1、列車運(yùn)行自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng),金3胖 20116830 李 東 20116838 王廷彧 20116844 何 楷 20116853 張洪杰,什么是ATC系統(tǒng),為了適應(yīng)城市軌道交通的發(fā)展，用一種能實(shí)現(xiàn)列車速度自動(dòng)控制和列車運(yùn)行間隔自動(dòng)調(diào)整的新的信號(hào)系統(tǒng)來替代，這就是列車運(yùn)行自動(dòng)控制（ATC）系統(tǒng)。,ATC系統(tǒng),ATC系統(tǒng)：列車按地面?zhèn)魉偷乃俣龋ɑ蚓嚯x）信息，自動(dòng)控制列車運(yùn)行的信號(hào)設(shè)備。 后續(xù)列車根據(jù)與先行列車之間的距離和進(jìn)路條件，在車內(nèi)連續(xù)地顯示出容許的速度信息，或按設(shè)定的運(yùn)行條件達(dá)到容許速度的距離信息。 根據(jù)上述信息，列車自動(dòng)地控制運(yùn)行速度，進(jìn)行超速防護(hù)，確保列車高效、安全的運(yùn)行。,城市軌

2、道交通ATC系統(tǒng)的特點(diǎn),傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)是通過設(shè)置在地面的色燈信號(hào)機(jī)來傳遞不同的行車命令，這種制式基本上是依賴司機(jī)進(jìn)行速度控制和調(diào)整，依靠司機(jī)保證行車安全。 ATC系統(tǒng)將機(jī)車信號(hào)作為主體信號(hào)，傳遞給列車的信號(hào)是具體的速度或距離信息，列車按調(diào)度人員設(shè)置的時(shí)刻表，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)折返、自動(dòng)調(diào)整停站時(shí)分，以及運(yùn)用程序定位實(shí)現(xiàn)列車在車站的停車控制。,ATC 系統(tǒng)的組成,ATC 系統(tǒng)的設(shè)備組成 現(xiàn)場(chǎng)軌旁設(shè)備、車載信號(hào)設(shè)備、控制中心及車站信號(hào)設(shè)備 ATC系統(tǒng)的功能組成 ATO、ATS、ATP,ATC系統(tǒng)控制框圖,中央控制室,功能,（1）停車點(diǎn)防護(hù) （2）速度監(jiān)督與超速防護(hù) （3）列車間隔控制 （4）測(cè)速與測(cè)

3、距 （5）車門控制 （6）其他功能：緊急停車、給出發(fā)車命令、列車倒退控制,車載ATC,ATO列車自動(dòng)運(yùn)行子系統(tǒng),ATO子系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)“地對(duì)車控制”，即用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的控制。 使用ATO子系統(tǒng)后，可以使列車經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了不必要的、過于劇烈的加速或減速，因此明顯提高了乘坐的舒適度，提高了列車準(zhǔn)點(diǎn)率及減少輪軌磨損。 ATO子系統(tǒng)與列車的再生制動(dòng)相配合，可以節(jié)省電能的消耗。,機(jī)車裝上ATO后，就可用2種方式運(yùn)行：手動(dòng)或自動(dòng) 司機(jī)人工駕駛+ATP系統(tǒng)手動(dòng)駕駛 ATO系統(tǒng)自動(dòng)駕駛+ATP系統(tǒng)自動(dòng)駕駛 ATO系統(tǒng)是提高城市交通列車運(yùn)行水平的技術(shù)措施,功能,（1）停車點(diǎn)的目標(biāo)

4、制動(dòng) （2）打開車門 （3）列車從車站出發(fā) （4）列車加速 （5）區(qū)間內(nèi)臨時(shí)停車 （6）限速區(qū)間 （7）司機(jī)手動(dòng)駕駛及由ATO系統(tǒng)駕駛之間可在任何時(shí)候轉(zhuǎn)換 （8）記錄運(yùn)行信息,ATS列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng),ATS子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督和控制，輔助行車調(diào)度人員對(duì)全線列車運(yùn)行進(jìn)行管理。 它給行車調(diào)度人員顯示全線列車的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)督和記錄運(yùn)行圖的執(zhí)行情況，在列車因故偏離運(yùn)行圖時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)（提出調(diào)整建議或者自動(dòng)修整運(yùn)行圖）。 通過ATO的接口，向旅客提供運(yùn)行信息通報(bào)（列車到達(dá)、出發(fā)時(shí)間、運(yùn)行方向、中途?？空久?。,ATS子系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)鎖信息，列車自動(dòng)辦理進(jìn)路。用以指揮和監(jiān)督列車的運(yùn)行。它根據(jù)列車運(yùn)

