第第 99 章 城市轨道交通章 城市轨道交通通信与信号通信与信号

2023年4月21日2023年4月21日

主要内容主要内容

• 9.19.1 通信基本原理及在轨道交通中的应用通信基本原理及在轨道交通中的应用

• 9.29.2 轨道轨道交通中信号基本原理及作用交通中信号基本原理及作用

9.19.1 通信基本原理及在轨道交通中的应用通信基本原理及在轨道交通中的应用

• 9.1.1 9.1.1 通信基本原理通信基本原理• 9.1.2 9.1.2 轨道交通通信网的结构轨道交通通信网的结构• 9.1.3 9.1.3 轨道交通通信系统的特点轨道交通通信系统的特点• 9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介

信道 (复接)

接收变换器 信宿 信 源 发送变换器

发送信息 发送信号 接收信号 接收信息

噪声源

交换设备 信道 (分接)

噪声源

一对信源和信宿之间的一对信源和信宿之间的

通信模型通信模型

9.1.1 9.1.1 通信基本原理通信基本原理

9.1.1 9.1.1 通信基本原理通信基本原理

网络模型

网络模型

9.1.2 9.1.2 轨道交通通信网的结构轨道交通通信网的结构

多种通信网络结构

多种通信网络结构

9.1.2 9.1.2 轨道交通通信网的结构轨道交通通信网的结构

车站控制中心

与轨道交通系统本身

与轨道交通系统本身

构成方式相适应

构成方式相适应

9.1.3 9.1.3 轨道交通通信系统的特点轨道交通通信系统的特点• 必须配备专用、完整、独立的通信系统，供构成

城市轨道交道系统的各职能部门之间的有机联系和行车的调度指挥。

• 要能够迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。从而使轨道系统的运行始终处于有条不紊的状态。

• 既能传输语音信号，又能传输文字、数据和图像等各种信息的综合业务数字通信网。

• 分类根据设计者的理念和建设承包商的任务分解有所不同。

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

传输系统

传输系统

传输子系统为各子系统之间的通信提供传输通道，即为控制中心与公传输子系统为各子系统之间的通信提供传输通道，即为控制中心与公安中心、各车站、车辆段、停车场之间信息流传递提供传输通道，为安中心、各车站、车辆段、停车场之间信息流传递提供传输通道，为

信号、自动售检票、设备监控等系统提供信息流的传输通道。信号、自动售检票、设备监控等系统提供信息流的传输通道。

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

公务通信系统

公务通信系统

为轨道交通系统内部工作人员以及内部对外部的公务联络为轨道交通系统内部工作人员以及内部对外部的公务联络提供通信手段（上海提供通信手段（上海 66 号线）号线）

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

专用通信系统

专用通信系统

建立在公务通信系统之上专门用于调度指挥的以电话为建立在公务通信系统之上专门用于调度指挥的以电话为主的通信系统主的通信系统

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

专用无线子系统

专用无线子系统

由于列车的移动特征，轨道交通调度指挥仅有由于列车的移动特征，轨道交通调度指挥仅有有线通信是不够的，还必须设有专用无线通信有线通信是不够的，还必须设有专用无线通信系统。专用无线通信系统按照工作区域的不同系统。专用无线通信系统按照工作区域的不同，分为运行线路上的调度无线通信系统和车辆，分为运行线路上的调度无线通信系统和车辆段内的无线通信系统，运行线路上的调度无线段内的无线通信系统，运行线路上的调度无线通信系统相对复杂。通信系统相对复杂。

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

公安无线引入系统

公安无线引入系统

覆盖地铁全线及各车站。通过该系统，公安中心的覆盖地铁全线及各车站。通过该系统，公安中心的工作人员能够与沿线、车站等处于移动状态下的公工作人员能够与沿线、车站等处于移动状态下的公安人员实现通话。安人员实现通话。

