信号控制系统在地铁的使用及维护毕业论文

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1、毕业设计（论文）中文题目： 信号控制系统在地铁的使用及维护 学习中心（函授站）： 黑龙江交通职业技术学院 专 业： 自动化（信号与控制方向） 姓 名： 学 号： 指导教师： 北京交通大学远程与继续教育学院2022年8月毕业设计(论文)承诺书与版权使用授权书本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本毕业论文是本人在读期间所完成的学业的组成部分，同意

2、学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。论文作者签名： 呜呜呜 _2016_年_6_月_ 11_日指导教师签名： 呜呜呜 _2016_年_6_月_20_日北京交通大学毕业设计（论文） 北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议年级14秋层次本科专业自动化姓名呜呜呜题目信号控制系统在地铁的使用及维护指导教师评阅意见该学员能根据所学专业理论知识，对信号控制系统在地铁的使用及维护进行论证，具有一定的实用性，论证过程认真并且真实。成绩评定：优良 指导教师：呜呜呜2016年 6 月

3、 20日答辩小组意见答辩小组负责人： 年 月 日北京交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给： 14秋 级 自动化（信号与控制方向） 专业 学生 呜呜呜 设计（论文）题目：一、毕业设计（论文）基本内容1 Urbalis888方案描述及应用2列车自动监控（ATS）子系统3车辆段/停车场计算机联锁系统及微机监测设备4试车线信号设备5培训模拟设备二、基本要求1对信号系统的设备介绍和说明。2对相关的技术标准和规定尽心详细的介绍。三、重点研究的问题列车自动监控（ATS）子系统四、主要技术指标1对设备硬件的介绍2对设备软件的介绍3对信号系统子系统的介绍4信号系统的维护和运用的标准。5培训系统的故障处理

4、的方法。五、其他要说明的问题1. 及时提交开题报告，中期报告，按照进度计划要求完成相应的设计任务。2. 及时提交开题报告，中期报告，按照进度计划要求完成相应的设计任务。3. 设计说明书要把涉及到的技术标准和要求以及维护的方式进行具体的说明。4. 参考书目：铁路信号系统 赵东 主编 中国铁道出版社城市轨道交通概述 李红 编著 中国铁道出版社下达任务日期： 2016年 7 月 3 日 要求完成日期： 2016年7 月 8 日 指导教师： 呜呜呜开 题 报 告题目：信号控制系统在地铁的使用及维护学生姓名： 呜呜呜 学号： 呜呜呜 2016年 7 月 15 日一、文献综述地铁信号系统是现代地铁列车运行

5、安全的关键。目前,地铁信号系统是安全、可靠、先进的移动闭塞列车自动控制系统。通过子系统的运行实现列车运行安全、科学控制的最终目的。科学分析城市轨道地铁交通信号系统的安全性有利于现代地铁技术的发展、有利于我国地铁工程建设的发展、有利于我国地铁信号系统研究与发展。现就地铁信号系统安全进行了简要的论述与分析。通过对呜呜呜地铁1号线信号系统（车辆控制中心、车载控制器、列车自动控制等）安全性功能的介绍和应用分析,对系统组成、结构及功能设计上的一些安全理念进行较为详细的阐述,从而得出对该系统在安全性应用方面的一些分析见解。无论是移动闭塞还是移动闭塞信号系统,任何信号系统所必须遵循的安全原则是故障导向安全。

6、二、选题的目的和意义地铁工程对于城市交通事业的发展和人们的生活都有着重要的意义，特别是在我国现代化城市的发展和建设中，地铁工程建设十分重要，地铁的安全性也越来越受到人们的关注。在地铁工程建设中，信号系统的安全性是地铁安全运行的前提，是城市公共交通安全的重要基础。提高地铁信号系统的安全性有利于地铁工程的快速发展，有利于我国现代化城市公共交通的发展。三、研究方案（框架）通过信号系统分析ATS子系统的数据的采集和处理以及维护与故障处理的详细讲解和说明。四、进度计划1收集信号设备的相关资料。2查看各种相关文件3撰写毕业论文五、指导教师意见题目符合当前铁路的发展要求，研究方案可行，进度安排合理，可以进行

7、下一步工作。指导教师：呜呜呜 2016年 7月 30 日中 期 报 告题目：信号控制系统在地铁的使用及维护学生姓名： 呜呜呜 学号： 呜呜呜 一、进展情况已经完成相关资料的搜集，各种相关文件都已经查阅，其他部分还不能汇总，资料搜集不齐，只有个别部分成形，后面还需继续努力。二、指导教师意见论文按照进度计划进行，确定的整体思路符合任务书的要求，框架结构合理，可以进行论文的撰写工作。指导教师： 呜呜呜 2016年 9 月 10 日结 题 验 收一、完成日期2016年9月18日二、完成质量论文基本上符合要求，结构较完整，层次较清楚。能运用所学专业理论知识结合铁路企业特点完成论文，具有一定的分析问题解决

8、问题的能力。三、存在问题如能多增加实际运用中具体案例说明问题会更好。四、结论毕业论文进行过程中，态度较认真，基本按照任务书的要求查找资料，总结现场存在的问题，并能够与老师联系、沟通。按时完成了开题报告、中期报告、初稿的写作，并对初稿进行了反复修改，基本上达到了论文的写作要求。经检查可以结题。指导教师： 呜呜呜 2016年 9 月 26 日中文摘要摘要：地铁信号系统是现代地铁列车运行安全的关键。目前,地铁信号系统是安全、可靠、先进的移动闭塞列车自动控制系统。通过子系统的运行实现列车运行安全、科学控制的最终目的。科学分析城市轨道地铁交通信号系统的安全性有利于现代地铁技术的发展、有利于我国地铁工程建

