一、各国城市轨道交通安全管理特点 自1918年纽约发生世界第一起重大城市轨道交通伤亡事故以来，世界各国城市轨道交通事故时有发生，并且近年来逐渐成为恐怖袭击的主要目标之一。尽管各国纷纷出台各种安全及防范措施，但防范难度仍然很大。为此，世界各国不断采取和改善各种防范措施，尤其是加大力度提高安全管理水平，来确保安全。许多城市针对以往发生的各类事故，深入研究，在建设过程中注重借鉴以往的经验教训，并在建成后不断改进，在硬件设施上尽可能消除安全隐患。同时，针对各种可能发生的灾害制定紧急处置预案，并定期进行演练，提高危机处置能力。
我国城市轨道交通发展迅猛，已经建成或正在兴建的城市轨道交通几乎包括了上述各种类型，已有30多座城市建成了或正在新建、或拟就了建设规划。除北京、天津、上海、广州、武汉、长春、大连、深圳、 重庆、南京等10个城市外，尚有南昌、杭州、沈阳、成都、哈尔滨、西安、厦门、苏州、青岛、东莞、宁波、佛山、石家庄、郑州、长沙、兰州等33个城市正在建设、筹建、或规划中。尽管如此，我国城市轨道交通发展历史比较短，运营管理经验不足，城市轨道交通运营中存在许多不容忽视的安全隐患。由于我国尚未建立起完善的轨道交通运营安全法规和统一的管理标准，各地的城市轨道交通运营安全保障工作处于分散不成体系的状态，对轨道交通运营的安全保障管理做法也各不相同。这种状态与轨道交通迅速发展的形势极不相称。
城市轨道交通系统是一个庞大而复杂的系统，由供电子系统、通信子系统、信号子系统、给水与排水子系统、屏蔽门与安全门子系统、防灾与报警子系统(FAS)、环境与设备监控(BAS)子系统、机车车辆子系统、车辆段检修设备子系统、自动售检票子系统、通风空调与采暖子系统、电梯和自动扶梯等子系统组成。城市轨道交通系统内部各子系统之间及系统与系统外部有很高的关联度，一旦某个子系统出现问题，就会迅速影响和波及到其它子系统，形成连锁反应，进而影响整个系统的正常功能，造成系统部分或整体功能的瘫痪。
城市轨道交通运营专业性强、技术设备复杂、客流量大、日周期性强、高峰低谷落差显著、时效性强，因此城市轨道交通运营安全管理的难度较大。尤其在我国，大多数城市轨道交通线路因深处地下，出入口少，站台和车内人员又相对密集，疏散难度相对加大更使得城市轨道交通运营过程隐患重重。
目前发达国家的城市轨道交通运营安全管理主要采用系统的安全管理模式。在安全管理的思想上，突出了整体安全、系统安全的概念，将涉及行车安全的人、设备、环境等因素实现系统地管理与调度；在管理方式上，加大了安全法规的建设力度，实现法制化管理；在手段上开发了大量先进的行车安全监测设备，并通过计算机网络技术、通信技术实现了运输安全信息的远程集中管理和科学分析。
以德国为代表的一些欧洲国家采取的是“专业化安全管理模式”。它们把探索安全管理治本途径问题一并考虑，用经营管理创新为安全管理升级拓展空间，以安全管理的不断深化增强企业的市场竞争能力，努力达到两者的协调互促、良性循环。推行了以“机务、车辆、工务、电务等路网系统分开管理”，使安全管理更加突出重点，技术管理更加专业化，管理范畴更加合理化，安全生产得到了根本性的改善。
日本靠技术装备升级而建立的“高技术型安全管理模式”，直接采用世界最先进的技术装备，在全国大力发展标准轨、高技术、高速度、高安全的轨道交通决策。采用了先进的机车、车辆、轨道、信号等技术装备，为保证高速列车的运行安全，同步上马了先进的以“轨
道电路的数字列车自动控制”方式、无线电控制的CARAT等方式为主的“新型运输安全系统”，以及调车作业“装置化”的“编组站自动化系统”。为在既有线上“提速”而采用的“摆式列车”技术，同样有效地防止了因列车通过曲线和道岔超速而所引发的事故。这一系列高新技术的采用，极大地消除了人为的安全隐患。 美国采取的是“集中化安全管理模式”，使安全管理环境特点相近的线路集中起来，既有利于抓住安全管理的主要矛盾，又有利于发挥规模优势而通过加大投入来进行保证安全的技术装备的换代升级。 国内大多数城市轨道交通运营公司对于相关问题进行过一些单项的和观点性的研究，尚未形成理论或实际模式，这些管理办法总的来说具有重现实、重战术的特点。当然也有一部分企业借鉴了国内其他行业的企业安全管理模式，并对其进行改进使之适用于城市轨道交通运营的安全管理。归纳起来，具有代表性和影响力的主要有以下几种模式： 北京地铁制定了安全管理的具体目标，即“安全可靠、快捷准时、高效运行、出行方便、功能完善、舒心环保”，同时满足各方面顾客的不同需求。在此方针指导下，详细制定了《运营事故处理规则》和《北京地铁运营服务标准》。并围绕地铁安全工作特点，公司在加强基础管理的研究与实践，深化“治、控、救”管理体系的同时，开展了评选“金手柄奖”、全员安全大讨论、安全月等一系列安全活动，积极推动安全管理工作。 天津地铁运营公司根据鞍钢的，\"0123\"安全管理模式，制订自己的“0123\"模式的安全管理目标：人员伤亡为0(包括员工和乘客)、1个标准(安全标准化班组建设)、2个百分之百(制度百分之百执行、作业百分之百登记)、3个杜绝(杜绝重大行车事故、杜绝非不可抗拒重大火灾事故、杜绝非不可抗拒的爆炸事故)。以保证乘客安全、保障员工健康为出发点，以“0”来统率全局，开展安全管理工作。通过安全生产责任制、企业安全文化建设和紧急状况下安全管理等对策的加以实施，通过IS09000体系认证，合理调整生产责任制与安全文化建设的关系，使两者能有效的结合，使员工、乘客和公司三者成为利益的共同体。 地铁公司采用了一套完善的安全管理方式，在坚持“安全至上”的经营方针的指导下，通过制定安全策略和建立安全管理系统，以及推行安全管理计划，积极制定安全指引和有效措施来消除隐患、减少危险，确保严格遵守安全法例要求和维持一个极具安全意识的环境。地铁公司在《安全》中表明致力确保乘客、群众、承包商及员工的安全，并通过整体表现指标，将安全定为策略及业务策划中重要的一环。地铁公司每三年便会邀请国际的安全专家来港进行全面深入的视察和研讨，为安全管理系统提供客观的改善建议。 一、城市轨道交通运营安全管理主要内容 当灾害发生时，人的素质对于降低事故的损失尤为重要。在2003年的韩国大邱火灾和2004年的莫斯科地铁火灾中，人的素质方面就有不同的表现。在莫斯科地铁爆炸事件中，地铁员工、乘客以及有关救援部门所表现出来的组织性和纪律性令人钦佩。机车司机及时采取措施， 并向调度中心报告了所发生的情况。乘客听从司机的安排， 互相帮助、 十分有秩序地撤离了事发现场，没有发生由于拥挤、恐慌引起的人员伤亡。各种救援机构训练有素，能够及时到位并且各司其职。所有这些因素在一定程度上减轻了可能的损失。大邱纵火案中， 调查后认为， 地铁司机和综合调度室有关人员对灾难的发生有着不可推卸的责任， 尤其是当时车站的控制室没有及时阻止另一辆列车进入车站， 造成伤亡人员增加。韩国地铁火灾专家尹明浩教授在对现场勘察后，严厉批评地铁运营当局缺乏事故认知能力，缺少责任意识。总的来说，人的方面是指乘客要有较强的安全防范意识，地铁运营的管理者和作业人员要有高素质的职业道德和工作水平， 具体表现在对乘客的宣传教育、对地铁工作人员的培训。 1.对乘客的宣传教育 对乘客要宣传教育他们注意以下的准则： (1)乘客在平时乘坐地铁时要注意熟悉环境及地铁的消防设施和安全装置， 严格遵守地铁安全管理守则和乘客守则，严禁携带危险物品进入地铁站。 (2)当有人纵火制造事端或蓄意破坏地铁设施时，乘客应能挺身而出，同心协力，勇敢而坚决地予以制止。 (3)灾害发生时，取出列车座位底下的灭火器进行灭火并积极配合地铁工作人员的指挥，采取有效自救措施，留意车上广播，在司机的指引下，沉着冷静、 紧张有序地通过车头或车尾疏散门进入隧道，往临近车站撤离。切忌在列车运行期间，有拉门、砸窗、跳车等危险行为。 2.对地铁工作人员的培训 (1)地铁工作人员平时要注重安全意识的培养，努力提高对易燃易爆危险物品的识别能力和自身处理各类突发事件的能力。广州地铁公司提出了“分钟紧急应对”的思路，即地铁各岗位员工、干警、在各种外部救援力量赶到地铁之前，明确分工、各尽其责，沉着冷静、忙而不乱地处理，尽可能地在5分钟之内控制或扑灭火灾， 将灾害控制在最小范围或萌芽状态。 (2)灾害发生时，应有条不紊紧急处理，司机尽可能将列车开到前方车站处理，这样可以依靠车站的消防力量进行救灾。遇紧急情况，列车在隧道内无法运行时，需要在隧道内疏散乘客时，控制中心及司机应根据列车所在区间位置、火灾位置、风向等综合因素确定疏散方向，并迅速通知乘客,组织疏散。
总的来说，设备设施方面是指要保证地铁装备功能完备、性能先进，防灾抗灾能力强，车站和区间隧道建筑结构设计合理，灾害发生时便于逃生。 1.具备完备的监测系统、安全装置、消防设施和安全保障系统 地铁运营也要严格贯彻“安全第一， 预防为主”的方针。对于站内和车内的运营情况进行实时监测就是一项重要手段。在地铁车站内部和过道处安装摄像头，可以在调度室随时察看任何一个车站和过道的情况。在车厢内安装监控摄像头，在驾驶室安装监视器，司机可以对车厢内的情况进行观察。如果在隧道内安装了图像信号传输设备，地铁调度指挥中心就可以监控每辆车的运行情况。
目前看来，地铁安全装置一般包括列车报警按钮、车门紧急解锁手柄、司机室与车厢通道门的紧急拉手、列车头部紧急疏散门、车站紧急停车按钮、车站智能烟感探头、车内的紧急照明、通风系统和供电系统。地铁消防设施一般包括列车上灭火器、站厅、站台消防栓、灭火器、自动水喷淋装置、车站和区间隧道内的排烟装置，防淹门等。特别是在车站的出入口附近应设有与外部消防车接口的消防栓，方便外部救援力量的支援。
为了尽可能的避免事故，需要有安全可靠、功能互补的各类安全保障系统。主要包括： (1)列车自动控制系统(ATC)； (2)环境与设备监控系统(BAS)； (3)电力监控系统(SCADA)； (4)火灾自动报警系统(FAS)； (5)综合监控系统(ISCS)； (6)乘客资讯系统(PIS)；
(7)城市轨道交通控制中心系统(TCC)。 2.具备违禁物品检测设备与系统
鉴于国外最近发生的几起地铁袭击事件和国内屡禁不止的乘客携带易燃易爆品进站事件，安全防范的重要举措就是要加大安全检查的力度。因而，很有必要像大铁路一样，在地铁进站口设安全检测仪，检测旅客行李是否带有危险品；在每个站点候车处安装探头，及时发现乘客携带的可疑物品。将目前国内流行的突击性地铁安全检查上升为一种日常性的行为。在一些特殊节假日的人流涌动高峰期，甚至还有必要出动防爆犬，在车站、车厢内加强乘客行李的安全检查，加大对各类危险品的查堵。
3.具备可靠装置防止坠轨和自杀
车站内的坠轨和自杀事故严重影响到列车的正常运营。有鉴于此，上海、深圳、广州等地的一些线路，在地铁站台采用了屏蔽门装置。即在站台和轨道之间， 设置特制的玻璃墙相隔离，墙上的门与车门的宽度完全对应。只有在列车进站、 停稳后，墙门与车门才同时打开；乘客上下之后，墙门、车门同时关闭。无论列车进站与否，无论在候车时还是上下车时，乘客都不会也不可能掉下或是跳下站台。已正式发布实施的《上海城市轨道交通设计规范》中也有相关建议。在北京，为防止地铁跳轨事件的发生，运营部门正采取积极的应对措施，计划在一线地铁各站安装红外线感应器，一旦有人越过黄线，感应器就能及时响起报警。
4.保证应急通道设置合理且通畅
《上海市城市轨道交通设计规范》规定，在设计新的轨道交通线路时，沿线每隔300m距离将设置一条应急通道。一旦列车在隧道中发生故障，或者发生火灾等险情，乘客可以通过应急通道走到站台，从而大大加快乘客疏散速度。上海市首条应急通道将在轨道交通7号线中建设。地铁通风亭除起到保障车站通风顺畅外，还是紧急情况下的安全逃离及消防通道。
《北京市地下铁道通风亭管理规定》指出，地铁通风亭周围100m为其保护范围，保护范围内要保持通畅，禁止搭建任何建筑物、构筑物或堆放物品。前不久，北京地铁部门会同相关单位，对遭严重围堵的28座地铁通风亭和5个出入口进行了清理。
5.具备安全化的附属设施
为了给乘客在乘车过程中提供便利，地铁内布置了很多附属设施。但从国外发生的某些事故来看，这些附属设施很有可能成为制造灾害的渠道。对此，各国地铁管理部门纷纷采取应对措施。自“911”恐怖袭击后，美国纽约地铁站里的垃圾箱换成了能抵御爆炸的新型垃圾箱。
为避免发生危险事件，上海地铁也有类似举措，用一次性垃圾袋取代了原来的钢制垃圾筒。由于在马德里“311”恐怖袭击中，手机成为了引爆的重要工具，英国伦敦地铁当局宣布，将对在该市地铁车站安设手机信号接收天线的计划进行重新评估。近日，为了降低突发事件可能造成的损失，俄罗斯有关部门计划在车辆内安装新式车窗玻璃，一旦发生爆炸，这种玻璃不会破碎，而是连同窗框一起脱落。
规范完备的安全管理制度是实现地铁运营安全的基础。目前从保障我国地铁安全运营的实际情况来看，急需建立地铁灾害应急处理制度、地铁设施设备日常安全维护制度、地铁紧急状况定期演练机制及国民地铁安全教育计划。
1.建立地铁灾害应急处理制度
建立和完善灾害应急处理制度，从而保证“灾而无难”或“难而少恙”。在日常管理中必须充分考虑到承载突发灾难的各种需要（包括自然的和人为的、内在的和外在的、可以预见和不可预见的），一旦灾难突然而至，就能启动预警机制和救灾系统，将灾难控制在最小范围内，消除在初发状态中。
虽然我国北京、上海、广州等地已经建有应对地铁各种意外情况的紧急处理预案，但尚需进一步完善，上升到制度的标准。在2004年的莫斯科地铁火灾中， 当发生爆炸之后，地铁司机马上按照有关的操作程序向调度室报告情况，请求切断电源，同时打开紧急照明设施，通过广播组织乘客疏散。调度方面则安排各站内人员疏散乘客，请求治安、消防、救护等部门紧急援助。在整个救援过程中， 莫斯科市急救站出动了1架直升机、60台救护车，俄罗斯卫生部和莫斯科市下属的灾害医疗中心分别出动了5个和3个快速反应分队，3个心理专家组在现场工作。在很短时间内80多人被送往医院，130多人在现场接受了包扎和治
疗。此外，事发当天各大医院迅速调集了人员和药品。当时有40人需要输血，当这个消息公布之后，当天之内全市共有1500多人自愿献血帮助受伤者。
2.建立地铁设施设备日常安全维护制度
保持地铁系统长周期的正常运行，要求对各类设施设备及时维护保养，以减少随机故障的影响。从防灾、抗灾的角度来讲，日常安全维护制度还要确保地铁站内设备的完备性，灭火装置的充分性及可用性。据专家声称，韩国地铁纵火案本不该这么严重。因通风孔形同虚设加之站内缺少必要的夜间照明装置，大大降低了乘客的逃生机会并阻碍了救援人员工作的开展。
2004年3月份，北京地铁四惠站和大望路站之间的一通风机突然开始冒烟， 据说是因为线路短路造成的。虽然防救援迅速，加之疏散及时，没有引起， 却说明了在设备维护中还存在缺陷和不足，很有必要建立更加完善的日常全维护制度。
3.建立地铁紧急状况定期演练机制
我国从未放松对紧急情况的预防，北京、上海、广州、等地的地铁管理部门，多次会同消防及相关部门进行实战演练，提高处理紧急事故的能力。就在莫斯科爆炸案发生的前半个月，北京地铁就曾在建国门站进行了名为“列车发生爆炸迫停隧道内的应急先期处置”演习。现在所缺的，是将这种演练提升成为经常性的定期演练机制。
4.开展国民地铁安全教育活动
安全教育是安全管理中的一项重要工作。在安全教育方面，俄罗斯除了在中学开设安全和逃生课程之外，紧急救援部也在有计划地向居民宣传安全防范和自救的知识。在2004年2月6日的莫斯科地铁袭击事件中，车厢内未受伤的乘客立即通过对话装置向列车司机报告。发现烟雾之后立即用手边的东西保护口鼻，以防吸入毒气发生中毒。当确定可以安全离开车厢时，青壮年乘客帮助妇女和儿童下车，搀扶或者抬着行动困难的乘客离开现场。从而最大限度地降低了人员的伤亡。在这其中，乘客在日常教育中培养的安全素质就发挥了重要作用。莫斯科公众交通系统的安全防范工作也值得一提。几乎所有地面和地下交通工具在报站时都会提醒乘客 “下车时不要忘记自己的东西。看到可疑的东西千万不要动，请立即向司机或附近的报告”。就我国现状而言，亟待加快对乘客进行地铁安全教育工作的步伐。深入宣传“地铁安全，人人有责”的观点，努力提高乘客的安全防范和自救知识的水平。 一、 线路的概念和分类
城市轨道交通是一个综合性的庞大系统，为了办理客运运输业务，必须拥有各种相关的交通设备、基础设施、人员和一整套的城市轨道运输生产计划和调度指挥系统，才能安全、准确、迅速、经济、便利地运送乘客，高质量的满足社会对城市轨道交通的需求。
线路是轨道交通系统中重要的组成部分，按线路远期单向客运能力，可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级。每条线路的运能，应通过客流预测分析确定。客流预测应按初期、近期、远期设
计年限分别测算，初期为建成通车后第3年，近期为第10年，远期为第25年。同时也应考虑整个线网的远景客流进行平衡性的预测，经过综合分析，合理确定需求规模。
城市轨道交通线路是由各种不同材料的部件所组成的，具有规定强度和稳定性，能保证列车以规定的速度平稳、安全、正点和不间断地运行的整体工程结构。
城市轨道交通（以地铁、轻轨为例）线路是由钢轨、轨枕、道岔、道床、连接零件和轨道加强设备等组成。它是城市轨道交通列车行车的基础，是城市轨道交通运营的重要设备之一。
城市轨道交通系统的线路有不同种类型，以地铁系统为例，地铁线路按其在运营中的作用分为正线、折返线、渡线、停车线、检修线、试验线、出入库线和联络线等。
（1）正线
地铁运营由区间隧道、或护栏、或地面、或区间高架桥全部封闭的线路，一般为上下行双线，实施右侧行车惯例（日本、英联邦国家除外）。如上海地铁规定，南北走向向北的为上行（正向）；东西走向向东的为上行；环线内圈为上行。
（2）折返线
折返线是在终点站或中间站以方便列车掉头、转线及存车等的线路。 折返线有如下三种折返方式：
1）环形（灯泡线）。实际上已消除了折返过程，保证了线路的最大通过能力，节约了有关设备。但占地面积大、轮轨磨耗大、无法停放和检修列车，难以延长线路等。
2）尽端式。折返线数量由检修作业量、代发车存车数量决定。需要检修的折返线上设有检修坑。
3）渡线折返。在车站前或后设置渡线完成折返，分为站前、站后、区间站渡线三种。 但单轨线路（磁浮）折返比较特别，需要利用专门设备如折返道岔来完成。 （3） 渡线
在上下行正线之间（或其他平行线路之间）设置的连接线为渡线。 （4）停车线
停车线是场内作业停放列车的线路。 （5）检修线
检修线是设在车辆基地检修库内，专门用于检修列车的线路，设有地沟，配有架车设备、检修设备（如行车）。
（6）试验线
试验线是设在车辆基地，用于对检修完毕的列车进行状态检测的线路。
（7）出入场线 出入场线是连接车站和正线的线路。根据地铁列车运营及检修的需要，地铁列车出入车场的走行线一般为双行线。 （8）联络线 联络线是轨道交通线路之间为调动列车等作业而设置的连接线路。 一、线路的平面设计 （1）线路平面：轨道交通线路中心线在水平面上的投影。 线路中心线：两根钢轨间距离的中点连线（单轨交通为轨道梁的中心线）。 （2）线路平面组成要素 直线：线路走向的主要部分； 曲线：为了满足线路选线要求，适应地形变化（地面布置方式），避让障碍物（地面，地下，高架方式）而必然出现的部分。 （3）曲线阻力 列车在通过曲线段时，除了克服基本阻力(即直线段也存在的阻力)外，还需克服曲线附加阻力 基本阻力： 列车运行过程中需要克服的轮轨阻力，空气阻力等； 曲线附加阻力： 由于曲线而产生的附加阻力 曲线阻力产生原因： 由于曲线段内轨与外轨之间距离不相等，在通过曲线段时，会发生外侧车轮滚动，内侧车轮滑动的情况 因离心力产生的车轮与钢轨之间的挤压力等 （4）曲线阻力计算 单位曲线阻力为 W=K/R 式中： K为计算常数，可通过检测得出。 曲线阻力与R成反比，即R越大，W越小，对运行有利； 但曲线半径R越小，线路适应地形、避让障碍物的能力越强。 （5）曲线最小半径 城市轨道交通系统应根据其运行特征及车辆性能等要素，选择一个统一适合的R值，便于设计与施工。 地下铁道： 正线 常用300m，困难地段不小于250m。 联络线： 常用150m，车辆基地根据作业情况及布局需要，R还可适当取较小的值(最小的R值仅有100m左右)。 （6）曲线最小半径 单轨铁路：正线， (跨座式)， （悬挂式）； 其他， (跨座式，悬挂式)。 （7）缓和曲线 由于离心力与车辆运行速度平方成正比，与曲线半径成反比，如将直线段视为R为无穷大的状况，则直线段与曲线段之间离心力有一个突变过程，即从0突变为相当大的值(因为R较小，V较大) 为保证行车安全和乘客舒适，需在直线与圆曲线之间加入一段缓和曲线。 缓和曲线常选择高次幂曲线、等速螺旋线等具有从直线过渡到圆曲线特征的曲线。 如地下铁道常采用L=0.07·V3/R 单轨铁路选用：L=V3／14R等。 一、线路的纵断面设计 （1）线路纵断面定义 线路中心线在垂直平面上的投影，单轨铁路以轨道梁中心线为准。 （2）线路纵断面的组成要素 平道：线路纵断面的基本部分； 坡道：由于选线及避让障碍物需要及适应运行需要而设置的特殊路段。 （3）坡道阻力 列车通过坡道时，因坡度存在而产生的附加阻力。 坡道阻力产生原因： 车辆在坡道上运行，重力分解为对轨道的正压力 N与沿坡道的下滑力W两个分力,W即为坡道阻力。 上坡时，W为正值 下坡时，W为负值。 （4）最大坡度 地下铁道及轻轨铁路： 正线一般选择30‰ 困难地段 ≤35‰ 辅助线路 ≤40‰ 单轨铁路：正线： 跨座式： ≤60‰ 悬挂式： ≤40‰ 其他线路： 跨座式： ≤100‰ 悬挂式： ≤120‰ （5）竖曲线
在两个相邻坡道或平道与坡道之间，由于坡度差异较大，会导致列车运行不顺 为此，在变坡点设置竖曲线。 地下铁道及轻轨铁路竖曲线半径： 区间R=5000m 车站端部R=3000m 辅助线R=2000m 单轨铁路竖曲线半径： R≥1000m的圆曲线 （6）合理纵断面
地下铁道由于部分线路埋设在地下隧道或设置在高架结构上，又因车站与区间的埋深或高差不尽一样，在设计地下铁道线路纵断面时，须注意保持合理纵断面。
合理纵断面：
既满足有利于列车运行提高效率降低消耗安全可靠的要求，又能满足兼顾降低施工量，减少施工难度，提高施工进度的需要。
（7）合理纵断面
由于区间隧道轨道面标高低于车站轨道面标高，因此，列车在运行过程中处于出站下坡与进站上坡的有利状态，有利于列车启动加速与进站减速制动，即与列车运行牵引要求一致。