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

消防无线引入系统

消防无线引入系统

消防无线通信系统在事故应急情况下使用。可与公安无消防无线通信系统在事故应急情况下使用。可与公安无线系统部分合用。线系统部分合用。

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

电视监控系统

电视监控系统

由车站、运营控制中心、公安监控中心及管理中心（预留）由车站、运营控制中心、公安监控中心及管理中心（预留）三级组成，各个控制中心和各车站通过地铁通信传输系统平三级组成，各个控制中心和各车站通过地铁通信传输系统平台共享视频图像资源。台共享视频图像资源。

总调

列调

防调

视频分配器 解码器

运营控制中心8路至大屏

多媒体工作站

以太网交换机

回放工控机

双机热备中心通信服务器

MSTP设备

视频矩阵

视频矩阵

MSTP设备

海高路站 济阳路站

回放工控机

TCP/IP

中心通信服务器

数字解码器

原有视频信号接入

至原有大屏电视墙

多媒体工作站

接原有键盘公安监控中心

编码器

编码器

TCP/IPTCP/IP

TCP/IP

车站通信服务器

至运营中心

TCP/IP

TCP/IP

TCP/IP

本站各监控室

固定摄象机

固定摄象机

8路硬盘录象机（解码器）

RS485报警信号

港城路站

一体化摄像机

一体化摄像机

监视器 监视器

监视器 监视器RS485

网管服务器

监视器

至运营中心

TCP/IP

TCP/IP

TCP/IP

TCP/IP

TCP/IP

以太网交换机

MSTP设备

网管工作站 路由器

RS232

路由器TCP/IP

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

广播系统

广播系统

广播系统通报列车到站及离站的实时预告信息，非常情况下发出警报，指广播系统通报列车到站及离站的实时预告信息，非常情况下发出警报，指挥救援，疏导信息等，同时，及时将运行信息告之行车相关人员。通常由挥救援，疏导信息等，同时，及时将运行信息告之行车相关人员。通常由车站广播系统和停车场、车辆段广播系统组成。车站广播系统和停车场、车辆段广播系统组成。

通信设备室

至录音系统3个音频

扬声器

传输接口

车站广播机柜

通信设备室

噪声传感器

车站× 28 传输设备

调度室传输接口

传输设备C, EV

BCM-3 总调播控盒

BCM-3 列调播控盒中心广播机柜

至时钟422

至ATS

通信设备室 传输接口

网管终端

广播系统监控终端

停车场× 1

控制中心

传输设备

注："V"表示音频通道，"C"表示控制通道，"E"表示语音合成内容下载通道，"R"表示录音通道。

BCM-3 防灾调播控盒

V

C

C

V

V

C

V

V V C, E

V V C, E

至录音系统

RC

C, EVV

V V C, E

BCP-3站务员(上行)广播控制盒

BCS-3车控室广播控制盒 C

V

V

C

C

VBCP-3站务员(下行)广播控制盒

至乘客信息服务系统

V

C交汇线1广播系统接口

交汇线2广播系统接口C

V

扬声器噪声传感器

上行站台

下行站台噪声传感器扬声器

噪声传感器

扬声器

扬声器扬声器

站厅

音箱扬声器 办公室

V

C

C

V

BCV-3信号楼值班员广播控制盒

停车库广播机柜

C R

C R R

BCV-3停车列检库值班员广播控制盒

便携式维护终端接口

便携式维护终端接口

(车辆段广播录音)

V

C

BCS-3车站防灾广播控制盒

便携式维护终端接口

扬声器扬声器

扬声器扬声器

停车列检库

双周检修库

扬声器扬声器

BCV-3定修库、架修库调度广播控制盒（2个）

BCV-3运用库库调度广播控制盒

RRC

RC

车辆段广播机柜

BCV-3信号楼值班员广播控制盒

C

V

V

C

C

V

C R

传输设备车辆段× 1

传输接口通信设备室

定修库机车出入口区扬声器

扬声器 厂架修库

机车出入口区

扬声器扬声器 停车列检库扬声器扬声器

导乘系统

集中告警

系统联动接口1组干触点

至录音系统4个音频

至录音系统2个音频

系统联动接口3组干触点

系统联动接口1组干触点

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

导乘系统

导乘系统

导乘系统提供列车时间信息、政府公告、出行参导乘系统提供列车时间信息、政府公告、出行参考、股票信息、媒体新闻、广告等实时多媒体信考、股票信息、媒体新闻、广告等实时多媒体信息；在火灾、阻塞及恐怖袭击等情况下，提供动息；在火灾、阻塞及恐怖袭击等情况下，提供动态紧急疏散指示。态紧急疏散指示。

