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1、谢谢观看,单元4,主讲：丁太生,4.1 列车自动控制系统（ATC）,引子 （ATC）系统综述,4.1.1列车自动防护系统(ATP),4.2.2列车自动运行系统（ATO）,4.3.3 列车自动监控系统（ATS）,4. 3. 4 （ATC）的分类,引子 列车自动控制系统 ATC综述, 列车运行控制系统构成中最基本的是人工控制信号，叠加自动控制信号设备，再叠加行车的全自动控制系统（ATC）。,引子 列车自动控制系统 ATC综述,引 子 列车自动控制系统 ATC综述,自动信号设备是由自动闭塞、自动停车、车站连锁和调度集中控制来完成的，它实现了列车自动化控制的低级阶段的功能。然后叠加了列车自动控制系统A
2、TC中的行车指挥自动化ATS和列车运行自动化中的ATO系统以及若干自动检测设备，实现了列车运行的全自动化控制。 ATC系统是列车运行自动化控制系统中的高级功能的实现者。 在高级系统失灵时，低级系统仍能完成运转。,引 子 列车自动控制系统 ATC综述,一、城轨交通信号系统的构成城市轨道交通的信号系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成了一个高效的综合自动化系统。,引子 列车自动控制系统 ATC综述,引 子 列车自动控制系统 ATC综述,1、ATC的概念 列车自动控制系统（Auto
3、matic Train Control System 简称：ATC ）是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信号系统。 ATC系统是将先进的控制技术、通信技术、计算机技术与轨道交通信号技术融为一体的具有行车指挥、控制、管理功能的自动化系统。 它是将机车信号作为主信号，且信号的含义也发生了质的变化。它传递给列车的是具体的速度和距离的信息，能可靠地防止由于司机的失误而超速造成追尾事故，确保列车运行安全。,引子 列车自动控制系统 ATC综述,2. ATC的作用 它能替代司机的部分甚至全部作用，大大地提高行车的效率和安全性，使得人为疏忽、设备故障而产生的事故率降至最低。它是实现列车自动防
4、护、自动驾驶、列车自动跟踪、列车自动调度的控制系统。避免了不必要的过于剧烈的加速和减速，显著地提高了旅客的舒适度，提高了列车的准点率，减少了轮轨磨损。节约了列车能耗，提高了线路的利用率和行车安全可靠性。,引子 列车自动控制系统 ATC综述, ATS可以显示全线列车的运行状态，监督和记录运行图的执行情况，为行车调度人员的调度指挥和运行调整提供依据。 ATC系统是保障轨道交通行车安全、提高运输效率的核心，也是标志一个国家轨道交通技术装备现代化水准的重要组成部分。 目前来说，世界各国的城市轨道交通信号系统都采用了列车自动控制系统。,列车自动防护系统ATP,列车自动运行系统ATO,列车自动监视系统AT
5、S,Automatic Train Protection,Automatic Train Operation,Automatic Train Supervision,引 子 列车自动控制系统 ATC综述,二、ATC系统的组成和功能,引子 列车自动控制系统 ATC综述, ATC 系统构成,引 子 列车自动控制系统 ATC综述,ATC系统设备分布图,车载系统,引 子 列车自动控制系统 ATC综述,ATC,引子 列车自动控制系统 ATC综述,2、（ATC）控制原理：利用地面提供的线路信息、前车速度、(目标)距离和进路状态，列控车载设备自动生成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车运行速度进行比较，超
6、速后及时进行控制使列车减速或停车。,生成行车许可核心工作原理,应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。,速度曲线,-m,-,-,9250m,7,L5,轨道电路以码序形式提供空闲闭塞分区数量。,车载设备综合计算出目标距离，生成速度曲线。,ATC工作原理,1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350,9200 空闲区段：7,7950 空闲区段：6,6650 空闲区段：5,5300 空闲区段：4,4000 空闲区段：3,2650 空闲区段：2,1350 空闲区段：1,速度曲线,0 空闲区段：0,目标距离:,4.1.1 列车自动防护系统（ATP）,4.1.1 列车自
7、动防护系统（ATP） 1、ATP系统的作用（P52） 对列车驾驶进行防护，对于安全相关的设备实行监控，实现列车间隔保护，超速防护、停车点防护、 移动闭塞时）、 临时限速、测速测距、 进路的安全监控、车门和站台屏蔽门的控制。,轨道电路为ATC提供连续的行车许可,2、ATP的工作原理 将信号不断从轨道传至列车上，从而得到列车当前容许的最大安全速度，依次对列车实现监督及管理。,4.1.1 列车自动防护系统（ATP）,4.1.1 列车自动防护系统（ATP）,4.1.1 列车自动防护系统（ATP）,3、ATP设备组成,实现列车占用检查,轨道电路功能：,线路允许速度和闭塞分区长度等,提供临时限速和进路信息
8、,应答器功能：,提供行车许可及闭塞分区数量,综合轨道电路、应答器信息和动车组参数，自动生成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行（具体监督功能见下页,车载设备功能：,轨道电路为列车提供连续的行车许可,4.1.1 列车自动防护系统（ATP）,4.1.1 列车自动防护系统（ATP）,4.1.1 列车自动防护系统（ATP）,4.1.2 列车自动运行系统（ATO）,4.1.2 列车自动运行系统（ATO） 1、ATO的作用（P53） 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（自动驾驶列车）。使列车处于最佳运行状态，避免剧烈的加速和减速，因此可以显著的提高旅客的舒
