列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)2

1、理論內(nèi)容理論內(nèi)容： 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)概述 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)備組成 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)基本功能 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)基本操作 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)基本原理1、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)概述人工駕駛列車運(yùn)行時(shí)，列車駕駛員操縱列車駕駛手柄，控制人工駕駛列車運(yùn)行時(shí)，列車駕駛員操縱列車駕駛手柄，控制列車運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)列車加速、減速和停車。列車列車運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)列車加速、減速和停車。列車自動(dòng)駕駛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，系統(tǒng)，即即ATOATO系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)“地對(duì)車控制地對(duì)車控制”，實(shí)現(xiàn)正常情況下高質(zhì)，實(shí)現(xiàn)正常情況下高質(zhì)量的自動(dòng)駕駛，提高列車運(yùn)行效率，提高列車運(yùn)行舒適度，量的自動(dòng)駕駛，提高列車運(yùn)行效率，提高列車運(yùn)行舒適度，節(jié)省能源

2、。與節(jié)省能源。與ATPATP系統(tǒng)為列車運(yùn)行提供安全保障相比，系統(tǒng)為列車運(yùn)行提供安全保障相比，ATOATO是是提高城市軌道交通列車運(yùn)行水平的技術(shù)措施。提高城市軌道交通列車運(yùn)行水平的技術(shù)措施。列車自動(dòng)駕駛列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)系統(tǒng)車載設(shè)備車載設(shè)備根據(jù)列車根據(jù)列車運(yùn)行計(jì)劃運(yùn)行計(jì)劃，以及列車的，以及列車的運(yùn)行速度運(yùn)行速度、當(dāng)、當(dāng)前前線路限速線路限速和和目標(biāo)速度目標(biāo)速度等信息，實(shí)時(shí)計(jì)算列車達(dá)到目標(biāo)速度等信息，實(shí)時(shí)計(jì)算列車達(dá)到目標(biāo)速度值所需要的值所需要的牽引力或制動(dòng)力的大小牽引力或制動(dòng)力的大小，通過列車接口電路，由，通過列車接口電路，由列車的牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)完成對(duì)列車進(jìn)行加速或減速作業(yè)。列車的牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系

3、統(tǒng)完成對(duì)列車進(jìn)行加速或減速作業(yè)。 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車載設(shè)備車載設(shè)備根據(jù)列車根據(jù)列車運(yùn)行計(jì)劃運(yùn)行計(jì)劃，以及列車的，以及列車的運(yùn)運(yùn)行速度行速度、當(dāng)前、當(dāng)前線路限速線路限速和和目標(biāo)速度目標(biāo)速度等信息，實(shí)時(shí)計(jì)算列車達(dá)到等信息，實(shí)時(shí)計(jì)算列車達(dá)到目標(biāo)速度值所需要的目標(biāo)速度值所需要的牽引力或制動(dòng)力的大小牽引力或制動(dòng)力的大小，通過列車接口電，通過列車接口電路，由列車的牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)完成對(duì)列車進(jìn)行加速或減速路，由列車的牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)完成對(duì)列車進(jìn)行加速或減速作業(yè)。作業(yè)。 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛，它需要列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛，它需要列車自動(dòng)防護(hù)系列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)ATPA

4、TP和和列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)ATSATS提供支持。列車提供支持。列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)向向列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供列車的運(yùn)行速度列車的運(yùn)行速度、線路允許速度、限速、線路允許速度、限速和目標(biāo)速度，以及列車所處位置等基本信息；列車和目標(biāo)速度，以及列車所處位置等基本信息；列車自動(dòng)監(jiān)控系自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)向列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供向列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供列車運(yùn)行作業(yè)和計(jì)劃列車運(yùn)行作業(yè)和計(jì)劃。 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)取代取代駕駛員人工駕駛，實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駕駛員人工駕駛，實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛，有效地駛，有效地提高提高了列車的運(yùn)營效率，了列車的運(yùn)營效率，降低降低了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)

5、度，了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，是城市軌道交通運(yùn)營作業(yè)是城市軌道交通運(yùn)營作業(yè)自動(dòng)化自動(dòng)化的重要體現(xiàn)。的重要體現(xiàn)。 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行控制，使得列車駕駛處于列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行控制，使得列車駕駛處于最佳最佳的運(yùn)行狀態(tài)，列車運(yùn)行更加的運(yùn)行狀態(tài)，列車運(yùn)行更加平穩(wěn)平穩(wěn)，可以有效，可以有效提高提高運(yùn)營效率，運(yùn)營效率，降低降低列車運(yùn)行能耗。列車運(yùn)行能耗。 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在站臺(tái)可以精確對(duì)位停車，為乘客上列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在站臺(tái)可以精確對(duì)位停車，為乘客上下車提供便捷的條件，列車在站臺(tái)精確停車為站臺(tái)加裝安全下車提供便捷的條件，列車在站臺(tái)精確停車為站臺(tái)加裝安全門或屏蔽門提供了有利的條件。門或屏蔽門提供了有利

6、的條件。軌道電路信軌道電路信息 接息 接收收STM應(yīng) 答 器 信應(yīng) 答 器 信息接息接收收B TMATP車車載載設(shè)設(shè)備備人機(jī)界面人機(jī)界面（D MI）2、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)備組成 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是非故障列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是非故障- -安全系統(tǒng)，由安全系統(tǒng)，由車車載設(shè)備載設(shè)備和和地面設(shè)備地面設(shè)備組成。組成。 1 1列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車載設(shè)備列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車載設(shè)備 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車載設(shè)備包括車載列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車載設(shè)備包括車載ATOATO模塊、模塊、ATOATO車載天線、人機(jī)界面。車載天線、人機(jī)界面。 (1)(1)車載車載ATOATO模塊模塊 車載車載ATOATO模塊是列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的核心模塊是

