1、第一节 联锁概念 在城轨中，一般采用上下行双线、列车间隔运行的模式，信号设备和轨道结构比大铁路简单。 城市轨道交通中需要调车的有：部分有折返作业车站、配有出入车辆段线的车站、联络线出岔处车站等。 为了保证行车安全（调车作业） ，而将车站的所有信号机、轨道电路及道岔等相对独立的信号设备构成一种相互制约、联合控制的连环扣关系，即联锁关系（简称联锁） 。 第一节 联锁概念 进路是列车或调车车列在站内运行时所经由的路径，所有进路都有起点和终点，终点通常是下一个信号机、终点站、调车场或车厂。 轨道交通各条线路之间由道岔来连接。 列车进入哪一条进路由道岔决定。 列车能否安全进入该进路调车，由车站及其他线路
2、开通情况决定，即需要相关信号的防护。 第一节 联锁概念 1、进路空闲的检测技术 保证行车安全的重要条件之一，利用轨道电路实现。 2、道岔控制技术 道岔是进路上的可动部分，控制不当可能造成脱轨、撞车。 第一节 联锁概念 3、信号控制技术 重要基础设备之一。确认满足安全条件方可开放。其开放直接与行车安全相关。 4、联锁技术 防止失误，且在失误的情况下仍能保证行车安全的技术。是自动控制系统的主要内容。 5、故障-安全技术 对铁路信号系统来说，必须考虑在发生故障时，其后果不应危机行车安全。 第三节 城市轨道交通信号特点 1、车载信号是 “主体信号” 城市轨道交通线路短、站间距小、运营密度大、运营线路条
3、件差（隧道、弯道多） ，不能完全套用大铁路信号的概念、设施和手段；信号系统要根据这些特点加以改进、更新和发展。 除正线道岔外，一般不设地面信号机。 2、车载信号的内容是具体的目标速度或目标距离 目标速度：列车进入某一区段时，接受到列车离开该区段时的控制速度；速度等级根据与先行列车之间的距离来设定。 目标距离：该区段的长度。 3、自动调整列车运行间隔，实现超速防护 正线列车运行的最小时间间隔，可达到 1.5-2min； 如果列车“晚点 ”，ATC 系统可通过缩短列车在站时间或提高列车在区间的运行速度等级来自动完成调整。 CBTC（基于无线通信的列车运行自动控制系统）可实现车地信息交换不间断进行。
4、 当列车速度超过目标速度时，车载 ATP 子系统自动启动超速防护，确保列车安全、高速运行。城市轨道交通与传统铁路信号系统的区别 城市轨道交通与传统铁路信号系统的区别 7、城市轨道交通的信号系统列车自动控制（ATC）系统Automatic Train Control ATC 系统：列车按地面传送的速度（或距离）信息，自动控制列车运行的信号设备。 后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件，在车内连续地显示出容许的速度信息，或按设定的运行条件达到容许速度的距离信息。 根据上述信息，列车自动地控制运行速度，进行超速防护，确保列车高效、安全的运行。 7-1 城市轨道交通 ATC 系统的特点 传统信号系
5、统是通过设置在地面的色灯信号机来传递不同的行车命令，这种制式基本上是依赖司机进行速度控制和调整，依靠司机保证行车安全。 ATC 系统将机车信号作为主体信号，传递给列车的信号是具体的速度或距离信息，列车按调度人员设置的时刻表，实现自动运行、自动折返、自动调整停站时分，以及运用程序定位实现列车在车站的停车控制。 7-2 ATC 系统的组成 ATC 系统的功能组成 ATO、ATS、ATP ATC 系统的设备组成 行车指挥控制中心 车站及轨旁子系统 车载子系统 车辆段子系统 ATP列车自动防护子系统 ATP 子系统是 ATC 系统的核心和关键。 ATP 子系统具有实现列车的间隔控制、超速防护、进路的安
