内容简介
     本书是针对高职院校城轨控制专业编写的教材,主要根据城市地铁和轻轨列车运行自动控制系统的技术发展,对城轨列车运行控制系统进行综合阐述。教材不仅有综合理论的概述,且根据地铁设备类型复杂、制式多样的特点,有重点地选择国内地铁典型制式进行系统剖析,内容涉及系统结构、系统基本原理、系统运行方式及特点、系统设备养护维修和故障应急处理等几个方面。     
作者简介
     张玮,西安铁路职业技术学院副教授,信号专业带头人。近五年来,承担了10门铁道通信信号与城轨控制专业课程的教学工作,参与省级、市级教科研项目4项,主持学院科研项目2项,建设院级精品资源共享课《轨道交通信号工程施工》,与捷安科技有限公司共同完成轨道交通信号综合仿真系统的联合设计;近年来主编及参编教材9本,发表教科研论文9篇。     
目录
   项目一  城市轨道交通运行组织与运行控制系统认识    1
任务一  城市轨道交通运行组织方式认识学习    2
任务二  城轨列车运行控制系统总体认识    16
项目二  西门子列车运行控制系统认识    50
任务一  西门子移动闭塞ATC系统结构认识    50
任务二  西门子移动闭塞ATC系统原理与功能学习    62
项目三  西门子ATC控制中心设备操作与维修    70
任务一  ATS系统主要设备及功能认识    71
任务二  西门子控制中心ATS系统基本操作    100
任务三  西门子ATC控制中心设备维修    132
项目四  西门子ATC车站及轨旁设备维修    148
任务一  西门子ATC车站与轨旁系统结构及功能认识    149
任务二  西门子ATC车站轨旁设备认识    170
任务三  西门子ATC车站轨旁设备维修    191
项目五  西门子ATC车载设备操作与维修    219
任务一  西门子ATC车载设备结构及功能认识    219
任务二  西门子ATC系统车载设备维修    249
项目六  安萨尔多ATC系统认识    265
任务一  安萨尔多ATS子系统的组成与功能认识    265
任务二  安萨尔多ATP/ATO各子系统认识    293
项目七  其他ATC系统设备维修    305
任务一  SelTrac S40 ATC系统维修    305
任务二  国产试验型准移动闭塞ATP系统认识    342
任务三  国内自主知识产权的CBTC列控系统认识    346
参考文献    360      
精彩书摘
     【项目描述】
  本项目需要对城轨列车运行组织及列车运行控制系统建立初步认识,学习正常运行组织各岗位的主要工作过程,了解各种不同条件下的组织作业;建立列车运行控制系统的基本结构组成和基本功能的概念,同时了解系统运行维护的多样性、复杂性;了解系统在可靠性和“故障-安全”方面的基本设计思想。
  【教学目标】
  1.能力目标
  能描述列车运行组织的基本周期,说明运行组织参与的主要工作人员及各自的基本职责;能按照不同的岗位分工模拟运行组织岗位在运行前、运行中和运行结束时需完成的基本运行组织作业;能描述列车运行控制系统的基本结构与各子系统的功能。
  2.知识目标
  掌握正常情况下列车最基本的运行组织方式,了解各种特殊运行条件下的列车运行组织作业;熟悉基本的系统结构图、列车运行图及时刻表、各种值守及作业人机界面;掌握列车运行控制系统基本的系统专用名词及系统原理。
  3.素质目标
  基本的学习能力和扎实的专业基础知识,牢固的安全观念和责任感,不同岗位角色配合的协调。
  【主要教学资源】
  (1)教材及有关西门子移动闭塞的技术资料或网络资源。