7、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的核心組成部分，它包含硬件和軟件兩部分。車載組成部分，它包含硬件和軟件兩部分。車載ATOATO模塊模塊從從車載車載ATPATP子系統(tǒng)子系統(tǒng)獲得必要獲得必要的信息，如列車運(yùn)行速度和列車位置等，的信息，如列車運(yùn)行速度和列車位置等，車載車載ATOATO模塊軟件對(duì)這些模塊軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，計(jì)算出列車當(dāng)，計(jì)算出列車當(dāng)前所需的牽引力或制動(dòng)力，向列車發(fā)出請(qǐng)求，列車牽引或前所需的牽引力或制動(dòng)力，向列車發(fā)出請(qǐng)求，列車牽引或制動(dòng)系統(tǒng)收到請(qǐng)求指令后，對(duì)列車施加牽引或制動(dòng)，對(duì)列制動(dòng)系統(tǒng)收到請(qǐng)求指令后，對(duì)列車施加牽引或制動(dòng)，對(duì)列車進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。車進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 車載車載ATOA

8、TO模塊與列車的牽引和制動(dòng)系統(tǒng)模塊與列車的牽引和制動(dòng)系統(tǒng)相互作用，實(shí)現(xiàn)列車在站臺(tái)區(qū)精確對(duì)位停車。相互作用，實(shí)現(xiàn)列車在站臺(tái)區(qū)精確對(duì)位停車。ATO工作原理圖工作原理圖ATP車載設(shè)備接口車載設(shè)備接口 (2)ATO(2)ATO車載天線車載天線 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的車載模塊與地列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的車載模塊與地面設(shè)備之間的信息面設(shè)備之間的信息交換交換是通過是通過ATOATO車載天線來完成，以車載天線來完成，以實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)與列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)與列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)(ATS)之間之間的信息交換。的信息交換。 ATOATO車載天線一般安裝在列車第一列編組的車體下，車載天線一般安裝在列

9、車第一列編組的車體下，它接收來自列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的信息，同時(shí)向列車自它接收來自列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的信息，同時(shí)向列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送有關(guān)的列車狀態(tài)信息。這些信息一般動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送有關(guān)的列車狀態(tài)信息。這些信息一般包括以下內(nèi)容：包括以下內(nèi)容： 從列車向地面發(fā)送的信息。從列車向地面發(fā)送的信息。列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車載模列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車載模塊通過塊通過ATOATO車載天線向地面列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的信車載天線向地面列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的信息有息有列車識(shí)別號(hào)信息列車識(shí)別號(hào)信息，該列車識(shí)別號(hào)信息包括了列車的，該列車識(shí)別號(hào)信息包括了列車的車組號(hào)車組號(hào)、車次號(hào)車次號(hào)、目的地編碼目的地編碼等內(nèi)容；列車向地面發(fā)送等內(nèi)容

10、；列車向地面發(fā)送的信息還有的信息還有列車運(yùn)行方向列車運(yùn)行方向、列車車門狀態(tài)列車車門狀態(tài)、車輪磨損指車輪磨損指示示、列車車輪打滑和空轉(zhuǎn)列車車輪打滑和空轉(zhuǎn)、車載、車載ATOATO模塊狀態(tài)和模塊狀態(tài)和報(bào)警報(bào)警信信息等。息等。 從地面向列車從地面向列車ATOATO車載設(shè)備發(fā)送的信息車載設(shè)備發(fā)送的信息。從地。從地面向列車面向列車ATOATO車載設(shè)備發(fā)送的信息有車載設(shè)備發(fā)送的信息有列車開關(guān)門命令列車開關(guān)門命令、列車車次號(hào)確認(rèn)列車車次號(hào)確認(rèn)、列車測(cè)試指令列車測(cè)試指令、門循環(huán)測(cè)試門循環(huán)測(cè)試、主時(shí)鐘、主時(shí)鐘參考信號(hào)、跳?？圮囍噶詈土熊囘\(yùn)行等級(jí)等。參考信號(hào)、跳?？圮囍噶詈土熊囘\(yùn)行等級(jí)等。 (3)(3)人機(jī)界面人機(jī)

11、界面 列車駕駛員通過人機(jī)界面可以將列列車駕駛員通過人機(jī)界面可以將列車運(yùn)行的模式選擇為車運(yùn)行的模式選擇為“ATOATO”，起動(dòng)列車在，起動(dòng)列車在ATOATO模式下運(yùn)模式下運(yùn)行。行。 2列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)地面設(shè)備 列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)地面設(shè)備由地面信息接收發(fā)送設(shè)備和列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)地面設(shè)備由地面信息接收發(fā)送設(shè)備和軌道環(huán)線組成軌道環(huán)線組成。這些地面設(shè)備接收來自列車。這些地面設(shè)備接收來自列車ATOATO車載天車載天線所發(fā)送的信息，并把線所發(fā)送的信息，并把ATSATS有關(guān)信息通過軌道環(huán)線發(fā)送有關(guān)信息通過軌道環(huán)線發(fā)送到線路上，到線路上，由列車由列車ATOATO車載設(shè)備進(jìn)行接收和處理。車載設(shè)備進(jìn)行接收和處理。 地