5、行計(jì)劃，制定實(shí)時(shí)運(yùn)行圖，指揮列車的運(yùn)行，包括辦理列車進(jìn)路，控制列車發(fā)車時(shí)間，改變運(yùn)行區(qū)間的模式等；同時(shí)實(shí)時(shí)收集列車運(yùn)行信息及線路的各種信息，包括車次號(hào)、目的地號(hào)。由控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，并顯示在中心表示盤上。,功能,（1）集中控制功能 （2）集中顯示功能 （3）列車運(yùn)行時(shí)刻表管理功能 （4）運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄與統(tǒng)計(jì)功能 （5）仿真功能 （6）監(jiān)測(cè)與報(bào)警功能,ATS系統(tǒng)設(shè)備,ATP列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng),ATP子系統(tǒng)是ATC系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。 ATP子系統(tǒng)具有實(shí)現(xiàn)列車的間隔控制、超速防護(hù)、進(jìn)路的安全監(jiān)控、車門和站臺(tái)屏蔽門的控制等功能。,ATP的設(shè)備組成,廣州地鐵一號(hào)線司機(jī)室操控臺(tái),ATO按鈕,控

6、制列車 牽引方向,牽引、零位、制動(dòng)、快制,緊急制動(dòng),速度表,鳳缸壓力表,主控鑰匙,ATP的主要功能,主要功能：檢測(cè)列車位置、停車點(diǎn)防護(hù)、超速防護(hù)、列車間隔控制（移動(dòng)閉塞時(shí)）、臨時(shí)限速、測(cè)速測(cè)距、車門控制、記錄司機(jī)操作。,軌旁功能,傳輸功能,車載功能,ATP軌旁功能,列車安令間隔功能,1,報(bào)文生成功能,2,負(fù)責(zé)列車安全間隔和生成報(bào)文，完成任務(wù)對(duì)列車安全運(yùn)行授權(quán)許可的發(fā)布和報(bào)文的準(zhǔn)備,保持列車之間的最小安全距離，發(fā)出運(yùn)行授權(quán)。在進(jìn)路已經(jīng)排列，聯(lián)鎖功能中才發(fā)出列車運(yùn)行授權(quán).,完成整理數(shù)據(jù)、準(zhǔn)備和格式化要傳送到ATP車載設(shè)備的報(bào)文，并決定傳輸方向。 .,ATP的主要功能,3.ATP車載功能,車次多次交

7、換信息保證停車位置準(zhǔn)確,當(dāng)列車進(jìn)入站臺(tái)區(qū)域，站臺(tái)區(qū)段軌道電路的ATP接收器檢測(cè)到列車到達(dá)車站； 列車到達(dá)停車點(diǎn)，經(jīng)列車ATO系統(tǒng)確認(rèn)，保證列車的制動(dòng)； 當(dāng)檢測(cè)到列車的速度為零，列車向地面送出列車停站信號(hào)，列車收到開門信息，使相應(yīng)的門控繼電器動(dòng)作； 司機(jī)按壓與門控繼電器相對(duì)應(yīng)的門控按鈕后，才可打開列車車門。,不同閉塞制式的ATC系統(tǒng),按閉塞制式，城市軌道交通ATC可分為：固定閉塞式ATC系統(tǒng)、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)和移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)。,2.準(zhǔn)移動(dòng)閉塞,1.固定閉塞,3.移動(dòng)閉塞,（1）固定閉塞ATC系統(tǒng) 固定閉塞ATC系統(tǒng)是指基于傳統(tǒng)軌道電路的自動(dòng)閉塞方式，閉塞分區(qū)按線路條件經(jīng)牽引計(jì)算來確定

8、，一旦劃定將固定不變。列車以閉塞分區(qū)為最小行車間隔，ATC系統(tǒng)根據(jù)這一特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行的自動(dòng)控制。固定閉塞ATC系統(tǒng)又可分為速度碼模式（臺(tái)階式）和目標(biāo)距離碼模式（曲線式）。,（1）固定閉塞ATC系統(tǒng) 固定閉塞速度碼模式（臺(tái)階式）ATC是基于普通音頻軌道電路，軌道電路傳輸信息量少，對(duì)應(yīng)每個(gè)閉塞分區(qū)只能傳送一個(gè)信息代碼。 目標(biāo)距離碼模式（曲線式）一般采用音頻數(shù)字軌道電路，或音頻軌道電路加電纜環(huán)線或音頻軌道電路加應(yīng)答器，他們具有較大的信息傳輸量和較強(qiáng)的抗干擾能力。,不同閉塞制式的ATC系統(tǒng),33軌道電路工作穩(wěn)定性容收環(huán)境影響，如道床阻抗變化、牽引電流干擾等,軌道電路傳輸信息量小。,利用軌道