合理纵断面使列车运行的电耗量下降，附加制动力减少，从而降低了运行成本及设备损耗 高架结构线路车站也应选择合理纵断面位置。 （8）地下铁道埋深 ①浅埋式：轨面到地面的高差小于20m，一般采用明挖式施工； ②深埋式：轨面到地面的高差大于20m，采用暗挖式施工。 不同埋深方式具有互补的优缺点： 浅埋式施工方便，造价低，运营费用低，乘客出入方便； 深埋式则具有以下优点： 地下管线影响小，施工期对地面交通影响小，避让地下建筑障碍及地质困难地段有利，受气候影响小，具有较强军事功能。 一、限界 限界是指列车沿固定的轨道安全运行所需要的空间尺寸。为保证列车运行安全，各种建筑物及设备均不得侵入限界范围。城市轨道交通工程地下隧道的断面尺寸及高架桥梁的宽度都是根据限界确定的。限界越大，安全度越高，但工程量及工程投资也随之增加。因此，合理限界的确定既要考虑保证列车运行安全，又要考虑系统建设成本。 限界一般是按平直线路的条件进行确定。对曲线和道岔区的限界，一般应在直线地段限界的基础上根据车辆的有关尺寸以及曲线半径、超高、道岔类型，再分别考虑适当的加宽和加高。 根据城市轨道交通系统的构成和设备运营要求，限界分为车辆限界、设备限界、建筑限界和接触轨或接触网限界。受电弓限界或受流器限界是车辆限界的组成部分，接触轨限界属于设备限界的辅助限界。它们是根据车辆外轮廓尺寸及技术参数、轨道特性、各种误差及变形，并考虑列车在运动中的状态等因素，经过科学的分析计算后确定。 1.车辆限界 车辆限界是车辆在正常运行状态下形成的最大动态包络线。直线地段车辆限界分为隧道内车辆限界和高架或地面线车辆限界，高架或地面线车辆限界应在隧道内车辆限界基础上，另外再加上当地最大风荷载引起的横向和竖向偏移量。 （1）限界的坐标系 限界坐标系是二维直角坐标，车辆横断面的垂直中心线与平直轨道横断面的垂直中心线相重合为纵坐标轴Y，平直轨道轨顶连线为横坐标轴X，两轴相垂的交点作为坐标的原点OXY。 （2）车辆轮廓限界 应根据车辆横断面车体和下部设备外轮廓各点，经研究分析确定各点的X、Y值。 （3）车辆限界的确定 车辆限界应根据车辆的轮廓尺寸和技术参数，并考虑其静态和动态情况下所能达到的横向和竖向偏移，按可能产生的最不利情况进行组合计算确定。 2.设备限界 设备限界是为保证城市轨道交通系统的列车等移动设备在运营过程中的安全所需要的限界。一般说来，设备限界要在车辆限界的基础上，考虑轨道出现不良状态而引起的车辆偏移和倾斜，此外，还要考虑适当的安全预留量。设备限界是一条轮廓线，所有固定设备以及土木工程的任何部分都不得侵入此轮廓线内。 3.接触轨与架空接触网限界 接触轨与架空接触网限界应根据受流器的偏移、倾斜和磨耗、接触轨安装误差、轨道偏差、电间隙等因素确定。 4.建筑限界 建筑限界是指在行车隧道和高架桥等结构物的最小横断面所形成的有效内轮廓线基础上，再考虑其施工误差、测量误差、结构变形等因素，为满足固定设备和管线安装的需要而必需的限界。换言之，建筑限界以内、设备限界以外的空间主要是各类误差、设备变形和其他管线所需要的空间。 试验线是设在车辆基地，用于对检修完毕的列车进行状态检测的线路。 一、地铁车辆概述 城市轨道交通车辆作为城市公共交通工具，主要在市内和市郊运行。它的运行条件与干线铁道车辆有种种不同：车辆要在地下隧道、高架和地面轨道运行，站距短，线路曲线半径小，坡度大；客流量大而集中，乘客上下车频繁，高峰时会超载。 作为公共交通，应尽量缩短乘客的乘坐时间，由于站距短，要提高最高运行速度是困难的，所以车辆一般有较高的起动加速度和制动减速度，以达到起动快、停车制动距离短、提高车辆平均速度的目的。 由于运转密度较高，为确保安全行车，地下铁道的通信信号比较复杂，所以车载通信信号设备及车辆的控制系统，应有良好的适应能力。 城市轨道交通车辆作为运载旅客的工具，不仅要保证车辆运行的安全、准点、快速，而且要为乘客提供良好的乘坐环境，使乘客舒适、方便，同时还要考虑到对城市的景观和环境的影响。 城市轨道交通车辆是技术含量高且集中的机电设备，是整个城市轨道交通系统中最关键的设备，其造型和技术参数不仅是确定线路技术标准的基础，也是确定系统运营管理模式和维修方式的基本条件，而且还是系统设备选型和确定设备规模的重要依据。各城市的城市轨道车辆的结构和性能不尽相同，这与许多因素有关，除车辆提供商的技术背景和设计时考虑问题的角度有所不同以外，还与当时的城市轨道交通车辆发展水平及城市运用环境等有很密切的
关系，它们都尽可能结合城市各自的特点，满足城市交通客流量大、安全、快速、舒适、美观、节能和环保的要求，具有先进性、可靠性和实用性。 一、城市轨道交通车辆构成 城市轨道交通车辆因类型不同，技术参数也不一样，但其结构基本相同。一般城市轨道交通车辆的组成为：车体、车门、车钩缓冲装置、转向架和制动装置等。 1.车体 车体是容纳乘客和驾驶员驾驶的地方，同时也是安装和连接其他设备及组件的基础。 （1）车体的特征 城市轨道交通车辆是大城市公共交通或近郊客运所选择的特殊运输工具，因而其车体具有独特的特征： 1）由于服务于市内及近郊的公共交通，车体的外观造型、色彩应协调于城市市容规划：车体内部布置是座位少、车门多且开度大，服务于乘客的设施较为简单。 2）对重要较为严格，以降低高架线路的工程投资。 3）车体采用轻量化设计，其他辅助设施尽量采用轻型材料。 4）车体的防火要求严格，特别是运行于地下隧道的地铁车辆一旦发生火灾，后果不堪设想，故采用了防火、阻燃、低烟和低毒的材料。 5）车体的隔音和减噪措施有严格要求，以最大限度地降低车辆噪声对乘客和沿线居民的影响。 （2）车体的构成 车体是由底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成的封闭筒形结构。 车体底架由地板、侧梁、枕梁、小横梁和牵引梁组成。枕梁用于连接走行部，牵引梁设在底架的两端，用来安装车钩缓冲装置。车体两端的端墙由弯梁、贯通道立柱和墙板组成。 （3）车体的承载方式 车体的承载方式一般有底架承载和整体承载两种方式，地铁车辆的车体是由底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成的筒形结构共同承载，即采用整体承载方式。 （4）车体的外形特点 车体断面形状一般为类似矩形，有的为类似鼓形。选取这样的外形是为了提高车辆在隧道内获得最大的空间截面积，从而使地铁工程的整体取得最好的效益，同时也提高了车辆在圆隧道内的“活塞”效应，加强了隧道的自然通风能力。 2.车门 （1）车门的基本要求 世界各国轨道交通车辆的车门结构和类型多种多样，但根据城市轨道交通的特点，车门应满足以下设计要求：
1）具有足够的数量和有效宽度； 2）车门要均匀分布，方便乘客上、下车； 3）车门附近有足够的空间；
4）具有较高的工作可靠性，以确保乘客的安全。 （2）车门的电气控制
客室车门的开关是由驾驶员按动驾驶员室左、右侧墙上的开关门按钮来完成的，该按钮开关上带有指示灯，可显示车门开、关的状态。
客室车门的电气控制系统包括车门开/关控制、客室车门监控回路和列车再开门功能。客室车门的电气控制系统有两种操作模式：一种是在ATP系统开通的状态下进行操作；另一种是在ATP系统关闭的状态下进行操作。ATP系统开通时的开、关门控制内容包括：（1）开门必要条件：开门灯亮。（2）开门准备：门钩打开。（3）开门：客室车门开启。（4）关门：客室车门关闭。（5）关门报警。ATP系统关闭时的开、关门控制内容包括：当列车自动控制（ATC）系统出现故障时，列车将关闭ATP系统，实行人工驾驶模式，这时驾驶员将驾驶员室后墙的开关转动到关闭状态，此后的程序与上述ATP系统开通时的开、关门动作相同。
3.车钩缓冲装置
车钩缓冲装置是车辆最基本的也是最重要的部件之一。它的基本作用有：连接列车中的各车辆，并使之保持一定的距离；传递车辆间的各纵向力或冲击力；缓和纵向力或冲击力。如果上述作用是由同一装置来承担的，那么该装置可分为牵引联挂装置和缓冲装置两部分。牵引联挂装置用来保证车辆和车辆彼此连接，并且传递和缓冲拉伸力。缓冲装置用来传递和缓冲压缩力，减小车辆间相互冲击时所产生的作用力，并且使车辆彼此之间保持一定的距离。
4.转向架
转向架是城市轨道交通车辆的重要走行部件，安装在车体与轨道之间。其基本作用是：支承整个车体，并引导其沿线路运行；承受并传递车体与轨道之间的各载荷；缓和车体与轨道之间的各作用力；将车轮对的滚动转化为车体的平动；提高车辆通过曲线的能力。
城市轨道交通车辆所采用的转向架，一般有动力转向架和拖车转向架两种。为了检修方便，满足相同部件的互换性，动车转向架和拖车转向架的基本结构相同，其主要区别在于驱动系统。动车转向架由于要提供动力，通常配置牵引电机、联轴器、齿轮箱、齿轮箱悬挂装置以及动力轮对等，这也是动车转向架和拖车转向架的主要区别。两种转向架的结构基本相同，一般由构架、轮对轴箱装置、弹性悬挂装置和牵引装置等部分组成。
5.制动装置
人为地使列车减速或阻止它加速称为制动。为了施行制动而在地铁列车的动车和拖车上装设的由一整套零部件组成的装置，称为制动装置。 （1）城市轨道交通车辆制动的种类和特点 城市轨道交通车辆必须适应城市轨道交通运行的特点，城市轨道交通线路的站间距一般都在1km左右，由于站间距离短，列车的调速及制动都比较频繁。为了提高运行速度，列车必须起动快，制动距离短，这就要求城市轨道交通车辆的制动装置有操纵灵活、运用迅速、停车平稳、准确和制动力大等特点。 （2）城市轨道交通车辆的制动方式 城市轨道交通车辆的制动方式一般有再生制动、电阻制动和空气摩擦制动三种，它们分别为第一、第二和第三优先级制动，并且还采取了程序制动措施。 程序制动的信义是：充分利用电制动，尽量减少气制动，即在制动力未达到其指令的75%（交流传动车为78%）时，同时在粘着力允许的条件下用足电制动，也就是说电制动不仅供动车制动使用而且还要承担拖住拖车的任务，当二节动车的电制动力能满足一组车的制动要求时，则这一组车就不再使用气制动，反之，则要使用气制动以补足电制动的不足。 随着列车速度的下降，其电制动力也将不断地减弱。当列车速度降低至一定的速度时，电制动力已不能再满足制动所需的要求，这时电制动力将逐渐被切除，所有的制动力则由气制动来承担，同时列车还进入了一个停站制动的程序。所谓停站制动程序，是当列车减速进入车站时，在接近停止前略将气缸内的压力空气放去一些，然后再充气将列车刹停。这样可减小列车的冲动，可提高列车停站过程的舒适性。 一、轨道的概念及组成 轨道是城市轨道交通线路的重要组成部分，它直接承受列车荷载，并引导列车运行，一般由钢轨、轨枕、道岔、道床、连接零件和轨道加强设备等组成。 轨道是城市轨道交通系统的重要组成部分。 轨道是作为一个整体结构，铺设在路基之上，直接承受列车车辆及其载荷的巨大压力，对列车运行起着导向作用的一组设备。 轨道作为铁路线路的重要组成部分，是一个整体性的工程结构，它由钢轨、轨枕、联结零件、道床，防爬设备和道岔等主要部件组成。 轨道通常由两条平行的钢轨组成。 钢轨固定放在轨枕上，轨枕之下为道床。 联结零件在钢轨和钢轨之间以及钢轨和轨枕之间起着一个联结作用。 轨道的结构与性能要求 1)轨道的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性，承受来自于列车的纵向和横向的位移推力，保证列车按照规定的速度、方向及不间断地运行。 2)轨道需具有耐久性及适量的弹性，以确保列车安全、平稳、快速运行和乘客舒适。 3)城市轨道交通均采用电力牵引，故要求轨道结构具有良好的绝缘性以减少杂散电流。4)根据环境保护对沿线不同地段的减振、降噪要求，轨道应采用相应的减振轨道结构。
5)从形式上看，全线轨道结构宜统一形式，采用统一的零部件，并要求外观整齐、维修工作量少且方便。
6)从技术角度出发，轨道结构应采用成熟、先进的技术和施工工艺。
7)对于轨距的设计，要求直线地段轨距采用标准轨距1435mm，曲线地段轨距应按规定加宽。8)对于水平位置的设计：
要求直线地段两股钢轨的顶面应保持同一水平，其误差按《铁路技术管理规程》规定： 正线不得大于4mm；
曲线地段为保证行车安全和乘客舒适，曲线外轨须按规定设置超高。 9)对于平面曲线的设计：
为使列车能平稳地由直线进入圆曲线或由圆曲线转入直线，应在直线和圆曲线之间按规定设置缓和曲线，以适应逐步加宽轨距和设置超高的需要。 一、钢轨
轨道是城市轨道交通线路的重要组成部分，它直接承受列车荷载，并引导列车运行，一般由钢轨、轨枕、道岔、道床、连接零件和轨道加强设备等组成。
钢轨是轨道的主要组成部分，直接承受列车荷载并将其传递到扣件、轨枕、道床至结构底板（例如路基或桥梁）中。依靠钢轨头部内侧与车辆轮缘的相互作用，引导列车前进。在列车动荷载作用下，钢轨产生弹性挠曲和横向弹性变形。一般钢轨应具有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性及稳定性、耐磨性和耐腐蚀性。轨道上通常用定长的钢轨连接或连续的轨线，在两根定长钢轨之间用夹板连接，这种夹板称为钢轨接头。虽然在地铁和轻轨线路上已大量采用无缝线路，但在无缝线路的缓冲区、轨道电路的绝缘区、有道岔的线路区段中，还必须用钢轨接头。钢轨接头的连接零件包括夹板、螺栓、螺母、弹簧垫圈等。
钢轨是指两条直线形呈平行分布的，安装在轨枕或路基之上的由钢铁材料制成的金属构筑物。
钢轨断面形状为“工”字形，由轨头、轨腰、轨底三大部分组成。 这种形状，受力好、省材料，具有最佳抗弯性能。
城市轨道交通路线对钢轨的强度、稳定性、耐磨性及铺设形式都有不同的要求 钢轨亦有不同的种类和规格
钢轨的选择需要考虑经济及技术等因素
钢轨的分类一般按照断面形状以及质量和强度两个方面进行。 钢轨的分类 ：断面形状，钢轨分为：
1)槽形钢轨
槽形钢轨轨头形成凹槽，多用于街道有轨电车和轻轨铁路，其在铺设时路面与钢轨轨面一般在同一平面。
2)双头钢轨
双头钢轨轨头和轨底大小、形状一样，这种钢轨19世纪应用很广，但目前很少应用，在英国还能见到。
3)平底钢轨
平底钢轨就是我们通常所指的“工”字形钢轨，这种钢轨目前在世界范围广泛应用。 按强度分类：
城市轨道交通所使用的钢轨有如下四种(钢轨的强度以kg/m表示，数值越大表明其所能承受的重量亦越大)：
43kg／m、50kg／m、60kg／m和75kg／m共四种。
为了提高线路的通过能力，国内外城市轨道交通有选用重型钢轨的趋势，其中50kg／m和60kg／m最为常用。
钢轨的连接安装
轨道上钢轨与钢轨之间的连接安装的方法主要有两种： (1)传统的连接安装法 (2)较新的连接安装法 (1)传统的连接安装法
传统的连接安装法是把20m左右一节的钢轨固定在轨枕之上，各节钢轨之间的接头(称为钢轨接头，亦称接缝)，通常使用鱼尾板和螺栓接合 接头处轮轨动力作用大，养护维修工作量大，钢轨接头是轨道结构的薄弱环节之一。一、轨枕
轨枕是轨道轨下基础的重要部件。它的功能是支承钢轨，保持轨距和方向，并将钢轨对它的各向压力传递到道床上，使用扣件把轨枕和钢轨连在一起形成“轨道框架”，增加了轨道结构的横向刚度。
轨枕按其材料可分为木枕、钢筋混凝土轨枕及钢枕。
（1）木枕又称枕木，是铁路上最早采用而且到目前为止依然被采用的一种轨枕。优点是弹性好，易加工，运输、铺设、养护、维修方便，绝缘性能好。缺点是易于腐朽和产生机械磨损，使用寿命短，且木材资源缺乏，价格比较昂贵，所以木枕已逐渐被混凝土轨枕所代替。但是在道岔、停车场等站线部位由于要求不等长的轨枕，混凝土轨枕尚难取代木枕。
（2）钢筋混凝土轨枕是使用钢筋和混凝土浇铸而成。主要特点是稳定性好，使用寿命长，能提供较高的阻力，但质量比较大，不利于铺设，且弹性比较差。
（3）钢枕是由钢材铸造而成。因为钢枕的金属消耗量过大，造价不菲，体积也笨重，没有推广开来，主要在德国轨道交通中使用，在新中国成立前的某些铁路中曾经使用。
轨枕是轨道的基础部件，它是承垫于钢轨之下，将钢轨所承受的压力和应力，分散传递道床上，同时又能有效地保持钢轨轨距和方向几何形位的轨道部件
有必要的坚固性、弹性和耐久性，能固定钢轨，有抵抗纵向和横向位移的能力 能阻止钢轨因列车行驶压力而被拖动，能保持两条钢轨间的一定距离和方位。 当列车通过时，它可以适当变形以缓冲压力，列车过后还能尽可能恢复原状 。 混凝土枕用混凝土制成并配有钢筋的轨枕木，简称混凝土枕。
混凝土枕的特点是自重大、刚度大，与木枕线路相比其轨底挠度较平顺，故轨道动力坡度小。
混凝土枕有普通钢筋混凝土枕和预应力钢筋混凝土枕两种。 普通钢筋混凝木枕容制作简单，但耗钢量大，容易产生裂纹
预应力钢筋混凝土枕由于预先施加预应力，因此耗钢量少，且不宜开裂，使用寿命长。 横向轨枕与钢轨垂直间隔铺设，是一种最常用的轨枕；
纵向轨枕其基本思路是将现有横向放置的普通轨枕旋转90°，轨枕沿钢轨纵向布置，两股钢轨下的轨枕依靠横向的钢筋或钢棒取得联接，用以保持轨距、水平等轨道几何形位，使轨枕与钢轨共同承受列车载荷造成的弯矩以减轻钢轨的负荷。
但在使用过程中发现，纵向轨枕联接部位受轮轨的作用力较大，除轨枕易破坏外，保持轨道的几何形位也存在较大困难，因此未能推广应用
宽轨枕扩大了轨枕在道床上的支承面积，减少轨道的总下沉量，并能使列车通过时的道床振动加速度有所下降，从而大大地提高了轨道的承载能力及其稳定性，其适合于那些运量大、轨道下部基础差的线路。 同时宽轨枕能保持道床的整洁和排水畅通，减少了维修养护的工作量。一、扣件
轨道是城市轨道交通线路的重要组成部分，它直接承受列车荷载，并引导列车运行，一般由钢轨、轨枕、道岔、道床、连接零件和轨道加强设备等组成。
扣件是用于联结钢轨与轨枕的零件。扣件的作用是固定钢轨正确位置，阻止钢轨的横向和纵向位移，防止钢轨倾翻，还能提供适量的弹性，并将钢轨所受的力传递给轨枕。扣件主要由扣压件、轨距垫、铁垫板、橡胶垫板、螺旋道钉、玻璃钢套管等组成。
扣件是用于联结钢轨与轨枕的零件。
扣件由钢轨扣压件和轨下垫层两部分组成。主要包括： ①弹性扣件：用来把钢轨紧扣在枕木上。 ②承托物：作用是把扣件固定于枕木上。
③弹性垫板：使钢轨与枕木之间互相绝缘，避免钢轨漏电，并且能够增加轨道弹性。 扣件的主要作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距并阻止钢轨的横纵向移动，并能提供适当的弹性。
由于线路情况与轨枕的不同，对于扣件性能，如扣压力、弹性和可调性的要求也不尽相同。
弹条式扣件主要由螺纹道钉、螺母、平垫圈、弹条、轨距挡板、挡板座及弹性垫板等零件组成，为弹性扣件。
由于采用弹条作为钢轨扣压件，既利用了材料的弯曲变形及扭转变形性能，又不存在断面的削弱问题，其结构形式比较合理，故弹条式扣件具有压力大、弹性好，加压力损失较小，能较好地保持轨道几何形位等优点
现已成为我国城市轨道交通线路建设中使用的主型扣件，但它也有设计和制造较复杂的缺点。
扣板式扣件主要由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座及绝缘缓冲垫片等组成，为刚性扣件
其优点是零件少、构造简单、调整轨距比较方便；
其缺点是用弹簧垫圈作弹性元件，弹性不足，扣压力较低，在使用过程中容易松动。 目前已逐渐被弹条式扣件所代替。
扣板式扣件可分为61型扣板式扣件、63型扣板式扣件、70型扣板式扣件。 61型扣板式扣件主要是木栓扣板式扣件，因采用木栓联结，该扣件在线路曲线地段，混凝土轨枕承轨槽处外侧挡肩被挤破损严重；
另外，铁座、垫片等零件装卸不便，木栓易滑扣、腐朽，使用寿命短，电气绝缘性能差等缺点，导致该扣件很快就被63型扣板式扣件及70型扣板式扣件所代替。
70型在63型基础上改进而成，改进主要内容为：
螺旋道钉与轨枕的联结型式为硫磺锚固，取消木栓联结型式； 螺旋道钉圆台下度减短，增加了冷加工制造的螺旋道钉型式尺寸 螺母与弹簧垫圈之间加设了平垫圈，保持螺母不受损伤 扣板中部厚度由18mm减薄为15mm，节约了钢材； 绝缘缓冲垫板厚度由5mm增加为7mm ，提高了强度及弹性 绝缘缓冲垫板下设混凝土枕用衬垫延长了垫板使用寿命。
弹片式扣件主要由螺纹道钉、螺母、平垫圈、弹片、轨距挡板及弹性垫板等零件组成，为弹性扣件。
弹片式扣件采用拱形弹片扣压钢轨，并用轨距挡板代替铁座以调整轨距和传递横向推力于轨枕挡肩。
拱形弹片用弹簧钢制成，弹片的一端扣压轨底顶面，另一端则支承在轨距档板上。 由于拱形弹片的强度不足，容易残余变形甚至折断，现其使用已不多见。 一、道床
轨道是城市轨道交通线路的重要组成部分，它直接承受列车荷载，并引导列车运行，一般由钢轨、轨枕、道岔、道床、连接零件和轨道加强设备等组成。
道床是指路基、桥梁或隧道等下部结构之上，钢轨、轨枕之下的碎石、卵石层或混凝土层。它是钢轨或轨道框架的基础。
道床的主要作用是支承轨枕，把来自轨枕上部的巨大载荷，均匀地分布到路基面上，以减少路基的变形。道床依靠本身和轨枕间的摩擦，起到固定轨枕位置，阻止轨枕纵向或横向移动的作用。
道床一般有碎石道床和整体道床两种，地铁和轻轨系统区间隧道内一般采用整体道床。整体道床的优点是：道床整体性好、坚固稳定、耐久，轨道建筑高度小，可减少区间隧道净空，节省投资，轨道维修量小，适合地铁和轻轨系统运营时间长、维修时间短的特点。整体道床主要有无枕道床、短枕道床、长枕道床、浮置板式整体道床、弹性整体道床等几种形式。区间高架桥上的轨道结构分为有渣轨道和无渣轨道两类，目前大多用无渣轨道。区间高架桥上的无渣轨道结构是通过扣件直接把钢轨和钢筋混凝土桥面连接起来。
道床断面(bed section）在与线路垂直方向截取的轨道横断面，道床的形状。 道床断面一般为上窄下宽的梯形，主要包括道床顶宽、道床厚度和道床边坡坡度三个主要尺寸。
道床顶宽是指道床表面上沿与线路垂直方向取量的总宽度。 道床厚度自钢轨正下方枕底起量至路基面。 道床边坡是指道床顶面与侧面交线至路基面间的斜面 道床顶宽
取决于轨枕长度和道床肩部（轨枕两端的伸出部分）宽度。
道床应有适当的肩宽，以增加道床的横向阻力，使肩部石渣经常处于稳定状态，阻止石碴受列车振动而从枕底挤出，同时提供足够的道床阻力。
道床肩宽根本不同的轨道类型以及无缝线路和非无缝线路等具体情况，在20～40cm间选用。
中国铁路部门规定，特重型轨和重型轨道的道床顶宽为3.3m（无缝线路）和3.1m（非无缝线路），在半径小于800 m的无缝线路地段或半径小于600 m的非无缝线路地段，曲线外侧道床肩宽还要加宽0.1m。
道床的主要作用是支承轨枕，把来自轨枕上部的巨大载荷，均匀地分布到路基面上，以减少路基的变形。
道床依靠本身和轨枕间的摩擦，起到固定轨枕位置，阻止轨枕纵向或横向移动的作用。 有碴道床有五大功用。
道床单位面积上所承受的压力，又称为道床名义应力 道碴颗粒间的实际应力称为道碴颗粒接触应力。
道床内各层应力是不相同的，道床应力随距轨枕底面的距离加大而减小。
在道床应力简化计算中，假定应力按内摩擦角由轨枕底部边缘向两侧扩散，将道床自上而下分为三层。
第一层内道床应力与计算点深度无关，但要考虑因轨枕不均匀支承等引起的枕底应力分布的不均匀性
道床第二层应力与轨枕宽度无关，但与轨枕长度有关
道床第三层的应力与轨枕长度和宽度均无关，只取决于应力扩散角和距轨枕底部的深度。
石碴颗粒间的接触力比道床名义应力大得多，经常可能出现接触应力高于石碴材料强度的情况，导致石碴产生较大磨损，出现粉化，造成道床的变形。
碎石的主要作用是把列车的重量平均分布在路基上，并起到防止轨道因行车压力关系而移位的作用。
碎石的块与块之间存在着空隙和摩擦力，使得轨道具有一定的弹性，能吸收机车车辆的冲击和振动，使列车运行比较平稳，能大大改善机车车辆和钢轨、轨枕等部件的工作条件。
碎石亦有容易排水和方便调校轨道位置等优点。
但碎石轨道容易因行车压力关系而移位，且碎石上亦容易滋生杂草，所以碎石道床的保养维护成本也较高
整体道床又称混凝土整体道床，也称无碴道床，是现代城市轨道交通中常用的道床形式。 整体道床是指在坚实基底上直接浇筑混凝土以取代传统道碴层的轨下基础，常用于地下铁道隧道内和无碴桥梁上。
整体道床又可分无枕式整体道床和轨枕整体道床两种，就是指道床内可预埋木枕、混凝土枕或混凝土短枕，也可在混凝土整体道床上直接安装扣件、弹性垫层和钢轨。
整体道床的优点主要表现为：
整体性强，纵向、横向稳定性好，具有较高的可靠性； 其高平顺性和均匀的轨道弹性使轨道交通工具的乘坐更显舒适；
整体道床坚固稳定、耐久，使用寿命长； 较少的维修工作量和维修成本；
表面整洁；建筑高度较小，减少隧道净空，节省投资，综合经济效益好。 一、道岔
