地铁列车培训教材
培训教材
一、概述
北京地铁5号线每列车由固定的6辆车编组而成，包括3节动车和3节拖车。
编组形式：+Tc-M-T-M-M-Tc+ (Tc：带驾驶室的拖车)如下图所示。
1节动车和1节拖车构成车辆的一个基本单元(1M1T单元)
每辆车都配备了：
a) 1套KBGM型直接作用式和负载控制式电-空(EP)空气制动系统。该制动系统的制动力大小可以调节，由驾驶员通过驾驶室内的主控制器(不在Knorr公司供应范围之内)对该制动系统进行数字式控制。在正常工作时，每节动车都采用摩擦制动和电动(ED)制动相混合的制动方法；
b)每节车都用弹簧制动系统作为停放制动。
设计最大速度为80 km/h，制动设备包括动车的电制动(ED) 和在每个轴上的电-空(EP) 摩擦制动（踏面制动）。
用于电-空制动的制动控制设备和用钢框架构成的风源模块被吊装在车下的底架上。每辆车均设有制动控制模块，在M车上另外单独设有风源模块
二、制动设备分类描述
车辆设备由以下系统组成：
●压缩风源(A组)；
●带车轮打滑保护控制(B／G组)的空气制动装置；
●转向架装置(C组—选配件)；
●空气悬挂装置(L组)；
●牵车装置(T组)；
●连接装置(W组)
1、风源系统
M车上安装了VV 120型压缩风源装置。
风源系统的供气量足以满足1节动车和1节拖车的需求。
每台地铁列车(6节车厢)共需要两套这样的压缩风源装置，每套装置由两个主要部件构成：1台VV120型往复式空气压缩机和1台LTZ015．1H 型双气室空气干燥装置。
为了便于安装和维护，这两个部件安装在同一个机架上。
1.1空气压缩机
VV120(A01)型空气压缩机是一种风冷两级活塞式压缩机。该压缩机由380V(50Hz)三相交流电动机驱动，其排量约为720升／分钟，转速为1450
转／分钟。
两套压缩风源装置中的压缩机同时工作。
每台空气压缩机包括两个低压气缸和一个高压气缸。空气压缩机和空气干燥器安装在同一个支撑机架上。
该机架可用螺栓直接固定在车辆底架上，压缩机和机架之间安装有大量的弹性减振元件。VVl20型空气压缩机具有往复式压缩机应该具备的许多先进特性，如：加长型进气喷嘴、粘性连接的冷却风扇、电动机与压缩机之间的柔性连接和钢丝绳隔振器等，所有这些特性都使得压缩机的噪声控制在一个尽可能低的水平，离该压缩机4.6米处的噪声为64分贝。
空气压缩机的进气口装有空气滤清器，压缩机通过该滤清器吸入空气。吸入的空气首先要进行第一级压缩，然后流过中间冷却器，紧接着再进行第二级压缩。
经过了两级压缩的空气随后流过一个二次冷却器，再通过耐压软管，流到双塔空气干燥装置。
空气压缩装置由压力开关(A06)控制，该压力开关设定的接通压力值为8.0巴，切断压力值为9.0巴。根据压力开关A06的电信号对主电动接触器(非Knorr Bremse公司供应)进行控制。
1.2空气干燥器
经过了两级压缩的空气在管道中继续流动，一直流到LTZ015．1H型双塔空气干燥器。该干燥器的一个气室用于对流动着的压缩空气进行干燥处理，另一个气室则用于通过主风缸反馈来的洁净空气进行干燥剂再生。
由干燥器中的电子定时器同时对两个气室内的空气干燥和干燥剂再生进行控制，该控制只是在压缩机工作时起作用，这就保证了压缩机的两个气室能够得到均衡使用。
该双塔空气干燥器可以将压缩空气的相对湿度降低到35％以下，由于在这样的相对温度条件下不可能产生腐蚀破坏，因此延长了风缸、空气管道和制动控制装置的使用寿命。
此外，该型干燥器带有加热功能，在外温度低于5℃时会自动接通电源给干燥器加热，以避免在低温下干燥器的出口结冰。
1.3主风缸
干燥处理后的压缩空气储存在主风缸MR(A03)中，为了避免过高的空气压力，风缸内设有安全阀(A02)。主风缸中的空气压力可以用压力表(B18)测量。
每个主风缸(A03)中都设有一个排水塞门(A04)。
2、空气制动装置
2.1 微机制动控制与车轮打滑保护控制（WSP）
KBGM-P型(B05)微机电子制动控制装置(EBCU)提供了与牵引控制装置的接口。
牵引控制装置将电制动的实际信号传递给EBCU装置，由EBCU对制动装置的制动力进行混合、载荷补偿和冲动限制等处理。每个EBCU装置将制动所需要的总制动力和再生制动的实际制动力进行比较，如果实际制动力小于制动所需要的总制动力，就需要同时使用摩擦制动来增大总制动力，以完全满足实际制动需要。
摩擦制动需要的制动力大小由KBGM-P型(B05)EBCU装置的CPU根据输入信号生成，并被传递到EP制动控制装置(B06)内的EP阀(B06.A)。
由电—空模拟转换器(B06.A)将需要的制动力大小转换成相应的预控制压力Cv，位于EP阀(B06.A)上的一个压力传感器为该预控制压力Cv提供了一个闭环反馈电路。
车轮打滑保护装置由位于每节车厢的微机车轮打滑电子控制器和对单轴分别进行控制的的防滑阀组成，该电子控制器集成在KBGM-P型(B05／G01)电子制动与车轮打滑控制装置EBCU之中。只有在常用制动时，符合技术要求的摩擦制动车轮打滑保护系统才能发挥作用。
由安装在每根车轴上的速度传感器采集车轮的实际速度，并将该速度信号传递到电子制动控制装置(EBCU，B05／G01)的CPU之中。根据车轮实际减速度大小和由CPU计算出的减速度与速度标准，可驱动防滑阀(G02)减小摩擦制动装置的制动力。
当检测到某根车轴的打滑程度超过了规定的打滑极限时，系统会启动相应的防滑阀来控制制动气缸的压力。采用双磁铁防滑阀的好处在于它能够以较低的空气消耗量实现最小的制动距离。当防滑阀处于启动状态的时间比预设时间(通常在5到7秒之间)长时，摩擦制动会较长时间处于缓解状态，此时制动需采用安全电路。
为便于在调试或维护期间直接检测ECU装置，该装置还设有4位字母数字显示、4个功能键和1个与PC机连接的RS232串行接口。可以通过PC机对测试进行初始设置，对实际运行中的事件进行监测，或者对储存的所有故障数据进行分析。
KBGM-P电子控制装置可以通过多种协议(如：RS485、Lombus和FIP 等)与TMS(车辆监测系统)进行通信，5号线技术方案中采用的是RS485协议。
可通过破坏列车电气安全回路的连续性实施紧急制动。
2.2 制动控制装置
制动控制装置(B06.M，B06.T)采用模块化设计方法，所有部件都安装在一块多孔板上。采用这种设计方法的主要目的是为了便于装置的维护。例如，该装置可以很方便地从车厢上卸下并进行更换，这样在对该装置进行维护检查或大修时车厢的可用性不会受到太大影响。该多孔板有一个盒状板盖。
2.3 EP制动控制
常用制动
主风缸管道中的压缩空气通过空气滤清器(B01)、单向阀(B03)和截断塞门(B02)流入制动供给风缸(B04)中，由制动供给风缸(B04)向EP制动控制装置(B06.M／B06.T)供风。
根据由电子控制装置KBGM-P(B05)为中继阀KR6AA(B06.D)生成的所需摩擦制动力信号，由EP制动控制装置中的EP阀(B06.A)按比例生成所需的预控制压力。与制动供给风缸直接连接的中继阀KR6AA(B06.D)具有很高的供气能力，无论是在常用制动情况下，还是在紧急制动情况下，它都能向空气制动气缸供风。向模拟转换器中输入的电信号可以根据所需摩擦制动力占所需总制动力的比例来进行载荷调整和冲动限制，以满足总的制动力需要。
在常用制动模式下，模拟转换器的预控制压力必须经过紧急电磁阀(B06.E)和空重车调整阀(B06.F)。
在紧急制动模式下，紧急电磁阀失电，使制动供给风缸中的压缩空气直接流过空重车调整阀和中继阀。紧急电磁阀与电子紧急制动系统(列车线紧急电路：Knorr公司不提供)直接连接。空重车调整阀监测与空气悬挂装置中负重压力有关的预控制压力，并在紧急制动时对该压力进行限制。
紧急制动：
当列车线回路的连续性被破坏时，就会出现紧急制动。该回路包括一系列重要的电气装置，如：驾驶室内的司机警惕（死人）装置、供乘客使用的紧急装置(如已安装)、主风缸低压调节器(A19)等，并由该回路为紧急电磁阀(B06.E)供电。断开此安全回路会导致紧急电磁阀(B06.E)失电，并使主风缸的压缩空气绕过模拟转换器而直接对KR6AA中继阀进行操作。于是，通过空重车调整阀(B06.F)，产生了与载荷成比例的紧急制动所需的制动缸压力。
主风缸管道中安装了压力调节器(A19)，这是为了能够在主风缸的压力低于某个预定值时，通过破坏列车线紧急回路连续性来启动紧急制动功能。
与常用制动相比，启动紧急制动后，各个转向架上的制动缸会具有更高的空气压力。
2.4 停放制动采用弹簧制动系统
除空气制动系统外，还提供了用作停放制动的弹簧制动系统。
弹簧式制动缸是PEC7踏面制动装置(C03)的一个组成部分。每根车轴都有一个停放制动用的踏面制动装置(选配件)。