12、面信息接收發(fā)送設(shè)備的諧調(diào)控制部分安裝在信號(hào)地面信息接收發(fā)送設(shè)備的諧調(diào)控制部分安裝在信號(hào)設(shè)備室內(nèi)，軌道環(huán)線安裝在線路上。設(shè)備室內(nèi)，軌道環(huán)線安裝在線路上。列車自動(dòng)運(yùn)（列車自動(dòng)運(yùn)（ATO）地面系統(tǒng)地面系統(tǒng) ATO數(shù)據(jù)環(huán)路接口柜數(shù)據(jù)環(huán)路接口柜 ATO車站環(huán)路接口柜車站環(huán)路接口柜3、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)基本功能列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)基本功能包括列車車站發(fā)車控制、列列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)基本功能包括列車車站發(fā)車控制、列車區(qū)間運(yùn)行控制、列車精確停站、列車自動(dòng)折返、跳停車區(qū)間運(yùn)行控制、列車精確停站、列車自動(dòng)折返、跳停和扣車等。和扣車等。 1 1車站發(fā)車控制功能車站發(fā)車控制功能 列車在列車在ATOATO模式下運(yùn)行時(shí)，列車駕駛員

13、按壓發(fā)車按模式下運(yùn)行時(shí)，列車駕駛員按壓發(fā)車按鈕起動(dòng)列車運(yùn)行，鈕起動(dòng)列車運(yùn)行，ATOATO根據(jù)列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)根據(jù)列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)ATPATP發(fā)送的發(fā)送的控制速度和列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)控制速度和列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)ATSATS發(fā)送的運(yùn)行等級(jí)，自發(fā)送的運(yùn)行等級(jí)，自動(dòng)運(yùn)行到下一車站。動(dòng)運(yùn)行到下一車站。ATO系統(tǒng)系統(tǒng) 在在ATOATO自動(dòng)模式下自動(dòng)模式下，必須具備一定的條件，列車才能從，必須具備一定的條件，列車才能從車站出發(fā)，這些條件包括：車站出發(fā)，這些條件包括：ATOATO模塊與模塊與ATPATP模塊通信正常；模塊通信正常；列車運(yùn)行目的地代碼有效；列車運(yùn)行目的地代碼有效；有效的駕駛員代碼；有效的駕駛員代碼；

14、在出發(fā)測(cè)試期間沒有檢測(cè)到故障；在出發(fā)測(cè)試期間沒有檢測(cè)到故障；列車所處的軌道電路，能夠建立列車所處的軌道電路，能夠建立ATOATO模式；模式；其他必要的信息。其他必要的信息。 2列車區(qū)間運(yùn)行速度控制列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車載模塊接收到從車載列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車載模塊接收到從車載ATPATP發(fā)出的列發(fā)出的列車速度控制指令后，它向列車的牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)車速度控制指令后，它向列車的牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求，以施加牽引力將列車加速到控制速度，或施加出請(qǐng)求，以施加牽引力將列車加速到控制速度，或施加制動(dòng)力使列車減速至規(guī)定值，保存列車的運(yùn)行速度在一制動(dòng)力使列車減速至規(guī)定值，保存列車的運(yùn)行速度在一個(gè)速度控制窗口內(nèi)

15、，如圖個(gè)速度控制窗口內(nèi)，如圖9 9一一l l所示。所示。圖圖91列車自動(dòng)駕駛模式下的速度距離曲線列車自動(dòng)駕駛模式下的速度距離曲線 圖圖9 9一一l l中列車在中列車在ATOATO模式下，其實(shí)際運(yùn)行速度曲線在模式下，其實(shí)際運(yùn)行速度曲線在ATPATP限制速度曲線以下，在一個(gè)較小的速度范圍內(nèi)波動(dòng)，使限制速度曲線以下，在一個(gè)較小的速度范圍內(nèi)波動(dòng)，使得列車以接近得列車以接近ATPATP限制速度運(yùn)行，最有效提高列車運(yùn)行效限制速度運(yùn)行，最有效提高列車運(yùn)行效率，降低列車能耗，減少列車在牽引、率，降低列車能耗，減少列車在牽引、惰行惰行和制動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)狀態(tài)之間的不斷切換次數(shù)，有效提高乘客的舒適度。之間的不斷切換次

16、數(shù)，有效提高乘客的舒適度。 惰行可以有效降低地鐵列車能耗惰行可以有效降低地鐵列車能耗, ,通過選擇合適的惰行通過選擇合適的惰行點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)列車的節(jié)能運(yùn)行。建立了定時(shí)約束條件下列點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)列車的節(jié)能運(yùn)行。建立了定時(shí)約束條件下列車節(jié)能運(yùn)行惰行控制優(yōu)化模型車節(jié)能運(yùn)行惰行控制優(yōu)化模型, ,將模型求解的遺傳算法嵌將模型求解的遺傳算法嵌入到城市列車運(yùn)行計(jì)算系統(tǒng)中入到城市列車運(yùn)行計(jì)算系統(tǒng)中, ,實(shí)現(xiàn)了給定線路條件下站實(shí)現(xiàn)了給定線路條件下站間最佳惰行點(diǎn)的自動(dòng)計(jì)算。間最佳惰行點(diǎn)的自動(dòng)計(jì)算。3車站精確停車車站精確停車是列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)非常重要的功能，它實(shí)現(xiàn)列車站精確停車是列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)非常重要的功能，它實(shí)現(xiàn)列車在

