第八章 ATC系統(tǒng).ppt

1、1,第八章ATC系統(tǒng),2,第一節(jié) ATC系統(tǒng)概述,一、ATC系統(tǒng)定義 二、ATC系統(tǒng)組成 三、ATC系統(tǒng)制式和分類 四、列控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 五、列車速度控制模式,3,2020/10/9,3,列車運(yùn)行自動控制系統(tǒng)（ATC） Automatic Train Control 就是對列車運(yùn)行全過程或一部分作業(yè)實(shí)現(xiàn)自動控制的系統(tǒng)。 其特征為：列車通過獲取的地面信息和命令，控制列車運(yùn)行，并調(diào)整與前行列車之間必須保持的距離。 列車運(yùn)行自動控制系統(tǒng)（簡稱列控系統(tǒng)）是保證列車按照空間間隔制運(yùn)行的技術(shù)方法，它是靠控制列車運(yùn)行速度的方式來實(shí)現(xiàn)的。,一、ATC系統(tǒng)定義,4,城軌交通ATC系統(tǒng)國內(nèi)外應(yīng)用狀況表,5,列車自

2、動防護(hù)系統(tǒng) 列車自動運(yùn)行系統(tǒng) 列車自動監(jiān)控系統(tǒng),二、ATC系統(tǒng)組成,6,軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)組成示意圖,7,列車控制系統(tǒng)ATC框圖,8,1.按地車信息傳輸方式,（1）連續(xù)式列控系統(tǒng) ：車載設(shè)備可連續(xù)接收到地面列控設(shè)備的車-地通信信息，是列控技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展的主流。連續(xù)式列控系統(tǒng)可細(xì)分為階梯速度控制方式和曲線速度控制方式。,（2）點(diǎn)式列控系統(tǒng) ：點(diǎn)式列控系統(tǒng)接收地面信息不連續(xù)，但對列車運(yùn)行與司機(jī)操縱的監(jiān)督并不間斷，因此也有很好的安全防護(hù)效能。,（3）點(diǎn)連式列控系統(tǒng) ：我國CTCS2級，軌道電路完成列車占用檢測及完整性檢查，連續(xù)向列車傳送控制信息。點(diǎn)式信息設(shè)備傳輸定位信息、進(jìn)路參數(shù)、線路參數(shù)、限

3、速和停車信息。,三、ATC系統(tǒng)制式和分類,9,三、ATC系統(tǒng)制式和分類,2.按控制模式,（1）階梯控制方式 ：出口速度檢查方式，如：法國TVM300系統(tǒng)； 入口速度檢查方式，如：日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)。,（2）速度距離模式曲線控制方式 ：速度-距離模式，如：德國LZB系統(tǒng)，日本新干線數(shù)字ATC系統(tǒng)。,3.按人機(jī)關(guān)系,（1）設(shè)備優(yōu)先控制的方式。如：日本新干線ATC系統(tǒng)。,（2）司機(jī)優(yōu)先控制方式。如：法國TVM300430系統(tǒng)、德國LZB系統(tǒng)。,4.照閉塞方式：固定閉塞、移動閉塞。,10,各種形式ATC系統(tǒng)控制原理基本相同，只在功能上稍有不同，系統(tǒng)差別主要體現(xiàn)在ATP系統(tǒng)的控制原理、功能特點(diǎn)、構(gòu)

4、成方式上，成為代表城市軌道交通信號領(lǐng)域主流技術(shù)發(fā)展水平的三種ATC系統(tǒng)的主要技術(shù)特征。即：按閉塞方式分類的三種類型的ATC系統(tǒng)。 固定閉塞方式的ATC系統(tǒng) 準(zhǔn)移動閉塞式的ATC系統(tǒng) 移動閉塞式的ATC系統(tǒng),三、ATC系統(tǒng)制式和分類,11,固定閉塞方式的ATC系統(tǒng),利用鋼軌、環(huán)線等作為傳輸載體，一般通過模擬軌道電路信息來完成列車定位功能。采用階梯式速度控制方式，為了保證列車運(yùn)行安全，運(yùn)行前方需要較長的保護(hù)區(qū)段。由于傳輸?shù)男畔⒘可?，對列車運(yùn)行控制精度不高，對列車運(yùn)行的舒適度控制不好，司機(jī)的勞動強(qiáng)度較大，不易實(shí)現(xiàn)列車的優(yōu)化控制和節(jié)能控制，限制了行車效率的提高。,三、ATC系統(tǒng)制式和分類固定閉塞,12

