重庆市轨道交通三号线要求信号系统技术要求.docx

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重庆市轨道交通三号线要求信号系统技术要求

第十一篇信号系统

11通用要求

11.1主要标准

三号线南延伸段信号系统应参照执行以下标准及规范：

1.国家标准《跨座式单轨交通设计规范》（GB50458-2008）；

2.建设部《城市快速轨道交通工程项目建设标准》试行本；

3.铁道行业标准《铁路信号设计规范》（TB10007—2006）；

4.铁道部标准《计算机联锁技术条件》（TB/T3027-2002）；

5.铁道部标准《铁路信号站内联锁设计规范》（TB10071－2000/J77-2001）；

6.铁道部标准《铁路信号故障－安全原则》（TB/T2651）；

7.国家标准《电子计算机机房设计规范》（GB50174-2008）；

8.国家标准《城市轨道交通信号系统通用技术条件》（GB/T12758-2004）；

9.铁道部标准《继电式电气集中联锁技术条件》（TB/T1774－86）；

10.铁道部标准《信号计算机监测系统技术条件》；

11.国际电讯联盟ITU-T、ITU-R的有关建议；

12.国际电气与电子工程师学会IEEE有关协议；

13.欧洲邮政及电信联盟（CEPT）最新文件及其附件；

14.欧洲标准化委员会（CENELEC），安全系统设计和评估标准；

15.电子工业协会（EIA）的有关标准；

16.国际无线咨询委员会标准（CCIR）；

17.及设备引进国的相关行业标准；

18.《城市轨道交通信号系统通用技术条件》GB/T12758－2004。

19．国家标准《地铁设计规范》（GB50157-2003）；

11.2一般要求

11.2.1信号系统应具有很高的安全性和可靠性，凡涉及行车安全的设备必须满足故障-安全原则，系统应留有足够的接口以满足线路延伸需要。

11.2.2信号系统的设备配置应有利于行车组织和运营管理，实现行车指挥的自动化和科学化。

所采用的设备、器材必须满足重庆轨道交通三号线的环境要求，设备结构紧凑，便于安装和维护。

11.2.3南延伸段的设备原则上与一期保持一致。

11.2.4正线区段按双线单方向运行设计，正方向最小行车间隔150秒；鱼洞站的实际折返间隔应不大于150秒。

鱼胡路站的出、入车辆段能力应与正线行车间隔相适应。

反向运行的列车具备ATP保护。

联锁表内包含反向进路。

11.2.5正线区段的室内信号设备尽可能设于设备集中站，设备集中站的确定要综合考虑各系统设备的控制距离要求。

11.2.6ATC系统应能满足与通信（时钟、传输、广播、无线、旅客向导）、机电设备监控（BAS、FAS、SCADA）、牵引供电、车辆、线路、安全门等系统的接口要求。

11.2.7信号系统供电为交流三相五线，380/220V50Hz（+10%~-15%），一级负荷两路独立电源供电。

在所有的信号设备室均设UPS电源，电池备用时间为30分钟。

11.2.8与速度有关的主要参数为：

最大运营速度：

75km/h；

车辆最大结构限速：

80km/h；

关节型道岔侧向限速：

15km/h；

关节可挠型道岔侧向限速：

25km/h；

线路曲线限速：

详见日后线路提资。

信号的制动模型应充分考虑以上的限速因素并兼顾运行效率。

11.2.9正线车站信号室内设备的接地接入综合接地系统，接地电阻要求≤1Ω。

乘客/工作人员可能在站台、车站建筑或隧道接触到的所有金属部分，诸如钢杆和钢管以及其它金属设备应接地，以防电击。

11.2.10信号系统应具有抗电磁干扰能力，应满足IEC62236的EMC/EMI标准。

特别是对车辆采用VVVF变频变压交流电动机牵引和直流斩波器直流电动机牵引时的抗高次谐波干扰能力。

11.2.11设备集中站设置交直流电源屏，满足信号机及有关电子设备的供电要求。

11.2.12采用的信号机、电缆箱盒等室外设备应具有较高的可靠性和可维护性。

11.2.13ATC系统信号设备的使用环境（暂定）见下表11.2.13，在表中环境条件以内时，设备应满足给出的可靠性和安全性指标；在工作环境的条件以外时，设备仍需满足初步设计说明文件7.1给出的安全性指标。

