列車控制技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)演講人：日期：目錄01列車自動(dòng)控制概述02列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)03列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)04列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)05列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)06列車控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)01列車自動(dòng)控制概述列車自動(dòng)控制（ATC）通過技術(shù)手段對(duì)列車運(yùn)行方向、運(yùn)行間隔和運(yùn)行速度進(jìn)行控制，保證列車安全、高效運(yùn)行。發(fā)展歷程從最初的機(jī)械式控制到電子式控制，再到現(xiàn)在的智能化控制，列車自動(dòng)控制系統(tǒng)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程。定義與發(fā)展歷程通過檢測(cè)列車的位置、速度和信號(hào)，判斷列車是否安全運(yùn)行，并在必要時(shí)自動(dòng)停車。列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（ATP）負(fù)責(zé)列車運(yùn)行的監(jiān)控和管理，提供列車位置、速度、信號(hào)等信息，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的可視化。列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）控制列車加速、減速和制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)運(yùn)行。列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（ATO）列車自動(dòng)控制系統(tǒng)組成010203功能與作用通過ATP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車的安全防護(hù)，防止列車超速、追尾等事故的發(fā)生。安全防護(hù)通過ATS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的監(jiān)控和管理，優(yōu)化列車運(yùn)行計(jì)劃和路徑，提高列車運(yùn)行效率。通過列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用，提升列車運(yùn)行的自動(dòng)化、智能化水平，為乘客提供更加安全、舒適、高效的出行服務(wù)。提高運(yùn)行效率通過ATO系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)運(yùn)行，減輕駕駛員的工作負(fù)擔(dān)，提高駕駛的舒適度。減輕駕駛員負(fù)擔(dān)01020403提升列車運(yùn)行水平02列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)ATP系統(tǒng)原理及功能ATP系統(tǒng)定義列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（AutomaticTrainProtection）是列車運(yùn)行速度不超過目標(biāo)速度的安全控制系統(tǒng)。ATP系統(tǒng)組成ATP系統(tǒng)由地面設(shè)備和車載設(shè)備兩部分組成，地面設(shè)備提供列車運(yùn)行的基礎(chǔ)信息，車載設(shè)備根據(jù)接收到的信息控制列車運(yùn)行速度。ATP系統(tǒng)工作原理ATP系統(tǒng)通過軌道電路或交叉感應(yīng)環(huán)線等設(shè)備，連續(xù)向列車發(fā)送運(yùn)行信息，列車接收到信息后進(jìn)行計(jì)算和處理，控制列車運(yùn)行速度，確保列車不超速。ATP系統(tǒng)功能ATP系統(tǒng)具有超速防護(hù)、區(qū)間閉塞、站臺(tái)屏蔽門聯(lián)動(dòng)控制等功能，確保列車運(yùn)行安全。ATP系統(tǒng)通過比較列車實(shí)際速度和目標(biāo)速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行速度的實(shí)時(shí)監(jiān)督。當(dāng)列車實(shí)際速度超過目標(biāo)速度時(shí)，ATP系統(tǒng)會(huì)向列車發(fā)出制動(dòng)指令，使列車減速或停車，確保列車不超速。ATP系統(tǒng)會(huì)根據(jù)列車制動(dòng)性能和當(dāng)前運(yùn)行速度，計(jì)算出列車停車所需的制動(dòng)距離和制動(dòng)曲線。ATP系統(tǒng)可以根據(jù)列車實(shí)際運(yùn)行情況，選擇不同的制動(dòng)模式，如常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)等，確保列車安全停車。速度監(jiān)督與制動(dòng)控制速度監(jiān)督制動(dòng)控制制動(dòng)曲線計(jì)算制動(dòng)模式選擇ATP系統(tǒng)通過控制列車之間的追蹤間隔，確保列車之間不會(huì)發(fā)生追尾事故。