5、,線路被劃分為固定位置、某一長度的閉塞分區(qū)，一個分區(qū)只能被一列車占用；閉塞分區(qū)的長度按最長列車、滿負(fù)載、最高速度、最不利制動率等不利條件設(shè)計(jì)；列車間隔為若干閉塞分區(qū)，而與列車在分區(qū)內(nèi)的實(shí)際位置無關(guān)，制動的起點(diǎn)和終點(diǎn)總是某一分區(qū)的邊界。,固定閉塞方式的ATC系統(tǒng),三、ATC系統(tǒng)制式和分類固定閉塞,13,一般是以數(shù)字信號技術(shù)為基礎(chǔ)，利用鋼軌或環(huán)線等作為車地信息的傳送載體。由于信號傳輸、處理過程的數(shù)字化，使系統(tǒng)具有信息量大，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。軌道電路可以向列車傳遞足夠用于列車連續(xù)曲線速度控制的信息（包括目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路狀態(tài)、線路允許速度、軌道電路標(biāo)號及長度等），車載設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對列車的連續(xù)

6、曲線速度控制。 該系統(tǒng)減少了階梯式控制的安全保護(hù)距離對列車運(yùn)行間隔的影響，提高了列車控制的精度和行車效率，使得司機(jī)在駕駛中比較輕松，不需要進(jìn)行頻繁的制動、牽引，可以達(dá)到較好的節(jié)能效果，提高乘客的乘坐舒適度。,準(zhǔn)移動閉塞方式的ATC系統(tǒng),三、ATC系統(tǒng)制式和分類準(zhǔn)移動閉塞,14,線路被劃分為固定位置、某一長度的閉塞分區(qū)，一個分區(qū)只能被一列車占用；列車間隔是按后續(xù)列車在當(dāng)前速度下所需的制動距離，加上安全余量計(jì)算和控制的，確保不冒進(jìn)前行列車占用的閉塞分區(qū)； 制動的起點(diǎn)是動態(tài)的，終點(diǎn)是固定在某一分區(qū)的邊界處。,準(zhǔn)移動閉塞方式的ATC系統(tǒng),三、ATC系統(tǒng)制式和分類準(zhǔn)移動閉塞,15,線路劃分固定的閉塞分區(qū)

7、，一個閉塞分區(qū)同時只能由一列車占用； 列車間隔為若干閉塞分區(qū)加上距其前方閉塞分區(qū)邊界的距離，與前行列車在閉塞分區(qū)內(nèi)的實(shí)際位置無關(guān)，列車制動的起點(diǎn)可以延伸，但終點(diǎn)總是某一閉塞分區(qū)的邊界處，根據(jù)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離隨時調(diào)整的列車可行車距離是“跳躍式”的； 采用連續(xù)曲線速度控制方式； 硬件組成較多、軟件實(shí)現(xiàn)的功能在系統(tǒng)中占一定比率。追蹤間隔的大小與軌旁設(shè)備的設(shè)置數(shù)量有一定關(guān)系。,技術(shù)特點(diǎn),三、ATC系統(tǒng)制式和分類準(zhǔn)移動閉塞,16,利用無線通信技術(shù)，通過車載設(shè)備、傳輸媒介與車站或控制中心實(shí)現(xiàn)信息交換，能夠?qū)崿F(xiàn)高速度、大容量的車-地雙向通信。由于沒有預(yù)先設(shè)置的閉塞分區(qū)，不以固定閉塞分區(qū)為列車追蹤的最小單元

8、。此方式后續(xù)列車所知道的目標(biāo)距離是距前車尾部的實(shí)際距離。因此，根據(jù)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離隨時調(diào)整的列車可行車距離是“連續(xù)式”的，不象準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)的“跳躍式”。 系統(tǒng)較準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)具有較大的運(yùn)用靈活性和較小的行車間隔。該系統(tǒng)硬件設(shè)備數(shù)量相對較少，通過能力也更高于準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)，并且有更好的列車運(yùn)行的調(diào)整能力或系統(tǒng)對于運(yùn)行紊亂的適應(yīng)性。,移動閉塞方式的ATC系統(tǒng),三、ATC系統(tǒng)制式和分類移動閉塞,17,沒有預(yù)先設(shè)置的閉塞分區(qū)，通過車地實(shí)時雙向通信，以列車的實(shí)際運(yùn)行速度和列車位置，動態(tài)計(jì)算相鄰列車間的安全距離。因此，與固定閉塞相比，列車運(yùn)行間隔相對減少；與準(zhǔn)移動閉塞相比，則具有更大運(yùn)用靈活性和更小行

