一、课程内容的简介
城市轨道交通具有运能大、能耗低、污染少、安全、准点等特点,已成为缓解城市交通压力最主要的工具。近几年,轨道交通建设已进入快速发展时期。截止到2010年5月,北京、天津等10个城市的轨道交通线路都相继建成和投入运营,加上已批准建设的沈阳、成都等15个城市,目前在建线路有50多条,总长达1100公里。在城市轨道交通的各项设备中,信号设备是非常重要和关键的设备,具有不可替代的作用。城市轨道交通的安全、速度、输送能力和效率与信号系统采用的设备密切相关。
城市轨道交通信号设备是城市轨道交通的主要技术装备,它担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务。《城市轨道交通信号导论》通过介绍城市轨道交通信号设备的基本概况和发展方向等内容,清晰建立轨道交通信号系统的概念;通过介绍信号机、转辙机、计轴器基本概况和轨道电路的结构和工作原理,了解城市轨道交通信号的特色;通过介绍正线所用和车辆段所用的联锁设备的特点,掌握城市轨道交通联锁系统与传统铁路电气集中系统的不同情况,进一步掌握列车运行的三级控制、多列车进路、追踪进路、折返进路等的基本概念;通过介绍ATP子系统、ATO子系统和ATS子系统的基本原理,掌握城市轨道交通信号的核心设备;通过介绍基于轨道电路的ATC系统和基于无线通信的ATC(BCTC)系统,了解典型的ATC系统的构成、功能和特点。
二、课程特色
本课程针对网络远程教育的特点和铁道通信信号专业本身的教学要求,针对网络教学的具体特点,运用现代信息技术、教育技术的方法与手段,开发了一套符合科学性、先进性及网络教育规律和教学改革的方向的教学模式及相应的教学资源,综合使用了多媒体技术、网络技术、数据库技术和交互手段等多种现代教育技术和手段。
多媒体技术:本课程的课堂授课、案例学习讨论等全部应用了多媒体技术,制作了具有链接和动态效果的PPT课件。网络技术:本课程网站全面利用互联网技术实现对外开放,供校内学习者和交流者共享。数据库技术:本课程在实际平台上运行的教学辅助软件、实验工作软件、网站维护、课件讲义、习题集等利用数据库技术管理和储存有关资料和数据。交互手段:在情景模拟中,教师控制情景模拟进度,学生进行实际模拟,学生有疑问可进行FAQ问答。
本课程采用循序渐进的教学模式,结合城市轨道交通信号系统的特点,以信号系统所涉及的基础设备为依托,以实际使用的不同类型的列车运行控制系统为主线,有针对性的将课程内容化为七个主要学习章节,分别为城市轨道交通信号设备概述、信号基础设备(信号机、转载机和计轴器、信号基础设备、轨道电路)、联锁设备、 列车自动控制(ATC)系统基本原理、基于轨道电路的ATC系统、CBTC系统等。
三、学习方法及学习技巧
本课程学习并不意味着所有学习活动都必须在在线状态下进行。除了必要的答疑辅导、实时讲座外,为了降低学习成本,可以集中时间将各类网络资源下载到本地计算机上进行离线学习。除了网上的网络课程资源外,传统的教科书、教学参考书等也是重要的学习资源。即使在网络资源非常丰富的条件下,系统阅读教材内容仍然是十分必要的。在具体学习中,可以按照教师给学生设计的七个章节来进行学习,每个项目下都有学习任务,学生可以进行课后评价。
本课程在设计时给学生的建议如下:
首先为自己制定一个具体的、具有可操作性的学习计划;然后 按照自己所设定的计划进行学习,尽量克服学习过程中各种随机因素的干扰; 参照自己所确定的学习目标,随时检查和评估自己的学习进程; 在学习中经常总结加深自己对所学知识的理解,并随时按照自己学习的具体情况随时调整自己的学习步调和进程;另外可以充分利用网上的各类学习资源(如:教学大纲、PPT、教学录像、学习资料、文字教材等)进行学习。
四、学习整体安排
课程内容主要包括七个部分,建议总学时为32学时,具体内容安排如下:
序号 |
章 |
课时 |
内容与要求 |
1 |
城市轨道交通信号设备概述 |
2 |
1.城市轨道交通信号设备的特点;
2.城市轨道交通信号系统组成;
3.城市轨道交通信号系统的地域分布;
4.城市轨道交通信号系统的功能及其实现; |
1.掌握城市轨道交通信号系统的特点
2.了解城市轨道交通的特点和对信号系统的要求
3.掌握城市轨道交通信号系统的组成
4.掌握城市轨道交通信号系统的地域分布
5.理解城市轨道交通信号系统的功能及其实现
6.了解我国城市轨道交通信号技术的发展 |