17、車站站臺(tái)區(qū)精確對(duì)位?？?，可以有效提高列車運(yùn)營效率，車在車站站臺(tái)區(qū)精確對(duì)位停靠，可以有效提高列車運(yùn)營效率，有利于引導(dǎo)乘客上下車。有利于引導(dǎo)乘客上下車。 列車實(shí)現(xiàn)車站精確停車，需要列車自動(dòng)駕駛車載模塊與列車的列車實(shí)現(xiàn)車站精確停車，需要列車自動(dòng)駕駛車載模塊與列車的牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)共同參與，相互配合。在列車接近站臺(tái)時(shí)，牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)共同參與，相互配合。在列車接近站臺(tái)時(shí)，列車自動(dòng)駕駛車載模塊實(shí)時(shí)對(duì)列車的速度進(jìn)行采集和列車自動(dòng)駕駛車載模塊實(shí)時(shí)對(duì)列車的速度進(jìn)行采集和比較，并及時(shí)向列車的牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出控制指令，實(shí)比較，并及時(shí)向列車的牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車速度的實(shí)時(shí)控制，追蹤實(shí)

18、現(xiàn)列車精確停車?，F(xiàn)對(duì)列車速度的實(shí)時(shí)控制，追蹤實(shí)現(xiàn)列車精確停車。 列車實(shí)現(xiàn)車站精確停車，可以在站臺(tái)區(qū)安裝軌道環(huán)線，提列車實(shí)現(xiàn)車站精確停車，可以在站臺(tái)區(qū)安裝軌道環(huán)線，提高停車的精度。列車在站臺(tái)精確停車，有利于在車站站臺(tái)設(shè)置高停車的精度。列車在站臺(tái)精確停車，有利于在車站站臺(tái)設(shè)置屏蔽門或安全門，屏蔽門或安全門，保障乘客安全候車保障乘客安全候車。 4列車自動(dòng)折返 列車在列車在ATOATO運(yùn)行模式下，可以實(shí)現(xiàn)在運(yùn)營線路兩端實(shí)現(xiàn)運(yùn)行模式下，可以實(shí)現(xiàn)在運(yùn)營線路兩端實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)折返作業(yè)，控制列車回到下一個(gè)運(yùn)營作業(yè)的站列車自動(dòng)折返作業(yè)，控制列車回到下一個(gè)運(yùn)營作業(yè)的站臺(tái)區(qū)。臺(tái)區(qū)。 在這種駕駛模式下在這種駕駛模式下無

19、需駕駛員無需駕駛員控制列車，而且列車控制列車，而且列車上的全部上的全部控制臺(tái)被鎖閉控制臺(tái)被鎖閉。接到自動(dòng)折返運(yùn)行許可后自動(dòng)。接到自動(dòng)折返運(yùn)行許可后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)入ARAR模式，駕駛員通過駕駛室模式，駕駛員通過駕駛室MMIMMI的顯示確認(rèn)得到授的顯示確認(rèn)得到授權(quán)。只有按下站臺(tái)的權(quán)。只有按下站臺(tái)的ARAR按鈕后，才實(shí)施列車自動(dòng)折返運(yùn)按鈕后，才實(shí)施列車自動(dòng)折返運(yùn)行。行。ATCATC軌旁設(shè)備提供所需的數(shù)據(jù)以控制列車進(jìn)入折返軌旁設(shè)備提供所需的數(shù)據(jù)以控制列車進(jìn)入折返軌，列車運(yùn)行至出發(fā)站臺(tái)后，軌，列車運(yùn)行至出發(fā)站臺(tái)后，ATCATC車載設(shè)備自動(dòng)車載設(shè)備自動(dòng)退出退出ARAR模式。模式。AR（自動(dòng)折返（自動(dòng)折返A(chǔ)ut

20、omatic return) SM(supervision management受監(jiān)控的人工模式受監(jiān)控的人工模式)5執(zhí)行跳停和扣車功能 (1)(1)跳停跳停 跳停作業(yè)是指在線路上運(yùn)營的列車，在某跳停作業(yè)是指在線路上運(yùn)營的列車，在某一指定車站一指定車站不停車不停車，而以規(guī)定的速度通過該車站。列車，而以規(guī)定的速度通過該車站。列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)收到來自列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)收到來自列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)ATSATS發(fā)出的跳發(fā)出的跳停指令后，完成跳停作業(yè)。停指令后，完成跳停作業(yè)。 (2)(2)扣車扣車 扣車作業(yè)是指列車在某站臺(tái)?？浚辉士圮囎鳂I(yè)是指列車在某站臺(tái)?？?，不允許列車?yán)^續(xù)運(yùn)行。列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)收

21、到來自列車自動(dòng)許列車?yán)^續(xù)運(yùn)行。列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)收到來自列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)ATSATS發(fā)出的發(fā)出的扣車指令扣車指令后，完成扣車作業(yè)。后，完成扣車作業(yè)。6控制車門 由由ATPATP系統(tǒng)監(jiān)督開門條件，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)督開門條件，當(dāng)ATPATP系統(tǒng)給出開門命令時(shí)，系統(tǒng)給出開門命令時(shí)，可以按照事先設(shè)定由可以按照事先設(shè)定由ATOATO系統(tǒng)系統(tǒng)自動(dòng)打開車門自動(dòng)打開車門，也可由駕，也可由駕駛員手動(dòng)打開正確一側(cè)的車門。車門的駛員手動(dòng)打開正確一側(cè)的車門。車門的關(guān)閉關(guān)閉只能由只能由駕駛駕駛員員完成。完成。 車門打開功能的輸入來自車門打開功能的輸入來自ATPATP功能的車門釋放、運(yùn)功能的車門釋放、運(yùn)行方向和打開車門數(shù)據(jù)

