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軌道交通信號系統論文

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軌道交通信號系統論文

軌道交通信號系統論文一

1軌道交通信號系統概述

(1)ATS自動監控模式:一般情況下,該執行模式對在線列車的執行進行自動監控,並向列車自動發出進路指令,列車在安全保護下司機按照規定的執行時刻表駕駛列車。

(2)調度員人工介入模式:調度員在工作站下達相關的列車執行指令,並人工干預全線列車的執行。介入的內容主要包括對列車進行“扣車”、“終止”、改變行車路線、列車增減等。

(3)列車出入車場調度模式:列車調度員在當天列車執行時刻表的指導下編制列車的運營計劃及場內行車計劃,並上傳至控制中心。車場資訊值班工作人員根據運營計劃調整相應的進路資訊,以滿足列車的行車需求。

(4)車站現地控制模式:一般情況下只有設備集中站參與到列車運營控制,車站聯鎖及車站ATS系統結合實現對車站及中央二級控制權的調整。經中央ATS設備故障後車站值班工作人員的申請後,並經調度員同意後,可改由車站現地控制。

(5)車場控制模式:場地值班人員根據用車計劃對列車的出入場及場內的作業安排進路排列。

2項目管理及生命週期

項目管理,作爲管理學中最爲重要的分支學科,一般是指在項目活動過程中,應用專門的知識、技能、工具及方法,並在項目可利用的有限項目資源條件下,實現或超過預期的需求及期望的活動過程。項目管理,主要是對成功實現系列目標相關的活動進行整體的檢測及管控,包括策略、進度計劃即維護項目活動的進展。一般而言,項目管理內容主要包括對項目範圍、項目時間、項目成本、項目質量、項目人力資源、項目溝通及項目風險等內容的管理。項目管理主要經歷項目需求調研、項目分析、項目設計、項目實施、項目上線及項目運維跟蹤等生命週期。

3軌道交通信號系統項目管理模式

3.1城市軌道交通信號系統項目特點

與其他的項目相比,城市軌道交通資訊系統擁有獨特的建設特性及建設目標,主要體現在以下方面:首先、需按照地鐵業主的時間要求,保質保量地完成軌道建設,確保順利開通運營。其次、需完成相關設備的安裝調試、以確保設備的正常運轉。

3.2城市軌道交通信號系統項目管理模式

項目管理生命週期中不同的階段有相應的管理任務,需使用到多種技術與工具,信號管理項目管理需完成以下的實踐過程:

3.2.1信號系統項目集的定義

項目集定義階段,主要包括對項目期望收益的定義,對關鍵成功要素的確定及對項目集所需的資源進行估算,並進行論證商業過程。而城市軌道交通信號系統,在項目集定義階段主要有兩方面的內容:第一、掌握用戶運營層面的需求,熟悉城市軌道交通建設的標準流程,以滿足信號系統的國產化率達到70%的目標。第二、努力成爲信號系統供應商,掌握信號系統領域的核心科技,並提供信號系統領域的完整解決方案,以實現自主化發展目標。而信號系統項目集資源管理,主要是估算人力、財力及物力。而商業論證的任務,主要在於對項目集進行合理性方面的論證,這是信號系統成功的關鍵因素所在。

3.2.2信號系統項目集的啓動

啓動階段,一般包括項目經理指派、項目章程制定、收益分解結構分解、項目資源預算編制、項目路線圖制定等方面的內容。信號系統項目集經理需同時與多個項目經理或者職能經理打交道,因此指派的項目經理需在溝通和協調方面擁有較強的能力,並具備較強的說服能力。而項目章程的制定,需從信號系統項目集的願景、核心目標及期望收益等方面出發。對於信號系統項目集而言,路線圖就是項目的進度計劃,一般是由里程碑構成。而商業論證是啓動階段最爲重要的成功之一,等待規劃階段的審批。

