列车运行自动控制-课件PPT

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1、2021/8/261列车运行自动控制列车运行自动控制(ATC)(ATC)系统系统金3胖20116830 李 东20116838 王廷彧20116844 何 楷20116853 张洪杰2021/8/262什么是什么是ATCATC系统系统为了适应城市轨道交通的发展，用一种能实现列车为了适应城市轨道交通的发展，用一种能实现列车速度自动控制和列车运行间隔自动调整的新的信号速度自动控制和列车运行间隔自动调整的新的信号系统来替代，这就是列车运行自动控制（系统来替代，这就是列车运行自动控制（ATCATC）系）系统。统。2021/8/263ATC系统ATCATC系统：列车按地面传送的速度（或距离）信息，系统：

2、列车按地面传送的速度（或距离）信息，自动控制列车运行的信号设备。自动控制列车运行的信号设备。后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件，后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件，在车内连续地显示出容许的速度信息，或按设定在车内连续地显示出容许的速度信息，或按设定的运行条件达到容许速度的距离信息。的运行条件达到容许速度的距离信息。根据上述信息，列车自动地控制运行速度，进行根据上述信息，列车自动地控制运行速度，进行超速防护，确保列车高效、安全的运行。超速防护，确保列车高效、安全的运行。2021/8/264城市轨道交通ATC系统的特点传统信号系统是通过设置在地面的色灯信号机来传递不同的行车命令，这

3、种制式基本上是依赖司机进行速度控制和调整，依靠司机保证行车安全。ATC系统将机车信号作为主体信号，传递给列车的信号是具体的速度或距离信息，列车按调度人员设置的时刻表，实现自动运行、自动折返、自动调整停站时分，以及运用程序定位实现列车在车站的停车控制。2021/8/265ATC 系统的组成ATC 系统的设备组成现场轨旁设备、车载信号设备、控制中心及车站信号设备ATC系统的功能组成 ATO、ATS、ATP2021/8/2662021/8/267ATC系统控制框图 2021/8/2682021/8/269中央控制室 2021/8/26102021/8/2611功能（1 1）停车点防护（2 2）速度监

4、督与超速防护（3 3）列车间隔控制（4 4）测速与测距（5 5）车门控制（6 6）其他功能：紧急停车、给出发车命令、列车倒退控制2021/8/2612车载ATC2021/8/2613ATO列车自动运行子系统ATO子系统主要用于实现“地对车控制”，即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制。使用ATO子系统后，可以使列车经常处于最佳运行状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速或减速，因此明显提高了乘坐的舒适度，提高了列车准点率及减少轮轨磨损。ATO子系统与列车的再生制动相配合，可以节省电能的消耗。2021/8/2614机车装上ATOATO后，就可用2 2种方式运行：手动或自动 司机人工驾驶+ATP+AT

5、P系统手动驾驶 ATOATO系统自动驾驶+ATP+ATP系统自动驾驶ATOATO系统是提高城市交通列车运行水平的技术措施2021/8/2615功能（1 1）停车点的目标制动（2 2）打开车门（3 3）列车从车站出发（4 4）列车加速（5 5）区间内临时停车（6 6）限速区间（7 7）司机手动驾驶及由ATOATO系统驾驶之间可在任何时候转换（8 8）记录运行信息2021/8/2616ATS列车自动监控子系统ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制，辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理。它给行车调度人员显示全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运行图时及时做出反应（提出

6、调整建议或者自动修整运行图）。通过ATO的接口，向旅客提供运行信息通报（列车到达、出发时间、运行方向、中途停靠站名）。2021/8/2617ATSATS子系统根据联锁信息，列车自动办理进路。用以指挥和监督列车的运行。它根据列车运行计划，制定实时运行图，指挥列车的运行，包括办理列车进路，控制列车发车时间，改变运行区间的模式等；同时实时收集列车运行信息及线路的各种信息，包括车次号、目的地号。由控制中心计算机系统进行实时跟踪，并显示在中心表示盘上。2021/8/2618功能（1 1）集中控制功能（2 2）集中显示功能（3 3）列车运行时刻表管理功能（4 4）运行数据记录与统计功能（5 5）仿真功能（

