《第三講-1列車自動控制系統(tǒng)(ATC)概述》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第三講-1列車自動控制系統(tǒng)(ATC)概述（46頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2,城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營管理,*,2,城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營管理,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,謝謝觀看,4.1,列車自動控制系統(tǒng)（,ATC,）,引子 （,ATC,）系統(tǒng)綜述,4.1.1,列車自動防護(hù)系統(tǒng),(ATP),4.2.2,列車自動運(yùn)行系統(tǒng)（,ATO,）,4.3.3,列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（,ATS,）,4.3.4,（,ATC,）的分類,引子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,列車運(yùn)行控制系統(tǒng),構(gòu)成中最基本的是人工控制信號，疊加自動控制信號設(shè)備，再疊加行車的全自動控制系統(tǒng)（,ATC,）。,引子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,引 子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,自動

2、信號設(shè)備是由自動閉塞、自動停車、車站連鎖和調(diào)度集中控制來完成的，它實(shí)現(xiàn)了列車自動化控制的,低級階段的功能,。,然后疊加了列車自動控制系統(tǒng),ATC,中的行車指揮自動化ATS和列車運(yùn)行自動化中的,ATO,系統(tǒng)以及若干自動檢測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行的,全自動化控制,。,ATC,系統(tǒng)是列車運(yùn)行自動化控制系統(tǒng)中的,高級功能,的實(shí)現(xiàn)者。,在高級系統(tǒng)失靈時(shí)，,低級系統(tǒng)仍能完成運(yùn)轉(zhuǎn)。,引 子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,一、城軌交通信號系統(tǒng)的構(gòu)成,城市軌道交通的信號系統(tǒng)通常由列車,運(yùn)行自動控制系統(tǒng)（,ATC,）,和,車輛段信號控制系統(tǒng),兩大部分組成，,用于列車進(jìn)路控制、列車間隔控制、調(diào)度指揮、信息管理、設(shè)備

3、工況監(jiān)測及維護(hù)管理，由此構(gòu)成了一個高效的綜合自動化系統(tǒng)。,引子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,引 子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,1,、,ATC,的概念,列車自動控制系統(tǒng)（,Automatic Train Control System,簡稱：,ATC,）是一種能實(shí)現(xiàn)列車速度自動控制和列車運(yùn)行間隔自動調(diào)整的信號系統(tǒng)。,ATC,系統(tǒng)是將先進(jìn)的控制技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與軌道交通信號技術(shù)融為一體的具有行車指揮、控制、管理功能的自動化系統(tǒng)。,它是將機(jī)車信號作為主信號，且信號的含義也發(fā)生了質(zhì)的變化。它傳遞給列車的是具體的速度和距離的信息，能可靠地防止由于司機(jī)的失誤而超速造成追尾事故，確保列車運(yùn)

4、行安全。,引子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,2.ATC,的作用,它能替代司機(jī)的部分甚至全部作用，大大地提高行車的效率和安全性，使得人為疏忽、設(shè)備故障而產(chǎn)生的事故率降至最低。,它是實(shí)現(xiàn)列車,自動防護(hù)、自動駕駛,、,列車自動跟蹤,、,列車自動調(diào)度,的控制系統(tǒng)。,避免了不必要的過于劇烈的加速和減速，顯著地提高了旅客的舒適度，提高了列車的準(zhǔn)點(diǎn)率，減少了輪軌磨損。,節(jié)約了列車能耗，提高了線路的利用率和行車安全可靠性,。,引子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,ATS,可以顯示全線列車的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)督和記錄運(yùn)行圖的執(zhí)行情況，為行車調(diào)度人員的調(diào)度指揮和運(yùn)行調(diào)整提供依據(jù)。,ATC,系統(tǒng)是保障軌道交通行車安全