在正常工作条件下，该弹簧制动缸处于缓解状态，也就是说，主风缸的空气压力通过电磁阀(B11)、双单向阀(B12)和截断塞门(B20)作用在这部分制动装置上。如需启动弹簧制动缸，即实施停放制动，就得使电磁阀失电(B11)。
停放制动电磁阀(B11)失电会将缓解管中的压缩空气排放到弹簧制动缸，从而使弹簧产生制动力。需要有一个列车电路回路来同时启动列车上所有的弹簧制动缸。
为了防止正常的空气制动力和弹簧制动力出现叠加现象并进而导致制动力过大或间隙调整器／夹钳的过载，两套制动系统通过双单向阀(B12)连接。在已经使用了空气制动的情况下，弹簧制动力会根据总制动力要求被控制在一个适当的水平。如果没有使用空气制动，那么弹簧制动力就会得到完全启用。
可以通过压力开关(B13)来监测弹簧制动的工作状态。
当停放制动缓解制动压力时，压力调节器会向驾驶室或监测系统显示停放制动缓解情况。
当所有驾驶室不工作时，脉冲阀会自动失电并因而启动弹簧制动系统。这样在列车调头时，列车所有车辆均处于制动状态。
如果没有压缩空气来缓解停放制动，可以用位于停放制动装置顶部的手动T字形缓解机构缓解停放制动。
3 、转向架装置
本方案中的制动装置包括每根车轴上的一个弹簧式(C03)气动踏面制动装置和一个非弹簧式(C01)气动踏面制动。弹簧式装置(C03)的气动踏面制动主要是用作停放制动传动装置，且每一个停放制动装置的顶部都设有一个机械式手动丁字形缓解机构(C03)，该机械式缓解机构每次使用后都会自动复位。
4、空气悬挂系统
每节车都配备了空气弹簧悬挂系统。
空气弹簧的压力和车身悬升高度由各转向架上的高度控制阀(L06)控制。
主风缸管道通过截断塞门(L01)、线上过滤器(L02)和单向阀(L03)向制动系统提供空气压力。
每个转向架上装有两个空气弹簧。
由截断塞门(L01)切断向每节车空气悬挂系统的供风。
系统根据车辆的载重情况提供相应的空气弹簧压力。
压差阀(L07)的作用是保持两个气囊中的空气弹簧压力差不大于 1.5巴。
每节车装有一个平均阀(L08)，该平均阀为安装在BCU(制动控制装置)(B06.F)上的限压阀提供车辆载荷信号。
5、牵车装置(T组)
每节Tc车装有一个压力传感器(T01)，用于读取牵引车辆的制动管道压力，并将该制动管道压力转换成相应的北京地铁5号线列车的制动气缸压力。
注：为保证制动系统正常工作，北京地铁5号线列车的制动系统在牵车期间需要提供电源。
6、连接装置(W组)
连接设备包括软管连接(W25.2)和截断塞门(W27)通过截断塞门(W27)，每节车的主风缸设备管道都能被有效隔离。
另外，Tc车上还包括一个用于自动车钩解钩的电磁阀(W01)、截断塞门(W03)和软管连接。
三、功能要求
1 A- 风源设备
两套吊装在底架上的风源模块(A01) 用来给全列6辆车提供压缩空气。该风源安装在M车上。
空压机和干燥器集成安装在一个构架模块上。空压机的启停受电子制动控制单元(B05)监控。
电子制动控制单元监控主风管回路上的压力传感器(A06)传来的模拟信号。依据从压力传感器传来的这个电子信号进行空压机的控制，电子制动控制单元控制空压机电机回路上的接触器，来控制空压机的启停。
两个安全阀用来保护风源的设备，避免超出工作压力。安全阀(A02)用来保护空气系统的设备，避免超出工作压力，例如由外部的热量（火靠近风缸）产生的压力升高。
测试接头(A05)允许从其外部检查压力传感器，并隔绝或测量真实的系统压力。
为了使空气系统适应环境温度和湿度的要求，系统提供了一个
LTZ-015.1H 型干燥器可很好地起到这一作用。
每辆车的空气供应单元均设有一个容量为150升的主风缸(A03)，这个主风缸装有排水阀(A04)。
1.1.空压机管理
在这个项目中，利用装在M车上的继电器接触器来控制空压机，而继电器接触器则受控于在2车和5车上的空压机管理软件。在这个软件中定义了两个压力界限，并依据主风的真实压力来判断是运行一台个或两台空压机。在大多数情况下运行一台空压机即可。该空压机称为主空压机。为了避免由于这样的工作方式使得一台空压机变热变干，主空压机的定义必须
可被改变。以往通常是在终点改变牵引方向时，进行这种定义的改变。在
本项目中，抵达终点需要大约45分钟，在此情况下空压机还没有机会变热变干。根据此情况，本项目将改变主空压机定义设定为一天一变，为做到
这点，需要由BCE读取从TMS传来的日期/时间信息来进行判断。
2 B- 制动控制设备w/o DBV 设备
摩擦制动系统是单管模拟摩擦制动系统，并带有用于空气制动应用的电-空控制。
制动控制和防滑保护系统均由微处理器进行控制。
系统还包括一个独立的紧急制动装置，以及显示装置、由防滑系统控制的防滑阀和在停放制动施加时的辅助缓解装置。
2.1 制动系统操作
从风源出来的压缩空气经由贯穿全列的主风管提供给全列。该主风管的连接通过截断塞门(W27)和软管(W25.2)进行连接。由于主风管贯穿全列，因此当一台空压机不起作用时，允许从邻近的空气风缸供风。
主风管为下列系统供风：
●制动系统
●空气悬挂设备
此外，它还给防滑阀(G02)以及制动控制单元(B06) 供风，止回阀(B03)阻止制动供应风缸(B04)的风流向主风管。
主风管也通过支管给辅助空气设备供风，如在司机室内的风表(B18)。
从制动供应风缸(B04)出来的压缩空气为制动控制单元(B06)供风，并进入EP转换单元，产生与摩擦制动需求信号成比例的预-控制压力Cv。这个信号经由微处理器电子控制单元(B05)进行处理。这个输入信号传给EP 转换器，带有载荷修正和冲动限制功能，并与总的制动需求中的摩擦制动
需求相对应。
制动控制单元(B06)是一个标准设计，所有的组件均安装在一块印刷电路板上。这样设计的目的是印刷电路板可很容易地从车辆上拆下并替换。方便了维护检查和大修，而不影响车辆的正常运用。主风管经由过滤器(B01)和止回阀(B03)向制动供应风缸(B04) 供风，利用截断塞门可将制动控制单元(B02)隔离。
预控制压力Cv由EP转换单元(B06.A)产生，经由一个紧急电磁阀(B06.E) 、压力限制（空重车调整）阀(B06.F)给中继阀(B06.D)供风，最终供应或排掉制动缸的压缩空气。
压力限制（空重车调整）阀(B06.F)有以下功能：
●连续监测与实际重量相对应的预控制压力。
●在紧急制动应用期间，通过预控制压力执行冲动限制，
从压力限制（空重车调整）阀来的预控制压力控制中继阀，并且由于其与制动供应风缸(B04)直接相连，所以有很快的响应能力。
在正常操作条件下，紧急制动电磁阀(B06.E)常时带电并允许模拟转换器(B06.A)和中继阀(B06.D)相连（在常用制动条件下）。
在制动缸压力被排掉或者施加了制动时，利用压力传感器(B25)监测制动缸的压力。
空气制动系统按照建议的方案进行配置，制动需求指令由司机操作手柄发出，该指令通过PWM列车线传递给制动设备。摩擦制动信号由微处理器电子控制单元KBGM-P (B05)产生，并在电制动失效或在电制动不足时进行调整，以达到满足最终停车所需的摩擦制动力水平。
电制动反馈信号(on/off)传到摩擦制动电子控制单元KBGM-P (B05)，然后依靠需求信号依次产生制动缸压力。在空气制动系统，制动缸压力随
着制动级别的提升而增高。紧急制动功能可由司机按下紧急制动按钮来实现，并有安全连锁功能。如果紧急制动被应用，则紧急制动环路被紧急制动继电器断开。
制动设备接收制动需求信号、电制动有效信号、载荷信号。这些信号均由电子控制单元KBGM-P (B05)在内部进行处理。
2.2 电-空制动控制单元
电-空制动控制单元(B06)用来转换电子单元(B05)所发的摩擦制动指令，转换成与指令成比例的制动缸压力。
电-空转换部分(EP-转换器B06.A)首先将电子需求信号转换为一个预控制压力，然后通过一个闭环的控制最终产生与需求信号相对应的制动压力。这个控制环路包括一个应用/缓解电磁阀、一个压力传感器和一个调整装置，该调整装置用来控制两个电磁阀，以调整需求指令和实际压力值之间差异。通过控制与预控制压力转换信号相关的应用/缓解电磁阀，电子控制单元保持对制动缸压力不断的控制。
2.3 制动需求信号
从司机控制手柄或ATO发出的制动需求值是一个模拟值得，它是一个PWM信号，PWM的参数如下：
● f = 400Hz, -0 %, +10%
●UHigh = 24V, +25%, -30%, ULow <= 5V
●信号品质定义DIN - Norm 43218
PWM的有效范围如下图所示：
PWM管理信号如下表：
2.4 制动力不足检测