6、全监控、车门和站台屏蔽门的控制等功能。 ATS列车自动监控子系统 ATS 子系统主要实现对列车运行的监督和控制，辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理。 它给行车调度人员显示全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运行图时及时做出反应（提出调整建议或者自动修整运行图） 。 通过 ATO 的接口，向旅客提供运行信息通报（列车到达、出发时间、运行方向、中途停靠站名） 。 ATO列车自动运行子系统 ATO 子系统主要用于实现“地对车控制” ，即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制。 使用 ATO 子系统后，可以使列车经常处于最佳运行状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速或减速，因
7、此明显提高了乘坐的舒适度，提高了列车准点率及减少轮轨磨损。 ATO 子系统与列车的再生制动相配合，可以节省电能的消耗。 7-3 中央控制室 车站控制室 车载 ATC 列车自动防护（ATP）接收天线 列车自动防护（ATP）接收天线 向列车传送控制信号 目前我国已建成的地铁、轻轨，基本上都采用轨道电路向列车传递控制信息的方式。 点式 设置于运行线路上的点式传感器向车上传递点式信息 连续式 采用钢轨或设置环线来连续地传递信息 上海地铁采用的 ATC 制式共有五种制式 1 号线：采用美国 GRS 的 ATC 系统（模拟） ； 2 号线：采用美国USS 美国钢铁公司）的 ATC 系统； 3、4 号线：采
8、用法国 ALSTOM（阿尔斯通）公司的 ATC 系统； 5 号线：采用 SIEMENS 公司的点式 ATC 系统； 8 号线：采用 ALCATEL 公司的基于无线通信 CBTC 系统。 不同的 ATC 系统向列车传送的控制信号 上海地铁一号线建于 80 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 ATC 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，选择了基于数字编码轨道电路的ATC 系统，控制中心向列车连续发送“目标速度” 。 上海地铁三号线的 ATC 系统，向列车传送的信息内容是“进路地图”的“目标距离” ，由车载计算机自己决定运行
9、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ATC 系统。 广州地铁采用的 ATC 制式 1、2 号线采用 SIEMENS 公司的 ATC 系统（数字轨道电路） ； 3 号线采用 ALCATEL 公司的 ATC 系统 （移动闭塞） ； 4、5 号线采用 SIEMENS 公司的 CBTC 系统（无线通信） 。 上海地铁停车位 地铁一号线停车标记和定位标记（1） 地铁一号线停车标记和定位标记 地铁一号线停车标记和定位标记（3） 地铁一号线停车标记和定位标记 北京地铁没有停车标记 本章复习题 什么是轨道交通信号系统？它的作用是什么？ 简述轨道电路的基本原理。 列车自动控制系统有哪几部
10、分组成？各有什么作用？ 试述信号系统的重要性。 固定闭塞和移动闭塞的区别是什么？ 书上勾画重点。 三、进路解锁 5.中途返回解锁 这是调车进路中的一种自动解锁方式。调车作业由牵出和折返两个作业过程组成，当车列返回去后，能使不能正常解锁的进路按特殊设计的电路自动解锁，以提高调车作业效率。上述这种特殊方式的自动解锁方式称为中途返回解锁。 三、进路解锁 第六节 计算机联锁 一、定义 计算机联锁系统：以计算机技术为核心，综合采用通信、控制、容错、故障-安全等技术来实现车站联锁逻辑控制功能的，具有较高可靠性和故障安全性要求的实时控制系统。 功能：车站联锁逻辑控制 可靠性和故障-安全性要求。 二、我国计算