  (2)电务车间岗位设置、岗位职责、人员配置、技术管理及安全作业规范(规章规范)。
  (3)西门子移动闭塞实训设备或系统模拟仿真教学资源。
  ①城轨调度中心和城轨车站车控室(实训设备或仿真设备)。
  ②城轨模拟驾驶系统(实训设备)。
  ③城轨站台设备(实训设备或仿真设备)。
  (4)教学方案设计文件与其他一切与教学有关的资源。
  ……      
前言/序言
     随着我国轨道交通,特别是城市轨道交通事业的发展,城市轨道交通列车运行控制系统技术也迅速发展,各地轨道交通建设引进了大量先进的列车运行控制系统,这些系统的安全运行为城市轨道交通安全运营提供了基本保障。列车运行控制系统技术先进,设备众多,维护维修要求高,对相关从业人员的素质提出了更高的要求。为此,本书结合城市轨道交通在我国的应用情况,选取较具代表性的系统制式,从系统结构、系统原理、系统运行方式及系统设备养护维修等方面进行了较为全面的阐述。本书根据轨道交通教学指导委员会制定的相关课程标准编写,可以作为基于工作过程课程改革的主要参考教材,也可以作为从事相关工作的人员的参考学习资料。
  本书共分为七个项目:
  项目一为城市轨道交通运行组织与运行控制系统认识,着重介绍城市轨道交通运行组织方式和运行控制系统的一般结构与子系统组成。本项目由辽宁铁道职业技术学院张丽老师和郑州铁路职业技术学院李珊珊老师共同编写。
  项目二为西门子列车运行控制系统认识,介绍西门子移动闭塞列车运行控制系统ATC的基本结构与系统工作原理。本项目由辽宁铁道职业技术学院张丽老师和西安铁路职业技术学院张玮老师共同编写。
  项目三为西门子ATC控制中心设备操作与维修,介绍西门子ATC系统控制中心设备的详细结构、工作原理、系统运行与操作、系统养护与维修。本项目由柳州铁道职业技术学院吴昕慧老师和西安铁路职业技术学院张玮老师共同编写。
  项目四为西门子ATC车站及轨旁设备维修,介绍西门子ATC车站、轨旁设备的结构、工作原理、系统运行、系统设备养护与维修。本项目由柳州铁道职业技术学院吴昕慧老师编写。
  项目五为西门子ATC车载设备操作与维修,介绍西门子ATC车载设备的结构、工作原理、系统人机操作界面及基本操作、系统设备养护与维修。本项目由西安铁路职业技术学院张玮老师编写。
  项目六为安萨尔多ATC系统认识,介绍了安萨尔多公司设计的ATC系统的结构方式、系统基本原理及系统设备运行方式。本项目由西安铁路职业技术学院张玮老师编写。
  项目七为其他ATC系统设备维修,介绍了泰雷兹公司的ATC系统基本结构原理及系统设备维修、国产ATC系统的基本原理及系统运行与设备维修。本项目任务一、任务二由西安铁路职业技术学院马小玲老师编写,任务三由西安铁路职业技术学院高玉老师编写。
  全书由西安铁路职业技术学院张玮老师统稿,由广州铁路职业技术学院雷洁老师主审。在编写资料的搜集过程中,得到了西安地下铁道有限公司房瑛、广州地铁公司陈宝国的积极支持和帮助,在此深表谢意。
  由于城市轨道交通列车运行控制系统技术先进、制式丰富,无法在教材中一一说明,只能选取某些制式作为范例讲解,难免局限。鉴于编者水平有限,资料搜集不够全面,书中疏漏、不妥之处在所难免,恳请广大读者批评指正。
  编者
  2016年2月
    
				 
				
				