9、设的发展、有利于我国地铁信号系统研究与发展。现就地铁信号系统安全进行了简要的论述与分析。通过对呜呜呜地铁1号线信号系统（车辆控制中心、车载控制器、列车自动控制等）安全性功能的介绍和应用分析,对系统组成、结构及功能设计上的一些安全理念进行较为详细的阐述,从而得出对该系统在安全性应用方面的一些分析见解。无论是移动闭塞还是移动闭塞信号系统,任何信号系统所必须遵循的安全原则是故障导向安全。地铁工程对于城市交通事业的发展和人们的生活都有着重要的意义，特别是在我国现代化城市的发展和建设中，地铁工程建设十分重要，地铁的安全性也越来越受到人们的关注。在地铁工程建设中，信号系统的安全性是地铁安全运行的前提，是城

10、市公共交通安全的重要基础。提高地铁信号系统的安全性有利于地铁工程的快速发展，有利于我国现代化城市公共交通的发展。关键词：【信号、闭塞、列车自动控制、数据库】11ABSTRACTTitle: Applicationofsignalcontrolsysteminsubway ABSTRACT: Thesubwaysignalsystemisthekeytomodernmetrotrainoperationsafety.Atpresent,thesubwaysignalsystemissafe,reliableandadvancedmovingblocktrainautomaticcontrolsy

11、stem.Byrunningimplementationsubsystemoftrainoperationsafety,theultimategoalofscientificcontrol.Scientificanalysisofthesecurityofurbanrailsubwaytrafficsignalsystempromotesthedevelopmentofmodernsubwaytechnology,promotesthedevelopmentofsubwayconstructioninChina,isconducivetothesubwaysignalsystemresearc

12、handdevelopmentofourcountry.Nowonthesubwaysignalsystemsecurityisbrieflydiscussedand analyzed.Throughtothewuximetroline1signalsystem(trafficcontrolcenter,vehiclecontroller,automaticcontrol,etc.)isintroducedandtheapplicationanalysisofsecurityfunctions,composition,structureandfunctionofsystemdesignonso

13、mesecurityconcepttocarryonthedetailedelaboration,andthusitisconcludedthattheapplicationonthesafetyofthesysteminsomeaspectsoftheanalysis.Whethermovingblockormovingblocksignalingsystem,signalsystemthatmustbefollowedbyanysecurityprincipleissecuritycondition.Subwayengineeringforthedevelopmentofurbantran

14、sportationandpeopleslifeisofgreatsignificance,especiallyinthemoderncitydevelopmentandconstructioninChina,thesubwayengineeringconstructionisveryimportant,thesafetyofsubwayisbecomingmoreandmoregettheattentionofpeople.Inmetroengineeringconstruction,securityisthepreconditionforthesafeoperationofthesubwa

15、ysignalsystem,istheimportantfoundationofurbanpublictrafficsafety.Toimprovethesafetyofthesubwaysignalsystemisbeneficialtotherapiddevelopmentofsubwayengineering,isconducivetothedevelopmentofmoderncitypublictransportationinChina.KEYWORDS：【Signal、occlusion、Train automatic control、database】目 录中文摘要viiiABS

16、TRACT91.1概述131.1.1Urbalis888方案描述及应用131.1.2方案特点及优势131.1.3安全冗余结构141.1.4子系统描述152列车自动监控（ATS）子系统192.1ATS子系统的构成192.1.1子系统设备分布192.1.2子系统硬件212.1.3主要设备描述212.2ATS子系统的功能232.2.1控制级别232.2.2各级操作工作站权限管理232.2.3进路操作232.2.4控制模式242.2.5运营调整242.2.6时刻表/运行图的管理与编辑252.2.7维护和报警252.2.8硬件设备配置253车辆段/停车场计算机联锁系统及微机监测设备263.1车辆段/停车

17、场联锁系统及微机监测设备的构成263.1.1车辆段/停车场联锁系统构成263.1.2车辆段/停车场联锁系统内部信息交换的描述283.1.3车辆段/停车场微机监测系统构成283.2车辆段/停车场联锁系统及微机监测设备的功能293.2.1车辆段/停车场联锁系统的功能293.2.2车辆段/停车场联锁系统应用功能293.2.3联锁功能303.2.4故障诊断、信号设备监督和报警功能303.2.5车辆段/停车场操作员工作站的功能304试车线信号设备314.1试车线信号设备的构成314.2试车线信号设备的功能324.2.1试车功能324.2.2试车线控制权转换334.3试车线信号设备的性能334.4试车线信

18、号设备的软件334.5试车线信号设备的接口345培训模拟设备355.1培训模拟设备的构成355.2培训模拟设备的功能375.2.1联锁系统功能375.2.2ATS系统功能培训375.2.3维护培训385.2.4司机培训385.2.5列车运营信号模拟设备385.3培训模拟设备的性能395.4培训模拟设备的软件396基础信号设备及其他设备406.1计轴406.1.1AzLM计轴子系统的结构组成406.1.2AzLM计轴子系统的性能及主要技术参数416.2信号机426.3转辙机436.3.1功能436.3.2性能436.4紧急停车按钮436.5灯丝报警设备447结论46参考文献47 1.1 概述本节

19、对卖方为本工程提供的CBTC（基于通信的列车控制）Urbalis888信号系统进行综述。1.1.1 Urbalis888方案描述及应用Urbalis888解决方案是卖方针对城市轨道交通应用的标准解决方案。Urbalis888系统是一套基于无线通信的移动闭塞系统（CBTC）。它采用移动闭塞原则，由ATP/ATO子系统、联锁子系统、ATS子系统、DCS子系统和信号维护监测子系统等构成，并以计轴设备作为列车次级检测设备实现系统的降级及后备功能。各子系统均采用模块化设计，子系统接口之间可以匹配，使系统在可靠性、安全性、可用性、可维护性、行车间隔、停车精度以及可扩展性能等方面都满足所要求的性能。1.1.