9、車間隔，也因此具備了更大的運(yùn)行調(diào)整能力。,移動閉塞方式的ATC系統(tǒng),三、ATC系統(tǒng)制式和分類移動閉塞,18,線路沒有劃分固定的閉塞分區(qū)； 列車間隔為后行列車在當(dāng)前速度下所需要的制動距離加上保護(hù)距離。列車間隔是動態(tài)的，并隨前行列車的移動而移動，列車制動的起點(diǎn)和終點(diǎn)也是動態(tài)的，根據(jù)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離隨時調(diào)整的列車可行車距離是是“連續(xù)式”的； 采用連續(xù)曲線速度控制方式； 硬件組成簡單、軟件實(shí)現(xiàn)的功能在系統(tǒng)中很大比率。追蹤間隔的大小與軌旁設(shè)備的設(shè)置數(shù)量關(guān)系不大。,技術(shù)特點(diǎn),三、ATC系統(tǒng)制式和分類移動閉塞,19,三種制式的ATC系統(tǒng)速度曲線比較,三、ATC系統(tǒng)制式和分類三種制式比較,20,四、列控系統(tǒng)

10、關(guān)鍵技術(shù),（一）列車測速 （二）列車定位 （三）地車信息傳遞,21,（1）測速電機(jī)方式：包括一個齒輪和兩組帶有永久磁鐵的線圈。齒輪固定在機(jī)車輪軸上，隨車輪轉(zhuǎn)動。線圈固定在軸箱上。輪軸轉(zhuǎn)動，帶動齒輪切割磁力線，在線圈上產(chǎn)生感生電動勢，其頻率與列車速度（齒輪的轉(zhuǎn)速）成正比。這樣列車的速度信息就包含在感應(yīng)電動勢的頻率特征里。經(jīng)過頻率電壓變化后，把列車實(shí)際運(yùn)行的速度變換為電壓值，通過測量電壓的幅度得到速度值。,1、輪軸旋轉(zhuǎn)測速方法,（一）列車測速,22,1、輪軸旋轉(zhuǎn)測速方法,（2）脈沖轉(zhuǎn)速傳感器方式 ：脈沖轉(zhuǎn)速傳感器安裝在輪軸上，輪軸每轉(zhuǎn)動一周，傳感器輸出一定數(shù)目的脈沖，這樣脈沖的頻率就與輪軸的轉(zhuǎn)速成

11、正比。輸出脈沖經(jīng)過隔離和整形后，直接輸入到微處理器進(jìn)行頻率測量并換算成速度和走行距離。,（一）列車測速,23,2、無線測速方式,（1）雷達(dá)測速：雷達(dá)測速是利用多普勒效應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)的。向移動體上發(fā)射一定頻率的電磁波，反射波與入射波之間會產(chǎn)生頻差，這個頻差與移動體的速度成正比，這就是多普勒效應(yīng)。,（一）列車測速,24,2、無線測速方式,（2）GPS測速定位方式：美軍70年代在子午儀（Transit）系統(tǒng)上發(fā)展起來的全球性衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它是目前技術(shù)上最成熟且已真正實(shí)用的一種衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，能在全球范圍內(nèi)，在任意時刻、任意氣候條件下為用戶提供連續(xù)不斷的高精度的三維位置、速度和時間信息。,（一）列車測

12、速,25,（二）列車定位,26,一般列控系統(tǒng)采用地面固定安放的設(shè)備來對累積誤差進(jìn)行校正，這些地面固定安放的設(shè)備稱地面絕對信標(biāo)，可以作為地面絕對信標(biāo)的定位方法包括：,軌道電路絕緣節(jié)定位方法：軌道電路絕緣節(jié)是閉塞分區(qū)的分界點(diǎn)，絕緣節(jié)的位置在線路上是固定的，絕緣節(jié)兩邊傳輸?shù)男畔⒉煌?，所以，列車可以通過接收信息的變化了解過絕緣節(jié)的時機(jī)，把絕緣節(jié)的物理位置作為絕對信標(biāo)可以獲得列車位置信息。,（二）列車定位,27,計(jì)軸器定位方法 ：與軌道絕緣節(jié)設(shè)置相同，計(jì)軸傳感器安放也是固定的，通過計(jì)軸器檢測列車占用或者出清對應(yīng)計(jì)軸區(qū)段也可以獲得列車位置信息。,（二）列車定位,28,查詢應(yīng)答器方法：查詢應(yīng)答器不僅物理安裝