					《城市轨道交通列车运行自动控制系统维护》—— 深度解析与实践指南  本书旨在为城市轨道交通领域的技术人员、管理人员以及相关专业的研究者提供一套全面、系统且极具实践指导意义的列车运行自动控制系统(ATP)维护解决方案。本书不包含关于具体设备型号的详细操作手册,而是着重于ATP系统整体的维护理念、策略、技术要点以及风险管理,以期提升运营效率、保障行车安全、延长设备寿命,最终为城市轨道交通的稳定运行奠定坚实的技术基础。  第一章:ATP系统概述与维护的重要性  本章首先对城市轨道交通列车运行自动控制系统(ATP)进行宏观介绍。我们将深入剖析ATP系统的核心功能,包括但不限于列车位置检测、速度控制、信号显示、列车防护以及紧急制动等关键环节。通过清晰的架构图和原理阐述,帮助读者建立对ATP系统整体运作的认知。  随后,本章将重点阐述ATP系统维护的重要性。在现代城市轨道交通高度依赖自动化和智能化运行的背景下,ATP系统已成为保障列车安全、准点、高效运行的“心脏”。任何微小的系统故障都可能导致列车延误、信号中断,甚至引发严重的安全事故。因此,建立一套科学、严谨、高效的维护体系,对于降低运营风险、减少经济损失、提升乘客满意度具有不可估量的价值。我们将从多个维度分析ATP系统维护的重要性,包括:     安全性保障: ATP系统是列车运行安全的第一道防线。完善的维护确保了系统的稳定性和可靠性,有效预防各类行车事故的发生。    运营效率提升: 系统的稳定运行直接关系到列车的发车频率、运行速度和正点率。精细化的维护能够最大程度地减少非计划停运,提升轨道交通网络的整体运输能力。    经济效益优化: 预防性维护比事后维修成本更低,能够有效延长设备使用寿命,减少因故障造成的经济损失,降低整体运营成本。    技术持续发展: 随着城市轨道交通技术的不断进步,ATP系统也在持续升级。本书的维护理念也融入了对新技术、新方法的关注,为系统未来的发展和升级提供理论支持。  第二章:ATP系统维护的理论基础与技术原理  本章将深入探讨ATP系统维护的理论基础,为读者构建坚实的知识框架。我们将从以下几个方面展开:     可靠性工程原理: 详细介绍可靠性、可用性、可维护性(RAM)等关键概念在ATP系统维护中的应用。我们将探讨如何通过失效模式与影响分析(FMEA)、故障树分析(FTA)等方法,识别潜在的故障模式,评估其影响,并制定相应的预防和应对措施。    信号与通信原理: ATP系统高度依赖信号传输和通信技术。本章将回顾ATP系统中常用的信号编码、传输协议(如ERTMS、CBTC等相关通用技术原理),以及无线通信、有线通信在ATP系统中的作用。理解这些原理有助于维护人员准确判断故障原因,进行有针对性的维护。    嵌入式系统与软件维护: 现代ATP系统普遍采用嵌入式系统和复杂的软件控制。本章将探讨嵌入式系统的硬件结构、固件更新、软件的生命周期管理、版本控制以及故障诊断的通用方法。理解软件在ATP系统中的重要性,以及软件维护的特殊性,是保障系统稳定运行的关键。    数据分析与故障预测: 介绍如何利用ATP系统运行过程中产生的海量数据进行分析,从而实现故障的早期预警和预测性维护。我们将探讨数据采集、存储、处理、分析的方法,以及基于数据挖掘和机器学习的故障预测技术。  第三章:ATP系统维护的策略与方法论  本章将聚焦于ATP系统维护的实际策略和方法论,为读者提供可操作的指导。我们将从多个层面进行阐述:     全生命周期维护理念: 强调ATP系统维护并非仅仅是事后维修,而是一个贯穿系统设计、安装、调试、运行、退役全过程的连续性工作。我们将详细阐述在不同生命周期阶段,维护工作的侧重点和目标。    预防性维护(PM)与预测性维护(PdM): 深入分析预防性维护的计划性、周期性特点,以及如何制定合理的维护计划和检查项目。同时,重点介绍预测性维护的优势,包括如何通过状态监测、性能评估等手段,在故障发生前进行干预,实现效益最大化。    状态监测与故障诊断: 详细介绍ATP系统中关键部件的状态监测技术,如振动监测、温度监测、电气参数监测等。