7、6 6）监测与报警功能2021/8/2619ATS系统设备2021/8/26202021/8/2621ATP列车自动防护子系统ATP子系统是ATC系统的核心和关键。ATP子系统具有实现列车的间隔控制、超速防护、进路的安全监控、车门和站台屏蔽门的控制等功能。2021/8/2622ATPATP的设备组成的设备组成广州地铁一号线司机室操控台广州地铁一号线司机室操控台 ATO按钮按钮控制列车控制列车牵引方向牵引方向牵引、零位、牵引、零位、制动、快制制动、快制紧急制紧急制动动速度速度表表凤缸压力凤缸压力表表主控钥匙主控钥匙2021/8/2623ATPATP的主要功能的主要功能主要功能：检测列车位置、停车

8、点防护、超速防护、列车间隔控制（移动闭塞时）、临时限速、测速测距、车门控制、记录司机操作。轨旁轨旁功能功能传输功能传输功能车载功能车载功能2021/8/2624ATP轨旁功能轨旁功能列车安令间隔功能列车安令间隔功能1报文生成功能报文生成功能2负责列车安全间隔和生成报文负责列车安全间隔和生成报文，完成任务对列车安全运行授，完成任务对列车安全运行授权许可的发布和报文的准备权许可的发布和报文的准备 保持列车之间的最小安全距保持列车之间的最小安全距离，发出运行授权。在进路离，发出运行授权。在进路已经排列，联锁功能中才发已经排列，联锁功能中才发出列车运行授权出列车运行授权.完成整理数据、准备和格式完成整

9、理数据、准备和格式化要传送到化要传送到ATP车载设备的车载设备的报文，并决定传输方向。报文，并决定传输方向。.2021/8/2625ATPATP的主要功能的主要功能3.ATP车载功能监督功能监督功能速度监速度监督功能督功能方向监方向监督功能督功能车门监车门监督功能督功能紧急制动紧急制动监督功能监督功能后退监督后退监督报文监报文监督功能督功能设备监设备监督功能督功能2021/8/26262021/8/26272021/8/2628车次多次交换信息保证停车位置准确当列车进入站台区域，站台区段轨道电路的ATP接收器检测到列车到达车站；列车到达停车点，经列车ATO系统确认，保证列车的制动；当检测到列车

10、的速度为零，列车向地面送出列车停站信号，列车收到开门信息，使相应的门控继电器动作；司机按压与门控继电器相对应的门控按钮后，才可打开列车车门。2021/8/26292021/8/2630不同闭塞制式的不同闭塞制式的ATCATC系统系统按闭塞制式，城市轨道交通按闭塞制式，城市轨道交通ATCATC可分为：可分为：固定闭塞固定闭塞式式ATCATC系统、准移动闭塞式系统、准移动闭塞式ATCATC系统和移动闭塞式系统和移动闭塞式ATCATC系统系统。2.2.准移动闭塞准移动闭塞1.1.固定闭塞固定闭塞3.3.移动闭塞移动闭塞2021/8/2631l（1 1）固定闭塞）固定闭塞ATCATC系统系统 固定闭塞

11、ATCATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATCATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。固定闭塞ATCATC系统又可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。2021/8/2632l（1 1）固定闭塞）固定闭塞ATCATC系统系统 固定闭塞速度码模式（台阶式）ATCATC是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码。目标距离码模式（曲线式）一般采用音频数字轨道电路，或音频轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器，他们具有较大的信息传输量

12、和较强的抗干扰能力。2021/8/2633不同闭塞制式的不同闭塞制式的ATCATC系统系统33轨道电路工作稳定性容收环境影响，如道床阻抗变化、牵引电流干扰等轨道电路传输信息量小。p利用轨道电路难以实现车队第的信息传输p闭塞分区长度是按照不利条件设计的，分区较长，且一个分区只能被一列车占用，不利于缩短列车行车间隔。无法知道列车在谋一份区内的具体位置。1.固定闭塞存在以下缺点固定闭塞存在以下缺点2021/8/2634l（2 2）准移动闭塞）准移动闭塞ATCATC系统系统 准移动闭塞对前、后列车的定位方式是不同的。前行列车准移动闭塞对前、后列车的定位方式是不同的。前行列车的定位仍沿用固定闭塞的方式，

