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目录TOC\o1-3\h\z\u1概述
11.1工程概况
11.2工可、咨询、总体设计审查意见及执行情况
21.
2.1审查意见
21.
2.2审查意见的执行情况32设计依据43设计范围44设计规范及标准55设计条件
65.1线路及轨道主要参数
65.2车站
75.3控制中心、车辆段及试车线
105.4列车编组及性能
105.5运营参数及列车运行交路
115.
5.1运营参数
115.
5.2列车运行交路126主要设计原则及技术参数137信号系统的主要功能
167.1安全和运营要求
167.2信号系统的主要功能
177.
2.1列车自动监控(ATS)子系统
187.
2.2列车自动防护(ATP)子系统
237.
2.3列车自动运行(ATO)子系统
287.
2.4计算机联锁(CBI)子系统
307.
2.5试车线
317.
2.6培训设施
317.
2.7电源子系统318信号系统设计方案
338.1信号系统方案分析
338.
1.1准移动闭塞信号系统方案
338.
1.2移动闭塞信号系统方案
388.
1.3信号系统方案分析
598.2信号系统构成方案建议
648.
2.1系统构成总体方案
648.
2.2控制中心设备配置方案
648.
2.3正线车站及轨旁设备配置方案
668.
2.4联络线设备配置方案
708.
2.5出入段线设备配置方案
708.
2.6车载设备配置方案
718.
2.7车辆段设备配置方案
718.
2.8培训及维修
728.
2.9信号电源系统
738.
2.10信号室外电线路749信号系统国产化
759.1国产化实施原则
759.2国产化方案
769.3国产化率指标7810信号系统运营模式
7810.1正常情况下系统控制方式
7810.
1.1控制中心调度指挥方式
7810.
1.2车站现地控制方式
8110.
1.3列车控制方式
8310.2后备模式下系统控制方式
8810.
2.1各级系统设备故障情况下的降级及后备控制
8810.
2.2后备控制模式下系统应达到的运营能力9011信号系统接口设计
9111.1与通信系统的接口
9111.2与车辆的接口
9211.3与屏蔽门系统的接口
9311.4与综合监控系统的接口
9411.5与接地系统的接口
9611.6与线路、轨道、隧道、车站建筑的接口
9611.7与中、低压供电的接口
9611.8与
四、
一、三号线的接口
9711.9车辆段与铁路北客站信号设备的接口
9711.10与延伸线路的接口
9711.11与杂散电流防护的接口
9711.12与接触网的接口9712信号系统生产用房
9812.1生产用房的分布
9812.
1.1正线车站信号生产用房面积的分布
9812.
1.2车辆段信号生产用房的分布
9812.
1.3控制中心信号生产用房的分布
9912.2生产用房的工艺布置要求10013信号系统设备维护及组织机构
10013.1维修设备的配置
10113.2组织机构及定员10114其他需要说明的问题102附件
1、主要设备表
2、主要材料表
3、主要工程数量表
4、图纸目录
5、附图(单独成册)
6、概算(单独成册)1概述信号系统是城市轨道交通中保证列车和乘客的安全,实现列车快速、高密度、有序运行的关键系统之一,其核心是列车自动控制(ATC)系统,它由列车自动防护(ATP)子系统、正线计算机联锁(CBI)子系统、列车自动运行(ATO)子系统和列车自动监控(ATS)子系统组成,各子系统之间相互渗透,实现地面控制与车上控制相结合、现地控制与中央控制相结合,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自动化等功能为一体的列车自动控制系统西安地铁二号线一期工程(以下简称二号线一期)信号系统由正线列车自动控制(ATC)系统和车辆段联锁设备组成
1.1工程概况1)二号线一期工程北起于铁路北客站,南止于长延堡站共设车站17座,其中高架站2座,地下站15座全部为地下站线路全长约
20.335417335公里,最小站间距
0.865869公里,最大站间距
1.584615公里并与规划
四、
一、
六、
三、五号线在张家堡站、北大街站、钟楼站、小寨站、长延堡站换乘2)二号线二期工程向南延至韦曲站,增设三爻村、凤栖路、友谊街、韦曲4站,线路延伸约
6.18公里3)二号线远期向北延至陈家堡,增设东兴隆、草滩镇、陈家堡3站,线路延伸约
6.1公里4)一期工程在铁路北客站设车辆段与综合维修基地一处(规划为
一、
二、三号线列车大架修基地)5)韦曲站南接西寨村停车场6)在张家堡设控制中心一座(规划按控制
一、
二、三号线的规模合建)7)二号线一期工程17座车站均设置屏蔽门/安全门8)系统设计年限初期2014年、近期2021年、远期2036年9)工程筹划二号线一期正式工程于2007年52007年10月开工建设,2011年12月28日通车试运营
1.2工可、咨询、总体设计审查意见及执行情况
1.
2.1审查意见1)可行性研究设计审查意见
(1)本工程为西安市轨道交通网络首条线路,信号制式的选择应从有利于实现全市轨道交通网的联通联运,符合列车控制技术发展方向进行论证与技术比选
(2)随着无线通信技术的迅速发展,基于通信的列车控制技术(CBTC)有可能成为今后信号技术的一个发展方向,建议在下步设计工作中深入研究二号线采用无线CBTC的可行性及其分步实施方案2)设计咨询意见
(1)建议在初步设计阶段先按准移动闭塞ATC系统开展设计工作,将基于通信移动闭塞的ATC系统作为备选方案,在后续的设备系统招标中有众多的ATC系统设备可供选择,有效降低工程风险
(2)在工程实施阶段,密切关注根据基于通信的移动闭塞ATC系统在其他城市轨道的实际应用情况以及工程造价,进行广泛的系统设备的调研,通过设备系统的招标来确定系统的最终实施方案3)总体设计审查意见
(1)《总体设计》对信号系统推荐采用准移动闭塞制式,将移动闭塞作为备选方案是可行的,系统功能的设定能满足行车安全与高效的要求
(2)建议密切关注基于无线通信的移动闭塞ATC系统在其他城市轨道交通的实际应用情况以及工程造价,针对本工程特点,进行广泛地调研,并通过招标来确定信号系统的最终实施方案
1.
2.2审查意见的执行情况执行可行性研究设计和设计咨询、总体设计审查意见,在本阶段工作中将对准移动闭塞方式和移动闭塞方式的信号ATC系统就技术发展趋势、系统功能、联通联运、运营维护、建设投资等方面进行进一步研究和论述,并对无线CBTC应用的可行性进行分析但如果信号制式在招投标阶段确定,存在招标文件技术规格书编制的相关标准难以统
一、投标技术方案及价格可比性差、评标标准难以制定等问题因此,为有利于开展信号系统的招标、评标工作,在初步设计阶段应明确具体的信号系统制式信号专业拟在初步设计文件中,在进行较充分的技术经济比较的基础上,并推荐一种性能价格比最优的信号系统制式2设计依据《西安市城市快速轨道交通二号线一期工程工程设计(信号系统)[XT3标]设计合同》;《西安市快速轨道交通建设规划》(西安市人民政府,2005年4月);《西安市城市快速轨道交通二号线工程可行性研究报告》及审查意见;《西安市城市快速轨道交通二号线(铁路北客站~韦曲段)工程总体设计》及专家审查意见;《西安市城市快速轨道交通二号线(铁路北客站~长延堡段)工程初步设计技术要求》;《西安市城市快速轨道交通二号线一期工程(铁路北客站~长延堡段)初步设计文件组成与内容》;西安市城市快速轨道交通二号线一期工程相关技术文件3设计范围1)二号线一期工程起点YCK0+0,终点YCK20+600,正线线路全长
20.335公里2)正线区段(含折返线、存车线)及17座车站3)铁路北客站车辆段内试车线,车辆段与铁路北客站连接的出/入段线二号线与
四、
一、三号线的联络线4)二号线一期工程运行控制中心设备5)初期全部运营22列车载信号设备6)维修基地有关正线信号系统的检、维修设备7)正线信号系统培训设备4设计规范及标准1)国家标准《地铁设计规范》(GB50157-2003)2)国家标准《城市快速轨道交通工程项目建设标准》(试行本)3)国家标准《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)4)国家标准《城市轨道交通信号系统通用技术条件》(GB/12758-2004)5)铁道部标准《铁路信号自动闭塞技术条件》(TB1567-85)6)铁道部标准《铁路信号设计规范》(TB10007-2006)7)铁道部标准《计算机联锁技术条件》(TB/T3027-2002)8)铁道部标准《继电式电气集中联锁技术条件》(TB-1774)9)铁道部标准《铁路信号站内联锁设计规范》(TB10071-2000)10)铁道部标准《铁路信号故障-安全原则》(TB/T2651)11)铁道部标准《信号微机监测系统技术条件》(TB/T2496-2000)12)铁道部标准《铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》(TB/T3074-2003)13)国际电讯联盟标准(ITU-T)14)国际电工学会标准(IEC)15)国际铁路联盟规程(UIC)16)国际电气与电子工程师学会标准(IEEE)17)国际标准化组织(ISO)18)美国电子工业协会(EIA)19)欧洲标准(EN)20)国际无线咨询委员会标准(CCIR)21)信号系统引进国相关标准22)其它相关标准5设计条件
5.1线路及轨道主要参数1)线路平面
(1)正线数目双线
(2)最高行车速度80km/h
(3)最小曲线半径区间正线一般地段为400m,困难地段为350m;车站正线一般为直线,困难条件下不小于800m;辅助线一般地段为200m,困难地段为150m2)线路纵断面
(1)线路纵向坡度区间正线最大纵坡为30‰,困难地段为35‰;辅助线最大纵坡为40‰
(2)竖曲线半径区间正线一般地段为5000m,困难地段为3000m;车站端部一般地段为3000m,困难地段为2000m辅助线2000m3)轨距1435mm4)钢轨类型正线、辅助线、试车线采用60kg/m钢轨;车辆段内线路50kg/m钢轨5)道岔类型及限速正线、试车线、辅助线上采用60kg/m钢轨9号曲线尖轨道岔,设两个牵引点,侧向限速35Km/h6)道床地下线、高架线及正线地面线采用短枕式整体道床结构,其中钢弹簧浮置板道床地段为YCK11+350~
650、YCK13+270~
470、YCK14+100~
550、长延堡站后正线及折返线单渡线的每组道岔的岔前15m~岔后
20.9m范围车辆段出入段线地面段、试车线采用碎石道床7)钢轨与道床间泄漏电阻不小于15Ω•km
5.2车站1)全线正线区段在铁路北客站、城运村、张家堡、南康村、北大街、南稍门、小寨、长延堡、凤栖路、韦曲10个站设置道岔及相应的配线2)铁路北客站是铁路北客站车辆段出入段线的接轨站,也是初期列车运行交路及近、远期列车运行小交路的折返站3)在张家堡站设置与四号线连接的联络线,在北大街站设置与一号线连接的联络线,在小寨站设置与三号线连接的联络线4)二号线一期各站均采用屏蔽门/安全门系统,车站有效站台长120m,站台屏蔽门或安全门总长度
113.34m,滑动门的净开度为
1.9m5)正线车站概况一览表见表
5.2-1正线车站概况一览表表
5.2-1序号工期站名中心里程车站型式道岔换乘及车站配线特点1一期工程铁路北客站YCK0+
83576.7高架3地下2层岛式7本次设计起点车辆段接轨、出入段线2麻家什子YCK1+
667934.3高架地下32层侧岛式3城运村YCK2YCK3+
873137.7地下2层岛式地下1层侧式2单渡线4张家堡YCK4+
313.5地下2层岛式1与四号线换乘及联络线5尤家庄YCK5+552地下2层岛式6南康村YCK6+
903902.8地下2层岛式5临时停车兼折返线7方新村YCK8+
300299.8地下2层岛式8龙首村YCK9+669地下2层岛式9北关YCK10+951地下2层岛式10北大街YCK12+
207206.8地下3层岛式3单渡线、与一号线换乘及联络线11钟楼YCK13+196分离岛式站台与六号线换乘12南门YCK14+649612地下2层岛式13南稍门YCK15+522519地下2层岛式5临时停车兼折返线14草场坡YCK16+388地下2层岛式15小寨YCK17+
451450.6地下2层岛式3单渡线、与三号线换乘及联络线16八里村YCK18+
586585.9地下2层岛式17长延堡YCK20+
203202.8地下2层岛式8与五号线换乘、本次设计终点18二期工程三爻村YCK21+
919.8地下2层岛式19凤栖路YCK23+
432.7地下2层岛式2单渡线20友谊街YCK25+
053.4高架3层侧式21韦曲YCK26+
182.4高架3层侧式4西寨村停车场接轨、出入场线6)二号线全线车站配线示意图见下图
5.3控制中心、车辆段及试车线在张家堡设置控制中心一座,规划按控制
一、
二、三号线的规模合建其中,二号线运营控制中心系统设备功能定位只考虑为二号线运营服务铁路北客站车辆段设有出入段线、试车线
5.4列车编组及性能1)车辆型式本线采用B型车2)列车编组初、近、远期均采用3M3T(三动三拖)六辆编组编组型式+Tc*M*T*M*M*Tc+M—不带司机室的动车Tc—带司机室的拖车T—不带司机室的拖车3)供电方式架空接触网4)供电电压直流1500V5)控制方式采用变压变频逆变器(VVVF)控制6)列车最高运行速度80km/h7)列车起动平均加速度为≥
0.83m/s28)列车制动平均减速度为常用制动平均减速度(Vmax→0)为
1.0m/s2;紧急制动减速度(Vmax→0)为≥
1.2m/s29)制动方式采用再生/电阻制动、空气制动两种方式10)车轮轮径新轮φ840mm,最大磨耗φ770mm11)车辆外形尺寸宽
2.8米、高
3.8米,六辆编组列车长
117.12米,每辆车每侧4对客室侧门,客室门净开度宽
1.3m,高
1.8m
5.5运营参数及列车运行交路
5.
5.1运营参数1)全线按右侧行车(信号系统考虑双线双方向运行)2)运营时间05:30~23:30,信号系统设备按24小时运行考虑3)二号线运营指标见下表
5.5-1二号线主要运营指标表表
5.5-1设计年度项目初期近期远期高峰小时单向最大断面客流预测量(万人次/小时)
1.
05032.
59833.9479车辆选型B型列车编组(辆/列)6列车定员(人/列)1440高峰小时列车开行对数(对/h)小交路12615大交路1215高峰小时列车最小运行间隔(min)
53.32高峰小时单向设计最大输送能力(万人次/小时)
1.
7282.
59834.32列车配属数(列/辆)运用列车18/10825/15045/270备用、检修车4/246/369/54合计22/13231/18651/3064)正线线路列车运行速度-正线线路允许的列车最大运行速度为80km/h;-初、近期列车平均旅行速度36km/h,远期38km/h;-车辆段出/入段线采用小半经曲线(R=200)出/入段线线路允许的列车最大运行速度均为40km/h5)停站时分正线各站停站时分见下表
5.5-2正线各站停站时分表
5.5-2站名停站时分(秒)站名停站时分(秒)陈家堡25北大街35草滩镇25钟楼站35东兴隆20南门站30铁路北客站30南稍门25麻家村25草场坡30城运村25小寨站35张家堡25八里村25尤家庄25长延堡30南康村25三爻村25方新村20友谊街25龙首村25凤栖路30北关站25韦曲站
305.
5.2列车运行交路1)二号线一期交路2)初期交路3)近期交路4)远期交路5)临时交路根据全线车站配线的设计,要求除折返站外的其它有岔车站具备临时交路的折返功能6主要设计原则及技术参数1)信号系统配备完整的列车自动控制(ATC)系统,正线ATC系统包括列车自动监控(ATS)、列车自动防护(ATP)、正线计算机联锁(CBI)和列车自动运行(ATO)四个子系统正线全线均纳入列车自动控制(ATC)系统控制范围2)信号系统须满足二号线实际的运营需求,按二号线远期运营需求一次设计,并应考虑
一、二期及远期工程分期建设时的容量扩展和接口要求,同时二号线信号系统的选择应有利于为以后整个地铁线网的互联互通预留条件3)信号系统以安全、可靠、技术先进实用和经济合理为宗旨,系统应功能配套完整,自动化程度高,具有成功的工程运用经验和较高的性能价格比4)在满足安全、可靠、功能和工期要求的前提下,信号设备应优先选用国内能够提供的优质、成熟的设备及器材,以降低工程造价和运营成本,提高性能价格比对于引进的系统或设备均应有可行的国产化措施,充分体现国家产业技术政策,满足国产化要求5)信号系统设备配置应有利于实现行车指挥自动化、网络化和智能化设备选型应符合标准化和模块化要求,满足系统扩展和分期实施的要求同时应防止在短期内的大拆大改,以减少浪费及对运营的干扰6)系统设备应具有很高的安全性、可靠性和可用性,凡涉及行车安全的设备必须满足故障——安全原则主要行车指挥设备的计算机系统应采用冗余结构,正线联锁、ATP子系统等安全设备的计算机系统应采用安全型结构7)涉及行车安全的ATP(含联锁)子系统安全等级必须达到SIL4级,信号安全设备导向危险侧故障率指标≤10-9/h,单机及主要外设故障率指标≤10-5/h8)联锁集中控制区的划分在满足系统控制容量和距离要求的前提下,应尽量与线路的车站配线及全线的运营管理模式相协调9)遵循右侧行车制原则,正线区段(包括车辆段/停车场联络线)按双线双方向运行设计对反向进路至少具有ATP防护功能10)信号系统设备按每天24小时运行考虑11)信号主要控制系统应具有安全、灵活、可靠的降级控制模式,在系统发生故障时,启用的后备控制模式能够保持一定的自动控制功能和运营服务水平,以减小对运营的影响12)列车在ATP防护下以车载速度信号为主体信号当ATP功能故障时,列车以地面信号机显示为主体信号运行,由司机确保列车的运行安全13)列车速度控制方式采用速度-距离模式曲线控制模式14)系统应配合行车、线路专业满足远期正线区段最小120秒行车间隔的要求信号系统正线正向追踪间隔按90秒设计,在折返站的折返能力及出入段/场能力应与行车间隔要求相适应并留有一定的余量15)信号系统应能满足与车辆、通信、综合监控、屏蔽门、供电等系统以及与其它衔接地铁线路信号系统的接口要求信号系统与地铁其它系统的接口必须安全可靠、责任清晰、分工明确,其安全接口应采用安全继电电路16)信号系统须具备抗电磁干扰的能力,所有室内外设备应具有可靠的防雷、安全措施,电磁抗干扰度满足GB/T17626-1998的要求,电磁骚扰发射指标满足GB9254-
1998、IEC6100-3-
2、3的要求17)正线地下区段的信号电缆,采用低烟、无卤、阻燃电缆;地面及高架线路明敷的电缆,还应具有抗太阳辐射、抗老化的能力18)系统选用的设备、器材必须满足西安城市景观要求并与环境协调,满足西安地铁二号线的使用环境要求,设备结构紧凑,便于安装和维护19)信号系统设备环境要求见下表6-1,所有轨旁和车载设备在该表指定的存储和运行环境条件范围内,应都能满足性能和功能要求信号设备的使用环境表6-1项目控制中心车站设备室轨旁车上转向架或车外驾驶室或车内温度工作0℃~+30℃0℃~+50℃-25℃~+70℃-25℃~+70℃-25℃~+70℃存贮-20℃~+70℃-20℃~+70℃-20℃~+70℃-20℃~+70℃-20℃~+70℃湿度工作10%~95%0%~95%0%~100%0%~100%0%~95%存贮0%~100%0%~100%0%~100%0%~100%0%~100%机械冲击2G10G10G30G10G振动5~20Hz
0.07″pp20~100Hz
1.4gp5~12Hz
0.2″pp12~100Hz
1.4gp5~12Hz
0.2″pp12~100Hz
4.2gp5~22Hz
0.25″pp20~100Hz
6.9gp5~22Hz
0.2″pp20~100Hz
4.2gp注在0℃~40℃之间保证达到规定的可靠性和安全性;在大于40℃时,应能保证系统的安全性;设备需采取相应的防尘措施7信号系统的主要功能在西安市轨道交通线网规划中,地铁二号线沿西安市南北向主客流走廊布设,属于“交通疏解”型线路,作为西安市修建的第一条城市轨道交通干线,它穿越了西安市人口稠密、商业网点密集、交通繁忙的城市中心区域和大型客流集散点,要求满足大运量、高密度、不间断的城市轨道运输要求因此,必须要有一个与之相适应的信号系统,既要满足安全、可靠、准点、舒适的运营要求,同时也必须考虑建设时期的技术发展和将来的运营成本
7.1安全和运营要求1)信号系统必须确保列车运行安全2)满足运营及行车组织要求,即-正线线路允许的列车最大运行速度为80km/h,信号系统确保在不超过此限制速度的前提下尽量提高ATO驾驶模式的列车运行速度;-全线列车平均旅行速度不低于38km/h;-最小行车间隔达到2min,以及与此相适应的折返间隔及出/入段间隔;-列车交路初、近、远期规定的大、小列车运行交路3)严格按照预定的时刻表(运行图)组织列车的运行,并不得中断行车4)在列车运行秩序发生混乱时,要求在最短时间内恢复正常5)在控制中心能对全线列车集中自动监控、自动调整,操作人员能随时有效地对列车运行进行人工干预6)列车在正线、折返线按正常运行方向进行追踪运行及折返作业时,均以自动驾驶(ATO)模式为常用模式,当ATO设备故障或因某种原因需要时,可改为ATP监督下的人工驾驶模式上述两种模式均为正常的运营模式,而限制人工驾驶模式和非限制人工驾驶模式为非正常的运营模式7)具有必要的后备控制模式,当上级设备发生故障时,能自动或经人工转换至下一级对列车进行控制,并最大限度地实现列车运行和列车控制的自动化8)对运营的控制必须做到职责明确,责权交接手续严密
7.2信号系统的主要功能通过对西安市轨道交通线网规划、二号线工程特点及运营要求的分析,二号线采用的信号系统应保证列车安全、快速、有序、不间断地运行,从而满足运营需求,提高运输效率,降低运营成本,提高服务水平以获得较好的社会效益和经济效益正线ATC系统包括ATP(含联锁)、ATO和ATS功能ATP功能必须满足“故障-安全”原则,以防止列车碰撞、超速和其它危害ATO是在ATP的防护下完成基本的列车驾驶功能ATS提供系统的状态信息,监督系统的运行以及实现系统各种功能的自动控制ATP功能的优先级高于ATO和ATS功能二号线信号正线ATC系统的功能框图见附图02300-C-XH-00-001~
0027.