并针对常见的故障类型,介绍通用的故障诊断流程和方法,包括逻辑分析、隔离测试、信号追踪等。    设备升级与技术改造: 探讨在ATP系统维护过程中,如何科学合理地进行设备升级和技术改造。我们将分析评估新技术、新设备的必要性,以及如何规划和实施改造项目,确保升级过程的安全性和平稳性。    维护流程标准化与规范化: 强调建立统一、标准的维护流程和操作规程的重要性。我们将介绍如何制定详细的维护手册、操作指南、应急预案,并进行有效的培训和考核,确保维护工作的规范性和一致性。  第四章:ATP系统维护中的关键环节与风险管理  本章将聚焦于ATP系统维护过程中最关键的环节,并深入探讨风险管理策略。     巡检与定期检查: 详细阐述ATP系统巡检和定期检查的重点区域、检查内容、检查频率以及记录要求。我们将强调细致、全面的检查是预防故障的基石。    故障排除与应急响应: 建立高效的故障排除流程,包括故障上报、诊断、修复、测试和验证等环节。我们将重点阐述应急响应机制的建立,以及如何在突发故障情况下,快速、安全地恢复系统运行。    备品备件管理: 探讨科学合理的备品备件管理策略,包括库存规划、采购、存储、使用和报废等流程。确保关键备件的及时可用性,是缩短故障修复时间的重要保障。    人员培训与技能提升: 强调维护人员的专业知识和操作技能是ATP系统维护的关键。我们将介绍如何建立持续的培训体系,包括岗前培训、在岗培训、技术交流和技能竞赛等,不断提升维护队伍的整体素质。    信息记录与档案管理: 强调维护过程中的详细记录和档案管理的重要性。我们将介绍如何建立完善的维护日志、故障报告、维修记录、设备档案等,为故障分析、性能评估和决策提供可靠依据。    风险评估与规避: 针对ATP系统维护过程中可能遇到的各种风险,如人为失误、外部干扰、自然灾害等,进行系统的风险评估。并提出相应的风险规避和应对措施,例如制定详细的安全操作规程、加强环境监测、完善应急预案等。  第五章:ATP系统维护的未来发展趋势与技术展望  本章将对ATP系统维护的未来发展趋势进行展望,并探讨新兴技术在维护领域的应用前景。     智能化与自动化维护: 展望利用人工智能(AI)、物联网(IoT)等技术,实现ATP系统的智能化监测、故障自诊断和自动化维护。例如,基于AI的故障预测算法,可以提前预警潜在故障;IoT传感器可以实现设备的远程实时监测。    大数据分析在维护中的深化应用: 探讨如何进一步深化大数据分析技术在ATP系统维护中的应用,例如通过对历史故障数据的深度挖掘,发现隐藏的规律,优化维护策略,提高预测精度。    数字孪生(Digital Twin)技术: 介绍数字孪生技术在ATP系统维护中的应用潜力。通过构建ATP系统的虚拟模型,可以进行仿真测试、故障模拟、性能优化等,从而在不影响实际运行的情况下,提升维护效率和效果。    远程维护与协作: 探讨远程维护技术的应用,如何通过网络连接,实现专家对现场维护的远程指导和支持,提高故障排除效率,降低差旅成本。    网络安全与数据保护: 随着ATP系统与信息技术的深度融合,网络安全问题日益突出。本章将探讨ATP系统维护中的网络安全风险,以及如何加强数据保护和系统防护,确保系统的安全可靠运行。    人机协作的优化: 展望人机协作在ATP系统维护中的进一步优化。如何设计更友好的人机交互界面,如何利用技术手段辅助维护人员,提升工作效率和准确性。  本书通过以上五个章节的系统阐述,旨在为读者提供一个关于城市轨道交通列车运行自动控制系统维护的全面认知和实践框架。我们希望通过本书,能够帮助相关从业人员更好地理解ATP系统的复杂性,掌握科学有效的维护方法,不断提升维护水平,为城市轨道交通的安全、稳定、高效运行贡献力量。