为保证能得到所需的制动力，设置了一个检查运算法则。该运算法则用来检验Cv 压力和BC压力之间的区别。如果这个差值在规定的范围(P_DELTA_APPLY 和T_DELTA_APPLY)外，则会通过TMS显示BCE 故障，并打开“主要故障”接触器。
2.5 制动模式
2.5.1 常用制动
常用制动通常由电制动独自来实现，在载荷较重，速度较高或者是网压不足以满足电制动的要求，则应用空电混合制动。
为了防止在制动的初始阶段制动力过大，Hitachi在接受初始制动需求信号之前，应用一个模拟阀用于ActEdBrakeEffort。这个阀的作用是当电制动力下降时，防止电空制动的应用。
常用制动的混合概念
与摩擦制动相比，混合制动时优先选用电制动。因此混合制动的执行是以两辆车为一个基础单元(Tc/T - M/M’)，在M/M’车上的电子单元(B05)是主控单元，由它分配拖车所需的摩擦制动力。为实现这一功能，在M/M’车上的电子单元(B05)接收在T/Tc上的电子单元(B05)传来的车载模拟信号。而牵引单元则接收从M/M’ 或T/Tc传来的总的载荷模拟信号，从而计算所需的制动力，此外它还在动车应用电制动。依据这些信号，拖车的电子单元(B05)计算所分配到的所需的摩擦制动力。
分配的摩擦制动力的原则描述如下：
首先，尽最大可能应用电制动
/1/ 3.3.8 其次由Tc/T车的摩擦制动来补充所需剩余的制
动力。
/1/ 3.3.8 如果拖车的摩擦制动还不能满足总的制动力需
求，则剩余的的制动力由动车的摩擦制动来补
充。
补充模式
如果在M车上的主控电子单元(B05)出现故障，则拖车上的电子单元(B05) 依据PWM列车线的制动指令要求和本车的载荷信号自行计算本车所需的摩擦制动力。
2.5.2 紧急制动
如果紧急制动环线被断开，则紧急制动电磁阀失电，产生有载荷补偿作用的紧急制动压力。同时，通过ECU一个备份的模拟转换器也产生紧急制动作用，其通过打开压力上升（PressureUp）阀，产生压力并受限于压力限制阀，并且应用这个压力没有冲动限制。因此万一紧急制动阀失效，则这个模拟转换器依然能确保紧急制动得到应用。
经由电制动切除（EdBrakeCutOut）继电器，电制动被切除。
2.5.3 快速制动
快速制动模式与常用制动相同，但制动减速率与紧急制动相同。这意味着指令信号与常用制动相同，但经由列车线额外增加一个快速制动信号要求，并且在快速制动模式下电制动依然有效。
在较低速度时，电-空制动替代电制动。电制动逐步减小，电-空制动建立与电制动相同的值。由于空走时间t T的原因，电-空制动的建立比较迟缓。这就是牵引系统在准备撤消电制动之前t T秒要发出撤消电制动信号的原因。在牵引模式和惰行模式下，是没有停车制动应用的。
列车是不能自动停下来的，需要司机或ATO给出适当的制动指令。
当调试时，Hitachi需要调整合适的ActEdBrakeEffort信号，以保证减速力的产生没有间隙，并能补偿由于电-空制动的延迟响应。
2.5.5保持制动
如果BCE收到任何制动信号，并且列车比V_HB_APPLY信号
慢，则保持制动得到应用。所得到的制动力为保持制动的值与
司机或ATO制动指令之间的最大值。
如果中的要求得到充分满足，则BCE的SW产生保持制动，保持制动是一个内部制动指令HB_BRAKE_DEMAND，其值为最大常用制动的70%。
如果由主司控器穿来的制动级别较高，则此时的保持制动力由主司控器穿来的高级别制动指令代替。
为了缓解保持制动，用一根硬线信号‘HoldingBrakeRelease’与BCE相连。当同时满足牵引状态、速度要求和牵引扭距要求时，该信号有效。
BCE与牵引信号一起联合检查这个信号，并且在牵引状态和保持制动缓解两个条件同时成立时重新设定保持制动。此外，如果速度在
V_HB_RELEASE信号以上时，保持制动单独重新设定。
保持制动的缓解受冲动斜率的限制。
停放制动指示信号(‘ParkBrakeApplied’) 与控制线信号
(‘ApplParkBrakeInfo’ 和‘RelParkBrakeInfo’)进行比较，并且考虑了停放制动压力建立时间与压力排放时间。如果信号是不可信的，则会报告故障事件，具体事件如下：
●停放制动未缓解
●停放制动未施加
2.5.7 牵车（回送）模式
这个模式是在列车由牵引机车拖拽时使用。用一个压力传感器测量列车管的压力，并将这个信号传送给Tc车上的ECU。在运输时，该压力传感器得到应用，压力信号由Tc车上的ECU读取并过滤。这个压力信号被转换成制动指令值，并通过0-10V的模拟信号‘BrakeDemandOut’给HITACHI 的“牵引选择器”，通过这个“牵引选择器”制动指令传递给PWM发生器，然后通过这个PWM发生器将制动指令信号传递给其它车。这样看来，对于其它车辆他们处于正常的工作模式。
为了有效地通知其它车辆，必须是在“回送模式”下，这个信号RetDevActive必须是有效的，并仅在第一辆拖车上RetDevActive必须是有效的，然后从压力传感器来的值由开关箱进行转换。
牵车（回送）模式仅在静止状态下能被转换为on 或off，即仅在静止状态下转换能被系统确认并接受。
如果在回送模式下需要将制动缓解，信号‘ForcedReleaseIn’被用于缓解所有车辆的制动。
制动指令的产生：分配阀的模拟功能
一个典型的分配阀通过软件被部分模拟，这意味着一个模拟控制风缸
地铁列车控制模式
摘要：随着全国各大城市开始大力建设公共交通系统，尤其是具有大容量、高速度和高效率特点的城市轨道交通系统得到了充分的重视和长足的发展。地铁列车控制系统以安全为核心，以保证和提高列车运行效率为目标。系统在保证列车和乘客安全的前提下，通过调节列车运行间隔和运行时分，实现列车运行的高效和指挥管理的有序。 关键词：地铁列车控制系统；地铁列车控制模式 1.正常控制模式 1.1 列车进路控制 列车进路控制的原则：以联锁表为依据，输出进路控制命令。正常情况下atc系统根据列车运行时刻表进行正线进路的中心ats自动控制或设备集中站车站储存了当日时刻表的车站ats自动控制。必要时中心调度员可介入进行人工控制。在运营需要时中心与设备集中站经过一定的授与权和接受权手续后实现车站人工控制。当车站发现有危及行车安全的情况时，车站值班员可以采取措施，强行进入车站人工控制。运行需要或ats通道设备故障或中心故障时可降级为车站自动控制。 车站ats分机可以根据时刻表或接近列车的车次号及目的地号等信息进行列车进路的车站自动控制。通过联锁设备可以办理列车自动进路和自动折返进路。车辆段值班员人工办理进路因轨道空闲检测设备故障而不能办理进路时，可由车站值班员办理引导进路控制列车运行，此时的列车运行安全由司机来保证。 1.2 列车运行调整 ats子系统根据列车运行状态及车地通信设备提供的信息，实时对在线列车进行车次号更新、加车、减车等操作。列车运行偏离运行图时，应能自动对列车进行运行调整或提示调度员对在线列车实施运行调整，其中自动调整的主要手段为ato站间运行时分及atp/ato模式下的站停时分的调整。当因列车发生故障等原因造成运行大规模紊乱时，ats子系统应能提示调度员进行人工调整。人工调整主要包括：站停时分调整；增、减列车；列车始发、终到站变更等。ats子系统故障后，在恢复行车指挥功能的过程中，系统具有自动或辅助调度员使系统尽快投入运用的能力，包括在线列车检测与恢复、时刻表建立、列车跟踪恢复及进路控制恢复等处理。 1.3 列车站间运行及车站定点停车 系统根据线路条件、道岔状态、前方列车位置，控制列车以系统确定的安全速度运行或在必须停车的地点前方停车。由于系统判断列车在区间运行，因此由atp限制不能打开车门。若车门误打开，则atp报警并强迫列车停车。ato的停车控制功能可保证列车停在区间分界点前方一定位置或在前方列车或目标地点前方的安全防护距离以外停车。区间停车后，在atp 允许列车运行时，ato自动控制列车启动。列车依靠车站定位装置精确测定运行停车位置，ato控制列车制动，使其精确、平稳地停在设定的停车位置。在atc系统控制列车运行的情况下，列车在站台停稳、并进入规定的停车范围、欲开启车门的方位正确时，atp子系统发送开安全门和允许ato子系统向列车发送开左或右侧车门指令，ato子系统控制允许相应的车门自动打开或向司机提示应该开启的车门。无论是区间停车还是进站定点停车，ato均应保证控制的舒适度、停车过程的快速性。 1.4 车站发车 车站停车时间结束时，发车表示器显示0秒，指示司机发车。此时，可由司机控制关闭车门，车门、安全门全部关闭后，ato发车指示灯点亮，司机按压ato启动按钮后，列车自动由车站出发，列车进入区间后，发车表示器熄灭。若车门或安全门没有关闭，按压ato启动按钮动作无效，列车不能启动，发车命令无效。 1.5 行车交路折返站折返
城市轨道交通车辆控制电路的工作原理和故障分析