2.1列车自动监控(ATS)子系统ATS子系统在ATP、ATO子系统及联锁设备的支持下完成对全线列车运行的自动管理和监控其主要功能包括1)列车识别号跟踪和显示子系统能自动完成正线控制区段内的列车识别号跟踪当列车从车辆段/停车场出发占用转换轨时,开始跟踪,至终到站或返回车辆段/停车场离开转换轨跟踪结束计算机应能根据运行图、列车位置及时间自动设置列车识别号,列车识别号可由中央ATS自动生成或由列车经设于转换轨和正线的车-地通信系统向ATS发出,具有列车身份验证和定期一致性检查功能识别号随着列车的走行自动跟踪,并可由调度员人工修改包括设定、删除、位移、变更在列车识别号因故丢失情况下,计算机应能根据运行图、列车位置及时间自动设置和步进列车识别号,或设置缺省列车识别号列车识别号由车组号、服务号、序列号、目的地号、乘务组号、运行方向符及线号等组成中央背投系统车次号的显示内容包括运行方向符、目的地号、服务号等,显示必须清晰、明确,易于调度员观察调度员工作站上的识别号显示由车组号、服务号、序列号、目的地号、乘务组号及运行方向符等组成2)列车运行图编制及管理在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制由调度员输入基本数据,包括各区间运行时间、车站停站时间、运行间隔、起始和终到站、时间段等信息,由计算机辅助自动编制基本列车时刻表和运行图调度员在编制列车时刻表和运行图时,能随时有效地进行人工修改,运行图在编制过程中及编制完成后应能在显示终端上显示并提供优化的配车数量建议也可结合线路布置先编制局部区段的基本运行图,计算机能自动合成为全线的基本运行图运行图编制过程中应能自动进行冲突检查,并给出明确提示基本运行图编制完成后,按不同种类(包括平日、节假日、特殊情况等),存入数据库内,以备调度员随时调用,基本图内数据不得擅自修改,当必须修改时,由授权的专门维护人员按照有关命令进行每天运行前由调度员从机器内调出一个基本运行图,经调度员确认或修改后,即成为当日列车的实施运行图,各列车按此图进行运行,并在显示终端上显示在调度员工作站上,能将当时的实施运行图、实迹运行图用不同颜色在一个画面上显示和打印每日运行完的实迹图可存入数据库内保存30天,或存入磁带、磁盘、光盘中长期保存3)运行图调整运行图调整的调整包括自动调整和人工调整ATS系统应能对照时刻表和/或行车间隔,自动检测和调整ATC区域列车的运行列车计划与实迹运行图的比较功能和计算机辅助自动调度的功能,在列车运行发生偏差时自动发出偏差报警,并根据列车实际的偏离情况,自动生成调整计划供调度员参考当偏离时间在一定范围内时,系统能够对单列车或多列车进行自动调整,而当偏离时间超过规定范围后,以起始或终到站为基点对所有列车自动按等间隔运行的原则生成调整计划,经调度员确认后对全线列车进行调整
(1)自动调整手段主要有
①自动调整列车区间走行时间;
②自动调整列车停站时分,控制列车出发时刻
(2)人工调整手段主要有
①对有关列车实施“扣车/中止站停”或“跳停”;
②改变列车在区间的走行时分;
③对计划运行图进行在线修改,包括对单个或所有列车“时间平移”、增加或取消列车、改变列车的始发点及始发时间、调整列车的出、入段时间等4)进路控制根据联锁表、计划运行图及列车位置,自动生成、输出进路控制命令,传送到车站联锁设备,设置列车进路进路控制方式平时由中央计算机按指定运行图及列车位置自动生成控制命令,控制车站的进路和信号机,需要时
(1)由控制中心调度员发出控制命令,人工控制部分或全部的进路和信号机;
(2)由车站值班员在车站控制工作站上进行进路和信号机控制;
(3)当中央ATS(含通道)故障时,可由ATS车站设备根据列车识别号自动地进行进路和信号机控制;
(4)与计算机联锁系统结合,能在车站控制状态下将部分或所有信号置于自动进路模式状态,在中央控制状态下将部分或所有信号置于自动追踪模式状态,按照ATS中央自动方式排列进路或ATS车站设备根据列车识别号自动排列进路5)监视和报警功能列车运行及信号设备的监视和报警通过运行模拟屏及调度台显示器,能对车辆段线路(通常模拟屏只显示转换轨及停车库的股道状态,工作站显示器可显示整个车辆段的线路及进路状态),正线车站及区间轨道区段、道岔、信号机、标识号、在线运行列车状态、命令执行情况及系统设备状态等进行监视;当列车运行或信号设备发生异常时,控制中心计算机自动地将有关信息在行调工作站上给出报警及故障源提示报警分为A、B、C三类
(1)A类为直接对列车运行及设备发生危害的情况;
(2)B类为将对列车运行发生影响的情况;
(3)C类为一般报警情况报警发生时必须有明确显示并需对故障,事件发生地点、时间、内容进行记录调度员需确认状态,故障恢复情况及时分在标题区显示最高优先级的报警需及时处理或要求确认的报警信息必须附有声、光提示报警应根据其严重性显示为不同的颜色6)培训和运行模拟ATS系统应具有在线及离线工作状态的模拟培训设施在离线工作状态时可作为培训列车调度员及维修人员之用,在在线工作状态时可作为试验及调试ATS系统的设备无论在何种状态下工作,模拟培训设施均不可对运营中的ATS系统产生任何影响7)提供与其它系统的接口功能在控制中心,中央ATS系统应实现与以下系统的接口功能
(1)实现与综合监控系统的信息交换并与其综合显示系统接口,将相关的行车和调度指挥信息,实时传送至综合显示系统进行显示;
(2)实现与通信传输系统的接口;
(3)将ATS的相关信息实时传输给无线通信系统等
(4)通信系统对中央ATS系统提供标准时钟信号8)提供司机发车指示功能在列车运行正方向的站台端部,设置发车指示器,倒计时显示发车时间发车指示器显示2位数字,其显示功能是在列车停稳后,以倒计数的方式向司机显示发车时间9)车辆段/停车场列车自动监控系统中央ATS系统通过通信传输网,与车辆段/停车场车辆调度员室和信号控制室的服务工作站连接,向车辆段/停车场管理及行车人员提供必要信息,车辆段/停车场调度员根据当天采用的列车计划运行图编制车辆运营计划和行车计划,并传送到中央ATS系统车辆段/停车场信号值班员根据车辆运营计划及采用的列车计划运行图设置相应进路,以满足列车出入段/场及库内停车作业需求10)ATS系统应对车辆段/停车场值班员ATS工作站进行出库列车自动预先通知,在规定时间尚无列车在车辆段转换轨时应自动进行提示及报警11)ATS子系统实现车辆段/停车场内车组号的跟踪、显示功能,并在车辆段/停车场控制室及派班室工作站显示相关信息,以便车辆段/停车场车辆及行车调度人员掌握车辆段库内停车线的停车状况,方便对列车的管理和运用12)设备状态及故障报警、诊断功能对整个信号系统包括联锁、ATP/ATO设备、ATS设备的运行状态进行监视,对系统设备的故障信息进行显示报警和记录,并对故障进行至板级的分析、诊断设备状态及故障报警、诊断的信息集中在控制中心的维护工作站及车辆段维修中心的维护工作站上给出报警及故障源提示13)管理功能能对包括各种人员的责权范围、工作站控制范围的设定及转换、工作人员身份鉴别及进入和退出系统的登记及注销等14)记录及回放功能记录操作指令、内容、时间及操作人员,各种控制命令、报警确认、系统设备状况等信息,具有列车运行及信号系统设备状况等回放功能15)报表及打印功能能自动进行运行统计,包括列车报告、车站报告、车次号报告以及各种运行指标等具有自行生成报表功能,工作人员能对运行资料库进行访问,根据需求自行生成报表所有报告均能根据要求进行显示和打印,并具有灵活保存文件和输出文件功能
7.
2.2列车自动防护(ATP)子系统ATP子系统是保证列车运行安全的系统,ATC系统应具备在线列车双方向运行的ATP防护功能1)列车间隔控制和超速防护ATP地面设备通过报文式轨道电路、应答器、波导、无线电台、漏缆、环线等实现地-车通信,向列车发送必要的限制速度、目标距离、前方列车占用状况、线路条件、区段识别号、进路状况等信息,以供车载ATP系统计算确定满足正向设计行车间隔和折返间隔前提下的的最大安全速度,提供列车间隔保护及速度防护,在列车超速时提供紧急制动或常用制动加紧急制动,但采用常用制动加紧急制动情况下应连续地检查常用制动率,如常用制动率达不到规定值应立即转换为紧急制动,并提供预告警信息2)列车定位/测速功能ATP系统应能为每一装备列车建立位置、速度和运行方向列车定位功能应提供足够的位置分辨率和精确度以满足运营对性能和安全的要求在正常运行情况下,列车在进入ATC控制区域或ATC设备故障修复后,系统通过轨旁地-车通信设备进行列车定位和功能初始化,自动检测和确定列车位置和确定相关列车参数列车测速功能应提供足够的测速分辨率和精确度,系统通过车载测速系统来检测列车实际速度该功能包含对列车运行零速度的检测和判断同时,ATP系统应具有定位和测速误差的补偿功能当车载设备根据车轮的转动来进行定位与测速时,对由于车轮空转、打滑、轮径磨耗、镟轮、更换新轮等原因引起的误差,系统应能人工或自动补偿3)车载ATP设备和车辆控制设备的接口应保证安全和对列车实施连续、有效的控制,设备故障实施紧急制动4)列车完整性监测车载ATP设备能对列车完整性实时检测,一旦丢失,实施紧急制动5)轨道末端防护轨道末端防护与超速防护功能相结合,以防止列车冲出和撞击轨道末端,同时又满足列车持续运行和减少尽头线路长度的要求轨道末端防护设计必须以安全制动模型为依据6)车门/屏蔽门/安全门控制列车车站停车位置统一规定车头停在站台端部,只有列车停在站台区,并满足站台屏蔽门/安全门对停车精度要求的情况下或者司机按压强行开门按钮后,ATP系统才允许ATO向列车发送开车门和向站台屏蔽门控制系统发送屏蔽门/安全门的开门命令停站列车的车门和站台屏蔽门/安全门均已关闭后,才允许启动列车开左门或右门应符合站台的位置和运行方向正向运行的列车在车站停车误差超过ATP停车精度(±
0.5m)时,ATP将实施保护不允许开车门和站台屏蔽门/安全门/安全门,并给出表示这时允许人工驾驶列车前进或后退以校正停车精度但后退速度、后退次数及最大后退距离都受到严格控制,但在车辆段无次数和距离限制若停车误差大于后退允许距离范围(比如5m),则列车只能跳停至下一站运行中的列车在车门因故开启时,应立即导致紧急制动;站台屏蔽门/安全门/安全门因故失去状态表示,应封锁站台股道停站列车的车门和屏蔽门/安全门/安全门因故不能全部关闭时,应禁止列车启动,除非采用特定的操作方式启动列车7)站台非常情况下紧急停车按钮功能在每个车站的车控室、站台上设紧急停车按钮当按下紧急停车按钮后,向对应站台区域和离去区段发送紧急停车命令;并须经人工确认后才能恢复,如有地面信号机,还应切断信号开放电路8)列车非正常移动(溜车)监控列车在轨道上的运行方向是由列车移动授权来决定的只有在运行方向允许的情况下,列车才能获得移动授权通过该轨道列车非正常移动(溜车)监控功能的作用是监督列车在“后退”方向的任何移动,如果此方向的移动距离及次数超过规定值,就会实施紧急制动“后退”运行的移动距离监督是累计完成的,即若在单次后移或几次短后移过程中,“后退”移动的累计距离及次数如果超过规定值,则将实施紧急制动9)车载信号设备的显示及报警功能主要有
(1)实际速度、最大允许速度、目标距离/速度;
(2)“驾驶状态”、“驾驶模式”、列车折返运行状态;
(3)列车停在预定停车窗状况显示;
(4)司机输入、编辑有关数据界面(如乘务组号、目的地号、轮径等);
(5)关门指令、发车命令;
(6)列车在ATP装备区/非装备区的显示;
(7)实施紧急制动;
(8)设备状态的显示及报警;
(9)列车速度/位置超过告警速度曲线报警;
(10)紧急制动触发报警;
(11)列车完整性状态;
(12)车门的状态显示;
(13)制动力不足或制动系统错误;
(14)发车时间倒计时,发车时间到的声音报警;
(15)下一站和目的站的站名等10)支持不同驾驶模式下列车控制车载ATP设备应在下列驾驶模式中对列车实施监控
(1)有人ATO自动驾驶模式(含折返线列车有人/无人自动驾驶折返模式);
(2)ATP监督下的人工驾驶模式(含折返线列车ATP监督下的人工驾驶折返模式);
(3)ATP固定限速下的人工驾驶模式列车在正线、折返线按正常运行方向进行追踪运行及折返作业时,均以自动驾驶(ATO)模式为常用模式,当ATO设备故障或因某种原因需要时,可改为ATP监督下的人工驾驶模式上述两种模式均为正常的运营模式,而ATP固定限速下人工驾驶模式和非限制人工驾驶模式为非正常的运营模式(车辆段/停车场除外)各驾驶模式间的转换应以不影响行车安全为原则在ATP固定限速下人工驾驶模式和非限制人工驾驶模式下的运营由司机负责列车运行的安全11)与ATO、ATS系统和联锁子系统的信息交换和处理,包括
(1)列车实际速度;
(2)ATP保护下人工驾驶的列车最高允许(推荐)速度;
(3)目标距离/速度;
(4)驾驶状态(动力运行、惰行和制动)以及驾驶模式(ATO、人工ATP、列车自动换向)等表示;
(5)列车折返(含有关指示器和按钮);
(6)列车停车精度状况;
(7)门控制(车门、屏蔽门/安全门/安全门)及门状态表示;强制开门的控制及表示;
(8)发车及驾驶命令、紧急制动的启动和表示;
(9)ATP/ATO故障表示;
(10)驾驶员对有关数据的输入及修改(乘务组号、车组号、目的地号等);
(11)人工轮径补偿时的数据输入;
(12)驾驶员的身份确认;
(13)日检操作输入及检查结果输出;
(14)自诊断命令的输入及诊断结果输出;
(15)车载存储数据的输出12)ATP子系统车载设备日检13)子系统设备状态记录统计、打印
7.
2.3列车自动运行(ATO)子系统ATO子系统是自动控制列车运行的设备在ATP的保护下,根据ATS的指令实现列车的自动驾驶,确保达到列车运行的设计间隔及旅行速度轨道交通信号系统配备列车自动运行ATO子系统构成完整的ATC系统,能使整个列车自动控制系统的优越性充分发挥出来,使轨道交通的管理水平上一个档次,在满足列车运行自动调整、闭环控制、节约能源、规范对列车运行的操作控制、减轻司机的劳动强度、提高列车正点率、保证运营指标的实现、实现无人驾驶折返、车站站台精确停车控制、提高旅客乘座的舒适度等要求上都起着非常重要的作用1)自动速度控制列车的启动、停止和速度调节必须按司机指令或ATS的输入,通过ATC系统控制执行使列车巡航速度、加速、减速、惰性和冲击率控制在规定的乘客舒适度范围内,同时使列车速度保持在ATP防护速度曲线下2)车站精确停车用地面信标/环线及对其应车载天线等定位措施,结合测速电机、测速雷达的信息实现列车车站定点精确停车,ATO自动驾驶时的停车精度应保证误差不大于±
0.3m的正确率达到
99.99%3)列车区间运行时分的控制在ATO自动驾驶模式下,可根据ATS的调整指令分级或无级改变区间走行时间4)车门、屏蔽门/安全门/安全门控制能根据停车站台的位置及停车精度对车门和站台屏蔽门/安全门/安全门进行监控,可自动或人工开启车门、屏蔽门/安全门/安全门5)与ATS、ATP交换信息及控制车载广播
(1)准移动闭塞系统在ATS监控范围的入口及各站停车区域(含折返线、停车线),移动闭塞在所有正线区段,进行车-地通信,将列车的有关信息传送至ATS系统,以便于ATS系统能对在线列车进行监控;
(2)与ATS和ATP结合,共同实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶自动折返;
(3)对列车广播设备和车厢信息显示牌发送触发信号6)牵引及制动控制满足舒适度的要求7)实现节能运行在正向运行ATO模式下,根据不同的线路条件及运行时间选择最佳的运行工况,在确保列车按照运行图运行前提下,达到节能及自动调整列车运行的目的8)应确保在线路最大上坡道上及任何负载情况下,与列车牵引及制动系统协调完成列车的正常启动,且不发生列车向后退现象ATO驾驶的列车在线路上(特别是上坡、下坡、变坡点)运行应避免不必要的牵引变换,使列车运行保持平稳
7.
2.4计算机联锁(CBI)子系统联锁设备是实现道岔、信号机、轨道区段间的正确联锁关系及进路控制的安全设备联锁设备是ATC系统的重要环节,是ATP子系统的重要组成部分,是确保行车安全的基础设备,联锁计算机应采用的安全型冗余结构,并符合故障-安全原则主要功能有1)按正确的联锁关系、运行计划及列车位置自动设定、建立、解锁列车进路,有一定的自动排列进路的功能2)对列车进路、敌对进路、延续进路、超限区段及侧翼道岔进行防护3)能在现地工作站上对联锁集中站控制范围内的道岔实行单独操纵、单独锁闭及对列车开放信号,对道岔、信号机、轨道区段等信号控制元素实施封锁4)能利用现地工作站进行轨道和道岔区段的临时限速等ATP命令的操作,并给出状态表示5)向ATP提供信号状态、列车进路设置情况、保护区段的建立、轨道区段的临时限速及区间运行方向等条件6)车站联锁设备与ATS系统结合,实现车站和中央两级控制,根据运营要求实现自动和人工控制两种模式办理进路,人工控制分为中央人工和联锁站人工控制两级,自动控制分为ATS中央和联锁中央和车站联锁自动三级7)联锁系统应具备完善自诊断功能,并具有与远程诊断系统接口的功能8)与车辆段联锁设备具有出入段线的列车作业逻辑照查接口功能与
一、
三、四号线相关联锁系统具有联络线逻辑照查接口功能9)在联锁控制工作站上,对不同的操作人员赋予相应的职责、权利,以确保对设备的正确控制
7.
2.5试车线当需要对列车车载信号系统进行动态试验时,经试车线控制室请求,车辆段联锁系统在对试车线完成必要的联锁控制后将其控制权交由试车线控制室控制通过试车线控制工作站及操作盘,能对车载信号系统进行速度等级的ATP功能、驾驶模式及模式转换、精确停车、紧急制动、自动折返、车门监控、车-地通信,以及与其它系统的接口等功能进行测试试车完毕后,车辆段联锁系统重新收回对试车线的控制权
7.
2.6培训设施培训设施应具有以下主要功能1)全部联锁系统功能2)车-地通信和列车定位/检测设备功能3)ATP/ATO地面设备功能4)ATP/ATO车载设备功能等原则上,培训设备应能至少体现正线区段内一个设备集中区内的设备工作状态及一个ATP/ATO车载系统的工作状态,满足对正线信号系统实际培训需要
7.