轨道是城市轨道交通线路的重要组成部分，它直接承受列车荷载，并引导列车运行，一般由钢轨、轨枕、道岔、道床、连接零件和轨道加强设备等组成。
轨道交通列车车辆由一条线路转向或越过另一条线路时的设备称为道岔。地铁和轻轨采用双线线路，线路中间站通常不设配线，两个方向线路之间很少有交叉、连接存在，但在折返地段，要利用道岔实现线路的转换。地铁与轻轨线路上常用的是普通单开道岔，占全部道岔总数的95%以上。通过尖轨的平移，形成不同的开通方向，实现列车安全转线的目的。地铁与轻轨线路的道岔主要有正线道岔和车场线道岔。正线道岔用于设有渡线和折返线的车站，通过设置道岔来实现车辆的转线。车场线道岔设在停车场，车辆段内通过道岔与走行线连接。
（1）道岔的构成
道岔是个大家族，最常见的是普通单开道岔，主要由转辙器、连接导轨、辙叉及护轨三大部分组成。
1）转辙器
转辙器包括转辙机械、尖轨、轨距拉杆及其他零配件等。
①转辙机械。转辙机械是用来控制轨道变线连接的设备。按其动力类型可分为电动和手动两种；若按操纵方式分类，则有集中式和非集中式两类。
②尖轨。尖轨是两条可以水平移动的钢轨，在平面上可分为直线型和曲线型。尖轨用来引导车轮进入导轨，依靠尖轨的扳动，将列车引入正线或侧线方向。尖轨与基本轨的贴靠方式主要有贴尖式与藏尖式两种。
③轨距拉杆。轨距拉杆是一根位于两条尖轨间的连接拉杆。轨距拉杆的作用是用来维持两条尖轨距离，并加强尖轨间的联系，以提高尖轨的稳定性。
④转辙拉杆。转辙拉杆是一根用来控制尖轨位置转换的拉杆，并与转辙机械相连，以实现尖轨的摆动。
⑤其他零配件。其他零配件如滑床板、轨撑、顶铁及各种特殊形式的垫板等。 2）连接导轨
连接导轨是指引导车轮进入辙叉的一组或多组轨道。连接导轨分直线导轨和曲线导轨两种。
3）辙叉及护轨
①辙叉。辙叉是用来引导车轮准确地进入岔心的一组钢轨，由岔心、翼轨和联结零件组成。按平面形式分，有直线辙叉和曲线辙叉两类；按构造类型分，有固定辙叉和活动辙叉两类。 ②护轨。护轨是防止车轮在岔心处因轮缘有可能走错辙叉槽而引起脱轨或进错路线而在固定辙叉两侧设置的钢轨。 ③翼轨。翼轨是在内侧轮轨紧邻岔心处设置的钢轨。翼轨与岔心间形成必要的轮缘槽，引导车轮行驶。 ④岔心。岔心又称辙叉心，是用来连接两边轨道的钢轨。 （2）道岔的组合形式与分类 1）道岔组合的基本形式 道岔组合的基本形式有三种：即线路的连接、交叉、连接与交叉的组合。常用的线路连接有各种类型的单式道岔和复式道岔；交叉有直角交叉和菱形交叉；连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等。 2）常用道岔的种类 ①单开道岔。单开道岔是主线为直线，侧线向主线的左侧或右侧分支的道岔。这种形式的道岔最为常见。如图2-1所示。
图2-1 普通单开道岔
②双开道岔。双开道岔又称对称道岔。为Y形，即与道岔相衔接的两股道向两侧分岔。 ③三开道岔。三开道岔可同时衔接三股道，由两组转辙机械操纵两套尖轨组成。 ④交分道岔。交分道岔又称多开道岔或复式交分道岔。交分道岔像X形，实际上相当于四组单开道岔和一副菱形交叉的组合，如图2-2所示。它起到了两个道岔的作用，且占地较短，特别是连接几条平行线路时，比单开道岔连接的长度缩短得更为显著，而且列车通过时弯曲较少、走行平稳、速度较高，瞭望条件也较好。交分道岔的缺点是其构造复杂，零件数量较多，维修较困难。
图2-2 交分道岔
⑤交叉渡线。交叉渡线是将复式交分道岔的X形的上面两点和下面两点分别连接起来，由四组单开道岔和一组菱形交叉设备组合而成。它不仅能开通较多的方向，而且占地不多，所以经常在车站采用。 ⑥菱形交叉。菱形交叉是由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉组成，但没有转辙器，所以股道之间不能转线。 （3）道岔的代号 道岔各有其代号，比如9号道岔、12号道岔、18号道岔等等。这个代号可不是随便排列的，它实际上代表了辙叉角（α）的余切值。辙叉角α越小，道岔号就越大，导曲线半径也越大，列车侧线通过道岔时就越平稳，允许过岔速度也就越高。所以采用大号道岔对于列车运行是有利的。但同时，道岔号数越大，道岔越长，造价自然越高，占地也要多得多。因此，采用什么号数的道岔要因地制宜，因线而异，不可一概而论。 一、其他附属设备 轨道是城市轨道交通线路的重要组成部分，它直接承受列车荷载，并引导列车运行，一般由钢轨、轨枕、道岔、道床、连接零件和轨道加强设备等组成。 其他附属设备 （1）车挡 车挡设置在尽头线末端，用于阻止由于操作不当轨道交通车辆冲出尽头线或撞坏其他构筑物。国外有磁力式车挡、液压式车挡和滑动式车挡等，前两种车挡构成复杂、造价高，后种车挡构造较简单。 （2）标志 1）线路标志，是用来表示线路状态和位置的一种标志性设施。线路上应设有百米标、地度标、曲线要素标、曲线起终点标和水准基点标等。 2）信号标志，是指导列车操作人员的一种标志，主要有速度标、列车停车位置标、终点停车标和警冲标等。 列车运行时，常常产生作用在钢轨上的纵向力，使钢轨作纵向移动，有时甚至带动轨枕一起移动。这种纵向移动，叫做爬行。
爬行一般发生在复线铁路的区间正线、单线铁路的重车方向、长大下坡道上和进站时的制动范围内。
线路爬行往往引起轨缝不匀，轨枕歪斜等现象，对线路的破坏性很大，甚至造成涨轨跑道，危及行车安全。
因此，必须采取有效措施来防止爬行，通常采用防爬器和防爬撑来防止线路爬行。 防爬设备主要由防爬器和防爬支撑组成。
防爬器用穿销固定于钢轨底部，挡板顶住枕木侧面，协助扣件钢轨与枕木间的纵向位移。
防爬支撑由断面不小于1.2m的木料或石料制成，为了充分发挥防爬器的作用，通常在轨枕之间还安装防爬撑，把3～5根轨枕联系起来，共同抵抗钢轨爬行。
轨道部件中，为了有效地抗轮轨横向力，在钢轨外侧安装的部件。
轨撑一般安装在小半径曲线轨道外股钢轨的外侧，以防止列车通过曲线时，过大的横向力造成轨道横向位移过大，甚至造成钢轨的翻倒。
轨撑下部扣压钢轨底部，起到扣件的作用 上部顶住轨头下颏，钢轨向外倾斜 一般轨撑用于木枕轨道较多。
在大多数道岔尖轨部位，在基本轨外侧也安装轨撑，以提高钢轨的横向刚度，轨撑的形状也较多。
防爬轨撑它包括基本轨、垫板、岔枕螺栓、岔枕，基本轨轨身顺长间隔开有孔，防爬轨撑通过螺栓、防松螺母连接到基本轨上，防爬轨撑的两侧卡爪卡在垫板的两侧，垫板通过岔枕螺栓与岔枕连接。
优点：不仅能够有效地基本轨的纵向位置，防止基本轨、岔枕的相对位移，而且确保了转辙器结构的稳定和道岔的高平顺性。 一、车站概述
城市轨道交通是一个综合性的庞大系统，为了办理客运运输业务，必须拥有各种相关的交通设备、基础设施、人员和一整套的城市轨道运输生产计划和调度指挥系统，才能安全、准确、迅速、经济、便利地运送乘客，高质量的满足社会对城市轨道交通的需求。
车站是城市轨道交通路网中一种重要的建筑物。它是供旅客乘降、换乘和候车的场所，应保证旅客使用方便、安全、迅速地进出站，并有良好的通风、照明、卫生、防灾设备等，给旅客提供舒适、清洁的环境。车站应容纳主要的技术设备和运营管理系统，从而保证城市轨道交通的安全运行。
车站是城市轨道交通系统中最重要的组成部分，是供旅客乘降、换乘和候车的场所，也是列车到发、通过、折返、临时停车的地点
应保证旅客使用方便、安全、迅速地进出站，并有良好的通风、照明、卫生、防灾设备等，给旅客提供舒适、清洁的环境，还具有购物、集聚及作为城市景观等一系列功能
车站应容纳主要的技术设备和运营管理系统，从而保证城市轨道交通的安全运行。 车站的设计原则 1、一致性原则
选址与城市规划、交通规划以及路网规划，远期 2、适用性原则
选址考虑地下管线、工程地质、水文地质、地面建筑的拆迁及改造可行性； 满足远期客流集散量和运营管理需要
满足高峰时所需面积、楼梯、通道及用房等需要 3、协调性原则
总体设计上与周围环境、城市景观、地面建筑规划 4、安全性原则
照明、楼梯、疏散通道、指示牌、防灾设施 5、便利性原则 靠近人口密集区 商业区、方便出行 6、识别性原则
体现特点、简洁、明快、大方易于识别，有明显的特征和标志 7、舒适性原则
以人为本，舒适的内部环境、现代视觉观感、通风 8、经济性原则
与物业开发相结合、土地充分利用、降低造价
车站的规模要满足初期、近期、远期的客流要求，我国一般可分为四个等级 小型站：
客流量较小，不太繁华地段、市郊 中型站：
较繁华、中型枢纽，较大居住区、工业区
大型站：
繁华中心区，商业中心、大型枢纽、大型工业园区 特大型站：
市中心、大型枢纽、大型居民聚居区、大型文体中心、重要的政治经济中心。 一、车站的分类
城市轨道交通是一个综合性的庞大系统，为了办理客运运输业务，必须拥有各种相关的交通设备、基础设施、人员和一整套的城市轨道运输生产计划和调度指挥系统，才能安全、准确、迅速、经济、便利地运送乘客，高质量的满足社会对城市轨道交通的需求。
城市轨道交通系统的车站按不同的标准有不同的类型，下面主要按所处位置、运营性质、站台形式和埋深距离等进行分类。
（1）按车站所处位置分
按车站所处位置分，可分为地下车站、地面车站和高架车站。 1）地下车站，位于地面以下的车站。 2）地面车站，和地面连接的车站， 3）高架车站，位于地面以上的车站， （2）按车站运营性质分
按车站运营性质分，可分为中间站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站、终点站。 1）中间站（即一般站）。中间站仅供乘客上、下车之用，功能单一，是地铁路网中数量最多的车站。
2）区域站（即折返站）。区域站是设在两种不同行车密度交界处的车站，设有折返线和设备。区域站兼有中间站的功能。
3）换乘站。换乘站是位于两条或两条以上线路交叉点上的车站。它除了具有中间站的功能外，更主要的是它还可以从一条线上的车站通过换乘设施转换到另一条线路上的车站。
4）枢纽站。枢纽站是由此站分出另一条线路的车站，该站可接送两条线路上的乘客。 5）联运站。联运站是指车站内设有两种不同性质的列车线路进行联运及客流换乘。联运站具有中间站及换乘站的双重功能。
6）终点站。终点站是设在线路两端的车站，就列车上、下行而言，终点站也是起点站（或称始发站），终点站设有可供列车全部折返的折返线和设备，也可供列车临时停留检修。如线路远期延长后，则此终点站即变为中间站。
（3）按车站站台形式分
按车站站台形式分，可分为岛式站台车站、侧式站台车站和岛、侧混合式站台车站。
1）岛式站台车站， 站台位于上、下行行车线路之间，这种站台布置形式称为岛式站台。具有岛式站台的车站称为岛式站台车站（简称岛式车站）。岛式车站是常用的一种车站形式。岛式车站具有站台面积利用率高、能灵活调剂客流、乘客中途改变乘车方向方便、车站管理集中、站台空间宽阔等优点，因此，一般常用于客流量较大的车站。 2）侧式站台车站，站台位于上、下行行车线路的两侧，这种站台布置形式称为侧式站台。具有侧式站台的车站称为侧式站台车站（简称侧式车站）。侧式车站也是常用的一种车站形式。侧式车站站台上、下行乘客可避免相互干扰，正线和站线间不设喇叭口，造价低，改建容易，但是站台面积利用率低，不可调剂客流，中途改变乘车方向经地道或天桥，车站管理分散，站台空间不及岛式宽阔，因此，侧式站台多用于两个方向客流量较均匀（或流量不大）的车站及高架车站。 3）岛、侧混合式站台车站，是将岛式站台及侧式站台同设在一个车站内，具有这种站台形式的车站称为岛、侧混合式站台车站（简称岛、侧混合式车站）。岛、侧混合式车站主要用于两侧站台换乘或列车折返。岛、侧混合式站台可布置成一岛一侧式或一岛两侧式。 4）按车站埋深和结构分 地下车站按车站埋深可分为浅埋车站和深埋车站。 ①浅埋车站，采用明挖法或盖挖法施工，线路轨道面至地表距离在20m以内。 ②深埋车站，采用暗挖法施工，线路轨道面至地表距离在20m以上。 高架车站按结构可以分为站桥合一结构车站和站桥分离结构车站。 ①站桥合一结构车站，高架车站的结构和站内轨道结构是做在一起的。 ②站桥分离结构车站，站内轨道结构和线路高架桥的结构是连通的。 线路是轨道交通系统中重要的组成部分，按线路远期单向客运能力，可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级。每条线路的运能，应通过客流预测分析确定。客流预测应按初期、近期、远期设计年限分别测算，初期为建成通车后第3年，近期为第10年，远期为第25年。同时也应考虑整个线网的远景客流进行平衡性的预测，经过综合分析，合理确定需求规模。 城市轨道交通线路是由各种不同材料的部件所组成的，具有规定强度和稳定性，能保证列车以规定的速度平稳、安全、正点和不间断地运行的整体工程结构。 路。
一、车站的组成 轨道交通车站形式上看和“火车站”相似，都是停靠轨道交通车辆，但是设计内涵、理念是完全不同的，而在使用功能上更接近“公共汽车站”。 （1）车站的组成 车站由车站主体（站台、站厅、设备用房、管理用房等）、出入口及通道、通风道及地面通风亭（仅地下车站）三大部分组成。 车站主体是列车在线路上的停车点，其作用是供乘客集散、换乘，同时它又是地铁运营设备设置的中心和办理运营业务的地方。 出入口及通道是供乘客进、出车站的建筑设施。 地下车站需要考虑通风道及地面通风亭，其作用是保证轨道交通车站具有一个舒适的地下环境。 （2）车站的规模 车站规模主要指车站站台外轮廓尺寸、层数及用房面积的大小等。在进行车站总体布局之前，一般要确定车站规模，而车站规模主要根据本站远期预测高峰客流量、所处位置的重要性、站内设备和管理用房面积及该地区远期发展规划等因素综合考虑确定。其中客流量大小是一个重要因素。 车站规模一般分为三个等级，在大城市中，车站规模按三个等级设置；在中等城市中，其规模可以设两个等级。车站规模等级适用范围见表2-1。 表2-1 车站规模等级适用范围 车站规模 适用范围 大型站（甲级站） 适用于客流量大，地处市中心区的大型商贸中心、大型交通枢纽中心、大型集会广场、大型工业区及位置重要的政治中心地区 中型站（乙级站） 适用于客流量较大，地处较繁华的商业区、中型交通枢纽中心、大中型文体中心、大型公园及游乐场、较大的居住区及工业区 小型站（丙级站） 适用于客流量不大的地区 注：客流量特别大，有特殊要求的车站，其规模等级可列为特级站。 一、城市轨道交通信号基础 城市轨道交通具有高速度、高密度、不间断运营的特点，信号系统作为行车指挥和列车运行的控制设备，在保证行车安全、提高通过能力、节能及改善运输人员的劳动条件等方面起着至关重要的作用。在城市轨道交通中采用先进信号设备是一项事半功倍的措施，世界先进国家的地铁和轻轨运营经验证明，只有高水平的信号系统才能更充分发挥其他技术装备的能力，而且它的水平代表了整个地铁与轻轨技术装备的现代化水平。 计算机和微电子技术突飞猛进，使信号技术经历了一场。由于在列车运行调度中心的计算机和列车车载计算机之间建立起了可靠有效的信息、数据交换的通道，调度中心与列车车载计算机之间可以协调工作，使运输效率得以充分发挥。目前，在一些发达国家的城市轨道交通中，最小行车时间间隔已缩短至100s以下。采用先进的信号技术，提高了行车的安全性，使得因人为的疏忽、设备的故障而产生的事故率降至最低，此外，可以避免突然的减速和加速，提高了行车的稳定度，还对节能具有重要的作用。
信号系统是保证列车运行安全和提高线路通过能力的重要设施，根据城市轨道交通高密度、短间隔、站距短和快速的特点，其信号系统从传统的方式，即以地面信号的显示传递行车命令，驾驶员按照行车规则操作列车运行的方式，发展到按地面发送的信息自动监控列车速度和自动调整列车追踪间隔的方式。实现这一方式转变的关键设备是列车自动控制系统（Automatic Train Control System）。该系统是在机车信号和列车自动停车装置基础上发展起来的，后续列车根据与先行列车间的距离及进路条件，在车内连续地显示出容许的速度信号，并按该信号显示自动地控制行车的运行。该系统取消了传统的地面信号，而将机车信号变为主体信号，指示列车应采取的运行速度；系统还能可靠地防止由于驾驶员失误而冒进或追尾等事故的发生。信号的传输方式视轨道交通制式而异，地铁可用钢轨作为传输信道，以此来检测区段内有无列车占用，并由它来传递速度命令；对不敷设钢轨的轨道交通系统，如新交通系统可在线路上另外敷设感应环线，用以连续地检测列车和发送各种命令信息，在连续传递信息的同时，通过地面应答器，向车上传输特殊的点式信息，也可完成车-地间的信息交换。速度模式曲线的控制方式符合列车制动过程，可以缩短列车运行间隔，做到高密度地运行。
信号系统包括信号设备、联锁设备、闭塞设备三部分。轨道交通信号设备指挥列车运行；联锁设备保证轨道交通车站（包括车辆基地）列车运行的安全；闭塞设备则是保证区间列车运行安全的专门装置。
城市轨道交通信号的特点如下：
（1）城市轨道交通行车密度大、站间距离短，故信号的应变速度快、信息量大。 （2）由于城市轨道交通的大多数车站仅有上下客功能，在大多数车站上并不设置道岔，甚至也不设置地面信号机（依靠机车信号及速度监控设备驾驶列车），仅在少数联锁站及车辆段才设置道岔及地面信号机，因而，联锁设备的监控对象远远少于一般铁路客货站。 （3）为了安全可靠地指挥行车，由计算机系统自动地实现速度控制和定位（点）停车控制，容量大、高密度的交通系统将逐步发展为无人驾驶的自动运行系统。
（4）凡敷设钢轨的轨道交通可以以钢轨作为传输信道，连续地传递速度命令等信息；不敷设钢轨的交通系统可敷设感应环线传递信息。为传递特殊信息可增设地面应答器，完成地面与列车间的信息交换。
（5）由于城市轨道交通的线路长度、站间距离都较短，列车种类单一，行车时刻表规律性很强，因此在城市轨道交通的信号系统中，通常都包含有进路自动排列功能，即按事先预定的程序自动排列进路，只有运行图变更时才有人工介入。 对于不同的运行条件，应合理选用信号系统：
（1）列车间隔为4min以上的运营线路，一般采用自动闭塞、车内信号与自动停车以及列车
自动监控系统。 （2）行车间隔为2～4min的运营线路，一般采用列车自动保护系统和列车自动监控系统。 （3）行车间隔小于2min的运营线路，应采用列车自动保护系统、列车自动运行系统和列车自动监控系统。 （4）联锁站（设置道岔的车站）和车辆段应装设联锁设备。 线路是轨道交通系统中重要的组成部分，按线路远期单向客运能力，可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级。每条线路的运能，应通过客流预测分析确定。客流预测应按初期、近期、远期设计年限分别测算，初期为建成通车后第3年，近期为第10年，远期为第25年。同时也应考虑整个线网的远景客流进行平衡性的预测，经过综合分析，合理确定需求规模。 城市轨道交通线路是由各种不同材料的部件所组成的，具有规定强度和稳定性，能保证列车以规定的速度平稳、安全、正点和不间断地运行的整体工程结构。 一、通信系统 城市轨道交通是一个综合性的庞大系统，为了办理客运运输业务，必须拥有各种相关的交通设备、基础设施、人员和一整套的城市轨道运输生产计划和调度指挥系统，才能安全、准确、迅速、经济、便利地运送乘客，高质量的满足社会对城市轨道交通的需求。 城市轨道交通系统是一个封闭式运转链，与信号设备共同完成系统运转指挥调度的还包括通信设备。除此之外，通信设备还是城市轨道交通系统内部公务业务联系的主要通道，是系统内外联系的通道。因此，通信设备是构成轨道交通系统各个子系统之间紧密联系，实现统一指挥，运行自动化，提高系统运行效率的重要组成部分。 1.城市轨道交通对通信的要求 （1）对于运行组织而言，能保证将各站的客流情况，工作状况，线路上各个列车运行状况等信息准确迅速地传输到调度控制中心。同时，将调度控制中心发布的调度指挥控制命令与信号及时可靠地传送至各个车站及运行中的列车。 （2）对于系统的组织管理方面，能保证各部门之间，上下级之间，保持畅通有效可靠的信息交流与联系。 （3）能保证本系统与外部系统的联系便捷畅通。 2.城市轨道交通通信的分类 （1）按用途分 1）城市轨道交通专用通信：系统内部运行组织的通信网络，用于列车运行调度指挥的通信联系，是最主要的业务通信网。 2）地区自动通信：城市轨道交通系统内部的公务通信网，以及与外界通信网的连通通信网，是主要的公务通信网。
3）有线广播通信：城市轨道交通系统运行组织的辅助通信网，主要布置在车站、车辆基地。 4）闭路电视系统：城市轨道交通系统现代化管理的现场监控系统，主要布置在车站、车辆基地及业务管理系统。
5）无线通信：相对上述有线通信而言，更适用于位置不固定的相差业务工作人员间的联络，作为固定设置的有线通信网的强有力的补充。
6）其他通信：子母钟报时系统，使整个系统在统一的时间概念下运转；会议系统，提供高效的远程集中会议通信，如电话会议、可视电话会议等；传真及计算机通信系统，提供现代化高技术的通信手段。 （2）按传输媒介分
有线通信可分为程控交换系统、光纤传输系统、广播系统、闭路电视监控系统以及无线通信系统。
上述五大系统通过电缆、光缆、漏泄电缆、天线、电磁波等传输媒介，构成一个互相关联互相补充的整体通信系统。
城市轨道交通通信系统是一个既能传输语言声音，又能传输文字、数据、图像等多种信息的综合性数字通信网。 3.传输系统
城市轨道交通系统通信网采用两条的通信传输线，并将通信传输信息（包括语音、数据和图像等）较均匀地分配到两条传输线上。如果基中一条线路发生故障或中断时，就由另一条线路承担传输任务，起到备用线的作用，有效地保证城市轨道交通通信的可靠性。 （1）传输线的分类
1）有线通信系统的光缆和电缆； 2）无线通信系统的漏泄电缆； 3）广播系统的屏蔽对称电缆；
4）连接种类设备的射频电缆，对绞电线电缆、电源线、并行总线等。 连接的设备有无线电台、监视器、摄像机、广播喇叭、电话机、维修终端等。 （2）传输线的特点
1）采用阻燃、低毒、低烟性能材料制作电缆外套（尤其是安置在地下隧道的电缆）； 2）加强屏蔽、接地措施：保证安全接地和防止地下迷流造成侵蚀；
3）采用易于维护保养的充油填充方式：因为电缆、光缆设置的空间有限（无论是地下隧道，还是高架结构的单轨轨道梁）；
4）要求具有转换速度快，频带宽，容量大，抗干扰能力强，耐腐蚀等性能，一般均选择光纤传输线。 4.程控交换网
城市轨道交通通信系统交换网的作用是在车站系统完成各个车站之间的信息汇总传输之后，将信号具体转接到每一个用户（如电话机）。目前，通信用交换机已从步进制交换机、纵横制交换机发展到了体积小、容量大、噪声低、功能强、扩容容易、维护简便的程控交换机，并被普遍采用。城市轨道交通系统是一个现代高技术运输系统，必然选用程控交换机来组成通信交换网。
城市轨道交通系统程控交换网的组成：
（1）轨道交通专用电话网：为系统运行设置的专用业务电话网。
城市轨道交通专用电话网的作用是为调度控制中心的调度员、车站值班员、车辆基地值班员等运行指挥操作人员提供直线电话服务和组呼功能，为轨旁电话和其他专用内部电话提供自动交换功能。
（2）数字式程控电话网：为系统运转与对外联络设置的公务电话网。
程控电话是电子式自动化电话交换机所组成的电话通信。程控电话是由数字电子计算机程序控制接续的交换设备。程控电话交换机主要由话路部分和控制部分组成。
通过程控交换机及光纤传输系统的连接，车站内属于数字式程控交换电话网的用户（话机）间可通过拨号直接通话，也可通过拨号与其他车站或单位的用户通话，还可通过中继模块的转换，与市内电话用户建立联系。 5.广播系统