3.2.3信號系統項目集的規劃

(1)明確項目的發展方向,主要包括項目願景、任務和戰略目標。

(2)爲項目成功構建必要的組織,主要包括政策、流程、角色與職責的定義,並解決項目進展中的各種爭端。

(3)控制、監控、評估及審批項目變更,以確保實現項目目標和收益。

3.3信號系統項目集的實施與監控

在實施階段,主要包括項目執行、項目變更活動的管理及交付項目收益等。信號系統項目執行,主要依託於工程、生產及研發等三部分。在實際執行過程中,爲實現國產化項目目標,一般透過與外方信號系統就技術轉讓、生產製作授權等內容達成相應的協議,以確保中方信號公司實現掌握設計圖紙、工藝檔案、測試流程等內容的掌握。而實現信號系統自主化目標,很難透過協議轉讓方式實現,必須做好以下兩方面的內容:第一,技術人員素質的提高。第二、爲了確保系統研發的獨立性,形成自主化的知識產權,就要求研發部與其他部門的人員編制相隔離。信號系統監控階段主要任務,包括信號系統項目層次、運營層次的評估,控制項目變更,及對知識和人才的管理。

軌道交通信號系統論文二

城市軌道交通信號系統是其自動化系統中的關鍵組成部分,是保證列車和乘客安全,實現列車執行高效、指揮管理有序的自動控制系統。信號系統的核心是列車自動控制系統(ATC 系統),它由計算機聯鎖子系統(CBI)、列車自動防護(ATP)子系統、列車自動駕駛(ATO)子系統、列車自動監控(ATS)子系統構成。四個子系統透過資訊交換網絡構成閉環系統,各子系統之間相互滲透,實現地面控制與車上控制相結合、現地控制與中央控制相結合,構成一個以安全設備爲基礎,集行車指揮、執行調整以及列車駕駛自動化等功能爲一體的自動控制系統。從而保證行車安全,提高執行效率,縮短行車間隔,促進管理現代化,提高運輸能力和服務質量。

1 城市軌道交通信號系統的構成

城市軌道交通信號系統主要由列車自動控制(ATC)系統、聯鎖設備、軌道電路等組成。

作爲城市軌道交通信號系統最重要的組成部分,列車自動控制(ATC)系統主要功能就是對行車指揮及列車執行自動化的一種最大限度地實現,同時起到確保列車安全執行及提高運輸效率的作用,只有這樣才能降低工作人員的工作量,對城市軌道交通的通行能力進行充分發揮。

ATC(automatic train control)系統主要有三部分構成,包括:列車自動防護(ATP}automatic train protection)、列車自動執行(ATO}automatic train operation)及列車自動監控(ATS}automatic train supervision)。

ATP系統分爲軌旁ATP和車載ATP,負責對列車的執行進行保護,對列車進行超速防護、車門監督和速度監督,保證列車的安全間隔。

ATO系統分爲軌旁ATO和車載ATO,其應用的主要目的就是對、地對車控制]的一種實現,就是實現地面資訊對列車執行情況的一種良好控制,並送出車門和屏蔽門同步開關信號。

ATS系統主要有兩部分中央ATS與車站ATS,其應用的主要目的就對列車執行監督及控制,包括:列車執行情況和設備的集中監視、自動排列進路、自動列車執行調整、自動生成時刻表、自動記錄實際列車執行圖、自動進行數據統計以及各種報表的自動生成,輔助調度人員對全線進行管理。

聯鎖設備有中央聯鎖系統和車站聯鎖計算機,主要對室外設備信號機和道岔進行控制,排列列車進路並傳送進路資訊給軌旁ATC設備。

軌道電路主要用於傳送軌道電路資訊和ATP報文資訊。

2城市軌道交通信號系統方案

通常情況下在城市交通疏解任務中城市軌道交通線路承擔着十分重要的任務,爲確保人們出行的安全性,應採用完整的、先進的、高效的列車控制系統作爲地鐵信號系統。正線信號系統採用完整的列車自動控制(ATC)系統,由ATS、ATP、ATO、聯鎖設備組成。車輛段/停車場由聯鎖設備、微機監測設備、ATS分機等主要設備組成。目前城市軌道交通的'信號系統主要有準移動閉塞和移動閉塞系統選擇。