20、2 方案特点及优势卖方提供的Urbalis888系统具有以下主要特点和优势： 信号系统具有高安全性、高稳定性和高可靠性，能够保证线路24h不间断安全运营； 真正的移动闭塞：通过连续的车地无线双向通信，后车的移动授权终点可以连续追踪到前车的尾部，不存在虚拟区段，缩短了列车安全运行间隔，极大的提高了运营效率； 混合运营模式：系统具有灵活的控制模式，具有降级及后备运营模式。系统可安全高效的管理CBTC列车和非CBTC列车在线路上自动混跑运营； 稳定可靠的波导管无线传输方式，保证无线传输不受外界环境影响（如狭窄隧道，开阔区域，车体遮挡等），抗干扰能力强，且不会产生对其他通信的电磁污染；现场调试内容相比

21、自由无线简单，免维护； 骨干网传输系统：带宽大，双向自愈功能，组网方式灵活，便于系统扩展，可根据应用需要划分多种逻辑独立的网络； CI子系统的联锁机，采用“二取二”双CPU作为核心控制器，应用通过国际上第三方安全认证的“数字集成安全保障逻辑(NISAL)”技术进行系统设计，保证了系统的高安全性； ATS子系统：提供自动和人工在线时刻表调整功能，以满足不同时间段的运营要求；提供贴近用户习惯的友好操作界面； 信号维护监测系统：对整个信号系统所有设备工作状态在线监测，维修中心提供全系统设备的运营维护支持信息及报警，从而降低系统运营维护成本； 采用必要的冗余措施：系统设计为内置冗余，该设计基于两个主要

22、原则: 第一，冗余应用于设备级，ATC子系统采用三取二冗余技术（区域控制器、线路控制器和车载控制器的输入输出模块）和首尾热备冗余（车载控制器）、二乘二取二冗余方式（计算机联锁）、热备方式（DCS、ATS子系统）；第二，冗余应用于所有的通信系统，系统信息通过不同的独立的网络传输，光纤采用电信级的自愈环保护，其切换时间小于50毫秒，不会导致任何传输应用业务受到干扰；模块化设计：系统硬件和软件采用模块化设计，便于在线路等发生变化时进行系统扩展； 高国产化率：Urbalis888系统除核心部分ATP/ATO控制系统硬件及底层软件由法国ALSTOM开发提供外，其他所有子系统均由卖方开发或完全国产化； 本

23、地化服务：目前卖方的项目人员国产化培训已基本完成，大规模工程技术人员在法国ALSTOM公司学到了其先进的设计理念与工程管理经验，加上常驻本地的ALSTOM技术专家的指导，能够为买方提供更快更好的服务；1.1.3 安全冗余结构Urbalis888系统或设备采用安全冗余结构，按照故障安全原则设计。其冗余原则基于以下两个主要概念: 设备冗余； 通信冗余。1.1.3.1 设备级冗余子系统采用热备冗余制式： ZC和LC采用“三取二”平台技术； CC是基于单编码处理器技术和三取二技术的车载系统，每列车首尾各设有一套完整的CC系统，首尾热备冗余，其中输入输出模块采用三取二结构； CI采用二乘二取二冗余结构，

24、这样单个设备故障不会影响到整个系统的运行； 控制中心ATS采取冗余配置的服务器，各调度工作站互为备用；确保当热备冗余的主机故障时，主备切换具备连续的显示及控制功能； 所有设备集中站采用冗余的LATS服务器及现地操作工作站。1.1.3.2 通信级冗余通信和基础设施冗余，采用以下原理： （“红”和“蓝”）双重通信网络：各子系统复制它们的输出信息，每一个信息都通过红色和蓝色网络两条路径传送，核心SDH网络具有足够的带宽支持双重信息； 网络接入设备: 两台光交换机作为子系统连接SDH节点的网络接入设备，一个连到红网，另一个连到蓝网； 核心SDH网络由SDH节点（多路复用器，相关板卡采用热备冗余配置）和

25、光纤组成，光纤以此方式连接创建一个环路；这种网络结构可以防止普通模式故障，并且对特殊光纤或设备的物理损坏具有防护功能；若光纤发生物理损坏，该环在50ms内会自动重新配置确保通信质量不受影响；报警信号传送到网管系统以提醒维护人员光纤已断开。下图描述了CBTC的冗余蓝/红网络。对2个网络（蓝网和红网）中的任一个，环形的链路结构和轨旁的无线接入点提供了通信功能的冗余。图1.2-1：冗余网络传输1.1.4 子系统描述1.1.4.1 ATP/ATO子系统MASTRIA是一套完善的综合的ATP/ATO系统，ATP系统达到SIL4安全标准，可实现以下功能： 获得最佳行车间隔，由于使用无线系统进行车地的双向连

