福州地铁1号线信号系统设计需求分析|福州1号线

时间:2019-10-09 07:21:04 来源:易达学习网 本文已影响 易达学习网

福州地铁1号线信号系统设计需求分析

福州地铁1号线信号系统设计需求分析 从福州市轨道交通1号线的实际情况出发,对信号系统 的设计需求进行了分析,针对基于通信的列车控制系统 (CBTC),介绍了该系统的控制原理,各子系统组成和功能 等。

摘 要:
CBTC;
地铁;
移动闭塞 福州市城市轨道交通1号线采用基于通信的列车控 制信号系统(CBTC),该系统主要包括四个子系统:列车自 动监控子系统ATS、列车自动防护子系统ATP、列车自动驾驶 子系统ATO、联锁子系统。

1.工程概况 福州市轨道交通1号线全长约29.2km,共设24座车站, 设车辆段和停车场各一座、控制中心一处。1号线分期实施, 一期工程共21座地下车站。

2.主要技术性能指标 2.1要求的主要运营指标 (1) 设计行车间隔 满足6辆编组,正线最小设计行车间隔应小于或等于90 秒。

满足6辆编组,设计折返间隔应小于或等于108秒。

满足6辆编组,车辆基地、停车场的列车进出正线的设 计间隔应小于或等于108秒。降级运行模式下列车最小行车间隔至少满足5min间隔 要求。

(2)平均旅行速度不低于35km/h。

2.2满足运营要求提供后备模式 具备点式ATP、点式ATO及联锁层面的后备模式,保证地 铁的不间断运行。本信号系统设置地面信号机,辅助以另外 的列车位置检测设备与联锁设备共同构成后备系统。当系统 故障或无车载机车进入正线或非运营段行车时,按后备模式 运行。

3列车自动监控系统 3.1中央ATS服务器 3台行车调度工作站,其中1台调度长工作站、2台调度 员工作站,各调度工作站在硬件和软件上应具有相同的结构, 控制功能可以互为备用,各控制功能可根据需要进行灵活划 分和屏蔽。

3.2车站ATS服务器 在车站应设冗余配置的ATS车站网络服务器、路由器及 传输设备、车控室ATS工作站。

4正线联锁系统 4.1 构成要求 在正线的设备集中站设置计算机联锁子系统设备。联锁 子系统是保证列车运行安全,实现轨道区段、道岔、信号机 之间正确联锁关系的系统,必须满足故障-安全原则。为确保系统的高可靠性和高安全性,应采用高可靠性、高安全性 硬件结构和软件设计,并采取必要的硬件、软件冗余措施。

4.2 功能要求 4.2.1 联锁设备确保列车运行进路的安全。联锁设备按 一定的程序和条件控制轨旁的道岔转辙机和信号机,建立列 车运行进路,确保进路上轨道区段、道岔、信号机之间的安 全联锁。对于来自操作设备的错误操作,应具备有效的防护 能力。

4.2.2联锁设备与ATS子系统结合实现对列车进路的自 动控制。通过车站级的局域网,联锁设备向ATS设备提供列 车运行的表示信息和信号状态信息,并接收ATS子系统的进 路控制命令。

4.2.3 联锁设备与ATS子系统结合实现车站和中心的两 级控制功能。

5 ATP子系统 5.1构成要求 5.1.1ATP子系统由中心设备、轨旁现场设备和车载设备 组成。ATP子系统应采用基于通信技术的移动闭塞系统,以 车载信号显示为行车凭证。其车-地间数据通信应采用双向 无线传输方式。

5.1.2ATP子系统采用计轴轨道电路为降级列车检测设 备,要求正线车站区域、区间线路、折返线、存车线和车辆 基地试车线均装设计轴轨道电路设备。5.1.3系统配备的ATP/ATO主控计算机设备应设置于正 线设备集中站。ATP子系统地面计算机设备与联锁设备必须 具有成熟的接口,应配置在有联锁主机(联锁逻辑运算计算 机)的设备集中站,并须满足三取二或二乘二取二的冗余配 置。

5.2功能要求 5.2.1ATP子系统应能实现对在线列车连续跟踪定位,对 线路的占用/空闲进行安全可靠检测。

5.2.2ATP子系统应在线路上设置用于校正列车运行里 程计数误差的点式信标装置,确保列车运行里程累计误差始 终控制在信号系统安全防护所允许的误差范围内。ATP子系 统应能根据联锁设备提供的区间运行方向,确定相应的列车 运行方向,保证前行与后续列车之间的安全间隔,满足正向 运行时的设计行车间隔和折返间隔,并能对列车的反向运行 提供ATP防护。

5.2.3ATP 子系统应能实现列车在正线车站站台线路、 折返停车线、存车线及车辆基地、停车场转换轨的停稳控制 功能,对正向运行的列车在车站站台的停车精度实施严格监 控,只有在停车精度满足要求的情况下,并根据运行方向和 站台位置,释放允许开左(或/和右)车门的命令。

6自动驾驶系统ATO系统 6.1构成要求 6.1.1ATO子系统由车载设备和轨旁设备组成。可实现列车自动驾驶功能。

6.1.2ATO子系统设备可分布设置于设备集中站,也可以 集中设置于控制中心。车辆基地试车线设置与车载ATO设备 试验有关的地面设备。所有列车均装设车载ATO设备。

6.2功能要求 6.2.1ATO子系统在ATP子系统的安全保护下,并根据ATS 子系统的指令,能够完成对列车的启动、加速、巡航、惰行 和制动的控制,实现列车的自动驾驶,确保达到设计行车间 隔及旅行速度。

6.2.2在ATS监控范围内,所有正线车站站台线路、折返 停车线、存车线、转换轨及试车线均应通过车-地双向通信, 将列车的有关信息传送至ATS子系统。利用地面传感器、信 标、环线或其它措施实现列车在车站的定点精确停车。

7 结论 在断面客流较大的福州地铁一号线工程项目中,采用移 动闭塞CBTC信号系统,在满足SIL4安全性要求的前提下,能 够满足列车追踪间隔108秒技术指标,大运量的系统功能需 求。同时实现与相关的通信、屏蔽门、防淹门等专业的安全、 可靠的技术接口。在工程设计、实施过程中,应紧密结合工 程的实际需求,以及系统的控制特性进行中央、车站以及轨 旁的设备布置,其功能满足运营的需求并按照方便运营、维 护管理的原则实施。

参考文献:[1] 朱涛,范书恒,列车调度指挥信息系统[M].北京: 中国铁道出版社,2005. [2] 林瑜筠,李鹏,李岱峰,等铁路信号新技术概论[M]. 北京:中国铁道出版社,2005. [3] 曾小清,王长林,张树京.基于通信的轨道交通运 行控制[M].上海:同济大学出版社,2007.

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