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

时钟系统

时钟系统

时钟系统采用分布式结构，由时钟系统采用分布式结构，由 GPSGPS 时间信号接收单元、一级母时间信号接收单元、一级母钟、监控设备、二级母钟、输出接口箱、子钟等组成。钟、监控设备、二级母钟、输出接口箱、子钟等组成。

9.1.4 9.1.4 子系统简介子系统简介（一般分类）（一般分类）

通信电源系统

通信电源系统

通信电源系统由各车站通信电源系统、车辆通信电源系统由各车站通信电源系统、车辆段和停车场的通信电源系统、控制中心通信段和停车场的通信电源系统、控制中心通信电源系统、通信电源网管系统、通信接地系电源系统、通信电源网管系统、通信接地系统等组成，主要设备有交流自 切配电柜、不统等组成，主要设备有交流自 切配电柜、不间断电源、直流高频开关电源、蓄电池等。间断电源、直流高频开关电源、蓄电池等。

故障集中监视系

故障集中监视系

统统故障集 中监视系统由 服务器、系统工作站、打故障集 中监视系统由 服务器、系统工作站、打印机、网卡、交换式集线器、软件、网络线 缆印机、网卡、交换式集线器、软件、网络线 缆及连接器、车站（段）设备等组成。控制中心及连接器、车站（段）设备等组成。控制中心的系统工作站通过传输系统提供的通道与各车的系统工作站通过传输系统提供的通道与各车

站、车辆段的数据采集单元进 行连接。站、车辆段的数据采集单元进 行连接。

WIFI(Wireless Fidelity)WIFI(Wireless Fidelity)，，Wi-FiWi-Fi是是Wi-Fi联盟制制造商的商标可做为产品的品牌认证，是一个建立于造商的商标可做为产品的品牌认证，是一个建立于IEEE 802.11标准的无线 局域网络（标准的无线 局域网络（ WLAN）设备）设备，是目前应用最为普遍的一种短程无线传输 技术。，是目前应用最为普遍的一种短程无线传输 技术。基于两套系统的密切相关， 也常有人把基于两套系统的密切相关， 也常有人把Wi-FiWi-Fi当做当做IEEE 802.11IEEE 802.11标准的同义词术语。标准的同义词术语。

什么是什么是 WIFIWIFI

WiFi - WiFi - 用途用途网络连结网络连结 :: 如机场，酒店，餐馆等经常提供给来如机场，酒店，餐馆等经常提供给来访者免费的热点访者免费的热点

城市的城市的 Wi-FiWi-Fi 覆盖覆盖 :: 例如在例如在 20052005年，美国加年，美国加州州 SunnyvaleSunnyvale ，成为 第一个在美国的城市，提，成为 第一个在美国的城市，提供全市免费无线网络 连接。供全市免费无线网络 连接。

校园的校园的 Wi-FiWi-Fi 覆盖：覆盖：在中国的许多大学图书馆内在中国的许多大学图书馆内，也专门设有有免费，也专门设有有免费Wi-FiWi-Fi热点，提供给学生使热点，提供给学生使用。用。

802.11802.11，， 19971997 年，原始标准（年，原始标准（ 2Mbit/s2Mbit/s，， 2.4GHz2.4GHz 频道频道）。 ）。

802.11a802.11a，， 19991999 年，物理层补充（年，物理层补充（ 54Mbit/s54Mbit/s，， 5GHz5GHz 频道频道）。 ）。

802.11b802.11b，， 19991999 年，物理层补充（年，物理层补充（ 11Mbit/s11Mbit/s，， 2.4GHz2.4GHz 频道频道）。 ）。

802.11c802.11c ，符合，符合 802.1D802.1D 的媒体接入控制 层（的媒体接入控制 层（ MACMAC ）桥接（）桥接（ MAC Layer BridgingMAC Layer Bridging ）。 ）。