26、续通信，列车通过实际位置进行分隔； CBTC模式下与轨道检测系统(计轴)完全独立，计轴检测仅用于降级模式； 由全自动/司机协助自动运行管理列车以确保乘客的舒适度，命令调整以及精确停车； 99.995%的情况下 0.25m； 99.9998%的情况下 0.5m。 防护下的人工驾驶模式提供优良的驾驶员协助功能； 执行连续的列车监控，包括告警和事件的管理，告警和事件信息能定期的下载到OCC。MASTRIA ATP/ATO系统是通过“运营验证”的基于移动闭塞（CBTC）的ATP/ATO系统，由以下设备组成： 包含车载控制器和I/O模块的CC； 实现区域控制功能的ZC； 实现线路管理功能的线路控制器LC

27、; 实现车载数据更新功能的DSU； 其它设备。CC设备实现以下ATP功能： 提供故障-安全列车定位，通过车载里程计和信标天线读取安装在轨道上信标的定位信息完成信息采集，并进行计算； 确保紧急制动启动控制，防止列车驶过防护点，超速，或其它安全情况如轨旁紧急停车按钮(ESP)激活；列车从轨旁ATP/ATO接收信息，用来计算制动曲线以防护前方下一个停车点；停车点可以是前方另一辆列车的安全防护范围的末端、速度限制(TSR或PSR)、限制点或在降级模式时的计轴分区边界； 提供PSD和列车车门开、关门授权； 提供事件记录和维护监测功能：报警、采用的驾驶模式、车门状态和发车/到达指令等。另外，CC设备提供以

28、下ATO功能： 监控列车加速和制动事件，以维持良好的乘客舒适度； 确保在车站精确停车； 按照ATS调整指令执行（遵守时刻表或行车间隔） 提供发车命令； 实现无人驾驶自动折返。ZC设备实时处理以下重要的安全相关功能： 计算每列列车的移动授权终点EOA； 与联锁接口，交换轨旁设备状态和列车位置相关数据； 与ATS接口，交换调整信息（列车状态、准备模式、调整、扣车和折返等）。LC可实现以下功能： 处理整条线路的临时速度限制（TSR）并将其发送至列车，TSR由LC记录，通过TSR版本控制，可实时下载至在线运行的CC； 实现对线路描述数据和软件版本的校核。1.1.4.2 计算机联锁（CI）CI系统是基于

29、通常冗余结构（二乘二取二）的计算机联锁系统，增加了独立的“故障-安全”检查的CPU。它采用NISAL（数字集成安全保证逻辑）专利技术，以实现冗余和并行控制。CI系统与轨旁信号设备通过安全型继电器接口，通过采用FSFB2协议的安全传输网络实现与ZC的通信。联锁所需的列车定位信息来自于两个通道： 通过骨干网传送来自ZC的信息，该信息被认为是初级的检测数据； 通过安全继电器传达的来自计轴系统的信息，该信息被认为是次级的检测数据；联锁系统接收上述两个信息后经过逻辑处理，得出轨道占用的相关信息，用于进路办理、锁闭、解锁等。CI采用双冗余联锁控制器工作于并行控制模式、实时同步和安全控制是基本要求。两个联锁

30、控制器共享采集的信息，并行控制输出信息，充分发挥了“热备冗余”结构的高可靠性的特点。CI系统还提供下列设备： 热备冗余的现地操作工作站（与车站ATS操作员工作站共用）； SDM。另外，系统采用隔离技术确保任一子系统故障不影响其它子系统正常工作。CI系统的高可靠性和高可用性确保在任何一个现地操作工作站、单个联锁控制器或冗余网络的单个设备不能正常工作，甚至上下相邻两级设备发生交叉故障的情况下，系统仍可继续正常工作。每个CI柜均采用双系统并行控制的热备冗余配置，这样单个设备故障不会影响到整个系统的运行。CI通过信号骨干传输网与相邻的CI直接进行通信。1.1.4.3 自动监控子系统（ATS）自动监控系

31、统(ATS) 是监控系统的核心，它实时采集和处理来自轨旁、车站和车载设备的信息。ATS系统提供通用的硬件和软件结构。这些结构都是模块化的，以适应给定项目的不同子系统需求。ATS还提供人机接口，采用图形化的模型图。它也提供一套的报警管理系统以便为在线分析和事后调查建立相关事件的历史记录。1.1.4.4 信号维护监测子系统信号维护监测子系统，包含维护支持系统和微机监测系统（仅设在停车场/车辆段）。信号维护监测子系统总体结构如下： 维护支持系统在控制中心设置服务器，在设备集中站设车站维护工作站，在停车场/车辆段及列检库设置维护终端。并在正线各维修工区也设置维护终端。 微机监测系统在停车场/车辆段设置

32、监测模块； 正线维护监测系统与联锁SDM合用工作站，可执行以下功能： 从信号各子系统处收集维护数据； 向维护终端提供维护报警信息； 储存维护数据。信号维护监测系统可向操作人员提供信息、帮助其了解设备状态以做出适当的决定并采取措施。2 列车自动监控（ATS）子系统2.1 ATS子系统的构成2.1.1 子系统设备分布ATS子系统是一个分布式的计算机监控系统，主要分布于控制中心、正线设备集中站、正线非设备集中站、停车场和车辆段，系统采用热备冗余的方式，保证系统有高度的可用性。2.1.1.1 控制中心（OCC）控制中心ATS子系统主要包括以下设备：中央控制室： 3台行车调度工作站； 1台总调工作站；