13、位置固定，它還可以直接向通過的列車發(fā)送本應(yīng)答器所處的公里坐標(biāo)。,軌道環(huán)線定位方法：軌道感應(yīng)環(huán)線的兩根電纜每隔一個軌道長度（100m）要相互交叉一次，交叉回線將交變電信號送到沿鋼軌線路鋪設(shè)的交叉回線上，在回線上產(chǎn)生交變電磁場，車載設(shè)備在經(jīng)過每個交叉時能夠檢測到信號相位的變化，當(dāng)列車駛過一個交叉點(diǎn)時，利用信號相位的變化引發(fā)地址碼加1，由車載計(jì)算機(jī)根據(jù)地址碼計(jì)算出列車的地理位置，這樣就可以用絕對地址信息對機(jī)車?yán)锍逃?jì)產(chǎn)生的定位記錄進(jìn)行誤差修正，減少由于車輪滑行及空轉(zhuǎn)造成的位置誤差。,（二）列車定位,29,1、移頻無絕緣軌道電路,（三）地車信息傳遞,30,2、GSM-R :鐵路專用全球移動通信系統(tǒng)。,（

14、三）地車信息傳遞,31,3、軌道電纜:在軌道鋪設(shè)的感應(yīng)電纜，通過車載感應(yīng)線圈和感應(yīng)電纜的電磁偶合完成信號和數(shù)據(jù)的傳輸，地面控制中心系統(tǒng)通過軌道電纜與車載列控設(shè)備聯(lián)系 。,軌道感應(yīng)環(huán)線,（三）地車信息傳遞,32,2020/10/9,32,從速度控制方式角度，列車運(yùn)行自動控制分為以下兩種模式： 分級速度控制 目標(biāo)距離速度控制,五、列車速度控制模式,33,2020/10/9,33,（一）分級速度控制,分級速度控制是以一個閉塞分區(qū)為單位，根據(jù)列車運(yùn)行的速度分級，對列車運(yùn)行進(jìn)行速度控制。分級速度控制系統(tǒng)的列車追蹤間隔主要與閉塞分區(qū)的劃分、列車性能和速度有關(guān) 。 分級速度控制又可分為階梯式和分段曲線式。,

15、34,1.階梯式分級速度控制,每個閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)為一個目標(biāo)速度。在一個閉塞分區(qū)中無論列車在何處都只按照固定的速度判定列車是否超速。分為兩種：,出口速度檢查控制方式：該方式要求列車在閉塞分區(qū)內(nèi)將列車速度降低到目標(biāo)速度，設(shè)備在閉塞分區(qū)出口進(jìn)行檢查。如果列車實(shí)際速度未達(dá)到目標(biāo)速度以下則設(shè)備自動進(jìn)行制動。,入口速度檢查控制方式：列車在閉塞分區(qū)入口處接收到目標(biāo)速度信號后立即以此速度進(jìn)行檢查，一旦列車超速，則進(jìn)行制動使列車速度降低到目標(biāo)速度以下。,35,2020/10/9,35,（1）出口速度控制方式 出口速度控制方式又稱為超前式速度控制方式，給出列車的出口速度值，控制列車不超過出口速度。,36,2020/

16、10/9,36,（2）入口速度控制方式 入口速度控制方式又稱為滯后式速度控制方式，給出列車的入口速度值，監(jiān)控列車在本閉塞分區(qū)不超過給定的入口速度值，采取入控優(yōu)先的方法，控制列車不超過下一閉塞分區(qū)入口速度值。,37,1.階梯式分級速度控制,特點(diǎn)： （1）前后車均以閉塞分區(qū)單位進(jìn)行定位； （2）在閉塞分區(qū)內(nèi)，車載設(shè)備以一個允許速度防護(hù)列車； （3）閉塞分區(qū)長度按最差列車制動性能設(shè)計(jì)。,主要問題： （1）按制動性能最差的列車性能來確定制動距離，對制動性能好的列車而言是損失，影響運(yùn)行密度進(jìn)步提高； （2）ATP制動控制只進(jìn)行制動和緩解兩種操作，不調(diào)整制動力大小，因此列車減速度變化大，旅行舒適度差。,3