11、机联锁系统发展 1.1978 年，由瑞典 ABB 公司研制的世界上第一套计算机联锁控制系统在瑞典哥德堡站成功应用； 2第一套系统安装在南京梅山铁矿井下 200m 深处 24 组道岔的运输线路上，1984 年投入运营。 3在 1987 年 7 月研制开发了适用于地面厂矿铁路的计算机联锁设备，并首先在太原钢铁厂配料站首先使用。 4在正线甚至干线上，最早是由卡斯柯信号有限公司（CASCO）从美国通用铁路信号公司（GRS）引进，并结合我国铁路实际运营技术条件开发出 VPI 安全型计算机联锁系统。第一套系统安装在广深线的红海站上，于 1991 年 11 月投入运营，开创了我国计算机联锁技术在干线车站上运
12、用的先例。 51993 年 10 月由铁道科学研究院研制的车站计算机联锁系统在哈尔滨平房站正式使用。 61994 年 1 月由通号总公司研制的车站计算机联锁控制系统在南京分局浦口到发场开通使用。 三、计算机联锁系统结构 显示：CRT，LED/LCD 操作：鼠标、数字化仪、 控制台 三、计算机联锁系统结构 四、计算机联锁功能 联锁控制功能：进路控制；信号开放、关闭；道岔单独操作、锁闭、解锁 显示功能：站场基本图形显示；现场信号设备状态显示；值班员按压按钮动作的确认显示；联锁系统工作状态、故障报警显示；时钟显示、汉字提示等 记录存储和故障检测与诊断功能：系统可按时间顺序自动记录和存储值班员按钮操作
13、情况、现场设备动作情况和行车作业情况；提供图像再现功能；实现进路存储和自动办理；具有集中检测和报警功能结合功能：利用标准化通信接口板，网络接口板，可以直接与现代化信息处理系统相联结进行数据交换。 防雷与分线盘合成的一体柜 项目 城市轨道交通信号系统 传统铁路信号系统 联锁设备监控对象多少 行车组织难易程度 列车种类多少 主体信号类型（车载、地面） 传递信号内容 项目 城市轨道交通信号系统 传统铁路信号系统 联锁设备监控对象多少 联锁设备监控对象少 联锁设备监控对象多 行车组织难易程度 行车组织简单 行车组织复杂 列车种类多少 列车种类单一 列车种类复杂 主体信号类型（机车信号、地面信号） 减少
14、或取消传统的地面信号，机车信号作为主体） 通过设置在地面的色灯信号机指挥行车，机车信号作为辅助信号 传递信号内容 传递给列车的是具体的速度或距离信息 传递不同的行车命令 列车自动防护（ATP）子系统 Automatic Train Protection 列车自动监控（ATS）子系统 Automatic Train Supervision 列车自动运行（ATO）子系统 Automatic Train Operation 五.信号机与信号机之间的联锁 进路和进路之间的连锁可以用进路和信号机间的联锁来描述。那么，同样也可以用信号机与信号机间的联锁关系来描述。 六、联锁的要求 1、开通进路的道岔位置未
15、确定到位之前，防护该进路的信号机不能开放 2、进路的道岔开通后，即进入锁闭状态不能再转换，防护该进路的信号机能开放，敌对进路信号机不能开放。 3、在主体信号未开放之前，预告信号复示信号均不能开放 联锁的种类有：电锁器联锁、继电联锁、电气集中联锁、继电器式集中联锁、计算机联锁。 1 概述：道岔靠人力通过机械转换，信号机由相关人员通过电气或机械操纵，用电锁器完成联锁。 2 原理：分别在道岔和信号机握柄上装设电锁器，通过道岔或者信号电锁器的接点的闭合和断开，控制相关信号或道岔电锁器电磁锁的电路，以实现信号机和信号道岔间以及信号机与信号机之间的联锁。 第四节 联锁的种类（发展过程） 一、电锁器联锁 1