33、1台大屏接口计算机。打印室： 1台运行图绘图仪； 1台运行图打印机； 1台事件报警打印机； 1台数据报表打印机。中央信号设备室： 1套冗余的ATS通信前置机（FEP）； 1个双机切换单元； 1套冗余的CATS数据库服务器； 1套共享盘（磁盘阵列）； 1套冗余的CATS应用服务器； 1台维护工作站（与维护支持系统维护工作站合用）； 1台维护打印机； 1个通信机柜； 2个服务器机柜。运行图编辑室： 1台运行图编辑工作站； 1台运行图打印机。控制中心ATS培训室： 1台培训服务器； 1台培训模拟器； 1台模拟操作工作站； 20台培训员工作站； 1台培训打印机。2.1.1.2 正线设备集中站每个正线设

34、备集中站ATS子系统主要包括以下设备： 1套主/备车站ATS分机（LATS）； 2台ATS工作站（与联锁现地工作站合用）； 1台运行图显示工作站； 1个设备机柜； 若干发车计时器（TDT）； 若干光纤转换器； 西漳站设置2台网关计算机。2.1.1.3 正线非设备集中站每个正线非设备集中站ATS子系统主要包括以下设备： 1台ATS工作站； 若干发车计时器（TDT）； 若干光纤转换器。2.1.1.4 车辆段/停车场车辆段/停车场ATS子系统主要包括以下设备： 1套冗余的车站ATS分机（LATS）； 2台ATS工作站（与联锁现地工作站合用）； 1个设备机柜； 1台ATS终端打印机； 3台ATS终端；

35、 若干光电转换器；2.1.2 子系统硬件本系统中ATS的中央设备包括服务器、网络设备、终端工作站及其它计算机外围设备（如打印机）采用市场上的主流名牌高端产品，按照标准化功能模块进行设置。主要设备冗余，并达到工业级标准。以上计算机硬件均能与国内市场的主流国产计算机及网络设备兼容，并可由国产设备替换。卖方提供的服务器、工作站、以太网交换机、三层交换机等通信传输设备、以及在设备机柜内的计算机、彩色液晶显示器采用交货时与时代同步的主流、高端、名牌产品。各工作站LCD的分辨率不低于16001200，明亮度不低于350cd/m2，对比度不低于500:1，响应时间不超过12ms。可视角不小于160度，并且其

36、可靠性、稳定性和辐射强度符合国际标准。卖方在设备采购前将为提供相关的颜色及型号建议，由买方综合相关专业工作站配置情况后统一考虑，买方保留变更显示器颜色和型号的权利。2.1.3 主要设备描述2.1.3.1 数据库服务器和磁盘阵列数据库服务器上采用Windows Server中文标准版操作系统，运行ORACLE数据库标准版软件。两台数据库服务器是双机冗余的，在数据库服务器上运行并行数据库例程，数据库例程接受数据库访问。数据库数据如计划数据、列车运行数据、列车编组信息等存放在磁盘阵列上，以便系统调用和查看。2.1.3.2 总调/调度员工作站调度工作站上采用Windows XP中文专业版操作系统，运行

37、ATS工作站/终端软件，该软件采用C/C+语言编程。调度工作站包括两个全屏幕的窗口，一个运行图显示窗口主要用于显示计划运行图和历史运行图，提供与运行图相关的操作，如运行图修改、打印等，另一个站场图窗口主要用于显示系统设备状态、站场设备状态、时间、报警等，提供站场图相关的操作，如联锁控制、列车运行控制、车辆管理、职责和授权、报警管理及报表等。调度工作站的两个显示器输出控制相对独立，一个显示器故障，可由另一台显示器完成全部的显示及控制功能。各个调度工作站在硬件和软件上具有相同的结构，根据登录用户角色和控制区域的不同来完成不同的功能，如果一台调度员工作站故障，另一台调度员工作站可以接管其控制区域。2

38、.1.3.3 ATS维护工作站在控制中心设置了ATS维护工作站。工作站上采用Windows XP中文专业版操作系统，运行ATS工作站/终端软件及维护支持系统客户端软件，ATS工作站/终端软件采用C/C+语言编程。下面从ATS角度分别描述这个维护诊断工作站的功能。维护工作站用于显示全线站场图、系统设备状态、故障报警、重要事件等，并进行数据存储管理、ATS系统管理和网络管理。对告警和事件的历史数据可进行查询分析，指定的查询条件包括：查询起始时间与查询终止时间，告警与事件的级别，告警与事件的类别，是否被确认，关键字。查询结果可以显示，打印和转存为文本文件供二次分析。2.1.3.4 运行图编辑工作站运

39、行图编辑工作站上采用Windows XP中文专业版操作系统，运行ATS运行图离线编辑软件，该软件采用C/C+语言编程。运行图编辑工作站用于基本运行图的离线管理与维护，包括基本运行图的生成、编辑、打印、上传数据库及从数据库下载等。2.1.3.5 发车计时器在各车站每个站台与正向运营相关的运行车头侧的适当位置设置发车计时器（TDT），发车计时器采用发光二极管LED作为光源全屏显示。ATS子系统在各车站通过RS-422/485串行接口连接到TDT，向TDT发送停站时间、跳停和扣车等内容显示，向司机提供发车时机早晚点提示。ATS子系统可以正确可靠的采集发车计时器的状态信息。发车计时器的外形尺寸应考虑土