22、，以及來自行方向和打開車門數(shù)據(jù)，以及來自ATSATS的目的地號(hào)。當(dāng)?shù)哪康牡靥?hào)。當(dāng)列車空車運(yùn)行時(shí)，從列車空車運(yùn)行時(shí)，從ATSATS接收到的指定目的地號(hào)阻止車接收到的指定目的地號(hào)阻止車門的打開。門的打開。4、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)基本操作在駕駛室內(nèi)，列車的狀態(tài)顯示單元上，有在駕駛室內(nèi)，列車的狀態(tài)顯示單元上，有“ATOATO模式指示燈模式指示燈”。駕駛員將列車駕駛模式選擇開關(guān)置于駕駛員將列車駕駛模式選擇開關(guān)置于ATOATO擋位，系統(tǒng)正常運(yùn)行擋位，系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，情況下，ATOATO模式指示燈會(huì)點(diǎn)亮。列車在車站完成停站，關(guān)好模式指示燈會(huì)點(diǎn)亮。列車在車站完成停站，關(guān)好車門后，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置，駕駛員可以按車

23、門后，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置，駕駛員可以按“發(fā)車按鈕發(fā)車按鈕”或直接或直接由系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)車，列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行控制，自動(dòng)運(yùn)由系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)車，列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行控制，自動(dòng)運(yùn)行到下一運(yùn)營車站。行到下一運(yùn)營車站。 列車在自動(dòng)駕駛模式下運(yùn)行，列車駕駛員需要觀察列車的列車在自動(dòng)駕駛模式下運(yùn)行，列車駕駛員需要觀察列車的運(yùn)行狀態(tài)，如果出現(xiàn)列車控制系統(tǒng)故障情況，需及時(shí)采取措施，運(yùn)行狀態(tài)，如果出現(xiàn)列車控制系統(tǒng)故障情況，需及時(shí)采取措施，如按壓緊急停車按鈕，使列車及時(shí)停止運(yùn)行以排除故障，保證如按壓緊急停車按鈕，使列車及時(shí)停止運(yùn)行以排除故障，保證運(yùn)營安全。運(yùn)營安全。 1車站發(fā)車當(dāng)準(zhǔn)備在當(dāng)準(zhǔn)備在ATOATO模式下運(yùn)

24、行時(shí)，模式下運(yùn)行時(shí)，ATPATP通過通信天線接收到關(guān)通過通信天線接收到關(guān)門命令，門命令，ATPATP點(diǎn)亮狀態(tài)顯示單元上的停站時(shí)間結(jié)束指示點(diǎn)亮狀態(tài)顯示單元上的停站時(shí)間結(jié)束指示燈。如果門是人工操作，駕駛員必須關(guān)好車門燈。如果門是人工操作，駕駛員必須關(guān)好車門( (否則，否則，ATPATP將不允許發(fā)車將不允許發(fā)車) )。門一旦關(guān)好，駕駛員必須按壓并釋。門一旦關(guān)好，駕駛員必須按壓并釋放發(fā)車按鈕來讓列車出發(fā)運(yùn)行到下一車站。放發(fā)車按鈕來讓列車出發(fā)運(yùn)行到下一車站。 在車站停車結(jié)束之后，駕駛員必須關(guān)好車門再按壓在車站停車結(jié)束之后，駕駛員必須關(guān)好車門再按壓并釋放發(fā)車按鈕以繼續(xù)運(yùn)行到下一車站。一旦發(fā)車按鈕并釋放發(fā)車

25、按鈕以繼續(xù)運(yùn)行到下一車站。一旦發(fā)車按鈕被按壓，被按壓，ATPATP發(fā)給發(fā)給ATOATO一個(gè)控制速度。一個(gè)控制速度。 1)1)與與ATPATP有效的通信有效的通信( (即無連接故障即無連接故障) )；在自動(dòng)駕駛模式下在自動(dòng)駕駛模式下，必須具備下列條件，列車才能從車站出發(fā)：必須具備下列條件，列車才能從車站出發(fā)： 2)2)有效的目的地有效的目的地IDID； 3)3)有效的軌道電路有效的軌道電路ID(ID(來自來自ATP)ATP)； 4)4)有效的駕駛員有效的駕駛員IDID： 5)5)非零速限制非零速限制( (來自來自ATP)ATP)； 6)6)有效的車輛方向有效的車輛方向東西東西( (來自來自ATP

26、)ATP)； 7)7)在出發(fā)測(cè)試期間沒有檢測(cè)到故障；在出發(fā)測(cè)試期間沒有檢測(cè)到故障； 8)8)列車必須位于車站軌道電路、折返軌道電路、車輛列車必須位于車站軌道電路、折返軌道電路、車輛段轉(zhuǎn)換軌電路或試車線。段轉(zhuǎn)換軌電路或試車線。2車門控制和停站 車載車載ATOATO系統(tǒng)通過軌旁通信環(huán)線從軌旁系統(tǒng)通過軌旁通信環(huán)線從軌旁ATCATC系統(tǒng)接收到傳送給系統(tǒng)接收到傳送給車輛的開門指令，通過要求車載車輛的開門指令，通過要求車載ATPATP系統(tǒng)開啟車門來啟動(dòng)開門系統(tǒng)開啟車門來啟動(dòng)開門程序。駕駛員按下開門按鈕打開車門。程序。駕駛員按下開門按鈕打開車門。 軌旁軌旁ATCATC系統(tǒng)累計(jì)停站時(shí)間。在正常情況下，停站時(shí)間