16、 概述：通过信号楼内的控制台操纵车站内的色灯信号机和电动转辙机，使信号机、进路和道岔实现联锁并能监督列车运行和线路占用情况。 2 原理：信号操纵人员在控制台将控制信号机开放或关闭信号机的指令和控制电动转辙机动作的指令，通过电缆传送到继电器，继电器通过衔铁被吸动或者复原，带动信号机处于开放或者关闭状态，使道岔处于定位或者反位状态。从而实现进路上信号机、道岔、相应进路的联锁。 二、继电联锁 通过继电器、轨道电路以及电气传输方式集中控制操作信号机、道岔转辙机等设备，实现设备的集中控制与监督。 计算机对车站值班员的操作命令和现场状态信息按照规定的连锁逻辑进行分析与处理，实现对铁路车站信号设备的控制 三
17、、电气集中联锁 四、计算机联锁 第五节 6502 电气集中联锁系统 一、系统组成 一、系统组成 1.室内设备 控制台用于控制和监督道岔、进路和信号机。设有控制台的信号楼或行车室就是车站的控制中心。 区段人工解锁按钮盘是辅助设备，主要在更换继电器或停电后，用它使设备恢复正常状态；另外，在道岔区段因故障不能解锁时，用它办理区段故障人工解锁。 继电器组合及组合架是实现联锁的设备，也是实行控制和监督用的继电器放置的地方。 电源屏能不间断地供给整个电气集中用的各种交流电源和直流电源。 分线盘是室内外电缆连接的地方。 一、系统组成 1 控制台 一、系统组成 2 电源设备 一、系统组成 2 电源设备 为了可
18、靠和不间断供电，原则上应由两路工业电网分别作为主、副总电源。主、副电源必须能自动或手动切换，在转换过程中断电时间不应超过 0.15s，以保证正处于吸起状态的继电器不致因瞬间断电而失磁落下。 工业电网电压 380/220V 在+15 20范围内波动时，经由稳 调 压器，使其稳定在 3精度内。 要有短路和过载保护措施。 一、系统组成 2 电源设备 一、系统组成 3 继电器组合及组合架：执行联锁控制功能 一、系统组成 3 继电器组合及组合架：执行联锁控制功能 一、系统组成 3 继电器组合及组合架：执行联锁控制功能 一、系统组成 4 区段人工解锁按钮盘 设置：车站值班员室内墙上，离开控制台一定距离 作
19、用：1）当解锁电路故障，不能按进路方式解锁时，用它实现个别 区段的故障解锁 2）取消进路或人工解锁方式不能关闭信号时，用它关闭信号 办理办法： 1）破铅封登记 2）两人协同操纵 一人在控制台上按下相应咽喉的总人工解锁按钮另一个人在 区段人工解锁按钮盘上按下故障区段的事故按钮 目的：使车站值班人员加强确认，避免人为的错误操纵 一、系统组成 5 分线盘 分线盘是室内外电缆连接的地方，一般应设在便于室外电缆引入的地方，即放在电缆柜的通道上，便于引线和分线，这样既美观又不占用空间。 一、系统组成 2.室外设备 色灯信号机给出各种信号显示； 用转辙机转换和锁闭道岔； 用轨道电路监督进路是否空闲。 室外的
20、导线一般用地下电缆，分信号电缆（虚线） 、道岔电缆（实线）和轨道电缆。 二、设备办理办法 1.进路建立办法 进路选择 道岔控制 进路锁闭 信号控制 1、操作规范 2、空闲状态 3、征用标志 4、状态记录 1、为下一步开放信号 创造条件 2、万一信号不能开放， 则可用其他方式指挥仍安全 发生异常情况应及时关闭 二、设备办理办法 1.进路建立办法 （1 操作阶段。在办理进路时，操作人员按压进路的始、终端按钮以确定进路的范围、方向和性质（指列车进路，还是调车进路） 。 （2 选路（岔）阶段。根据进路范围，自动选出与进路有关的道岔，并确定它们符合进路开通位置。 （3 道岔转换阶段。将选出的道岔转到所需
