城市轨道交通信号与通信系统是保证列车运行安全,实现行车指挥和列车运行现代化,提高运输效率的关键系统设备。城市轨道交通系统因基建成本高,往往采用高速度、高密度方式运营,这样就必须依靠先进的信号、通信设备来进行控制和管理。同时,轨道交通信号工程造价高,高科技内容含量高,涉及到通信技术、计算机技术、网络技术和远程控制技术等。所以,随着城市轨道交通的发展,作为轨道交通主要设备的信号设备与通信系统也受到人们越来越大的关注。
本课程从正式立项开始,教学大纲、一体化方案和文字教材经课题小组多次组织专家研讨和论证,多次的修改,终于使本课程都够在本学期如期开设。
《城市轨道交通信号与通信系统》是城市轨道交通运营管理专业的一门专业核心课程,同时也被列入双证课程。本课程是城市轨道交通运营管理专业(专科)必修课程,计划学时72学时,4学分,第四学期开设。
课程内容与结构见下图:
教材主编:王燕梅 黑龙江交通职业技术学院副教授
毕业于兰州铁道学院交通,信号与自动控制专业。参与了《职业教育通信信号专业整体性教育研究》、《物理专业制图多媒体课件的设计与制作》课题研究;负责《铁道通信信号专业高等职业教育课程改革的研究》课题研究;负责“铁道通信信号专业”精品专业的建设;2005年《铁道信号自动控制》课教学设计荣获市教学设计一等奖等。
联系方式:黑龙江交通职业技术学院 黑龙江省齐齐哈尔市铁锋区纺化路1号
E-mail:Wym1118@163.com
主讲教师:宋保卫 黑龙江交通职业技术学院工程师
毕业于北京交通大学交通,信号与自动控制专业。负责研究的《细化微机联锁试验,确保行车安全》获2004年铁道部优秀成果奖,并运用在施工生产一线中;论文《提速道岔ZYJ7电液转辙机故障分析与处理》发表于《哈铁科技情报》2006年第四期;参与了《铁道信号自动控制》省级精品课的建设等。
联系方式:黑龙江交通职业技术学院 黑龙江省齐齐哈尔市铁锋区纺化路1号
E-mail:songzening@126.com
主持教师:刘慧峰 深圳广播电视大学副教授
负责并参与了《城市轨道交通信号与通信系统》课程资源建设工作。
联系方式:深圳广播电视大学 经济管理系 深圳市解放路4006号
电话:0755-82116832
E-mail:495971500@qq.com
第一部分 大纲说明
一、本大纲制定的依据
城市轨道交通运营管理专业是国家开放大学根据市场经济和社会发展对城市轨道交通运营管理人才的迫切需要,对学员进行专业知识和技能教育,提高学员岗位从业能力而设置的。《城市轨道交通信号与通信系统》是城市轨道交通运营管理专业(专科)必修课程,其目的是培养符合社会主义经济建设需要全面发展的,适应我国社会主义市场经济发展需要,从事城市轨道交通运营管理的实用型人才。
二、本课程的任务
《城市轨道交通信号与通信系统》是城市轨道交通运营管理专业(专科)的必修课,同时也是核心双证课程。其任务是:通过本课程的学习使学生充分了解城市轨道交通信号及通信系统的各种常见设备,通过分析其功能组成、主要工作原理和工作特性、设备工作的环境和服务要求等;初步掌握常用的各种设备的功能、构造、使用方法、基本的维修知识,为在实际工作中运用打下良好的基础。
三、教学对象
具有国家高中、中专、技校及以上文凭的成人学员。
四、课程的学时与学分
本课程计划72学时,4学分,第四学期开设。
五、教学要求
1.基本理论要求:通过本课程的学习,学生应掌握城市轨道交通信号与通信系统的基本原理、功能和基本构成,对城市轨道交通信号与通信系统的运作有一定认识。
2.基本技能要求:通过本课程的学习,学生初步具备运用城市轨道交通信号与通信系统相关专业知识解决实际问题的能力,使理论与实践紧密结合。
3.职业素质要求:通过本课程的学习,学生应了解城市轨道交通信号与通信系统的运作,具备基本的专业素质和了解专业对口的基本岗位设置、岗位工作职责及有关管理规定,进一步提高分析和解决实际问题的能力,为日后其他相关专业课程的学习及实际工作奠定基础。
4.教学内容根据专业性质和重要性可区分为“了解、理解和掌握”三个层次要求。
了解:是指对有关概念和方法有一个正确的认识;
理解:是指在了解的基础上能正确的表达有关的概念和方法;
掌握:是指在理解的基础上加以灵活应用。
六、教学环节
1.面授辅导:这是国家开放大学学员接触教师、解决疑难问题、进行双向交流的有效途径。面授辅导以教学大纲为指南,结合CAI课程,通过讲解、讨论、座谈、答疑等方式培养学员独立思考、分析问题的能力。
辅导教师要认真钻研教学大纲和教材,熟练掌握本课程的基本原理,了解和熟悉远程教育规律,研究成人学生的心理特点,为学生提供优质服务。
2.自学:以学生独立学习为主是远程开放教育的显著特点,是学生系统获取学科知识的重要方式之一。对学员自学能力的培养和提高是国家开放大学教学的目标之一。
3.实践教学:实践教学是实现培养目标的重要手段。在教学过程中,教师要结合教学进度安排实地参观、调查并进行讨论交流,学员要撰写参观体会或调查报告。
本课程安排12学时课程见习,各地辅导教师可安排学生根据具体情况开展。让学生加深对课堂理论教学的理解,在练习或参与分析的同时,发现问题解决问题,加深感性认识并巩固所学理论知识,本课程的实践教学为讲练结合。
实践教学安排表
