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高速铁路信号与通信.PDF

高速铁路信号与通信

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2011-09-24 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《高速铁路信号与通信pdf》,可适用于工程科技领域

••高速铁路信号技术高速铁路信号技术••高速铁路通信技术高速铁路通信技术第八章第八章高速铁路信号与通信高速铁路信号与通信•高铁服务宗旨:安全、正点、快速、舒适。•信号与通信系统是保障。•发展方向)软硬不断升级换代安全性、可靠性、可用性和可维护性逐步提高)向综合自动化、人机对话、全面提高运输质量和路网运输能力。概述•组成综合调度系统(指挥行车)列控系统(控制列车行车间隔)联锁系统(控制进路)¾继电器¾半导体¾电子信息技术¾自动控制技术¾网络技术铁路通信信号技术的发展•路牌•路票信号标志•信号机色灯等形式•半自动、自动闭塞设备•ATS自动停车设备•列车控制设备ATC•列车超速防护系统ATP•调度监督和调度集中CTC系统等。信号领域•专用调度通信话路•话音•无线列调•数据共存的综合业务数字网ISDN•铁路综合无线通信系统•现场总线、列车总线和通信信号共用的综合光纤安全局域网技术使铁路通信信号步入了数字和网络世界。通信领域¾运营管理和调度指挥通过网络中传递的数据实现传统的话音调度指挥方式不再适应。组成广域网调度中心列车运行控制系统车站微机联锁光纤光纤光纤局域网局域网局域网局域网局域网局域网局域网局域网局域网高速铁路综合调度中心区段控制中心区段控制中心区段控制中心高速铁路信号系统地面设备总体框图kmkm区间中继站区间中继站区间中继站区间中继站区间中继站区间中继站kmkmkmkm高速铁路数据通信广域网高速车站高速车站高速车站列控信息网列控信息网与普通铁路的不同点:•①高速铁路设置综合调度系统对列车运营指挥实行集中控制方式•②取消传统的地面信号机采用列控系统•③采用计算机网络传输和交换与行车、旅客服务相关的信息。§高速铁路信号技术‹特点:对列车运营指挥实行集中控制同时负责与行车有关的管理工作。‹业务:•编制运营计划(行车、车辆运用、乘务值班)•编制临时运行图调整运营计划•监视沿线列车运行状况、控制车站进路•统计旅客集散情况向旅客提供信息服务。•高速铁路综合调度系统‹组成调度系统运行管理计算机控制终端设备通信终端设备调度中心信号室车辆段、维修基地等表示终端表示盘通信终端设备安全监控设备终端列车车次核查装置第一类(高速客运专线)全线设一个行车指挥中心集多种业务组织和管理功能于一体例:日本的新干线和法国的TGV。第二类(客货混合运输高速线)按区域设置行车调度中心。例:德国ICE。‹高速铁路综合调度系统分类‹世界高速铁路运输组织模式第一类:高速客运专线列车在本线到发基本在高速线范围运转。第二类:客货混合运输高速线•列车类别多速度差别大•与既有线行车组织和管理的关系密切运行秩序易受引入线、相临既有线影响•行车调度业务难度大。‹京沪高速铁路与既有京沪线平行修建的高速客运专线。以高速为主高、中速客运列车混合运输。)保证高速列车运营的基本需求)解决跨线列车调度指挥的衔接问题对综合调度指挥中心的要求:‹综合调度中心发展趋势•由传统的集中控制模式发展为网络化、智能化的集中管理、分散控制的新一代模式。•例:日本、欧洲等国–采用工作站客户机、服务器以及计算机网络技术。–组成:运输管理系统运行调度系统牵引供电调度系统动车组调度管理系统基础设施管理系统客运调度系统安全监督系统等(见下图)。运行计划管理子系统牵引供电调度子系统防灾安全监控子系统动车组调度管理子系统综合维护及基础设施管理子系统旅客服务调度子系统高速铁路运行调度子系统列车调度旅客调度动车及乘务员调度牵引供电调度通信信号监视及维修调度轨道维护调度•高速铁路列控系统‹列控系统功能与作用–防止列车冒进关闭的信号机–防止列车错误出发–防止列车退行–防止列车超速通过道岔–防止列车超过线路允许的最大速度–监督列车通过临时限速区段–在出入库无信号区段限制列车速度。