城市轨道交通的广播通信系统主要作用有两项：一是对乘客的广播——在正常运行情况下，对乘客进行导向服务，如报告列车进站离站信息，报告相关的安全事项，传播服务信息，或播放音乐等；在运行发现意外情况时，起到安抚、疏导乘客的作用。对乘客的广播播音范围限于站厅和站台。
城市轨道交通的广播系统第二项功能是对工和人员的广播——及时通告信息，组织较大范围的协同工作等，其播音范围包括办公区，隧道内或高架线路区间、站厅、站台、车辆基地等。 6.闭路电视系统
城市轨道交通运用闭路电视监控系统的作用，是向行车组织管理人员及安全监控人员提供各个要害部位的监视画面，便于管理监控与及时处理。如向列车调度控制中心的调度员，向警务指挥中心指挥人员，向车站行车工作人员，向司机，向公司管理监控部门等，提供车站客流状况，列车运行状况，车站安全情况等方面的直观的图像信息。 城市轨道交通闭路电视监控系统分为控制中心设备和车站设备两部分。
（1）控制中心电视监控设备 在调度控制中心的总调度台和列车调度台、环境控制调度台均设置有控制键盘和监视器。调度员通过键盘来选择所需了解的某个监视部位，通过监视器来观察了解该部位的现场实况。 （2）车站电视监控设备 车站内设有若干台监视摄像机，按需要分别安装在站厅层和站台层，设在站台层的摄像机主要拍摄上下行站台始末端，站厅层摄像机则配备有自动云台，可以上下左右偏转进行摄像。 车站值班室、副值班室内设置监视器和控制键盘，可以对站厅摄像机及图像切换开关单元进行控制，供值班员选择所希望看到的监控部位图像。 一、供电系统概述 1.供电系统概念 城市轨道供电系统是由电力系统经高压输电网、主变电所降压、配电网络和牵引变电所降压、换流等环节，向城市轨道快速交通线路运行的动车组输送电力的全部供电系统。 2.供电系统组成 通常，高压输电线到了各城市或工业区以后，通过区域变电所将电能转配或降低一个等级，如以 10~35kV的电压向附近各用电中心送电。 城市轨道交通的牵引用电既可从区域变电所高压线路得电，也可以从下一级电压的城市地方电网得电。 对于直接从系统高压电网获得电力的城市轨道交通系统，往往需要设置主降压变电所，将系统输电电压从110~220kV，以适应直流牵引变电所的需要。 外部供电系统： 从发电厂（站）经升压、高压输电网、区域输电网、区域变电站至主降压变电所部分。 牵引供电系统： 主降压变电所及以后部分。包括：主降压变电所、直流牵引变电所、馈电线、接触网、走行轨及回流线等。 供电系统细分为一下几个组成部分： 发电厂、电网和电网电压、变电所、一次供电网络、牵引变电所、牵引网等。 1. 发电厂
发电厂主要包括火电厂、水电厂、核电厂、风电厂。 ⑵电网和电网电压 电网由输电线路、配电线路和变电所组成。电网按其规模主要分为地区电网和区域电网。 电压等级： 区域电网：330~500kV 地区电网：110~220kV ⑶变电所
变电所主要包括枢纽变电所、地区变电所、用户变电所。 ⑷牵引变电所
牵引变电所的作用是降压，通过馈电线分别供电给牵引变电所两侧的接触网。 ⑸牵引网
牵引网是由馈电线、接触网、钢轨和回流线组成的双导线供电系统。 接触网是牵引网的主体。
接触网的供电方式是指牵引变电所向接触网的供电方式，主要分为单边供电、双边供电。 3.供电制式
供电制式是指供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的电流和电压制式，如交流制和直流制、电压等级等。
电动车辆或电力机车的特性要求：起动加速性能要求、动力设备容量利用的要求、调速性能要求。直流串激电动机的性能符合这些要求。
按供电的电流性质不同牵引供电制式分为：工频单相交流制、低频单相交流制、直流制。 按照应用领域不同分为：干线电路牵引、工矿运输电力牵引、城市轨道交通电力牵引、城市有轨电车。
电流制式主要分为：直流制、低频单相交流制、三相交流制、工频单相交流制。 ⑴直流制
直流制是世界上早期电气化铁道普遍采用的方式。受直流牵引电动机额定电压的，直流制供电的电压较低。由于供电电压较低，要保证电力机车足够的功率，供电电流比较大，线路损耗也就大。在工矿企业、城市地上交通和地铁供电系统中，由于距离较近，安全性要求高，因此采用直流制供电更具优越性。 ⑵工频单相交流制
① 牵引供电系统结构简单。
② 牵引供电电压增高，既可保证大功率机车的供电，提高机车的牵引定数和运行速度，又可使变电所之间的距离延长，建设投资和运营费用显著降低。
③ 交流电力机车的粘着性能和牵引性能良好。
④ 和直流制比较，交流制的地中电流对地下金属的腐蚀作用小，一般可不设专门的防护装置。
4.外部供电方式
我国规定，电力牵引为一级负荷，牵引变电所应有两路电源供电；当任一路故障时，另一路应能正常供电，其中两路电源可来自不同的地区变电所或同一地区变电所得不同母线或母线分段。
外部供电方式主要有下述几种：环形供电、双侧供电、单侧供电、放射式供电。 (1)环形供电
环形供电即电力系统将牵引变电所联成环形网，如下图所示。
(2)双侧供电
双侧供电即电源来自电力系统的两个地区变电所，给铁路供电的输电线是联络这两个地区变电所的线路，如下图所示。
(3)单侧供电
单侧供电即由一个地区变电所给数个牵引变电所供电，如下图所示。
(4)放射式供电
当各牵引变电所离开电源差不多等距并且比单侧供电更经济时，可采用放射供电方式，如下图所示。
二、电力牵引的制式
对牵引列车的电动车辆或电力机车特性的基本要求： 1、起动加速性能
要求起动加速力大而且平稳，即恒定的大的起动力矩，便于列车快速平稳起动。 2、调速性能
列车运输，特别是旅客运输，要求有不同的运行速度，即调速。在调速过程中既要达到变速，还要尽可能经济，不要有太大的能量损耗，同时还希望容易实现调速。 3、动力设备容量利用
对列车的主要动力设备——牵引电动机的基本性能要求为，列车轻载时，运行速度可以高一些，而列车重载时运行速度可以低一些。这样无论列车重载或轻载都可以达到牵引电动机容量的充分利用，因为列车的牵引力与运行速度的乘积为其功率容量，这时近于常数。 三、轨道交通供电系统
根据功能的不同，城市轨道交通供电系统可分成以下几部分：外部电源、主变电所（电源开闭所）、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控（SCADA）系统。而牵引供电系统，又可分成牵引变电所与牵引网系统；动力照明配电系统，又可分成降压变电所与动力照明。 1、牵引供电系统
（1）牵引供电系统的工作原理
轨道交通电力牵引系统的工作原理是将电能直接或者经过输送、变换后提供给动车组的牵引电动机，由牵引电动机将电能转换成机械能，从而驱动车辆运行。城市轨道交通系统牵引负荷不同于一般工业和民用的用电，为一级负荷。一级负荷规定有两路的电源双边供电，当任何一路电源发生故障中断供电时，另一路应能保证一级负荷的全部用电。 （2）牵引供电系统的组成
牵引供电系统由牵引变电所和牵引网组成，牵引网由馈电线、接触网、轨道回路及回流线组成的供电网络组成。在城市轨道交通牵引供电系统中，电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动列车，再从电动列车经钢轨、回流线流回牵引变电所。 各部分功能简述如下：
①轨道交通牵引变电所：供给城市轨道交通一定区域内牵引电能的变电所。
②接触网：经过电动列车的受电器向电动列车供给电能的导电器（有接触轨方式和架空接触网两种方式）。
③受电器：安装于车辆顶部，从接触网获取电能。 ④电动车组。
⑤轨道：列车行走时，利用走行轨道作为牵引电流回流的电路。在采用跨坐式单轨电动车组时，需沿线路专门敷设单独的回流线。
⑥回流线：连接轨道和牵引变电所的导线，通过回流线把轨道中的回路电流导入牵引变电所。 ⑦电分段：为便于检修和缩小事故范围，将接触网分成若干段称为电分段。 2、动力供电系统
动力照明供电系统由降压变电所及动力照明组成。每个车站应设降压变电所，若地下车站负荷较大，一般设于站台两端，其中一端可以和牵引变电所合建成混合变电所；若地面车站负荷较小，可设一个降压变电所。 各部分功能简述如下：
①降压变电所：降压变电所将三相电源进线电压降压变为三相380V交流电，主要向风机、水照明、通信、信号、防灾报警等设备供电，也可称为动力变电所。
②配电所（室）：配电所（室）仅起到电能分配作用。降压变电所通过配电所（室）将三相380V和单相220V交流电分别供给动力、照明设备、各配电所（室）对本车站及两侧区间动
力和照明等设备配电。 ③配电线路：配电所（室）与用电设备之间的连接线路。 在动力供电系统设计中，降压变电所一般按每站一个设置，也可以几个车站合设一个，也可以将降压（动力）变电所附设在某个牵引变电所之中，形成一个牵引与动力混合变电所。 一、供电系统功能与作用 一、城市轨道交通的用电负荷分类 城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体，一个是电动客车运行所需要的牵引负荷，另一个是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电，诸如：通风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、信号系统等。 二、城市轨道交通供电系统功能与作用 在上述用电群体中，有不同电压等级直流负荷、不同电压等级交流负荷；有固定负荷、有时刻在变化的运动负荷。每种用电设备都有自己的用电要求和技术标准，而且这些要求和标准又相差甚远。城市轨道交通供电系统就是要满足这些不同用户对电能的不同需求，以使其发挥各自的功能与作用。 （1）城市轨道电动车组运行所需电能供应：牵引用电。 （2）城市轨道机电设备运转所需电能供应：风机、水泵、空调、自动扶梯、升降梯、加工设备等。 （3）城市轨道交通信号设备运行所需电能供应。 （4）城市轨道照明及其他生产生活用电供应。 一、牵引网与接触网 一、概述 1、牵引网 牵引网是包括了接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线的一个大的范畴，它是轨道交通供电系统中向电动车组供电的直接环节。 2、接触网 接触网是一种悬挂在轨道上方沿轨道敷设的、和铁路轨顶保持一定距离的输电网。通过电动车组的受电弓（或受流器）和接触网的滑动接触，牵引电能就由接触网进入电动车组，驱动牵引电动机使列车运行。 3、馈电线 馈电线是连接牵引变电所和接触网的导线，它把经牵引变电所变换成合乎牵引制式用的电能馈送给接触网。 二、接触网工作特点 1、没有备用；
一旦接触网故障，整个供电区间即全部停电，在其间运行的电动车组失去电能供应，列车停运。
2、经常处在动态运行状态中。 3、结构复杂，技术要求高。 三、对接触网要求
为了尽量保证对电动车组良好的供电，对接触网有一些基本的要求 ：
1、接触网悬挂应弹性均匀、高度一致，在告诉行车和恶劣的天气条件下，能保证正常取流。 2、接触网结构应力求简单，并保证在施工和运营检修方面具有充分的可靠性和灵活性。 3、接触网的寿命应尽量长，具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力。 4、接触网的建设应注意节约有色金属及其他贵重材料，以降低成本。 四、接触网的分类
接触网分为接触轨式接触网和架空式接触网，接触轨式接触网一般仅用于净空受限的地下电力牵引，其优点是：使用寿命长，维修量小，敷在地面对城市景观没有影响，适应于电压较低的制式。架空式接触网用于城市地下、铁路干线、工矿的电力牵引线路，其优点是：安全性较好，适应于电压较高的制式。 1、接触轨式接触网
接触轨是沿轨道线路在走行轨道一侧平行铺设的附加第三轨，故又称第三轨。 接触轨式接触网主要由接触轨、端部弯头、接触轨接头、防爬器和绝缘底座等构成。 ⑴接触轨
接触轨是三轨系统中的导电轨。接触轨有低碳钢轨和钢铝复合轨。在同一线路上不宜采用不同材质的接触轨。
低碳钢导电轨主要的特点是磨耗小、制作工艺成熟、价格较低，主要规格有DU48和DU52型。这两种导电轨重量轻，导电性高，适用于下部接触式受电方式。
目前，推出一种钢铝复合轨，钢铝复合轨的主要特点是导电率高、重量轻、磨耗小、电能损耗低，类型从300A至6000A均有。钢铝复合轨的接触面有效宽度为65mm，高度为105mm。
复合导电轨是钢导电轨升级换代的产品，具有广泛的应用前景。主要优点如下： 它的电阻小，因而可以延长供电距离，减少变电所数量； 耐磨性好、电损失小、抗腐蚀和氧化性能好；
电阻率低（约为钢导电轨的24%），导电性能大幅提高，可通过较大的电流(300～6000A)； 接触轨重量轻，悬挂点间距可适当加大，从而减少了支架数量及维修量。 接触轨的安装形式可分为上磨式、下磨式和侧磨式（侧面接触式）三种。 ①上磨式接触轨
上磨式接触轨装在专用绝缘子上，底朝下，取流时，接触靴自上向下压向接触轨。上磨式的接触力不由受流器（集电靴）的重要和磨耗情况决定，只受弹簧支座特性的控制，受流平稳，由于端部弯头的过渡作用，能够减少在断电区的电流冲击。
②下磨式接触轨
下磨式轨头朝下，通过绝缘肩架、橡胶垫、扣板收紧螺栓、支架等安装在底座上。下接触式的优点是防护罩从上部通过橡胶垫直接固定在接触轨周围，对作业人员安全性好。
③侧磨式接触轨
侧面接触式就是接触轨轨头端面朝向走行轨，集电靴从侧面受流。跨座式独轨车辆就采用侧面接触形式，其受流器装在转向架下部，接触轨装在轨道梁上。
⑵端部弯头
端部弯头是安装在接触轨断口处与接触轨相连接，用于引导受电靴可靠过渡或平稳离开接触轨的受流面的部件。为了保证集电靴从一个锚段顺利过渡到另一个锚段，而安装在接触轨锚段两端、向上翘起的特制钢铝复合轨。分为正线和车场线两种，正线长度为5.2m。车场线弯头长度为3.4m。
⑶接触轨接头
接触轨接头分为普通接头、膨胀接头和绝缘接头三种。 ①普通接头
普通接头即相邻的两根接触轨的连接固定。普通接头采用钢制鱼尾板进行各段导电轨的连接，要求接头与支撑点的距离不小于600mm。
每一套普通接头配有紧固件4套，每套包括M16型螺栓、碟形弹垫各一个，螺母、平垫各两个，采用双螺母可防松。碟形弹垫和平垫为不锈钢材质。 普通接头本体上有四个Φ17孔，且对称分布。
②膨胀接头
膨胀接头：连接两段接触轨，用于补偿接触轨因热胀冷缩产生的长度变化的部件。连接情况如图5-2-7所示。这种接头分成三段接触轨，中间轨较短，两侧轨较长，长轨与短轨之间通过鱼尾板连接，以保证集电器能够顺利通过膨胀接头，膨胀接头的总长为? 1775～1995 mm，小于接触轨的支撑间距。膨胀接头的安装位置在接触轨两支架之间任意安装，但应距支撑点
不小于600 mm，膨胀接头的间隙根据安装曲线确定。
③ 绝缘接头：绝缘接头起电分段的作用。它是用榉木鱼尾板代替普通接头的钢制鱼尾板，将两接触轨端头进行紧密连接。在两轨端头留有50mm的间隙，以空气为绝缘介质。 ⑷防爬器
防爬器即中心锚结，它是防止接触轨因温度变化或其他原因而产生纵向爬行的一种固定装置。其类型有普通防爬器和锚结用防爬器两种。
①普通防爬器: 普通防爬器的作用是将接触轨与绝缘支架进行固定，防止接触轨长轨向两侧不均匀窜动。普通防爬器设置在锚段的中部，每处安装两套普通防爬器，分别位于绝缘支撑的两侧，夹住绝缘支撑，从而接触轨在顺线路方向上的滑动。每套普通防爬器由一对梯形截面铝块组成，用两套紧固件安装固定。 ②锚结用防爬器
锚结用防爬器除了将接触轨与绝缘支架进行固定外还把接触轨与地面固定物进行固定，使固定更可靠坚固。锚结用防爬器安装在曲线部位绝缘支架的两侧，下锚固定，安装效果如图所示。
⑸绝缘底座
绝缘底座是支撑并固定接触轨、起支撑及绝缘作用的装置。
下磨式接触轨的安装底座一般采用绝缘式整体安装底座。整体底座一般安装在轨道整体道床或专用基础上，如图所示。 ⑹防护罩及防护罩支撑 防护罩和防护罩支撑均采用玻璃纤维增强树脂材料，该材料具有绝缘、低烟、无卤、不生锈、不易燃烧等特性。其采用材质和制造工艺与整体绝缘支架基本相同。 2、架空式接触网 架空式接触网是一种悬挂在轨道上方沿轨道敷设的、与铁路顶轨保持一定距离的输电网。 架空式接触网用于城市地面以及地下、铁路干线、工矿的电力牵引线路。一般牵引网电压较高时，为了安全和保证一定的绝缘距离，宜采用高架式接触网。 一、自动售检票系统(AFC) 自动售检票系统(Automatic Fare Colkction System，简称AFC系统)是集中分级管理的系统，车票目前采用磁卡和IC卡(智能卡)并用方式，且正在逐步向IC卡单用方式过渡。它在为乘客提供快捷、简易的购票服务同时，还可以完成地铁票务运营的车票制作、售票、检票、财务、统计分析、审核等全过程、自动化管理工作。由于采用了上述系统进行票务管理，乘客每一次购票、进出站检票闸机的记录均由计算机管理，因而使得分段计程票制得以实施。 对于客运管理部门来讲，自动售检票系统可对客票跟踪记录，一些客运管理数据如：站间OD报告；年、月、日客流量；换乘客流量；平均乘距；列车满载率；站、线、网客流量及客运收入、平均票价等等，均可及时进行统计分析并打印。这些数据在人工售检票情况下即使动用大量的人力物力也是无法如此精确地得到的。而这些数据正是运营管理部门进行科学的客运管理和行车调度所必须的，可以在数据分析的基础上根据不同的客流曲线进行客运能力(增减投运列车)、客运设施的调整，以达到在更好地为乘客服务的同时，尽可能地降低运营成本。自动售检票系统还使得票务上的一些优惠得以实现，如学生票、老人票等特殊票种的使用。因此，它又在促进企业的科学管理的同时，体现了社会的进步。 一、自动售检票系统运营特点 (1)采用全封闭计时、计程收费的运营方式； (2)进、出车站均须通过闸机检票合格后方能通行； (3)储值票采取交纳押金的方式发行； (4)储值票具有多个票种，并实行不同类型储值票不同收费价格的计费方式； (5)单程票不记名、不挂失，一次性购买，一次性使用。 一、自动售检票系统的组成及功能 AFC系统从空间上可以分为彼此相对又紧密联系的四个体系，中心AFC系统、车站AFC系统、售检票终端设备和车票。实现中心级、车站级、就地级三级控制，中心级、车站级两级管理。 中心AFC系统是AFC系统的心脏，它可以实现对车票进行初始化管理，实现对系统数据的集中采集、统计及管理功能，并且能实现与其他AFC系统的数据交换及清算功能。车站AFC系统是AFC系统的具体执行者，是AFC交易数据产生地，车站AFC系统的主体是售检票终端设备，见图2-8-2。中心AFC系统和车站AFC系统内部局域网为10／100M以太网。 AFC系统设计最大日处理数据能力为200万人次客流量，每台车站计算机系统最多能配置128台AFC设备，数据库容量为400万张储值卡。 1．中心计算机系统(CCS) 中心计算机系统是AFC系统的核心，由计算机、工作站、初始化编码机、打印机、网络设备及不间断电源uPS等组成。 为确保数据存储和系统运行的安全，计算机采用双机热备，数据存储采用磁盘阵列的方式。系统已预留与城市“一卡通”的接口条件。 中心计算机系统能自动从每个车站收集数据，为整个AFC系统提供审计、收入和乘客状态等数据。所有信息都以安全、可靠的方式传输并存储在易于查询和处理的数据库中。其主要内容包括： (1)由高可靠性、高效率的计算机组成，具有内置出错检测和再次传送的通信能力，确保数据传送的精确和数据传送的性。 (2)接收和存储从所有车站监控计算机上传的票务收入、客流量和维修数据，建立AFC数据库，并且可以在外部存储设备如磁带上做数据备份形成档案。 (3)实时监控来自车站中有关指定AFC终端设备如检票机、售票机的状态信息。 (4)能设定和保存黑名单文件，将非正常车票序号组成数据库文件，并下载到每台检票机和票务处理机，比较每张使用中的车票，作出相应处理。 (5)同步所有车站监控计算机和前端设备的时钟。
(6)将系统参数和控制参数如车票费率表、高峰／非高峰时间设定、运营模式等参数下载到所有的车站监控计算机和终端设备。
(7)接收和迅速处理外界侵犯和紧急报警信息。 (8)分析和归纳AFC数据信息，生成各类运营报表。
(9)采用标准的通讯接口，与其他系统如城市交通票务清算系统连接，实现数据交换，数据共享。
2．车站计算机系统(SCS)
车站计算机系统包括车站计算机、打印机和UPS，其主要内容包括：
(1)对所在车站的AFC终端设备状态进行实时监控，并能直观地在监视器上显示出来。 (2)接收计算机系统传来的有关日期、时间、车价表、黑名单等重要参数，并下传至AFC终端设备。
(3)定时采集AFC设备的状态信息和交易数据，经处理后送往计算机系统。 (4)进行每日客流、票务和财务收入统计，并打印相关运营报表。
(5)当与计算机系统通信中断时，车站计算机能工作，并能贮存一定的数据量，采用磁盘或光盘等外界媒体，将数据用人工方式与计算机交换信息。 (6)能实时操作AFC终端设备进入特殊运行模式如列车发生故障时的运营模式。
(7)紧急情况下，通过操作紧急装置或车站计算机发出指令，使检票机工作于自由通行状态，便于乘客疏散。 3．AFC系统终端设备
(1)自动售票机(ATVM)。自动售票机用于出售非接触式IC卡的单程车票和为储值票充值。该设备安装在车站的非付费区，作为用户自助服务设备工作，见图2-8-3～图2-8-5。 其主要功能为：为地铁系统发售单程车票，车票类型由中心系统所建立的参数确定；识别币种及找零；发出语音信息向乘客提示；提供集成储值票充值及余额查询功能；通过不同应用等级的登录密钥，以确保系统操作的安全性，预留信用支付方式加装卡读写器；具有声音报警功能。
自动售票机主要由机箱、控制电路、Token出票模块、非接触IC卡处理模块、硬币处理模式、收据打印机、纸币找零模块、纸币处理模块、用户界而、紧急报警、电源系统等设备组成。
(2)半自动售(补)票机(SATVM)。半自动售票机或半自动补票机安装在付费区和非付费区之问
的分界区域内，或安装在非付费区内。半自动售票机能够出售AFC系统所有类型车票，在半自动售票机和半自动补票机上，车站操作员可以进行验票、售票、车票更新、充值、车票替换、退款和补票等操作。在乘客和工作人员之间有争议时，提供必要的帮助。此外，设备对上述所有功能信息进行记录并上传中心。
半自动售票机设备由安装有专门开发软件的PC机、两个客户显示器、一个操作界面(显示器、键盘及鼠标)、一个手动IC卡读卡器、一个票据打印机、一个钱箱组成，见图2-8-6、图2—8—7。
(3)闸机(AGM)。天津地铁1号线的闸机全部采用双向闸机，见图2—8—8。闸机将车站的站厅分成付费区和非付费区，同时也将轨道交通系统围成一个封闭的区域。乘客在进入和离开付费区时，闸机对车票的有效性进行检查，给持有效车票的乘客放行，阻挡并指示持无效车票的乘客到客服中心。出闸时，回收单程车票，见图2-8-9；对于储值票，退还给乘客以便以后使用。
双向闸机可以利用一个通道完成进闸机和出闸机的功能，根据控制模式可以设置进站模式、出站模式、进出站模式。 1)性能参数。
车票交易速度：≤0.3s。 车票回收速度：≤0.5s。
乘客通行速度：40人／min，出站(需要回收)时；60人／min，进站(不需回收)时。 2)闸机的组成。闸机外壳；主控单元；闸门控制单元；读写器；车票回收模板；乘客显示器；方向指示器；报警器；警示灯与通过指示灯；通道传感器；扇门；维修面板；电源；加热器；主从闸机连接板，如图2—8—10、图2—8—11所示。