系统信号设备的使用环境表表11.2.13

项目

设备室

轨旁

车上

温度

工作

0℃~+55℃

-20℃~+70℃

-20℃~+70℃

存贮

-20℃~+70℃

-20℃~+70℃

-20℃~+70℃

湿度

工作

0%~80%

0%~95%

0%~95%

存贮

0%~100%

0%~100%

0%~100%

机械冲击

10G

10G

0~30G

项目

设备室

轨旁

车上

摆动

5~12Hz

0.2pp

12~100Hz

1.4gp

5~12Hz

0.2pp

12~100Hz

4.2gp

5~20Hz

0.25pp

20~100Hz

6.9gp

机械活性物质

沙

—

—

30（车厢内）

300（车厢外）

尘（飘浮）

0.01mg/m3

0.04mg/m3

0.2mg/m3（车厢内）

0.4mg/m3（车厢内）

尘（沉积）

10mg/m2.d

350mg/m2.d

35mg/m2.d（车厢内）

350mg/m2.d（车厢外）

11.2.14信号系统所有室外设备的安装必须满足跨座式单轨系统限界的要求，设置于站台区域的设备在满足运营要求的前提下，应尽量与车站的装修布置相协调。

11.2.15用于正线地下区段的室内外电缆，采用低烟、无卤、阻燃和防鼠咬的性能的电缆；高架线路明敷的电缆，采用低烟、低卤、阻燃和防鼠咬的性能的电缆，应有足够的机械强度和防太阳辐射能力的铠装电缆，对电缆引入等应进行防火封堵。