2.7电源子系统1)电源系统设备具有可靠的输入电源过压/欠压/断相/错相检测,具有测量电流、电压的功能2)两路电源输入,具有自动、半自动、手动快速切换能力3)所有输出电源均为主、备两组,保证供电的可靠性;输出电源均需UPS不间断供电(转辙机供电除外),做到输入两路电源无扰切换4)采用新型补偿自动旁路稳压功能,输入电压允许波动范围-20%~+15%之间(在此范围内应无需电池放电),输出稳压精度小于3%,故障时不间断转自动旁路供电5)电源屏的面板上设有工作状态表示显示屏,对所有输入/输出电压和电流进行监控和分析,对所有接触器、断路器、模块等部件正常或故障状态进行监控和分析,可对外部UPS等设备通过RS-232/485接口读取其工作状态并进行分析,通过Modem、RS-485接口、USB、局域网与上位机通讯6)各路输出电源满足负载用电要求,信号电源、轨道电源、所有直流电源隔离输出,其余分级断路器保护输出并受智能监控单元对所有输出电源进行监控,当某路电源故障时,电源屏给出灯光及音响报警7)电源系统结构模块化,各部分采用模块式结构和热备冗余技术,并可热插拔更换模块8)对交流转辙机AC380V电源,采用变压器进行隔离后输出对交流转辙机交流输出电源有相序检测,当断相/错相时监测单元切断输出,并给出报警信号9)应用计算机及通信网络技术对系统各输入、输出回路的电压、电流和反映电源系统内部各部分工作状态、正常或故障的开关量进行全面监测、分析,并能以图像、表格、文字说明等方式在维修中心工作站上对全线电源系统进行实时动态工况的监视当故障发生时,自动声光报警及电话自动拨号报警10)电源系统具有短路保护、可靠的人身安全防护及电气火灾防护系统11)信号智能电源系统应提供可靠的雷击浪涌保护装置,保护装置对纵向、横向防雷在8/20µs的情况下可实现不小于20kA的电流冲击若需要增强雷电防护性能,系统的输入、输出端处可增加防雷器件,进一步提高系统的防雷能力,保证系统在恶劣的大气环境中稳定可靠工作8信号系统设计方案
8.1信号系统方案分析目前,在城市轨道交通领域信号系统主要采用准移动闭塞和移动闭塞两种闭塞方式
8.
1.1准移动闭塞信号系统方案1)准移动闭塞的基本原理及特点准移动闭塞通常采用数字式音频无绝缘轨道电路方式作为列车占用检测和ATP信息传输的媒介,具有一定的信息传输量和较强的抗干扰能力通过音频轨道电路的发送设备向车载设备发送数字编码(报文式)信息,包括目标速度、目标距离、线路状态(曲线半径、坡道等数据)等信息,ATP车载设备结合车辆性能数据计算出适合本列车运行的速度-距离曲线,保证列车有序运行准移动闭塞采用“跳跃式”连续速度-距离曲线的列控方式,列车追踪运行的最小安全间隔的最大值为安全保护距离加一个轨道区段长度,列车的最小正常追踪运行间隔为安全保护距离加一个轨道区段长度再加最高允许速度下使用常用制动直至停车的制动距离追踪间隔和列车控制精度除取决于线路特性、停站时分、车辆参数外,还与ATP/ATO系统及轨道电路的特性密切相关,如轨道电路的最大和最小长度、传输信息量的内容及大小、轨道电路分界点(或计轴点)的位置等在准移动闭塞系统中,ATP防护点在轨道区段的分界点,移动授权点相对防护点再后退一个安全保护区段,准移动闭塞列车追踪原理见图
8.1-1图
8.1-1准移动闭塞列车追踪原理图2)典型的准移动闭塞系统介绍准移动闭塞信号系统在上世纪九十年代开始大量采用,如我国广州地铁
一、二号线采用的德国SIEMENS公司FTGS轨道电路及LZB-700M列控系统,上海地铁二号线采用的美国USS公司AF-904轨道电路及MicrolokII列控系统,上海明珠3号线及我国香港地区机场快线使用的的法国ALSTOM公司DTC921轨道电路及SACEM(ATP/ATO)列车控制系统下面介绍几家典型的准移动闭塞ATC系统构成方案及其主要功能特点
(1)西门子(SIEMENS)公司的准移动闭塞系统
①系统构成a.ATP/ATO子系统采用LZB700M系统联锁计算机采用故障安全的三取二SIMIS-3216设备,区域控制计算机采用二取二安全型冗余结构轨道电路采用数字报文无绝缘轨道电路(FTGS);邻接轨道电路采用S棒,无死区间,无断轨检查;无岔有岔区段均可采用ATP/ATO轨旁设备采用SIMIS-3216故障安全计算机,三取二安全型冗余结构相邻车站ATP/ATO设备之间以及与ATS系统均采用欧洲标准的PROFIBUS传输系统,并采用冗余结构每列车可配备二套车载ATP/ATO单元,每个单元含二取二ATP、ATO各一套,采用LZB700M车载设备b.ATS子系统采用VICOSOC501系统,以太网构成系统网络人机接口(MMI)采用SUN工作站,每个工作站配备两个监视器按双机热备方式配置通信服务器(COM)、管理服务器(ADM)、处理耦合单元(PCU)等中央设备
②主要功能特点联锁主机和ATP/ATO线路计算机均采用三取二故障冗余安全计算机,具有很高的安全性和可靠性利用数字轨道电路向列车连续传输报文数据,车载设备计算在当前位置允许的速度和制动力在ATO方式下,列车在车站及折返线制动采用“一次制动”方式,可有效提高折返能力,缩短区间追踪间隔灵活的中央、车站自动控制方式中央控制状态下可实现自动进路模式和自动追踪模式;车站控制状态下可实现ATS中央自动,ATS后备模式自动,联锁自动西门子公司的准移动闭塞ATC系统结构框图见附图02300-C-XH-00-003
(2)阿尔斯通(ALSTOM)公司的准移动闭塞系统
①系统构成a.ATP/ATO子系统采用SACEM系统,其中轨旁ATP计算机采用三取二配置,车载ATP设备采用前后互为热备冗余的二取二配置联锁设备采用内置热备份VPI2微机联锁系统,它与信号机、转辙机的驱动、表示采用继电器接口采用DTC921数字式无绝缘轨道电路,邻接轨道电路采用“S”棒;无断轨检查,无死区段轨旁信标包括动态初始化信标(MTIB)、重定位信标(RB)、静态初始化信标(STIB)、精确停车预告信标(PSBa)、精确停车对位信标(PSBd)各设备集中站的联锁设备通过VPI2安全通信链路进行联锁数据交换,SACEM之间通过专用光纤进行数据交换b.ATS子系统配置调度员工作站、培训工作站、维护工作站、时刻表工作站、中央服务器、现地服务器采用LAN/2WAN2X10/100LAN、2XWAN和LAN/16WAN路由器(2X10/100LAN、4X4X21WAN)和10/100MLAN网桥
②主要功能特点采用分散式结构,即把安全和非安全功能分开,关键功能进行部分和全部分散化,以提高可用性车载ATP设备前后两套单元互为冗余,以提高可靠性在同一个SECTION区域,列车接收相同报文,报文信息包括本SECTION和运行前方两个SECTION的动、静态信息,可降低车载设备对轨道分路时间要求列车定位与轨道电路无关,列车通过地面信标定位,从而提高定位精度在每个SECTION边界处,安装MTIB信标,对列车轮径自动补偿,提高了补偿精度阿尔斯通公司的准移动闭塞ATC系统结构框图见附图02300-C-XH-00-004
(3)USS公司的准移动闭塞系统
①系统构成a.ATP/ATO子系统用于轨旁联锁逻辑单元和速度数据逻辑控制单元采用68322安全处理器的MicrolokII系统,具有冗余结构正线采用AF-904音频数字无绝缘轨道电路,邻接轨道电路采用500MCM“S”棒,有连续的断轨检查,无死区段,用于列车检测和报文传输;道岔区段使用50Hz单轨条轨道电路,仅执行列车检测车载设备每列车配有二套ATC设备,采用USSIMicrocab机车信号系统,每套ATC设备的ATP单元为冗余配置TWC环线用于车-地间双向信息交换和列车定位MicrolokII系统间通过专用的光纤通道进行故障安全数据的交换b.ATS子系统中央配置相应服务器和工作站,并采用冗余结构通讯系统采用分布式、网络式体系结构,中央各设备通过冗余以太局域网进行数据通信
②主要功能特点MicrolokII是基于安全微处理器的计算机系统,采用软件分析和诊断功能的特殊安全结构,具有很高的安全性AF-904轨道电路采用“空间耦合”技术将信息耦合至钢轨,提高了可靠性轨道电路的室内设备具有相同的硬件结构,通过软件调节载频和设置限速,简化了系统的操作、维护以及对备品的要求联锁区内的轨道电路和MicrolokII的输入端以并行方式直接连接,提供轨道占用指示,为系统提供了快速轨道电路分路检测功能车载ATC设备具有全面的内部诊断功能,重要故障将通过TWC传给中央具有越界保护功能,在列车非法进入联锁区时,系统将该区域内的所有轨道电路速度指令设为零速USS公司的准移动闭塞ATC系统结构框图见附图02300-C-XH-00-
0058.
1.2移动闭塞信号系统方案1)移动闭塞的基本原理及特点
(1)移动闭塞的基本原理20世纪80年代以后,在通信技术快速发展前提下,ALCATEL、SIEMENS、ALSTOM等公司相继推出了“基于通信的列车控制(CBTC)”移动闭塞信号系统它不依靠轨道电路,而是采用基于通信技术的感应环线、漏缆、裂缝波导管以及无线电台等方式实现车-地间双向数据传输和列车位置检测,它通过提高列车定位精度和移动授权更新率来提供更大的通过能力并减小列车的间隔距离列车追踪运行的最小安全间隔仅为一个安全保护距离,列车最小正常追踪运行间隔为在当前速度下使用常用制动直至停车的制动距离加安全保护距离,并由前后列车的动态关系确定移动闭塞ATP地面设备周期性地接受其控制范围内所有列车传来的列车识别号、位置、方向和速度信息,并根据接收到的列车信息,确定各列车的移动授权点,向其控制范围内的每列列车周期地传送移动授权点(或ATP防护点)的信息移动授权点由前行列车的位置来确定,移动授权点将随着前行列车的移动而逐渐前移ATP车载设备根据接收到的移动授权(或ATP防护点)信息以及列车速度、线路参数、司机反应时间等,计算出列车的紧急制动触发曲线和紧急制动曲线,以确保列车不超越现有的移动授权点因此在移动闭塞系统中,ATP防护点不是在轨道区段的分界点,而是在前行列车车尾后方(含定位误差),移动授权点相对防护点再后退一个安全保护区段,它随着列车的移动而移动移动闭塞列车追踪原理见图
8.1-2图
8.1-2移动闭塞列车追踪原理图
(2)移动闭塞的列车定位CBTC的列车定位系统包括地面定位设备和相应的车载定位设备两部分车载设备主要包括车载ATP计算机、车地通信设备、测速电机(OPG)、测速雷达等,地面设备包括安装于地面的无线设备或交叉感应环线或应答器等,通过车载定位设备和地面定位设备并结合车载线路数据库的方式来建立列车位置信息车载设备根据从测速电机传来的速度和方向信息确定列车在线路的位置,当经过地面应答器(或感应环交叉点)时,地面设备将传送列车位置校正信息(应答器报文或感应环线交叉点相位的变化信息)车载ATP计算机根据这些信息,并与车载线路数据库相结合,计算出列车在线路上的位置报告并通过车-地通信设备通知地面ATP设备列车的定位精度由测速系统的测速精度、安装的应答器数量和精度(或感应环线交叉点数量和安装精度)等几方面确定2)典型的移动闭塞系统介绍到目前为止,已有新加坡东北线(裂缝波导管)、美国拉斯维加斯单轨线(基于无线通信)、旧金山BART的AATC系统(
2.4G无线)、纽约地铁卡拉西线、加拿大温哥华天车线(感应环线)、香港迪士尼线(基于无线通信)、武汉轻轨(感应环线)等多条采用CBTC列车自动控制系统的地铁线路开通运营广州地铁三号线(感应环线)、广州地铁
四、五号线和上海地铁
6、
8、9号线及北京机场线(基于无线通信)的CBTC系统目前均处于工程实施阶段目前,已开通或正在实施的基于“通信”的移动闭塞ATC系统主要供应商如表
8.1-1所示移动闭塞ATC系统供应商一览表表
8.1-1基于“通信”的移动闭塞供货商车地通信方式阿尔卡特公司(ALCATEL)感应环/
2.4(或
5.8)GHZ扩频电台阿尔斯通公司(ALSTOM)波导/漏缆/
2.4(或
5.8)GHZ扩频电台西门子公司(SIEMENS)感应环/
2.4(或
5.8)GHZ扩频电台美国联合道岔和信号公司(USS)漏缆/
2.4(或
5.8)GHZ扩频电台庞巴迪公司漏缆/
2.4(或
5.8)GHZ扩频电台目前推出基于“通信”的移动闭塞ATC系统供应商较多,虽然系统完成的功能及基本原理大致相同,但各生产厂家在系统构成上还存在较大差异下面介绍几家典型的移动闭塞ATC系统构成方案及其主要功能特点
(1)阿尔卡特(ALCATEL)公司的移动闭塞系统
①感应环线通信方式A.系统构成阿尔卡特公司的SelTrac移动闭塞系统系统设备呈中央集中式结构,从结构上可分为中央控制子系统、轨旁子系统、车载子系统和数据通信子系统a)数据通信子系统感应环数据通信系统为SelTrac移动闭塞系统提供了列车到轨旁的通信车载计算机(VOBC)和车辆控制中心(VCC)可以通过感应环线来传输各种安全性和非安全性信息感应环线与车载设备(VOBC)之间的通信通过安装在车体底部的车载天线完成车上传来的信息将被轨旁馈电设备(FID)所拾取,并被直接传送到VCC数据传输(DT)机架的相应设备上b)车载子系统每列车配置两套可靠的VOBC车载设备,VOBC设备提供ATC系统和车辆子系统之间的接口在列车运行期间,一套VOBC处于主动控制状态,而另一套处于热备状态热备状态的VOBC继续监视列车的行动,并随时准备在需要的时候接管列车的控制权在主控车载设备故障时,列车将把所有的控制权转换到原来备用的VOBC,列车继续运行c)轨旁子系统轨旁子系统包括设置在沿线车站设备室的车站控制器(STC)、安装在沿线轨道特定位置的计轴设备车站控制器(STC)内置一个被称为INTERSIG的安全型处理计算机在设备集中站,STC还配有一个计轴评估器(ACE)单元,它和室外计轴传感器相连,构成计轴轨道区段INTERSIG固态联锁控制器是STC内部的主要单元,由它提供驱动和监视道岔、信号机的功能INTERSIG与VCC通过双套设置的共线调制解调器进行连接STC是车站到ATC系统的接口点STC在站内与站台紧急停车设备、轨旁信号机、计轴设备(设备集中站)、站台屏蔽门等设备接口每个车站控制器都可通过本地控制ATS工作站来访问,允许本地调度员在ATC中央系统失效情况下,直接向STC子系统发出命令d)中央子系统控制中心设置系统管理中心(SMC)和车辆控制中心(VCC)SMC执行的是列车控制系统中自动列车监控的功能中央主要设备包括双网络交换机(SWITCH)构成的中央双LAN总线局域网,接点上设置2套运行图调整服务器(SRS)、网络管理服务器、数据日志服务器、主任调度工作站、调度员工作站、大屏服务器、维修管理工作站、通信服务器、存档管理工作站、运行图编辑工作站及其它外围设备(如SMCI/O机柜、打印设备)等另外,在正线各车站、车辆段派班室、运转室、维修中心、试车线设置SMC远程工作站SMC负责和VCC、乘客导乘信息系统、无线系统、主时钟系统及综合监控系统进行数据通信车辆控制中心(VCC)主要负责系统的安全运行,特别是对列车运行和道岔转动的安全负责VCC追踪并控制全部列车的运行,是ATC系统的中央控制和运行计算机;同时还完成中央ATP、ATO和联锁功能在SMC系统要求时,VCC将发出列车分隔、速度命令、进路以及道岔控制命令,对车载设备(VOBC)和轨旁设备(车站控制器STC)进行控制VCC主要设备包括中央计算机、VCC输入/输出机架、VCC数据传输机架以及中央调度员终端B.功能特点实现灵活多变的运行,支持各种折返模式运行及线路故障情况下的穿梭往返运行采用中央集中式联锁和ATP/ATO高度集成方式,设备构成简单,可靠性高中央SMC采用双局域网结构,可靠性高当中央SMC故障时,VCC可独立承担其控制范围的基本列车运行采用环线作为车-地双向通信的媒介,减少了牵引回流的谐波干扰列车检测采用25m交叉环线及车载测速传感器实现,列车检测精度高,系统最小分辨率可达到
6.25m车站停车除环线交叉点外,使用接近传感器进一步加强,可达到±
0.25m的停车精度要求阿尔卡特公司环线通信方式移动闭塞ATC系统结构框图见附图02300-C-XH-00-006
②无线通信方式A.系统构成与感应环线系统不同,阿尔卡特无线移动闭塞系统把轨旁ATP/联锁设备(轨旁区域控制器(TrZC))分散设置于沿线的设备集中站,每个TrZC可监视和控制附近的无岔车站列车定位采用车载测速传感器、加速计、接近传感器和地面应答器来完成常用制动和紧急制动曲线的计算均由车载控制器完成a)数据通信子系统(DCS)DCS主要负责在一个列车控制子系统和另一个列车控制子系统之间发送和接受IP报文,其中大多数列车控制子系统是移动的数据通信子系统(DCS)使用
2.4GHz跳频扩频技术(FHSS),系统由100Mbps或1Gbps光纤骨干网(采用IEEE
802.3以太网标准)和轨旁无线局域网(采用IEEE
802.11标准,包括轨旁读取点(AP)、
2.4GHz天线)等构成,骨干网采用双向自愈的环形拓扑结构DCS通过设于轨旁的方向性天线和设于列车上的无线天线把车载设备和轨旁设备联系起来轨旁无线局域网天线通过轨旁读取点(AP)与骨干网连接轨旁读取点(AP)的配置是在每列车的车头、车尾处分别配置
2.4GHz的全向无线天线以及相应的发送/接收设备,并与车载子系统连接;在轨旁每间隔约200m~300m设置一对
2.4GHz轨旁定向无线天线,并与轨旁AP连接,轨旁AP通过多模光纤与光纤骨干网交换机连接网络交换机位于沿线选定的车站,并用单模光纤连接,构成轨旁环形光纤骨干网络,无线系统典型轨旁布置示意图见图
8.1-3图
8.1-3ALCATEL无线系统典型轨旁布置示意图列车控制子系统ATS、DSU、TrVOBC和TrZC彼此之间使用用户数据报协议(UDP)直接通信列车控制子系统和DCS之间的直接接口使用IEEE
802.3的信息格式DCS使用无线连接方式在列车和轨旁设备之间传递信息b)车载子系统车载设备包括一套车载控制器TrVOBC(3取2配置)、应答器天线、无线设备、测速电机、加速计、接近传感器、司机显示操作单元(TOD)等车载设备主要接收来自轨旁TrZC的允许移动授权信息,发送列车位置、列车ID给TrZCc)轨旁子系统轨旁及地面设备包括区域控制器TrZC(3取2配置,每个设备集中站设置)、本地ATS工作站、数据记录器、应答器、地面接近传感器、接口继电器架、转辙机、信号机、发车指示器、电缆分线盘等为了提高系统的可用性,拟增加计轴设备作为次要列车检测系统,以实现在中央设备、DCS系统故障时,维持较低水平的运营d)中央子系统中央子系统主要配置中央ATS、中央数据库存储单元(DSU)、中央DCS设备(如网络服务器等)、培训/仿真设备,以及与其它系统的接口设备DSU是一个安全型设备,它包含了其它列车控制子系统使用的所有数据库和配置文件TrZC和TrVOBC使用一个安全的通信协议定期从DSU下载线路数据库B.功能特点在设备集中站设置的区域控制器与联锁集成,承担轨旁ATP/ATO功能,一旦ZC出现故障,影响仅在其控制区域范围之内TrZC根据从ATS收到的进路请求,控制道岔、信号机,并执行联锁功能TrZC根据其辖区内轨道上障碍物(包括列车、关闭区域、失去位置表示的道岔,以及任何外部产生的因素如紧急停车按钮、站台屏蔽门等)的位置,向辖区内的所有列车提供移动授权TrZC还负责对相邻TrZC的移动授权请求作出响应,完成列车从一个区域到另一个区域的交接列车移动授权极限(LMA)由区域控制器传递给车载控制器,车载控制器根据线路参数、障碍物属性、车辆属性、当前的车辆状态等参数计算安全距离并确定停车点系统对于非装备列车具有人工进路预留MRR功能数据通信子系统采用开放的国际标准,对列车控制子系统是透明的,可为信号系统的互联互通提供技术支持无线的通信方式具有高带宽、灵活覆盖、易于扩展等特点阿尔卡特公司无线通信方式移动闭塞ATC系统结构框图附图02300-C-XH-00-007
(2)西门子(SIEMENS)公司的移动闭塞系统
①系统构成西门子公司的感应环线通信方式和无线通信方式的移动闭塞系统结构方案基本相同,二者均用SICAS/TRAINGUARDMT/VICOS/DCS这四个子系统构成整个METROMT系统,主要区别在于数据通信子系统(DCS),分别采用环线(LOOP)和无线(RADIO)A.数据通信子系统a)感应环线通信子系统感应环线通信子系统通过位于两钢轨间的电缆导线来进行车载设备和轨旁设备的双向通信和数据交换一个环线区段的最小长度是40米,最大长度350米,环线之间相互分离,仅在区域边界处相互邻接为了解决与钢轨及相邻环线的退耦,电缆大约每隔25米到100米进行交叉,车载设备在经过每个交叉时检测到信号相位的变化,以此进行列车的定位计算感应环线车-地通信子系统包括室内轨旁环线控制单元(LCU)、车载天线和通信单元、室外轨旁接线盒与感应环线电缆三部分,其轨旁布置示意如图
8.1-4所示图
8.1-4感应环线通信子系统轨旁布置示意图b)无线通信子系统西门子无线通信子系统使用
2.4GHz直接序列扩频技术(DSSS),与ALCATEL无线方案类似,系统由一个单模光纤主干以太网(
802.3标准)和无线局域网(
802.11标准)构成WLAN有一套相应的热备冗余的网络设备,比如交换机、路由器和保护系统无线网络采用双网热备结构(A、B网结构),当A网故障时,B网能保证系统正常运行轨旁网络采用双网总线型以太网交换机连接,每个节点允许用户10/100M的连接具体配置是在每列车的车头、车尾处分别配置1个
2.4GHz的天线(每列车2个)以及相应的发送/接收设备,并与车载子系统连接;在轨旁每间隔约300M设置一对