21、的位置。 （4 进路锁闭阶段。道岔转换完毕后，将进路上道岔和敌对进路（包括迎面敌对进路）予以锁闭。 （5 开放信号阶段。进路锁闭后，信号开放（给出允许显示） ，指示列车或车列可驶入进路。 二、设备办理办法 2.正常办理 （1）接、发车进路方法： 双按钮操纵法：始端按钮终端按钮 （2）通过进路 办理下行 I 道通过进路 （3）调车进路 二、设备办理办法 3.变通进路 二、设备办理办法 3.变通进路 二、设备办理办法 4.重复开放信号 当信号开放后，由于某种原因如轨道电路被瞬间分路，道岔瞬间失去表示，使已开放的信号关闭。 重复开放信号: 1 确认进路上没有机车车辆占用 2 进路仍处于锁闭状态 整条
22、进路仍然亮白光带 3 再按压进路始端按钮 二、设备办理办法 5.引导信号 1 引导进路锁闭 在轨道电路故障（故障区段道岔在进路要求位置）或信号点灯电路故障时应采取进路锁闭方式引导接车。 a）将道岔单独操纵到位； b）将故障区段的道岔按钮拉出实现道岔的单独锁闭； c）人工检查进路空闲，破铅封，按压 YA 开放引导信号。 办理办法： 解锁： 待列车全部进入股道后，人工确认列车全部进入股道后，按压 ZRA 和该进站信号始端按钮 LA，进路解锁。 二、设备办理办法 5.引导信号 2 引导总锁闭 当进路中道岔失去表示则 7 线、11 线断（非挤岔原因） ，或向非接车股道接车，办理全咽喉引导总锁闭接车。
23、先将道岔单独操纵到位（或手摇） ，人工检查进路空闲、道岔位置正确、敌对进路未建立的条件，破铅封，按压YZSA，然后按压 YA。 控制台上进路不点白光带， YZSA 上方亮白灯（YA不亮白灯） ，进站信号复示器亮一红一白。 办理办法： 三、进路解锁 解锁的条件与时机 取消进路 中途折返解锁 人工延时解锁 正常解锁 故障解锁 三、进路解锁 1.正常解锁 列车或车列驶过进路上的道岔区段后，使进路自动解锁。正常解锁又分为一次解锁制和逐段解锁制两种方式: 一次解锁：车列完整通过进路后，进路自动解锁。 分段解锁：车列每完整通过进路中一个轨道电路区段，该区段延时 34 秒后自动解锁。 三、进路解锁 1.正常
24、解锁 解锁过程： 关闭进路始端信号： 对列车进路，列车压入进路即关闭信号； 对调车进路，车列完整进入进路才能关闭信号。 三、进路解锁 2.取消进路 列车未驶入接近区段时，人工按压进路始端按钮和另一取消按钮 一个咽喉设一个 ，使进路立即解锁。 三、进路解锁 3.人工解锁 当接近区段有车占用时，想人工地使进路解锁称为人工解锁。 接近区段： 一般指信号机外方的轨道电路区段。 特殊：对正线通过进路上的出站信号机，其接近区段要由迎面咽喉的同向进站信号机起到本出站信号机为止。 解锁过程： （1）人工办理人工解锁手续； （2）关闭进路始端信号； （3）延时：接车进路和正线发车进路，延时 3分钟；侧线发车进路
25、和调车进路，延时 30 秒； （4）延时结束后，如果车列没有进入进路，则进路自动解锁。 由远及近，分段进行 三、进路解锁 4.故障解锁 当列车或车列正常通过进路上的道岔区段后，如果由于某段轨道电路故障，GJ 该吸起不吸起或者根本就没有落下，那么就造成部分或全部进路没有解锁。在这种情况下，所采取的人工解锁方式称为区段故障解锁。 当办理道岔区段故障解锁时，控制台的操作人员启封按下总人工解锁按钮，同时另一人则破封按下人解盘上的相应的道岔区段按钮，方能实现故障解锁。 三、进路解锁 4.故障解锁 联锁 一、联锁的概念引入 二、道岔、信号、进路之间的制约关系 三、车站联锁系统中的主要技术 三、车站联锁系统