毕业设计说明书 课题名称：城轨车辆控制电路的 原理分析及故障排除 专业系轨道交通系 班级 08广州地铁订单班 学生姓名夏立华 指导老师陶艳 完成日期 2010.12.20
2011届毕业设计任务书 一、课题名称 城轨车辆控制电路的原理分析及故障排除 二、指导教师 陶艳 三、设计内容与要求 1、课题概述: 随着城轨车辆牵引动力的交流化和运行速度的提高，列车上的受控部件或控制装置也越来越多，控制和被控设备之间的协调和快速响应显得越来越重要。虽然现阶段城轨车辆大都引入了网络控制，但是由于硬线电路具有极高的可靠性和可维护性，因此在城轨车辆电气设计中仍然大量采用硬线电路来实现其控制功能。 本课题主要针对城轨车辆的部分控制电路，如列车激活控制电路、司机室占有控制电路、受电弓控制电路、高速断路器控制电路、传动控制电路、驾驶模式控制电路等展开分析，指出其常见的故障现象，并详细说明排除故障的方法。 2、设计内容与要求： 1)设计内容 a)城轨车辆电气线路整体介绍； b)列车激活控制电路分析及故障排除； c)司机室占有控制电路分析及故障排除； d)受电弓控制电路分析及故障排除； e)高速断路器控制电路分析及故障排除； f)传动控制电路分析及故障排除； g)驾驶模式控制电路分析及故障排除。 2)要求 a)要求学生有一定的电气线路识图基础； b)要求学生有一定的电气控制及城轨专业基础。 c)通过检索文献或其他方式，深入了解设计内容所需要的各种信息；
d)能够灵活运用《电工》或《电机与电气控制》等课程的基础知识和城轨专业知识 来分析城轨车辆的控制电路。 四、设计参考书 1、《电气识图》，吕庆荣等主编，化工出版社 2、《电机与电气控制》 3、《城市轨道交通车辆电气检修》 4、《城市轨道交通车辆运行与维修》 5、《城市轨道交通车辆电气设备》 五、设计说明书内容 1、封面 2、目录 3、内容摘要(200-400字左右，中英文) 4、引言 5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点） 6、结束语 7、附录(参考文献、图纸、材料清单等) 六、设计进程安排 第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。 第2-3周: 设计要求说明及课题内容辅导。 第4－7周：进行毕业设计，完成初稿。 第7-10周：第一次检查，了解设计完成情况。 第11周：第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备。 第12周：毕业答辩与综合成绩评定。 七、毕业设计答辩及论文要求 1、毕业设计答辩要求 1)答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资 料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。 2)学生答辩时，自述部分内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或
地铁列车门控系统动作原理
门控系统动作原理2011 预备知识 信号设备： ATC设备 轨旁ATC设备 1．STIB信标Static Train Initial Beaconing 静态列车初始化信标： 位于线路中间，长4米，黄色，位于每个站台正方向的头部 和折返信号机前方以及自出入库线上从停车场进入正线的信号 机前方，STIB信标主要用来对车载SACEM系统进行初始化。 2．MTIB信标Mobile Train Initial Beaconing 动态列车初始化信标：是由两个RB组成，相隔21米， 只有区间有。MTIB信标有三个作用： 对车载SACEM系统进行初始化；定 位列车；标准编码里程器。 3．S-BOND： 安装在区间内，用于向列车发送轨旁信息。 4．RB信标Relocate Beaconing 重定位信标： 位于线路中间，长53厘米，黄色，站台和区间都有。
RB信标主要为车载SACEM系统进行定位所用。 5．PEP紧急停车按钮Platform Emergency Pushbutton 站台紧急 （停车）按钮： 位于车站站台上，每侧站台都有2个：头部和尾部各一个。 当发生危及行车安全时，由车站站务员敲碎玻璃，将按钮按下， 列车紧急停车，确保行车安全。（切除ATC状态下列车不停车） 车载ATC初始化 在STIB信标上的初始化： 当列车停在STIB上方，列车会自动读取STIB信息，此时DDU上的ATP，RMO，ATO三灯会同时闪烁，提示司机等待，2到3秒后，一旦STIB上的初始化步骤完成，DDU上的ATP 灯、ATO灯稳定绿色。这时如果信号机开放，司机可以根据速度表上的目标速度以ATO模式驾驶列车。但如果在车站STIB上初始化时ATO方式发车无效，此时司机须以ATP手动方式驾驶到下站后才能将模式开关拨到ATO档，按压启动控制按钮，列车自动驾驶。 在MTIB信标上的初始化： 列车的初始化还可以在MTIB信标上进行。列车以RMO模式越过第一个MTIB信标。几秒后，一旦初始化步骤完成，DDU上的ATP灯亮稳定绿色，ATO灯绿闪，这时候司机继续以RMO方式运行，当列车越过前方的S-Bond后，DDU上的ATO灯亮稳定绿色，RMO灯灭灯。司机可以ATP模式继续驾驶列车。到下一站后将模式开关拨到ATO档，按压启动控制按钮，列车自动驾驶。 开关门作业及发车 当列车对准位后（其精度为士0.5m）相对应站台侧的开左门或开右门灯点亮，此时司机可以按下该侧的开门按钮开门。如允许开左/右门灯不亮司机可以使用洗车模式开门。 当车站发车表示器白色灯光闪烁时，司机可以关门，同时DDU面板发车灯也绿色闪烁。当列车门关好后，DDU面板发车灯变成绿色稳定，此时司机可以以ATO或ATP手动发车。 当车站发车表示器不亮，同时DDU面板发车灯也红色，则代表列车扣车，此时司机不能发车，须等到车站发车表示器白色灯光闪烁时，司机才可以关门动车。
详解地铁列车LED显示屏的设计
详解地铁列车LED显示屏的设计【大比特导读】目前在国内运行的地铁车辆普遍都配备了LED显示屏，但附 加功能较少，屏幕显示内容单一。为了配合新型地铁旅客信息系统的使用，我们设计了一种全新的多总线式LED显示动态屏。 1 引言 LED显示屏在地铁中作为一种面向公众的信息显示终端，有着非常广泛的民用和商用价 值。 目前在国内运行的地铁车辆普遍都配备了LED显示屏，但附加功能较少，屏幕显示内容 单一。为了配合新型地铁旅客信息系统的使用，我们设计了一种全新的多总线式LED显示动 态屏。 该显示屏在外部通讯时不但具有多种总线接口，在内部控制电路设计中还采用了单总线 和I2 C 总线器件。 地铁上的LED 屏分两种：一种放置于车厢外侧，用于显示列车运行区间、运行方向和 当前到站站名，中英文兼容显示;也可根据运行需要显示其他服务信息;文字显示可选静止、 滚动、平移、瀑布、动画等多种效果，最大显示字符数为16 ×16 点阵字符12个。另一种 为终点LED 显示屏，放置于车内，终点站LED 显示屏可按列车运营要求预置终点站，并实 时显示当前的终点站，同时还能显示目前车内温度，最大显示字符数为16 ×16 点阵字符8 个。 2 系统构成 LED显示系统屏由单片机控制单元和显示单元两部分组成，单个显示单元可显示16 × 16 的汉字4 个，若制作生产一定尺寸的LED图文显示屏系统，只要用若干智能显示单元， 采用“搭积木”的方法即可实现，系统中各显示单元之间采用串行通信联系。控制单元除了 负责控制显示单元和传输上位机的指令和信号外，还内嵌了单总线数字温度传感器18B20。 得益于控制电路的模块设计，若对湿度测量也有要求的情况下，18b20 可升级为Dallas 公 司的DS2438 和Honeywell 公司的HIH23610 构成的模块电路。为了满足整车的通讯需要， 上位机与车内的各控制单元之间采用CAN 总线方式通讯。
地铁列车自动驾驶系统分析与设计