27、結(jié)系統(tǒng)累計(jì)停站時(shí)間。在正常情況下，停站時(shí)間結(jié)束后軌旁束后軌旁ATCATC系統(tǒng)會(huì)傳送一個(gè)系統(tǒng)會(huì)傳送一個(gè)關(guān)門命令關(guān)門命令。車載。車載ATOATO系統(tǒng)接收到命系統(tǒng)接收到命令后及時(shí)勵(lì)磁關(guān)門列車線。駕駛員按下關(guān)門按鈕關(guān)門。令后及時(shí)勵(lì)磁關(guān)門列車線。駕駛員按下關(guān)門按鈕關(guān)門。 當(dāng)從本地或中心接收到指令時(shí)，軌旁當(dāng)從本地或中心接收到指令時(shí)，軌旁ATCATC系統(tǒng)會(huì)向車輛傳系統(tǒng)會(huì)向車輛傳送一個(gè)停放制動(dòng)命令。在這種情況下，車載送一個(gè)停放制動(dòng)命令。在這種情況下，車載ATOATO系統(tǒng)通過從車系統(tǒng)通過從車地通信子系統(tǒng)傳來的命令控制車門開閉，但在相應(yīng)的停放制動(dòng)地通信子系統(tǒng)傳來的命令控制車門開閉，但在相應(yīng)的停放制動(dòng)緩解以及從軌旁

28、接收到命令之前不允許列車從該站發(fā)車。緩解以及從軌旁接收到命令之前不允許列車從該站發(fā)車。 車載車載ATOATO系統(tǒng)通過系統(tǒng)通過車地通信車地通信子系統(tǒng)向軌旁傳送車門狀態(tài)。子系統(tǒng)向軌旁傳送車門狀態(tài)。3折返 在運(yùn)營終點(diǎn)車站，當(dāng)駕駛員按下發(fā)車按鈕，在運(yùn)營終點(diǎn)車站，當(dāng)駕駛員按下發(fā)車按鈕，ATOATO將自動(dòng)將自動(dòng)地驅(qū)動(dòng)列車進(jìn)入折返軌并在折返點(diǎn)執(zhí)行精確停車。駕駛地驅(qū)動(dòng)列車進(jìn)入折返軌并在折返點(diǎn)執(zhí)行精確停車。駕駛員必須關(guān)閉本端駕駛室的鑰匙員必須關(guān)閉本端駕駛室的鑰匙( (司控器司控器) )，并啟動(dòng)離去端，并啟動(dòng)離去端的駕駛室，打開司控器開關(guān)，建立的駕駛室，打開司控器開關(guān)，建立ATOATO模式。軌旁進(jìn)路模式。軌旁進(jìn)路

29、開放后，駕駛員按下發(fā)車按鈕，開放后，駕駛員按下發(fā)車按鈕，ATOATO將驅(qū)動(dòng)列車進(jìn)入第將驅(qū)動(dòng)列車進(jìn)入第一個(gè)運(yùn)營車站并精確停車。一個(gè)運(yùn)營車站并精確停車。4跳停 車載車載ATOATO系統(tǒng)從軌旁系統(tǒng)從軌旁ATCATC系統(tǒng)接收跳停指令。跳停指令系統(tǒng)接收跳停指令。跳停指令通常應(yīng)在被跳停站的前一站或更早收到。車地通信子系通常應(yīng)在被跳停站的前一站或更早收到。車地通信子系統(tǒng)還能夠在完成計(jì)劃停站之前告知列車中央統(tǒng)還能夠在完成計(jì)劃停站之前告知列車中央ATCATC已經(jīng)發(fā)已經(jīng)發(fā)出了一個(gè)跳停該車站的命令。在被跳停車站，車載出了一個(gè)跳停該車站的命令。在被跳停車站，車載ATOATO系統(tǒng)也能接收并響應(yīng)軌旁產(chǎn)生的跳停指令。系統(tǒng)也

30、能接收并響應(yīng)軌旁產(chǎn)生的跳停指令。 如果在車站停車過程中收到跳停該車站的命令，如果在車站停車過程中收到跳停該車站的命令，ATOATO將會(huì)點(diǎn)亮狀態(tài)顯示單元上的跳停指示燈來告知駕駛將會(huì)點(diǎn)亮狀態(tài)顯示單元上的跳停指示燈來告知駕駛員列車不能在站臺(tái)停車。在這種情況下，列車?yán)^續(xù)以員列車不能在站臺(tái)停車。在這種情況下，列車?yán)^續(xù)以ATPATP控制速度進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。跳停命令可以在跳停的車控制速度進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。跳停命令可以在跳停的車站之前的任何有軌旁通信環(huán)線的車站取消。但是，站之前的任何有軌旁通信環(huán)線的車站取消。但是，一旦一旦列車處于要跳停的車站的環(huán)線內(nèi)時(shí)，跳停本站的命令就列車處于要跳停的車站的環(huán)線內(nèi)時(shí)，跳停本站的命令

