城市轨道交通列车自动控制系统

项目七ATC系统概述［知识要点］1.掌握ATC系统在城市轨道交通信号系统中的作用。2.掌握ATC系统的组成及基本功能。3.掌握ATC系统与其他系统的接口。一、ATC系统的作用1.保障行车安全2.提高运营效率二、ATC系统构成1.按设备功能划分1)列车自动防护子系统(Automatic2)列车自动运行系统(Automatic3)列车自动监控系统(AutomaticTrainSupervision，简称ATS)，主要作用是对线路上运行的所有列车进行监督和管理，控制列车根据列车运行图完成运营作业。2.按设备安装位置划分1)轨旁设备：包括线路上、信号设备室内信号设备，如图7-1中的车站联锁、轨旁设备等；2)车载设备：指安装在车上的信号设备，如图7-1中的车载ATP、车载ATO等；二、ATC系统构成3)控制中心设备：指安装在控制中心的ATS设备，如图7-1中的调度员终端、服务器等。图7-1ATC系统组成及安装位置图三、ATC系统功能1.ATP系统1)自动连续地对列车位置进行检测，并向列车发送必要的速度、距离、线路条件等信息，以确定列车运行的最大安全速度。2)确保列车进路正确及列车的运行安全。3)防止列车超速运行，保证列车速度不超过线路、道岔、车辆等规定的允许速度。4)为列车车门的开启提供安全、可靠的信息。5)根据联锁设备提供的进路上轨道区间运行方向，确定相应轨道电路发码方向。6)任何车—地通信中断以及列车的非预期移动(含退行)、列车完整性电路的中断、列车超速(含临时限速)、车载设备故障等均将产生安全性制动。三、ATC系统功能7)实现与ATS的接口和有关的交换信息。8)系统的自诊断、故障报警、记录。9)列车的实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和显示。2.ATO系统1)自动完成对列车的起动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，以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旅行速度。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。三、ATC系统功能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控制。5)能根据停车站台的位置及停车精度，自动地对车门进行控制。6)与ATS和ATP结合，实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。3.ATS系统1)获取控制和监督列车运行的基础信息：通过ATS车站设备获取轨道占用与空闲状态、进路状态、列车识别、信号设备故障等信息；2)实现进路控制：根据联锁表、计划运行图及列车位置，自动生成输出进路控制命令，传送至车站联锁设备，设置列车进路、控制列车停站时分。三、ATC系统功能3)列车识别号跟踪、传递和显示：系统能自动完成正线区段内列车识别号(服务号、目的地号、车体号)跟踪，列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改，也可由列车经车—地通信向ATS发送识别号等信息。4)列车时刻表编制和管理：列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。5)列车运行的自动调整及人工调整：在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理，并具有较强的人工介入能力。6)列车运行及信号设备的监督和报警：列车运行显示屏及调度台显示器，能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视，能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。三、ATC系统功能7)系统故障时降级处理及故障复原处理：ATS中央故障情况下的降级处理，由调度员人工介入设置进路，对列车运行进行调整，由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制，由车站人工进行进路控制。8)培训和演练：能在中央专用设备上提供模拟和演示功能，用于培训及参观。9)为旅客提供向导显示信息：向无线通信、广播、旅客向导系统提供必要的信息，主要内容有列车到达时间、目的地及列车终到、末班列车等。10)数据记录、统计和打印：自动进行运行报表统计，并根据要求进行显示打印。11)与其他系统接口。四、信号系统运营模式1.ATS自动监控模式2.调度员人工介入模式3.列车出入车厂调度模式4.车站现地控制模式5.车厂控制模式五、列车驾驶模式1.ATO自动驾驶模式2.ATP监督下的人工驾驶模式(SM模式)3.限制人工驾驶模式(RM模式)4.非限制人工驾驶模式(URM模式)5.列车折返模式(AR模式)六、试车线［项目实施］1.目标2.设备3.实施步骤1)车站教学：参观了解车站轨道电路及轨旁设备。2)车上教学：参观电动列车ATP及ATO设备。3)调度中心教学：参观调度中心ATS设备。1.目标2.设备3.实施步骤1)观看教学录像，观看城市轨道交通ATC系统的有关教学录像。2)讨论：ATC系统主要由哪些部分组成？各部分的主要作用是什么？［拓展与提高］一、ATC系统与其他机电控制系统的接口1.与列车的接口2.与通信的接口3.与屏蔽门的接口二、不同闭塞制式的ATC系统1.基于传统的音频轨道电路的固定闭塞ATC系统1)轨道电路工作稳定性易受环境影响，如道碴阻抗变化、牵引回流干扰等；2)所传输的信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码；3)利用轨道电路难以实现车对地的信息传输；4)固定闭塞的闭塞分区长度是按最不利条件设计的，分区较长，一个分区只能被一个列车占用，不利于缩短列车运行间隔；［拓展与提高］5)由于只能确定前行列车所在闭塞分区，因此追踪列车制动的起点和终点总在某一分区边界。2.基于报文式轨道电路的准移动闭塞ATC系统3.基于通信的移动闭塞ATC系统1)实现车地双向、实时、高速度、大容量的信息传输，易于实现无人驾驶；2)列车定位精度高；3)列车移动授权更新快；4)不受牵引回流干扰；5)轨旁设备简单、可靠性高；6)缩短列车追踪间隔、提高通过能力；7)能适应不同性能列车的运行。［思考］1.列车自动控制系统由哪几个系统组成？2.列车驾驶有哪几种模式？3.列车自动控制系统的设备分别安装在哪些地方？4.列车自动控制系统的基本作用是什么？5.说明试车线的设备组成及功能。