40、建最不利条件下安装要求，发车计时器可整合通信时钟及PSD状态指示灯信息，整体结构应防尘、防潮、散热。为便于维修，显示器的前面板或后面板应具有向上开启的结构，LED的显示单元块应便于插拔更换，高架站的发车指示器应防雨。2.2 ATS子系统的功能2.2.1 控制级别对正线车站，ATS子系统包括集中控制和车站控制两种级别。正常运营时，ATS子系统主要采用集中控制，根据列车运行时刻表对全线列车进行集中监控，授权的行调人员也可在控制中心相应的ATS调度工作站上人工设置控制命令到相应的子系统，对运营实施控制；在车站控制状态下，车站操作员可通过设备集中站ATS工作站发送控制命令到相应的子系统，对运营实施控制

41、。在设备集中站和ATS控制中心通讯正常的情况下，由车站操作员和中心调度员办理授、受权手续后完成集中控制和车站控制的转换。在紧急情况下车站操作员可不经授权，立即将控制权转到车站控制，控制联锁区范围内的进路和信号，并可办理引导接车。控制权的转换过程中及转换后，未经人工介入各进路的原自动控制模式不变。对停车场/车辆段，控制中心只显示不控制。控制级别转换方式将在设计联络阶段进行详细讨论。2.2.2 各级操作工作站权限管理调度员必须登录工作站获得使用工作站功能的权限。在登录时，登录用户名/密码决定了本工作站可使用的功能。在工作站上输入按职责权限分类的系统操作人员的登录口令，实现操作人员登记进入确认和登记

42、退出。同时，调度员登录后必须选择其期望的控制区域，才能对该控制区域的设备进行控制操作，同一时间只允许一个工作站对同一目标实施控制。这一授权管理，确保了ATS工作站输出命令的可靠和唯一性，避免两个功能相同的工作站同时进行操作和控制，确保控制命令能唯一、有效地执行。 。2.2.3 进路操作操作人员任何时候都可对进路进行人工设置，人工操作模式优先级最高。但为了提高系统的自动化程度，ATS子系统提供了自动进路的设置功能，它只适用于正向列车运行。自动通过进路、自动折返进路为由联锁实现的固定模式的自动进路功能，进路的建立与车次号无关，ATS提供设置自动通过进路和自动折返进路的操作命令。按运行图或目的地设置

43、的自动进路功能是由ATS实现的。对同一条进路只能同时使用自动通过进路、自动折返进路和按运行图或目的地设置的自动进路功能中的一种。自动通过进路、自动折返进路为由联锁实现的固定模式的自动进路功能，进路的建立与车次号无关，ATS仅提供设置/取消自动通过进路和自动折返进路的操作命令。当中心ATS故障、中心和车站通信故障或车站ATS设备故障的情况下，车站值班员可在现地控制工作站上进行自动通过进路和自动折返进路的设置/取消。按运行图或目的地设置的自动进路功能是由ATS实现的。当中心ATS故障、中心和车站通信故障的情况下，车站ATS仍具备该功能。当中心ATS和车站ATS均故障的情况下，该功能便不再具备。2.

44、2.4 控制模式在中央控制时，ATS子系统根据不同的线路控制模式，具有不同的调整和控制功能。系统定义了四种不同的线路控制模式，适应不同的运行需要： 自动按图调整：系统按计划图调整列车停站时间和运行等级，控制列车完成自动折返，自动出入段； 自动等间隔调整：按设定的交路及间隔调整列车停站时间、运行等级，控制列车在指定交路内自动折返运行； 带ATS自动进路的半人工控制：系统仅提供ATS自动进路触发功能，无自动调整、自动出入段、自动折返功能。当调度想人工控制列车运行、折返但仍由ATS根据列车识别号自动触发进路时，可选择此功能； 全人工：无ATS按列车识别号自动触发进路的功能，无自动调整、自动出入段、自

45、动折返功能。人工办理进路或使用联锁的自动通过进路和自动折返进路。调度员选择方便的控制模式，经确认对整条线路生效。但在任何时候，调度员还可通过人工干预的手段对列车运营进行局部调整。调度员也可以通过将指定列车定义为人工车，实现对指定列车取消自动进路功能。2.2.5 运营调整当列车停站时，系统自动判断列车的早晚点状态，通过计算给出合理的发车时间和到下一站的区间运行时间，发送给ATO控制列车的区间运行时间，另外把停站时间通过每个站台的列车发车计时器传达给列车司机以便控制列车停站时间。如果列车运行状况与计划偏离在系统调整范围内，ATS的自动调整功能通过调整列车的停站时间和列车的区间运行时间，或只调整两者

46、之一，来纠正偏离。当列车的实迹运行图和计划运行图间发生的偏差超出一定范围时，经调度员操作确认后，能以起始站或终点站为基点对所有列车自动按等间隔运行原则自动调整。如果列车运行状况与计划偏离超出调整范围时，系统发出告警。同时，ATS的运营调整功能也为调度员提供人工干涉的手段，比如人工修改列车在区间的运行时间、停站时间、扣车、跳停、修改列车在线计划，以便尽快恢复列车的计划运营。在调整策略中的计划偏离阀值是系统参数。系统管理员可自行设置。2.2.6 时刻表/运行图的管理与编辑时刻表/运行图定义了在整个运营日内正常运行条件下列车的运营计划。系统提供了在数据库内保存至少256种以上基本时刻表/运行图的空间

