地铁atc系统设计
西安地铁二号线的ATC系统
6． 集成了ATS车站工作站和本地控制工作站功能的 工作站
集成了ATS 工作站/本地控制工作站功能的工作站位于设备集 中站的本地调度室。该工作站通常用于监督列车运行，也可 用于联锁的人工控制。 当中央和本地ATS功能均不可用时，Microlok自动设置正线追 踪的直通进路，并在终端站自动提供折返进路，通过本地操 作终端实现联锁进路的设置和取消。
3． 联锁控制器MicroLok II MicroLok II负责安全执行传统联锁功能。 MicroLok II从辅助列车检查计轴系统中获得列车 位置信息。Microlok II与轨旁设备接口，诸如转 辙机、 LED 信号机等。为保证正确的 CBTC 运行， Microlok II还与区域控制器(ZC)接口。 如果区域控制器出故障，列车的安全运行通过联 锁控制器和轨旁 LED信号机来实现。如果数据通信 子系统或车载控制器出现故障，列车以地面信号 显示作为主体信号运行。另外，如果数据通信子 系统（无线部分）出现故障，系统提供超速防护 功能并防止列车冒进红灯信号。
谢谢观看！ 2015.11.12
4． 车载控制器子系统
车载控制器包括基于微处理器的控制器、相关速度测量及位 置定位传感器（在地面应答器的辅助下）。车载设备与列车 的各子系统接口，并通过数据通信子系统与区域控制器接口。 车载控制器负责列车定位、执行允许速度、执行移动授权以 及其他有关的ATP 和ATO功能。车载控制器采用三取二表决方 式。 五种列车驾驶模式： ATO自动驾驶模式 (AM)，连续式ATP监控 下的人工驾驶模式 (ATPM) ，点式 ATP 监控下的人工驾驶模式 (iATP) ， 限制人工驾驶模式 (RM) 和非限制人工驾驶模式 （NRM）。另外，还有一种用于自动折返的模式（ATB），可 以实现无人自动折返。
基于轨道电路的ATC系统
基于轨道电路的ATC系统基于轨道电路的ATC系统，包括基于模拟轨道电路和数字编码轨道电路的ATC系统，在城市轨道交通中得到大量使用，尤其是后者，本章介绍用于我国城市轨道交通的各种基于轨道电路的ATC系统。
第一节西屋ATC西屋信号有限公司(WestinghOUSe Signals Ltd，简称WSL)的ATC，充分利用WSL多模式列车自动防护系统TBSl00的灵活性。
系统具有很强的可维护性，一旦发生故障，修复时间可以尽量缩短。
这种高水平的可维护性是通过广泛采用下列技术来实现的：用自诊断法和发光二极管指示或故障提示，进行有效的故障报告，可快速找出故障所在；使用模块化“在线可更换单元”，可更换失灵的模块，快速排除故障；尽量减少在不可及地点(例如隧道内)的设备；各系统一般分散布置，某些方面采用冗余，以提高系统可用性。
WSL的ATC已在世界各地的地铁系统上运营，在我国则用于北京地铁系统和天津地铁l号线。
一、系统组成WSL的ATC由TBSl00ATP和AT0系统、FS一2500无绝缘轨道电路、基于WE—STRACE处理器的联锁，以及WESTCAD监控系统组成。
所提供的设备主要为模块式，便于扩大功能或延伸系统。
该系统大量采用处理器技术。
例如，轨道电路以处理器为基础，联锁采用处理器，ATP和AT0车载系统及轨旁系统基于处理器为基础，ATS系统也采用处理器。
正线列车行车间隔采用自行开发的“多列车模拟器”。
基本的信号功能采用WESTRACE处理器为基础的联锁装置来实现。
它包括特别设计的模块，可以与无绝缘轨道电路直接衔接。
WESTRACE联锁装置将接通本地或远程终端，并有端口供连接维修用的便携式计算机。
ATP子系统采用最新的TBSl00系统。
这种系统极为灵活，并采用了最新的技术成果。
ATP系统利用联锁通过轨道电路传来的信息，决定列车的运行速度。
ATO子系统采用与TBSIOOATP系统相同的基本车载模块。
它载有有关轨道布置和坡度的所有资料，能优化列车控制指令。
ATC系统介绍解析
三、ATP的主要功能
ATP系统具有下列主要功能：检测列车位置、 停车点防护、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。
轨旁 功能
传输功能
车载功能
三、ATP的主要功能
ATP车载设备功能
监督功能
速度监 督功能
方向监 督功能
车门监 督功能
紧急制动 监督功能
点式ATC 系统
价格明显低于连续式ATC 在北京5号线有应用
难以适应行车密度大的情况
不同结构的ATC
(1)点式ATC的基本结构
ATP 总线
中央处理单元
测速传感器
天线
应答器 LEU 信号机或联锁设备
车载设备 地面设备
不同结构的ATC
点式ATC系统设备 ①地面应答器
评估
50KHz 发生器
100KHz 发生器
强行开门按钮 车辆
+24V ATP车载单元
ATP接口
车辆的紧急制动状态
由车辆向ATP车载单元输入电压，当电压为DC110V时 是非紧急制动状态，当电压为0V时，是紧急制动状态， 车载ATP单元通过检测该电压来判断是否处于紧急制动 状态。
+110V
紧急制动