2.4GHz轨旁方向性无线天线,并用同轴电缆(距离应小于25m)与轨旁无线设备WRE连接轨旁WRE通过多模光纤与蜂窝控制器(网络交换机)连接,蜂窝控制器与轨旁TRAINGURDMT相连SIEMENS无线系统典型连接示意图见图
8.1-5图
8.1-5SIEMENS无线系统典型连接示意图B.TRAINGUARDMT子系统TRAINGUARDMT是信号系统中提供列车自动防护(ATP)和列车自动运行(ATO)功能的子系统在连续通信正常时,它能提供移动闭塞的ATP功能;在连续式通信故障时,它能提供点式ATP防护TRAINGUARDMT轨旁设备包括以下组件a)轨旁安全计算机单元TSCU_VTRAINGUARDMT的轨旁安全计算机单元是执行ATP功能的室内设备该计算机与中央ATS系统VICOSOC501和本地ATS系统VICOSOC101,以及SICAS联锁系统交换数据b)轨旁非安全计算机单元TSCU_NTRAINGUARDMT的轨旁非安全计算机单元是执行通信功能的室内设备根据不同的通信方式,该计算机单元提供通信设备所需要的接口c)应答器固定数据应答器,用于列车定位;可变数据应答器,用于点式通信传送可变的列控信息d)车载计算机单元TRAINGUARDMT的车载安全计算机单元(TBCU_V)执行车载的ATP功能,车载非安全计算机单元(TBCU_N)执行车载的ATO和通信功能TBCU_V计算机与TBCU_N、列车控制、驾驶室中司机的HMI(显示)、测速雷达、测速电机(OPG)、以及应答器天线相连接,并通过TBCU_N与环线或无线通信设备、PIS相连接车载ATP/ATO设备采用热备冗余结构C.计算机联锁子系统SICAS®系统按故障-安全、高可靠性的SIMIS®原则进行设计,其基本部件包括工作站、联锁计算机(2乘2取2)、联锁执行计算机(3取2)、电子接口模块和相关的现场元件,如转辙机、信号机、轨道空闲检测设备等联锁计算机执行常规的联锁功能,通过SICASECC电子接口模块直接控制和监督室外设备,完成轨道空闲检测、进路控制、道岔控制和信号机控制功能联锁主机和ATP/ATO计算机均采用二乘二取二安全计算机结构,当连续式通信故障时,系统支持点式通信下的固定闭塞ATP/ATO功能;当点式通信故障时,系统仍支持联锁进路下的固定闭塞功能D.ATS子系统ATS设备由中央级的VICOSOC501系统和车站级VICOSOC101构成设于控制中心的VICOSOC501实现集中的运行控制,采用基于标准的硬件和系统体系结构,各个部件之间通过双100MB以太局域网连接VICOSOC501的设备包括通讯服务器COM、管理服务器ADM、行调工作站、在线/离线时刻表编辑工作站、背投接口计算机、中央前置处理器C-FEP、本地前置处理器L-FEP、车辆段工作站、服务与诊断SD工作站等构成,完成列车自动监督(ATS),自动排进路(ARS)、列车自动调整(ATR)功能、列车跟踪管理(TMT)功能、时刻表功能、控制中心HMI功能和报告、报警与文档功能设于车站的VICOSOC101系统提供中央ATS故障时的后备控制功能,在车站与中央ATS之间通信中断的情况下,列车将在本地工作站LOW/C-LOW和列车排路计算机TRC的操作下继续运行
②功能特点联锁计算机和ATP/ATO线路计算机均采用三取二故障冗余安全计算机,具有很高的安全性和可靠性灵活的中央、车站自动控制方式中央控制状态下可实现自动进路模式和自动追踪模式;车站控制状态下可实现ATS中央自动、ATS后备模式自动和联锁自动系统按功能模块进行设计,便于系统功能扩展及线路、站场的修改系统可实现装备和未装备ATP/ATO的列车在同一线路混合运行系统具备可升级性和适度的降级运行模式无线通信方式的特点同阿尔卡特的无线方式西门子公司无线移动闭塞ATC系统结构框图见附图02300-C-XH-00-008,环线通信方式结构类似,仅车地通信媒介不同
(3)阿尔斯通(ALSTOM)公司的移动闭塞系统阿尔斯通公司的URBALISTM移动闭塞系统系统是以IAGO波导或漏缆或自由空间波作为车-地双向信息连续传输媒介的列车控制系统泄漏波导是中空的铝质矩形电导体,壁厚
0.2cm,高5cm,宽10cm沿其顶面每隔6cm开有窄缝,可使载频范围内的微波沿波导均匀辐射距离波导上方约30cm处的接收器可以接收信号波导的外层由粘性薄膜包裹并由玻璃纤维加固的聚酯层覆盖,具有良好的防水性及抗损强度微波(
2.4-
2.4835GHz)波导系统具有较宽的带宽(
83.5MHz),数据传输速率为1Mbps,IAGO波导传输媒介不仅可以用于车-地双向ATP/ATO数据的连续传输及列车定位,还可以传输音频及视频信号该系统在新加坡东北线地铁成功开通运营基于自由空间波的无线通信方式采用开放的国际标准,其骨干网使用SDH和IP交换/路由结构
①系统构成该系统设备呈局部集中式结构系统设备主要设置于控制中心、主信号站、次信号站、站台、轨旁、测试轨及列车上A.控制中心设备a)URBALISTM300中央ATS设备(C-ATS)等b)URBALISTMSolution中央ATS设备(C-ATS),中央联锁设备CLC,中央ATP/ATO(ATC)设备等B.主信号站设备a)URBALISTM300一套本地ATS设备(L-ATS),一套ATP/ATO轨旁设备(ATC),一套IXL联锁设备(VPI2),一套列车后备检查设备(轨道电路或计轴),一套WBS(WIN传输基站)设备,接口设备等b)URBALISTMSolution一套本地ATS设备(L-ATS),一套ZLC联锁设备(2*VPI),一套列车后备检查设备(轨道电路或计轴),车-地无线通信室内设备,接口设备等C.次信号站设备a)URBALISTM300一套列车后备检查设备(轨道电路或计轴),一套WBS(WIN传输基站)设备等b)URBALISTMSolution一套列车后备检查设备(轨道电路或计轴),车-地无线通信室内设备等D.站台设备紧急停车按钮、发车指示器等E.轨旁设备包括各种ATP/ATO信标、轨道电路或计轴、信号机、转辙机、泄漏波导或漏缆或无线AP和天线F.车载设备包括ATP/ATO计算机单元及机架,车-地连续通信的车载天线(对泄漏波导或漏缆或无线AP来说各不相同),编码里程仪,信标天线、驾驶室司机HMI等
②功能特点采用微波波导或漏缆或自由空间波作为车-地双向通信的媒介,减少了牵引回流的谐波干扰,可靠性高采用波导方式传输数据,不但实现双向控制信息传输,而且能传输车载设备状态信息、图象音频信号等URBALISTMSolution可通过集中的CBI和集中的ATP/ATO管理整条线路它是一个基于信号应用和传输完全分离的系统阿尔斯通公司移动闭塞ATC系统结构框图(波导方式)见附图02300-C-XH-00-0093)移动闭塞的车-地通信方式
(1)车-地通信方式的分类基于“通信”的移动闭塞列控系统车-地通信的主要方式有感应环线、裂缝波导、无线电台、漏缆等方式,其中裂缝波导、漏缆、无线电台采用的频率一般选用在
2.4GHz或
5.8GHz,信息传输量大,故又统称为无线通信式
①感应环线方式a、采用感应环线方式传输信息,环线安装于轨道道床上b、选用36KHz和56KHz的频率,车载天线与地面环线之间采用电磁感应的方式传输信息,地面环线与车载天线之间有距离要求c、列车定位采用25m交叉一次的环线交叉点和车载定位设备d、感应环线方式带宽相对较窄,传输数据量较少,但能满足列车实时控制及数据双向传输的要求e、每段环线最大覆盖线路
3.2Km1套车辆控制中心(VCC)最大容量32个通道,大约可控制
25.6Km的双线区段f、感应环方式传输速率低,传输衰耗小,环线结构简单,工程投资省g、轨旁设备少,但环线敷设较多,维修工作量大h、感应环需保证25m一交叉,敷设及安装精度要求较高i、已在世界各国多条地铁中应用,具有较丰富的城市轨道交通工程运用经验
②漏泄电缆方式a、采用漏泄电缆方式传输信息,漏泄电缆安装于道旁或顶部b、可选用200MHz~
2.4GHz的任意频段,沿线贯通敷设,场强覆盖效果均匀c、列车定位采用地面应答器和车载测速设备确定列车位置d、漏泄电缆系统可提供较宽的带宽,不仅可传输列控数据,还可传输音频和视频信号e、每个轨旁控制单元采用2芯单模光纤和2芯电源电缆与室内主控制单元相连接,每个轨旁控制单元在隧道内一般可控制300米的漏泄电缆f、漏缆方式传输速率高,传输衰耗较小,但漏缆价格较贵,工程投资较大g、轨旁设备较多,漏缆敷设较多,维修工作量大h、需满足漏缆敷设的安装要求i、系统在不断的开发、完善、定型中
③裂缝波导方式a、采用裂缝波导方式传输信息b、选用
2.4GHz频段,波导管沿线贯通敷设c、列车检测采用波导裂缝、地面应答器及车载测速设备等确定列车位置d、微波波导系统具有较宽的带宽,不仅可传输列控数据,还可传输音频和视频信号传输衰耗小,但波导价格贵,工程投资相对大e、每套车站ATP/ATO设备(SACEM)可控制4个Win基站,每个Win基站可控制4段800米的通信单元f、波导传输方式衰耗小,且衰耗均匀,无反射波、邻频干扰、传输死区等情况g、轨旁多采用无源、可靠、简单设备且车载、地面设备的工作状况可被通过的列车采集并传至控制中心集中监控,维修方便h、但设备构成相对复杂,维护工作量大i、轨旁Win与波导、车载WMS与天线之间的距离都有严格的要求,安装精度要求高j、系统在不断的开发、完善、定型中,有一定的使用经验
④ 无线电台方式a、采用无线天线技术传输信息b、选用
2.4GHz频段技术,符合IEEE
802.11协议的规定,隧道内约250米设置一个AP,高架及地面线约450米设置一个APc、列车检测采用地面应答器及车载测速设备等确定列车位置d、采用FHSS技术,抗干扰能力强,但带宽较低;采用DSSS技术,抗干扰能力较弱,但带宽高,可传送音频和视频信息e、每个车站无线交换机可连接24个AP点,每个AP点采用2芯单模(或多模)光纤和2芯电缆与室内设备连接,根据无线AP点的数量可配置多个交换机f、无线传输方式为空气自然传播,衰耗相对较大,通常采用扩频技术、跳频技术、正交频分复用技术来防止干扰g、轨旁设备安装简单,并高度通用模块化,维修工作量小h、无线设备若采用商业现货,工程投资相对较少,长期运营费用低,容易解决备品备件问题i、目前已用于国外的轻轨、机场专线所等客流量不大的客运系统,而对于大运量的城市轨道交通工程大多正在改造或建设中,运营经验相对不足
(2)移动闭塞两类车-地通信方式的比较从感应环线式和无线通信式两类移动闭塞的车-地通信方式的安装、使用和维护情况来看,感应环线式系统要求在轨道中间安装大量的感应环线,这些环线受到人为破坏的可能性较大,维护费用较高;且设备的维修可能影响列车的运行,当轨道维修或更换后需检查环线是否损坏或在规定的感应范围内,这将延长人员在线路上的维护时间,对运营造成一定的干扰,尤其在既有线改造工程中施工较为困难采用漏缆和波导作为传输媒介也存在类似问题但采用无线扩频电台作为传输媒介,轨旁仅在隧道顶部或侧壁安装无线天线、设备箱盒等,轨旁设备相对较少,安装位置不易遭到人为破坏,维护成本相对较低,且轨旁设备采用热备冗余结构,可靠性高感应环线式移动闭塞有很成熟的运用经验,但其系统开发较早,采用的网络和数据传输技术是上世纪80~90年代水平,其通信的冗余性、技术标准的通用性及可维护性等方面逊于无线通信方式无线通信式移动闭塞系统经过近些年的研究、开发与应用,其产品已开始进入实用阶段4)无线通信移动闭塞系统
(1)现阶段的工程运用情况目前国内外城市轨道交通工程已选用的无线通信移动闭塞系统见表
8.1-2无线通信移动闭塞ATC系统一览表表
8.1-2无线移动闭塞供货商车地通信传输媒介的典型运用采用标准及调制技术工程运用项目阿尔卡特公司无线天线IEEE
802.11a标准跳频扩频技术FHSS美国拉斯维加斯单轨、香港迪斯尼线、上海地铁6/8/9号线、北京地铁4号线阿尔斯通公司波导管IEEE
802.11b标准/直接序列扩频IEEE
802.11a,g标准/正交频分复用OFDM新加坡东北线、瑞士洛桑地铁2号线、北京地铁2号线西门子公司无线天线IEEE
802.11b标准直接序列扩频DSSS巴塞罗那地铁9号线、广州4/5号线、北京10号线庞巴迪公司漏缆IEEE
802.11b标准直接序列扩频DSSS旧金山机场线、台北内湖-木岔线日立公司无线天线IEEE
802.11b标准直接序列扩频DSSS日本仙石线USS公司无线天线IEEE
802.11g标准正交频分复用OFDM待考察
(2)系统的主要特点●车-地大容量实时双向通信,可实现对列车运行的实时调整、对车载设备的实时监督;●数据通信系统全程冗余,一个通信设备甚至一个通信通道故障并不影响系统正常运行;●线路延伸时系统扩展方便,影响面小;●数据通信系统采用公开、透明的协议,有利于为实现互联互通预留条件;●无线通信系统符合IEEE
802.11标准,便于将来的备品、备件采购以及降低系统成本,提高国产化率;●无线通信系统具有可扩展性和升级能力,不需改变既有硬件结构就可满足线路未来的延伸和轨道区段的增加,在以后的传输技术或标准升级时也可不改变系统硬件结构;●无线电台系统车载和地面硬件设备采用全冗余配置,无线天线覆盖采用重叠覆盖技术提供灵活、高性能、高可靠和充沛的无线通信系统;●在只对系统硬件进行少量改动的基础上,就可以容易地将原始频率
2.4GHzISM频段改到其它频率上
(3)系统运用的可行性分析从安全上分析,无线移动闭塞系统车-地信息传输的安全是由ATP设备保证的,它通过CRC、各种加密等安全防护措施后,能够满足地铁运营的安全性要求对于系统的可靠性和可用性,目前典型几家供货商推荐的无线移动闭塞系统车-地信息传输的信息量大约为40kbit,远小于无线系统的传输带宽;ATP系统在未接收到有效报文3~5秒后才产生紧急制动(无线车地通信信息的更新率小于500ms),也即无线通信系统的信息传输能力对ATP系统车-地信息传输要求是有一定时间容裕的,在信息传输受到干扰情况下,有足够的时间允许进行多次的信息重传,因此正常情况下,运营的可靠性和可用性是能够保证的从现阶段而言,对于系统运用的可行性各城市轨道交通的用户更关心的是无线通信移动闭塞系统与其它无线用户的车地通信电磁兼容性问题无线通信技术在地铁信号系统中的运用应满足国家无线电管理委员会的相关规定和IEEE
802.11标准,在保证本系统不会干扰其它地铁系统正常运行的同时,提高系统自身的抗干扰能力无线通信移动闭塞信号系统的设计应考虑选择合适的无线传输技术(确定传输媒介、编码技术和信道容量),支持列车的高速运行如果采用电台方式的传输媒介,则应使用频率、天线和时间的多样性技术以改善漫游时间、提高信噪比、减小误码率,提高干扰造成故障时系统自动重发信息的能力,防止电磁波多路径干扰和交叠频道干扰,并采用完善的防止恶意侵入措施从目前各系统商的产品特点和技术水平来看,无线车地通信的电磁兼容性可有以下一些解决方案
①为避免无线自由空间波传输的交叉干扰,信号选用无线电台以外的其它无线车地通信媒介
②信号系统和其它无线系统(如PIS系统)采用同一家WLAN供货商
③分开各无线系统用户的使用频段
④各无线系统用户采用同频段(如ISM频段)时,可采取以下三项措施以尽量减少相互间的干扰●选择不同天线极化方向;●规划无线频段;●协调AP点位置关于系统的运用成熟情况,正如前述,无线通信移动闭塞系统已从产品研发、试验阶段进入到工程实际运用阶段,但现阶段其运用经验尚不十分成熟,有待在大量的运营中不断定型、完善
8.
1.3信号系统方案分析结合上述对典型准移动闭塞与移动闭塞的信号系统构成及功能特点分析,下面分别从主要技术特点、系统能力、工程应用、工程造价、国产化情况等方面对二者加以比较,见表
8.1-3准移动闭塞、移动闭塞制式比选表表
8.1-3项目准移动闭塞ATC系统移动闭塞ATC系统感应环线方式无线通信方式车-地通信设备报文式音频轨道电路感应环线无线电台、漏缆、波导管车地信息传输连续、单向、速率低、信息量少、连续、双向、较高、较大连续、双向、高、大定位精度较差高高列控模式速度-距离模式曲线速度-距离模式曲线速度-距离模式曲线速度曲线连续式连续式连续式速度控制跳跃性跟随实时跟随实时跟随行车间隔约120秒约100秒约100秒系统结构复杂较简单较简单技术标准专用标准专用标准通用标准环境干扰大小较小互连互通差(不同供应商)差(不同供应商)较好(不同供应商)技术性一般较先进先进成熟性成熟成熟欠成熟可维护性差较好好国产化相当相当相当工程造价相当相当相当1)技术特点准移动闭塞ATC系统代表上世纪90年代信号系统的技术水平,在国内外有较多的地铁线路采用,具有成熟的城市轨道交通运营经验它主要以轨道电路作为车-地通信的媒介,能实现连续的轨旁至车载设备的单向通信,但无法实现连续的车对地的信息传输,通信能力有限,因此轨旁和中央无法连续、实时地获得列车及车载设备的运行状况信息,也就无法实现对列车的连续监测和实时的列车运行调整另外,它以轨道区段作为列车占用/空闲的凭证,列车定位精度不高,需克服电化牵引回流干扰移动闭塞ATC系统不再依靠轨道电路、计轴设备来划分闭塞分区,而是根据列车的实际位置来确定前后车间的行车间隔采用基于“通信”技术(CBTC)的感应环线、漏缆、裂缝波导管以及无线电台等任一方式来实现车-地间双向数据传输和列车位置检测较高的列车定位分辨率,车地间连续、双向、高速、大容量的数据通信以及实时跟随的速度控制是它的主要技术特点通过准确定位,系统实时更新列车地图,经逻辑运算后及时更新列车的移动授权,并传送到相对应的在线列车,从而使列车最小正常追踪运行间隔为在当前速度下使用常用制动直至停车的制动距离加安全保护距离,并由前后列车的动态关系确定,从而提供更大的线路通过能力其中,基于无线通信技术的CBTC系统,有利于系统升级、扩容及互联互通;但需要应对外界各种无线干扰及侵入的挑战,目前开通运营的项目也相对较少,运营、管理经验相对不足2)功能方面准移动闭塞ATP系统采用“跳跃”性跟随连续速度-距离曲线的列控方式,最小追踪间隔一般可做到约90秒移动闭塞ATP系统采用“实时”跟随连续速度-距离曲线的列控方式,最小追踪间隔可做到约80~90秒,甚至更小二号线要求远期具备30对/小时的通过能力,有5个与其它轨道交通线路的换乘节点,对于线路上个别运营能力限制的关键点,如大客流的换乘节点站、出/入车场与交路折返共用的车站(铁路北客站、韦曲),均可能在高峰时期或进路冲突时造成停站时间的延长而打乱正常运行图,因车站停车超时将引起缩短区间走行时间的运营调整,因而要求信号系统在设计时留有更大的调整余量,并具有实时遥控调整列车速度曲线的功能,而移动闭塞能提供更短的追踪间隔和实时的运行调整功能移动闭塞ATC系统的列车定位和信息传输独立于轨道电路且可做到ATP速度曲线由车载设备计算,有利于适应不同性能列车及不同厂商信号系统情况下的混合运营3)运营维护方面准移动闭塞ATC系统的车-地信息传输基于轨道电路,轨旁设备多,维修工作量较大移动闭塞ATC系统如采用环线、波导作为车-地传输系统,同样轨旁设备较多,影响道床养护,信号专业的维护工作量也较大但如采用基于开放自由空间的无线通信传输系统,因轨旁设备简单,具有较少的硬件维护工作量和较短的维修时间,系统的维护成本相对较低从地铁对维修的快速、准确、少影响行车的发展趋势考虑,运营维修对远程维修信息量的传输要求越来越大,尤其是车载设备以及车辆本身的状态信息、故障信息的传输更是要求具有高实时性基于无线通信技术的CBTC系统在轨旁及车载设备之间提供双向、高速、大容量、实时的数据通信链路,可提供大维修信息量的传输条件随着技术的发展,准移动闭塞所占的市场份额已逐步被移动闭塞所取代,信号设备的专用性决定了系统商新开或保留备品备件生产线而产生费用,很可能导致准移动闭塞的备品备件价格的逐年增加4)建设投资方面就国内地铁工程已实施信号系统招标而言,一般的准移动闭塞的系统设备招标价在1000~1200万/公里左右而移动闭塞系统的系统设备招标价在广州地铁
3、
4、5号线约950万/公里,上海
6、
8、9号线约900~1000万/公里,北京地铁10号线约970万/公里从上述例举的几个城市地铁信号系统的招标情况来看,基于通信的移动闭塞信号系统经过多年的研究、开发与应用,产品日趋成熟,其系统结构简单、硬件设备数量少的优势逐渐显现,工程造价已与准移动闭塞相当,性能价格比更具竞争力随着移动闭塞信号系统在国内各大城市轨道交通的逐渐广泛使用,国产化率的逐渐提高,移动闭塞系统的建设成本将会进一步降低综上所述,二号线正线信号系统推荐采用移动闭塞制式的ATC系统关于感应环线式和无线通信式两种移动闭塞系统的车-地通信方式,根据前述的分析比较,无线通信式比感应环线式在传输功能、使用维护及技术发展水平等方面均具有较大的优越性,代表着移动闭塞系统的发展方向二号线具有分期建设、分段开通的工程特点,采用无线移动闭塞ATC系统利于最大程度地减少对已开通运营线路的运行干扰,系统相对更易于扩展和升级,也为最终实现轨道交通网络的联通联运、资源共享及产品市场化采购等提供了方便作为西安市规划建设的第一条地铁线路,二号线将指导西安市规划的其它城市轨道交通线的建设水平和发展方向,选择具有前瞻性的信号系统制式也具有重大的现实意义结合以上分析,本次设计推荐二号线采用基于无线通信方式的移动闭塞ATC系统虽然现阶段无线移动闭塞系统的工程运用经验尚不十分成熟,但待本工程建成时(2011年底)国内外已有更多的移动闭塞项目投入使用多年,届时无线移动闭塞系统已积累了较多的运营和使用经验故本工程在建设实施过程中将积极借鉴国内外无线移动闭塞项目的工程实施及运营使用经验,稳妥地推进信号系统项目的进展
8.2信号系统构成方案建议
8.