17、8,2020/10/9,38,2、曲線式分級速度控制 曲線式分級速度控制根據(jù)列車運(yùn)行的速度分級，每一個閉塞分區(qū)給出一段速度控制曲線，對列車運(yùn)行進(jìn)行速度控制。 分段曲線式分級速度控制一般制動速度控制曲線是不連貫和不光滑的，可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)做成連貫和光滑的連續(xù)曲線。,分段曲線式分級速度控制,39,2、曲線式分級速度控制,40,（二）目標(biāo)距離速度控制,目標(biāo)距離速度控制采取的制動模式為連續(xù)式一次制動速度控制的方式，根據(jù)目標(biāo)距離、目標(biāo)速度及列車本身的性能確定列車制動曲線，不設(shè)定每個閉塞分區(qū)速度等級。列車追蹤間隔可以根據(jù)列車制動性能、車速、線路條件調(diào)整，可以提高混跑線路的通過能力。,41,2020/10

18、/9,41,連續(xù)式一次速度控制模式若以前方列車占用的閉塞分區(qū)入口為追蹤目標(biāo)點(diǎn)，則為準(zhǔn)移動閉塞；若以前方列車的尾部為追蹤目標(biāo)點(diǎn)，則為移動閉塞。,目標(biāo)距離速度控制,42,2020/10/9,42,（三）列控系統(tǒng)各種控制模式簡表,43,ATP（Automatic Train Protection，簡稱ATP）子系統(tǒng)的主要功能是通過車載ATP系統(tǒng)和地面設(shè)備間的信息傳輸，來實(shí)現(xiàn)列車的安全間隔控制、超速防護(hù)及車門控制, 保證行車安全 。,第二節(jié) 列車自動防護(hù)系統(tǒng)(ATP),44,ATP設(shè)備框圖,一、ATP系統(tǒng)設(shè)備,45,（一）車載設(shè)備,車載主機(jī) 狀態(tài)顯示單元（TOD） 速度傳感器 列車地面信號接收器 列車

19、接口電路 電源和輔助設(shè)備,46,（二）地面設(shè)備,發(fā)送/接收器：點(diǎn)式應(yīng)答器、軌道電路 軌旁電子單元LEU（信號接口）,47,1、速度監(jiān)督和超速防護(hù) 2、列車間隔控制 3、測速測距 4、車門控制,二、ATP系統(tǒng)功能,48,1、速度監(jiān)督和超速防護(hù),ATP列車運(yùn)行超速防護(hù)系統(tǒng)速度監(jiān)控曲線,49,1、速度監(jiān)督和超速防護(hù),ATP系統(tǒng)不斷將來自聯(lián)鎖設(shè)備的信息、線路信息、和允許速度信息等從地面通過軌道電路傳至車上，從而由車載設(shè)備計(jì)算得到當(dāng)前允許的速度，由車載設(shè)備測得實(shí)際運(yùn)行速度，依此來對列車速度實(shí)行監(jiān)督，使之始終在安全速度下運(yùn)行。,50,2、安全性停車點(diǎn)防護(hù),ATP軌旁設(shè)備向在其控制范圍內(nèi)的列車分配一個“目標(biāo)

20、距離”，再由軌道電路生成代碼，通知列車前方有多少個未占用的區(qū)段，接著，車載ATP車載設(shè)備調(diào)用存儲器里的信息，決定在任何時刻列車的運(yùn)行速度和可以運(yùn)行的最遠(yuǎn)距離，確保在抵達(dá)障礙物或限制區(qū)之前安全停車。,51,2、安全性停車點(diǎn)防護(hù),52,2、安全性停車點(diǎn)防護(hù),列車B所在的區(qū)段標(biāo)記為4+，這代表在到達(dá)阻礙或限制區(qū)之前，前方有4個空閑的軌道區(qū)段。列車B可獲得其精確的位置，這一信息與保存在ATP和ATO設(shè)備存儲器中的線路圖數(shù)據(jù)相結(jié)合，可推算出列車的最大安全距離或目標(biāo)距離。這樣，列車B就能安全地進(jìn)入列車A所占用的軌道區(qū)段之后方的空閑軌道區(qū)段。列車的實(shí)際行駛速度不斷與計(jì)算出來的最高速度進(jìn)行比較，如果實(shí)際車速超