802.11d802.11d ，根据各国无线电 规定做的调整。 ，根据各国无线电 规定做的调整。

802.11e802.11e ，对服务等级（，对服务等级（ Quality of Service, QoSQuality of Service, QoS ）的支持。 ）的支持。

802.11f802.11f ，基站的互连性（，基站的互连性（ InteroperabilityInteroperability ）。 ）。

802.11g802.11g ，物理层补充（，物理层补充（ 54Mbit/s54Mbit/s，， 2.4GHz2.4GHz 频道）。 频道）。

802.11h802.11h ，无线覆盖 半径的调整，室内（，无线覆盖 半径的调整，室内（ indoorindoor ）和室外（）和室外（ outdooroutdoor ）信道（）信道（ 5GHz5GHz 频段）。 频段）。

802.11i802.11i ，安全和鉴权（，安全和鉴权（ AuthentificationAuthentification ）方面的补充。 ）方面的补充。

802.11n802.11n ，导入多 重输入输出（，导入多 重输入输出（ MIMOMIMO ）和）和 40Mbit40Mbit 信道宽度（信道宽度（ HT40HT40 ）技术，）技术，

基本上是基本上是 802.11a/g802.11a/g 的延伸版。的延伸版。

WiFi - 802.11WiFi - 802.11 标准和补充 标准和补充

WiFiWiFi

WiFiWiFi

WIFIWIFI 已经出现在公交上，出现在地铁站，已经出现在公交上，出现在地铁站，甚至出现在地铁车厢里 （便携式无线路由 器）甚至出现在地铁车厢里 （便携式无线路由 器）

问题：问题：

9.2 9.2 轨道交通中信号基本原理及作用轨道交通中信号基本原理及作用

• 9.2.1 9.2.1 轨道交通信号的基本概念轨道交通信号的基本概念• 9.2.2 9.2.2 轨道交通信号基础设备轨道交通信号基础设备• 9.2.3 9.2.3 轨道电路轨道电路• 9.2.4 9.2.4 联锁联锁• 9.2.5 9.2.5 区间闭塞区间闭塞• 9.2.6 ATC9.2.6 ATC 和 和 CBTCCBTC

9.2.1 9.2.1 轨道交通信号的基本概念轨道交通信号的基本概念

什么是轨道交通信号？什么是轨道交通信号？信号是列车运行的凭证。信号设施用于指挥信号是列车运行的凭证。信号设施用于指挥和控制列车运行。和控制列车运行。

轨道交通信号的作用？轨道交通信号的作用？确保列车运行的安全，防止追尾和冲突。确保列车运行的安全，防止追尾和冲突。提高运行效率。提高运行效率。实现列车运行的自动化。实现列车运行的自动化。

AB红绿红

运行方向

S1S2S3

绿

AB

红

进路方向

道岔

绿

9.2.1 9.2.1 轨道交通信号的基本概念轨道交通信号的基本概念

9.2.2 9.2.2 轨道交通信号基础设备轨道交通信号基础设备————信号机信号机

常用的信号机有两种：透镜式色常用的信号机有两种：透镜式色灯信号机和灯信号机和 LEDLED 信号机。信号机。

红色 要求停车；红色 要求停车； 黄色黄色 要求注意或降低速度；要求注意或降低速度； 绿色绿色 准许按规定速度运行；准许按规定速度运行； 蓝色蓝色 调车禁止信号；调车禁止信号； 白色 调车允许信号。白色 调车允许信号。

9.2.2 9.2.2 轨道交通信号基础设备轨道交通信号基础设备————信号机信号机

正线道岔区段设置防护信号正线道岔区段设置防护信号机，具备出站性质的道岔防机，具备出站性质的道岔防护信号应设引导信号，线路护信号应设引导信号，线路尽头设置阻挡信号机。车辆尽头设置阻挡信号机。车辆段（停车场）的出口处设置段（停车场）的出口处设置段（场）信号，在能同时存段（场）信号，在能同时存放两列及以上列车的停车线放两列及以上列车的停车线中间进段方向设列车阻挡信中间进段方向设列车阻挡信号，其它地点需要设置调车号，其它地点需要设置调车信号。信号。