文章编号:100021506(2002)0320036204 地铁列车自动驾驶系统分析与设计 黄良骥,唐 涛 (北方交通大学电子信息工程学院,北京100044) 摘 要:对地铁列车自动驾驶系统进行分析,并对列车自动驾驶系统的车载设备进行设计. 关键词:列车自动控制系统;列车自动驾驶系统;自动控制 中图分类号:U284.48 文献标识码:B System Analysis and Design of Autom atic T rain Operation on Metro HUA N G L iang-ji ,TA N G Tao (College of Electronics and Information Engineering ,Northern Jiaotong University ,Beijing 100044,China ) Abstract :In this paper ,the existing metro Automatic Train Operation (A TO )systems have been analyzed in China and the design of an onboard A TO system is proposed. K ey w ords :Automatic Train Control (A TC );Automatic Train Operation (A TO );Automatic Con 2 trol 对于城市轨道交通系统高效率高密度的要求来说,列车自动控制系统(A TC )是必不可少的.A TC 系统包括:列车超速防护子系统(A TP :Automatic Train Protection )、列车自动驾驶子系统(A TO :Automatic Train Operation )、列车自动监控子系统(A TS :Automatic Train Supervision ). A TS 子系统可以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.A TP 子系统则根据地面传递的信息计算出列车运行的允许安全速度,保证列车间隔,实现超速防护.A TO 子系统根据A TS 提供的信息,在A TP 正常工作的基础上,实现最优驾驶,提高舒适度、降低能耗、减少磨损. 国外已研制了适用于高密度城市轨道交通的列车自动驾驶系统,并在城市轨道交通系统中广泛应用.我国在此项技术上研究较少,20世纪80年代以来,北京地铁、上海地铁、广州地铁均以巨额代价引进了国外的设备,近年来,为缓解市内交通紧张、减少空气污染发挥巨大作用.地铁的发展建设受到国家及各大中城市的普遍重视,许多城市的地铁正在设计建设,为降低地铁投资,迫切需要国内研究具有自主产权的适于城市轨道交通的列车自动驾驶设备. 1 ATO 系统分析 1.1 AT O 工作原理[1,2] A TO 子系统能保证运行时间与定点停车,还能提高运行效率,提高舒适度,减少能耗.但作为A TC 的一个子系统,它的功能是要依靠A TC 各子系统协调工作共同完成的,缺少A TP 与A TS 子系统,A TO 将无法正常工作. 从运行中所起作用来说,A TO 主要实现驾驶列车的功能,能进行车速的正常调整,给旅客传送信息,进行车门的开关作业,但这只是执行操作命令,不能确保安全,这就需要A TP 来进行防护.A TP 起监督功 收稿日期:2001209218作者简介:黄良骥(1978— ),男,广东普宁人,硕士生.em ail :hliangji @https://www.360docs.net/doc/0119338096.html, 第26卷第3期2002年6月 北 方 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF NORTHERN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.26No.3J un.2002
城市轨道交通列车驾驶模式
城市轨道交通列车驾驶模式 一、全自动驾驶模式——ATO模式 1、司机将模式开关1转换至“ATO”位置，在此模式下，列车的起动、加速、巡航、惰行、制动、精确停车、开门及折返等由车载信号设备自动控制，不需要司机操作。 2、列车在站台停稳，车载信号设备给出门允许信号后，车门及安全门自动打开。 3、停站时间结束后，需要人工关闭车门，门关好后，按下ATO发车按钮，列车启动。 4、车载信号设备连续监控列车的速度，并在超过规定速度时自动实施常用制动，在超过最大允许速度时自动实施紧急制动。 5、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。 二、速度监控下的人工驾驶模式——ATP模式 1、司机将模式开关1转换至“ATP”位置，在此模式下，列车的速度、监控、运行及制动在车载信号设备限制下由司机操作。 2、开关车门由司机人工控制，但开车门仅在车载信号设备给出门允许信号时才允许操作。 3、车载信号设备连续监控列车速度，并在超过规定速度时实施常用制动。在超过最大允许速度时实施紧急制动。 4、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。 三、限速人工驾驶模式——RM模式 1、司机将模式开关1转换至“RM”位置，在此模式下，列车的速度、监控、运行及制动由司机人工控制。 2、车载信号设备不提供门允许信号，开关车门时需转至NRM模式。 3、车载信号设备仅对列车特定速度（25 km/h）进行超速防护，列车超速（大于25 km/h）时自动施加紧急制动。 4、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。
四、点式ATP模式——IATP模式 点式ATP模式作为最常用的后备模式在CBTC系统无法启用的条件下使用，此时车载通信系统不能实现连续数据传输，依靠固定点式设备进行车地间的点式通信。 1、司机将模式开关1转换至“IATP”位置，司机得到行车调度员可以动车的指令后，按下驾驶台上的IATP释放按钮。在此模式下，列车的速度、监控、运行及制动由司机人工控制。 2、开关车门由司机人工控制，但开车门仅在车载信号设备给出门允许信号时才允许操作。 3、司机应根据操作规程注意控制进站对位时间及出站速度，防止出现紧急制动。 4、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。 五、非限制人工驾驶模式——NRM模式 1、司机将电气柜内模式开关转换到“NRM”位置，司机操纵台模式开关处于“OFF”模式位置。此模式下信号被切除，列车的速度、监控、运行及制动由司机人工控制，列车没有信号防护。 2、此模式在车载信号设备故障或有特殊运行需要时使用。列车安全完全由司机人工控制。 六、无人自动折返模式——ATB模式 1、司机将模式开关1转换至“ATB”位置，车载信号系统设备处于上电等待状态，不再接收司机室内的驾驶操作命令。 2、当列车两端模式开关处于该模式时，两端车载信号设备处于工作状态；当一端车载信号设备完成自动折返时，它发送一个安全信息给另一端的车载信号设备以实现换端功能；另一端车载信号设备被激活后与轨旁通信，之前的车载信号设备断开。一旦所有条件都满足CBTC系统运行条件，CBTC驾驶模式将被授权允许新的车载信号设备控车。 3、列车无人自动折返时，司机须按压自动折返按钮，将驾驶模式转换为ATB，拔出钥匙锁好车门下车。
地铁列车应急牵引允许控制电路的设计
1 车辆概况 南京地铁采用A 型车辆，其牵引、制动分别系统采用阿尔斯通和克诺尔公司的产品。 车辆单元分为带驾驶室的控制车A、带受电弓的动车B 和不带受电弓的动车C 三种类型。6车编组，每一列车由２个单元构成，即为A—B —C —C —B —A，A 车头采用自动车钩，两单元之间采用半自动车钩，单元内部车钩用半永久性连接杆连接。 2 影响车辆正常牵引的故障 2006年3月9日，2122列车在奥体中心站启动时，车辆不能正常牵引，制动缓解指示灯无显示(不亮)，司机显示单元DD U 显示22A车制动缓解故障，降下受电弓推牵引，制动缓解指示灯无显示，仍不能正常牵引。下车查看发现，22A车的制动闸瓦实际已经缓解，因此，分析此车为制动缓解控制电路故障，现场无法处理，只能按特殊情况下应急低速牵引（3 km/h）回库。回库后更换制动压力控制开关触点BCPS ，试车线试验正常。 此种故障运营１年以来已发生多次，此种故障的偶然性、突发性特别强，有时能自动恢复，在运行中不易找到故障的原因，从而，导致车辆不能正常牵引。3 控制原理 根据牵引允许控制原理分析（图1），牵引允许时要激活１个牵引允许继电器MA R，通过M A R 接点可以激活牵引指令列车线并启动牵引逆变器电源，列车可正常牵引。在正常情况下激活M A R 得电通路条件是： （1）110 V 供电正常且钥匙闭合，司机室激活继电器COR3 常开点闭合； （2）所有的门都关闭，车门互锁继电器DIR_A1 和DIR_A2 常开点闭合； （3）所有停放制动都缓解，所有停放制动缓解继电器A P BR R 常开点闭合； （4）所有常用空气制动缓解，所有常用空气制动缓解继电器ABRR或制动未缓解延时继电器BNRDYR常开点闭合； （5）没有常用制动指令，制动需求继电器BDR 在常开点位置，接通回路； （6 ）紧急制动接触器E B K 1 、EBK2是得电状态（没有紧急制动)，EBK1 和EBK2 的常开触点均闭合。 这样，MAR 就得电激活了，牵引指令列车线也就可以激活，列车就可以正常牵引。 在列车没有开动之前，所有制动缓解继电器A B R R 是不得电的，M A R 不能靠A B R R 来激活。而是需要制动未缓解继电器B N R D Y R的常开触点临时激活一段时间。 4 致车辆不能正常牵引的原因 空气制动的制动“施加”与“缓解”２根列车线串入每辆车制动缓解控制器BRG 中的压力开关触点BCPS（图2)，其中空气制动施加列车线（Brake applied trainline)串入的是常开触点，当它闭合时，则激活所有空气制动施加继电器ABAR ；空气制动缓解列车线（Brake re-leased trainline)串入的是常闭触点，要激活的所有空气制动缓解继电器（ABRR）。在BRG 开关内，若施加了空气制动，则开关压力会高于0.7 bar，然后开关触点动作，BRG状态发生翻转，制动施加指示列车线导通，