11.2.16地面、高架线路的有关室外设备应考虑防雷措施。

11.2.17有道岔车站可为联锁设备集中站，设置信号设备室、信号电源室，其余车站仅设置信号设备室。

11.2.18设备室内限高不大于2400mm，设备单位重量不应大于8kN/m2，电源设备不应大于10kN/m2。

11.2.19车站信号设备室宜与电力变电所分设于车站的两端，并靠近车站控制室。

信号设备室位置应考虑：

电缆引入（出）方便，配线较短，便于维护人员快速到达。

11.2.20通信设备室及车站控制室的地面应设防静电活动地板，架设高度不应小于250mm，应防潮、防尘。

11.2.21车站信号备室内静电地板上最小净高不低于2.8m。

11.2.22信号设备用房必须满足《电子计算机机房设计规范》。

11.2.23信号设备室采用完善的通风空调系统。

11.2.24信号设备进行防腐、防霉、防潮等处理；

11.2.25信号设备室应尽可能呈方形，对于有岔站，尺寸最小净宽11.5×5.1m；对于无岔站，尺寸最小净宽8×3.8m。

以便设备的布置。

各设备室的主门采用外开式双开门，净高2.4m，净宽1.2m。

11.2.26信号设备室、信号电源室应相邻设置，并应开单扇门相通，门高2.2m，净宽不小于0.9m。

11.2.27鱼洞站应设置两个信号设备室，分别用于二号线延伸段和三号线南延伸段信号设备的放置，其面积应分别符合两条线信号设备集中站房间的面积要求。

11.2.28强电与弱电的馈电设施分设并做防护处理，并有足够的安全距离；

11.2.29安全性：

整个信号系统安全设备导向危险侧的概率指标≤10-9/h（h为运行小时）。

11.2.30可靠性：

信号系统内的主要行车相关设备的MTBF≥2.0×105h。

11.2.31可用性：

MTTR≤30分钟（一线维修时间），整个信号系统的可用度应≥99.999%。

11.3专用要求

11.3.1一般要求

11.3.2信号系统列车自动控制（ATC）系统由正线区段的列车自动控制（ATC）系统、车辆段ATC系统以及相应的辅助设备构成。

本工程选用重庆市轨道交通三号线一期工程的信号系统ATC制式。

ATC系统包括列车自动防护（ATP）、列车自动运行（ATO）、列车自动监控（ATS）三个子系统及计算机联锁和正线列车辅助检测设备。

11.3.3主要行车设备的计算机系统采用双机热备，联锁、ATP等安全设备的采用二乘二取二的系统结构。

11.3.4本阶段系统设备的选定，按重庆市轨道交通三号线一期工程的信号系统制式进行设计。

11.3.5有道岔车站为联锁设备集中站，设置信号设备室、电源室，其余车站仅设置信号设备室。

11.3.6正线区段按双线双方向运行设计。

对反向运行的列车不进行ATO控制，但ATP必须保证反向运行列车的安全。

列车在正常情况下由ATO驾驶，信号设备负责到站开门的安全及车门和安全门之间的安全联锁关系。

11.3.7在相应运营模式下，信号机显示方式为：

红灯－进路未开通，禁止越过该架信号机。

黄灯－道岔开通侧向，准许列车按车内限速要求越过该信号机。

绿灯－准许列车按车内限速要求越过该信号机，表示运行前方有足够的安全行车间隔。

绿色闪光：

此时地面为后备模式，准许列车按车内限速要求越过该信号机，表示运行前方有足够的安全行车间隔。

黄色闪光：

此时地面为后备模式，道岔侧向开通。

准许列车按规定速度通过该信号机。

红灯+黄灯—引导信号，准许列车在该信号机前方不停车，以不超过规定速度运行，并随时准备停车。

信号机不出现不符合规定的信号显示和升级显示，在组合灯光开放和关闭时，同时点灯或灭灯。

信号开放应检查信号机的红灯灯丝完好。

11.3.8在正线车站每一站台列车正向停车位置前方的适当位置设置发车指示器1个。

每侧站台设紧急停车按钮2个。

11.3.9正线区段的室内信号设备尽可能设于设备集中站，设备集中站的确定要综合考虑各系统设备的控制距离要求。

11.3.10后备系统采用计轴的方式对在线的工程车进行轨道占用检测，工程车不用设置车载设备，但应安装相关的辅助检测板。

11.3.11信号设备集中站为：

九公里、鱼胡路站、鱼洞站，设备集中站需配备信号设备室80m2，信号电源室20m2，其他车站配置信号设备室15m2（以上面积均为远期需求），车站信号设备室宜与电力变电所分设于车站的两端，并靠近车站控制室。

11.3.12试车线设置试车线设备室和控制室，装设满足试车功能要求的联锁、ATP/ATO室内设备、轨旁设备、试车线工作站及电源设备。

试车线信号设备应能完成车载设备的所有ATP/ATO的静、动态功能测试，并给出测试分析结果。

试车线的信号机和道岔由车辆段控制。

试车线设备完全独立设置，不与正线ATC设备共用，保证设备的独立性和功能的完整性，并避免影响正线行车安全。

11.4ATO系统

11.4.1ATO子系统是自动控制列车运行的设备。

在ATP子系统的保护下，根据ATS子系统的指令，实现对列车的自动驾驶、列车在区间运行的自动调整，确保达到设计间隔及旅行速度，并实现列车的节能控制等。

11.4.2ATO子系统实现列车在区间的自动运行，控制列车按运行图规定的区间走行时分行车，自动完成对列车的启动、加速、巡航、惰行、减速和制动的合理控制。

区间走行时分误差不大于±1%。

11.4.3ATO驾驶模式下，ATO子系统根据ATS的调整指令控制区间走行时分，达到列车运行自动调整的目的。

11.4.4ATO子系统车站站台自动定位停车，ATO自动驾驶时的停车精度：

±300mm时，正确率为：

99.99%。

11.4.5在ATC监控范围内转换轨、出入段线、车站站台线路、折返线、停车线及其他必要处设置车—地通信设备，通过ATO车载设备将运行列车的有关信息传递至ATS子系统，以使ATS子系统能对在线列车进行监控。

11.4.6ATO子系统能根据车站站台位置及停车精度，对车门实施控制，当列车在车站规定位置停稳后，车载设备自动开启对应站台侧的车门，需要时，也可人工打开车门。

车门的关闭需司机人工操作。

11.4.7ATO子系统与ATS子系统和ATP子系统结合，高效、经济、合理地控制列车运行，达到正点、舒适、节能的要求。

11.4.8车载ATO设备能识别ATC监控区，当列车自非ATC监控区进入ATC监控区时，车载设备能投入工作状态。

11.4.9ATO子系统具有自诊断功能，发生故障时立即向司机和ATS子系统报警。

根据故障性质可实施常用制动和紧急制动。

11.4.10因ATO故障列车停车后，可人工或自动转换为ATP监督下的人工驾驶模式运行。

该驾驶模式的转换应有记录。

11.5ATP系统

11.5.1ATP地面设备能够向车载设备发送必要的限速、距离、线路和停车点条件等信息，以供车载设备确定列车运行的最大安全速度，提供列车间隔保护及超速防护，在列车超速时提供最大的常用制动或紧急制动，保证列车运行安全。