2 |
信号基础设备------信号机、转载机和计轴器 |
4 |
1.透镜式色灯信号机的组成;
2.透镜式色灯信号机的机构和机构分类;
3.地面信号机的设置、信号显示
4.转载机的作用、分类和设置;
5.ZD6系列电动转辙机;
6.S700K电动转辙机;
7.ZYJ7型电动液压转辙机;
8.计轴器组成及工作原理、应用; |
1.掌握透镜式色灯信号机的组成
2.了解透镜式色灯信号机的机构
3.掌握地面信号机的设置原则、信号机信号显示颜色的选择和灯光配列
4.掌握转载机的作用要求和分类
5.掌握ZD6系列电动转载机的结构和工作原理
6.掌握S700K型电动转载机的结构和工作原理
7.掌握ZYJ7型电液转载机的结构和工作原理
8.掌握计轴器的组成和工作原理 |
3 |
信号基础设备-----轨道电路 |
4 |
1.轨道电路的概述;
2.轨道电路的原理、作用、分类和对轨道电路的要求;
3.交流工频轨道电路;
音频轨道电路的原理、分类和连接方式;
4.各种轨道电路的组成、原理和特点; |
1.掌握轨道电路的原理、作用、分类和对轨道电路的要求
2.了解交流工频轨道电路
3.掌握音频轨道电路的原理、分类和连接方式
4.掌握各种轨道电路的组成、原理和特点 |
4 |
联锁设备 |
6 |
1.联锁及联锁设备的相关内容;
2.6502电气集中的主要技术特征、设备组成和工作原理;
3.计算机联锁的特点、基本原理;
4.城市轨道交通联锁系统的列车运行控制、多列车进路、追踪进路折返进路等基本概念。
5.TYJL-Ⅱ型计算机联锁的系统特点、构造、组成和TYJL-Ⅱ型计算机联锁与其它设备的结合。
6.VPI型计算机联锁系统的特点、系统结构和接口电路。
7.DS6-11型计算机联锁系统的特点、系统结构和接口电路。
8.SICAS型计算机联锁系统的构成、计算机设备、电子元件接口模块系统ESTT、现场接口计算机STEKOP和现场控制单元DSTT。 |
1.掌握联锁及联锁设备的相关内容;
2.掌握6502电气集中的主要技术特征、设备组成和工作原理;
3.掌握计算机联锁的特点、基本原理;
4.掌握城市轨道交通联锁系统的列车运行控制、多列车进路、追踪进路折返进路等基本概念。
5.了解VPI型计算机联锁系统的特点、系统结构和接口电路。
6.了解DS6-11型计算机联锁系统的特点、系统结构和接口电路。
7.了解SICAS型计算机联锁系统的构成、计算机设备。
8.掌握电子元件接口模块系统ESTT、现场接口计算机STEKOP和现场控制单元DSTT。 |
5 |
列车自动控制(ATC)系统基本原理 |
8 |
1.固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞不同闭塞制式的 ATC 系统。
2.连续式ATC系统。
3.ATC系统控制模式。
4.驾驶模式及模式转换。
5.ATP系统的主要功能和基本工作原理。
6.ATO系统的主要功能和基本工作原理。
7.ATS系统的主要功能和基本工作原理。 |
1.掌握ATC系统的组成和功能和不同闭塞制式的ATC系统;
2.了解ATC系统的水平等级和选用原则;
3.掌握不同结构的ATC系统;
4.掌握ATC系统的控制模式。
5.了解驾驶模式及其模式转换。
6.掌握ATP子系统的基本概念、组成、功能和基本工作原理。
7.掌握ATO子系统的基本概念、组成、功能和基本工作原理。
8.掌握ATS子系统的基本概念、组成、功能和基本工作原理。 |
6 |
基于轨道电路的ATC系统 |
4 |
1.西屋 ATC 系统的组成;
2.西屋 ATP子系统的现场设备和相应的车载设备;
3.西屋 ATO子系统的现场设备和相应的车载设备;
4.西屋 ATS子系统的现场设备和相应的车载设备; |
1.掌握西屋ATC系统的组成;
2.掌握ATP子系统的设备构成;
3.了解现场使用的各种类型的ATP车载设备;
4.掌握ATO子系统的地面和车载设备;
5.掌握ATS子系统的系统构成及其对应设备;
6.了解ATS子系统的软件配置; |
7 |
CBTC系统 |
4 |
1.西门子CBTC系统的结构;
2.西门子CBTC系统的功能和系统特点;
3.西门子CBTC系统的通信级别; |
1.掌握西门子CBTC系统的结构;
2.掌握西门子CBTC系统的功能和特点;
3.了解西门子CBTC系统的通信级别;
4.了解西门子CBTC无线系统的配置; |