21、過最高速度，則自動啟用緊急制動。,53,3、測速測距,測速測距原理：基于測速單元的輸入，測定列車運(yùn)行速度、距離、方向和位置。 （1）測速 車載設(shè)備自測：測速發(fā)電機(jī)、路程脈沖發(fā)生器、光電式傳感器和霍爾式脈沖轉(zhuǎn)速傳感器等，它們安裝在無動力車輛的輪軸上。 系統(tǒng)測量：衛(wèi)星測速和雷達(dá)測速等方法。,54,3、測速測距,（2）測距 測距是通過測速與輪徑完成的，距離測量系統(tǒng)記錄車輪旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，考慮運(yùn)行方向和車輪直徑，計(jì)算出列車走行的距離。 在有軌道電路的線路上，將軌道電路的分割點(diǎn)作為列車絕對位置，列車的實(shí)際位置可以通過絕對位置加測距距離得出。,55,4、車門控制,當(dāng)列車沒有在站臺停穩(wěn)時， ATP不允許打開車門

22、； 當(dāng)ATP檢測到列車在移動，而車門未鎖閉時， ATP實(shí)施緊急制動； 列車在車站預(yù)定停車區(qū)域內(nèi)停穩(wěn)且停車點(diǎn)的誤差在允許范圍內(nèi)時，ATP才允許車門開關(guān)操作； 列車?？空九_的精度偏離0.5或1時，允許列車以km/h移動，以精確停車。,56,ATP工作原理,三、ATP工作原理,根據(jù)地面車載信息傳輸方式不同，可以分為： （一）點(diǎn)式ATP系統(tǒng) （二）連續(xù)式ATP系統(tǒng),四、ATP系統(tǒng)類型,58,點(diǎn)式自動列車運(yùn)行控制系統(tǒng)在歐洲的干線鐵路及城市軌道交通中應(yīng)用十分廣泛。其主要優(yōu)點(diǎn)是采用無源、高信息容量的地面應(yīng)答器，結(jié)果簡單。安裝靈活，可靠性高。,1、點(diǎn)式ATP系統(tǒng)簡介,（一）點(diǎn)式ATP系統(tǒng),（一）點(diǎn)式ATP系統(tǒng)

23、,2、點(diǎn)式ATP系統(tǒng)特點(diǎn),（1）本系統(tǒng)可有效地實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)功能 （2）能給司機(jī)充分、確切的顯示 （3）地面應(yīng)答器是無源的，且安裝方便 （4）安全性較高 （5）主要缺點(diǎn)是信息傳遞是間斷的,60,地面應(yīng)答器 軌旁電子單元LEU（信號接口） 車載設(shè)備,3、點(diǎn)式ATP系統(tǒng)組成,（一）點(diǎn)式ATP系統(tǒng),（一）點(diǎn)式ATP系統(tǒng),4、點(diǎn)式ATP系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),（一）點(diǎn)式ATP系統(tǒng),5、點(diǎn)式ATP系統(tǒng)的工作原理,63,連續(xù)式自動列車運(yùn)行控制系統(tǒng)適應(yīng)高速干線與高行車密度的軌道交通。根據(jù)傳輸媒介可分為有線與無線兩大類。,1、連續(xù)式ATP系統(tǒng)簡介,（二）連續(xù)式ATP系統(tǒng),64,2、連續(xù)式ATP系統(tǒng)組成,地面控制中心 傳

24、輸媒介 車載設(shè)備,（二）連續(xù)式ATP系統(tǒng),（二）連續(xù)式ATP系統(tǒng),2、連續(xù)式ATP系統(tǒng)分類,按車地信息傳輸媒介分類： （1）有線 利用軌間電纜技術(shù) 利用數(shù)字編碼音頻軌道電路技術(shù) （2）無線 按自動閉塞的性質(zhì)分類： （1）移動閉塞 （2）準(zhǔn)移動閉塞 按車地傳輸信息的內(nèi)容分類： （1）速度碼系統(tǒng) （2）距離碼系統(tǒng),（二）連續(xù)式ATP系統(tǒng),（1）采用軌間電纜的連續(xù)式ATP系統(tǒng)（原理圖）,（二）連續(xù)式ATP系統(tǒng),（2）采用數(shù)字編碼軌道電路的連續(xù)式ATP系統(tǒng),68,ATO (Automatic Train Operation，簡稱 ATO)子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)“地對車控制”，即用地面信息完成站間自動運(yùn)行、列車