11.5.2ATP子系统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，保证前行列车与后行列车之间的安全距离，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。

列车反向运行与正向运行时一样，列车通过无线将位置信息传给地面ATP，进而传给CI。

由CI判断运行方向，排列进路后，地面ATP生成停车点信息传给车载。

11.5.3当列车停在停车点（正常运行方向的站台端部），并满足停车精度要求时，ATP子系统允许ATO子系统向列车发送开门命令。

在车门关闭后，才允许启动列车。

列车开门方向符合站台的位置和运行方向。

11.5.4列车在车站站台停车误差超过±300mm，ATP子系统将实施保护，不允许打开车门，并给出表示。

若停车误差大于500mm，而小于5m（暂定），则由人工或自动驾驶列车前进或后退以校正停车精度。

前进或后退速度不大于5Km/h（暂定），前进或后退的次数不超过2次，最大前进或后退的距离不大于5m。

11.5.5对于反向运行的列车，停站开、关车门的安全监督和控制完全由司机负责。

11.5.6自动检测列车位置，列车位置检测安全可靠。

11.5.7有防止列车非正常移动（溜车）的功能。

11.5.8车载ATP/ATO设备在下列驾驶模式中对列车实施监控：

——ATO模式（自动驾驶模式）；

——ATP监督下的人工驾驶模式；

——限制人工驾驶模式；

——车辆段SH模式；

——自动折返模式。

11.5.9车载驾驶模式可传给ATS。

11.5.10超速防护对实际列车运行速度与ATP允许速度进行比较,当列车超速时ATP实施常用制动或紧急制动。

11.5.11测速：

采用两套独立测速系统，速度信息输出须相互校验，并实行断线检查。

11.5.12设备故障（包括车-地通信中断）时实施紧急制动及报警。

11.5.13具备列车后退检测功能，当后退大于一定距离时实施紧急制动。

11.5.14具有人工或自动轮径补偿功能。

11.5.15对运行方向进行监督和检测。

11.5.16监控车门的开启及监督其关闭状态。

11.5.17向车载ATO传送有关信息。

11.5.18车载与ATS时钟保持一致。

11.5.19车载信号设备人-机界面显示和操作的内容应有：

（1）列车实际运行速度；

（2）ATP、ATO、自动折返模式下，列车的最高允许速度；

（3）驾驶模式显示分为:

