后行列车则采用连续、动态的方式进行定位。所以它的速度（曲线）控制模式，必然既具有无级（连续）的特点，又具有分级（台阶）的性质。三、常用的行车闭塞方法

区间闭塞及列车自动控制系统2.准移动闭塞

准移动闭塞的主要优点：准移动闭塞在控制列车安全间隔方面比固定闭塞更进一步，可以告知后续列车继续前行的距离，后续列车也可以通过这一距离合理地采取减速或者制动，从而可以改善列车控制、缩短时间间隔，提高线路使用效率。

准移动闭塞的主要缺点：准移动闭塞中后续列车的追踪目标和最大目标制动点仍为先行列车所占用闭塞分区的始端，没有完全突破固定闭塞需要有明确闭塞分区的限制，难以进一步压缩行车间隔、提高行车效率。三、常用的行车闭塞方法

区间闭塞及列车自动控制系统3.移动闭塞移动闭塞：移动闭塞系统没有固定的闭塞分区，而是将线路分成了若干个通过数据库预先定义的线路单元，每个单元长度从几米到十几米，移动闭塞分区即由一定数量的单元组成，单元的数目可随着列车的速度和位置而变化，分区的长度也是动态变化的。三、常用的行车闭塞方法

区间闭塞及列车自动控制系统2.移动闭塞

移动闭塞相比固定闭塞和准移动闭塞有了实质性的发展，主要体现在已经没有将线路分成若干个闭塞分区的概念。列车监督运行间隔是随列车移动而动态变化的，依靠强大的车地通信能力，使得地面和车载计算机能实时的计算和控制安全间隔，确保不会发生追尾。列车制动时机、制动起点和终点均是动态变化的，其目的就是最大限度利用机车特性全速运行，尽可能的压缩行车间隔，并提高乘车舒适度。四、列车自动控制系统

区间闭塞及列车自动控制系统概念：狭义上的列车自动控制系统（AutomaticTrainControl，ATC），是城轨列控系统中核心控制部分列车运行控制（信号）系统ATS子系统ATP子系统ATO子系统ATC控制系统

数据通

信系统计算机联锁系统按系统功能划分，ATC系统有三个子系统：列车自动监控系统-AutomaticTrainSupervision，简写成ATS列车自动防护系统-AutomaticTrainProtection，简写成ATP列车自动驾驶系统-AutomaticTrainOperation,简写成ATO

四、列车自动控制系统

区间闭塞及列车自动控制系统按设备布置地域划分，正线ATC系统包括：控制中心设备车站设备轨旁设备

车载设备正线ATC系统结构原理示意图

控制中心（OCC/信号中心）ATS设备列车车载ATP/ATO设备车站ATS设备车站及轨旁ATO设备车站及轨旁ATP设备车站计算机联锁设备中心级轨旁及车站级车载级ATS子系统ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统是整个城市轨道交通系统的运营核心，在ATP、ATO系统的支持下完成对列车状态的监督和控制，主要功能有：运行图的管理、运行调整、仿真培训、旅客向导等。

区间闭塞及列车自动控制系统四、列车自动控制系统控制中心ATS显示大屏中心ATS工作站ATP子系统ATP系统由地面设备、车载设备组成，ATP系统的主要功能是列车的速度监控和超速防护，通过实时的测速和测距，保证列车在安全的速度下行驶，必要时给出各种信号的提醒，甚至自动启动紧急制动，同时还能对列车进行安全性停车点防护和列车车门控制，在列车不能停稳时不允许列车运动等。

区间闭塞及列车自动控制系统四、列车自动控制系统ATO子系统ATO子系统是控制列车自动运行的设备，由车载设备和地面设备组成，ATO系统的主要功能是完成站间自动运行，进行列车速度调节和进站定点停车，对车门和屏蔽门的控制，接受控制中心(OCC)的运行调度命令，实现站台扣车、站台跳停等。使用ATO系统，可以使列车处于一个最佳的运行状态，提高列车的正点率和乘客舒适度。

区间闭塞及列车自动控制系统四、列车自动控制系统ATO车载设备及人机界面ATO地面设备

CBTC系统是指通过高精度的列车定位，以及双向连续、大容量的车—地数据通信等，实现连续、自动的列车控制。由于CBTC系统能适应不同车型、不同车速、不同运量、不同牵引方式的列车，且大幅提高了列车区间通过能力，因此这种动态信号系统已成为城市轨道交通领域的核心技术之一。CBTC系统具有以下优点：（1）能实现车—地双向、实时、高速度、大容量的信息传输，易于实现无人驾驶。（2）列车定位精度高，移动授权更新快。（3）轨旁设备简单、可靠性高，不受牵引回流干扰。（4）能缩短列车追踪间隔，提高线路通过能力。

区间闭塞及列车自动控制系统五、基于无线通信的列车自动控制系统（简称CBTC系统）CBTC系统结构图思政华为发布全球最快5G-A地铁网络

华为近日联合北京联通成功在北京地铁3号线全线商用300MHz，发布“全球最快5G-A地铁网络”。据介绍，北京目前是全中国城市轨道交通运营里程最长的城市，地铁每日运送千万级客流。北京地铁3号线，作为连接中心城区及东部城区的重要交通线路，对缓解交通压力、改善出行结构具有重要作用。对照现在城市轨道交通的崛起和超越，启发学生意识到事物的不断变化和发展。勇于创新的精神，迎接新的发展新的挑战。01

区间闭塞及列车自动控制系统思政中国公司参与泰国复线铁路改造项目

中国通号旗下两家子公司通号国际控股有限公司和北京全路通信信号研究设计院集团有限公司以联合体形式参与泰国复线铁路改造项目竞标并成功中标，主要工程范围为佛统至春蓬段的通信信号系统设计、制造和供货、安装调试以及试运营、质量保证、技术培训和工厂验收等。

泰国复线铁路改造项目是泰国铁路战略发展规划中的项