9.2.2 9.2.2 轨道交通信号基础设备轨道交通信号基础设备————计轴器计轴器

计轴系统完成轨道区段空计轴系统完成轨道区段空闲检查、运行方向、列车闲检查、运行方向、列车完整性检查等功能。完整性检查等功能。

通过检测接收线圈中的感应电势的大小和通过检测接收线圈中的感应电势的大小和相位来判断有车轴通过了该计轴点，当一相位来判断有车轴通过了该计轴点，当一列车的多个车轴通过时，轨旁的电子单元列车的多个车轴通过时，轨旁的电子单元将其轴数记录下来，通过利用计轴主机比将其轴数记录下来，通过利用计轴主机比较区间两头的所数的车轴数量，就可以知较区间两头的所数的车轴数量，就可以知道该区间是否被列车占用。道该区间是否被列车占用。

9.2.2 9.2.2 轨道交通信号基础设备轨道交通信号基础设备————转辙机转辙机

转辙机的作用包括：转换道岔的位置转辙机的作用包括：转换道岔的位置，根据作业需要转至定位或反位；道，根据作业需要转至定位或反位；道岔转至所需位置并密贴后，实现闭锁岔转至所需位置并密贴后，实现闭锁；正确反映道岔实际位置，给出相应；正确反映道岔实际位置，给出相应表示；道岔被挤或因故处于两侧尖轨表示；道岔被挤或因故处于两侧尖轨均不密贴时，给出告警。均不密贴时，给出告警。

9.2.3 9.2.3 轨道电路轨道电路

利用轨道的两条钢轨作为导线，两端以钢轨绝缘分界，与轨道 继电器等利用轨道的两条钢轨作为导线，两端以钢轨绝缘分界，与轨道 继电器等设备组成电 气回路，不仅用来检查线路是否空闲，而且与信号 显示相联设备组成电 气回路，不仅用来检查线路是否空闲，而且与信号 显示相联系，用以实现自动闭塞。系，用以实现自动闭塞。

送电端 受电端

轨道电源

钢轨线路钢轨绝缘

轨道继电器

限流器

钢轨线路

轨端接续线

9.2.3 9.2.3 轨道电路轨道电路

轨道继电器

区段空闲

轨道电源

轨道继电器

区段有车占用

轨道电源

有绝缘轨道电路工作原理有绝缘轨道电路工作原理

没有列车进入的轨道电路

列车进入后的轨道电路

9.2.3 9.2.3 轨道电路轨道电路

无绝缘轨道电路之一：无绝缘轨道电路之一： 模拟音频轨道电路用低频信息调制载频，除了监督轨道区段的占模拟音频轨道电路用低频信息调制载频，除了监督轨道区段的占

用外，可以一定数量的信息，代表不同速度，主要是预告运行前用外，可以一定数量的信息，代表不同速度，主要是预告运行前方三个 或者四个闭塞分区的占用与否。利用它可以构成阶梯式分方三个 或者四个闭塞分区的占用与否。利用它可以构成阶梯式分级制动模式的 固定闭塞。级制动模式的 固定闭塞。

9.2.4 9.2.4 联锁联锁联锁设备是利用技术手段，确保列车和调车作业安全、联锁设备是利用技术手段，确保列车和调车作业安全、提高车站通过能力的一种信号设备。提高车站通过能力的一种信号设备。

11 、道岔位置正确——开放信号时，进路上有关的道岔应、道岔位置正确——开放信号时，进路上有关的道岔应处于开通该进路的位置；处于开通该进路的位置；22 、线路空闲——开放信号时要求该进路上没有车占用；、线路空闲——开放信号时要求该进路上没有车占用；33 、没有敌对进路——开放信号时，要求该进路有关的敌、没有敌对进路——开放信号时，要求该进路有关的敌对信号没有开放；对信号没有开放；44 、锁闭道岔和敌对信号机——开放信号后，还要求该进、锁闭道岔和敌对信号机——开放信号后，还要求该进路上的相关道 岔不能扳动，其敌对信号机不能开放。路上的相关道 岔不能扳动，其敌对信号机不能开放。