25、速度調(diào)節(jié)和進(jìn)站定點(diǎn)停車，并能接受控制中心的運(yùn)行調(diào)度命令，實(shí)現(xiàn)列車的運(yùn)行自動調(diào)整。,第三節(jié) 列車自動運(yùn)行系統(tǒng)(ATO),69,一、ATP系統(tǒng)設(shè)備,70,（一）車載設(shè)備,ATO控制器 ATO車載天線：實(shí)現(xiàn)ATO與ATS之間信息交換 ATO附件：速度傳感器、定位停車系統(tǒng)和司機(jī)接口,71,（二）地面設(shè)備,地面信息接收發(fā)送設(shè)備 軌道環(huán)線,72,1、自動駕駛 （1）車站自動發(fā)車 （2）自動調(diào)整列車運(yùn)行速度 （3）停車點(diǎn)的目標(biāo)制動 （4）跳停與扣車 2、無人自動折返 3、自動停車 4、車門控制,二、ATO系統(tǒng)功能,73,1、自動駕駛,測速單元通過ATP向ATO發(fā)送列車的實(shí)際位置信息。 ATO向牽引和制動控制

26、設(shè)備提供數(shù)據(jù)輸出。,自動駕駛的閉環(huán)控制框圖,74,（1）車站自動發(fā)車,當(dāng)發(fā)車安全條件符合時(ATO模式、已過車站停車時間、聯(lián)鎖系統(tǒng)已排列進(jìn)路、車門關(guān)閉)，駕駛員按壓發(fā)車按鈕啟動列車運(yùn)行，ATO根據(jù)ATP發(fā)送的控制速度和ATS發(fā)送的運(yùn)行等級，自動運(yùn)行到下一站。,75,（2）自動調(diào)整列車運(yùn)行速度,ATO車載控制器通過比較實(shí)際列車運(yùn)行速度及ATP給出的最大允許速度及目標(biāo)速度，并根據(jù)線路的情況，自動控制列車的牽引及制動，使列車始終控制速度運(yùn)行，并盡可能減少牽引、惰行和制動之間的轉(zhuǎn)換。,76,（3）停車點(diǎn)的目標(biāo)制動,當(dāng)停車特征被啟動后，ATO系統(tǒng)基于列車速度、預(yù)先決定的制動率和距停止點(diǎn)的距離計(jì)算出一個制

27、動曲線，采用最合適的減速度(制動率)使列車準(zhǔn)確、平穩(wěn)地停在規(guī)定的停車點(diǎn)。,77,ATO常用制動模型,78,（4）跳停與扣車,跳停：在線路上運(yùn)營的列車，在某一指定車站不停車，而以規(guī)定的速度通過該車站。 扣車：列車在站臺?？?，不允許列車?yán)^續(xù)運(yùn)行。,79,2、無人自動折返,無人自動折返是一種特殊情況下的駕駛模式，在這種駕駛模式下無需司機(jī)控制，而且列車上的全部控制臺將被鎖閉。,80,3、自動停車,車站程序停車 線路上的車站都有預(yù)先確定的停站時問間隔?？刂浦行腁TS 監(jiān)督列車時刻表，計(jì)算需要的停站時間以保證列車正點(diǎn)到達(dá)下一個車站。,81,3、自動停車,車站定位停車 車站定點(diǎn)停車是靠一組地面標(biāo)志線圈(或者

28、環(huán)線)提供至停車點(diǎn)的距離信息，標(biāo)志線圈設(shè)置的多少可視定位停車精度而異，一般為34個。地面標(biāo)志器設(shè)于沿線離站臺的確定距離內(nèi)，當(dāng)列車標(biāo)志天線置于地面標(biāo)志器作用范圍內(nèi)時，使列車接收濾波一放大電路開始振蕩，振蕩頻率通過調(diào)諧標(biāo)志線圈來確定，每個標(biāo)志線圈根據(jù)距站臺的距離調(diào)在不同的頻率上。,82,定位停車示意圖,83,當(dāng)列車進(jìn)入站臺區(qū)域，站臺區(qū)段軌道電路的ATP接收器檢測到列車到達(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； 當(dāng)ATP檢測到列車的速度為零，列車向地面送出列車停站信號，列車收到開門信息，使相應(yīng)的門控繼電器動作； 司機(jī)按壓與門控繼電器相對應(yīng)的門控按鈕后，才可打開列車車門。,4、車門控