31、就不能不能取消。取消。5、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)基本原理1 1列車自動(dòng)駕駛列車自動(dòng)駕駛 ATOATO系統(tǒng)存儲(chǔ)了軌道布局和坡度信息，能夠優(yōu)化列系統(tǒng)存儲(chǔ)了軌道布局和坡度信息，能夠優(yōu)化列車控制命令，保證列車在車控制命令，保證列車在ATPATP監(jiān)督下按照最大允許速度監(jiān)督下按照最大允許速度運(yùn)行。運(yùn)行。 ATOATO通過地面通過地面ATPATP設(shè)備傳來的編碼確定前方空閑軌道設(shè)備傳來的編碼確定前方空閑軌道電路數(shù)目或前行列車位置，根據(jù)本次列車位置，列車在電路數(shù)目或前行列車位置，根據(jù)本次列車位置，列車在綜合考慮安全因素的前提下可盡量全速行駛至本次列車綜合考慮安全因素的前提下可盡量全速行駛至本次列車的停車點(diǎn)。的停車點(diǎn)。

32、 ATO ATO系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛功能是通過系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛功能是通過ATOATO車載設(shè)車載設(shè)備控制列車牽引和制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。所需的備控制列車牽引和制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。所需的ATPATP數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包括：從括：從ATPATP軌旁單元接收到的全部軌旁單元接收到的全部ATPATP運(yùn)行命令、測(cè)速單運(yùn)行命令、測(cè)速單元提供的當(dāng)前列車位置和實(shí)際速度信息、位置識(shí)別和定元提供的當(dāng)前列車位置和實(shí)際速度信息、位置識(shí)別和定位系統(tǒng)的信息、列車長度、位系統(tǒng)的信息、列車長度、ATSATS通過通過ATPATP軌旁單元發(fā)送的軌旁單元發(fā)送的出站命令和達(dá)到下一車站的計(jì)劃時(shí)間。出站命令和達(dá)到下一車站的計(jì)劃時(shí)間。 由由ATOATO系統(tǒng)執(zhí)行的自動(dòng)

33、駕駛過程是一個(gè)閉環(huán)反饋控制過系統(tǒng)執(zhí)行的自動(dòng)駕駛過程是一個(gè)閉環(huán)反饋控制過程，反饋回路從程，反饋回路從ATPATP數(shù)據(jù)和運(yùn)營數(shù)據(jù)得出基準(zhǔn)輸入，測(cè)數(shù)據(jù)和運(yùn)營數(shù)據(jù)得出基準(zhǔn)輸入，測(cè)速單元通過速單元通過ATPATP向向ATOATO發(fā)送列車實(shí)際位置信息，發(fā)送列車實(shí)際位置信息，ATOATO向牽向牽引和制動(dòng)控制設(shè)備提供數(shù)據(jù)輸出。到達(dá)計(jì)算速度時(shí)，系引和制動(dòng)控制設(shè)備提供數(shù)據(jù)輸出。到達(dá)計(jì)算速度時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)速度曲線控制列車運(yùn)行，接近制動(dòng)啟動(dòng)點(diǎn)時(shí)，統(tǒng)根據(jù)速度曲線控制列車運(yùn)行，接近制動(dòng)啟動(dòng)點(diǎn)時(shí)，ATOATO設(shè)備自動(dòng)控制常用制動(dòng)使列車運(yùn)行跟隨制動(dòng)曲線。設(shè)備自動(dòng)控制常用制動(dòng)使列車運(yùn)行跟隨制動(dòng)曲線。2車站程序停車正線上的車站都有

34、預(yù)先確定的停站時(shí)間間隔?？刂浦行恼€上的車站都有預(yù)先確定的停站時(shí)間間隔?？刂浦行腁TSATS監(jiān)督列車時(shí)刻表，計(jì)算需要的停站時(shí)間以保證列車監(jiān)督列車時(shí)刻表，計(jì)算需要的停站時(shí)間以保證列車正點(diǎn)到達(dá)下一個(gè)車站。正點(diǎn)到達(dá)下一個(gè)車站。 控制中心通過集中站控制中心通過集中站ATSATS縮短或延長車站停站時(shí)間，縮短或延長車站停站時(shí)間，數(shù)據(jù)由集中站數(shù)據(jù)由集中站ATSATS通過通過ATOATO環(huán)線傳送給環(huán)線傳送給ATOATO車載設(shè)備。如車載設(shè)備。如果控制中心離線，集中站果控制中心離線，集中站ATSATS預(yù)置一個(gè)默認(rèn)的停站時(shí)間。預(yù)置一個(gè)默認(rèn)的停站時(shí)間。集中站集中站ATSATS還可向列車傳送跳停命令。還可向列車傳送跳停

35、命令。3車站定位停車車站精確停車通過在車站區(qū)域內(nèi)的軌道電路標(biāo)識(shí)、分界過渡和車站精確停車通過在車站區(qū)域內(nèi)的軌道電路標(biāo)識(shí)、分界過渡和ATOATO環(huán)線變換來進(jìn)行。軌道電路標(biāo)識(shí)被用來確定停車特征的合適環(huán)線變換來進(jìn)行。軌道電路標(biāo)識(shí)被用來確定停車特征的合適起始點(diǎn)，為軌道電路分界過渡和軌旁起始點(diǎn)，為軌道電路分界過渡和軌旁ATOATO環(huán)線變換提供了距離分環(huán)線變換提供了距離分界。該距離分界用于達(dá)到所要求的位置精度。界。該距離分界用于達(dá)到所要求的位置精度。 停車特征啟動(dòng)后，停車特征啟動(dòng)后，ATOATO基于列車速度、預(yù)先確定的制動(dòng)率和基于列車速度、預(yù)先確定的制動(dòng)率和距停止點(diǎn)的距離計(jì)算制動(dòng)特征。制動(dòng)率調(diào)整值通過軌旁距