列車間隔控制ATP系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制列車車門和站臺(tái)屏蔽門的開啟和關(guān)閉，防止乘客跌落站臺(tái)或進(jìn)入軌道。車門及站臺(tái)屏蔽門控制01020304ATP系統(tǒng)通過軌道電路或軌道空閑檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)檢測(cè)軌道區(qū)段的空閑狀態(tài)，確保列車運(yùn)行前方無(wú)障礙物或列車占用。軌道空閑檢測(cè)ATP系統(tǒng)采用故障導(dǎo)向安全設(shè)計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)將列車制動(dòng)停車，確保列車運(yùn)行安全。故障導(dǎo)向安全安全防護(hù)措施03列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)ATS系統(tǒng)組成ATS子系統(tǒng)由調(diào)度中心ATS設(shè)備、車站ATS設(shè)備和車載ATS設(shè)備組成，構(gòu)成完整的列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸方式調(diào)度中心與車站之間通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，車站與列車之間通過車-地信息交換系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。ATS系統(tǒng)主要功能列車運(yùn)行進(jìn)路的自動(dòng)控制、時(shí)刻表的編輯和修改、列車運(yùn)行圖的調(diào)整控制、行車調(diào)度模式設(shè)置、折返模式控制和自動(dòng)折返控制、列車運(yùn)行目的地及運(yùn)行等級(jí)等控制、列車運(yùn)行的實(shí)時(shí)跟蹤和車次號(hào)監(jiān)視、列車停站及開閉車門等狀態(tài)的監(jiān)視等。ATS系統(tǒng)架構(gòu)與功能列車進(jìn)路控制根據(jù)列車運(yùn)行計(jì)劃和路線情況，自動(dòng)控制列車進(jìn)路，確保列車按照預(yù)定路徑安全行駛。列車運(yùn)行監(jiān)控與調(diào)度01列車速度監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)列車運(yùn)行速度，根據(jù)線路條件、限速要求等自動(dòng)調(diào)整列車速度，確保列車安全運(yùn)行。02列車運(yùn)行圖調(diào)整根據(jù)列車實(shí)際運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)調(diào)整列車運(yùn)行圖，確保列車按照時(shí)刻表正點(diǎn)運(yùn)行。03調(diào)度命令下發(fā)調(diào)度中心可通過ATS系統(tǒng)向列車下發(fā)調(diào)度命令，如調(diào)整列車運(yùn)行速度、變更停站時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的集中調(diào)度指揮。04應(yīng)急處理ATS系統(tǒng)具備應(yīng)急處理能力，當(dāng)列車發(fā)生故障或突發(fā)情況時(shí)，能夠迅速調(diào)整列車運(yùn)行計(jì)劃，保證列車安全運(yùn)行和乘客的正常出行。故障診斷ATS系統(tǒng)具備故障自診斷功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并定位故障點(diǎn)，為故障處理提供快速準(zhǔn)確的依據(jù)。故障報(bào)警當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，向調(diào)度中心發(fā)送故障報(bào)警信息，提醒相關(guān)人員及時(shí)采取措施處理故障。故障診斷與應(yīng)急處理04列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)ATO系統(tǒng)定義基于列車牽引、制動(dòng)和信號(hào)系統(tǒng)，通過精確控制列車運(yùn)行速度和位置，實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)化運(yùn)行。ATO系統(tǒng)原理ATO系統(tǒng)特點(diǎn)替代司機(jī)實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行操作的自動(dòng)化，減少司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度；實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制，提高運(yùn)行效率；保證定位停車精度，改善乘車舒適度。實(shí)現(xiàn)列車速度自動(dòng)調(diào)整控制和車站程序定位停車控制的列車自動(dòng)控制子系統(tǒng)。ATO系統(tǒng)原理及特點(diǎn)自動(dòng)駕駛模式實(shí)現(xiàn)方式列車出發(fā)加速控制根據(jù)列車性能和線路條件，自動(dòng)調(diào)整列車加速度和速度，確保列車平穩(wěn)啟動(dòng)。