47、。用户可根据需要，任选其一作为当日时刻表/运行图。操作人员可用时刻表编辑工具以在线或离线的方式管理时刻表/运行图： 离线管理：通过一个有图形用户界面的时刻表/运行图编辑工具，建立和修改基本时刻表/运行图； 在线管理：通过一个有图形用户界面的时刻表/运行图编辑工具，建立和修改当日时刻表/运行图。2.2.7 维护和报警当列车运行或信号设备发生异常时，系统会产生不同类型的报警信息。报警信息保存在数据库服务器中，并能以文本文件方式输出。报警信息可以按类型有选择地显示和打印。2.2.8 硬件设备配置ATS子系统硬件按照标准化功能模块设计。3 车辆段/停车场计算机联锁系统及微机监测设备3.1 车辆段/停车

48、场联锁系统及微机监测设备的构成3.1.1 车辆段/停车场联锁系统构成本工程西漳车辆段、雪浪停车场采用的联锁系统是与正线完全相同的由卡斯柯信号有限公司提供的ILOCK 型计算机联锁系统。车辆段、停车场联锁系统结构如下图所示：图 7.1-1：车辆段/停车场联锁系统结构图如上图所示，车辆段/停车场联锁系统设备主要由以下几部分组成： 设置一套双系并行控制的2乘2取2 联锁系统（简称ZLC），负责完成管辖区域内的所有联锁功能，设备布置在车辆段、停车场信号机房内。l 配置2层冗余的通信传输结构，一层为ZLC系统与ATS子系统、系统维护台及车站控制工作站之间的信息交换提供网络传输通道；一层为ZLC与车载和A

49、TP计算机之间的信息交换提供网络传输通道，上述传输设备均安置在信号机房的网络机架内。 设置一套冗余的联锁控制工作站。车站值班员的操作命令（例如：进路办理、单操道岔、开放引导进路等所有的联锁操作）经其处理后送给ZLC；ZLC把联锁运算后的相关表示信息（信号机状态、道岔位置、区段状态等）送至联锁控制工作站上显示。 设置一套应急盘。 设置一个系统维护台（SDM）。 其它接口设备。3.1.2 车辆段/停车场联锁系统内部信息交换的描述与正线CI子系统相同，见正线计算机联锁（CI）子系统内部信息交换的描述。3.1.3 车辆段/停车场微机监测系统构成微机监测系统在车辆段/停车场信号机械室分别配置信号设备微机

50、监测基层系统一套，主要包括监测站机（工控机、显示器）、机柜（采集机柜）、采集分机（接口分机、综合分机等）、各种传感器和隔离转换单元、现场总线控制模块、数据处理单元和接口设备等。 站机与采集系统之间的通信可以采用CAN总线、RS422/485串行通信或TCP/IP等方式。系统通过CAN总线和MODBUS总线设备采集模拟量信息及部分开关量信息，大部分开关量信息从计算机联锁系统获得。车辆段/停车场系统结构如下图所示：图7.1-2: 车站级组成图本工程微机监测站机与联锁系统维护台构成了二合一的系统，提高了整个系统的综合化水平。这样的设计，充分发挥了计算机的处理能力，提高了微机监测对事件记录的实时性，减

51、少了买方对硬件的配置和维护。 微机监测站机和系统维护台是两个独立的软件，当其中一个发生故障时不会对另一个产生影响。3.2 车辆段/停车场联锁系统及微机监测设备的功能3.2.1 车辆段/停车场联锁系统的功能 计算机联锁系统是以计算机为主要技术手段实现车站联锁的系统。该系统保证行车安全，提高运输效率，改善劳动条件，并为现代化管理创造条件。 计算机联锁系统具有高可靠性、高稳定性，符合故障安全原则，具有可靠的抗干扰技术和措施。 计算机联锁系统操作简便，凡与行车(含调车)作业有关的人工控制，均采用二步操作来完成。在规定的联锁条件和规定的时序下对进路、信号和道岔实行控制。对于来自操作设备的错误操作，具备有

52、效的防护功能。在发生一处故障与一次错误办理同时存在的情况下，不会产生危险侧输出。 计算机联锁系统的硬件和软件结构实现模块化、标准化。 计算机联锁系统和信号机、道岔转辙机、轨道电路等良好结合，与微机监测设备、正线联锁子系统、ATS子系统、试车线子系统等信号系统接口，接口方式包括继电接口和数据通信接口。 计算机联锁具有对室内外联锁设备的监测功能，以及自检、自诊功能，以及运用过程图象再现和数据打印功能。 整个计算机联锁系统在电源、输入/输出、数据通道方面具有可靠的防雷措施。3.2.2 车辆段/停车场联锁系统应用功能联锁系统主要由2乘2取2 联锁计算机、热冗余网络设备、冗余的监控工作站、系统维护台和微

53、机监测设备等组成。联锁系统在车辆段/停车场完成的主要功能如下： 负责车辆段、停车场的联锁逻辑处理和与正线的数字安全接口； 负责采集和驱动现场相关轨旁信号设备，通过中国安全型继电器实现和轨旁信号机、道岔转辙机、轨道电路等设备的安全接口； 实现与车站ATS的接口，把站场显示信息发送给中心ATS； 提供直观的维护和诊断功能； 具有现场脱机测试功能，便于站场改造时的现场联锁试验。3.2.3 联锁功能车辆段、停车场联锁设备不受ATS子系统的控制，列、调车进路均由车辆段、停车场值班员办理。仅向ATS子系统提供停车场及车辆段内的列车运行情况以及转换轨及相邻的正线车站的列车运行信息。车辆段、停车场计算机联锁根