5、、提高運(yùn)輸效率的核心，也是標(biāo)志一個國家軌道交通技術(shù)裝備現(xiàn)代化水準(zhǔn)的重要組成部分。,目前來說，世界各國的城市軌道交通信號系統(tǒng)都采用了列車自動控制系統(tǒng)。,列車自動防護(hù)系統(tǒng),ATP,列車自動運(yùn)行系統(tǒng),ATO,列車自動監(jiān)視系統(tǒng),ATS,Automatic Train Protection,Automatic Train Operation,Automatic Train Supervision,引 子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,二、,ATC,系統(tǒng)的組成和功能,引子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,ATC,系,統(tǒng)構(gòu)成,引 子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,A,T,C,系,統(tǒng),設(shè),備,分,布,圖,

6、車載系統(tǒng),引 子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,ATC,控制中心,列控中心,聯(lián)鎖系統(tǒng),軌道電路,應(yīng)答器編程,VCC1 DT,VCC1 I/O,VCC1 DT,VCC1 I/O,應(yīng)答器,無線閉塞控制中心,VCC1 DT,VCC1 I/O,VCC1 I/O,機(jī)車信號 天線,車速,點(diǎn)式信息,無線,制動輸出,VCC1 DT,VCC1 DT,VCC1 I/O,引子 列車自動控制系統(tǒng),ATC,綜述,2,、,（,ATC,）,控制原理,：,利用地面提供的線路信息、前車,速度、,(,目標(biāo),),距離和進(jìn)路狀態(tài)，列控車載設(shè)備自動生成列車允許速度控制模式曲線，并實(shí)時(shí)與列車運(yùn)行速度進(jìn)行比較，超速后及時(shí)進(jìn)行控制,使列車

7、,減速或停車,。,碼序,L5,L4,L3,L2,L,LU,U,HU,空閑分區(qū)數(shù)量,7,6,5,4,3,2,1,0,生成行車許可核心工作原理,=1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350 =9250m,應(yīng)答器提供閉塞分區(qū)長度和線路允許速度。,速度曲線,空閑數(shù)量,：,目標(biāo)距離,：,當(dāng)前碼序,：,-m,-,-,9250m,7,L5,軌道電路以碼序形式提供空閑閉塞分區(qū)數(shù)量。,車載設(shè)備綜合計(jì)算出目標(biāo)距離，生成速度曲線。,ATC,工作原理,1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350,9200,空閑區(qū)段：,7,7950,空閑區(qū)段：,6,6650,空閑區(qū)段：

8、,5,5300,空閑區(qū)段：,4,4000,空閑區(qū)段：,3,2650,空閑區(qū)段：,2,1350,空閑區(qū)段：,1,速度曲線,0,空閑區(qū)段：,0,目標(biāo)距離,:,4.1.1,列車自動防護(hù)系統(tǒng)（,ATP,）,4.1.1,列車自動防護(hù)系統(tǒng)（,ATP,）,1,、,ATP,系統(tǒng),的,作用,（,P52,）,對列車駕駛進(jìn)行防護(hù)，對于安全相關(guān)的設(shè)備實(shí)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)列車間隔保護(hù)，超速防護(hù)、停車點(diǎn)防護(hù)、,移動閉塞時(shí)）,、,臨時(shí)限速、測速測距、,進(jìn)路的安全監(jiān)控、,車門和站臺屏蔽門的控制,。,軌道電路為,ATC,提供連續(xù)的行車許可,速度曲線,2,、,ATP,的工作原理,將信號不斷從軌道傳至列車上，從而得到列車當(dāng)前容許的最大安

9、全速度，依次對列車實(shí)現(xiàn)監(jiān)督及管理。,4.1.1,列車自動防護(hù)系統(tǒng)（,ATP,）,4.1.1,列車自動防護(hù)系統(tǒng)（,ATP,）,4.1.1,列車自動防護(hù)系統(tǒng)（,ATP,）,3,、,ATP,設(shè)備組成,實(shí)現(xiàn)列車占用檢查,軌道電路功能：,線路允許速度和閉塞分區(qū)長度等,提供臨時(shí)限速和進(jìn)路信息,應(yīng)答器功能：,提供行車許可及閉塞分區(qū)數(shù)量,綜合軌道電路、應(yīng)答器信息和動車組參數(shù)，自動生成連續(xù)速度控制模式曲線，實(shí)時(shí)監(jiān)控列車安全運(yùn)行（具體監(jiān)督功能見下頁,車載設(shè)備功能：,軌道電路為列車,提供連續(xù)的行車許可,速度曲線,4.1.1,列車自動防護(hù)系統(tǒng)（,ATP,）,4.1.1,列車自動防護(hù)系統(tǒng)（,ATP,）,4.1.1,列車