2.1系统构成总体方案根据西安地铁二号线的运营需求以及信号ATC系统中各子系统关系紧密的特点,信号系统应采用一个完整、可靠、高效的列车自动控制系统它由正线列车自动控制系统和车辆段计算机联锁设备组成具体构成如下1)所有正线区域和车辆段纳入联锁控制范围;全线正线区段(包括折返线、存车线)以及转换轨(含)起的出入段线纳入ATC控制范围,装备ATP/ATO设备2)控制中心配备高效率的行车指挥系统ATS系统3)ATC系统应具有完善的监测及远程诊断功能4)车辆段试车线装备与正线相同的ATP/ATO系统试车设备5)所有运营列车装备ATP/ATO车载设备6)配置信号培训系统、模拟及演示系统7)综合维修基地配置有关信号系统的检、维修设备及工器具二号线信号正线ATC系统推荐方案系统构成图见附图02300-C-XH-00-
0108.
2.2控制中心设备配置方案根据西安市快速轨道交通建设规划要求,二号线将与
一、三号线在“张家堡”共建控制中心ATS系统中央级的核心设备主要由通信服务器、系统管理服务器、标准配置的计算机工作站、时刻表编辑工作站及网络等设备构成由于中央ATS系统的软、硬件平台具有很强的实时数据处理能力及灵活性,且控制容量大,若对近期同步建设线路的信号系统采取捆绑招标,则可考虑多线共用一套ATS系统硬件平台集中监控近期线路运营,可减少设备数量,节省设备用房面积,降低维护工作量,而且还可实现线网内列车的综合调度,提高运营服务水平但共用一套ATS系统控制,要求西安地铁3条线的运营管理为一个统一的整体,同时ATS控制范围将随着工程进展而不断调整修改,增大了系统调试开通的难度和风险,对工期同步建设要求高因此,本次设计推荐二号线信号系统按一期工程配置中央级信号设备,并预留二期及远期线路向两端延伸工程的ATS容量及接口,以满足二号线全线运营、控制的独立性要求及分期建设的要求中央ATS系统主要配置调度工作站、运行图编辑工作站、ATS中央设备和网络设备、系统管理工作站、维护工作站、背投接口服务器、与其它系统接口的通讯服务器、培训/模拟工作站等,以及报告输出和系统运行状态信息打印设备主要设备应有冗余配置二号线中央ATS系统将根据控制中心工艺设计要求进行设计,设备分设于中央控制室、信号ATC设备室、运行图编辑室、模拟演示室以及打印室中1)为提高ATS系统的可靠性,ATS局域网采用10/100M双局域网冗余结构;通信骨干传输网采用热备冗余双通道结构;关键网络设备如管理、通信、数据等服务器采用热备冗余结构2)在中央控制室将设置三个行车调度工作站(1个行车调度工作站用于主任调度,2个行车调度工作站用于行车调度;以上工作站在硬件和软件上具有相同的结构,控制功能互为备用)、一个中央ATC控制工作站(视系统构成情况相应设置)、一个OCC运行模拟显示屏,以及两台彩色激光打印机、一台宽行针式打印机等工作站人-机界面对话窗口应包括以下几部分列车监控,联锁控制,时刻表编辑、管理,列车调度管理,系统监测,现场信号状态再现,职责和授权,报警等在相应的对话窗中可对对应的控制对象进行监控各调度工作站采用双液晶屏显示(一屏用于显示计划、实迹运行图比较,另一屏用于显示列车运行监控),远期随线路延伸将重新划分调度员工作站的控制范围OCC运营模拟显示屏用于显示全线列车位置、车次号、信号显示、道岔状态、进路情况,OCC运营模拟显示屏由综合监控系统配置3)信号ATC设备室将设置有关的ATS系统管理服务、通信服务、数据服务、系统接口、维护/管理工作站等设备4)在运行图/时刻表编辑室将设置编辑工作站及打印设备5)培训/演示室将设置培训/演示工作站及打印设备6)ATS系统在控制中心实现与综合监控、时钟、无线通信、通信传输等系统的接口7)控制中心至正线各车站和车辆段/停车场的ATS分机设备的传输通道采用10/100M热备冗余网络,通道原则上由通信专业提供10/100M以太网自适应接口ATS分机至各工作站采用光缆或电缆(视距离而定)的方式连接8)在控制中心信号电源室设置智能电源屏、UPS设备
8.
2.3正线车站及轨旁设备配置方案1)联锁设备集中站划分为了有效控制设备故障的影响范围,减少运营干扰,在联锁设备集中控制区的划分上应尽量与线路的车站配线、有岔车站的分布、作业性质及运营要求相协调在综合考虑工程分期建设、地面高架站线路范围,联络线、出/入段线、折返站特殊控制要求以及ATC系统联锁、ATP/ATO控制容量和控制范围等因素的基础上,本次设计拟设置联锁设备集中站的地点及控制范围见表
8.2-1联锁设备集中站及控制范围表
8.2-1站序联锁设备集中站联锁区控制范围道岔数备注1铁路北客站铁路北客站出入段线、铁路北客站、麻家什字站、城运村站、张家堡站10粗体为联锁站,其余为非联锁站4南康村站尤家庄站、南康村站、方新村站、龙首村站、北关站、北大街站810南稍门站钟楼站、南门站、南稍门站、草场坡站、小寨站816长延堡站八里村站、长延堡站、1019韦曲站三爻村站、凤栖路站、友谊街站、韦曲站6关于联锁设备集中站、非联锁设备集中站的设置和定义因不同信号系统的控制要求不同,在本次设计暂按以上设置,待系统设备招标时再作调整2)信号室内设备正线区段联锁设备集中站室内主要设有联锁设备、ATP/ATO室内设备、轨旁元件控制设备、列车检测设备、车站ATS分机、车地通信室内设备、电源设备、接口设备、电缆柜/架、防雷设备等其中联锁设备和ATP/ATO室内设备视系统构成也可在中央集成设置正线区段二级联锁站主要是考虑控制距离的要求,配置与室外信号设备有关的轨旁元件控制设备、列车检测设备、车站ATS分机、车地通信室内设备、电源设备、接口设备、电缆柜/架、防雷设备等其它非联锁站信号设备室将主要设置电缆柜/架、车站接口、电源设备、防雷设备视系统构成情况,在正线相应车站控制室设置ATS分机显示终端正线典型车站信号设备室布置示意图见附图02300-C-XH-00-014~163)车站及轨旁设备
(1)在全线所有车站控制室设综合控制盘(IBP),综合控制盘由综合监控系统归口设置在综合控制盘上,应设置“扣车/终止扣车”、“跳停”、“紧急停车/取消紧停”等按钮及相应表示灯和蜂鸣器
(2)在车站站台层设置发车指示器、紧急停车按钮等行车和旅客安全设备发车指示器设置于发车正方向站台端部,每侧站台1个紧急停车按钮每侧站台设置2个,设置位置应便于在紧急情况下方便使用
(3)线路终端车站和小交路折返站的折返线、以及其它分期建设终端临时列车运行交路需要的折返线路上,将考虑列车折返或车载设备驾驶端的自动转换无人自动折返车站的列车运行正方向站台端部设置自动折返按钮箱,实现列车无人驾驶自动折返
(4)考虑资源共享,站台旅客向导显示牌由PIS系统归口统一设置,信号系统考虑通过中央ATS实现信息接口
(5)轨旁车-地通信设备移动闭塞在轨旁设置无线电台、交叉环线、裂缝波导、漏缆等设备,实现车-地连续、双向通信
(6)在正线区间、车站股道及信号机内方等处设置应答器或信标,结合其它定位设施(车载和地面)实现列车的精确定位,并传递相关列控信息
(7)转辙设备由于本工程正线采用60Kg/m钢轨9号单开曲尖轨道岔,两个牵引点,故推荐采用两台S700K型的三相交流电动转辙机牵引正线区段信号轨旁设备布置示意图见附图02300-C-XH-00-011~012,典型站信号移动闭塞轨旁设备布置示意图见附图02300-C-XH-00-013,典型车站站台信号设备布置示意图见附图02300-C-XH-00-0174)降级/后备设备配置
(1)列车轨道占用后备检测设备移动闭塞的列车定位通过交叉环线、信标、测速传感器等方式,由车载ATP设备主动检测,经车-地通信发送给轨旁ATP设备实现列车位置精确定位为满足系统降级运营模式以及无ATP保护列车运行的需要,正线区间线路,车站正线和道岔区段需设置备用列车检测设备(轨道电路或计轴设备)试车线装设与车辆段相同制式的轨道电路,纳入车辆段统一联锁控制
(2)信号机正线除道岔区段、降级运行时的列车进路始终端、联络线及其它须防护的特殊位置(如从车辆段进入正线ATC控制范围入口等处)以及为满足后备模式下间隔要求,需设防护信号机外,其余地点原则上不设地面信号机为减少维修提高可靠性和可用性,信号机拟采用LED铝合金信号机正常移动闭塞情况下,列车按车载信号运行,除ATC防护区的尽头信号机显示禁止信号红灯外,其余正线防护信号机灭灯为满足ATP故障车、维修车、救援车等“特殊列车”的运行需要,地面列车信号机的显示方式如下红灯—禁止通行,“特殊列车”在信号机前停车;绿灯—允许通行,进路中所有道岔开通直向;黄灯—允许通行,进路中至少有一组道岔开通侧向;黄灯+红灯—引导信号,允许“特殊列车”以不大于20km/h(暂定)速度越过信号机,并随时准备停车
(3)信号机、转辙机、轨旁车-地通信设备、列车检测设备等的安装应满足线路设备限界以及土建结构、轨道、排水等专业的要求,所有轨旁设备其金属外壳都应安全接地
8.
2.4联络线设备配置方案张家堡站、北大街站、小寨站分别设有联络线与
四、
一、三号线连接,在运营时间内,二号线独立组织运行,本线运营车辆的日常检/维修也在新建的二号线铁路北客站车辆段内进行只有在非运营时间,其他新线大型设备、新车引入和
一、三号线大/架修车辆转线等特殊情况下,才可能使用二号线与
一、
三、四号线的联络线由于联络线走车频率较小,钢轨容易生锈,分路电阻值较大,轨道电路的分路灵敏度不易满足要求,故联络线的轨道占用检测设备推荐采用计轴设备与各条线之间的联络线采用联锁照查、继电接口的方式
8.
2.5出入段线设备配置方案铁路北客站出/入段线与铁路北客站连接,入段线兼作站后折返线二号线独立使用出/入段线,走车频繁且要求出入段能力与正线行车能力相一致,故其与正线的转换区段应尽量设置在靠近车辆段一侧,出/入段线纳入正线ATC控制范围,列车按ATP或ATO驾驶模式双线双方向运行,正线与车辆段出/入段线转换轨采用联锁照查接口方式
8.
2.6车载设备配置方案所有运营列车均配备车载ATC设备,车载ATP/ATO计算机单元应采用二取二或三取二的安全型冗余结构若ATP/ATO计算机单元采用热备冗余方式配置,应实现自动转换,转换时间应不影响列车正常运行或司机正常驾驶每套车载ATC设备包括车载ATP/ATO计算机设备、司机盘、有关操纵显示装置、测速传感器、定位补偿设备、发送/接收天线、信标天线等车-地通信设备
8.
2.7车辆段设备配置方案1)试车线在试车线装设与正线相同的ATP/ATO室内设备、轨旁设备及相应的试验设备室内及现场设备包括测试工作站、试车工作站及控制台、与车辆段联锁系统接口、ATP/ATO室内设备、列车检测设备、车地通信室内/外设备、电源设备(含UPS及蓄电池)、继电接口、精确停车现场设备、室内外电线路、电缆柜/架、防雷设备等试车线装设与车辆段相同制式的轨道电路,纳入车辆段联锁系统统一控制,其室内设备集中设置于车辆段信号楼信号设备室,试车线道岔转辙设备和轨道电路统一纳入车辆段联锁控制范围,便于设备的维护,并且在非试车期间试车线ATC设备可处于关闭状态,而不影响车辆段联锁系统的工作当需要对列车进行动态试验时,经试车线控制室请求,信号楼在对试车线完成必要的联锁控制(试车线所有信号机开放、道岔锁于定位)后将其控制权交由试车线控制室通过试车线控制工作站及控制台,能对车载信号系统进行各种速度等级的ATP功能、ATO自动驾驶、ATO精确停车、自动折返、车门/屏蔽门/安全门/安全门的监控、车-地通信及驾驶模式间转换等功能的测试试车完毕后,信号楼控制室重新收回对试车线的控制权2)在车辆段信号楼信号设备室设置ATS分机设备3)在车辆段信号楼控制室设置ATS工作站4)在车辆段派班室设置ATS派班工作站5)在车辆段综合楼设置系统维护/管理工作站等设备6)关于车辆段其他信号系统设备的配置情况在车辆段相关章节描述
8.
2.8培训及维修
(1)在铁路北客站车辆段内设置信号系统维修和检修管理机构,根据设备选型,设置必要的维修、检修设备及交通运输工具
(2)车辆段综合楼内设置信号培训中心,根据正线区段ATP/ATO子系统、计算机联锁设备选型,本着经济、实用原则,设置ATP/ATO、计算机联锁室内、外模拟、培训设备培训设施包括●一套联锁设备室内设备(包括模拟工作站)●一套ATP/ATO线路设备●数套车地通信室内设备●一套车地通信室外设备●若干套轨道空闲检测设备(计轴或轨道电路)●若干室外信号机及附属设备●一套室外道岔转辙设备(不同转辙设备各一套)●室内外电线路●一套车载ATC装置(包含各类车载天线)●一套车载人机接口装置,驾驶台及与ATC车载设备的接口●电源装置●工作台及坐椅原则上,培训设备应能至少体现正线区段内一个设备集中区内的主要设备工作状态及一套ATC车载系统的工作状态,并使培训系统设备的工作状况最大限度接近ATC系统实际工作状况上述所列培训设备的内容视系统设备选型不同而不同
8.
2.9信号电源系统为保证信号系统设备稳定、可靠、连续运行,对正线各站、控制中心、试车线、培训中心的信号设备配置信号供电电源系统信号系统电源设备(含UPS及蓄电池)均设置在信号电源室或设备室1)在联锁站、二级联锁站、控制中心、试车线、车辆段联锁、培训中心几处的信号电源供电要求为一级负荷,二路输入,交流三相五线,380/220V±5%50Hz2)非联锁站、车辆段派班室信号电源供电要求为一级负荷,二路输入,交流单相三线,220V±5%50Hz3)联锁站、二级联锁站、控制中心、试车线、车辆段培训中心均设置智能综合电源屏,具有两路电源转换、稳压功能电源屏容量为-联锁站45KVA-二级联锁站30KVA-控制中心45KVA-试车线10KVA-培训中心15KVA-非设联锁站信号电源供电容量要求10KVA,视系统构成情况确定是否设置智能电源屏各用电点的电源屏容量根据不同系统的实际需求,在系统招标确定后可能进行调整
8.
2.10信号室外电线路1)室外信号电线路种类信号系统室外电线路按其用途主要可分为以下几类
(1)光缆及数据电缆通常用于车站或轨旁联锁、ATP/ATO设备之间的安全通道,以及设备集中站ATS分机至非设备集中站相应信号设备光缆及数据电缆的类型、数量及使用视系统网络的构成要求而定
(2)信号电缆用于室外设备,如信号机、转辙机、站台紧急停车按钮、屏蔽门接口联系等
(3)专用控制电缆相关专用控制,如轨道环线、发车指示器控制等
(4)专用计轴电缆专用于计轴设备的电源及通信不同的信号系统采用的电缆的类型有所不同,在系统招标确定后才能明确具体的缆线种类2)缆线敷设原则
(1)在隧道中,信号线(缆)以托架方式挂设,托架固定在行车方向右侧隧道壁上,托架间间隔1米单线隧道或有隔墙的双线隧道,列车运行方向的左侧隧道壁敷设强电电缆、右侧隧道壁敷设弱电电缆及必须的通信、信号设备等
(2)地面上的电缆采用直埋式电缆槽防护敷设
(3)对于岛式站台,线缆原则上从站台层的通信信号电缆管墙或托架引出,沿两隧道侧壁向上穿至站厅层两侧的通信信号设备室,然后进入站厅层的设备室架空地板下,或在设备层的吊顶内进入信号设备室对于侧式站台,线缆原则上从区间两隧道侧壁通信信号电缆托架引出,进入两侧站台板下,经站台层通信信号电缆井向上进入站厅层通信信号设备室或电缆引入室,然后进入站厅层的设备室架空地板下,或在设备层的吊顶内进入信号设备室
(4)对于设备室、电源室及控制室之间的线缆原则上均经由架空地板下,穿越隔墙贯通
(5)控制中心至正线各站、相邻联锁设备、相邻ATP/ATO设备之间的联系光缆通常采用双缆(左、右隧道中各敷设一根)的冗余方式连接
(6)出入段线通信、信号干线电缆沿着出入段线通信、信号电缆槽进入车辆段电缆管道,最后引入车辆段综合楼
(7)车辆段内的电缆线路应符合车辆段综合管线的要求;试车线电缆,单独挖沟埋槽敷设,进出设备房用钢管防护9信号系统国产化
9.1国产化实施原则1)积极稳妥、实事求是根据我国现有的系统设备生产技术水平、制造能力及工艺,实事求是地确定设备国产化率,不能一味强求一致,必须根据实际情况,在保证工程质量的前提下,积极稳妥地推进国产化进程2)立足国内、引进消化在符合设计要求的前提下,优先采用国内成熟、质量可靠的设备对于必须引进的核心系统设备,必须制定切实可行的国产化实施方案,有计划有目标地开展国产化工作3)循序渐进、稳步推进设备国产化必须有计划、科学地实施,必须符合国情、循序渐进应先易后难、先急后缓,从部件到整机,从单机到系统根据需要采用关键技术设备引进、转让、技术合作等,提高整体国产化制造水平4)引进竞争、提高国产化率系统设备应进行公开招投标,明确国产化率目标,通过国产化权重杠杆,选择适宜的设备供应商,通过公平、公开、公正、有序的竞争,优胜劣汰,提高国产化率和降低造价
9.2国产化方案信号系统设备国产化既要符合技术政策的要求,同时也要结合工程的实际情况,满足其功能需求和工程的要求,在系统设备招标的基础上,建议采用由国产设备、国产化设备和引进设备混合组成本着节省投资,利于将来运营管理及设备维护的原则,优先选用国内能提供的设备和器材;对于目前国内尚不能满足安全和功能要求的成套ATC系统设备,应对国外既有的成套并成熟的ATC系统进行综合比较后选择确定并与国外供货商通过技术合作与技术转让,参与系统设计,合作完成国产化设备的生产及工程应用软件编制、系统安装、系统调试、服务培训等工作,从而全面掌握ATC系统产品的性能,为系统的维护、应用打下良好的基础,最终实现国产化和降低造价在综合分析信号技术和设备现状、技术发展水平后,为降低运营成本和工程投资,又能满足二号线信号系统的功能要求、建议按下列构成方案选择信号系统设备、器材的国产/引进信号系统国产化方案表
9.2-1序号主要的设备和器材国产/引进方案1ATP/ATO车载设备部分国产2车站ATP/ATO、联锁系统设备部分国产3轨旁车-地通信设备部分国产4列车检测设备(后备)国产5ATS子系统部分引进6培训设备部分国产7发车指示设备国产8试车线设备部分国产9电源设备(含UPS及蓄电池)国产10正线转辙设备国产11正线信号机国产12仪器仪表及备品备件部分国产13继电器及组合架∕柜、箱盒国产14室外光∕电缆国产信号系统的主要生产商汇总表表
9.2-2序号系统及设备名称生产厂商1正线ATC系统SIEMENS、USS、ALCATEL、ALSTOM、WESTINGHOUSE等公司上海卡斯柯可生产ALSTOM的联锁、ATS和部分ATP/ATO子系统;国内铁道科学研究院有自己研制的部分子系统,且已接收了USS的技术转让;信息产业部南京14所亦可生产部分子系统设备;上海贝尔阿尔卡特可生产ALCATEL的部分子系统设备;西安西门子可生产SIEMENS的部分子系统设备2电源设备天津信号工厂、沈阳信号工厂、北京鼎汉公司等3UPS电源中国梅兰日兰、爱默森等4控制及通信缆线天水电缆厂、焦作电缆厂、成都电缆厂、西安电缆厂,上上电缆厂、上海电缆研究所、天津电缆厂等5转辙机西安信号工厂、西门子中国公司、太原电务器材厂、天津信号厂6信号机(各类)浙江万全公司、西安信号工厂、沈阳信号工厂7计轴设备西门子中国公司、北京阿尔卡特公司、成都通信工厂8发车指示器南京诺普、上海星光、西门子(中国)、广州青松等9微机监测系统铁科院、通号公司、卡斯柯、上海通信工厂、郑州辉煌公司
9.3国产化率指标根据国家发改委近期公布的有关车辆、信号等机电系统国产化要求文件精神,结合国内已建和在建城市轨道交通工程的国产化实施情况,本工程正线ATC系统拟达到50%以上的国产化率指标10信号系统运营模式
10.1正常情况下系统控制方式
10.
