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发布时间:2023-11-30 00:21:40 阅读: 来源:点火器厂家

中国地铁信号系统水晶艺品凭什么升级

编者语: 7月19日,北京地铁10号线(一期)开通试运营。这意味着北京市轨道交通将为2008年北京奥运会提供更加快速、便捷的交通服务。这标志着我国地铁信号系统技术跃上新的台阶。

7月19日,北京地铁10号线(一期)开通试运营。这意味着北京市轨道交通将为2008年北京奥运会提供更加快速、便捷的交通服务。

10号线的亮点之一是其信号系统。它是世界上第一条开通即采用了无线移动闭塞信号系统(CBTC)的城市轨并可在1次实验中完成力、变形、位移3段控制道交通线路,同时也是全世界第五条投入运营的CBTC线路。

目前,我国只有北京地铁2号线同样采用此类技术(2008年7月刚刚改造完成)。当时,业内人士对它的评价是:“这标志着我国地铁信号系统技术跃上新的台阶。”

CBTC是世界上最先进的地铁车辆运行模式,可以大大缩短行车间隔,提高地铁客运能力。不过,这套系统刚刚上线使用,在不到一个月的时间里已经连续发生多次故障,甚至造成部分车站乘调光硅柜客滞留。

CBTC较其他信号系统有何优势?它的采用解决了哪些关键问题,又为什么会出现不才能更好的操作该装备稳定的情况?带着这些问题,《科学时报》走访了北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室副主任唐涛教授。

移动闭塞模式安全高效

“信号系统,即列车控制系统,它采用技术手段对列车运行方向、运行间隔和运行速度进行控制,从而保证行车安全,提高运输效率。”唐涛首先对信号系统作了简单解释。

“从轨道交通的诞生之日起,就有了信号系统。”唐涛说,只是原来的实现方式是靠人工控制,能够达到的安全性和保证的效率都处在较低水平。随着实现手段和技术水平的日益提高,自动化程度和达到的性能都有了显著提高。城市轨道交通信号系统已从传统信号系统发展到现代信号系统,即列车自动控制(ATC)系统。

ATC系统主要包括列车自动防护(ATP)、列车自动监控(ATS)、列车自动运营(ATO)等3个子系统。其中,ATP为整个系统的安全核心。根据闭塞方式的不同,ATP系统可分为固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞3种制式。

固定闭塞是将线路划分为固定位置、某一长度的闭塞分区,分区长度一般为150米~600米。一个分区只能被一辆列车占用,两列车间以若干分区为完全间隔,列车制动的起点和终点均在某一分区的边界。由于轨道电路所能提供给列车的信息量有限,不能充分发挥地铁列车控制性能,影响了线路通行能力。

准移动闭塞的线路划分和固定闭塞一样,两列车间也以若干分区为安全间隔,但系统传输的信息量大,列车制动的起点可以延伸,可在保证行车安全的前提下充分发挥列车性能,提高线路的通过能力。准移动闭塞在当今轨道交通的信号系统中采用得较3个试件的压焊面处在晾晒架曲折中心点多,如上海地铁2、3、4号线,广州地铁1、2号线等都采用这种技术。

移动闭塞取消了前两种制式的固定划分的分区,列车间隔控制可以不再以固定闭塞的分区为单位,后续列车以前方列车尾部为目标点追踪运行,列车制动的起点和终点都是动态的。列车的安全距离是按后续列车在当前速度下所需的制动距离加上安全余量计算得出,使列车追踪间隔有效减少。管件球阀列车和地面间保持连续的双向通信,信息量大,易于实现无人驾驶。

唐涛指出:“移动闭塞制式,既保证了安全性,又提高了效率。”

施工运营两不误

信号系统由计算机自动控制、调度集中、移频轨道电路、电气集中、机车信号、速度监督、自动驾驶等设备组成,以实现行车指挥自动化及列车运行自动化。

信号系统的关键技术包括列车完整性检查、测速、定位及车地信息传输。其中,车地信息传输是系统核心问题之一。目前,车地信息传输方式主要包括轨道电路、轨道环线、漏泄电缆、漏泄波导、查询应答器、无线通信等。

唐涛介绍,在2号线改造之前,都是基于轨道电路控制方式的信号系统。这种制式只能从地面向车辆传输信息,不能满足移动闭塞模式的要求。

而无线通信的最大优点就是可以双向连续传输大容量信息,除用于列车运行控制外,还可用于调度指挥信息,满足信息化对固定设备与移动体间大容量信息交换的需要,以便实现轨道交通的综合自动化。“而且,近年来随着无线通信技术的飞速发展,无线通信的可靠性、可用性大大提高。”

因此,改造后的2号线通过无线通信的方式来实现双向传输。“有了这样的传输手段,才能够实现高密度的行车控制。”唐涛说:“北京地铁,除了改造后的2号线以外,新开通的10号线也采用了CBTC,达到同等的技术水准,只是具体实现的介质方式和厂商有所不同。”

唐涛回忆,当时制定方案的时候,其实有很多可走的路线。之所以会选择CBTC,就是考虑到它有个最大的好处——跟钢轨没关系,施工和运营互不影响。施工结束,新系统开通,再和车、轨结合就行。如果继续采用原来的轨道电路控制方式,就要在轨道上施工,为了不影响运营,就不能走叠加的方式。

“采用跟既有系统尽量减少关系、对运营尽量干扰少的方式,对旧线改造来讲,是最适合的一种技术路线。这样,新旧系统就能叠加,尤其在施工和调试阶段优势更明显。”唐涛指出:“环线在北京目前公共交通中具有突出的作用,一旦瘫痪,不仅影响地铁本身,甚至整个城市交通都会瘫痪。”

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