10、自動防護(hù)系統(tǒng)（,ATP,）,4.1.2,列車自動運(yùn)行系統(tǒng)（,ATO,）,4.1.2,列車自動運(yùn)行系統(tǒng)（,ATO,）,1,、,ATO,的作用,（,P53,）,ATO,子系統(tǒng)主要用于,實(shí)現(xiàn),“,地對車控制,”,，即用地面信息實(shí)現(xiàn)對列車驅(qū)動、制動的控制,（,自動,駕駛列車）,。,使列車處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免劇烈的加速和減速，因此可以顯著的提高旅客的舒適度，提高列車的準(zhǔn)點(diǎn)率。此外，,ATO,還可以,縮短列車間隔,，,提高線路利用率,和行車安全可靠性,.,優(yōu)點(diǎn)：,ATO,號可以縮短列車間隔，提高線路利用率和行車安全可靠性。,2,、,ATO,的工作原理,4.1.2,列車自動運(yùn)行系統(tǒng)（,ATO,）,4.1.

11、2,列車自動運(yùn)行系統(tǒng)（,ATO,）,2.ATO,運(yùn)行模式,此模式用于正線上列車的正常運(yùn)營，運(yùn)行中列車不需要司機(jī)駕駛，而是按設(shè)計(jì)要求自動運(yùn)行，司機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)督,ATP/ATO,顯示，以及列車運(yùn)行所要通過的軌道、道岔和信號的狀態(tài)，并在必要時(shí)人工介入。,列 車 模 擬 運(yùn) 行,4.1.2,列車自動運(yùn)行系統(tǒng)（,ATO,）,3,、,ATO,功能,(1),自動完成對列車的啟動、牽引、巡航、惰行和制動控制，以較高的速度進(jìn)行追蹤運(yùn)行和折返作業(yè)，確保達(dá)到設(shè)計(jì)間隔及運(yùn)行速度。,(2),在,ATS,監(jiān)控范圍的入口及各站停車區(qū)域（含折返線、停車線）進(jìn)行車,地通信，將列車有關(guān)信息傳送至,ATS,系統(tǒng)，以便于,ATS,系統(tǒng)對

12、在線列車進(jìn)行監(jiān)控。,(3),控制列車按照運(yùn)行圖進(jìn)行運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能及自動調(diào)整列車運(yùn)行的目的。,(4)ATO,自動駕駛時(shí)實(shí)現(xiàn)車站站臺定點(diǎn)停車控制、舒適度控制及節(jié)省能源控制。,(5),根據(jù)停車站臺的位置及停車精度，自動對車門進(jìn)行控制。,(6),與,ATS,和,ATP,結(jié)合，實(shí)現(xiàn)列車自動駕駛、有人或無人駕駛。,4.1.3,列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（,ATS,）,1,、,ATS,的作用,列車自動監(jiān)控系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)對列車運(yùn)行的監(jiān)督，輔助行車調(diào)度人員對全線列車運(yùn)行進(jìn)行管理。,自動顯示列車車次，運(yùn)行位置和信號設(shè)備狀態(tài)，自動或人工辦理進(jìn)路，編制和管理列車運(yùn)行圖，自動調(diào)整運(yùn)行計(jì)劃，自動描繪列車運(yùn)行實(shí)際，列車運(yùn)行模擬仿真，

13、車輛維修周期管理，向旅客導(dǎo)向系統(tǒng)提供信息，對運(yùn)行數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計(jì)和制表。,4.1.3,列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（,ATS,）,4.1.3,列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（,ATS,）,2,、,ATS,的工作原理,ATS,系統(tǒng)在,ATP,系統(tǒng)的支持下完成對列車的自動監(jiān)控，在,ATO,的配合下完成對列車的控制。,4.1.3,列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（,ATS,）,3,、,ATS,主要功能,4.1.4 ATC,系統(tǒng)的分類,4.1.4,ATC,系統(tǒng)分類,按照閉塞模式，城市軌道交通的,ATC,可以分為：,3.,移動閉塞,ATC,2.,準(zhǔn)移動閉塞,ATC,1.,固定閉塞式,ATC,2.,準(zhǔn)移動閉塞,ATC,1,、固定閉塞式,ATC,特點(diǎn),