2.1 基於目標距離模式的準移動閉塞ATC系統

通常選用音頻數字無絕緣軌道電路作爲目標距離模式,這種模式的主要特點爲資訊傳輸量較大及抗干擾能力很強。列車車載設備依據由鋼軌傳輸而接收到的聯鎖、軌道電路編碼、線路參數、控制管理等報文資訊,連續對列車追蹤執行及折返作業進行速度監督,最大限度對其進行超速防護,控制列車執行間隔,以滿足規定的透過能力。由於音頻數字軌道電路具有極大的傳輸資訊量,可以將目標速度、目標距離、線路狀態等資訊提供給車載設備,爲計算出列車相適應的執行模式速度曲線,將ATP車載設備與固定的車輛性能數據進行充分地結合。

2.2基於通信的移動閉塞系統(CBTC)

基於通信的移動閉塞列車控制系統具有極爲先進的發展技術,是列車控制技術的發展趨勢,是國際ATC先進水平的代表。是獨立於軌道電路的高精度列車定位。

CBTC系統爲實現車與地、地與車間之間的雙向數據通信,可以選用自由空間無線天線、交叉感應電纜環線、漏泄電纜以及裂縫波導管等方式進行有效通信。依據列車的位置資訊及進路情況軌旁ATP設備可以有效對每一列車的移動權限進行準確計算,同時根據列車位置速度的變化不斷更新數據,利用連續車地通信設備向列車進行資訊的發送。依據接收到的移動授權及本身的執行狀態車載設備可以對列車執行速度曲線及防護曲線進行有效計算,在ATP子系統的保護防禦過程中,在該速度曲線下ATO子系統或人工駕駛控制列車可以正常執行。可以最大限度地實現後續列與前行列車尾部的緊密性,並始終處於安全距離範圍內。在確保安全的基礎上,CBTC系統可以實現區間透過能力的有效提高,同時不受軌道電路區段分割的限制。

雖然CBTC系統在調試時因對現場環境要求高、調試周期較長等一些不盡如人意的地方,但是CBTC系統在具有自身優越性的同時已經成爲城市軌道交通信號系統的首選方案。其相對於準移動閉塞系統的優越性是不可取代的。

3 城市軌道交通信號系統通信設備的傳送方式

3.1透過軌道電路進行傳送

軌道電路不僅可以檢測列車佔用情況,也可以傳遞報文資訊給車載設備。在軌道電路不忙的情況下,將軌道電路資訊傳送給聯鎖系統,當列車對軌道進行佔用時,利用裝置切換,並將發送軌道電路資訊的作業進行停止,開始採用軌旁設備將ATP報文資訊連續向鋼軌進行發送,將接收和發送設備裝置在列車底部,可將接收到的資訊向車載設備進行傳遞,同時也可以向地面發送列車資訊。

3.2透過軌間電纜傳送

單獨沿着鋼軌鋪設一條線路,專門用於傳送ATP報文資訊,此方法安全可靠,但費用較高。

3.3 透過點式應答器傳送

在軌道電路的部分地方進行應答器的設定,應答器的設定主要有兩種形式:固定數據應答器與可變數據應答器。用於存儲固定數據的應答器爲固定數據應答器,可變應答器透過對中心進行控制來取得數據,將接收和發送天線安裝在列車底部,當列車執行在應答器位置經過時可以感應到應答器的資訊,然後進行雙向數據交換,因爲這種資訊的傳送不具有連續性,只能在一定位置才能進行接收,因此這些位置被叫做點式ATC。

3.4透過無線方式進行傳送無線車地通信主要採用無線方式,由控制中心來實現車載ATP/ATO的功能,利用無線交換器和軌旁無線單元AP與車載無線通信設備進行時時數據的交換。

一般情況下一個控制中心可以實現對一條線路上所有車站的控制,當控制中心設備發生故障時,爲了確保整條線路不出現癱瘓現象,可以將車站現地工作站和車站ATS遠程控制單元設定在車站。這樣當控制中心出現故障之後,車站工作人員可透過車站現地工作站進行操作來實現聯鎖計算機的功能,ATS遠程控制單元可代替中央ATS系統向聯鎖系統和軌旁設備發送相關資訊,此時ATS遠程控制單元所具有的資訊不全面,但能夠保證列車在本站的正常執行。

4結 語

綜上所述,城市軌道交通信號系統的主要目的就是對列車進行有效控制,完善城市軌道交通信號系統不僅可以提高運輸效率,還可以確保整個列車執行的安全性及有效性,實現整個城市軌道交通信號系統的功能。