a．闸机外壳：尺寸为2000mm(长)×280mm(宽)×1100mm(高)，通道宽度为520±5mm。主体采用不褪色的STS304不锈钢，标称厚度为2mm；两端面板为PC-ABS塑料，填充防静电材料。 b．主控单元：主控单元运行闸机的控制软件，完成车票的处理、数据通信、下载处理、状态监控等功能，采用模块化设计；协制设备各外同模块实现读卡、检票、车票回收、保存车票交易记录和审计数据等功能，采用以太网接口与车站计算机SC进行通信，可以执行SC下发的命令，保存SC下发的设备参数和运行参数，向SC上传各种交易、审计数据、故障日志及其他信息。
c．闸门控制单元：设计为一的单元，用来控制各种类型的闸机，利用此的控制单元可以使闸机主控单元不需要负责管理操作闸机和感应乘客是否通过等功能，从而使得闸机能够以最快的速度处理车票。
d．乘客显示器：置于闸机的上端表面，通过图形及文字显示的引导信息，向乘客及票务员提供运行状态和车票处理结果。乘客显示器同时显示中／英文字体，显示的所有图形及文字
信息，可以在SC下载和更新。
e．报警器：具有多种不同的警示声音模式，如短促单声、短促两声、长声、短促多声等。每个通道有两个蜂鸣器，一个是用于进站方向，一个用于出站方向；闸机在非法操作时(如使用无效车票、非法打开维修门等)，报警器发出警报引起乘客和工作人员的注意。 f．通道传感器：对乘客通过闸机全过程进行监控。乘客通过闸机有以下几种情况：有效乘客的单独通过；多个有效乘客间隔连续通过；乘客携带物品；乘客无票或持无效票闯入通道；乘客闯入通道后退回；有人反向闯入通道；有人反向闯人通道后退回；扇门附近有人逗留。根据不同情况闸机将作出不同的反应，如乘客无票或持无效票闯入，闸机关闭并通过警报灯、蜂鸣器发出警报；持有效车票的乘客允许通过闸机，但乘客如果在规定的时间内未通过，就不允许该乘客通过。
3)闸机模式设置。对于双向闸机能通过参数设置各时问段的使用模式，包括进站闸机模式、出站闸机模式及双向模式。在进或出模式下，闸机只允许单向乘客通过。在双向模式下，当一端有乘客使用时，在乘客未通过前，另一端拒收车票并显示相应禁川信息，直至乘客通过。在特殊情况下还可没置其他模式：
a．降级运营模式：当地铁在运营过程中出现列车故障、火灾、电力供应中断等意外故障时，可将某个车站或者全部车站设置到降级运营模式。降级运营模式包括了时问免检、日期免检、进出站码免检、车费不足免检和列车故障模式，从而确保系统的适应性与稳定性。 b．列车故障模式：当地铁列车出现运营故障，部分车站暂时中止运营服务时，暂停服务的车站需要将GATE设置到“列车故障模式”。在列车故障模式情况下，已经购买单程票的乘客，可以在一段时间(时间段通过计算机设置)内继续使用该车票，根据参数对已经进站的乘客进行相应的处理。
c．进出站次序免检模式：为了便于乘客离开地铁车站，AFc设备设置为“进出站次序免检模式”，允许乘客使用一张未编上进站信息的车票，在乘客拥挤的情况下，不通过人闸机进入地铁出闸，免检的时间段和车站可设定。
d．乘车时问免检模式：如果由于地铁的原因，引起列车延误或者乘客进站后在系统停留的时间超过系统设置的乘车时间，为了使这部分乘客能正常离开车站，而不受影响，系统将设置“乘车时间免检模式”。
e．车票日期免检模式：若由于地铁的原因，导致车票过期。系统设置为日期免检模式，在此模式下允许特定过期的车票继续在闸机使用。
f．车费免检模式：如果由于某个地铁车站因为事故或者故障而关闭，导致列车越过该站后才停车，在这种情况下，系统将设置“车费免检模式”。
g．紧急放行模式：为了适应特殊情况的需要，地铁AFC系统可以设置为紧急放行模式时，在紧急放行模式下，地铁车站中的AFC系统将按照预定计‘划执行特殊的处理，可通过
计算机将向其他的车站广播这一信息，并对此种情况下的车票进行相应的特殊处理。 (4)验票机。
1)固定验票机。固定验票机(TCM)安装在非付费区，方便乘客自己读取票的相关信息。所有由自动售检票系统售出的票都可以由TCM检查。所有涉及到城市“一卡通”车票的查询将与城市“一卡通”系统的要求相符。TCM可以操作。该检查操作可以显示最近10条交易信息。显示为中英文双语。
固定验票机由非接触卡读票器和用户显示器组成，见图2-8-12。
2)便携式验票机。便携式验票机(PTCM)是站务员或稽查人员对乘客使用的车票进行检查的设备，可对地铁车票(非接触式IC卡车票)及“一卡通”车票的有效性进行检验并显示检验结果。对于无效车票可记录及写入相关信息，见图2-8-13。
便携式验票机可读取车票的使用记录并显示。便携式验票机可通过外接数据接口上传和下载数据。便携式验票机具备充电功能。 (5)编码／分拣机(ES)
编码／分拣机属于计算机系统，由城市轨道交通运营单位的票务管理部门使用，其主要功能是完成对车票的编码、赋值、分拣、注销等：
1)编码／分拣机的编码、分拣作业订单通过计算机的车票管理子系统(TMS)下达，TMS可以监视订单的执行。
2)编码／分拣机可以对回收的车票进行分拣、重新编码(新投入使用的车票必须先在编码／分拣机进行初始化编码)，然后再送到车站发售。在发售时由半自动售票机在车票中写上发售的有关数据(包括日期、时间、地点、票值等)。
3)编码／分拣机能将车票按类型分拣到不同的票箱中，通过车票处理单元对车票进行验证和编码，验证编码后的车票被送人已分拣票箱，废票则送人废票箱中。
4)编码／分拣机的操作员通过键盘输入密码和员工号进行注册登录。登录数据会通过网络传送到计算机进行确认，如果有效则操作员可以根据菜单的提示输入运行数据(如票种、批号、编码日期、编码数量等)。编码／分拣机带有一个打印机，可打印编码／分拣机运作的记录、车票序列号、输入的车票总数、编码的车票总数和种类、废票数及编出有效票的数量等，同时将上述数据备份在本机的硬盘中。
5)编码／分拣机的编码、分拣情况也可以通过计算机报表来显示、打印，以提供相应的数据给业务监督部门进行审核、监督。
6)编码／分拣机具有UPS支持，以便在断电的情况下能够正常完成正在执行的作业任务，并有序地关闭编码／分拣机。 (6)票种。
1)票种的选定应遵循以下原则：方便乘客，简单实用；满足各类乘客的乘车需求；考虑票务管理及客运组织的可行性；满足设备维修、测试等功能需求；考虑社会效益、企业经济效益的充分发挥。
2)车票种类。以天津地铁为例，详细说明轨道交通的车票种类。天津地铁AFC系统具有以下几种车票类型：单程票、出站票、往返票、免费单程票、纪念票、测试票、应急票、团体票、普通储值票、学生优惠票、老人优惠票、乘次票、员工票、个性化储值票。下面分别介绍这些票种。
a．单程票：单程票只能在车票发售当天有效，一次性使用。单程票可通过自动售票机和半自动售票机出售。在乘客出站时单程票被出站闸机回收。适用于外地短期来津乘客及该市对乘坐轨道交通依赖性不强的乘客。
b．储值票：储值票是供乘客在地铁运营区段内多次使用的车票，出站时不回收，可反复充值使用。适用于经常乘坐轨道交通出行的乘客。
c．出站票：当乘客的车票被损坏或丢失时，乘客将无法通过出站闸机，在此情况下乘客必须到客服中心领取(车票被损坏)或购买(车票丢失)一张出站票出站。出站票内含有车站信息，只能在本站使用。
d．往返票：发行该票种的目的是减少事先已知道目的地乘客购票的操作步骤。往返票只在出售当日有效。第一乘次出闸时不回收。
e．纪念票：纪念票在外观上有别于普通车票。出闸机不回收该种车票。
f．测试票：测试票的目的在于测试交易的完整性与准确性。测试票用来测试闸机与系统。测试票只能在维修模式下使用。
g．应急票：应急票主要为了应对车站大客流情况。该种车票由编码分拣机初始化、预赋值。车站根据客流情况向票务中心提出申请，票务中心分发应急票给该车站。编码分拣机设置车票的有效期。车票将在设置的日期段内有效，而不是初始化的当天。一定时间段内，车站将保留没有售出的应急票。只要在设置的有效期之内，如果车票出售给乘客，该车票就将在出售当日有效。车站将负责应急票的管理和收益管理。
h．团体票：可分为成人团体票和学生团体票。根据团体人数的不同级别，可以享受不同的优惠。
i．普通储值票：普通储值票为不记名储值票，即普通储值票上没有持票人的个人信息。乘客在使用储值票时，每车程的车费在通过出站闸机时从车票的余值中扣除。系统支持卡内余额不足时可尾程优惠／透支一次。储值票设置有效期，过期后，乘客可在车站的售票处办理延期手续。储值票可以通过自动售票机以及半自动售票机进行充值。使用后如无污损可以将车票退还给地铁公司重新发行使用。
j．学生优惠票：本市属全日制中小学校、中专学校、技工学校、职业学校学生及身高1.1
米以上学龄前儿童，凭学生证及学校开具的证明信可购买享受一定优惠的学生票。 k．老人优惠票：凭民政部门发放的老人证可购买老人优惠票。 l．乘次票：车费扣除以乘次为单位而不是以里程为单位。 m．员工票：员工票使用时，闸机应该相应有声光提示。一卡一人，不许带人。员工票应与胸卡统一使用。员工票表面应该印刷员工相片。员工票不能购买单程票。 n．个性化储值票：记名卡、可以挂失。记名储值票的卡面和卡中均保存有持卡人的个人信息，如持卡人的姓名、性别、身份证号、照片等。除了押金外，乘客需要交纳制作费。如果车票挂失，该车票将作为黑名单管理。 在地铁运营初期，乘客对新的收费系统需要一个熟悉和适应的过程并且技术条件尚不成熟，票种的设置应尽量简单。所以在天津地铁1号线运营初期只开通单程票、出站票、普通储值票、员工票等票种，待系统稳定后，再根据运营需求灵活地进行票种调整。 一、自动售检票系统的服务性与安全性 AFC系统采用全封闭的运行模式，计程的收费方式。以非接触式IC卡为车票介质，通过高度安全、可靠、保密性能良好的自动售检票计算机网络系统，完成地铁运营巾的售票、检票、计费、收费、统计等票务运营的全过程、多任务自动化管理。从系统的终端设备和票务巾可以直观的感受到AFC系统服务的优越性。 1．系统终端设备的服务性 乘客可以直接接触到的终端设备是自动售票机、半自动售票机、自动验票机、闸机、手持验票机等。这些设备相对于人工售票的方式，可以更好地为乘客服务。 (1)自动售票机安装在地铁车站的非付费区，乘客可以用地铁规定面额的纸币、硬币或地铁的储值票在自动售票机中购买不同金额的车票，如图2—8-14所示。自动售票机的售票速度是相当快的，当乘客在自动售票机中投入足够的纸币后，自动售票机可以在小于6s的时间内为乘客提供所购买的车票；如果投人的是足够金额的硬币，机器可以在小于3s的时间内为乘客提供车票。这种服务速度是人工售票所不能达到的。自动售票机可以无故障连续工作1200h或无故障工作915000次，这两个数字是人工售票所不可能实现的。乘客还可以在自动售票机上完成储值票充值的操作。 (2)半自动售票机安装在售票厅内，里面有专业人员为乘客提供服务。半自动售票机通过人工收费的方式发售车票，并提供验票、退票、补票和更换车票等服务，见图2-8-15。在销售纸票的时期，退票和更换车票是一件相当麻烦的事情，因为纸质车票是很容易损坏的，只要车票稍有残损就不可能退、换了。在AFC系统中，地铁采用塑料质地筹码式车票，这种车票是不会轻易损坏的，即使票面稍有损坏，只要在半自动售票机上可以检测出余额，并判断该损坏是非人为损坏，就可以为乘客退、换票。这样就可以最大程度地保护乘客的利益。 (3)当乘客购买车票后，就可以进入付费区了。地铁车站内是用闸机来分隔付费区和非付费区的，见图2-8-16。乘客要右手持票通过闸机，因为面对乘客的闸门控制器在右侧闸机。当乘客把车票放在读卡器上后，如果车票通过检验，闸门会在500ms内打开。这个速度是相当快的，大概就是人们眨两下眼睛的速度。闸机正常工作时可以允许1min通过40人，这个速度虽然慢于自由出入的速度，但是可以更好地组织乘客进出站的秩序，避免不必要的拥挤。 当出现紧急情况的时候，闸机可以全部打开，加快疏散乘客，保证乘客的安全。如果乘客持有储值票乘车的话，在乘客出站的时候，闸机的显示屏上会显示本次乘车的费用，储值票内的余额，储值票的有效期等信息，这样可以方便乘客检查系统的扣费是否准确和安排下次充值的时间。
(4)手持验票机是工作人员用来稽查逃票人员的，见图2—8—17。工作在站台的人员会在不同时段选取部分乘客的车票检查，把持有问题车票的人员请到车站管理室，做出相应的处理，保护大多数乘客的利益不受损害。 2．车票
采用AFC系统后，可以采用分程计费、不同时段采用不同费率制度、发行多种优惠票等一系列让利于乘客的票务。
在天津地铁1号线中采用AFC系统后，已经具备自动收费系统的条件，所以考虑计程收费票制。天津地铁全线26.188km，全线平均站距1.225km，但最大站距1.624km，最小站距O.784km，采用分段收费对于乘客来说是公平、合理的，也更符合天津地铁的实际情况。天津地铁1号线票价方案的基本票制为区段计程票制，在运营过程中辅以计时票制、计次票制和高低峰票制。
(1)在系统中规定乘客要在进入付费区后两个小时内结束自己的行程，这样可以防止一部分人在地铁车厢和付费区内逗留。如果上述地点有很多人逗留的话会妨碍大多数乘客正常的候车、上下车、换乘，同时当大量的人群拥堵通道的话还可能出现意外。
(2)系统除了可以在正常条件下工作，还可以在许多紧急情况下工作。比如系统还设置了时间免检模式、车费免检模式等特殊情况下的系统运营模式。在遇到不可预见的情况时，比如列车故障等情况，乘客的乘车时间和乘车费用都可能受到影响，这时系统可以采用时间和车费免检模式，乘客可以正常出站，并可以在7日内持免检模式下的车票再次乘车一次。这种处理方法在出售纸票的时候是不可能做到的，AFC系统在这一点上做到了最大程度的保护乘客的利益。
(3)在系统巾可以设立不同的费率，也就是说在不同的情况下可以收取不同的车费。比。如在“十·一”黄金周、春节黄金周等节日可以改变车费，方便广大群众出行；还可以在不同时段设立不同的费率，在高峰期时改变车费，优化广大群众的出行条件。这在出售纸票的系统中是不能想象的事情。
(4)在系统中还可以识别老年储值票和学生储值票等特殊车票。老年储值票和学生储值票可以在乘客乘车时给以一定程度的优惠，这一点体现了地铁对相关人群的关心和照顾。而这一点在出售纸票的时候是没有的。
(5)系统可以定义黑名单，也就是说当某些有问题的车票在地铁中使用时，AFC系统：可以把这张问题车票记录下来，此后这张卡就不能在地铁系统中使用了。这样可以保证乘客丢失的储值票尽可能不被别人使用，最大程度地保护乘客的财产不受侵害。 二、AFC系统的安全性
AFC系统的设计以及数据传输的方式可以最大限度弥补人工管理的漏洞，更好地保证数据的准确性和完整性。 1．数据上传
中心计算机系统能够在线采集车站设备上传的数据。系统能够根据数据的类型及用途进行实时或批量地处理，在数据的传输过程中，系统能够对异常、遗漏、重复、延期、伪造的数据进行处理，以确保数据的完整和安全。 2．设备数据审核
每种车票的交易数据一方面通过设备寄存器进行数据累计，另一方面以交易数据的形式进行存在。两种数据均上传到巾心计算机系统，由中心计算机系统对两种数据进行交叉检验，并生成相应的统计报表。 3．用户权限管理
中心计算机系统提供了多级安全保护措施，阻止一定的人员使用系统设备。对应用系统及操作系统的操作员以及他们的使用权限由AFC票务中心统一管理。对于重要的系统密钥(码)，采用多人共同负责制度，密钥(码)设计时分成多段，由两个或两个以上的人共同合成。 4．用户登陆管理
所有车站设备的打开，除了票务钥匙以外，必须插入员工卡，输人用户名和登陆密码后方可操作。并且系统对于所有的设备访问具有审计跟踪功能，并产生相应的审计报表。 5．车票管理
中心计算机系统能够监控编码／分拣机对车票的初始化，并且在车票初始化时，给车票分配唯一的代码，同时生成相应的车票安全数据。车票的初始化、赋值、进站、出站等数据都将上传到中心计算机系统。 6．密钥管理
系统能提供完善的密钥系统用于网络安全、数据传输、设备验证。密钥管理系统包括系统主密钥和各级子密钥生成、分发、移植、修改、销毁等功能。密钥主要使用于通信安全(通信密钥)，保证通信数据完蛰陛及验证通讯双方设备合法性。交易验证，系统在读写操作卡片
前，首先把卡内部记录的全球唯一的卡序号，时间日期、金额等参数传送到验证设备的SAM卡中，由SAM卡依据收到数据判断卡片是否合法。 一、屏蔽门的组成 屏蔽门是由门体结构、门机结构、控制系统、电源组成的。 门体结构包括固定门、滑动门、应急门和端门。固定门设置在两扇双扇滑动门之间，结合规定条件进行设置。滑动门分为标准双扇滑动门和非标准双扇滑动门，非标准双扇滑动门一般设置在靠近列车驾驶室相应位置的屏蔽门。应急门不带动力，在紧急情况下由乘客在轨行区侧手动打开逃生。端门设置在站台两端，列车司机或站务员手动打开，紧急情况下可用作乘客疏散通道。 门机结构包括门控单元、传动装置、驱动装置、锁紧装置。门控单元是门机系统的核心，具有自诊断功能，并且对滑动门的整个运行过程进行制动和加速控制。传动装置是传动同步(齿形)带。驱动装置中的传动带驱动门挂板实现滑动门的开和关。锁紧装置的闸锁上装有4个开关，两个锁闭监控安全开关，两个应急安全开关。 控制系统包括屏蔽门主控制器、站台操作盘、监控器、控制同路。屏蔽门主控制器实现系统内部信息的收发、采集、汇总和分析，实现与系统内外信息的交换。站台操作盘用于实现站台级控制。监控器与主控制器连接，用于监视屏蔽门状态、诊断屏蔽门故障、运行记录下载、软件重载等。 电源包括驱动电源、控制电源、系统配电柜等。驱动电源为门机提供门头电源，当供电中断能为屏蔽门提供一定开关门次数的控制驱动能量，为车站工作人员提供应急处理时间。控制电源为系统控制线路提供电源，当供电中断，能够为屏蔽门控制回路提供不少于30min的电能。屏蔽门与轨地上下安装支架设有绝缘套，使屏蔽门金属构件(包括门槛、立柱、门机铝箱、盖板、门楣、滑轨、门扇框架等)与车站地绝缘。屏蔽门金属门体构件通过地线与轨道连接，使屏蔽门金属构件与列车车体等电位。沿屏蔽门在站台侧及屏蔽门端门轨侧设置一定宽度的绝缘地板。 二、屏蔽门系统的运行模式 屏蔽门系统的运行模式包括正常运行模式、非正常运行模式和紧急运行模式。 在正常运行模式下，列车停车，司机发出开门指令给信号系统，信号系统经过对比发出命令给屏蔽门的门控单元，进行解锁开门。当列车准备发车时，司机发出关门指令给信号系统，信号系统将命令传给屏蔽门主控机，通过门控单元进行关门锁闭操作，然后将信号返回给司机，司机可以发车。 非正常运营模式下，可以通过站台端头控制盒进行开关门操作。 紧急运营模式下，可由站台工作人员用钥匙打开滑动门，或由乘客使用手动解锁把手自行开启屏蔽门。 一、安全保障技术基础 城市轨道交通作为城市中旅客运输的主要载体，其安全一直是人们所关注的焦点，但安全事故仍时有发生，这里拟结合城市轨道交通的特点重点分析容易引发的几方面安全问题。 1.列车开行密度大，导致列车相撞等运行事故的发生机率增大 图3-1 美国芝加哥轻轨列车追尾事故示意图 2.车站及列车内旅客密度大，旅客流通量大容易引发旅客人身安全问题 ⑴列车内过度拥挤，导致旅客容易与列车车体等接触过多容易引发烫伤、触电等问题。 ⑵旅客人数过多导致上下车过程中非常拥挤，容易发生旅客被踩伤及挤伤的问题，如图3-2所示。 图3-2 广州地铁体育西站高峰客流（a）
图3-2 广州地铁体育西站高峰客流（b）
⑶容易引起呼吸系统生理功能较弱的旅客发生窒息等生理问题 ⑷旅客密度大直接导致治安问题的出现 ⑸大量的旅客容易成为恐怖份子袭击的目标
图3-3 韩国大邱地铁惨案
图3-4 东京地铁沙林毒气惨案
图3-5 莫斯科地铁爆炸后的场景
⑹自杀问题越来越严重影响城市轨道交通
3.由于城市轨道交通特别的地理位置及封闭性的特点容易产生以下几方面问题
地铁顶棚及轻轨高架桥容易受到天气状况的影响，恶劣天气对城市轨道交通影响较为严重。城市轨道交通封闭性的特点加上基础设施不够完善，将导致旅客一旦进入车站后无法大小便，以至于经常发生旅客跳下站台进入运行区间大小便的事件发生，严重影响城市轨道交通的安全。
4.轨道交通安全保障技术基础
提高城市轨道交通安全性应以安全事故为对象，从事故的防范、监控、处理三方面全面入手，充分采用GIS、状态获取、客流预测、列车绝对定位、仿真等技术建立起完善的城市轨道交通安全保障技术体系。 一、GIS的概念 1.GIS的产生与发展 15,000年前，在拉斯考克（Lascaux）附近的洞穴墙壁上，法国的Cro Magnon猎人画下了他们所捕猎动物的图案。与这些动物图画相关的是一些描述迁移路线和轨迹线条和符木。这些早期记录符合了现代地理资讯系统的二元素结构：一个图形文件对应一个属性数据库。 18世纪地形图绘制的现代勘测技术得以实现，同时还出现了专题绘图的早期版本，例如：科学方面或人口普查资料。 20世纪初期将图片分成层的“照片石印术”得以发展。直至60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图”的应用。 1967年世界第一个投入实际操作的GIS系统由联邦能量、矿产和资源部门在安大略省的渥太华开发出来。这个系统是由Roger Tomlinson开发的，被称为“Canadian GIS”（CGIS）。它被用来存储、分析以及处理所收集来的有关加拿大土地存货清单（CLI）数据。CLI通过在1:250000的比例尺下绘制关于土壤、农业、休闲、野生生物、水鸟、林业和土地利用等各种信息为加拿大农村测定土地能力，并增设了了等级分类因素来进行分析。 CGIS是世界的第一个“系统”，并且在“绘图”应用上进行了改进，它具有覆盖、测量、资料数字化/扫描的功能，支持一个跨越的国家坐标系统，将线编码为具有真实的嵌入拓扑结构的“弧”，并且将属性和位置的信息分别存储在单独的文件中。它的开发者，地理学家Roger Tomlinson，被称为“GIS之父”。 CGIS一直持续到20世纪70年代才完成，但耗时太长，因此在其发展初期，不能与如Intergraph这样的销售各种商业地图应用软件的供应商竞争。微型计算机硬件的发展使得象ESRI和CARIS那样的供应商成功地兼并了大多数的CGIS特征，并结合了对空间和属性信息的分离的第一种世代方法与对组织的属性数据的第二种世代方法入数据库结构。20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末，在各种系统中迅速增长使得其在相关的少量平台已经得到了巩固和规范，并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念，这要求数据的格式和传输标准化。 2.GIS的概念 地理信息系统（Geographic information system 简称GIS）是一门集计算机科学、地理学、环境科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科，有时也称为资源与环境信息系统，是在计算机硬件、软件系统的支持下以地理数据库为基础，采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据为地理研究和地理决策服务的空间信息系统。 3.GIS使用的技术
（1）从不同来源得到相关信息
如果能将你所在州的降雨和你所在县上空的照片联系起来，就可以判断出哪块湿地在一年的某些时候会干涸。一个GIS系统就能够进行这样的分析，它能够将不同来源的信息以不同的形式应用。 （2）资料展现
GIS数据以数字数据的形式表现了现实世界客观对象(公路、土地利用、海拔)。 现实世界客观对象可被划分为二个抽象概念: 离散对象(如房屋) 和连续的对象领域(如降雨量或海拔)。这二种抽象体在GIS系统中存储数据主要的二种方法为：栅格（网格）和矢量。 （3）资料采集
