『城轨小知识』系列1 城市轨道交通系统组成
什么是城市轨道交通？
城市轨道交通系统主要以轨道承载列车运行为导向，以信号系统为控制手段，是集中、快速输送旅客的轮轨系统。其构成主要分为线路和车站、车辆和牵引供电、信号和通信、其他设备（包括供电系统、自动售检票系统（AFC）、火灾自动报警系统（AFC）、车站环境与设备监控系统（BAS）等）。
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每一条城市轨道交通线路都是由线路、车站及其附属建筑物组成。城市轨道交通线路是城市轨道交通车辆运行的基础，按空间设置位置有地下、地面和高架3种形式。
车站是城市轨道交通的重要组成部分，是集散客流的基本设施。车站按其功能分为4种：中间站、区域站（折返站）、换乘站、终点站。地下车站一般由地面出入口、中间站厅、地下站台组成；高架结构车站由地面出人口、高架站厅、高架站台组成。站台类型有岛式站台、侧式站台、混合式站台。
车辆段用于列车停留、折返、临修及检修。包括停车库、检修库及其他。
城市轨道交通线路按其在运营中的作用，分为正线、辅助线和车场线。其中，辅助线包括折返线、渡线、联络线、停车线、出入线、安全线等；车场线指牵出线、停留线及车辆段内各种作业线和试车线。
车辆是城市轨道交通的重要组成部分，应具有先进性、可靠性和实用性，满足容量大、安全、快速、美观和节能的要求。城市轨道交通车辆有动车和拖车，带司机室车和不带司机室车等多种形式。动车又分为带有受电弓的动车和不带受电弓的动车。在运营时采用动拖结合、固定编组，形成电动车组。
车辆由车体、转向架、牵引缓冲连接装置、制动装置、受流装置以及车载设备等组成。
接触网是城市轨道交通的输电网。通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触，牵引电能就由接触网进人电动车组，驱动牵引电动机使列车运行。牵引变电所向接触网供电有单边供电和双边供电两种方式。
接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网。架空式接触网由接触悬挂、支持装置、支柱与基础等组成，要考虑跨距、弛度和张力。接触轨是沿牵引线路敷设的与走行轨道平行的附轨，由电动车组伸出的受流器与其接触而取得电能。
城市轨道交通信号设备的主要作用是保证行车安全和提高线路通过能力，是城市轨道交通的主要技术装备。城市轨道交通要求信号设备安全性高、通过能力大，保证信号显示距离、抗干扰能力强，可靠性高、自动化程度高。
城市轨道交通信号系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两大部分组成。其中，ATC系统包括三个子系统：列车自动监控系统（ATS）、列车自动防护子系统（ATP）、列车自动运行系统（ATO）。
ATP 子系统的功能是对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输入，与ATS、ATO及车辆系统接口进行信息交换。
ATS子系统的功能是实现对列车运行的监督和控制，辅助调度人员对全线列车进行管理。
ATO子系统的功能是实现 “地对车控制”，即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制，包括列车自动折返，根据控制中心的指令使列车按最佳工况正点、安全、平稳地运行，自动完成对列车的启动、牵引、惰行和制动，传送车门和屏蔽门同步开关信号。
城市轨道交通其他设备包括供电系统、自动售检票系统和门禁系统、火灾自动报警系统和自动灭火系统、车站机电设备、环境与设备监控系统（BAS）、综合监控系统（ISCS）。
城市轨道交通供电系统是最重要的基础能源设施，为各种用电设备提供动力电源，确保轨道交通列车和照明、通风、空调、排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等各系统的正常运行。供电系统包含供电局地区变电所与轨道交通主变电站之间的输电线路、轨道交通供电系统内部牵引降压输配电网络、直流牵引供电网和车站低压配电网、电力监控系统、防雷设施和接地系统等。
自动售检票系统（AFC）用于自动售票、自动检票和自动统计、结算。它是集机械电子、计算机应用、计算机网络管理、通信传输、票务政策及票务管理等功能于一体的控制系统和信息管理系统。AFC系统通常由中央计算机、车站计算机、票房售票机、自动售票机、进/出闸机、验票机和车票等部分组成。
门禁系统的功能主要是方便授权人员在受控情况下方便地进人设备管理区域。门禁系统由中央计算机、车站计算机、主控制器、电源箱、就地控制器、读卡器、电子锁、员工票以及通信网络组成。
火灾自动报警系统（FAS），对城市轨道交通全线进行火灾探测、报警和控制。FAS有中央和车站两级监控。FAS系统由图形控制中心系统、车站级火灾自动报警系统和现场设备组成。自动灭火系统由存储输送灭火介质的网管子系统和探测报警的控制子系统组成，平时由自动灭火系统的控制子系统来监视防护区的状态，火灾时能自动报警，并按预先设定的控制方式启动灭火装置，达到扑救防护区火灾的目的。
车站机电设备包括通风与空调设备、给排水及消防设备、屏蔽门/安全门、防淹门、自动扶梯。
环境与设备监控系统（BAS）在正常状态下保证各城市轨道交通车站及区间内机电设备运营安全，保证城轨环境达到国家有关规定和标准，在事故及灾害情况下进行通风、排烟和排热，保证人员的生命安全。
地铁综合监控系统（ISCS）的主要功能包括对机电设备的实时集中监控功能和各系统之间协调联动功能两大部分。一方面，通过综合监控系统可实现对电力设备、火灾报警信息及其设备、车站环控设备、区间环控设备、环境参数、屏蔽门设备、防淹门设备、电扶梯设备、照明设备、门禁设备、自动售检票设备、广播和闭路电视设备、乘客信息显示系统的播出信息和时钟信息等进行实时集中监视和控制的基本功能；另一方面，通过综合监控系统还可实现晚间非运营情况下、日间正常运营情况下、紧急突发情况下和重要设备故障情况下各相关系统设备之间协调互动等高级功能。
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参考文献
付兵，廖理明. 城市轨道交通CBTC信号系统[M]. 四川成都：西南交通大学出版社，2019.
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