地铁闭塞模式
闭塞模式 固定闭塞、移动闭塞和准移动闭塞 两站之间的线路成为区间。列车在区间运行，必须区间空闲，而且必须杜绝其对向和同向同时有列车运行的可能，即必须从列车的头部和尾部进行防护。这种为确保列车在区间运行安全而采取一定措施的方法为行车闭塞法，简称闭塞。 城市轨道交通，列车间隔控制（及闭塞）均由列车运行自动完成，故为自动闭塞。闭塞设备由ATP系统完成。 城轨交通闭塞分为：固定闭塞、移动闭塞和准移动闭塞。 移动闭塞和准移动闭塞可实现较大通过能力，技术水平高，有较大发展前景；固定闭塞技术水平相对较低，但可满足2分钟通过能力要求，价格低廉，较为实用。 准移动闭塞式和移动闭塞式ATC系统可以实现较大的通过能力，对于客运量变化具有较强的适应性，可以提高线路利用率，具有高效运行节能等作用。 （1）固定闭塞将线路划分为固定的区段，前后列车的位置、间距均由地面设备检测和表示，速度控制模式为分级控制（台阶式）。采用轨道电路来实现。 （2）准移动闭塞（也可称为半固定闭塞）是预先设定列车的安全追踪间隔距离，根据前方目标状态设定列车的可行车距离和运行速度、介于固定闭塞和移动闭塞之间的一种闭塞方式。它前、后列车的定位方式不同的。前行列车的定位采用固定闭塞方式，而后续列车的定位则采用连续的或称为移动的方式。采用轨道电路辅以环线或应答器来实现。 准移动闭塞速度模式既有无级特点，又有分级性质。在控制安全间隔上比固定闭塞进步，但其后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用区间的外方，并没有完全突破轨道电路的限制。
（3）移动闭塞是一种新型的闭塞制式。列车安全追踪间隔距离不预先设定，而随着列车的移动不断移动并变化的闭塞方式。它不设固定闭塞区段，前、后两列车都采用移动式的定位方式。借助感应环线或无线通信的方式实现。
轨道交通列车司机控制器的功能及故障模式
轨道交通列车司机控制器的功能及故障模式 发表时间：2019-08-27T14:09:19.457Z 来源：《当代电力文化》2019年第7期作者：边少佳，陈腾 [导读] 对轨道交通车辆司机控制器设备的形式，功能，输入输出类型，进行了详细介绍。 天津凯发电气股份有限公司天津 300392 摘要：对轨道交通车辆司机控制器设备的形式，功能，输入输出类型，进行了详细介绍。同时对司机控制器在运营过程中容易出现的故障现象进行归纳分析，针对故障原因提出预防和解决的措施，对列车车辆功能选型，运营维护有借鉴及参考意义。 关键词：司机控制器，主控手柄 司机控制器是一种手动电气设备，用于机车唤醒、换向、调速的控制命令输入及输出，是控制车辆驾驶的核心设备，类似于汽车的钥匙启动，方向盘和挡位控制器。常见的高铁，普铁列车，司机控制器常安装于控制台面，部分有轨电车为便于司机频繁操作，会将其小型化，安装于驾驶座椅扶手，使司机在坐姿下便于操作。 司机控制器的钥匙开关，其主要作用为给列车控制回路通电，同时闭锁对侧司机控制器开启。列车两端的驾驶系统，只允许一端处于激活状态。常用的闭锁方式有两种，电磁机械闭锁或通过电气节点进行软件闭锁。钥匙开关常有两个位置：“开位”和“关位”。在锁具选型上，锁的可靠性是主要要求，锁直接影响到车辆的激活启动。目前大部分司机控制器均为合资品牌，采用IKON或KABA品牌的安全锁。这类锁具其特点是强度高，精度好，缺点是锁具精密，当频繁使用钥匙插拔发生钥匙磨损或形变，则开启不畅。为解决这一矛盾，衍生出两种解决思路，1）定制锁具和钥匙；2）将常规锁具进行改造，尽保留2—3个弹簧弹子。经验证，两种方式均有较好效果，在国内列车上均有使用。 司机控制器的另一核心设备为“方向开关“，其主要功能是控制列车的行进方向，有“向前”，“向后”，和“0挡”共三个位置。其输出信号为节点信号。司机控制器的，钥匙开关，方向手柄，和调速手柄三者之间存在闭锁关系。其闭锁关系如下。 1）当且仅当方向开关位于“0档”，方可操作调速主控手柄。 2）当且仅当钥匙开关位于“开位”，方可操作方向手柄。 3）当且仅当主控手柄位于“0档“，方可操作方向手柄。 司机控制器的另一个核心设备为“主控手柄“，主控手柄的有4个输出区域：“牵引区“、”惰行区“、”制动区“、”快速制动区“。 1）牵引区：有极输出，手柄在不同位置对应不同的牵引力。最大角度对应最大牵引力，最小角度对应最小牵引力。 2）惰行区：无级输出，在该位置输出型号唯一。 3）制动区：有极输出，手柄在不同位置对应不同的制动力。最大角度对应最大制动力，最小角度对应最小制动力。 4）快速制动区：无极输出，为节点信号，用于紧急情况下的快速制动，启动车辆最大的制动能力。 主控手柄的输出信号模式有2种。一种是通过主控手柄带动滑动变阻器，通过滑动变阻器的分压原理输出3——8V（项目不同有差异）的直流电压。另一种是通过角度传感器，输出电压或电流信号。角度传感器是一种新型的电子模拟量输出设备。其原理是通过磁场感应并通过程序控制方式输出模拟信号，其特点是有源器件，带载能力强，其输出曲线通过软件编程设置，其输出特性可进行定制化设计。根据器件选型不同，其输出模式有电压输出，也有电流输出。 随着自动化程度的提高，牵制制动系统对输入信号的类型有不同需求，出现输出占空比的方波信号，以及格雷码的数值输出信号。占空比及格雷码均为多级可平滑过渡的数字信号。其优点是可降低模拟信号输出受外部干扰的影响。 在输出占空比信号及格雷码信号时，有两种方案，其一在司机控制器就近位置安装编码器，司机控制器依旧输出电压或电流的模拟信号，通过编码器的转换功能进行信号的转换。另一种方案是选用集成式的格雷码传感器或占空比信号输出的传感器。
浅谈现代城市轨道交通信号的控制方式
浅谈现代城市轨道交通信号的控制方式 发表时间：2019-04-02T13:20:49.423Z 来源：《防护工程》2018年第35期作者：徐渊段斌 [导读] 轨道交通信号控制方式对轨道列车安全行驶起到极为重要的影响作用。 浙江省杭州市 310000 摘要：轨道交通信号控制方式对轨道列车安全行驶起到极为重要的影响作用。通过对控制方式的分析研究，将影响与决定轨道列车行驶速度与进站制动的具体因素进行逐一剖析，通过功能分析、理论研究等手段对现代城市轨道交通信号的控制方式进行论述，为轨道列车的安全稳定通行奠定坚实基础。文中对现代城市轨道交通信号的控制方式进行了分析。 关键词：城市轨道交通；交通信号；控制方式 1导言 城市轨道交通系统中，信号系统的控制是保证轨道交通安全的重要部分，现代城市交通一般会采用列车的自动控制系统ATC，ATC系统包含三个方面，分别是列车指挥系统，列车运行的控制系统和列车运行综合化，主要包含三个子系统：列车自动监控系统ATS，列车自动运行系统ATO，列车自动防护系统ATP。 2基本构成 其组成部分主要包括三方面，第一部分即联锁设备，第二部分即自动控制系统，最后一部分即轨道电路，其中，第二部分的作用主要是有序指导列车运行方向，确保列车能够自动化运行，同时，列车运行速度也会渐渐提升，列车安全能够得到保证，这会大大减轻工作人员的工作压力，全面提升交通通行能力。自动控制系统细分为三部分，分别为自动防护、运行，以及监控。该系统保护列车安全的过程中，常用两种方式，第一种方式即轨旁ATP，第二种方式即车载ATP，确保列车间隔控制在合理距离，避免列车因间隔过大或者过小出现安全事故。 其中，自动运行系统主要负责操控列车运转，确保列车处于良好的运转状态，根据操作行为传递相应的信号信息；自动监控系统主要监督列车运行状态，具体包括运转调整、全面监督、时刻表生成、数据计算、线路显示等内容。 