数据采集——向系统内输入数据——它占据了GIS从业者的大部分时间。有多种方法向GIS中输入数据，在其中它以数字格式存储。 （4）资料操作
GIS可以执行数据重构来把数据转换成不同的格式。例如，GIS可以通过在具有相同分类的所有单元周围生成线，同时决定单元的空间关系，如邻接和包含，来将卫星图像转换成向量结构。
（5）投影系统，坐标系统与转换
投影是制作地图的基础部分，它是从地球的一种模型中转换信息的数学方法，它将三维的弯曲表面转换成二维的媒介（比如纸或电脑屏幕）。不同类型的地图要采用不同的投影投影系统，因为每种投影系统有其自身的合适的用途。比如一种可以精确反映形状的投影会歪曲的相对尺寸（翻译的是英文的维基百科） （6）GIS空间分析
空间分析技术与许多学科有联系，地理学、经济学、区域科学、大气、 地球物理、水文等专门学科为其提供知识和机理。
除了GIS软件捆绑空间分析模块外，目前也有一些专用的空间分析软件，如GISLIB、SIM、PPA、Fragstats等。 ①数据建模
将湿地地图与在机场、电视台和学校等不同地方记录的降雨量关联起来是很困难的。然而，GIS能够描述 地表、地下和大气的二维三维特征。 ②拓扑建模
在过去的35年，在湿地边上有没有任何加油站或工厂经营过？有没有任何满足在2英里内
且高出湿地的条件的这类设施？GIS可以识别并分析这种在数字化空间数据中的这种空间关系。这些拓扑关系允许进行复杂的空间建模和分析。地理实体间的拓扑关系包括连接（什么和什么相连）、包含（什么在什么之中）、还有邻近（两者之间的远近）。 ③网络建模 如果所有在湿地附近的工厂同时向河中排放化学物质，那么排入湿地的污染物的数量要多久就能达到破坏环境的数量？GIS能模拟出污染物沿线性网络(河流)的扩散的路径。诸如坡度、速度限值、管道直径之类的数值可以纳入这个模型使得模拟得更精确。网络建模通常用于交通规划、水文建模和地下管网建模。 从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、方法和人员五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。 一、硬件 硬件主要包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入，显示和输出的外围设备等。 二、软件 软件主要包括以下几类：操作系统软件、数据库管理软件、系统开发软件、GIS软件等。GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。 三、数据 数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处理是GIS应用系统建设中的关键环节，涉及许多问题： (1)应该选择何种（或哪些）比例尺的数据。 (2)已有数据现势性如何。 (3)数据精度是否能满足要求。 (4)数据格式是否能被已有的GIS软件集成。 (6)应采用何种方法进行处理和集成。 (7)采用何种方法进行数据的更新和维护。 四、方法 方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标。方法的采用会直接影响系统性能，影响系统的可用性和可维护性。 五、人员 人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。各个部分齐心协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。 一个GIS软件系统应具备五项基本功能，即数据输入、数据编辑、数据存贮与管理、空间查询与空间分析、可视化表达与输出。 一、数据输入 数据输入是建立地理数据库必须的过程。数据输入功能指将地图数据、物化遥感数据、统计数据和文字报告等输入、转换成计算机可处理的数字形式的各种功能。对多种形式、多种来源的信息，可实现多种方式的数据输入，如图形数据输入、栅格数据输入、GPS测量数据输入、属性数据输入等。用于地理信息系统空间数据采集的主要技术有两类，即使用数字化仪的手扶跟踪数字化技术和使用扫描仪的扫描技术。 二、数据编辑与处理 数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成，图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饬、图幅拼接、图形变换、投影变换、误差校正等功能。 三、数据的存储与管理 数据的有效组织与管理，是GIS系统应用成功与否的关键。主要提供空间与非空间数据的存储、查询检索、修改和更新的能力。矢量数据结构、光栅数据结构、矢栅一体化数据结构是存储 GIS的主要数据结构。数据结构的选择在相当程度上决定了系统所能执行的功能。 四、空间查询与分析 空间查询与分析是GIS的核心，是GIS最重要的和最具有魅力的功能，也是GIS有别于其他信息系统的本质特征。地理信息系统的空间分析可分为三个层次的内容，分别是空间检索，空间拓扑叠加分析，空间模型分析。 五、可视化表达与输出 中间处理过程和最终结果的可视化表达是GIS的重要功能之一。通常以人机交互方式来选择显示的对象与形式，对于图形数据，根据要素的信息密集程度，可选择放大或缩小显示。GIS不仅可以输出全要素地图，也可以根据用户需要，分层输出各种专题图、各类统计图、图表及数据等。 除上述五大功能外，还有用户接口模块，用于接收用户的指令、程序或数据，是用户和系统交互的工具，主要包括用户界面、程序接口与数据接口。 一、智能视频监控技术的产生 进入21世纪以来，国际反恐斗争的形势日趋严峻，智能视频监控作为安防系统的重要组成部分，广泛应用于各种公共场所和大型活动之中。 传统的视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到了极大的提高，但是仍然受到了一些固有因素的，具体的制约因素如下： 1.人类自身的弱点
在很多情况下，人类并非是一个可以完全信赖的观察者，无论是观看实时的视频流还是观看录像回放，由于自身生理上的弱点，人类经常无法察觉安全威胁。 2.监控时间
除了一些规模较小的监控应用之外，很少有视频监控系统会按照1:1
的比例为监控摄像机配置监视器。这意味着对于那些机场、地铁等大型的视频监控系统来讲，各个监控点并非每时每刻都处于监控当中。 3.误报和漏报
误报(False Positives)和漏报(False Negatives)是目前视频监视系统中最常见的两大问题。
漏报是指在监控点发生了某种安全威胁，但该威胁并没有被监控系统或安全人员发现。 误报是指位于监控点的安全活动被误认为是安全威胁，从而产生错误的报警。 4.数据与分析困难
报警发生后对录像数据进行分析通常是安全人员必须要做的工作之一，而误报和漏报现象则进一步加重了进行数据分析的工作负担。
安全人员经常被要求找出与报警事件相关的录像资料，找到肇事者、确定事故责任或评估该事件的安全威胁程度。
由于传统视频监控系统缺乏智能因素，录像数据无法被有效的分类存储更不用说其他智能分析，最多只能打上时间标签，因此数据分析工作变得极其耗时，并且很难获得全部的相关信息。 5.响应时间长
由于安全威胁的响应速度关系到一个安全系统的整体性能。传统的视频监控系统通常都由安全工作人员对安全威胁做出响应和处理，这对于处理对实时响应要求较低的安全威胁来说可能足够。但是很多情况下，在威胁发生时，需要安全系统的多个功能部分，甚至多个安全相关的部门在最短的时间内协调配合，共同处理危机。这时候，监控系统的响应速度将直接关系到用户的人身或财产的损失情况。
为了解决上述导致视频监控效率低下的问题，人们尝试把计算机视觉中的相关技术引入到视频监控中，从而发展起来的新型视频监控技术——智能视频监控。 二、智能视频监控技术的概念
智能视频监控(Intelligent Video surveillance，IVS)技术是指利用计算机视觉的方法，
在不需要人为干预的情况下，通过对视频序列进行实时自动分析，实现对目标的定位、识别和跟踪，并在此基础上进行行为分析，以达到完成日常管理和对异常情况预警的目的。 三、智能视频监控技术的构成 智能视频监控技术的构成主要由视频数据采集系统、视频数据编码系统、视频数据传输系统、视频数据分析处理系统、异常行为报警系统等组成。 一、智能视频监控 智能视频监控，就是指采用智能视频分析算法，利用计算机视觉技术对视野范围内的目标进行行为的分析和内容提取，当发现符合某种规则的行为(如越界、游荡、滞留等)发生时，自动发出提示信号，采取特定对应措施(如声光报警、移动监测并记录)或通知监控人员进行人工干预等。 二、智能视频监控的构成 智能视频分析技术主要由动态视频目标检测定位、动态视频目标跟踪、动态视频目标分类识别、行为理解与描述、异常事件分析等部分构成。 动态视频目标检测技术是智能视频分析的基础，主要是指通过监控画面识别目标区域的图像变化，从监控场景中将目标提取出来。主要方法是背景减除法、时间差分法、光流法、特征检测法等。 动态视频目标跟踪是指结合物体的外表和运动特性，实现对不同形状、颜色、不同背景的目标进行识别的技术。常用的方法有基于运动估计的跟踪、基于特征的跟踪、基于主动轮廓的跟踪等。 动态视频目标分类识别包含目标的识别、目标行为模式的分析、目标的状态分析等。 行为理解与描述是最具挑战的研究方向，因为观察人的最终目标就是分析和理解人的个人行为、人与人之间及人与其它目标的交互行为等。主要方法是状态空间法和模板匹配方法。 异常事件分析报警则是智能视频监控的主要目的，是视频监控智能化的必然要求。 三、智能视频监控的优势 智能视频监控系统较于以往的视频监控系统有很大的优势，它在很大程度上弥补了普通智能视频监控系统的缺陷，变被动监控为主动识别。 智能视频监控系统的优势很明显，如全天候可靠的视频监控，减少了人为因素造成的误报、漏报，将监控人员从“目不转睛”和主观的分析判断模式中出来。通过智能视频分析模块对监控画面的自动分析，实现对异常事件的主动编码、报警和保存。提高报警精度和响应速度，前端设备集成强大的数字图像处理功能，并运行高级的智能视频分析算法，使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征，识别可疑活动，在安全威胁发生之前提示监控人员提前做好准备，并根据实际情况驱动预案生成和执行。 一、智能视频监控的应用 智能视频监控系统的应用主要分为两大类：安全相关类应用、非安全相关类应用。 伴随重大政治、经济、体育活动的增加，恐怖袭击的频繁发生，市场上对此类应用的需求不断增长。主要包括：高级视频移动侦测(Advanced VMD)、物体追踪(Motion Tracking)、人脸识别(Facial Detection)、车辆识别(Vehicle Identification)、非法滞留(Object Persistence)等。目前，智能视频监控系统已经在高端的安防市场有了多年应用，如在地铁、机场、监狱、军事基地和其他大型基础设施中。 除了安全相关类应用之外，智能视频监控系统还可以应用到非安全相关类应用当中。这些应用主要面向服务和零售行业，可以看作管理和服务的辅助工具，有效提高服务水平和营业额。这类应用主要有：人数统计(People Counting)、人群控制(Flow Control)、注意力控制(Attention Control)和交通流量控制(Traffic Flow)等。 在国外视频监控技术和产品广泛应用于：高速公路、地铁、城市道路、治安、银行、公共社区、海、空、港大型、公共建筑等；国内智能视频监控主要用于大城市交通管理和大型公共设施上、“电子眼”、路口车流量的监控、体育场馆人流量、地铁等。 二、智能视频监控的发展 1.系统结构优化与发展 视频监控系统由于线路较长造成监控系统建设较为分散，如何避免 “信息孤岛”，最大作用的发挥实时、可视化的监控优势，有效的通过数据网络，实现整个视频资源的共享，是今后建设中重点工作。 为此，根据交通行业业务管理和发展的需要，并按照视频系统建设技术规范要求，我国视频领域将建设一套基于广域网的三级架构的网络视频监控系统，实现视频系统的互联互通和视频资源共享。 随着全路视频网络的建立，视频系统互联和视频共享的业务不断扩展，视频网络的可用性、可靠性日益重要，视频系统间的保密和可控性也越来越受到重视，网络安全将逐步提上视频系统建设和发展的日程。 随着视频监控的高效性、对交通安全的重要的日益显现，视频监控业务需求不断扩展，使得视频部署的覆盖面将越来越广泛，视频采集设备的布设也将不断规范合理，视频采集的内容会越来越规范统一，适应交通行业业务规范化的运营和管理需求。 2.视频质量不断提升、功能日趋成熟 我国交通网覆盖率大，视频监控系统工作环境复杂，视频编解码技术多采用国外标准，研究复杂环境下摄像机成像技术、具有自主知识产权的视频编解码技术以及现有带宽和存储条件下采用更高图像分辨率已成了必然趋势。 智能视频分析功能在原有入侵检测、逆行检测、遗留物检测、人群异常行为检测和人群密度估计等应用的基础上，需要不断更新，降低误报率，提高精度。人流量统计、拥挤检测、人脸识别、行为跟踪等新技术将不断发展并应用在安防业务中。智能视频分析的未来随视频行业技术的更新，向着分布式、智能化、高精度、多样化的方向不断发展。 3.运营管理维护科学化发展 随着铁路视频监控系统运维工作信息化水平的不断提高，图像质量诊断评定系统正逐步向着以下方向发展： ① 便携化、智能化和多功能化； ② 兼容高清及AVS编码方式； ③ 支持更多接口，如以太网、AV输入等接口； ④ 更灵活的产品形态以及更低的成本； ⑤ 适应更为复杂和多变的场景。 4.视频监控标准体系进一步完善 交通行业也在制定关于视频监控的标准，但标准的制定工作相当艰难，很难短期内行成一个非常完整的技术标准，目前已完成制定的技术标准中部分增加标准还需要对其进行测试验证。同时因为技术不断发展和应用，使得标准也要跟随技术的发展“与时俱进”。 一、仿真技术 仿真技术概述 交通仿真是20世纪60年代以来,随着计算机技术的进步而发展起来的采用计算 交通仿真机数字模型来反映复杂道路交通现象的交通分析技术和方法。 交通仿真是研究复杂交通问题的重要工具，尤其是当一个系统过于复杂，无法用简单抽象的数学模型描述时，交通仿真的作用就更为突出。 仿真技术的概念 计算机仿真技术(Computer Simulation Technology)是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真的系统的模型，并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点，已成为分析、设计、运行、评价、培训系统（尤其是复杂系统）的重要工具。 仿真技术的特点 计算机仿真技术具有以下特点： 1.便于重复进行试验，便于控制参数，时间短，代价小； 2.可以在真实系统建立起来之前，预测其行为效果，从而可以从不同结构或不同参数的模型的结果比较之中，选择最佳模型；
3.对于缺少解析表示的系统，或虽有解析表示但无法精确求解的系统，可以通过仿真获得系统运行的数值结果；
4.对于随机性系统，可以通过大量的重复试验，获得其平均意义上的特性指标。 正是由于计算机仿真技术具备以上特点，计算机仿真技术被广泛的应用于城市轨道交通车务、机务、公务、电务等各个领域的研究。 5.经济性
有些数据无法通过调研和试验得到,或者这一过程花费的人力、物力过大，交通仿真这种情况下,这些数据可以通过交通仿真的方法得到。 6.安全性
利用计算机进行仿真试验,可以避免实地调研和试验(如交通调查)中可能出现的意外伤害。 7.可重复性
一旦建立了一个仿真模型,可以任意重复仿真过程。 8.易用性
仿真方法比以往的方法更容易应用,不需要太多的数学知识去建立一些解析模型。 9.可控制性
交通仿真是通过程序控制的,它很容易使某些参数的作用在一定范围或特定。 10.快速真实性
与实际交通调查相比,交通仿真可以快速获得结果,缩短了数据获取周期,还可以避免由于人为因素发生交通中断等干扰而造成的数据丢失或失真。 11.可拓展性
由于利用计算机模拟是对一种设想进行验证,它可以使某些参数(如车速、交通量等)超出实际调查所能得到的范围。利用交通仿真进行模拟预测还可以再现复杂交通环境条件下的车流运行特性,弥补观测数据的不足。 仿真软件简介 1.VISSIM
VISSIM是一个微观的，以车辆驾驶行为基础的交通仿真软件。交通工程的专家结合三维动画效果，为技术专家和决策者提供可信，直观的演示效果。当一个项目耗资巨大，这种演示更显重要。 2.TransModeler
TransModeler是一个综合宏观、中观和微观的多功能仿真软件，它以Caliper公司专门为
交通应用而开发的地理信息系统（GIS）为基础，采用最新的交通行为仿真模型，为技术交通仿真专家和决策者提供科学的仿真数据和形象的演示效果。 TransModeler 应用功能包括车辆出行状态仿真、出行需求模型分析、交通控制方案的仿真、交通管理设施的仿真、公交系统仿真、收费站仿真、事故和施工区仿真、行人仿真、车辆行驶路线的追踪、停车仿真、三维动态仿真功能等。 3. Paramics Paramics是一个完全集成化的软件，它集成了仿真、可视化、交互式路网绘制、自适应信号控制、在线仿真数据统计分析、跟驰、交通控制策略评价、交互式仿真参数调整等功能。能够从SATURN、NESA、CUBE(TRIPS)等相关交通软件读取有关节点和路段的信息。 一、计算机仿真的适用范围 计算机仿真技术适用于解决以下几类问题： 1.难以用数学公式表示的系统，或者没有建立和求解数学模型的有效方法； 2.虽然可以用解析的方法解决问题，但数学的分析与计算过于复杂，这时计算机仿真可能提供简单可行的求解方法； 3.希望能在较短的时间内观察到系统发展的全过程，以估计某些参数对系统行为的影响； 4.难以在实际环境中进行实验和观察时，计算机仿真是唯一可行的方法，例如地铁脱轨的研究； 5.需要对系统或过程进行长期运行比较，从大量方案中寻找最优方案。 二、交通仿真技术适用范围 交通仿真是智能交通运输系统的一个重要组成部分，是计算机技术在交通工程领域的一个重要应用，它可以动态地、逼真地仿真交通流和交通事故等各种交通现象，复现交通流的时空变化，深入地分析车辆、驾驶员和行人、道路以及交通的特征，有效地进行交通规划、交通组织与管理、交通能源节约与物资运输流量合理化等方面的研究。 交通仿真系统通过虚拟现实技术手段，能够非常直观地表现出路网上车辆的运行情况，对某个位置交通是否拥堵、道路是否畅通、有无出现交通事故、以及出现上述情况时采用什么样的解决方案来疏导交通等，在计算机上经济有效且没有风险的仿真出来。 交通仿真作为仿真科学在交通领域的应用分支,是随着系统仿真的发展而发展起来的,它以相似原理、信息技术、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础,以计算机为主要工具,利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态,采用数字方式或图形方式来描述动态交通系统,以便更好地把握和控制该系统的一门实用技术。 VISSIM典型的应用范围有对交叉口设计方案（环岛，有/无信号控制，跨线桥方式）进行比较、分析公交优先和轻轨加速方案、通行能力分析和公交优先方案测试、对于交通流控制，收费道路，路段控制系统，道路进口控制和特殊车道等交通管理系统进行分析、运用动态交通分配对大型道路网络进行可行性分析、完成高度专业的交通工程任务，例如铁路运行闭塞区段通行能力分析，交通仿真、收费广场或者边境控制管理、对交通平静区的交通仿真、公交集散地的客流仿真与可视化。建立具有三维效果的地下铁路车站和客流模型、利用EXCEL对不同参数对应的车辆延误进行比较。 一、计算机仿真技术的一般步骤 计算机仿真分析的一般过程如图3-1所示，一般可以概括为三个主要阶段：第一阶段是通过调查研究确定生产系统所要解决的主要问题，建立相应的概念模型，并对相关的系统运行规则、系统变量、系统元件关联关系等进行论证。第二阶段根据系统仿真所定义的问题收集与生产系统有关的数据(主要是指生产经营目标、工艺规划、设备数据等)，然后对仿真模型进行初始化，并把这些数据作为仿真系统的输入运行；然后收集输出的数据和报表。第三阶段主要是对仿真结果进行分析，为系统的设计和改善提供依据。 图3-1 计算机仿真技术的一般过程 明确仿真问题 1.确定问题 对研究的问题进行详细的了解和描述，明确研究目的，划定系统范围和边界，确定希望得到什么样的输出结果、什么样的输入对输出结果产生影响、是否存在重要的随机因素、是否涉及到排队、是否存在着相互影响的排队、交通条件是否随时间变化、车辆到达和离去是否服从经典的数学分布。 2.确定仿真方法的适用性 各种交通分析技术中，系统仿真是否是最适宜的方法？明确是否可以用其他方法解决该问题、仿真方法是否可以很好地解决该问题、是否有仿真研究所需要的时间和物质支持、是否真的可以解决？ 3.问题的系统化 构建仿真模型的第一级流程图，包括输入，处理和输出三个组成部分。 建立仿真模型 1.数据的收集和处理 根据输入、输出需求收集和处理所需数据；制定观测计划，确定满足需要的最小样本量，以便于模型进行标定和有效性检验；对数据进行处理。 2.建立数学模型 在第一级流程图的基础上，构建第二级流程图，确定构成处理过程的主要模块及其相互关系，每一模块的输入输出。然后建立第三级流程图，对每一个模块功能进行详细描述。 3.模型确认 模型标定，以现场数据作为输入，检验输出结果实际的观测结果相吻合，重点是输入变量。 有效性检验，其余未使用的现场数据输入仿真程序，将计算结果与相应的观测结果进行比较。 4.仿真设计 选择控制变量；确定每个控制变量的条件或边界条件；确定每个控制变量的步长；确定控制变量的层次结构；通过程序的循环语句自动改变初级控制变量的取值；通过搜索子程序自动确定最佳条件。 分析仿真结果 仿真运行、结果分析、形成文档。 列车运行控制系统概述 1.列车运行控制系统概念 列车运行控制系统是由列车自动防护系统（Automatic Train Protection-ATP），列车自动监控系统（Automatic Train Supervision-ATS）和列车自动运行系统（Automatic Train Operation-ATO）三个子系统组成的控制、监督、管理系统。 2. 列车运行控制系统优点
（1）使车站间之轨道电路区间长度易于决定。
（2）使得跳跃运转（skip stop operation）班距缩短。 （3）使得号志班距（signaling headway）缩短。
（4）使用单一之煞车曲线并于减速时提供更好之行车品质。 （5）可传送更多之资讯至列车上，使控制之弹性增加。
（6）因传送至列车之号志信号包含轨道电路资讯，使资料可靠度增加。
（7）系统以车上软件导向，如未来有不同性能及特性之新列车，只需修改车上软件，就能保持系统之性能。提高系统之可变性。
（8）于驾驶室显示列车前方轨道之状况以提供司机员。 一、列车自动防护系统的作用
列车自动防护系统亦称列车超速防护系统，其功能为列车超过规定速度时即自动制动，当车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制 列车车制动系统制动，防护等功能。 二、列车自动防护系统的工作原理