26、中的主要技术 第二节 进路的种类及划分 一、进路的种类 进路：把列车或调车车列在站内运行时所经由的路径称做进路。进路大体上可分列车进路和调车进路两类。 列车进路：接车进路（到达进路） 、发车进路、通过进路。凡是列车进站所经由的路径叫列车接车进路：列车由车站发往区间所经由的进路叫发车进路；列车由车站通过所经过的正线接车进路和正线同方向发车进路组成的进路，叫通过进路； 1、列车和调车进路 调车进路：列车调车作业通过的路径。 一、进路的种类 列车进路划分原则： 二、进路的划分 1）进路的始端一般是信号机；终端可以是信号机，也可以是站界标、车挡等。 2）进路范围内可包括有岔和无岔区段； 3）一架信号机
27、同时可防护几条进路，即它可作为几条进路的始端 如进站信号机，接车进路信号机等 ； 二、进路的划分 进路的始端处应设置信号机加以防护，而其终端处也多以同方向的信号机为界，在进路的终端处无信号机时，以车挡，站界标或警冲标 不设出站信号机的车站 为界。 1、列车进路划分举例 二、进路的划分 1、列车进路划分举例 到达进路：道下行接车进路“J” ，其进路终端为进路信号机X1L。 到达进路：始端，进站信号机；终端，同侧的出站信号机、警冲标、车挡。 二、进路的划分 1、列车进路划分举例 出发进路：道下行到达进路“F”，其进路终端为上行进站信号机 S。 出发进路：始端，出站信号机；终端，站界点或对侧进站信号
28、机 二、进路的划分 1、列车进路划分举例 通过进路：道下行通过进路“Z” ，其进路终端为出口端进站信号机 S。 通过进路：始端，入口端进站信号机；终端，站界点或对侧进站信号机 二、进路的划分 调车进路和列车进路一样，也要有一定的范围. 调车进路的始端：调车信号机或出站信号机 兼调车信号机 终端:调车信号机、兼做调车信号机的列车信号机或车挡等。 2、调车进路划分举例 （1）到发线向咽喉区调车的进路终端 二、进路的划分 （2）咽喉区向股道调车的进路终端 （3）股道向咽喉区无岔区段调车的进路终端 二、进路的划分 （4）咽喉区向尽头线调车的进路终端 第三节 联锁的基本内容 联锁的概念 为了保证行车安全
29、 ,在进路、道岔和信号机之间存在着某些互相制约 的关系。通常，我们把这种相互制约的关系叫“联锁” 。 一.进路与道岔之间的联锁 道岔有定位和反位两个工作位置，进路则有锁闭和解锁两个状态。道岔位置正确，进路才能锁闭，进路解锁后，道岔才能改变其工作位置。这就是存在于道岔和进路之间的基本联锁关系。定位 反位 进路锁闭 进路锁闭 在排列进路时，有时应把某些不包括在进路中的道岔防护到规定位置上，称这种道岔为防护道岔。 反位 一.进路与道岔之间的联锁 二.信号机与道岔之间的联锁 因为进路是由信号机防护的，故道岔与进路之间的联锁也可以用道岔与信号机之间的联锁来描述。 开放 定位 反位 三.进路与进路之间的联
30、锁 进路与进路之间存在着两种不同性质的联锁关系：一是抵触进路，二是敌对进路。 抵触进路：能够用道岔位置加以区分的两条进路。 敌对进路：既不能用道岔位置加以区分也不能同时排列的两条进路。 抵触进路举例 安全线 延续进路 三.进路与进路之间的联锁 敌对进路举例分析（同一咽喉区） 三.进路与进路之间的联锁 敌对进路举例分析（不同咽喉区） 注意：一般敌对进路是有重叠部分的，但没有重叠部分的进路，也有可能是敌对进路。 安全线 三.进路与进路之间的联锁 四.进路与信号机之间的联锁 进路与进路之间的联锁关系，可用进路与信号机之间的联锁关系来描述。在进路较多时，这样表述比较直观，不需要从进路号码中查找进路名称。 定位条件