9、電路難以實(shí)現(xiàn)車隊(duì)第的信息傳輸,閉塞分區(qū)長(zhǎng)度是按照不利條件設(shè)計(jì)的，分區(qū)較長(zhǎng)，且一個(gè)分區(qū)只能被一列車占用，不利于縮短列車行車間隔。,無法知道列車在謀一份區(qū)內(nèi)的具體位置。,1.固定閉塞存在以下缺點(diǎn),（2）準(zhǔn)移動(dòng)閉塞ATC系統(tǒng) 準(zhǔn)移動(dòng)閉塞對(duì)前、后列車的定位方式是不同的。前行列車的定位仍沿用固定閉塞的方式，而后續(xù)列車的定位則采用連續(xù)的或稱為移動(dòng)的方式。為了提高后續(xù)列車的定位精度，目前各系統(tǒng)均在地面每隔一段距離設(shè)置1個(gè)定位標(biāo)志（可以是軌道電路的分界點(diǎn)或信標(biāo)等），列車通過時(shí)提供絕對(duì)位置信息。在相鄰定位標(biāo)志之間，列車的相對(duì)位置由安裝在列車上的輪軸轉(zhuǎn)數(shù)累計(jì)連續(xù)測(cè)得。,不同閉塞制式的ATC系統(tǒng),2.準(zhǔn)移動(dòng)閉塞,移

10、動(dòng)閉塞 定位方式,固定閉塞 定位方式,能夠了解其 具體位置,僅知道其在哪個(gè)分區(qū)內(nèi),速度限制有一個(gè)階躍式上升,當(dāng)其移動(dòng)并出清一個(gè)分區(qū),后續(xù)列車對(duì)自身,前行列車,速度限制為 連續(xù)式變化,當(dāng)其靜止,（3）移動(dòng)閉塞ATC系統(tǒng) 移動(dòng)閉塞的特點(diǎn)是前、后兩列車都采用移動(dòng)式的定位方式，不存在固定的閉塞分區(qū)，列車之間的安全追蹤間距隨著列車的運(yùn)行而不斷移動(dòng)且變化。 移動(dòng)閉塞可借助感應(yīng)環(huán)線或無線通信的方式實(shí)現(xiàn)。早期的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)大部分采用基于感應(yīng)環(huán)線的技術(shù)，即通過在軌間布置感應(yīng)環(huán)線來定位列車和實(shí)現(xiàn)車載計(jì)算機(jī)（VOBC）與車輛控制中心（VCC）之間的連續(xù)通信。而今，大多數(shù)先進(jìn)的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)已采用無線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各子系

11、統(tǒng)間的通信，構(gòu)成基于無線通信技術(shù)的移動(dòng)閉塞。,移動(dòng)閉塞具有如下特點(diǎn)： 靈活：制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)是動(dòng)態(tài)的，與軌旁設(shè)備數(shù)量及行車間隔關(guān)系不大 高效：可實(shí)現(xiàn)較小的行車間隔 先進(jìn)：可實(shí)現(xiàn)車地雙向通信，易于實(shí)現(xiàn)無人駕駛。 安全：列車間隔按照后續(xù)列車在當(dāng)前速度下所需的制動(dòng)距離加上安全余量計(jì)算而得。 舒適：沒有固定分區(qū)，行車間隔是動(dòng)態(tài)的，并隨前一列車的移動(dòng)而移動(dòng)，速度限制連續(xù)變化。,前行列車,后續(xù)列車,移動(dòng)定位方式,與地面通信,移動(dòng)定位方式,與地面通信,地面控制中心,感應(yīng)環(huán)線或 無線通信,3. 移動(dòng)閉塞,四、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng),（2）移動(dòng)閉塞的特點(diǎn),制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)是動(dòng)態(tài)的，與軌旁設(shè)備數(shù)量及行車間隔關(guān)系不大,沒有固定分區(qū)，行車間隔是動(dòng)態(tài)的，并隨前一列車的移動(dòng)而移動(dòng)，速度限制連續(xù)變化。,列車間隔按照后續(xù)列車在當(dāng)前速度下所需的制動(dòng)距離加上安全余量計(jì)算而得。,可實(shí)現(xiàn)車地雙向通信，易于實(shí)現(xiàn)無人駕駛。,舒適,先進(jìn),可實(shí)現(xiàn)較小的行車間隔,高效,靈活,安全,ATC系統(tǒng)分類,1）按閉塞方式可分為：固定式和移動(dòng)式。固定閉塞方式中按控制方式，又可分為速度碼模式（臺(tái)階式）和目標(biāo)距離碼模式（曲線式）。 2）按車載信號(hào)傳輸方式可分為：連續(xù)式和點(diǎn)式。 3）按各系統(tǒng)設(shè)備所處地域可分為：控制中心子系統(tǒng)、車站及軌旁子系統(tǒng)、車載設(shè)備子系統(tǒng)、車場(chǎng)子系統(tǒng)。,