定速運(yùn)行控制在列車運(yùn)行過程中，根據(jù)線路特點(diǎn)和限速要求，自動(dòng)調(diào)整列車速度，實(shí)現(xiàn)列車穩(wěn)定、節(jié)能運(yùn)行。減速控制根據(jù)車站距離和列車制動(dòng)性能，自動(dòng)調(diào)整列車減速率和速度，確保列車準(zhǔn)確停車。車站程序定位停車控制根據(jù)車站停車位置和程序要求，自動(dòng)調(diào)整列車速度和位置，實(shí)現(xiàn)列車精確停車。通過優(yōu)化列車運(yùn)行速度和制動(dòng)方式，減少列車能耗和排放。節(jié)能駕駛策略根據(jù)列車運(yùn)行計(jì)劃和實(shí)際情況，合理調(diào)整列車運(yùn)行圖，實(shí)現(xiàn)列車節(jié)能、高效運(yùn)行。列車調(diào)度優(yōu)化根據(jù)車站客流量和列車運(yùn)行情況，自動(dòng)調(diào)整車站通風(fēng)、照明等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，減少能耗。車站節(jié)能控制節(jié)能優(yōu)化策略01020305列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)星型拓?fù)湟灾醒牍?jié)點(diǎn)為中心，各節(jié)點(diǎn)通過通信線路與中央節(jié)點(diǎn)相連，實(shí)現(xiàn)信息傳輸。總線拓?fù)渌泄?jié)點(diǎn)通過一條公共的通信線路連接，實(shí)現(xiàn)信息共享和傳輸。環(huán)型拓?fù)涓鞴?jié)點(diǎn)通過通信線路連接成一個(gè)閉合環(huán)路，信息在環(huán)路中單向或雙向傳輸。樹型拓?fù)浣Y(jié)合了星型和總線型拓?fù)涞奶攸c(diǎn)，形成層次結(jié)構(gòu)，適用于復(fù)雜系統(tǒng)。列車通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括列車通信網(wǎng)絡(luò)（WTB）和多功能車輛總線（MVB），實(shí)現(xiàn)列車級(jí)和車輛級(jí)的數(shù)據(jù)通信。一種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，采用神經(jīng)元芯片和LON總線，實(shí)現(xiàn)分布式控制和網(wǎng)絡(luò)通信。一種國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，適用于工業(yè)自動(dòng)化和列車通信領(lǐng)域，具有高速、可靠的特點(diǎn)。一種多主從方式的串行通信總線，廣泛應(yīng)用于列車控制系統(tǒng)和車身電子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)TCN標(biāo)準(zhǔn)LonWorksWorldFIPCAN總線網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施數(shù)據(jù)加密技術(shù)對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，防止數(shù)據(jù)被非法竊取或篡改。訪問控制技術(shù)通過設(shè)置權(quán)限和口令等措施，限制對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的訪問和操作。防火墻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)接口處設(shè)置防火墻，對(duì)進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和監(jiān)控。入侵檢測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的異常行為，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全威脅。06列車控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)通過ATC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛，提高列車運(yùn)行的智能化水平。自動(dòng)駕駛技術(shù)運(yùn)用人工智能算法對(duì)列車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)更高效的列車調(diào)度和運(yùn)營(yíng)管理。人工智能應(yīng)用通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)列車設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障，提高列車運(yùn)行的可靠性和安全性。智能診斷與維護(hù)智能化技術(shù)應(yīng)用前景借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，為列車運(yùn)營(yíng)提供更加全面的信息支持。列車運(yùn)行數(shù)據(jù)共享通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)試，提高維護(hù)效率和準(zhǔn)確性。遠(yuǎn)程監(jiān)控與調(diào)試?yán)没ヂ?lián)網(wǎng)和移動(dòng)技術(shù)，提供更加便捷的乘客服務(wù)，如實(shí)時(shí)查詢列車