3现代城市轨道交通信号控制的重要性 城市轨道交通更是现代化城市发展与建设的重要基础前提，对百姓日常生活、工业生产建设具有极为重要的现实意义。而在轨道列车进行运行中，交通信号控制可以起到进站引导、闭塞区信息传输、行驶速度自动调整等作用。其重要性具体如下： 3.1交通信号的合理、规范控制对轨道列车的稳定运行、安全行驶起到必要性的保障作用 城市轨道列车在速度方面多为高速、超速，在整体运行时需要交通信号进行合理控制，这样才能进一步保障列车停靠、通行、加速等环节实施。 3.2交通信号的控制方式选择与应用对轨道列车的性能发挥、设备维护起到间接性保障作用 现代城市轨道列车在高速行驶中极易造成相关设备损坏，这与轨道交通信号控制方式选择与应用至关重要。通过轨道交通信号合理控制可以减少对列车元件与设备的消耗损坏。因此，现代轨道交通信号的控制方式选择尤为重要。 4现代城市轨道交通信号的控制方式 4.1 ATS子系统控制方式 4.1.1集中控制型 集中控制型主要体现在列车的整体运行，包括列车进站的控制功能和列车的运行计划全部包含在内，这些部分都可以在列车的集中控制中得到体现。集中控制的ATS的系统中，设备与车站的数据传输涉及到列车的运行安全问题，一般会采用光缆的方式来作为传输信息的渠道。这种类型的系统制式较为成熟，相关设备较少，设备的功能集中，使得设备的整体负荷量较大，加之对通信数据要求增加，因此设备易出现故障，而且由于集中性，一旦设备故障，影响范围大，不利于系统的整体运行。 4.1.2集中监控的分散控制型 控制中心只对列车的整体运行进行控制，并且对列车的运行设定计划和整体监管，不直接对列车进行全面的控制，列车进站和相应的运行过程由各车站进行控制和监管。这种控制系统的控制中心整体负荷量较小，列车的数据传输不影响列车运行中的安全性，当列车发生故障时，可以使用降级运行的方式，在一定时间内不影响列车的整体运行。 4.1.3自治分散型 自治型分散系统是随着计算机的迅速发展而逐渐被投入使用的，在列车正常运行过程中，控制中心可以利用对全线列车的整体监控和管理，车站监控列车的进站和出站的状态，但是中央计算机和车站的计算机处于同等的地位，具有同样的功能，可以对列车进行控制，中央计算机和车站计算机要相互协作，在中心计算机出现故障时车站计算机控制系统就可以代替中心计算机来控制交通线路，对全线交通进行监控。这种系统的优点是灵活性和可靠性都比较强，但是相对来说车站的整体设备较多，操作较为复杂。 4.2 ATP子系统列控方式 4.2.1分级速度信号控制系统 现阶段，我国轨道列车运行主要采取分级速度控制系统。该系统多为阶段性逐一加速度流程。其中，ATP设备可以通过地面基地为正在运行的列车提供下一闭塞区域的数据信息。并通过与列车内部设备关联，起到自动调节列车运行速度。将列车运行到下一闭塞区的进、出速度进行提前设置。而闭塞区也可以将相关数据信息传输到列车中，其中包括闭塞区的真实数据、闭塞情况等。使整个轨道列车运行可以根据闭塞区实际情况进行针对性速度调整。 4.2.2目标距离信号控制系统 ATP设备通过地面设施可以为运行中的轨道列车传输相关数据信息，其中包括前行数据信息、入口数据信息等。在采用密保距离信号系统对该轨道列车进行控制时，轨道列车会对其目标距离进行一次标准判断，并调整到适应性行车速度。该适应性行车速度是根据目标距离的合理性标准判断，采取的阶段性速度调整。另外，也可以通过ATP设备向运行列车发出“允许列车运行权限LMA”命令。该命令可以使轨
北京地铁4号线列车空调通风和采暖系统控制方式设计 2008
北京地铁４号线列车空调通风和 采暖系统控制方式设计 冷庆君 （南车四方机车车辆股份有限公司，山东青岛 ２６６０３１） 摘 要：介绍了北京地铁４号线列车空调通风和采暖系统控制的设计思想，分析了其网络控制优先和硬线控制为辅 的设计特点，并考虑了对辅助电源设备可能造成的影响。 关键词：地铁列车；空调；通风；采暖系统；控制中图分类号：Ｕ２６０．４＋３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－１１８７（２００８）０３－００１９－０４ Ｄｅｓｉｇｎｏｆａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒＢｅｉｊｉｎｇＭｅｔｒｏＬｉｎｅ４ｖｅｈｉｃｌｅ ＬＥＮＧＱｉｎｇ－ｊｕｎ （ＣＳＲＳｉｆａｎｇＬｏｃｏｍｏｔｉｖｅａｎｄＲｏｌｌｉｎｇＳｔｏｃｋＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ，ｔｈｅｍａｉｎｄｅｓｉｇｎｃｏｎｃｅｐｔｏｆＨＶＡＣｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒＢｅｉｊｉｎｇＭｅｔｒｏＬｉｎｅ４ｖｅｈｉｃｌｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｔｒｏｌｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｐｒｉｏｒｔｈａｎｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎａｕｘｉｌｉａｒｙｐｏｗｅｒｉｓｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｒｏｔｒａｉｎ；ａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｖｅｎｔｉｌａｔｉｎｇ；ｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｔｒｏｌ 电力机车与城轨车辆 ＥｌｅｃｔｒｉｃＬｏｃｏｍｏｔｉｖｅｓ＆ＭａｓｓＴｒａｎｓｉｔＶｅｈｉｃｌｅｓ 研究开发 第３１卷第３期２００８年５月２０日 Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．３Ｍａｙ２０ｔｈ，２００８ 收稿日期：２００８－０２－０２ 作者简介：冷庆君，工程师，１９９６年毕业于西南交通大学电力牵引与传动控制专业，长期从事城轨车辆设计制造工作。 ◆ ◆ 北京地铁４号线车辆空调通风和采暖系统在设计上吸收了香港地铁车辆多年的成熟运用经验和设计理念。该项目在空调通风和采暖系统控制方式的设计上一改传统的“通过操作操纵台上硬线开关控制的方式”，充分利用了列车控制网络优势，凭借先进的列车网络操作平台，简化了司机操纵台的部件、列车布线设计和司机的操作程序，促进了系统进一步集成化；兼顾了网络故障情况下仍可以通过简单的操作（将空调控制开关打“手动”位）使系统按照某一功能方式正常运行，确保了列车的舒适性。同时，也避免了由于人为因素而可能造成的影响；并考虑了在任何情况下同时启动多台空调压缩机可能对辅助电源设备造成的过载冲击。同时该系统还保留了在特殊情况下可启动紧急通风的功能。为司机室设置的“可单独开关控制的通风机和回风机”与传统的“通过风道从客室风道自然引风和通过司机室缝隙自然排风”方式相比，大大改善了司乘人员的工作环境。 １空调通风和采暖系统设备组成 在每辆车的车顶安装有两台空调机组，客室内部分 别设置有风道、幅流风机、空调控制柜和电暖系统；在司机室内为了增加舒适度设置了单独的通风、回风系统和电暖器，由司机通过开关自己控制。 ２空调通风和采暖系统控制 每辆车的空调控制柜内均设置有集控、本控选择开 关ＳＷ２。列车正常运行时，选择集控模式，此时整列车所有车辆的空调通风和采暖系统工作状态接受激活司机室指令控制；列车在检修时选择本控模式，车辆将接受本车空调控制柜内功能选择开关的控制，此时空调控制器保持对ＴＣＭＳ（列车监控系统）的通信和状态更新。 ２．１集控模式 将每辆车的空调控制柜内选择开关ＳＷ２设置为集控有效。在司机室继电器柜内设置有一个空调控制开关，该开关设置有３个位置：ＭＭＩ位、手动位、停止位，见图１。 ２．１．１通过ＴＣＭＳ系统的显示屏ＭＭＩ进行控制 将控制开关打到ＭＭＩ位时，操作ＭＭＩ显示器上的触摸键来实现系统的启动、停止、自动、手动、通风、半暖、全暖功能指令控制；ＭＭＩ显示器通过与ＴＣＭＳ（列车监控系 －１９－
地铁列车车门系统安全回路的原理分析