36、停止點(diǎn)的距離計(jì)算制動(dòng)特征。制動(dòng)率調(diào)整值通過軌旁ATOATO獲得，獲得，并且可以從并且可以從OCCOCC或或SCR(SCR(車站控制室車站控制室) )中進(jìn)行選擇。中進(jìn)行選擇。 列車停車后，列車停車后，ATOATO會(huì)保持制動(dòng)，避免列車運(yùn)動(dòng)。會(huì)保持制動(dòng)，避免列車運(yùn)動(dòng)。4車門控制ATOATO只有在自動(dòng)模式下才執(zhí)行車門開啟，在手動(dòng)模式下由駕駛員進(jìn)只有在自動(dòng)模式下才執(zhí)行車門開啟，在手動(dòng)模式下由駕駛員進(jìn)行車門操作。行車門操作。 列車的定位天線連接至車輛定位器和接收器，車站站臺(tái)定位環(huán)列車的定位天線連接至車輛定位器和接收器，車站站臺(tái)定位環(huán)線位于線位于線路中央線路中央，連接站臺(tái)定位發(fā)送器和接收器。列車停站過程如，

37、連接站臺(tái)定位發(fā)送器和接收器。列車停站過程如下：下： 1)1)當(dāng)列車停于定位停車的允許精度范圍內(nèi)，車輛定位接收器通當(dāng)列車停于定位停車的允許精度范圍內(nèi)，車輛定位接收器通過列車定位天線接收到站臺(tái)定位發(fā)送器發(fā)送的列車停站信號(hào)，過列車定位天線接收到站臺(tái)定位發(fā)送器發(fā)送的列車停站信號(hào)，ATOATO系統(tǒng)確認(rèn)列車到達(dá)確定的定位區(qū)域后向系統(tǒng)確認(rèn)列車到達(dá)確定的定位區(qū)域后向ATPATP系統(tǒng)發(fā)出系統(tǒng)發(fā)出“列車停站列車停站”信號(hào)確保列車制動(dòng)；信號(hào)確保列車制動(dòng)； 2)ATP2)ATP系統(tǒng)檢測(cè)到零速度，通過列車定位發(fā)送器向地面站臺(tái)定系統(tǒng)檢測(cè)到零速度，通過列車定位發(fā)送器向地面站臺(tái)定位接收器發(fā)送位接收器發(fā)送ATPATP列車停車信

38、號(hào)，站臺(tái)接收器檢測(cè)到此信號(hào)進(jìn)行譯列車停車信號(hào)，站臺(tái)接收器檢測(cè)到此信號(hào)進(jìn)行譯碼，使地面碼，使地面“列車停站列車停站”繼電器開始工作；繼電器開始工作； 3) 3)車站軌道電路車站軌道電路ATPATP發(fā)送器發(fā)送允許開門發(fā)送器發(fā)送允許開門( (左車門或右車門左車門或右車門) )的信的信號(hào)；號(hào)； 4)4)車輛收到允許開門信號(hào)，使相應(yīng)門控繼電器工作，并提供車輛收到允許開門信號(hào)，使相應(yīng)門控繼電器工作，并提供相應(yīng)廣播和允許開門的信號(hào)顯示：相應(yīng)廣播和允許開門的信號(hào)顯示： 5)5)此時(shí)駕駛員按壓與此此時(shí)駕駛員按壓與此信號(hào)顯示相一致信號(hào)顯示相一致的門控按鈕才能打開的門控按鈕才能打開規(guī)定的車門；規(guī)定的車門； 6)6)

39、車輛定位發(fā)送器改發(fā)打開屏蔽門信號(hào)，當(dāng)站臺(tái)定位接收器車輛定位發(fā)送器改發(fā)打開屏蔽門信號(hào)，當(dāng)站臺(tái)定位接收器收到此信號(hào)后，打開屏蔽門繼電器吸起，使與列車車門相對(duì)應(yīng)的收到此信號(hào)后，打開屏蔽門繼電器吸起，使與列車車門相對(duì)應(yīng)的屏蔽門打開；屏蔽門打開； 7)7)列車停站時(shí)間結(jié)束，地面停站控制單元啟動(dòng)車站列車停站時(shí)間結(jié)束，地面停站控制單元啟動(dòng)車站ATPATP模塊，軌模塊，軌道電路停發(fā)開門信號(hào)，使門控繼電器落下；道電路停發(fā)開門信號(hào)，使門控繼電器落下； 8)8)駕駛員按壓關(guān)門按鈕，關(guān)閉車門，同時(shí)車輛停發(fā)打開屏駕駛員按壓關(guān)門按鈕，關(guān)閉車門，同時(shí)車輛停發(fā)打開屏蔽門信號(hào)；蔽門信號(hào)； 9)9)車站檢查屏蔽門已關(guān)閉并鎖好后，允許車站檢查屏蔽門已關(guān)閉并鎖好后，允許ATPATP系統(tǒng)向軌道電系統(tǒng)向軌道電路發(fā)送運(yùn)行速度命令信息；路發(fā)送運(yùn)行速度命令信息； 10)10)車輛收到速度命令，并檢查車門