1.1控制中心调度指挥方式正常情况下列车的运行处于中央自动监控状态系统根据ATS指令自动设置进路,列车在ATP的安全保护下,按照ATS指令由ATO实现列车的自动驾驶(ATO),满足规定的行车、折返间隔及列车出入车辆段等作业要求,并实现列车运行的自动调整,调度员和司机仅监督列车及设备的运转,当运行秩序被打乱而不能自动处理或遇其它特殊情况时,可进行人工介入1)ATS自动监控方式在每天开始运营前,根据需要调用相应的基本运行图,经检查确认、必要时进行局部修改后,作为当天的计划运行图,自动控制列车运行自动监控方式下,中央计算机系统完成以下主要工作
(1)根据联锁表、计划运行图及列车位置自动生成进路控制命令,传送到联锁设备,设置列车进路;
(2)自动完成正线区段内列车识别号(服务号、目的地)的跟踪
(3)完成对列车计划与实迹运行的比较和计算机辅助自动调整的功能,列车运行自动调整包括对单个或多个列车的区间走行时分进行调整,对车站停站时分进行控制
(4)完成对列车基本运行图或时刻表的编制及管理ATS中央计算机根据输入的基本数据(列车的追踪间隔、列车停站时间、区间运行时间、运行目的地等),自动生成列车基本运行图,经人工适当调整并确认后储存于系统中,可保存数个计划运行图在系统中,每日由调度员启动一个计划运行图进行实施编辑生成的运行图应可在ATS系统(模拟系统)中进行模拟运行及冲突检查,对发生冲突时能给出有冲突点的具体信息,以便编辑员进行修改2)调度员人工介入方式调度员可在中央人工发出有关非安全控制命令,对全线的列车运行进行人工干预
(1)调度员人工调整列车运行在ATP/ATO设备(包括地面及车载设备)及联锁设备正常状态下,列车的实际运行与实施的计划运行图之间发生严重偏差时,控制中心行调可以根据高分辨率组合模拟显示屏以及行调工作站显示的列车运行状态,在行调工作站上给出有关命令来对列车运行进行人工调整调度员人工介入的列车运行调整包括对有关列车实施“扣车/终止扣车”或“跳停”,改变列车在区间的走行时分,等间隔调整,对计划运行图进行在线修改
(2)人工进路控制行车调度人员根据需要,可在ATS行车调度工作站上对有关设备发送进路控制命令,由其设置列车进路对于中央集中式系统结构还可在中央系统控制条件下,由控制操作人员(可由行调人员兼)直接进行列车进路控制
(3)人工设定列车的识别号当列车向中央ATS发送的识别号与中央ATS计算机中的识别号不一致时,将产生报警信息行调人员可通过行调工作站对该列车的识别号进行重新设定、修正、删除3)列车出入段的调度模式OCC计算机系统通过通信传输网,与车辆调度的派班终端和信号控制室的服务工作站连接,车辆段调度员根据OCC行调提供的列车计划运行图编制车辆运用计划,并传送到中央ATS系统,车辆段信号值班员根据车辆运用计划及采用的列车计划运行图设置出库列车进路或进库列车进路,完成列车出入车辆段及进库停车作业列车可以任意一种驾驶模式从正线进入车辆段转换轨,然后切换成限速人工驾驶模式驶入车辆段为提高入段能力,列车在进入车辆段转换轨前可以提前将速度降至25km/h以下,把驾驶模式转换成限速人工驾驶模式,直接以低速按进段信号机显示的允许信号进入车辆段,而不必在转换轨停车出库列车在出段线转换轨“登记”进入ATC系统监控区对于出段列车,司机在停车库内上车后首先输入乘务组号车辆段行车人员根据中央计划运行图和当天的派车计划安排列车出段进路列车出发驶入“转换轨”停下进行车-地通信初始化,自动将车组号和司机号传送到中央ATS系统中央ATS系统赋予列车相应的服务号,经调度员确认无误后将服务号传送至列车,此列车便进入ATC监控区,然后在行调和ATS系统的监督下以ATO驾驶模式或ATP监督下的人工驾驶模式驶往正线投入运营信号系统对运营列车从车辆段投入正线运营前进行的检测包括两个阶段第一个阶段在停车库内,第二个阶段在车辆段的转换轨上本工程的车辆段设计为人工车辆段,车辆段区域包括停车库内没有与正线ATC系统通信的地面设备,故第一阶段停车库内的测试仅为司机人工开启列车后车载信号设备的自诊断,包括车载ATP/ATO设备的启动、自检、车载信号系统内部的通讯及与车辆系统的相关通讯是否正常建立等内容,诊断的结果由车载信号设备进行记录和保存第二个阶段的检测是在列车人工驾驶到转换轨停车时进行,检测由正线ATC系统与车载信号设备之间经转换轨上的车-地通信设备进行,目的是确保即将投入自动运行模式的列车各项功能及安全性能良好第二阶段检测内容主要包括车载设备搜索ATC系统发出的报文,回应并报告列车的定位、速度和车辆配置(编组长度信息)情况;命令并验证车载设备进入激活状态;命令两套车载设备之间进行切换并检验;进行紧急制动测试;进行开/关车门及屏蔽门的测试等当第二阶段的全部检测通过后,正线ATC正式将列车“登入”ATC控制区,同时发布报文允许列车进入ATO模式
10.
1.2车站现地控制方式在车站现地控制方式下,OCC行调人员应通过无线电通讯系统与列车驾驶员保持联系,并通过调度电话与车站值班员通讯以了解列车运营情况及设备状况车站现地控制方式主要有车站级设备与ATS系统结合,实现车站和中央两级控制的转换在中央ATS系统故障或经车站值班员申请,中央行调人员授权后,车站ATS、联锁子系统可改由车站现地控制;在特殊情况下,车站值班员可强行取得控制权操纵联锁设备1)车站自动控制方式
(1)ATS正常情况下的自动控制模式在该控制模式下,值班员可在车站的现地工作站上将控制区域内部分或全部信号机置于自动状态,车站联锁和ATS设备可根据运行图自动排列进路,而其它联锁操作则由值班员人工操作
(2)ATS故障情况下的自动控制模式根据采用不同的信号制式,考虑仅在中央ATS故障情况下,利用车站一级的ATS设备和接收到的列车目的地号自动排列进路的功能2)车站人工控制方式在车站现地控制方式下,车站值班员可以直接对其控制区域内的联锁设备进行控制车站值班员在车站现地工作站上选用人工进路模式,通过鼠标、键盘等设备进行进路设置,并可对联锁设备控制范围内的信号机、道岔和轨道区段作特殊的设置或操纵在人工控制的模式下,车站值班员可对常用的正向进路设定为自动追踪状态,当列车进入防护该进路的信号机所定义的接近区段时,将会自动排出一条固定的列车进路3)其它现地控制方式在特殊要求或紧急情况条件下,车站值班员还可对紧急停车按钮及车控室的综合控制盘进行操纵
(1)综合控制盘(IBP)的操纵在车站控制室设有综合控制盘,用于调整在线列车运行在车站值班员认为必要的情况下,可通过按压综合控制盘上的有关按钮,对列车实施“扣车/终止扣车”、“跳停”、“紧急停车/取消紧停”等操作
(2)紧急停车按钮的操纵车站的每侧站台设有紧急停车按钮,在车站股道上发生突发事件情况下,为保护乘客及设备的安全,按压紧急停车按钮,信号设备将对进、出站列车实施紧急制动
(3)对信号元素的封锁及轨道区段临时限速的设置在车站的现地工作站上,可对信号机、道岔、轨道区段等信号控制元素实施封锁,以阻止列车通过该元素当因线路维修保养或其它原因需要对某段线路实施临时限速时,车站值班员可根据OCC行调指令在现地工作站上对要求的限速区段设置单一的或多种不同的临时低速区以确保行车安全正线ATC系统的控制方式见图
10.1-1图
10.1-1正线ATC系统的控制方式
10.
1.3列车控制方式列车在正线及辅助线按正常运行方向进行追踪运行及折返作业时,均以自动驾驶(ATO)模式为常用模式,当ATO设备故障或因某种原因需要时,可改为ATP监督下的人工驾驶模式上述两种模式均为正常的运营模式,而限制人工驾驶模式和非限制人工驾驶模式为非正常的运营模式(车辆段除外)1)正线线路上列车的驾驶模式
(1)自动驾驶(ATO)模式正线上运营的列车当模式选择开关置于“ATO”位置时采用此驾驶模式在此模式下,车载ATO系统根据接收到的ATP/ATO报文信息,自动地控制列车启动、加速、巡航、惰行、制动,控制列车在安全停车点前和规定的站台停车位置停车,并自动或人工控制车门、屏蔽门的开启司机只负责对车载ATP/ATO设备的状态显示进行监督,并注意列车运行时状态、显示的变化,必要时可人工进行干预,司机操作的优先级高于ATO操作的优先级自动驾驶ATO模式下分为自动关门和人工关门两种方式,它们之间的区别在于
①对于自动关门方式,当列车在车站的运营停车时间终止时,自动发出车门、屏蔽门关闭命令,列车不需司机操作(司机按压ATO启动按钮无效)自动启动离站一旦进入自动关门的ATO模式,只要没有人为干预,这种方式的自动驾驶控制模式维持不变
②对于人工关门方式,当列车在车站的运营停车时间终止时,车门、屏蔽门的关闭是由司机根据发车时间及旅客上下车情况按压关门按钮人工完成,并且需司机按压ATO启动按钮后列车以ATO自动驾驶模式启动运行
(2)ATP监督下的人工驾驶模式当列车置于ATP监督下的人工驾驶模式时,列车由司机人工驾驶,列车的运行速度受到ATP系统的实时监督,并由人工操作控制车门、屏蔽门的开启和关闭ATP/ATO车载设备在司机室的显示器上给出列车的实际速度、限制速度、目标速度以及目标距离等参数当列车速度接近ATP限制速度时,系统将对司机给出声、光报警信号,提请司机注意当速度达到了ATP防护速度曲线的限制速度时,ATP系统将对列车实施制动
(3)限制人工驾驶模式此模式下由司机根据地面信号机的显示驾驶列车以不超过预先确定的安全速度(如25km/h)运行,并随时准备停车此安全速度由车载ATP防护,一旦发现列车超速,ATP将实施制动
(4)非限制人工驾驶模式当列车车载设备故障或车载信号设备无法发送列车位置和接收轨旁信息时,由驾驶员使用特殊的钥匙开关进入该模式在此模式下ATC系统将不起任何作用列车运行及安全完全由调度员、车站值班员和司机人工保证采用该驾驶模式,必须严格按照行车规则执行2)列车的折返二号线一期全线在铁路北客站、长延堡站的折返线,以及其它临时列车运行交路(如南康村站、南稍门站)需要的折返线路上,将考虑列车折返或车载设备驾驶端的自动转换列车折返作业方式主要有
(1)无人驾驶自动折返在铁路北客站、长延堡站具有该折返模式功能,即在ATO驾驶模式下,列车可在无人驾驶的情况下以较高的速度(紧贴ATP最大允许速度),从到达站台自动驾驶进入和驶出折返线,最后进入发车股道在整个折返过程中无需司机在车上对列车进行操作其折返过程包括列车到达折返站,在规定的停站时间结束及旅客下车完毕后,使列车处于ATO折返状态;司机下车并按压设在站台上的“无人自动折返”按钮,列车以ATO自动驾驶方式启动进入折返线并停车;车载信号设备自动关闭本驾驶端信号设备,启动反向驾驶端信号设备,自动改变列车运行方向;自动反向启动列车,列车按ATO自动驾驶方式进入发车股道并停车,自动打开车门、屏蔽门
(2)有人驾驶列车折返有人驾驶列车折返运行包括有人ATO驾驶模式和ATP监督下的人工驾驶模式两种折返方式
①有人ATO驾驶模式折返其折返过程包括列车到达折返站,在规定的停站时间结束且司机确认旅客下车完毕后,使列车处于ATO折返状态司机可选择自动或人工关闭车门,并将关门信息传送给屏蔽门使之关闭;司机按压列车上的ATO启动按钮,列车以ATO自动驾驶方式启动进入折返线并停车;车载信号设备自动关闭本驾驶端信号设备,启动反向驾驶端信号设备,自动改变列车运行方向;自动反向启动列车,列车按ATO自动驾驶方式启动进入发车股道并停车,自动打开车门、屏蔽门
②ATP监督下的人工驾驶模式折返在ATP监督下的人工驾驶模式折返时,列车将在司机驾驶下从到达股道进入和驶出折返线,最后进入发车股道当列车进入折返线停车时,列车运行将自动转换为由反方向驾驶室的车载设备控制其折返过程包括列车到达折返站,在规定的停站时间结束且司机确认旅客下车完毕后,使列车处于ATP折返状态司机人工关闭车门,并将关门信息传送给屏蔽门使之关闭;在ATP监督下人工驾驶列车进入折返线并停车;车载信号设备自动关闭本驾驶端信号设备,启动反向驾驶端信号设备;司机在反向端启动列车,在ATP监督下人工驾驶列车进入发车股道并定位停车;司机按压开门按钮打开车门,并将开门信息传送给屏蔽门使之打开本线的铁路北客站、长延堡站考虑具备上述各种折返模式,其它临时列车运行交路折返站只考虑提供ATP监督下的人工驾驶折返模式3)车辆段内的驾驶模式列车在车辆段内的运行按限制人工驾驶模式或非限制人工驾驶模式运行,运行中驾驶员须时刻注意地面信号机的显示以确保行车安全4)驾驶模式间的相互转换在正线区段,司机可根据线路、设备状态及运营要求,以任一种驾驶模式驾驶列车运行在车辆段列车仅能按限制人工驾驶或非限制人工驾驶模式运行驾驶模式间的转换暂定如表
9.1-1驾驶模式转换表表
10.1-1原驾驶模式转换后的驾驶模式自动驾驶(ATO)ATP监督下的人工驾驶限制人工驾驶非限制人工驾驶自动驾驶(ATO)列车处于运行或停车状态,司机都可使列车处于该模式停车(或速度低于25km/h)后人工转换列车停车,驾驶员使用特殊的钥匙关闭ATPATP监督下的人工驾驶列车处于运行或停车状态,司机均可使列车处于该模式停车(或速度低于25km/h)后人工转换列车停车,司机使用特殊的钥匙关闭ATP限制人工驾驶列车接收到有效的ATP码并经过距离同步后,自动转换到ATP监督下的人工驾驶模式,然后司机可人工转换至该模式列车接收到有效的ATP码,并经过距离同步后自动转换至该模式列车停车,司机使用特殊的钥匙关闭ATP非限制人工驾驶列车停车,先转换到限制人工模式再至ATP监督下的人工驾驶模式,然后司机可人工操作转换至该模式列车停车,司机使用特殊的钥匙打开ATP如列车接收到有效的ATP码,并经过距离同步后,则自动转换至该模式列车停车,司机使用特殊的钥匙开关将ATP打开
10.2后备模式下系统控制方式根据我国地铁运营的特点,为提高信号系统的可用性及可维护性,满足二号线一期工程的运营要求,信号系统应具有降级及后备模式控制功能
10.
2.1各级系统设备故障情况下的降级及后备控制1)当中央ATS或中央至车站的信息传输通道完全故障,系统自动降级为ATS故障情况下的车站级或联锁级控制对于集中式结构的系统在中央设有联锁设备,当中央ATS失效时,系统能够维持列车运行和控制的自动化,通过中央联锁设备实现基本进路和延续进路的自动排列,实现所有进路(含延续进路)的取消和人工解锁,并实现控制和监督列车位置状态、进路状态以及信号设备故障等基础信息的功能2)如果轨旁ATP/ATO计算机设备完全故障,则其控制范围(故障区)内的列车不能按ATO自动驾驶和ATP监督下的模式运行此时,视系统构成情况不同,中央联锁设备或故障区内联锁设备应在中央行调或车站值班员的控制下,经过必要的手续改为以后备列车检测装置(如轨道电路或计轴设备)作为列车位置检测依据,实现进路的自动和人工设置,以地面信号机的显示作为行车凭证,按照固定闭塞方式对列车进行防护后备模式下联锁进路的排列方式有两种,一种是按站间闭塞原则设置的进路,另一种是基本的联锁进路站间闭塞原则设置的进路的始端是车站出站信号机,进路的终端是下一车站的出站信号机,在满足联锁条件后,其进路中的信号机应能自动由远至近顺序开放(除进路终端的信号机外);基本的联锁进路的始端是信号机,进路的终端是下一架信号机联锁系统设置的所有进路(包括延续进路)应具有安全防护功能,包括进路锁闭、解锁、道岔侧向防护等后备模式下,联锁设备应能将某一信号机或全部信号机设置为自动模式和人工模式两种状态当信号机被设置为自动模式时,应能实现基于站间闭塞原则的进路自动排列和折返站的折返进路自动排列当信号机被设置为人工模式时,应能按基本的联锁进路方式人工排列进路3)车-地通信设备故障对移动闭塞系统而言,如果基于通信的基础设备,如感应环线、裂缝波导、轨旁无线电台或天线等车-地连续通信设备发生故障,通常直接降为联锁级控制,由司机人工驾驶,人工开关车门、屏蔽门/安全门/安全门对于配备点式设备的系统可降为点式列车控制级,通过点式通信设备实现车-地通信和列车的控制4)轨旁联锁计算机设备故障联锁计算机通常采用安全型冗余结构,可靠性高,一台计算机单元故障时不影响系统正常工作如果有两台计算机单元同时故障,则在其控制范围内将丧失进路控制和联锁功能、ATP/ATO功能这时应停止故障区的列车运营或人工组织进行运营,直到故障修复5)车载ATO子系统出现故障,列车应采用ATP监督下的人工驾驶模式运行;车载通信单元故障时,列车应按照相应的行车规则,采用限制人工驾驶模式运行6)车载ATP子系统故障时,应按照严格的行车规则,采用非限制人工驾驶模式运行无论何种车载设备故障,均应在设备界面上给司机显示相应故障信息
10.