AB

红

进路方向

道岔

绿

A

B

敌对进路方向

道岔

绿

红

红

红

9.2.4 9.2.4 联锁联锁

由于计算机控制技术在轨道交通领域的应用，联锁设备已经由电磁由于计算机控制技术在轨道交通领域的应用，联锁设备已经由电磁继电器构成的电 气集中联锁过渡到以硬件电路和软件系统构成的计继电器构成的电 气集中联锁过渡到以硬件电路和软件系统构成的计算机联锁。计算机联锁对值班员的操作命令和现场控制设备的表示算机联锁。计算机联锁对值班员的操作命令和现场控制设备的表示信息进行逻辑运算，完成对信号机、道 岔和进路之间的逻辑控制。信息进行逻辑运算，完成对信号机、道 岔和进路之间的逻辑控制。

操作表示设备

联 锁 机 构

人机会话层

联锁层

室外设备

接口层 输入输出接口

9.2.4 9.2.4 联锁联锁

控制中心集中控制全线的列车运行，系统根据列车运行时刻表及列控制中心集中控制全线的列车运行，系统根据列车运行时刻表及列车运行状况发出控制命令，并进行自动调整。在控制中心设备故障车运行状况发出控制命令，并进行自动调整。在控制中心设备故障或上下级设备的通信线路有故障时，系统自动转入自动控制的 降级或上下级设备的通信线路有故障时，系统自动转入自动控制的 降级模式。在站级控制模式下，列车运行的 进路在车站工作站控制。模式。在站级控制模式下，列车运行的 进路在车站工作站控制。

AB

中心级

降级

车站终端

远程控制终端

控制中心

站级

进路控制

运行运行 3 3 级控制级控制联锁操作要实现联锁操作要实现 3 3 级控制，即控制级控制，即控制中心控制，远程控制终端控制，车中心控制，远程控制终端控制，车站工作站控制。站工作站控制。

9.2.4 9.2.4 联锁联锁

9.2.5 9.2.5 区间闭塞区间闭塞（固定闭塞）（固定闭塞）

利用信号系统指挥行车，想方设 法缩小前后两列车之间的行利用信号系统指挥行车，想方设 法缩小前后两列车之间的行车间隔，最大限度的利用线路的通过能力，提高运能。与此车间隔，最大限度的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，最简单方法是同时，又要保证前后车不发生追尾撞车事故，最简单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。容许一列车占有（运行或停放），这就是“闭塞”的概念。

AB红绿红

运行方向

S1S2S3

绿二显示自动闭塞

二显示自动闭塞

9.2.5 9.2.5 区间闭塞区间闭塞（固定闭塞）（固定闭塞）

当前方闭塞分区被列车占用时，信号显示红灯，而该信号机防护的当前方闭塞分区被列车占用时，信号显示红灯，而该信号机防护的闭塞分区空闲时显示黄灯，其运行前方有 两个及两个以上的闭塞分闭塞分区空闲时显示黄灯，其运行前方有 两个及两个以上的闭塞分区空闲时显示绿灯。可以分区空闲时显示绿灯。可以分 22 个速度等级，提高运能。个速度等级，提高运能。

AB红

运行方向

S4S5S6 S1S2S3

红 绿黄绿黄绿

S7

绿

三显示自动闭塞

三显示自动闭塞

9.2.5 9.2.5 区间闭塞区间闭塞（固定闭塞）（固定闭塞）

列车以规定的速度越过绿黄后必须减速，以便使得列车在抵达黄灯列车以规定的速度越过绿黄后必须减速，以便使得列车在抵达黄灯时速度较慢，保证在红灯前停车。该方式预告列车 前方三个 闭塞分时速度较慢，保证在红灯前停车。该方式预告列车 前方三个 闭塞分区的状态，具备三个速度等级，两个闭塞分区的长度满足从最高速区的状态，具备三个速度等级，两个闭塞分区的长度满足从最高速度降至零的制动距离，可缩短闭塞分区长度。度降至零的制动距离，可缩短闭塞分区长度。