9、适度，提高列车的准点率。此外，ATO还可以缩短列车间隔，提高线路利用率和行车安全可靠性. 优点：ATO号可以缩短列车间隔，提高线路利用率和行车安全可靠性。,2、ATO的工作原理,4.1.2 列车自动运行系统（ATO）,4.1.2 列车自动运行系统（ATO）,2.ATO运行模式 此模式用于正线上列车的正常运营，运行中列车不需要司机驾驶，而是按设计要求自动运行，司机负责监督ATP/ATO显示，以及列车运行所要通过的轨道、道岔和信号的状态，并在必要时人工介入。,列 车 模 拟 运 行,4.1.2 列车自动运行系统（ATO）,3、ATO功能 (1) 自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动控制，以
10、较高的速度进行追踪运行和折返作业，确保达到设计间隔及运行速度。 (2) 在ATS监控范围的入口及各站停车区域（含折返线、停车线）进行车地通信，将列车有关信息传送至ATS系统，以便于ATS系统对在线列车进行监控。 (3) 控制列车按照运行图进行运行，达到节能及自动调整列车运行的目的。 (4) ATO自动驾驶时实现车站站台定点停车控制、舒适度控制及节省能源控制。 (5) 根据停车站台的位置及停车精度，自动对车门进行控制。 (6) 与ATS和ATP结合，实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。,4.1.3 列车自动监控系统（ATS）,1、ATS的作用 列车自动监控系统主要是实现对列车运行的监督，辅助行车调
11、度人员对全线列车运行进行管理。 自动显示列车车次，运行位置和信号设备状态，自动或人工办理进路，编制和管理列车运行图，自动调整运行计划，自动描绘列车运行实际，列车运行模拟仿真，车辆维修周期管理，向旅客导向系统提供信息，对运行数据自动统计和制表。,4.1.3 列车自动监控系统（ATS）,4.1.3 列车自动监控系统（ATS）,2、ATS的工作原理 ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车的自动监控，在ATO的配合下完成对列车的控制。,4.1.3 列车自动监控系统（ATS）,3、ATS主要功能,4.1.4 ATC系统的分类,4.1.4 ATC系统分类 按照闭塞模式，城市轨道交通的ATC可以分为：,3
12、.移动闭塞ATC,2.准移动闭塞ATC,1.固定闭塞式ATC,2.准移动闭塞ATC,1、固定闭塞式ATC,特点：是基于传统的轨道电路的自动闭塞方式。 线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区； 一个分区只能被一列车占用； 列车间隔以闭塞分区为单位，而与列车在分区内的实际位置无关；,三显示自动闭塞,4.1.4 ATC系统的分类,4.1.4 ATC系统的分类,固定闭塞ATC系统： 按制动方式又可分为（1）速度码模式（台阶式）点式： 每个分区只能传递一个速度码 是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区智能传送一个信息代码，控制方式可成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可
13、以分为有绝缘和无绝缘轨道电路。每个分区只能传递一个速度码。轨道电路传输的信息及该区段所规定的出口速度命令码。,前列车位置,限制速度,三显示,三显示追踪位置,四显示追踪,三显示追踪,速度码模式（台阶式）,控制模式分级分级连续,连续目标-距离,4.1.4 ATC系统的分类,4.1.4 ATC系统的分类,（2）目标距离码（连续式）：(能传递8个信号) 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，具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。通过音频数字电路发送设备或应答器向车载设备提供目标速度、目标距离、线路状态（曲线半径、坡道等数据）等信息，车载设备结合固定的车辆性能数据计算
14、出适合于列车运行的目标距离速度模式曲线（最终形成一段曲线控制方式），保证列车在目标距离速度模式曲线下有序运行。,1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350,9200 空闲区段：7,7950 空闲区段：6,6650 空闲区段：5,5300 空闲区段：4,4000 空闲区段：3,2650 空闲区段：2,1350 空闲区段：1,速度曲线,0 空闲区段：0,目标距离:,4.1.4 ATC系统的分类,列车间的间隔是动态的、并随前一列车的移动而移动线路没有被固定划分的闭塞分区后续列车以前行列车尾部为追踪的目标点前后列车的最小间隔等于后行列车的制动距离+安全距离,4.
15、1.4 ATC系统的分类,2、移动闭塞ATC,速度限制曲线,时速(km/h),目标停车点,列车追踪运行模拟,速度限制曲线,时速(km/h),目标停车点,列车追踪运行模拟,4.1.4 ATC系统的分类,4.1.4 ATC系统的分类,移动闭塞方式的ATC系统通常采用无线通信、地面交叉感应环线、波导等媒体，向列控车载设备传递信息。列车安全间隔距离是根据最大允许车速、当前停车点位置、线路等信息计算得出，信息被循环更新，以保证列车不间断收到即时信息。移动闭塞虽然也有防护列车运行安全的闭塞分区，但其闭塞区间是移动的，是随着后续列车和前方列车的实际行车速度、位置、载重量、制动能力、区间的坡度、弯道等列车参数和线路参数的变化而改变，随着列车运行而移动。,4.1.4 ATC系统的分类,调度集中显示投影,车站联锁,无线闭塞中心（RBC）,行调指挥中心（CTC）,ATC无线移动闭塞控车原理图,速度限制曲线,时速(km/h),目标停车点,列车追踪运行模拟,