2.2后备控制模式下系统应达到的运营能力根据地面信号设备的布置,列车按照固定闭塞方式,司机以地面信号显示行驶,列车的最高运行速度可视以下情况控制1)当进路上所有道岔处于直向开通位置,设置的进路空闲,显示绿灯,司机可按站间区间最小线路限制速度运行;2)当进路上至少有一组道岔处于侧向开通位置,设置的进路空闲,显示黄灯,司机可按道岔侧向限速运行;后备控制模式下系统的设备配置应实现4分钟的行车追踪间隔、区间最高运行速度不低于60km/h的运营能力要求11信号系统接口设计
11.1与通信系统的接口1)通信系统为信号系统提供以下通信通道
(1)提供从控制中心至正线各车站、车辆段信号联锁微机室的两个独立的10M/100M总线骨干网通道在控制中心、正线各车站、车辆段信号联锁微机室分别设置单独的10M/100M自适应以太网口,接口分界点在控制中心、车辆段和正线各车站的通信设备室配线架出线端
(2)在设置有信号电源屏的各正线车站、控制中心、车辆段信号设备室提供一个64Kbit/s数据通道,在车辆段维修工区提供两个64Kbit/s数据通道,接口分界点在通信设备室配线架外线端2)通信系统为信号中央ATS系统提供标准时钟信号,接口分界点在控制中心通信设备室配线架外线端3)在控制中心,中央ATS系统通过数据通信接口向调度指挥无线通信系统传送实时变化的乘务组号、服务号、序列号、车组号对照表;列车占用车辆段转换轨区段信息以及出入段信号机的列车信号开放信息;列车到站和列车位置信息;列车进出联络线;列车折返信息和运行方向(上/下行)等信息接口分界点在控制中心信号设备室配线架外线端4)在控制中心,中央ATS系统通过综合监控系统向乘客信息向导系统提供相关信息,主要包括各车站的下一次列车的终到站、下一次列车到达本站的时间、目的地、列车接近及进站提示、提示旅客是否能够乘坐下一次列车等信息接口分界点在信号设备室ATS机柜外线端
11.2与车辆的接口1)供货所有信号车载设备,包括主机、机柜、控制及表示单元(包括触摸显示屏、按钮及按钮灯等)、天线、速度传感器、电源设备、接口单元、信号车载设备之间的连接电缆及信号车载设备到车辆的特殊电线电缆、信号车载设备侧的电气连接器等均为信号供货商的供货范围车辆供货商提供信号车载设备安装空间、支架等安装辅助装置,信号车载设备到车辆的连接电缆(除信号特殊电线电缆外),车辆侧的电气连接器等2)物理接口
(1)信号车载设备必须符合车辆限界要求
(2)信号应提供信号车载设备的明细表以及主要部件的安装示意图及要求
(3)信号应与车辆完成接口的协调,协商确定信号车载设备与车辆各部份的接口、安装、配线方案
(4)在车辆供货商的工厂内安装的信号车载设备,车辆供货商根据信号供货商提供的资料和双方签订的协议,提供安装空间、制作安装支架、安装指定的设备和对该设备进行配线等工作3)电气接口
(1)车辆提供信号车载设备供电电源
(2)车辆提供信号车载设备保护地和工作地的接地点
(3)车辆提供与信号车载设备及信号车载设备之间连接线、缆的特性参数
(4)ATO与车辆的牵引和制动系统接口
(5)ATP紧急制动命令输出与车辆紧急制动系统接口
(6)ATP/ATO与车门控制系统接口
(7)输入接口(驾驶模式选择、ATO模式启动、驾驶室激活、“0速”检查、车辆信息(车辆完整状态、车门状态、空转/打滑)等)
(8)数据传输接口列车广播触发、目的地号、到站信息、时钟等数据
(9)信号车载设备与车辆监控系统间的接口
(10)信号供货商负责信号车载设备在电磁兼容方面的安全性和可靠性信号供货商认为必要时,将在车辆制造厂(车辆供货商配合)做电磁兼容测试
(11)信号系统与车辆控制系统接口分界点在车载ATC控制柜外线接线端子排4)信号车载设备的调试、试验、交验信号车载设备的调试、试验、交验均由信号供货商负责,车辆供货商协助由信号供货商在车辆制造厂内进行简单的调试和试验,以检验接口关系是否正确
11.3与屏蔽门系统的接口1)开门、关门命令由安全传输通道经室内信号联锁设备传送至屏蔽门2)信号系统向屏蔽门系统发送的开/关门信息必须是连续的信号3)只有列车不间断地接收到屏蔽门关闭信息的情况下,列车才能进入站台区域或从站台区域发车4)信号系统提供对应屏蔽门的开、关控制信号,屏蔽门系统向信号系统提供全部门关闭状态信息和互锁解除信息5)接口分界点在屏蔽门设备室接口盘的外线端子排
11.4与综合监控系统的接口1)在控制中心
(1)与大屏幕显示系统接口在控制中心,ATS系统通过模拟显示屏接口计算机采用网络电缆以10M/100M以太网接口的方式与中央控制室的模拟显示屏多屏控制器相连接,在模拟显示屏上实现行车及信号系统相关信息显示具体的接口形式及协议由大屏幕系统供货商和信号系统承包商在设计联络阶段协商确定接口界面(暂定)如下图
(2)与综合监控系统接口在控制中心,中央ATS设备通过以太网接口接入综合监控系统的中央交换机,接口类型IEEE
802.3标准10M/100M以太网接口(一主一备)接口分界点在中央综合监控设备室配线架外线侧具体的接口形式及协议由综合监控系统承包商和信号系统承包商在设计联络阶段协商确定接口界面(暂定)如下图������#0;����������#0;������#0;#0;#0;������#0;������#0;����������������#0;#0;OCC����������#0;��������#0;OCC��������������#0;#0;����������TCP/IP����#0;#0;������#0;��������#0;信号系统与综合监控系统的接口内容有
①信号系统按约定的数据格式,周期向综合监控系统提供-实时的线路运营图信息(包括不同的列车车次号对应的列车的实时位置信息、实时列车区间运行时分、列车停站时分等)-提供区间列车停车超时信息-实时的信号设备状态及故障信息
②每天正式运营前或运营图变化时,信号系统向综合监控系统传送当天或更新计划运营时刻表
③回应综合监控系统对信号与综合监控之间的通道的检测
④接收综合监控系统提供的牵引供电信息,该信息应能在行车调度工作站、模拟显示屏上显示牵引供电各供电分段的状态信息
⑤接收经分析处理后的实际客流信息和客流统计报告(非实时),该信息应送至时刻表及运行图编制设备,作为时刻表及运行图的编制参考2)在车站控制室接口类型车站信号系统通过硬线电缆与车控室IBP盘接线端子连接信号系统给综合监控系统提供IBP盘上与信号相关的按钮及指示灯的工艺设计及布置要求,综合监控系统提供IBP盘的按钮和指示灯硬线电缆由信号系统提供,信号系统与IBP的接口分界在车站控制室综合监控系统IBP配线架外线侧信号系统采集车控室综合监控盘上的“扣车/终止扣车”、“紧急停车/紧急停车恢复”、“灯泡试验”、“轨道区段复位”等按钮的状态信号系统执行相应功能,驱动车控室综合监控IBP盘上与信号有关的表示灯
11.5与接地系统的接口接地系统按信号专业要求,在车站、控制中心、车辆段信号设备室、维修中心、培训中心、试车线设备室提供接地排,接地电阻应不大于1Ω由通信专业设计并提供信号设备用于区间接地的区间接地扁钢
11.6与线路、轨道、隧道、车站建筑的接口在区间(含过轨)、车站、控制中心、车辆段,预留电缆通道及信号设备安装所需沟、槽、管、洞
11.7与中、低压供电的接口信号系统提出设备用电点的供电要求,中、低压供电专业提供满足信号用电要求的相应配电装置信号与供电系统的接口分界点在配电箱出线端根据信号系统提出的设备用房及维修管理用房的要求,由中、低压供电配置相应的照明及电源插座
11.8与
四、
一、三号线的接口二号线与
四、
一、三号线联络线分别设置在张家堡、北大街、小寨站,该站联锁子系统应考虑联锁照查条件,按人工驾驶模式运行设计预留考虑到联络线的使用频度很低,存在因钢轨锈蚀而影响轨道分路的情况,因此推荐采用计轴设备作为联络线占用/空闲状况的检查设备
11.9车辆段与铁路北客站信号设备的接口对于车辆段与铁路北客站之间的出入段线,车辆段计算机联锁设备与铁路北客站信号联锁设备间设置基于联锁照查原则的继电接口,以确保二者间的作业安全
11.10与延伸线路的接口信号系统的配置应预留近、远期线路两端向外延伸的扩展及修改条件
11.11与杂散电流防护的接口杂散电流防护专业提出杂散电流防护绝缘节位置要求,信号专业配合设计
11.12与接触网的接口信号专业提出轨道电路等轨旁设备对钢轨回流电流连接点的位置要求,并配合接触网设计均流线的钢轨连接点12信号系统生产用房信号系统的生产用房包括运行设备用房和维修管理用房,分别设置在沿线车站、控制中心及车辆段
12.1生产用房的分布
12.
1.1正线车站信号生产用房面积的分布正线车站生产用房面积见表
12.1-1正线车站生产用房面积表表
12.1-1车站名称信号设备房(m2)信号电池室(m2)房屋净高(m)地板荷载(kg/m2)备注铁路北客站、南康村站、南稍门站、长延堡站75(隔出电缆间6m2)20≥
2.8800联锁站城运村站、张家堡站、北大街站、小寨站60(隔出电缆间6m2)20≥
2.8800二级联锁站麻家什字、尤家庄、方新村、龙首村、北关站、钟楼、南门、草场坡、八里村40无≥
2.8800非联锁站
12.
1.2车辆段信号生产用房的分布在车辆段综合楼设置信号设备用房、信号维修工区用房、检修工区用房、信号培训设备用房及车间管理用房;在试车线旁设置试车线设备室及控制室,在车辆段运用库内设置车载设备测试工区车辆段生产用房面积见表
12.1-2车辆段生产用房面积表表
12.1-2区域名称房屋名称使用面积(m2)区域名称房屋名称使用面积(m2)车间管理用房车间调度室20综合检修工区继电器检修40车间技术室30变压器检修40车间办公室15电源检修40车间主任室15计量仪表室20车间会议室40综合备品室40正线一工区工区工作室20机具材料室30工区仓库20信号实验室20值班室15灯调老化30线路工区15电子设备检修工区检修测试室50正线二工区工区工作室20仪表材料室40工区仓库20工区15值班室15备品室35线路工区15转辙机检修工区电机修理间40车载设备测试工区测试室40电器库30存放室30综合间60试车线设备室50工区15控制室20培训中心设备室40电源室20操作室20信号主任室15电源室
2012.
1.3控制中心信号生产用房的分布根据西安城市地铁路网规划以及路网综合建设要求,二号线将与
一、三号线在张家堡站共建控制中心根据控制中心的功能需求及工艺要求,信号系统设置如下设备用房及维修管理用房,见表
12.1-3控制中心生产用房面积表表
12.1-3要求类别房屋面积(m2)房屋净高(m)地板荷载(kg/m2)备注设备用房信号设备室60≥
2.8600仅2号线用打印室(含文档室)20同一般办公房间300计划运行图室20300培训演示室30300电源室40≥
2.8800维修用房材料测试室20同一般办公房间300软件开发室30300管理用房工区20同一般办公房间300信号值班室
2030012.2生产用房的工艺布置要求信号运行设备用房的工艺布置必须满足《电子计算机机房设计规范》的规定正线车站的信号设备用房应尽量与车站控制室同侧,靠近通信设备室,并远离环控机房、变电站等可能对信号设备运转造成干扰的区域,信号设备室及信号电缆引入间的位置应有利于区间及站台电缆的引入所有信号设备室、微机室、电源室、控制室等相关房间均应装设防静电架空地板,并须满足电气及设备的环境要求,如温度、空气含尘量、震动、防静电、承重、照明等维修及检修生产用房应提供所需的工作条件,如面积、动力、照明、环控等13信号系统设备维护及组织机构信号系统设计应充分考虑系统及设备的可靠性,并配备远程故障诊断系统,使设备尽量做到无维修或少维修,为状态修提供条件,从而相应地简化维修机构,减少维修定员
13.1维修设备的配置ATS子系统在控制中心设有维护终端,提供ATS中心及车站所有设备的检测和故障报警信息,ATS子系统的维修终端还具备对当日运行数据存储和再现的功能信号系统在中央配有维护工作站,在车辆段维修基地的信号车间调度室设有维修监测终端,通过通信网络与轨旁ATP/ATO设备、联锁设备相连构成远程服务与诊断系统;提供全线的ATS和ATP/ATO地面设备、计算机联锁设备、基础信号设备、故障报警信息等,供行调、维护人员了解系统设备的工作状况;同时系统还提供计算机化的实例测试在各工区配备电子设备维护及维修所需的仪器仪表和专用工具
13.2组织机构及定员本工程维修管理机构设置在车辆段和控制中心内,完成信号设备的日常维护、维修、测试及大中修任务信号系统设备维护组织机构定员及工作职能见表
12.2-1系统设备维护组织机构定员及工作职能表表
13.2-1序号机构名称工作范围定员1正线工区除ATS及车载设备外正线上其它信号设备的维修(包括试车线)222控制中心ATS工区全线ATS设备的维修73车载设备测试工区车载设备的维修、日常测试,车辆库修时车载设备的装卸及动态测试44综合检修工区电源设备,继电设备等的检修45电子设备检修工区全线ATP、ATO、ATS系统的检修36机械检修工区转辙机(包括安装装置)、信号机等的检修4合计4414其他需要说明的问题1)本次设计信号系统所有设备按一次设计、配置,但在工程实施过程中,需根据具体的工程实施计划,结合运营的实际需要,系统应具备分步开通的能力开通初期试运营期间,在满足运营要求的前提下,信号系统应至少保证具备联锁级控制功能和自动停车功能,以列车后备检测设备作为列车位置检测依据,能通过中央或车站的联锁控制设备,实现列车进路的人工或自动设置,对相应联锁区域运营列车进行监控和防护,采用人工驾驶模式,按站间闭塞方式组织列车运行,在正式运营前应实现列车自动防护(ATP)、列车自动运行(ATO)和列车自动监控(ATS)等完整的列车自动控制功能2)联锁设备集中站与非集中站的划分是根据信号设备的容量及控制距离来划分的,待系统设备招标确定后,将根据系统的具体构成方式进一步调整本次信号联锁设备集中站与非集中站的划分仅作为车站信号设备房屋与土建接口要求条件3)在信号系统设备采购招标未进行,其它相关专业需配合的情况下,设计文件中对各专业的接口要求,是综合考虑各家供应商的系统方案进行设计附件
1、主要设备表(正线信号)主要设备表(控制中心)主要设备表(车辆段及综合基地-培训系统)主要设备表(车辆段及综合基地-试车线)主要设备表(车辆段及综合基地-维修中心)主要设备表(车载信号)
2、主要材料表(正线信号-地上)主要材料表(正线信号-地下)主要材料表(控制中心)主要材料表(车辆段及综合基地-培训系统)主要材料表(车辆段及综合基地-试车线)
3、主要工程数量表(正线信号-地上)主要工程数量表(正线信号-地下)主要工程数量表(控制中心)主要工程数量表(车辆段及综合基地-培训系统)主要工程数量表(车辆段及综合基地-试车线)
4、图纸目录
5、附图(单独成册)
6、概算(单独成册)附件1主要设备表(正线信号)序号设备名称及规格型号单位数量备注1电源设备45KVA套42电源设备30KVA套43不间断电源(UPS)45KVA(含电池)台44不间断电源(UPS)30KVA(含电池)台45不间断电源(UPS)5KVA(含电池)套96S700K交流转辙机台727车-地通信室外设备套1748车-地通信室内控制设备套89固定应答器套39310可变应答器套10511联锁运算单元套412ATP/ATO线路运算单元套413列车备用检测设备(室内)套1214列车备用检测设备(室外)套15715轨旁元件控制计算机机柜套1216车辆接口管理服务费项117屏蔽门接口管理服务费项118系统伴随服务费项1主要设备表(控制中心)序号设备名称及规格型号单位数量备注1不间断电源UPS2KVA含电池套32不间断电源(UPS)45KVA(含电池)台13电源设备45KVA套14发车指示器套345前置处理器套56ATS本地操作工作站套87ATS派班室工作站套18ATS车辆段控制室工作站套19中央联锁工作站套110ATS通信服务器套211ATS数据服务器套212中央行调工作站套313ATS模拟显示屏接口服务器套114ATS机柜套1015ATS车站接口箱套1716服务及诊断SD工作站套417ATS打印工作站套118ATS演示、培训工作站套119时刻表编辑工作站套220中央网络设备套121针式打印机台122激光打印机台223综合监控系统接口服务费项124通信系统接口服务费项1主要设备表(车辆段及综合基地-培训系统)序号设备名称及规格型号单位数量备注1不间断电源UPS15KVA含电池套12电源设备15KVA套13联锁模拟运算单元套14模拟工作站套15ATP/ATO线路模拟运算单元套16S700K交流转辙机台27车载设备培训设施套18车-地通信室外设备套19车-地通信室内控制设备套110固定应答器套211可变应答器套212列车备用检测设备(室外)套313列车备用检测设备(室内)套1主要设备表(车辆段及综合基地-试车线)序号设备名称及规格型号单位数量备注1试车线单元控制台20*10台12不间断电源(UPS)10KVA(含电池)台13电源设备10KVA套14测试工作站套15试车线ATP运算单元套16固定应答器套207车-地通信室外设备套78车-地通信室内控制设备套19列车备用检测设备(室外)套710列车备用检测设备(室内)套1主要设备表(车辆段及综合基地-维修中心)序号设备名称及规格型号单位数量备注1道岔配件校正设备台52电动转辙机测试台台23电动转辙机试验台台24电机试验台台15灯光调整测试设备台26数字信号测试仪台37数字兆欧表PC27-221台58数字万用表F77-3999台129数字频率计CX-3165台210便携式频谱分析仪HP8510A台211双踪视波器CS-5157台212电缆故障测试仪SCY台213频偏仪BE3台414集成电路测试仪TC7-33台215接地电阻测试仪ZC-8台216电容电感测试仪台217接收线圈测试仪台218继电器万能试验台TJ-3G台119便携式电脑台820个人电脑台421维修工具批122计轴器测试及调整装置套223应答器测试及编程装置套224ATP车载测试装置套225紧固工具套226专用工具车辆227信号测试车辆
1281.5吨电动叉车辆1主要设备表(车载信号)序号设备名称及规格型号单位数量备注1ATP/ATO车载计算机套442车载车地通信单元套443车载传感设备套444车载司机显示单元套445车载测速电机和雷达套446车载通信计算机单元套447车载ATP/ATO天线套44附件2主要材料表(正线信号-地上)序号劳动力及主要材料名称单位数量备注1综合人工工日
5393.642DWZR-PTYA231*4*
1.4M71353DWZR-PJZT231*4*
1.0M88874DWZR-PJZT231*4*
1.4M95195DWZR-PJZT233*4*
1.4M21336DWZR-PTYA234*4*
1.4M2457DWZR-PTYA237*4*
1.0M2008DWZR-PTYA2314*4*
1.0M21339DWZR-PTYA234*2+
11.4M549810DWZR-PTYA234*2+
11.8M83911DWZR-PTYA233*4*
1.0M245412DWZR-PTYA234*4*
1.0m27713单模架空光缆8芯M387214单模架空光缆12芯M751115热缩套管套
72.0016光缆接头盒套
23.2317电缆YY
0.6/1KV1x16mm2m52418光纤终端盒OTB-I个
19.0019DWZR-PZY031*4*
1.0m84420LED信号机构3显示台
19.0021重型单开道岔安装装置两个牵引点组
7.0022终端电缆盒HZ-12个
7.0023终端电缆盒HZ-24个
14.0024杆上电缆盒HG-6个
10.0025自紧急停车按钮箱台
8.0026自动折返按钮箱台
1.0027高压橡胶管(Ф50mm)m
187.8628电源引入防雷箱XL-380个
1.0029继电器接口机柜柜
1.0030电缆分配架架
1.0031电缆终端架架
3.0032联锁设备机柜架
1.0033DWZR-YY
0.6/1KVA3*50+25mm2m28434DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2m49435DWZR-YY
0.6/1KVA2*4mm2m25436DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2m22237电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*16mm2M30938DWZR-PZY0316*
1.0m19239DWZR-PZY0324*
1.0m66340电容470uf/150v个
12.0041硅整流器ZG-42/
0.5台
12.0042电气集中组合个
18.0043安全型继电器JWXC-1700台
40.0044安全型继电器JWXC-H340台
37.0045安全型继电器JPXC-1000套
28.0046安全型继电器JWJXC-H125/80台
8.0047安全型继电器JWJXC-H125/
0.44台
6.0048安全型继电器JYJXC-135/220台
11.0049安全型继电器JWJXC-480台
6.0050安全型继电器JSBXC-850台
6.0051安全型继电器JWJXC-H18台
14.0052屏蔽门接口设备套
2.00主要材料表(正线信号-地下)序号劳动力及主要材料名称单位数量备注1综合人工工日
26328.72DWZR-PTYA231*4*
1.4M477503DWZR-PJZT231*4*
1.0M594774DWZR-PJZT231*4*
1.4M637055DWZR-PJZT233*4*
1.4M142726DWZR-PTYA234*4*
1.4M16407DWZR-PTYA237*4*
1.0M13418DWZR-PTYA2314*4*
1.0M142729DWZR-PTYA234*2+
11.4M3679410DWZR-PTYA234*2+
11.8M597711DWZR-PTYA233*4*
1.0M1641512DWZR-PTYA234*4*
1.0m185113单模架空光缆8芯M2591214单模架空光缆12芯M5026415电缆YY
0.6/1KV1x16mm2m350616光纤终端盒OTB-I个
130.0017DWZR-PZY031*4*
1.0m213018LED信号机构3显示台
74.0019重型单开道岔安装装置两个牵引点组
29.0020终端电缆盒HZ-12个
26.0021终端电缆盒HZ-24个
64.0022杆上电缆盒HG-6个
86.0023自紧急停车按钮箱台
60.0024自动折返按钮箱台
3.0025电源引入防雷箱XL-380个
7.0026继电器接口机柜柜
7.0027电缆分配架架
7.0028电缆终端架架
22.0029DWZR-YY
0.6/1KVA3*50+25mm2m190130DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2m330631DWZR-YY
0.6/1KVA2*4mm2m167932DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2m148833电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*16mm2M206634DWZR-PZY0316*
1.0m128835DWZR-PZY0324*
1.0m443736电容470uf/150v个
83.0037硅整流器ZG-42/
0.5台
83.0038电气集中组合个
69.0039安全型继电器JWXC-1700台
144.0040安全型继电器JWXC-H340台
104.0041安全型继电器JPXC-1000套
112.0042安全型继电器JWJXC-H125/80台
45.0043安全型继电器JWJXC-H125/
0.44台
32.0044安全型继电器JYJXC-135/220台
50.0045安全型继电器JWJXC-480台
34.0046安全型继电器JSBXC-850台
34.0047安全型继电器JWJXC-H18台
68.0048屏蔽门接口设备套
15.00主要材料表(控制中心)序号劳动力及主要材料名称单位数量备注1综合人工工日
7404.292DWZR-YTY2*
0.64m47693DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2m47694不锈钢板公斤685防护钢管分歧接头个48626蛇管(Ф32mm)m
1054.447发车计时器TDT台
34.008发车计时器托架套
34.009电源引入防雷箱XL-380个
1.0010电脑桌椅张
21.0011DWZR-YY
0.6/1KVA3*50+25mm2m99012DWZR-YY
0.6/1KVA2*4mm2m40513DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2m171014电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*16mm2M56215DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2m35616电缆爬架处1主要材料表(车辆及综合基地-培训系统)序号劳动力及主要材料名称单位数量备注1综合人工工日
293.252电缆终端架架
1.003电源引入防雷箱XL-380个
1.004LED信号机构3显示台
1.005重型单开道岔安装装置两个牵引点组
1.006DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2m180主要材料表(车辆及综合基地-试车线)序号劳动力及主要材料名称单位数量备注1综合人工工日
1280.732DWZR-PJZT231*4*
1.0M58603电缆YY
0.6/1KV1x16mm2m1004复合材料电缆槽180型m7005复合材料电缆槽270型m7006电源引入防雷箱XL-380个
1.007电缆终端架架
1.008安全型继电器JWXC-1700台
40.009安全型继电器JWXC-H340台
7.0010硅整流器ZG-42/
0.5台
2.0011继电器接口机柜柜
1.0012电气集中组合个
6.0013电脑桌椅张
2.0014DWZR-YY
0.6/1KVA3*50+25mm2m10015DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2m16016DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2m25017DWZR-PZY0316*
1.0m18018DWZR-YY
0.6/1KVA2*4mm2m120附件3主要工程数量表(正线信号-地上)序号工程项目名称单位数量备注1敷设电缆DWZR-PTYA231*4*
1.4敷设电缆DWZR-PTYA231*4*
1.4HMHM
548.