‹列控系统组成列控系统信号室道旁设备接收线圈司机显示器测速传感器车载主机车地通讯设备地面设备车载设备监测设备监测设备‹地面设备框图列车速度VMAX列车制动距离闭塞分区先行列车相邻地面控制中心地面控制中心轨道电路信号机相邻地面控制中心‹车载设备框图司机显示器信号接收机制动控制单元天线速度传感器‹列控系统应用情况•日本新干线ATC系统•法国TGV铁路的TVM及TVM系统•德国及西班牙铁路采用的LZB系统•瑞典铁路的EBICAB系统等。‹列控系统分类)按地面向机车传送信号的连续性来分类点式:瑞典EBICAB连续式:德LZB、法TVM、日数字ATC)按照人机关系来分类设备优先控制方式:日本新干线ATC司机优先控制方式:法国TVM–阶梯控制方式–曲线控制方式超速判定方式不设地面信号机仅在闭塞分区分界点设界标。地面设备分别通过轨道电路和回线装置向列车发送信息。•优点:造价低、维修工作少。•缺点:信号追踪性差限制列车追踪间隔进一步缩小。–原因:只能在指定的信号点接收信息。如果列车经过某信号点之后先行列车位置移动地面信号发生了变化车上控制系统不能立即知道而必须等列车到达下一个信号点才能接收到。)点式•优点:列车追踪间隔小(min)。•缺点:技术难度大成本高。)连续式•每个闭塞分区设计一个目标速度。•在一个分区中列车在何处都只按照固定的速度判定列车是否超速。•分为出口检查和入口检查两种方式。•不需要距离信息只需在停车信号与最高速度间增加若干中间速度信号因此轨道信息量较少设备相对比较简单。•目前普遍采用(法国TVM日本新干线ATC))阶梯控制方式•a)用曲线连接每一闭塞分区入口和出口速度–判定列车超速的目标速度是距离的函数。–列控设备除需接收目标速度信息外还要接收闭塞分区长度及换算坡度信息。–法国TVM系统)曲线控制方式•b)目标速度目标距离方式–不再对每一个闭塞分区规定一个目标速度而是向列车传送目标速度、列车距目标的距离(可包括多个闭塞分区的长度)的信息。–列车实行一次制动控制方式。–列车追踪间隔可根据列车制动性能、车速、线路条件调整提高混跑线路通过能力。–德国LZB系统和日本数字ATC系统。•V列>V目标后立即自动制动V列<V目标后自动缓解不必司机参予。•优点:司机负担小利于缩短列车追踪间隔。•缺点:对设备自动化程度及列车的制动缓解性能要求较高。)司机优先控制方式•只有V列>V安全设备才进行惩罚性强迫制动。•列车正常运行时设备不干预司机操作。)设备优先控制方式‹与传统的继电联锁相比具有如下优势a)功能更完善。b)信息量大通过系统联网可使整个信号系统协调工作。c)易于实现系统自诊断和自检测功能并通过联网实现远距离诊断有利于信号维修管理及维修体制改革。d)体积小功耗低信号室投资少。•高速铁路计算机联锁系统计算机联锁系统框图•保证安全可靠的措施)冗余技术)由固态元件构成故障安全电路单元作为系统输出输入接口及系统硬件比较器。)检测、诊断容错技术)编码传输信息技术和闭环通信通道。)设立集中的维护管理中心。)采用多媒体、实现人机对话‹要求:•)高可靠性•)高效率•)与信号系统紧密结合形成一个整体•)与计算机网络相结合形成现代化的运营、管理、服务系统。•)提供多种信息传输和通信服务。•)多种方式结合形成统一的铁路通信网。§高速铁路信号技术•日本新干线的通信系统•.按照高铁对通信的使用要求可分为:–有关行车安全与提高效率的通信系统–为旅客服务的通信系统–设备维修及运营管理用的通信系统。•.按照通信的类别可分为:–语音通信主要传输人的语言信号–控制信号通信–数据通信(传送各种信息系统的数据信号)第八章高速铁路信号与通信概述铁路通信信号技术的发展信号领域通信领域组成与普通铁路的不同点:组成综合调度中心发展趋势列控系统组成地面设备框图车载设备框图列控系统应用情况列控系统分类)点式)连续式)阶梯控制方式)曲线控制方式b)目标速度目标距离方式)设备优先控制方式高速铁路计算机联锁系统保证安全可靠的措施要求:日本新干线的通信系统

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