四显示自动闭塞

四显示自动闭塞

运行方向

S4S5S6 S1S2S3

红 绿黄绿

S7

绿绿黄绿绿

9.2.5 9.2.5 区间闭塞区间闭塞 （准移动闭塞） （准移动闭塞）

预先设定列车的安全追踪间隔距离，根据前方目标状态设定后车的预先设定列车的安全追踪间隔距离，根据前方目标状态设定后车的运行距离和运行速度。运行距离和运行速度。

准移动闭塞

准移动闭塞

AB

速度

距离

9.2.5 9.2.5 区间闭塞区间闭塞 （移动闭塞） （移动闭塞）

线路不设置固定的闭塞分区，前、后车均采用连续定位方式， 前、后车线路不设置固定的闭塞分区，前、后车均采用连续定位方式， 前、后车直接实时通信，后车实时地获得前车的速度、位置信息，通过区域控制直接实时通信，后车实时地获得前车的速度、位置信息，通过区域控制器获得移动授权，追踪前车末尾，只要保证必要的安全距离，前后车的器获得移动授权，追踪前车末尾，只要保证必要的安全距离，前后车的间隔可以很小。这样，移动闭塞大大缩短了行车间隔，最大限度利用了间隔可以很小。这样，移动闭塞大大缩短了行车间隔，最大限度利用了线路的通过能力。线路的通过能力。

移动闭塞

移动闭塞

速度

距离

安全距离

固定闭塞与移动 闭塞比较固定闭塞与移动 闭塞比较

上海地铁采用的上海地铁采用的 ATCATC 制式制式

•11 号线：号线：采用美国采用美国 GRSGRS的的 ATCATC 系统（模拟）；系统（模拟）；•22 号线：号线：采用美国采用美国 USSUSS的的 ATCATC 系统；系统；•33 、、 44 号线：号线：采用法国采用法国 ALSTOMALSTOM 公司的公司的 ATCATC 系统；系统；•55 号线：号线：采用采用 SIEMENSSIEMENS 公司的点式公司的点式 ATCATC 系统；系统；•88 号线：号线：采用采用 ALCATELALCATEL 公司的基于无线通信公司的基于无线通信 CBTCCBTC

系统。系统。 共有共有 55 种制式。种制式。

广州地铁采用的广州地铁采用的 ATCATC 制式制式

•11 、、 22 号线采用号线采用 SIEMENSSIEMENS 公司的公司的 ATCATC 系统（数字轨道电路）；系统（数字轨道电路）；•33 号线采用号线采用 ALCATELALCATEL 公司的公司的 ATCATC 系统（移动闭塞）；系统（移动闭塞）；•44 、、 55 号线采用号线采用 SIEMENSSIEMENS 公司的公司的 CBTCCBTC 系统（无线通信）。系统（无线通信）。

上海地铁采用的信息传递方式上海地铁采用的信息传递方式

上海地铁一号线建于上海地铁一号线建于 8080年代末，当时模拟技术占主导地位，选用了基年代末，当时模拟技术占主导地位，选用了基于模拟音频无绝缘轨道电路的于模拟音频无绝缘轨道电路的 ATCATC 系统，其信息量小且是不连续的。系统，其信息量小且是不连续的。

上海地铁二号线建设时，数字技术走向成熟应用阶段，选择了基于数字上海地铁二号线建设时，数字技术走向成熟应用阶段，选择了基于数字编码轨道电路的编码轨道电路的 ATCATC 系统，控制中心向列车连续发送系统，控制中心向列车连续发送““目标速度目标速度” ” 。。

上海地铁三号线的上海地铁三号线的 ATCATC 系统，向列车传送的信息内容是系统，向列车传送的信息内容是““进路地图进路地图””的的““目标距离目标距离””，由车载计算机自己决定运行速度。，由车载计算机自己决定运行速度。

