城市轨道交通信号基础与设计

本书共12章，第1～6章分别介绍城市轨道交通信号的基础设备，第7～11章介绍轨道交通列车控制系统，第12章介绍CBTC这一目前应用*广的城市轨道交通信号系统。
本书可作为城市轨道交通高等院校的专业教材，还可作为从事城市轨道交通的工程技术人员和技术工人的学习资料，以及城市轨道交通技术培训用书。

前言
第1章绪论1
11城市轨道交通信号基础概述1
12城市轨道交通信号系统1
13城市轨道交通信号系统的发展状况及
趋势3
第2章继电器4
21继电器概述4
22继电器的基本原理4
23安全型继电器6
24继电器的应用11
25继电器的基本电路14
第3章轨道电路15
31轨道电路概述15
32轨道电路的构成15
33轨道电路的基本原理16
34工频交流轨道电路18
35音频轨道电路19
36道岔区段轨道电路21
37轨道电路的划分和命名22
第4章计轴设备及应答器24
41计轴设备概述24
42计轴器的作用24
43计轴器的构成24
44计轴系统的基本原理25
45应答器26
第5章信号机29
51信号机概述29
52信号机的分类29
53透镜式色灯信号机32
54LED式色灯信号机33
55地面信号机的设置34
56信号显示35
第6章道岔转辙机38
61道岔转辙机概述38
62道岔38
63转辙机39
64ZD6系列电动转辙机41
65S700K型电动转辙机45
66ZD（J）9型电动转辙机46
第7章联锁系统49
71联锁及联锁设备概述49
72车辆段联锁49
736502电气集中联锁53
74计算机联锁61
75正线联锁设备66
第8章列车自动控制（ATC）系统78
81ATC系统概述78
82ATC系统的组成和功能78
83ATC系统的水平等级79
84不同闭塞制式的ATC系统79
85不同结构的ATC系统83
86ATC系统的控制模式94
87驾驶模式及模式转换95
88试车线99
第9章列车自动防护（ATP）子
系统100
91ATP系统概述100
92ATP系统的基本概念100
93ATP系统的主要功能102
94ATP系统的车载设备104
95ATP系统的地面设备107
第10章列车自动驾驶（ATO）
子系统108
101ATO系统概述108
102ATO系统的基本概念108
103ATO系统的组成108
104ATO系统的主要功能109
105ATO系统的基本要求111
106ATO系统的基本工作原理112
107ATO系统与ATP系统的关系114
第11章列车自动监控（ATS）
子系统116
111ATS系统概述116
112ATS系统的基本概念116
113ATS系统的基本要求118
114ATS系统的主要功能119
115ATS系统的基本原理123
116ATS系统的运行130
117ATS故障模式134
第12章基于通信的列车自动控制
（CBTC）系统136
121CBTC系统概念136
122CBTC系统的特性136
123CBTC系统的结构图137
124CBTC系统的组成137
125CBTC系统的工作原理138
126国内外CBTC系统的发展139
127CBTC系统的关键技术140
设计实训142
任务1继电电路应用设计142
任务2轨道电路设计142
任务3轨道电路的划分143
任务4信号机设计143
任务5信号机的基本结构及控制电路144
任务6轨道电路对信号灯的控制144
任务7道岔转辙机设计144
任务8计算机联锁系统操作145
任务9联锁表编制145
任务10进路解锁146
任务11进路故障处理146
任务12列车自动控制(ATC)系统146
任务13列车自动防护(ATP)系统及
车载设备147
任务14列车自动驾驶(ATO)系统及
车载设备147
任务15列车自动驾驶(ATO)系统实现
车站精确停车147
任务16列车自动监控(ATS)系统在控制
中心的设备148
任务17列车自动监控(ATS)系统在车站的
设备148
任务18CBTC系统认知任务149
参考文献150

城市轨道交通信号系统是指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率、传递信息、改善行车人员劳动条件的关键设施。它实际上已成为了城市轨道交通调度指挥和运营管理的中枢神经。城市轨道交通信号设备是城市轨道交通的主要技术装备之一。城市轨道交通信号的装备水平和技术水准是城市轨道交通先进程度的重要标志。
城市轨道交通的列车运行速度相对较低、站间距离短，但行车密度大，可靠性要求高。因此，各城市轨道交通公司大多选择ATC（列车运行自动控制）及CBTC（基于通信的列车自动控制）系统构成信息交换网络闭环系统。该系统是以信号设备为基础，集行车指挥、运行调整以及无线通信等功能为一体，是网络化、综合化、数字化、智能化的列车运行自动控制系统。
城市轨道交通信号系统的技术含量高，需要大量从事信号维护及管理的专业人员。为使即将从事城市轨道交通信号应用工作的学生和技术人员掌握城市轨道交通信号系统的基本原理，提高他们的技术水准，满足城市轨道交通发展需要，我们编写了本书。本书也可作为城市轨道交通企业新员工的培训教材，帮助他们掌握基本知识，为提升应急应变能力奠定基础。针对本专业特点，本书密切结合城市轨道交通的实际情况，介绍各种信号设备，尽量不进行公式推导，少做定量分析，而着重进行概念和基本原理的讲解。
全书共12章：第1章是绪论，较全面地介绍了城市轨道交通信号系统的概况，使读者能建立对城市轨道交通信号系统的整体认识。
第2～6章是城市轨道交通信号基础部分，介绍了继电器、轨道电路、计轴设备及应答器、信号机和道岔转辙机设备。第7章是联锁系统，介绍了车辆段联锁、6502电气集中联锁、计算机联锁及正线联锁，并对其联锁设备的结构、原理及功能做了较详细的介绍。第8～11章对ATC及ATC包含的ATP、ATO及ATS做了详细的介绍，对其原理及功能分别进行了论述。第12章对现在城市轨道交通大量应用的CBTC系统进行了系统的介绍，对其原理、特点及功能进行了详细的介绍。本书后安排了针对不同的城市轨道交通信号设备的设计实训，引导学生及技术人员对城市轨道交通信号有一个直观的认识与理解。
本书第1～9章由高宗余编写，第10、11章由孙迪编写，第12章及设计实训由张争珍编写，高宗余负责统稿。王利荣、于丽杰、廖文江、赵丽鲜等为本书出版提供了大量帮助，在此表示衷心感谢！此外，本书的出版获得了北京联合大学的教材出版资助，在此一并表示感谢。
由于编者水平所限，书中难免有错漏之处，恳请广大读者批评指正