地铁列车车门系统安全回路的原理分析 发表时间：2019-07-29T15:43:32.937Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：陈佰佳 [导读] 地铁车辆车门控制系统的安全性和稳定性直接关系到乘车人员的生命安全以及地铁车辆的运行效率。 深圳市地铁集团有限公司 518038 摘要：当地铁逐渐成为我国主要城市交通运输工具并飞速发展的过程中，对地铁车辆乘车安全问题的研究也成为热门话题。文章就地铁车辆中使用频率最高、最易出问题的车门控制问题进行了研究和分析。文章介绍了地铁车辆的车门安全回路系统，以A市地铁1、2号线电客车车门电路控制系统为基础，从单个车门锁到位行程开关的设计到车辆安全回路与行车制动方面的联锁方案进行研究，分析不同的设计对运营及维护的影响，提出应选用结构简单、可靠性高的车门锁到位检测系统的建议，为城轨车辆车门安全回路的设计提供一定的参考。 关键词：地铁车辆；车门控制；安全回路；监控设计；行程开关 前言 近年来，国家大力支持地铁车辆的发展，主要是由于其能耗少、污染小、载客量大、运营正点保证率高等特点，为人们的工作和生活提供了舒适的出行方式。由于地铁车辆载客量较大，所以必须对车辆的安全性能给予足够的重视，以保障出行乘客的人身安全。我国地铁车辆的生产和制造正处于高速发展的阶段，地铁车辆的生产和安检措施还不是很完善，导致了发生地铁车辆屏蔽门夹人事件以及其他各种车门控制相关的安全问题等。如车门没有全部关闭，静止的列车就无法牵引，如果在列车运营过程中车门突然打开，会立即产生制动。为了正确有效地对所有车门的状态进行监管，在车辆电路设计时，都会设置车门安全回路系统，用来监控车门的开闭状态，并将车门状态及时传达给列车控制系统，通过后者设置的多重防护，来保证车辆的安全运营。 1地铁车辆车门系统的组成 地铁车辆的车门一般在车厢两侧对称分布并执行单侧开合控制，车门处有指示灯让乘客了解车门的闭合动态。地铁车辆车门系统主要由承载导向装置、基础部件、电动控制装置、内外操作装置、驱动锁闭装置等组成。其中车门承载导向装置是车门闭合的动力和导向装置；电动控制装置是车门系统的心脏，负责接收命令信号以实现车门开合控制；内外操作装置则是在车门自动控制失效后发挥作用的车门内外紧急解锁装置，能实现对车门系统的手动控制；车门系统驱动锁闭装置则是直接带动车门动作并在车门关闭后机械锁闭车门以起到保护乘客作用的装置；车门基础部件则是为提高车门服务质量而安装的密封胶条、指示灯等。 2单门的状态监视系统 2.1 A市1号线单门状态监视系统介绍 A市1号线电客车采用B公司生产的电动塞拉门。其单门状态监控原理如图1所示，共设置4个行程开关，分别是锁到位开关S1、切除开关S2、紧急解锁开关S3和关到位开关S4。当车门处于未关好状态时，S1、S4行程开关被摆臂压下，处于触发状态，关门的过程，丝杆上的螺母副运动触动摆臂滚轮，摆臂运动释放行程开关。S3行程开关的运动与其相似，通过操作紧急解锁装置进行触发。当车门关好且未操作紧急解锁装置时，S1、S3、S4行程开关处于释放状态，其常闭触点联通，在S1、S3、S4行程开关的共同作用下，右侧线路构成通路，单门安全回路导通。当S1、S3、S4行程开关无法正常工作时，右侧线路无法导通，此时需操作隔离装置使S2开关动作，使左侧线路构成通路，将单个车门的安全回路导通。 图1 单门状态监控原理 2.2 A市2号线单门状态监视系统介绍 A市2号线采用C公司生产的电动塞拉门。其同样设置了一个紧急解锁开关S3和一个切除开关S5。与1号线不同的是仅设置了一个锁到位开关S1用于车门锁闭时的状态检测。当车门处于未关好状态时，S1处于释放状态。关门过程中滑车支架带动门页运动，当门关好后滑车支架上的凸块压下S1实现门锁到位的检测。正常情况下S1、S3和门控器内部的安全继电器构成单门安全回路。当S1、S3或安全继电器无法正常工作时，操作隔离装置使S2开关动作，使左侧线路构成通路，将单门安全回路导通。 2.3 A市1、2号线在单门安全回路的区别分析 2.3.1“锁”到位行程开关的数量 A市1号线设置了S1、S4两个行程开关以记录车门的关闭状态，A市2号线仅设置一个行程开关。当A市1号线车门两个行程开关反馈的状态与门位置传感器反馈的状态不一致时，门控器分别报“门关到位开关故障”、“门锁到位开关故障”。门控器能判断故障点，并允许司机集
地铁列车节能优化及行车调度综合控制方法
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/0119338096.html, 地铁列车节能优化及行车调度综合控制方法作者：王永杰 来源：《科学大众》2019年第11期 摘; ;要：随着社会经济的不断发展，目前节能环保逐渐成为时代的主色调。地铁是当前人们出行时的便捷工具，一般来说，地铁列车的运营时间越长，消耗的能量则会随之增多，因此，如何有效减少地铁列车的能耗，促使其达成综合控制的目标也就转变为现阶段的重点研究项目。文章从地铁列车的调度控制角度，对其节能优化进行相关讨论。 关键词：地铁列车;节能优化;列车调度;时刻表 地铁作为人们日常出行的重要工具，其客运量的多少以及运营时间的长短直接决定了列车的耗能。为了响应国家节能减排的号召，促进轨道交通的可持续发展，应及时解决列车的能耗问题。现阶段对列车节能控制策略的研究较多，像很多专家学者对列车的停站时间和惰性时间进行合理安排，从而设计出具备节能作用的时刻表等[1]。总之，纵观当前的各项研究成果， 要实现地铁列车的能源节约，最直接可行的方式就是对行车调度方案作出相应改变。本文就将列车整个线路的总能耗作为着手点，探讨了单车节能与多车协同制动节能的策略，用以降低地铁列车的总能耗。 1; ; 地铁列车的节能控制分析 进入21世纪之后，人们对城市轨道交通的关注度居高不下，而相关的研究也不断深入，目前研究成果丰硕。关于城市轨道交通节能控制方面，人们更加重视单车的节能技术和多车协同控制时再生制动能的利用。就单车节能而言，主要是通过将现有的列车驾驶策略进行调整与优化来实现节能，比如合理控制列车到站的加速、巡航和惰性运行等。研究结果显示：当运行时间确定时，列车借助均匀牵引的方式需要克服阻力所做的功最小，而使用最大加速度完成加速也可以减少一部分阻力。因此，列车可以采用最大功率制动，下坡时应避免制动，尽量充分利用列车自身的重力势能。就再生制动节能而言，目前在各个国家已经有了广泛的应用。其机制主要体现在列车的制动过程中，此时电机转子的转速很容易反超电机定子产生的旋转磁场转速，而二者的旋转方向不统一时，会使牵引电动机原本的性质转变为发电机，从而将所产生的电能回收。一般而言，城市轨道交通运输的站点间距较短，因而列车会经常性处于制动状态，如果制动过程中所产生的能力能够被回收再利用，能大大增加能量的使用效率[2]。 2; ; 地铁列车的行车调度理论分析 2.1; 行车调度时刻表
广州地铁三号线ATO模式下的列车控制机制
广州地铁三号线ATO模式下的列车控制机制广州地铁三号线新车是SIMENS公司和中国南车集团株洲电力机车有限公司合作制造的，是中国首列120公里时速的最快地铁列车。本文介绍了广州地铁三号线在ATO的运营模式下，通过列车自动运行、列车到站自动开、关门和列车终端自动折返来描述列车自动驾驶的控制机制。 广州地铁三号线采用的信号系统为阿尔卡特SelTrac S40移动闭塞列车自动控制系统。系统日常运行时，所有列车都处于自动模式。在自动模式下，所有列车功能都是自动的，如加速、惰行、减速、停站和开、关门；列车无需任何人工干预，甚至毋须司机在车上的情况下，从一个车站开往下一个车站，折返运行也毋须司机。 系统组成 该系统主要由下面四部分组成： · 中心设备包括：系统管理中心(SMC)及车辆控制中心(VCC)。 ·轨旁设备包括：感应环线通信系统、转辙机、PSD、接近传感器、计轴 · 车站设备包括：车站控制器(STC) ·车载设备包括：车载控制器(VOBC)、接/发收天线、测速电机、加速度计、对位天线。 ATO 模式下的列车控制机制 以一列投入运营的列车为例，从自动运行、到站自动开/关门、终端自动折返来描述列车自动驾驶的控制机制。 列车自动运行控制机制如图：
列车自动运行控制机制 SMC根据时刻表（已经事先为该列车设定了发车和到站时间）生成一条给VCC的进路请求；VCC验证请求进路上的道岔没有被预留；道岔区没有被其他列车占用；道岔状态锁闭良好，然后向相应的STC发送道岔移动命令。 STC验证VCC道岔移动命令的合法性之后，发送一个道岔移动信号，使轨旁转辙机移动到正确位置；道岔移动后状态被返回给STC；然后STC生成一个转辙机移动到正确位置并锁闭的响应报文给VCC，指示当前状态。 VCC为该列车更新目标点，并通过感应环线连续通信发送到VOBC，VOBC 将根据移动授权计算出监控速度曲线，并确定为达到目标速率所需施加的牵引命令，列车开始加速。 VOBC微处理器通过测速电机和加速度计的输出信号计算速率、位置和行车方向，且通过感应环线交叉时检测到信号相位的变化，并以此来进行其定位计算（列车定位的分辨率为6.25米）；接着VOBC以响应报文的形式向VCC报告当前列车的速率和位置。