由于其运量及其车辆性能等原因，上海地铁五号线采用点式由于其运量及其车辆性能等原因，上海地铁五号线采用点式 ATCATC 系统系统。。

9.2.6 ATC9.2.6 ATC与与 CBTCCBTC

• 列车自动控制（列车自动控制（ ATCATC ）系统（）系统（ Automatic Train ControlAutomatic Train Control ））• 组成：组成：

• 列车自动防护（列车自动防护（ ATPATP ）子系统 （）子系统 （ Automatic Train ProtectionAutomatic Train Protection））

• 列车自动监控（列车自动监控（ ATSATS ）子系统（）子系统（ Automatic Train SupervisionAutomatic Train Supervision））

• 列车自动运行（列车自动运行（ ATOATO ）子系统 （）子系统 （ Automatic Train OperationAutomatic Train Operation））

现代列车运行控制系统以安全为核心，以保证和提高列车运行效率为现代列车运行控制系统以安全为核心，以保证和提高列车运行效率为目标，调节列车运行间隔和运行时分，保证列车和乘客安全，实现列目标，调节列车运行间隔和运行时分，保证列车和乘客安全，实现列车运行控制和行车指挥自动化。车运行控制和行车指挥自动化。

现代信号系统的核心是列车自动控制（现代信号系统的核心是列车自动控制（ ATCATC ）系统。）系统。

9.2.6 ATC9.2.6 ATC与与 CBTCCBTC

三子系统之间相互渗透，实现地面控制

三子系统之间相互渗透，实现地面控制

与车上控制相结合、现场控制与中央控

与车上控制相结合、现场控制与中央控

制相结合，构成一个以安全设备为基础

制相结合，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

，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自动控制系统

自动化等功能为一体的自动控制系统

9.2.6 ATC9.2.6 ATC与与 CBTCCBTC

CBTCCBTC 使用无线移使用无线移动闭塞技术， 靠动闭塞技术， 靠移 动 列 车 间 的 通移 动 列 车 间 的 通信来实 现 控 制 ，信来实 现 控 制 ，从 而缩短列 车 间从 而缩短列 车 间安 全 制 动 距安 全 制 动 距离 。离 。 CBTCCBTC 技术技术所需要 的 沿 线硬所需要 的 沿 线硬件设备少。件设备少。

CBTC——Communication Based Train CBTC——Communication Based Train

ControlControl

相邻区域间的地车通信移交，保证无线通信不中 断。相邻区域间的地车通信移交，保证无线通信不中 断。

9.2.6 ATC9.2.6 ATC与与 CBTCCBTC

我国目前采用的我国目前采用的 CBTCCBTC

  

西门子西门子 CBTC CBTC 广州轨道交通广州轨道交通 44 、、 55 号线号线北京地铁北京地铁 1010 号线，上海地铁号线，上海地铁 1010 号线，南京地铁号线，南京地铁 22 号线号线阿尔卡特阿尔卡特 SelTrac S40 CBTCSelTrac S40 CBTC ，武汉轻轨，广州地铁，武汉轻轨，广州地铁 33号线号线阿尔斯通阿尔斯通 Urbalis TM CBTC,Urbalis TM CBTC, 北京地铁北京地铁 22 号线，机场线号线，机场线

1. 1. 试阐述什么是轨道交通信号？试阐述什么是轨道交通信号？2. 2. 什么是闭塞？固定闭塞，准移动闭塞，移动闭塞如何什么是闭塞？固定闭塞，准移动闭塞，移动闭塞如何区分？区分？3. 3. 什么是联锁？什么是联锁？4. 4. 轨道交通信号系统中有哪些基本设备？轨道交通信号系统中有哪些基本设备？5. 5. 轨道电路有哪些分类方法？轨道电路有哪些分类方法？6. ATC6. ATC 系统由系统由 ATP,ATSATP,ATS和和 ATOATO 组成。 试阐述其各部分组成。 试阐述其各部分功能。功能。7. 7. 轨道交通的通信系统能否和市话系统合二为一？为什轨道交通的通信系统能否和市话系统合二为一？为什么？么？8. 8. 从功能上考虑，轨道交通的通信系统主要由哪些子系从功能上考虑，轨道交通的通信系统主要由哪些子系统组成？统组成？

思考题思考题

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