ATO驾驶模式、ATP监督下的人工驾驶模式、限制人工驾驶模式、IS驾驶模式，SH调车模式；

（4）目标距离/速度；

（5）紧急制动的实施；

（6）用轮径SW完成轮径修改；

（7）列车停车精度状况；

（8）车门控制及门状态表示；

（9）强制开门信息的记录；

（10）车载ATP、ATO设备故障表示；

（11）发车及驾驶命令、紧急制动的启动及表示；

11.5.20车载存储数据的输出及故障信息的自动输出。

11.5.21驾驶模式间的相互转换：

列车按正常运行方向进行追踪运行作业时，以ATO模式为常用运行模式，当ATO设备故障或需要时，可改用ATP监控下的人工驾驶模式，这两种模式均为正常的运营模式。

限速人工驾驶模式（在正线）和非限速人工驾驶模式均为非正常的运营模式。

SH模式为列车进入车辆段的工作模式。

11.5.22各驾驶模式可人工或自动转换：

列车在区间运行时由无ATP码（因故障或其它原因造成）变为收到有效ATP码时可自动转换为ATP监控下的人工驾驶模式，再人工转换为ATO模式。

由正常接收有效ATP码变为无码时列车启动紧急制动，然后转换为ATP限速人工驾驶模式运行。

11.5.23各车站的站台设紧急停车按钮。

当按下紧急停车按钮后，向站台区域、接近区域和离去区域发送紧急停车信息，经人工确认后恢复。

11.5.24车载ATP设备和车辆控制设备间的接口应保证安全和对列车连续有效的控制。

11.5.25实现与ATS、ATO子系统之间的接口及信息交换。

11.5.26实现与车辆的接口及信息交换。

11.5.27在车辆段出入库处和咽喉区设有源应答器，实现列车的防误出发功能。

11.6ATS系统

11.6.1ATS系统由ATS控制中心设备以及ATS车站设备组成。

ATS控制中心设备已于一期时实施，南延伸段不单设控制中心设备，车站ATS设备接受原中心设备的监控，互传数据并完成相应功能，车站ATS设备设于设备集中站。

11.6.2ATS车站设备除接收和发送各种运行数据和设备状态信息使ATC系统正常工作外，还应完成对列车发车指示器的控制，以及向通信、综合监控等系统传送信息。

11.6.3ATS系统在ATP、ATO系统的支持下完成对列车运行的自动监控，实现以下基本功能：

（1）当控制中心集中控制时，应根据联锁表、计划运行图对进路控制输出命令是否实行进行校核。

（2）列车车次和目的地的追踪，应以列车出段进入联络线开始，随车运行从一个列车识别窗移到下一个列车识别窗，直至列车到达终点站后一定时间自动熄灭，反之亦然。

列车车次和目的地可自动修正和由列车调度人工修正。

当传输过程中发生错误，应报警并可自动修正和人工修正。

（3）列车运行图为基本列车运行图及实施列车运行图。

基本列车运行图编制后存在机器内供选用，每天由调度员从中选出，修改确认后作为当天实施列车运行图，列车实迹运行图和时刻表均能打印输出，并能保存48小时。

（4）基本列车运行图或时刻表内的数据只能由指定人员在维修工作站或单独设置的运行图编辑工作站上编制和修改，编成后存入数据库内，供调度员选用，并能显示在工作站的显示器上。

车次号由三位数字组成，目的地由二位数字组成。

（5）调度员能人工调整或修改：

列车始发站和始发时间；列车目的地，取消或增加列车。

（6）列车运行异常，设备故障应有显示和音响报警功能。

11.6.4对于终端站及中间折返站应具有自动排列折返进路的功能。

11.7联锁系统

11.7.1联锁设备是保证列车运行安全的设备，实现列车进路上道岔、信号机、区段正确的联锁关系，因此必须满足故障—安全原则。

为确保正线区域内行车、折返、出入段及转线等作业的安全，本工程全线均纳入联锁范围。

11.7.2正线有岔车站的联锁设备均采用微机联锁系统。

采用的微机联锁设备必须是冗余的，具有成熟使用经验，并满足本工程的所有联锁和接口要求，系统需经有关权威机构进行安全测试。

11.7.3站台紧急停车按钮按下时，应禁止站台接近、离去区段及站台区域的移动授权；如有地面信号机时，亦应切断信号开放电路。

11.7.4具有故障报警、自诊断功能，可经通信传输通道在维修中心实施故障诊断。

11.7.5能根据运营提出的要求完成与安全门和道岔等的接口，完成必要的逻辑判断以及对接口对象正确控制和监督。

接口方式根据选用的信号设备及相关接口专业的要求，在设计联络时协调确定。

11.7.6在联锁控制工作站上，能对不同的操作人员赋予相应的职责、权利，以确保对设备的正确控制。

11.7.7车辆段设置控制台，控制台能显示车辆段场形、相关设备状态信息，并具有采集车辆段控制命令信息、实现对车辆段信号设备进行操控的功能。

11.8其他设备

11.8.1车地通信一般指标如下：

（1）无线频段：

2.4GHz的ISM频段

（2）传播方式：

空间无线波

（3）系统控制容量：

满足三号线远期列车上线数量要求并留有一定余量

（4）无线天线最大间隔：

300m

（5）地面逻辑部处理周期：

500毫秒

（6）轨旁AP发送周期：

320毫秒

（7）传输标准：

IEEE802.11g

（8）应答器类型：

欧标应答器

（9）车地通信通道：

轨旁定向天线

11.8.2AP轨旁天线的供电方式采用串行连接方式，但连接距离和连接个数需充分满足AP供电电压的要求。

轨旁AP的数据连接方式采用点对点连接。

11.8.3在设备集中站及其他需要用电的设备地点分别设置综合电源屏，综合考虑ATO/ATP系统、联锁系统、ATS系统等设备的用电种类、用电量、电源指标，统一供电。

11.8.4在进入车辆段停车股道的调车信号机处，为了司机能清楚地了解车列的停车股道，在信号机下方应装设LED数字进路表示器。