序号 | 实践项目 | 学时 | 备注 |
1 | 车站信号设备的认识及维护 | 6 |
|
2 | 城市轨道交通通信系统设备应用的了解 | 6 |
|
总计 | 12 |
|
4.考核:考核是检查教与学效果的重要方式,是教学环节不可缺少的组成部分。考核的目的是检查学员对课程基本知识、基本原理和基本方法的掌握程度,评价学员运用所学知识分析和解决问题的能力。
本课程采用形成性考核和终结性考核相结合的方式。形成性考核包括4次平时作业,平时作业成绩占学期总成绩的30%。终结性考核即期末考试,期末考试成绩占学期总成绩的70%。没有完成平时作业者不能取得本课程的终结性考核资格或本课程的学分。
七、课程的媒体设计
本课程的教学媒体包括:文字教学、IP课件、CAI课件、网上动态资源。
八、与相关课程的衔接
《城市轨道交通信号与通信系统》作为专业核心课程之一,其先修课程有:本课程的先修课有:《城市轨道交通概论》、《城市轨道交通车站设备》、《城市轨道交通安全管理》、《城市轨道交通客运组织》等,后续主要是综合实践环节。
第二部分 媒体使用和教学过程建议
一、媒体使用
本课程教学媒体主要有文字教材、IP课件、CAI课件、网上动态资源等。文字教材采用主辅合一式;IP课件对教学内容进行系统讲授,便于学生自主学习。CAI课件主要帮助学员进行自学和自测,加强对基本理论知识的掌握和理解;网上动态资源则致力于根据教学进度和计划,为学员提供本课程的教学辅导和相关最新发展动态,并提供师生互动交流的平台。
二、学时分配比例
本课程总学时为72学时,其中实践学时为12学时。
学时分配表
序号 | 教学内容 | 学时 | 其中 | ||
讲授 | 实践 | 其他 | |||
1 | 城市轨道交通信号系统概述 | 12 | 6 | 6 |
|
2 | 城市轨道交通信号基础设备 | 12 | 12 |
|
|
3 | 联锁设备 | 10 | 10 |
|
|
4 | 列车运行自动控制(ATC) | 12 | 12 |
| |
5 | 基于通信的列车控制系统(CBTC) | 2 | 2 |
|
|
6 | 城市轨道交通的通信系统 | 14 | 8 | 6 |
|
7 | 电源系统 | 10 | 10 |
| |
学时总计 | 72 | 60 | 12 |
|
第三部分 教学内容和教学要求
第一章 城市轨道交通信号系统概述
教学内容:
第一节 城市轨道交通信号系统的特点
第二节 城市轨道交通信号系统组成
第三节 城市轨道交通信号系统的设备分布
第四节 城市轨道交通信号系统的功能及其实现
第五节 我国城市轨道交通信号技术的发展
第六节 城市轨道交通信号系统的发展趋势
教学要求:
1.理解城市轨道交通信号系统特点。
2.理解城市轨道交通信号系统的组成。
3.掌握城市轨道交通信号系统的设备分布
4.理解城市轨道交通信号系统的功能。
5.了解我国城市轨道交通信号技术的发展。
6.掌握我国轨道交通信号技术的发展趋势。
第二章 城市轨道交通信号基础设备
教学内容:
第一节 继电器
第二节 信号机
第三节 转辙机
第四节 轨道电路
第五节 整流继电器
第六节 微机计轴设备及应答器
教学要求:
1.理解继电器的作用、分类和基本工作原理
2.了解透镜式信号机、LED信号机的组成结构、技术要求。
3.掌握转辙机的作用、要求、分类及设置。
4.了解轨道电路的作用、基本原理、分类。
5.了解整流继电器的工作原理。
6.了解微机计轴系统的原理。
第三章 联锁设备
教学内容:
第一节 概述
第二节 6502电气集中联锁
第三节 计算机联锁
教学要求:
1.理解联锁的含义、基本功能
2.掌握6502电气集中联锁连锁关系,理解6502电气集中联锁的含义、基本功能、使用方法;了解其组成。
3.理解计算机联锁的含义、基本功能、使用方法;了解其组成。
第四章 列车运行自动控制(ATC)
教学内容:
第一节 概述
第二节 列车自动防护(ATP)子系统
第三节 列车自动监控(ATS)子系统
第四节 列车自动运行(ATO)子系统
教学要求:
1.掌握ATC系统在城市轨道交通系统中的作用、组成结构和功能和使用。
2.理解ATP、ATO、ATS各子系统的主要功能。
第五章 基于通信的列车控制系统(CBTC)
教学内容:
第一节 CBTC系统的特点与分类
第二节 西门子的CBTC系统结构
第三节 系统功能与特点
第四节 基于漏泄波导通信的列车运行控制系统
教学要求:
1.掌握CBTC系统的特点、分类、基于漏泄波导通信的列车运行控制系统。
2.理解西门子的CBTC系统结构。
3.了解CBTC的功能及应用。
第六章 城市轨道交通的通信系统
教学内容:
第一节 概述
第二节 城市轨道通信系统的组成
第三节 光纤传输系统
第四节 公务电话系统
第五节 闭路电视系统
第六节 有线广播系统
第七节 时钟系统
第八节 乘客导乘信息系统
教学要求:
1.理解城市轨道交通系统通信网的组成。
2.掌握公务电话系统、闭路电视系统的功能、设备组成。
3.了解有线广播系统的功能及设备及乘客导乘信息系统功能。
4.了解时钟系统的工作原理。
第七章 电源系统
教学内容:
第一节 智能电源屏
第二节 UPS
教学要求:
1.了解智能电源屏的发展、特点。
2.掌握UPS电源的应用范围;掌握UPS电源系统运行的注意事项。