1、车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制列车制动系统制动。
2、以达到列车在停车点前停车或在限速点前实际速度小于限速值的目的。
3、列车自动保护系统是列车自动保护装置，是防止列车相撞的重要装置，一般情况下前车若因故停车，后车的ATP系统就会接收到减速甚至在安全区间内停车的信号；所有的动车组都装有这套ATP系统。 三、列车自动防护系统的功能 ATP系统具有以下功能：
1.自动连续地对列车位置进行检测，并向列车发送必要的速度、距离、线路条件等信息，以确定列车运行的最大安全速度。提供列车速度保护，在列车超速时提供常用制动或紧急制动，保证前行与后续列车之间的安全间隔，满足正向行车时的设计行车间隔和折返间隔。对反向运行列车能进行ATP防护。
2.确保列车进路正确及列车的运行安全。确保同一路径上的不同列车之间具有足够的安全距离，以及等防止列车侧面冲撞。
3.防止列车超速运行，保证列车速度不超过线路、道岔、车辆等规定的允许速度。 4.为列车车门的开启提供安全、可靠的信息。 5.根据联锁设备提供的进路上轨道区间运行方向，确定相应轨道电路发码方向。 6.任何车—地通信中断以及列车的非预期移动(含退行)、任何列车完整性电路的中断、列车超速(含临时限速)、车载设备故障等均将产生安全性制动。 7.实现与ATS的接口和有关的交换信息。 8.系统的自诊断、故障报警、记录。 9.列车的实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和显示。具有人工或自动轮径磨耗补偿功能。 一、列车自动运行系统概述 列车自动运行系统主要实现“地对车的控制”，即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制。 由于使用ATO，列车可以经常处于最佳运行状态，避免了不必要的过于剧烈的加速和减速，因此可以显著的提高旅客的舒适度，提高列车的准点率及减少轮轨磨损。 通过与列车自动再生制动配合，还可以节约列车能耗。此外，ATO还可以缩短列车间隔，提高线路的利用率和行车安全可靠性。 二列车自动运行系统功能 ATO系统主要具备以下功能： (1)自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，以较高的速度进行追踪运行和折返作业，确保达到设计间隔及旅行速度。 (2)在ATS监控范围的入口及各站停车区域（含折返线、停车线）进行车—地通信，将列车有关信息传送至ATS系统，以便于ATS系统对在线列车进行监控。 (3)控制列车按照运行图进行运行，达到节能及自动调整列车运行的目的。 (4)ATO自动驾驶时实现车站站台定点停车控制、舒适度控制及节省能源控制。 (5)能根据停车站台的位置及停车精度，自动地对车门进行控制。 (6)与ATS和ATP结合，实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。 一、列车自动监控系统概述 列车自动监控系统主要是实现对列车运行的监督，辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理。 它可以显示全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，为行车调度人员的调度指挥和运行调整提供依据，如列车偏离运行图时及时做出反应等。 通过ATO接口，ATS还可以向旅客提供运行信息通报，包括列车到达、出发时间，列车运行方向，中途停靠点信息等。 二、列车自动监控系统功能 ATS系统能够实现以下基本功能： (1)通过ATS车站设备，能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。 (2)根据联锁表、计划运行图及列车位置，自动生成输出进路控制命令，传送至车站联锁设备，设置列车进路、控制列车停站时分。 (3)列车识别跟踪、传递和显示功能。系统能自动完成正线区段内列车识别号（服务号、目的地号、车体号）跟踪，列车识别号可由ATS自动生成或调度员人工设定、修改，也可由列车经车—地通信向ATS发送识别号等信息。 (4)列车计划与实际运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列车运行实际的偏离情况，自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列车停站时分，控制发车时间。 (5)ATS故障情况下的降级处理，由调度员人工介入设置进路，对列车运行进行调整，由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制，由车站人工进行进路控制。 (6)在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理，并具有较强的人工介入能力。通过设在车辆段的终端，向车辆段管理及行车人员提供必要的信息，以便编制车辆运用计划和行车计划。 (7)列车运行显示屏及调度台显示器，能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视，能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。 (8)能在专用设备上提供模拟和演示功能，用于培训及参观。能自动进行运行报表统计，并根据要求进行显示打印。 (9)能在车站控制模式下与计算机联锁设备结合，将部分或所有信号机置于自动模式状态。 (10)向无线通信、广播、旅客向导系统提供必要的信息。 一、ATC系统的分类 ATC系统按闭塞布点方式：可分为固定式和移动式。固定闭塞方式中按控制方式，又可分为速度码模式(台阶式)和目标距离码模式(曲线式)。 二、固定闭塞ATC系统 固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。 1、速度码模式（台阶式） 固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，从控制方式可分成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。 2、目标距离码模式（曲线式） 目标距离码模式一般采用音频数字轨道电路或音频轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器，具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。 不仅增强了列车运行的舒适度，而且列车追踪运行的最小安全间隔缩短为安全保护距离，有利于提高线路的通过能力。 三、移动闭塞ATC系统 移动闭塞方式的ATC系统通常采用无线通信、地面交叉感应环线、波导等媒体，向列控车载设备传递信息。列车安全间隔距离是根据最大允许车速、当前停车点位置、线路等信息计算得出，信息被循环更新，以保证列车不间断收到即时信息。 移动闭塞ATC系统是利用列车和地面间的双向数据通信设备，使地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息，并距此计算出每一列车的运行权限，动态更新发送给列车，列车根据接收到的运行权限和自身的运行状态，计算出列车运行的速度曲线，实现精确的定点停车，实现完全防护的列车双向运行模式，更有利于线路通过能力的充分发挥。 环境与设备监控系统概念 BAS是对地铁建筑物内的环境与空气条件、通风、给排水、照明、乘客导向、自动扶梯及电梯、屏蔽门、防淹门等建筑设备和系统进行集中监视、控制和管理的系统。 一、BAS系统功能概述 1、控制范围 BAS的控制范围包括车站空调通风及防排烟系统，区间隧道通风及防排烟系统等环控系统以及地铁建筑附属机电设备等。 2、BAS构成 一般来说，地铁BAS由两级(级和车站级)管理体系组成，实现三级(控制中心、车站控制室和就地控制面板)控制功能。 3、总体功能 监控、管理车站和区间隧道的机电设备，按设置功能、系统运行工况、地铁环境标准等要求进行自动化管理，实现程序自动、实时、定时控制开启和关停，监视设备运行状态。 采集和处理有关信息，进行运营历史资料管理，检测环境参数和调节环境的舒适度，为地铁乘客创造舒适和安全的乘车环境。
正常情况下实现被控对象的节能优化运行，在列车阻塞和火灾等灾害情况下，接受并优先执行防灾报警系统指令，调度相关设备按预定模式运行，创造人员安全撤离必要的环境条件。 二、控制中心BAS功能 控制中心BAS的主要功能有：
(1)监视全线各车站各个设备的运行状态并可以控制设备的运行； (2)与ATC、GPS等系统进行通信； (3)存储并处理历史信息。 三、车站BAS主要功能 车站BAS主要功能有： (1)监视功能：
监视和记录车站、区间各系统受控设备的运行状态及参数。
监视和记录车站典型区域测试点的温度、湿度和室外温度、湿度等环境参数。
对风机设备、水垒设备、供水设备、空调设备、PLC设备、给排水设备、扶梯设备、照明设备、导向设备，进行实时的状态显示，包括设备良好运行情况、流向、走向、名称、布局信息。
(2)控制与调节功能
车站控制系统具有PID调节控制、逻辑控制和模式控制功能。 对车站及所辖区间隧道内的所有被控设备进行有效控制。
对所有被控设备实现单独控制、程序控制和各种模式手动/自动控制。
控制器根据环境参数对空调系统设备进行运行工况的转换，并进行最优化的控制，达到节能运行的目的。 (3)报警处理功能
将车站被控设备运行状态、报警信号及测试点数据及时送至控制中心，并接受级的各种监控指令和运行模式。
接受车站级FAS的指令，控制车站通风空调及相关设备转入灾害模式下运行，并向FAS反馈执行信息。
当监控站出现故障时，可以通过IBP控制通风排烟设备按灾害模式运行。 车站BAS监控工作站具有声光报警、报警画面自动弹出、报警确认和处理等功能。
(4)统计分析功能 BAS系统可以对车站的每个设备的信号趋势做一个统计分析，以点线图的形式表示，例如对温度、湿度、回水压力等进行统计分析。 四、就地级设备主要功能 就地级控制器通过车站控制网与车站控制机通信，接收控制指令并对现场设备进行就地控制，满足设备的现场调试要求，同时将设备运行状态和参数传送到车站控制机。 就地级控制器(模块箱、远程I/O箱) 与被控设备、传感器和执行器连接，实现状态信息的采集、监视和控制信号的传输。 一、BAS的监控管理模式 一般来说地铁BAS由设置在控制中心的级监控系统、设置在车站控制室的车站级监控系统以及就地级监控设备形成的三级监控管理模式组成。 二、BAS的网络结构 系统的网络结构分为车站监控系统局域网，地铁主干通信网和控制中心局域网。车站局域网与控制中心局域网均采用冗余的高速以太网，局域网之间通过主干网进行数据和命令的传输。 三、车站BAS系统构成 车站监控系统由车站控制室BAS监控设备、监控局域网、分布于现场的模块箱、I/O箱组成车站级的分散控制结构构成。 为适应车站环境，车站监控系统亦采用两级网络： (1) 利用通信交换机设备，形成的以太双环网，将车站监控工作站、分散安装于车站两端环控电控室、照明配电室的控制站连接起来，作为车站级的监控主干网。 (2) 利用现场控制网，将环控电控室、照明配电室的控制站与通风机房、区间及出入口的I/O站连接起来，形成现场级的控制网络。 (3) 由于多数现场站均设置CPU处理器，因此可以真正形成一个集散型控制系统(DCS )，分解控制任务，降低控制风险，可以有效地将故障隔离在小范围内。 城市轨道交通电力监控系统主要是对城市轨道交通全线各类变配电所、接触网等电力设备运行情况进行分层分布远程实时监视和控制，处理供变配电系统的各种异常事故及报警事件，保障系统的正常运行，同时提升供变配电系统调度、管理及维修的自动化程度，提高供电质量，保证系统安全、可靠地运行。 一、系统构成概述 城市轨道交通电力监控系统经过多年的实践，单条线路基本上按照两级管理、三级控制方式进行使用和管理，与之相适应的监控系统架构考虑城市轨道交通的地域分布特点，监控系统采用分层分布的结构体系。
分层分布系统架构在监控系统中属于大型复杂系统的系统结构，适用于跨地域、多层次、分级别的大型自动化系统，这种结构既满足目前城市轨道交通的电力应用需求，也满足今后城市轨道交通横向规模综合和纵向应用综合的两度应用发展对支持系统的基础架构要求。 二、系统构成
两级管理分别是级和车站级，三级控制分别是级、车站级和现场级。它们之间既相互联系又相对，分层分布原则确保了层次间的相对性，有效分解了系统的复杂度，提升了系统的可实施性；冗余和动态分布原则极大提升了系统的并行度，结合多种软硬件隔离和抗干扰措施，软件支持1+N冗余调度，实现系统高可用性的终极目标。 1.主站
主站一般设置在城市轨道交通控制中心大楼内。主站系统采用计算机网络技术，客户机服务器模式，主从网络节点方式。
系统采用开放式局域网结构，网络系统符合国际网络互联网标准，软硬件采用国际流行、标准化、通用性强的产品。因此，这不仅有利于网络的发展，而且支持网际互连，为将来与各种网络系统及其他所需系统联网，提供了方便。 2.被控站
被控站设在主变电所，牵引降压混合所，降压变电所。变电所采用分层分布式变电所综合自动化系统，主要有站级管理层设备，所内现场通信网络、间隔设备层单元组成，完成对变电所机器范围内供电设备的保护、控制、信号、测量和自动装置、远程通信的功能。 3.数据传输通信通道
系统采用通信专用配置的专用数据传输通道，通道结构一般采用点对点式结构。 4.监控对象
监控对象分为遥控对象、遥信对象和遥测对象。 (1)遥控对象
1)主变电所、牵引变电所、降压变电所内10kV及以上电压等级的断路器、负荷开关及电动隔离开关。
2)牵引变电所的直流快速断路器、直流电源总隔离开关；降压变电所的低压进线断路器、低压母联断路器、三级负荷低压总开关。 3)接触网电源隔离开关。 4)有载调压变电器的调压开关。
(2)遥信对象 1)遥控对象的信号位置。 2)高中压断路器、直流快速断路器的各种故障跳闸信息。 3)变压器、整流器的故障信号。 4)交直流电源系统的故障信号。 5)降压变电所低压进线断路器、低压母联断路器的故障信号。 6)钢轨电位装置的动作信号。 7)预告信号。 8)断路器手车位置信号。 9)无人值班变电所的大门开启信号。 10)控制方式。 (3)遥测对象 1)主变电所进线电压、电流、功率、电能。 2)变电所中压母线电压、电流、功率、电能。 3)牵引变电所直流母线电压。 4)牵引整流机组电流、电能、牵引馈线电流、负极柜回流电流。 5)变电所交直流操作电源的母线电压。 一、 系统总体功能 城市轨道监控应用中心系统通常采用主备冗余系统，它对全线重要监控对象的状态、性能数据进行实时收集和处理，通过各种调度员工作站以图形、图像、表格和文本的形式显示出来，供调度人员控制和监视。 系统根据一定的逻辑关系自动向分布在各站点的被监控对象或系统发送模式、程控、点控等控制命令，由调度员人工发布控制命令，从而完成对全线供电设备集中监控和调度管理，确保轨道交通的供电质量和供电安全。 二、车站电力监控系统功能 车站级电力监控系统对本站供电设备监控对象的状态、性能数据进行实时收集和处理，当中心系统或通信网络发生故障时，该系统可对车站范围内的供电设备进行控制，形成多级冗余。 三、 现场电力监察设备功能 现场级测控设备与监控系统的中心和车站级均有通信接口。它们位于各监控对象附近，起接口转换、信息采集、传送、汇聚、命令接收、执行和反馈作用。通常采用工业控制网络或现场总线，分散控制结构，自律式控制器保证系统的安全可靠。现场级测控设备通常设置当地/远方功能，为系统的现场维护调试和特殊情况提供现场操作选择。 一、系统硬件结构 一般来说，轨道交通供电监控系统分为三大块：设在控制中心的电力调度系统、各变电所内的变电所综合自动化系统以及通讯通道三大部分。 系统由前置网、后台实时网组成。前置机和现场RTU(Remote Terminal Unit，远程终端服务器)都连接在实时数据网上。历史服务器、WEB服务器、操作员站、工程师站共用一个后台高速以太网(Ethemet)。 系统由前置网、后台实时网组成。前置机和现场RTU(Remote Terminal Unit，远程终端服务器)都连接在实时数据网上。历史服务器、WEB服务器、操作员站、工程师站共用一个后台高速以太网(Ethemet)。 早期采用国外进口的SIEMENS公司的系统，也采用了类似的架构，只是在服务器功能分配上，和国内公司的SCADA产品有所不同。它考虑到成本问题，而采用了相对简化的系统架构，但本质上没有什么不同。 二、软件结构 两台互为热备用的前置机挂在前置网上，构成前置数据采集系统，负责与远方RTU通信，进行规约转换，并直接挂接在实时网上，与后台系统进行通信。随着TCP/IP技术和通讯技术的发展，现在大多采用具有网络接口的RTU设备直接挂接在前置网上。 实时网组成后台系统，负责与前置数据采集系统通信，完成SCADA的后台应用。根据职责和功能的不同，实时网上可以配置系统维护工作站、调度工作站等，各类工作站的数目可依据实际需要进行配置。另外在实时网上配置了一个WEB服务器，用户通过它可以实现对实时网上数据和画面的浏览。 商用关系数据库系统(Oracle或Sybase)安装在后台服务器上，采用多客户/(主、备)服务器模式，数据库服务器节点由一主一备构成，以提高系统数据的安全性和可靠性。当一台出现故障时，另一台数据库马上接管全部服务。很多情况下，可以采用第三方的cluster集群软件，保证两台服务器的无缝切换，无信息的丢失。SCADA的历史数据库和系统参数数据库使用商用数据库。 为满足实时性的要求，在前置机上安装实时数据库。利用实时库的快速反应性能，对实时数据进行处理。实时数据库、商用数据库之间相互，通过软件数据总线实现数据联结，使系统满足调度自动化实时性的要求，同时也充分利用了商用数据库的数据管理能力；两个数据库之间的数据冗余，提高了数据处理的可靠性。数据库访问语言采用满足ANSI标准的SQL查询语言和C/C++语言函数API接口。 概述 1.概念 火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成的，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。 2.组成 地铁火灾报警系统主要由设置在沿线各车站、区间隧道、控制中心大楼、停车场、主变电站等与地铁运营有关建筑与设施的火灾报警系统设备以及相关的网络设备和通信接口组成。 3.控制方式 一般由级和车站级二级系统组成，采用控制中心的中控级和车站级二级监控管理方式。 一、地铁全线FAS系统构成 地铁FAS系统按两级(、车站)管理三级(、车站、就地)控制设置全线系统。 FAS系统作为二级管理系统，由设置在OCC的环调工作站、车辆段的维修工作站和设置在各车站车控室、车辆段和主变电所等地的消防控制室的火灾自动报警系统及联系两系统的通信网络构成。 车站级火灾自动报警系统采用专用火灾报警控制盘。FAS系统作为三级控制系统，第一级为级，是整个FAS集中监控中心，设置于全线控制中心大楼内；第二级为车站级，是FAS系统基本结构单元，设置于各车站的综控室以及车辆段等的消防值班室，第三级为现场就地控制级。 二、级系统构成 级作为OCC管理全线火灾报警系统网络控制工作站，是整个系统的设备、管理和控制中心。 通过级工作站实现直接屏蔽、复位设备点、读取智能探测器工作参数、启动/停止联动控制设备等功能。 在中心调度大厅内设置一套火灾自动报警控制器(网络型)、一套互为备用的图形工作站。 在控制中心大楼机房内设置主备服务器(视不同品牌的设备而定)、交换机等设备；火灾自动报警控制器(网络型)通过网络接口与全线火灾自动报警网络相连，作为网络的一个节点与各车站级火灾报警控制器(联动型)保持通信。工作站采用主、备机同时在线工作，并互为监视形式。 级设有联动控制台、防灾广播与电视监视切换装置以及防灾调度电话总机、与市消防、防汛、地震预报中心联系的外部电话等，并设置打印机、与相关系统接口等设备。 在车辆段设FAS维修检测工作站，除具有维修功能外，还具有与系统管理工作站相同的功能。 三、车站级系统构成
车站火灾报警控制器、图形显示终端、和本管辖区域内的各种探测器、手动报警按钮、电话插孔、消防专用电话、控制联动设备、信号输入和信号输出模块等现场设备构成车站控制级火灾自动报警系统。
车站级(含控制中心大楼)在各车站、控制中心大楼等消防设备室设火灾报警控制器，能对其所辖范围执行消防监控管理；其管辖范围除车站外，还包括车站相邻的区间隧道和隧道中间风井。
区间隧道和隧道中间风井的火灾报警以区间中心里程为分界点分别纳入紧邻的车站火灾自动报警系统。中间风井并接入相邻车站回路，由车站火灾报警控制器实施报警和联动控制。 车辆段和停车场信号楼控制室设置火灾自动报警器，作为车站级的火灾自动报警系统控制器，并与全线火灾自动报警系统直接联网。视车辆对区域的规模，在车辆段综合楼、运行库的消防控制室或值班室再设置区域火灾报警控制器。
换乘车站的火灾自动报警系统，根据车站的共享功能，一般按照一个完整车站，由先行建设的线路，按照整体的环控工艺和火灾联动工况，进行一次系统设计，分阶段实施。 本阶段的火灾自动报警控制器应预留与其他线路和车站系统的通信接口，以实现信息交换。
四、现场级设备构成
各站级火灾报警控制器的下级布设了覆盖范围广、数量庞大的就地级设备，用以及时探测火灾灾情，及时联动相应设备运行到火灾模式。 现场级FAS系统主要包括以下设备： (1) 各类火灾探测器：
智能化光电感烟探测器、红外光束感烟探测器、感温探测器、红外火焰探测器、可燃气体探测器和线性感温电缆等，用来实现现场火灾的报警，及时发现火情。 (2) 监测及控制模块：
用于对各设备运行状态的检测、报警检测及对各消防设备的控制。 (3) 手动火灾报警按钮、消防电话分机及电话插孔： 用于现场人员的人工报警及消防通信。 (4) 警铃及声光报警器： 火灾时发出火灾报警。