54、据进路与ATS的信息交换，在车辆段、停车场内保持对入段列车的车组号的跟踪。车辆段、停车场计算机联锁硬件和软件设计标准化和模块化，联锁安全软件通过铁道部认可，经有关权威机构的测试和认证。车辆段、停车场联锁设备的安全性、可靠性、可用性等指标与正线联锁设备的标准相同。车辆段、停车场联锁设备满足最新的中华人民共和国铁道部颁布的计算机联锁技术条件。车辆段、停车场联锁设备与正线联锁设备接口实现列车出入段的照查，保证列车出入车辆段、停车场的安全。车辆段、停车场联锁设备控制段内的道岔和信号机，实现进路的建立、进路锁闭、开放信号、进路解锁、故障解锁等的基本联锁功能。3.2.4 故障诊断、信号设备监督和报警功能车

55、辆段、停车场故障诊断、信号设备监督和报警功能与本工程正线CI子系统故障诊断、信号设备监督和报警功能一致，见正线计算机联锁设备的有关CI子系统故障诊断、信号设备监督和报警功能的描述。3.2.5 车辆段/停车场操作员工作站的功能为车辆段、停车场提供的监控工作站，是ZLC的控制显示单元，对本联锁区运营列车进行监控。它主要负责把车辆段操作员的操作命令经过一定的预检查后传递给ZLC（进路办理、道岔操作等），同时，监控工作站显示ZLC发送的显示信息（主要包括道岔、信号机、进路、故障报警（声光）等状态并把相应的显示信息通过车站ATS发送给中心。主要完成以下功能： 操作员发送控制命令、接收中心发送的列车位置信

56、息、接收ZLC发送的联锁处理信息，显示管辖区域内的站场表示； 车辆段、停车场的监控工作站与SDM子系统通过高速网络交换信息； 完成非安全联锁逻辑功能（如选路判断、表示等）； 买方所要求的其它表示与报警功能。4 试车线信号设备试车线的作用是对列车在CBTC/BM控制模式下进行动态测试，也可对新车进行投入运营前的综合测试。4.1 试车线信号设备的构成试车线作为车辆段联锁子系统控制的一个部分，由车辆段联锁设备控制。试车线设备与车辆段计算机联锁设备安全、可靠地接口。试车线功能将按试车线的要求进行单独设计。试车线配有单独的一套ZC用于管理试车线。试车线由以下设备组成： 室内设备 试车线区域控制器（ZC）

57、； 与车辆段CI设备接口； 试车线控制终端操作台及试车线； 电源屏及UPS； 光纤转换器。 室外设备 计轴设备； 信标； 无线接入点及波导管； 信号机等。详细配置情况将在设计联络阶段讨论。4.2 试车线信号设备的功能4.2.1 试车功能用于车地通信的无线链路覆盖整个试车线区域，根据车辆段试车线的配置，试车线将提供如下功能： 模拟两端为车站，两端进行折返作业；包括无人/有人自动折返、ATP监督下的人工驾驶模式折返。 对车载信号系统进行ATP功能、ATO全自动驾驶试验； ATO精确停车试验，测试列车在虚拟车站精确停车性能，目的是列车在试车线完成测试后，达到开通后运行线路上同样的性能。 车门试验，允

58、许开左侧车门、右侧车门、双侧车门； PSD开关门试验； 紧急制动试验； 车-地双向通信测试； 临时限速测试； 驾驶模式转换的测试； 定位测试； MTIB校准； 启动列车及列车初始化测试。具体测试项目将在设计联络会确定。4.2.2 试车线控制权转换西漳车辆段内设有一条试车线，为系统提供试车功能。试车线与车辆段共用一套联锁设备，在试车线控制室内设置一套用于试车操作的试车终端。试车线作为车辆段联锁系统的一部分，其联锁受车辆段联锁系统控制。试车线部分将被划分为一个联锁控制区域，通过车辆段工作站与试车线工作站对试车线联锁控制区域控制权的移交，完成对试车线的管理。试车线工作站在试车作业的过程中进行的操作，

59、对车辆段联锁设备无任何影响。无试车作业时，试车线联锁区域控制权由车辆段工作站控制并完成车辆段的功能需求，试车线工作站对该联锁区域无控制权。当需要试车时，试车线工作站值班员向车辆段工作站提出试车申请，在满足试车条件的情况下车辆段值班员发出同意试车命令，此时试车线上的道岔全部转动到定位并锁闭，所有信号机开放，试车线工作站获得试车线联锁区域的控制权，可以进行试车作业。试车结束后，试车线工作站值班员办理取消试车操作，车辆段联锁收到该信息，并检查相关条件（试车线道岔区段空闲），经30 s延时后检查条件仍未改变，则解锁道岔。此时车辆段收回对试车线的控制权。4.3 试车线信号设备的性能根据指定轨道的最大长度，在限制速度下试车线上将达到与在开通调试线路同样的性能。尤其满足下列性能：停车精度： +/- 250 mm，99.995%； +/- 500 mm，99.9998%。试车线采用与正线一样的设备。4.4 试车线信号设备的软件试车线设备的软件与正线一致，在试车期间，下述的基于笔记本电脑的软件将用于测试工作： ZC调试终端（轨旁OMAP软件）； CC调试终端（车载OMAP软件）。试车线列