14、：,是基于傳統(tǒng)的軌道電路的自動閉塞方式。,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；,列車間隔以閉塞分區(qū)為單位，而與列車在分區(qū)內(nèi)的實(shí)際位置無關(guān)；,三顯示自動閉塞,4.1.4 ATC,系統(tǒng)的分類,4.1.4 ATC,系統(tǒng)的分類,固定閉塞,ATC,系統(tǒng),：,按制動方式又可分為,（,1,）,速度碼模式（臺階式）,點(diǎn)式：,每個分區(qū)只能傳遞一個速度碼,是基于普通音頻軌道電路，軌道電路傳輸信息量少，對應(yīng)每個閉塞分區(qū)智能傳送一個信息代碼，控制方式可成入口控制和出口控制兩種，從軌道電路類型劃分可以分為有絕緣和無絕緣軌道電路。,每個分區(qū)只能傳遞一個速度碼。,軌道電路傳輸?shù)男畔⒓霸搮^(qū)段

15、所規(guī)定的,出口速度命令碼。,前列車位置,限制速度,三顯示,四顯示,四顯示,追蹤位置,三顯示,追蹤位置,四顯示追蹤,三顯示追蹤,速度碼模式（臺階式）,控制模式,分級,分級連續(xù),連續(xù),目標(biāo)-距離,4.1.4 ATC,系統(tǒng)的分類,4.1.4 ATC,系統(tǒng)的分類,（,2,）,目標(biāo)距離碼（連續(xù)式）,：,(,能傳遞,8,個信號,),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，具有較大的信息傳輸量和較強(qiáng)的抗干擾能力。通過音頻數(shù)字電路發(fā)送設(shè)備或應(yīng)答器向車載設(shè)備提供目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路狀態(tài)（曲線半徑、坡道等數(shù)據(jù)）等信息，車載設(shè)備結(jié)合固定的車輛性能數(shù)據(jù)計(jì)算出適合于列車運(yùn)行的目標(biāo)距離

16、速度模式曲線（最終形成一段曲線控制方式），保證列車在目標(biāo)距離速度模式曲線下有序運(yùn)行。,1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350,9200,空閑區(qū)段：,7,7950,空閑區(qū)段：,6,6650,空閑區(qū)段：,5,5300,空閑區(qū)段：,4,4000,空閑區(qū)段：,3,2650,空閑區(qū)段：,2,1350,空閑區(qū)段：,1,速度曲線,0,空閑區(qū)段：,0,目標(biāo)距離,:,4.1.4 ATC,系統(tǒng)的分類,列車間的間隔是動態(tài)的、并隨前一列車的移動而移動,線路沒有被固定劃分的閉塞分區(qū),后續(xù)列車以前行列車尾部為追蹤的目標(biāo)點(diǎn),前后列車的最小間隔等于后行列車的制動距離,+,安全距離,4.1.4 ATC,系統(tǒng)的分類,2,、移動閉塞,ATC,速度限制曲線,時(shí)速,(km/h),目標(biāo)停車點(diǎn),列車追蹤運(yùn)行模擬,速度限制曲線,時(shí)速,(km/h),目標(biāo)停車點(diǎn),列車追蹤運(yùn)行模擬,4.1.4 ATC,系統(tǒng)的分類,4.1.4 ATC,系統(tǒng)的分類,移動閉塞方式的,ATC,系統(tǒng)通常采用,無線通信,、地面交叉感應(yīng)環(huán)線、波導(dǎo)等媒體，向列控車載設(shè)備傳遞信息。,列車安全間隔距離是根據(jù)最大允許車速、當(dāng)前停車點(diǎn)位置、線路等信