(5) 消防广播： 发布火灾信息，组织现场救灾工作及疏散人群。 一、级FAS系统功能 FAS级系统负责对地铁全线各车站、主变电所、车辆段、停车场、控制中心大楼的灾情监视、防灾设备的管理和灾害时的组织指挥工作，侧重于上层的救灾指挥和协调功能。具体功能如下。 (1)监视全线火灾自动报警系统设备的运行状态、接收全线各车站、主变电所、车辆段、停车场、控制中心大楼的火灾报警信息。当发生火灾报警信号时，以地图式画面在综合显示频上显示报警点、打印报警时间、地点并启动火灾报警的声光报警信号。 (2)记录显示全线所有消防设备的运行状态；当被控设备故障或状态变化时，应发出声音提示并打印、记录所发生的时间、地点。 (3)可对系统、设备、网络进行自检记录，包括设备的离线自动报警、网络的故障报警、存储操作人员的各项操作记录。 (4)存储、打印实时故障等其他各项记录。 (5)可以将历史记录等报告内容进行整理归纳并存储到磁盘，也可随机形成报表打印。 (6)具有可操作权限时，应对各站的控制器进行在线编辑和程序下载功能，修改现场的参数。 (7)火灾自动报警系统可通过相关接口，将火灾信息发送到信号系统。 (8)控制中心级可通过操作电视监控系统(CCTV)的键盘和显示终端确认或在现场的情况。根据火灾的实际情况，向有关区域发出消防救灾指令和安全疏散指令，并通过通讯工具来组织指挥救灾工作的开展。火灾工况具有优先权。 (9)控制中心火灾自动报警系统能就收有通信系统提供的主时钟信息，使火灾自动报警系统与主时钟同步。 二、车站级FAS系统功能 (1)监视车站及所辖区间的消防设备的运行状态；接收车站及所辖区间火灾报警及重要系统的报警，并显示报警部位。 (2)接收车站火灾报警信号，显示报警部位，优先接收控制中心发出的消防救灾指令和安全疏散指令； (3)通过车站的火灾报警控制盘内RS485数据接口向机电设备监控系统发出模式指令，由机电设备监控系统启动消防联动设备。FAS系统发出救灾命令到机电设备监控系统的时间不大于1 s； (4)设在车站控制室的火灾报警控制盘内设消防电话，可与车站的消防电话通讯； (5)火灾报警控制盘接收气体灭火系统的5个反馈信号，火灾预报警信号、火灾确认信号、系统故障信号、气体释放信号、手动/自动状态信号； (6)监视车站防火阀的动作，并将信息上传至控制中心； (7)控制防火卷帘下降，接收其反馈信号，并将信息上传至控制中心； (8)接收消火栓泵运行信号及故障信号，并按编制的程序控制消火栓泵的启停。 一、FAS系统的划分方式 根据火灾自动报警系统基本的结构要求和设计形式，火灾自动报警系统按照所采用的火灾探测器、各种功能模块和手报等与火灾控制器的连接方式，可分为多线制和总线制两种应用形式。 根据火灾报警控制器进行火灾检测数据的处理和实现火灾模式识别方式的不同，分为集中智能型和分布智能型两种系统应用形式。 按各个生产厂的系统实际产品形式，分为中控机、主子机和网络通信系统应用形式。 二、FAS系统的网络结构 地铁FAS系统采用的多为总线制分布智能型的网络通信系统，站级FAS系统是整个地铁FAS系统的最基本组成单元，负责本站范围内的火灾探测及消防联动等功能，它是全线FAS网络的一个节点单元，通过车站综合控制室火灾报警控制主机(FACP盘)纳入到全线网络，由控制中心统一管理。 系统的运作模式包括监视模式与报警模式。 一、监视模式 在正常状况下，火灾报警控制器及车站现场设备处于监视状态，车站图形显示终端显示车站各防火分区，防烟分区的平面布置图和车站现场设备状态。 二、报警模式 报警模式包括自动确认模式、人工确认模式及消防联动模式。 (1)自动确认模式 任何一个报警区域，如有一个智能火灾探测器报警，同时有一个手动报警按钮报警，或者两个或两个以上的智能火灾探测器报警，则火灾自动报警系统自动确认报警。火灾确认后，火灾自动报警控制器发出指令、控制相关消防设备并发送指令至设备监控系统，设备监控系统接收并执行指令，按照预先设置的程序使相应的设备投入火灾工况模式运行，指令执行完成之后给火灾自动报警系统一个反馈信号，并传送至控制中心。 (2)人工确认模式 如果报警区域为电视监控系统可以监控的区域，可由车站控制室的值班人员将电视监控系统切换到报警区域并确认，如果监视系统监视不到报警区域，则值班人员通过通信工具通知现场值班人员到现场进行确认。经人工确认火灾后，人工启动火灾报警系统进行消防联动，并发送指令至设备监控系统，设备监控系统接收并执行指令，按照预先设置的程序使相应的设备投入火灾工况模式运行，指令执行完成之后给火灾自动报警系统一个反馈信号，并传送至控制中心。 (3)消防联动模式 消防联动模式是火灾自动报警系统自动实现火灾探测，火灾报警功能，控制和监视火灾时的排烟、排烟防火阀的动作状态，控制相关消防设施的联动，接受其状态反馈信号，并将信息上报至控制中心。火灾时，火灾自动报警控制器发出指令至设备监控系统，设备监控系统接收并执行指令，按照预先设置的程序使相应的设备投入火灾工况模式运行，火灾自动报警系统指令具有最高的优先级。 一、综合监控系统分级 城市轨道交通综合监控系统建设的目的是将SCADA、BAS、FAS及ATS等 系统的功能集于一体。 综合监控系统作为各个系统的信息枢纽，在构建时必须依据现场分级控制的实际情况。为了充分发挥系统的功能和便于系统的管理、维护，将综合监控系统分为级与车站级两级管理模式。 1.级综合监控系统 级综合监控系统位于综合监控中心，直接与各个业务子系统监控中心及车站级综合监控系统相联系，所涉及的交通信息资源来自各个子系统的监控中 心和车站级综合监控系统。 2.车站级综合监控系统 车站级综合监控系统直接集成车站级各监控系统的信息，使全站的各个系统成为有机整体，并为新建系统提供开放的接口。与级综合监控系统互通信息， 把收集到的车站中的实时信息传送到级综合监控系统，从级综合监控平 台的集成数据库中读取本系统所需 的其他系统数据， 并接收级综合监控系统的指令和请求 。
图4-2 综合监控系统方案示意图
两级综合监控系统虽然涉及到的信息内容和系统功能有所不同，但它们的结构是大体相同的。其中车站级综合监控系统是整个综合监控系统的基础。 二、综合监控系统结构
城轨综合监控系统包括数据层、系统层、应用层和表示层 4个层次的主要内容。 1.数据层
数据层是综合监控系统最基础的一层。包括与原有监控子系统之间的信息接口及一个对数据进行初步存储的数据库服务器。 2.系统层
系统层是城轨交通综合监控系统系统级的支撑环境，位于数据层之上 ， 是应用需求中逻辑部分的详细表达，它提供数据仓库支撑环境和界面整合工具等 ，是应用和数据共享的中间环节。 3.应用层
应用服务层是综合监控平台的核心部分。一方面，它要将从各个监控子系统中提取的信息进行二次处理，为应用服务做好准备；另一方面，它要对各级用 户主体的服务需求做出响应
4.表示层 表示层面向综合监控系统的用户，包括公司领导、综合监控中心、各监控子系统操作人员及专业人员等，他们的服务需求将定义综合监控系统的服务内容和核心过程 。 整个系统是一个功能完善的分散、分层、分布式系统。 调度端、工作站、服务器等间隔终端之间只有通信信息交换，不存在电气之间的直接联系，各个系统具有高度的自治性。 可以根据系统的实际需要增加新系统，而不影响整个系统的正常运行，在改扩建系统时可以减少工程投资 。 一、基础数据管理功能 监控平台需要集成现有SCADA系统、BAS系统、FAS系统、CCTV监控系统、ATS系统等。 在该平台上可查看城市轨道交通各业务子系统所产生的信息、查看交通控制类业务子系统中的设备及其管理状态。 可以对这些设备进行控制、 查看远程数据采集系统的设备状态及所采集数据的统计信息。 可以向交通信息发布类业务子系统提供需要发布的信息。 二、可视化监控调度的功能 平台负责在日常工作和管理过程中出现异常事件时，实现对相关监控资源的调配和指挥。根据整体系统集成化要求，具体提供如下功能： 实时对所辖各个设备和系统状态进行监控和分析 迅速、准确、可靠地下达监控子系统具有的各种控制命令 在紧急状态(阻塞或故障状态)发生时启动相应的预案，提高指挥的效率。 三、查询、统计和分析及必要的决策支持的功能 综合监控平台集中全部监控数据，在实时监控功能中，需要参照设备运行状态、 事件发生情况、客流状态预测和相应的决策支持等相关信息。具体决策支持功能包括 ： (1)基于对各个监控系统运行状况的分析，迅速对系统运行态势进行准确判断； (2)基于相关子系统当前和历史数据，运用OLAP、DM和AI等技术对整个系统将来的运行进行科学预测； (3)根据事故的响应和处理情况，制定切实可行的紧急事件处理预案，以备在事件发生时选择并采用优化方案付诸实施； (4)提供支持决策分析能力帮助车站工作人员在各种工作环境下，实现对各种系统运行特殊情况的处理和分析，从而实现对车站所辖各种设备和车辆运行状况 的有效控制和管理 。 一、乘客资讯系统的结构 乘客资讯系统(Passenger Information System，PIS)利用在地铁列车内的液晶显示屏和沿线地铁站台的大型等离子显示屏发布各种信息，准确预报运营车辆到站时间、沿线车站、人文景观等资讯，为乘客提 正常情况下，提供乘车须知、服务时间、列车到发时间、列车时刻表、公告、赛事直播、广告等实时动态的多媒体信息；在火灾、阻塞及恐怖袭击等非正常情况下，提供动态紧急疏散提示。供人性化的乘车服务。 1、按照空间环境划分 按照乘客资讯系统提供的空间环境不同，可以分为站外乘客资讯系统、站内乘客资讯系统和车载乘客资讯系统。 （1）站外乘客资讯系统 站外乘客资讯包括路线、运营计划、票价等信息，这些信息可支持乘客做出初步的出行计划。 （2）站内乘客资讯系统 站内乘客资讯系统为乘客提供实时的交通信息，包括列车的到达时间、列车的离开时间、列车车次信息等。 （3）车载乘客资讯系统 车载乘客资讯系统为列车上的乘客提供信息服务，乘客可以通过列车内的显示和通信设备获得线路换乘、进站时间、离站时间、实时新闻和其它相关信息。 2、按照逻辑层次划分 乘客资讯系统从逻辑层次上分三层结构：第一层是OCC运营控制中心的子系统，第二层是车站子系统，第三层是车载子系统，各系统各自，各系统之间接口良好并具有高稳定性、可靠性、可扩展性。 3、按照功能划分 PIS从功能结构上可划分为5个子系统：中心子系、车站子系统、车载子系统、网络子系统、节目制作中心子系统。 PIS从控制功能上分为4个层次：信息源、中心播出控制层、车站播出控制层和车站播出设备。 一、中心子系统 中心子系统主要设备有中心服务器、中心视频流服务器、中心播控工作站、中心操作员工作站和网管工作站等。 该子系统能够实现的功能：集中管理整个PIS系统、实时监控整个PIS系统、外部视频信息源的导入、外部系统数据的导入和导出、中心公共信息的编辑保存、中心集中发放信息、集中控制终端显示设备的显示模式开关、中心发放实时网络视频流数据等。 二、车站子系统
车站子系统主要由站台设备、站厅设备和机房设备构成。站台层设备包括中继服务器、媒体控制器、分屏器、AP设备、PDP等离子显示终端、电源配电盘、UPS、交换机等。站厅设备主要包括分屏器、PDP等离子屏、吸顶喇叭等。机房设备主要包括媒体控制器、光交换机、车控室维护终端等。
该子系统负责实现集中监控、管理车厢内的乘客资讯系统设备；接收中心子系统的数据并分发至车站乘客资讯系统的显示终端；外部系统数据的导入和导出；控制车站内显示终端播放指定信息；站内的站务信息的编辑和保存等功能。 三、车载子系统
车载子系统主要由两部分设备组成，一部分是车载信息显示系统设备，另一部分是车载监控系统设备(一般属于安防系统实施)。PIS负责的车载设备主要由车载控制器、无线网络车载接入设备(含天线)、LCD播放控制器、分屏器、LCD显示屏、交换机、摄像机、视频记录服务器、视频显示器(带触摸控制功能)等设备组成。
该子系统主要负责接收从控制中心传输的各种信息，包括数据量小的文本信息和数据量大的媒体文件信息，并有选择性的在车厢内的LCD上播放出来。同时还要向车站及控制中心上传驾驶室和车厢内的视频信息，以便能够实现车—地之间保持实时的通信，确保行车安全。 四、节目制作子系统
节目制作子系统主要包括：图像存储服务器(可无限扩容)、非线性编辑设备(用于节目的串编)、视频合成工作站(用于高端广告、形象片的制作)、数字编辑摄像机、网络系统、合同管理软件以及屏幕编辑预览系统。
该系统实现的功能：广告节目的编辑和保存、时间表的编辑和保存、屏幕布局的编辑和保存、集中控制发布播放时间表至显示设备、节目播放日志的报表显示和打印等。 五、网络传输子系统
网络传输子系统逻辑上可以分为三级：
第一级：连接控制中心、各个车站的环型或星形光纤骨干网。
第二级：车站局域网，车站播控设备通过自适应以太网相连或其它能达到同等功能要求的网络。
第三级：车载无线系统，车载播控设备通过无线网络接口与站台无线接入点连接。网络要满足列车与车站的高速率数据传输，以确保车载系统的数据更新。
车载无线传输系统主要存在两种技术实现方式：一种是基于网络流媒体技术；一种是基于数
字视频广播(Digital Video Broadcast，简称DVB)技术。 (1)网络流媒体技术
在车载乘客资讯系统中，车载计算机通过无线以太网从远程服务器实时下载视频文件、播表、导乘信息，经过软件对上述信息进行合成，再通过计算机的图形显示卡以VGA方式输出到终端显示屏上。
图4-5 WLAN解决方案 (2)数字电视广播
采用这一技术方式好处在于：一是系统实时视频节目播放质量高，新闻时效性高，娱乐性强；二是可利用已建好的地铁光纤网络和隧道信号泄漏系统。
图4-6 漏电缆解决方案 一、上海应用情况 上海地铁1、2、3、4号线已经开通了PIS系统，但车—地视频传输是采用准实时方式，即利用列车进站或回库的时间将事先录制好的视频信息通过无线集群的方式发送给列车，待列车在隧道内行驶时向旅客播放。该方式技术含量低、实施简单，信息实时性和灵活性较差，且不能实现列车车厢视频信息的上传。 二、深圳应用情况 深圳地铁一期工程实施了一套完整的PIS，并已于2004年12月顺利开通使用。工程新设一套移动视讯系统，从电视台敷设光缆至控制中心，利用地铁内公共通信网将闭路电视的信息传送至车站，每个车站设发射机，通过多系统合路平台(POI)送到区间漏缆上，列车在隧道及站内行驶时，车上接收装置可实时接收有线电视台发送的信号，在车上播送新闻、广告片、风光片等，替代乘客资讯车载设备。移动视讯系统由深圳有线电视台出资，地铁公司利用资源参股方式建设，利益共享。投入运营后成为深圳地铁的一大亮点。 三、南京应用情况 南京地铁1号线在设计中根据实际情况采用基于IP的数字电视广播技术(Digital Video Broadcasting，DVB)，有效实现了PIS系统的既定功能。 四、广州应用情况 2005年底，广州地铁3、4号线上安装了PIS系统，并通过了调试。 五、北京应用情况 北京地铁5号线乘客资讯系统(PIS)依托多媒体网络技术，通过布设从线路控制中心到各车站的有线网络以及隧道区间内的无线局域网络(WLAN)，可以实现控制中心—车站—列车之间的文字、图像、视频信息的实时双向传输。在北京举办的2008年第29届奥运会期间，乘客在5号线车站和车厢内不但可了解列车服务信息，同时能实时收看到奥运赛事直播。 一、先进性原则 系统设计从整体上具有高起点，采用了先进并具有发展前景的技术和产品，并且具有良好的系统扩展功能，使系统在一定时期内保持世界领先水平。 二、安全可靠性原则 指挥中心系统是指挥中心统一管理、信息共享、应急指挥的重要信息传输通道。为确保这些功能，考虑建立系统的安全机制，从网络结构、技术选择、关键环节备份、软硬件配置、对非法用户或计算机病毒入侵的抵御能力等多方面保证系统的安全性。主要设备采用冗余设计，网络采用双网方案。 三、可扩展性原则 根据线路的建设周期，并充分考虑既有线路的技术改造和未来轨道交通的建设发展，方案具有可持续性和可扩展性，并能分阶段进行实施。 在系统结构和设备的选择方面，具备了良好的可扩充能力，可以根据需要对系统进行必要的调整和、扩充，这包括存储容量和网络规模等方面的扩充。在全面升级的情况下，能够最大限度保护现有投资。 通过硬件升级及软件参数的调整，指挥中心可监管到多条线路，以满足轨道交通网持续发展的需求。 四、开放性、兼容性原则 轨道交通指挥中心系统所采用的设备必须支持符合国际标准和工业标准的相关接口，能够与其它相关系统或业务部门实现可靠的互联；在支持标准的应用开发平台方面，系统软硬件平台应具有良好的移植能力，在硬件升级后保持兼容性；在网络协议的选择方面，选择广泛应用的标准协议，确保今后的网络扩展和业务发展需要。 五、可维护性原则 系统便于维护和维修，提供方便的维护手段，维护维修工作不会导致整体系统停机或中断。 应用系统设计充分考虑方便用户，简化用户操作，提供友好的人机界面和丰富的实用软件，最大限度地满足用户需求。 控制中心负责进行日常监督、管理、运营调整和、调度指挥，并为不同的运营主体提供公共服务，在突发事件下组织、协助抢险救援。控制中心系统总体功能包括：日常业务、客流、列车和设备监视/协调、应急处理、辅助决策、统计分析和、共享信息。 一、日常业务
指挥中心工作人员经常使用的例行业务：
（1）交日志：对今天的工作进行交接，注明注意事项； （2）工作日志：对当天的工作做详细的记录，以便查询；
（3）电话簿：可以查询、新建所有工作人员的联系电话和通话记录； （4）LED配置器：对LED显示屏上要显示的信息进行设置； （5）天气预报：新建当天的天气情况，查询历史天气情况； （6）班次与人员管理：对班次和人员进行安排。 二、客流、列车、设备监视/协调
指挥中心代表/业主，监视/协调各轨道交通运营主体的运营情况。 （1）客流监察
客流监察可分别针对路网、换乘站和线路进行客流量的监察。
1）客流数量：可以对15分钟的出入站客流数，当日累计的出入站客流进行统计分析，并对它们进行趋势分析。
2）实时摄像：可以实时调出每个车站的每个摄像头的拍摄画面，对当前客流进行直观的查看。
3）客流流向：在线路层面上，对客流流向进行标示，并且显示客流的大小情况。 （2）列车监察
列车监察主要以线路为单位进行监察。对当前列车的行驶情况、线路情况进行实时的显示。 1）列车情况：显示列车的车次、位置和晚点信息。 2）供电情况：显示列车所在线路的供电系统的运行状态。
3）线路情况：显示列车所在线路的苦况信息，详细的标出线路的线性、离心率、线路区间长度等。 （3）设备监察
设备监察主要对路网总的关键设备设施进行状态的监察，显示它们的使用状况，当有故障发生时即使发出报警信息。
1）设备运行状况：以不同的颜色表示设备当前的运行情况，一般绿色为正常运行、红色为故障。
2）设备位置：对每个设备进行编号，可以根据编号定位，或者在车站的平面图中显示设备位置。 三、应急处理 当轨道交通运营发生突发事件时，各运营主体应立即将简要情况上报，并迅速核实初步情况。在特别重大、重大事故及紧急情况下和一般轨道交通运营突发事件发生时，各运营主体应立即启动应急预案并进行处置，并随时报告突发事件的后续情况。 四、辅助决策 类似于文档管理器的功能，对系统中用到的文档进行存储，以供查询、编辑和使用，对决策提供文件支持。 五、统计分析 对工作报表、发生的事件进行统计和分析。 （1）工作报表：导入/导出工作汇总表、下载/导入工作报表模板，并且可以对工作汇总表进行编辑和预览。此外，对已经导入的报表，可以进行查询（包括报表的名称、类型、上报人员、修改日期、上次知行时间和执行次数）。 （2）报警管理：对报警信息进行统计，统计后可按照需求查询历史报警信息。 （3）事件管理：对事件的处理信息进行统计，统计后可按照需求查询历史事件处理信息。 六、共享信息 （1）提供客户服务平台与各线共享，产生规模效应，带来较好的经济收益，。如：气象、新闻、大型活动及其它交通方式的信息； （2）线路的运营信息，。如向A线发布B线列车运营信息，向各线发布A线某车站已紧急关闭等的信息； （3）提供共用系统，如时钟、数据网络交换平台、无线通信系统转接平台等； （4）提供统一的资讯,如天气预报及新闻信息； （5）指挥中心作为北京市轨道交通网内所有线路与其它公共交通系统接口，其它公共交通系统通过指挥中心与各条线进行信息沟通,免去与多个运营主体联络的麻烦。 一、调度指挥系统各子系统构成 控制中心系统采用C/S结构和B/S结构的混合结构，以及TCP/IP协议的设计。软件采用了模块化设计、，易扩展和完全冗余，并具有自动热备份故障切换，所以能获得高度的可用性和可靠性。系统还设有开发及测试平台,以实现开发、测试和培训的功能。
图4-7 控制中心系统子系统构成 二、调度指挥系统设备构成 1.指挥中心调度指挥系统设备构成
1）指挥中心控制中心系统由服务器、存储设备、工作站，以及、测试平台系统、闭路电视系统、网络及、大屏幕系统等组成。
2）控制中心系统采用双以太网、双应用服务器、双数据库服务器结构，保证系统运行的可靠性，增强系统的容错能力。同时设置一套SAN系统，实现数据的存储。
3）控制中心系统设置相应的工作站，实现对线路的综合监视、网络管理及、视频控制等功能。
4）控制中心系统设置开发测试平台，用于进行控制中心系统的测试、修改、开发与培训工作。测试平台由开发测试服务器、数据服务器、工作站、前置处理器、打印机、接口系统模拟器及、测试平台交换机等组成。
5）控制中心系统在中心设置闭路电视系统 (CCTV)。CCTV系统用于实现控制中心系统对各线路CCTV系统的集中监视与控制，系统由视频服务器、，视频操作/监视终端，视频编码器、数字硬盘录像机和、CCTV交换机等组成。
6）控制中心系统网络由主干网络交换机、网络管理服务器、网络时间服务器、核心网络交换机、防火墙等组成。
7）控制中心系统还设有大屏幕系统。大屏幕系统是由39面显示单元、大屏控制器及大屏控制终端等组成。
2.后备指挥中心调度指挥系统设备构成
1）后备指挥中心系统采用双以太网、双应用数据库服务器结构，保证系统运行的可靠性，
增强系统的容错能力。应用/数据服务器提供监控系统的运行平台，并负责处理系统的实时数据，将实时数据转发各操作站。 2）应用/数据库服务器配置磁盘阵列作为外部数据存储介质。 3）由于后备指挥中心为降级条件下的运行模式，因此只设置电调操作站与行调工作站，对电力、行车信息进行监视。 4）后备指挥中心通过以太网三层核心交换机与小营指挥中心系统连接，完成数据通信功能。 控制中心系统的设备构成如图4-8所示。 图4-8 控制中心系统的设备构成 一、线路控制中心的系统模式 为了完成控制中心调度指挥系统的相关功能，控制中心调度指挥系统需要与线路控制中心的PSCADA、SIG、BAS、FAS、AFC、CCTV、PIS及、ISCS等专业系统进行接口。 线路控制中心（OCC）的系统有三种模式。 （1）有综合监控系统（ISCS）； （2）没有综合监控系统（ISCS），各系统完全； （3）仅有部分专业进行了综合，其它专业。 二、线路控制中心的系统接口 针对三种不同的情况，有三种不同的接口方式： （1）控制中心与OCC综合监控系统（ISCS）接口 OCC综合监控系统（ISCS）将相关专业系统（PSCADA、FAS、BAS、SIG及、AFC等）进行了集成或关联，所以控制中心所需要的相关专业的全部信息通过综合监控系统（ISCS）获得，ISCS须向集成或关联的专业采集控制中心所需的信息。 （2）控制中心调度指挥系统与部分专业进行综合、部分专业的OCC接口 对于部分专业进行了综合的OCC，综合的专业（包括集成和关联的专业）的信息统一由综合系统提供给控制中心。对于的专业系统，控制中心要直接与该系统进行接口，由该专业系统向控制中心提供信息。其中专业系统包括PSCADA、FAS、BAS、SIG及、AFC等。 （3）控制中心调度指挥系统与未设综合监控系统的OCC接口 对于未设综合监控系统的OCC，其各专业系统（PSCADA、FAS、BAS、SIG、AFC等）是完全设置的，控制中心系统需与每个专业进行直接接口，由各专业系统向控制中心提供信息。 （4）控制中心调度指挥系统与OCC的PIS接口 指挥中心还将向OCC的PIS发送一些与乘客有关的运营信息，如换乘站相关线路的列车时间表、线路临时关闭及、公交事件等。 控制中心调度指挥系统与OCC的PIS接口采用双100M以太网接口。 （5）控制中心调度指挥系统与线路CCTV接口 控制中心调度指挥系统与线路CCTV接口有两种：一种是视频信号接口，一种是控制信号接口。 第五章
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- efsc.cn 版权所有 赣ICP备2024042792号-1
违法及侵权请联系：TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务