8571.352敷设电缆DWZR-PJZT231*4*
1.0敷设电缆DWZR-PJZT231*4*
1.0HMHM
683.
6488.873敷设电缆DWZR-PJZT231*4*
1.4敷设电缆DWZR-PJZT231*4*
1.4HMHM
732.
2495.194敷设电缆DWZR-PJZT233*4*
1.4敷设电缆DWZR-PJZT233*4*
1.4HMHM
164.
0521.335敷设电缆DWZR-PTYA234*4*
1.4敷设电缆DWZR-PTYA234*4*
1.4HMHM
18.
852.456敷设电缆DWZR-PTYA237*4*
1.0敷设电缆DWZR-PTYA237*4*
1.0HMHM
15.
412.007敷设电缆DWZR-PTYA2314*4*
1.0敷设电缆DWZR-PTYA2314*4*
1.0HMHM
164.
0521.338敷设电缆DWZR-PTYA234*2+
11.4敷设电缆DWZR-PTYA234*2+
11.4HMHM
422.
9254.989敷设电缆DWZR-PTYA234*2+
11.8敷设电缆DWZR-PTYA234*2+
11.8HMHM
68.
78.9310敷设电缆DWZR-PTYA233*4*
1.0敷设电缆DWZR-PTYA233*4*
1.0HMHM
188.
6924.5411敷设电缆DWZR-PTYA234*4*
1.0敷设电缆DWZR-PTYA234*4*
1.0HMHM
21.
282.7712敷设光缆DWZR-GYFTA8A1b敷设光缆DWZR-GYFTA8A1bHMHM
297.
8438.7213敷设光缆DWZR-GYFTA12A1b敷设光缆DWZR-GYFTA12A1bHMHM
577.
7575.1114挖电缆沟(1-5根)土(沟深
0.8m)挖电缆沟(1-5根)土(沟深
0.8m)hmhm
1616.0015复合电缆槽270型(附盖)复合电缆槽270型(附盖)hmhm
1616.0016清理线间石渣清理线间石渣立方米立方米
160160.0017培土培土立方米立方米
8080.0018防道床污染防道床污染HMHM
1616.0019电缆埋设标土电缆埋设标土个10个
3.
73.720电缆热缩接续电缆热缩接续处处
55272.0021光缆接续及防护光缆接续及防护个个
18023.0022光缆中继段测试光缆中继段测试段段
11715.0023电缆出入隧道槽钢防护电缆出入隧道槽钢防护20米20米
1.5324室外接地电缆YY1KV1*16mm2室外接地电缆YY1KV1*16mm2hmhm
40.
35.2425电缆过轨防护铁管(F32mm)电缆过轨防护铁管(Ф32mm)hmhm
22.
952.9826光连接线FC/PC10m光连接线FC/PC10m条条
863112.0027光缆终端盒OTB-I光缆终端盒OTB-I个个
14919.0028墙上暗敷防护薄铁管(Ф32mm)墙上暗敷防护薄铁管(Ф32mm)hmhm
6.
120.8029敷设电缆DWZR-PZY031*4*
1.0敷设电缆DWZR-PZY031*4*
1.0HMHM
29.
748.4430施工配合施工配合联锁道岔联锁道岔
367.003131安装LED信号机3显示安装LED信号机3显示架架
9319.003233信号机托架信号机托架组组
9319.003334交流转辙机安装装置含外锁闭交流转辙机安装装置含外锁闭组组
367.003435列车备用检测室外设备的安装列车备用检测室外设备的安装套套
15726.003536终端电缆盒HZ-12终端电缆盒HZ-12个个
337.003637终端电缆盒HZ-24终端电缆盒HZ-24个个
7814.003738杆上电缆盒HG-6杆上电缆盒HG-6个个
9610.003839车-地通信室外设备安装车-地通信室外设备安装个个
2222.003940固定应答器安装固定应答器安装套套
39356.004041可变应答器安装可变应答器安装套套
10522.004142紧急停车按钮箱紧急停车按钮箱台台
688.004243自动折返按钮箱自动折返按钮箱台台
41.004344高压橡胶管(Ф50mm)高压橡胶管(Ф50mm)hmhm
14.
321.864445电缆支架电缆支架套套
920120.004546电源防雷设备安装三相二路电源防雷设备安装三相二路套套
81.004647电源设备安装电源设备安装个个
172.004748电池柜安装电池柜安装架架
92.004849电源设备安装45KVA不间断电源(UPS)45KVA安装套套
41.004950电源设备安装30KVA不间断电源(UPS)5KVA安装套套
41.005051不间断电源(UPS)45KVA安装继电器接口机柜安装套架
41.005152不间断电源(UPS)30KVA安装电缆分配架套架
41.005253不间断电源(UPS)5KVA安装列车备用检测设备机柜安装套柜
92.005354继电器接口机柜安装电缆终端架架架
83.005455电缆分配架联锁设备机柜安装架架
81.005556列车备用检测设备机柜安装轨旁元件控制计算机机柜安装柜架
122.005657电缆终端架ATP/ATO室内线路设备安装架套
251.005758联锁设备机柜安装车-地通信室内设备安装架套
41.005859轨旁元件控制计算机机柜安装车站接口箱安装架套
122.005960ATP/ATO室内线路设备安装紧急后备盘接口安装套个
42.006061车-地通信室外设备安装车辆段联锁接口安装套站
1741.006162车-地通信室内设备安装电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA3*50+25mm2套hm
82.846263车站接口箱安装电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2套HM
174.946364紧急后备盘接口安装电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*4mm2个hm
172.546465联络线接口安装电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2站hm
32.226566车辆段联锁接口安装电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*16mm2站hm
43.096667电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA3*50+25mm2室内设备接地连接hm站
21.
852.006768电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2室内电缆DWZR-PZY0316*
1.0HMHM
381.926869电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*4mm2室内电缆DWZR-PZY0324*
1.0hmhm
19.
336.636970电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2组合报警断路器HY-MAGhm套
17.
191.007071电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*16mm2电容470uf/150vhm个
23.
7512.007172室内设备接地连接硅整流器ZG-42/
0.5站台
1712.007273室内电缆DWZR-PZY0316*
1.0mm2电气集中组合HM个
14.
818.007374室内电缆DWZR-PZY0324*
1.0mm2安全型继电器JWXC-1700hm台
5140.007475组合报警断路器HY-MAG安全型继电器JWXC-H340套台
70337.007576电容470uf/150v安全型继电器JPXC-1000个套
9528.007677硅整流器ZG-42/
0.5安全型继电器JWJXC-H125/80台台
958.007778电气集中组合安全型继电器JWJXC-H125/
0.44个台
876.007879安全型继电器JWXC-1700安全型继电器JYJXC-135/220台台
18411.007980安全型继电器JWXC-H340安全型继电器JWJXC-480台台
1416.008081安全型继电器JPXC-1000安全型继电器JSBXC-850套台
1406.008182安全型继电器JWJXC-H125/80安全型继电器JWJXC-H18台台
5314.008283安全型继电器JWJXC-H125/
0.44电缆柜电缆固定台10根
385.18384安全型继电器JYJXC-135/220屏蔽门接口台站
612.008485安全型继电器JWJXC-480室内机柜间电缆、光缆敷设台站
402.008586安全型继电器JSBXC-850联锁设备联锁试验台联锁道岔
407.0086安全型继电器JWJXC-H18台8287电缆柜电缆固定根
9.688屏蔽门接口站1789室内机柜间电缆、光缆敷设站1790联锁设备联锁试验联锁道岔369187ATP/ATO导通试验ATP/ATO导通试验站站
172.00主要工程数量表(正线信号-地下)序号工程项目名称单位数量备注1敷设电缆DWZR-PTYA231*4*
1.4HM
477.502敷设电缆DWZR-PJZT231*4*
1.0HM
594.773敷设电缆DWZR-PJZT231*4*
1.4HM
637.054敷设电缆DWZR-PJZT233*4*
1.4HM
142.725敷设电缆DWZR-PTYA234*4*
1.4HM
16.406敷设电缆DWZR-PTYA237*4*
1.0HM
13.417敷设电缆DWZR-PTYA2314*4*
1.0HM
142.728敷设电缆DWZR-PTYA234*2+
11.4HM
367.949敷设电缆DWZR-PTYA234*2+
11.8HM
59.7710敷设电缆DWZR-PTYA233*4*
1.0HM
164.1511敷设电缆DWZR-PTYA234*4*
1.0HM
18.5112敷设光缆DWZR-GYFTA8A1bHM
259.1213敷设光缆DWZR-GYFTA12A1bHM
502.6414电缆热缩接续处
480.0015光缆接续及防护个
157.0016光缆中继段测试段
102.0017室外接地电缆YY1KV1*16mm2hm
35.0618电缆过轨防护铁管(Ф32mm)hm
19.9719光连接线FC/PC10m条
751.0020光缆终端盒OTB-I个
130.0021墙上暗敷防护薄铁管(Ф32mm)hm
5.3222敷设电缆DWZR-PZY031*4*
1.0HM
21.3023施工配合联锁道岔
29.0024安装LED信号机3显示架
74.0025信号机托架组
74.0026交流转辙机安装装置含外锁闭组
29.0027列车备用检测室外设备的安装套
131.0028终端电缆盒HZ-12个
26.0029终端电缆盒HZ-24个
64.0030杆上电缆盒HG-6个
86.0031固定应答器安装套
337.0032可变应答器安装套
83.0033紧急停车按钮箱台
60.0034自动折返按钮箱台
3.0035高压橡胶管(Ф50mm)hm
12.4636电缆支架套
800.0037电源防雷设备安装三相二路套
7.0038电源设备安装个
15.0039电池柜安装架
7.0040不间断电源(UPS)45KVA安装套
3.0041不间断电源(UPS)30KVA安装套
4.0042不间断电源(UPS)5KVA安装套
8.0043继电器接口机柜安装架
7.0044电缆分配架架
7.0045列车备用检测设备机柜安装柜
10.0046电缆终端架架
22.0047联锁设备机柜安装架
3.0048轨旁元件控制计算机机柜安装架
10.0049ATP/ATO室内线路设备安装套
3.0050车-地通信室外设备安装个
152.0051车-地通信室内设备安装套
7.0052车站接口箱安装套
15.0053紧急后备盘接口安装个
15.0054联络线接口安装站
3.0055电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA3*50+25mm2hm
19.0156电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2HM
33.0657电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*4mm2hm
16.7958电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2hm
14.8859电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*16mm2hm
20.6660室内设备接地连接站
15.0061室内电缆DWZR-PZY0316*
1.0HM
12.8862室内电缆DWZR-PZY0324*
1.0hm
44.3763组合报警断路器HY-MAG套
612.0064电容470uf/150v个
83.0065硅整流器ZG-42/
0.5台
83.0066电气集中组合个
69.0067安全型继电器JWXC-1700台
144.0068安全型继电器JWXC-H340台
104.0069安全型继电器JPXC-1000套
112.0070安全型继电器JWJXC-H125/80台
45.0071安全型继电器JWJXC-H125/
0.44台
32.0072安全型继电器JYJXC-135/220台
50.0073安全型继电器JWJXC-480台
34.0074安全型继电器JSBXC-850台
34.0075安全型继电器JWJXC-H18台
68.0076电缆柜电缆固定10根
4.5077屏蔽门接口站
15.0078室内机柜间电缆、光缆敷设站
15.0079设备连锁试验联锁道岔
29.0080ATP/ATO导通试验站
15.00主要工程数量表(控制中心)序号工程项目名称单位数量备注1穿放暗管电缆DWZR-YTY2*
0.64HM
47.692穿放暗管电缆DWZR-YY
0.6/1KV2*
2.5mm2HM
47.693安装顶棚防护薄铁管(Ф32mm)安装hm
130.604安装顶棚防护薄铁管接头(T12型)个
1627.005敷设顶棚防护蛇管个
10.446安装顶棚防护铁管接头(F32mm)直通防锈个
2001.007不锈钢管D108*
4.5m
91.808不锈钢板(平焊法兰盘)公斤
68.009站台调顶层电缆托架个
680.0010发车计时器安装个
34.0011不间断电源(UPS)2KVA安装套
3.0012不间断电源(UPS)45KVA安装套
1.0013电源设备安装个
1.0014电源防雷设备安装三相二路套
1.0015电池柜安装柜
1.0016ATS本地操作工作站安装套
8.0017中央联锁工作站安装套
1.0018ATS数据库服务器安装套
2.0019中央行调工作站安装套
3.0020ATS通信服务器安装套
2.0021时刻表编辑器工作站安装套
2.0022针式打印机安装台
1.0023激光打印机安装台
2.0024服务及诊断(SD)工作站安装套
4.0025ATS打印工作站安装套
1.0026ATS演示、培训工作站安装套
1.0027ATS模拟显示屏接口服务器安装套
1.0028办公、电脑桌椅(配电源插板)套
21.0029派班室工作站安装套
1.0030ATS车辆段控制室工作站套
1.0031ATS机柜安装套
10.0032电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA3*50+25mm2hm
9.9033电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*4mm2hm
4.0534电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2HM
17.1035电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*16mm2hm
5.6236电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2hm
3.5637室内设备接地连接站
2.0038前置处理器安装套
5.0039OCC室内电缆、光缆敷设项
1.0040中央电缆爬架处
1.0041中央与其他系统的接口安装项
1.0042中央网络设备安装套
1.0043ATS车站接口箱安装套
17.0044ATS系统调试站
17.00主要工程数量表(车辆段及综合基地-培训系统)序号工程项目名称单位数量备注1不间断电源(UPS)15KVA安装套
1.002电源设备安装个
1.003电池柜安装套
1.004电缆终端架架
1.005室内设备接地连接站
1.006室内机柜间电缆、光缆敷设站
1.007电源防雷设备安装三相二路套
1.008联锁设备机柜安装架
1.009ATP/ATO室内线路设备安装套
1.0010安装LED信号机3显示架
1.0011交流转辙机安装装置含外锁闭组
1.0012电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2hm
1.8013模拟工作站安装套
1.0014列车备用检测室外设备的安装套
3.0015列车备用检测设备机柜安装柜
1.0016固定应答器安装套
2.0017可变应答器安装套
2.0018车-地通信室外设备安装个
1.0019车-地通信室内设备安装套
1.00主要工程数量表(车辆段及综合基地-试车线)序号工程项目名称单位数量备注1敷设电缆DWZR-PJZT231*4*
1.0HM
58.602室外接地电缆YY1KV1*16mm2hm
1.003电缆热缩接续处
6.004室外电缆引入设备室钢管防护Ф100mmHM
3.005挖电缆沟(1-5根)土(沟深
0.8m)hm
14.006复合电缆槽180型hm
7.007复合电缆槽270型(附盖)hm
7.008清理线间石渣立方米
30.009培土立方米
15.0010防道床污染HM
14.0011电缆埋设标土10个
1.112试车线ATP运算单元安装套
1.0013列车备用检测设备机柜安装柜
1.0014列车备用检测室外设备的安装套
7.0015车-地通信室外设备安装个
7.0016车-地通信室内设备安装套
1.0017固定应答器安装套
20.0018测试工作站安装套
1.0019电源设备安装个
1.0020电源防雷设备安装三相二路套
1.0021不间断电源(UPS)10KVA安装套
1.0022电池柜安装套
1.0023电缆终端架架
1.0024室内机柜间电缆、光缆敷设站
1.0025控制台安装台
1.0026安全型继电器JWXC-1700台
40.0027安全型继电器JWXC-H340台
7.0028室内设备接地连接站
1.0029组合报警断路器HY-MAG套
4.0030硅整流器ZG-42/
0.5台
2.0031继电器接口机柜安装架
1.0032电气集中组合个
6.0033办公、电脑桌椅(配电源插板)套
2.0034电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA3*50+25mm2hm
1.0035电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*4mm2hm
1.2036电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA1*16mm2hm
1.6037电力电缆DWZR-YY
0.6/1KVA2*
2.5mm2HM
2.5038室内电缆DWZR-PZY0316*
1.0mm2HM
1.8039电缆柜电缆固定10根
1.340室外轨旁设备接地处
8.00附件4图纸目录序号图名图号1图纸目录02300-C-XH-00-0002准移动闭塞ATC系统功能框图02300-C-XH-00-0013移动闭塞ATC系统功能框图02300-C-XH-00-0024准移动闭塞ATC系统结构框图
(一)02300-C-XH-00-0035准移动闭塞ATC系统结构框图
(二)02300-C-XH-00-0046准移动闭塞ATC系统结构框图
(三)02300-C-XH-00-0057移动闭塞ATC系统结构框图
(一)02300-C-XH-00-0068移动闭塞ATC系统结构框图
(二)02300-C-XH-00-0079移动闭塞ATC系统结构框图
(三)02300-C-XH-00-00810移动闭塞ATC系统结构框图
(四)02300-C-XH-00-00911推荐方案系统构成图02300-C-XH-00-01012正线区段信号轨旁设备布置示意图
(一)02300-C-XH-00-01113正线区段信号轨旁设备布置示意图
(二)02300-C-XH-00-01214典型站信号移动闭塞轨旁设备布置示意图02300-C-XH-00-01315正线典型车站信号设备室布置示意图
(一)02300-C-XH-00-01416正线典型车站信号设备室布置示意图
(二)02300-C-XH-00-01517正线典型车站信号设备室布置示意图
(三)02300-C-XH-00-01618典型车站站台信号设备布置示意图02300-C-XH-00-017APAPSDSDMCMC车站区域控制器接入点无线天线APAPAPAPZCTSCU1TSCU1TSCU2TSCU2WaysideNetworkWCC1WCC1WCC2WCC2WCC3WCC3WRU
1.1WRU
1.2WRU
1.3WRU
2.1WRU
2.2WRU
2.3WRU
3.1WRU
3.2Cell2Cell3Cell1Hand-OverAreaHand-OverArea轨旁ATP轨旁光纤骨干网蜂窝控制器WREWRE
1.1WEE.WWRRE
1.WREWRE
2.12WRE.WREWRE
3.1WREWRE
3.2蜂窝2蜂窝3蜂窝1-ATP控制区1ATP控制区2ATP控制重叠区轨旁ATP蜂窝控制器蜂窝控制器无线交权区无线交权区。