13、而后续列车的定位则采用的定位仍沿用固定闭塞的方式，而后续列车的定位则采用连续的或称为移动的方式。为了提高后续列车的定位精度，连续的或称为移动的方式。为了提高后续列车的定位精度，目前各系统均在地面每隔一段距离设置目前各系统均在地面每隔一段距离设置1 1个定位标志（可个定位标志（可以是轨道电路的分界点或信标等），列车通过时提供绝对以是轨道电路的分界点或信标等），列车通过时提供绝对位置信息。在相邻定位标志之间，列车的相对位置由安装位置信息。在相邻定位标志之间，列车的相对位置由安装在列车上的轮轴转数累计连续测得。在列车上的轮轴转数累计连续测得。2021/8/2635不同闭塞制式的不同闭塞制式的ATCA

14、TC系统系统2.准移动闭塞准移动闭塞移移动闭动闭塞塞定位方式定位方式固定固定闭闭塞塞定位方式定位方式能能够够了解其了解其具体位置具体位置仅仅知道其在哪个知道其在哪个分区内分区内速度限制有一个速度限制有一个阶跃阶跃式上升式上升当其移当其移动动并出清并出清一个分区一个分区后后续续列列车车对对自身自身前行列前行列车车速度限制速度限制为为连续连续式式变变化化当其静止当其静止2021/8/2636l（3 3）移动闭塞）移动闭塞ATCATC系统系统 移动闭塞的特点是前、后两列车都采用移动式的定位方式，移动闭塞的特点是前、后两列车都采用移动式的定位方式，不存在固定的闭塞分区，列车之间的安全追踪间距随着列不存

15、在固定的闭塞分区，列车之间的安全追踪间距随着列车的运行而不断移动且变化。车的运行而不断移动且变化。移动闭塞可借助感应环线或无线通信的方式实现。早期的移移动闭塞可借助感应环线或无线通信的方式实现。早期的移动闭塞系统大部分采用基于感应环线的技术，即通过在轨动闭塞系统大部分采用基于感应环线的技术，即通过在轨间布置感应环线来定位列车和实现车载计算机（间布置感应环线来定位列车和实现车载计算机（VOBCVOBC）与）与车辆控制中心（车辆控制中心（VCCVCC）之间的连续通信。而今，大多数先进）之间的连续通信。而今，大多数先进的移动闭塞系统已采用无线通信系统实现各子系统间的通的移动闭塞系统已采用无线通信系统

16、实现各子系统间的通信，构成基于无线通信技术的移动闭塞。信，构成基于无线通信技术的移动闭塞。2021/8/2637移动闭塞具有如下特点：移动闭塞具有如下特点：灵活：制动的起点和终点是动态的，与轨旁设备数量及行车间隔关系不大高效：可实现较小的行车间隔先进：可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。安全：列车间隔按照后续列车在当前速度下所需的制动距离加上安全余量计算而得。舒适：没有固定分区，行车间隔是动态的，并随前一列车的移动而移动，速度限制连续变化。2021/8/2638前行列前行列车车后后续续列列车车移动定位方式移动定位方式与地面通信与地面通信移移动动定位方式定位方式与地面通信与地面通信地面控制中心

17、地面控制中心感感应环线应环线或或无无线线通信通信3.移动闭塞移动闭塞 2021/8/2639四、不同闭塞制式的四、不同闭塞制式的ATCATC系统系统（2）移动闭塞的特点 制动的起点和终点是动态的，与轨旁设备数量及行车间隔关系不大 没有固定分区，行车间隔是动态的，并随前一列车的移动而移动，速度限制连续变化。列车间隔按照后续列车在当前速度下所需的制动距离加上安全余量计算而得。可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。舒适舒适先进先进可实现较小的行车间隔高效高效 灵活灵活安全安全2021/8/2640ATCATC系统分类系统分类1 1）按闭塞方式可分为：固定式和移动式。固定闭塞方式中按控制方式，又可分为

18、速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。2 2）按车载信号传输方式可分为：连续式和点式。3 3）按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。2021/8/2641ATCATC系统的功能l(1)ATS(1)ATS功能功能：可自动或由人工控制进路，进行行车调度指可自动或由人工控制进路，进行行车调度指挥，并向行车调度员和外部系统提供信息。挥，并向行车调度员和外部系统提供信息。ATSATS功能主要功能主要由位于由位于OCC(OCC(控制中心）内的设备实现。控制中心）内的设备实现。l(2)(2)联锁功能联锁功能：响应来自响应来自ATSATS功能的命令，在随时满足安全功能的命令，在随时满足安全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATSATS和和ATCATC功能。功能。联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。2021/8/2642 谢谢观看部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！