车辆
ATP车载单 元
ATP接口
自动折返按钮
发送/ 接收
ZUB 车载单元
监视通道 能量通道
50kHz 100kHz 850kHz 50kHz 100kHz 850kHz
车载应答器 数据传输 轨旁应答器
信号模块
不同结构的ATC
应答查询器（TI及应TI天线 负责与轨旁信标通信并确定 列车的轨道位置，处理信标 发出的消息并传送给车载控 制器）
ATC系统介绍解析
后续列车
先行列车
保护段
不同闭塞制式的ATC系统
（5）移动闭塞系统的ATC分类
按传输速率分类 按无线扩频通信方式 按传输媒介
•基于电缆环线 •基于无线通信和 传输媒介
•直接序列扩频 •跳频扩频方式
•点式应答器 •自由空间波 •裂缝波导管 •漏泄电缆等
不同结构的ATC
1.点式ATC系统
无源，高信息容量，安装灵活，结构简单。
点式ATC 系统
价格明显低于连续式ATC 在北京5号线有应用 难以适应行车密度大的情况
不同结构的ATC
(1)点式ATC的基本结构
ATP 总线
中央处理单元
测速传感器
天线
车载设备
应答器
地面设备
LEU
信号机或联锁设备
不同结构的ATC
点式ATC系统设备 ①地面应答器
评估 ZUB 车载单元 50KHz 发生器 100KHz 发生器 发送/ 接收
设于控制站的轨旁单元； 设于线路上各轨道电路分界点的调谐单元； 车载ATP设备； 与ATS 、ATO、联锁设备的接口设备。
三、ATP的主要功能 ATP系统具有下列主要功能：检测列车位置、 停车点防护、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。
50kHz 监视通道 50kHz 能量通道
100kHz
850kHz
车载应答器 数据传输
100kHz
850kHz
轨旁应答器
信号模块
不同结构的ATC
应答查询器（TI及应TI天线 负责与轨旁信标通信并确定 列车的轨道位置，处理信标 发出的消息并传送给车载控 制器）
不同结构的ATC
•.A型应答器（无源设备） • (1)用于确定列车位置 • (2)当一辆列车驶过应答器， 它会收到一条标识应答器的消息
地铁ATC系统
• 由于地铁站间距较短，列车通过区间的行 车间隔比通过车站的行车间隔短。因此， 列车线路通过能力只取决于列车车站通过 能力。由于列车通过车站的行车间隔时间 只取决于列车性能参数、线路状况和站停 时间。因此，移动闭塞ATC系统的列车线 路通过能力能否高于准移动闭塞ATC系统， 还需要进一步的分析和实际运行的验证。
•
ATC系统包括五个原理功 能：ATS功能、联锁功能、列 车检测功能、ATC功能和 PTI(列车识别)功能。
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ATC系统的作用
• 1、确保列车运行的安全，防止追尾和冲突； • 2、提高运行效率（在保证安全的前提 下，缩短行车间隔）； • 3、实现列车运行的信息化和自动化
ATC系统的组成，包括三个子系 统
• 1. 列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS） • 2. 列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP） • 3. 列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）
地铁10号线ATC系统
小组成员：马林、李翯、李康明、 石宇豪
• 由于城市轨道交通列车控制系统采用先进的通信、 计算机及自动控制技术，并且具有系统构成复杂、 功能完整、行车密度高等特点。因此，对系统的 安全性、可靠性、运营效率及服务水平的要求也 高于国铁信号系统。鉴于目前只有少数国外公司 掌握城市轨道交通ATC的核心技术，所参照的技 术标准和规范也都为国际及欧洲的标准和规范。 因此，我国城市轨道交通ATC系统建设管理模式 也不同于国铁信号系统的建设管理模式，前者一 般遵循国际通行模式。
上海轨道交通ATC系统概述
1.ATC系统概述ATC系统是基于用于列车检测和传送机车信号的无绝缘音频数字轨道电路US&S AF －904产品上的，这种轨旁电路用来进行列车检测和机车信号的传送。
使用US&S MICROLOK II产品以安全微处理器和非安全NVLE来实现安全和非安全的轨旁逻辑，使用US&S MicroCab车辆组件来实现车载列车自动控制。
ATC系统由3个基本系统构成：·ATP—列车自动防护；·ATO—列车自动运行；·ATS—列车自动监控。
ATC系统的设备，按地点可划分为三类：·轨旁—现场设备、信号设备室、信号控制室；·车载—装在车辆上的设备和单元；·中央—位于中央控制室和ATS设备室的ATS设备。
西延伸段ATC系统保留既有2号线ATC系统性能指标，不再进行功能的增减。
下面章节提供在三类基本设备地点处的ATP，ATO和ATS的详细说明。
1.1轨旁ATC本章节说明地铁2号线西延伸段的轨旁信号系统。
同时还说明US&S设备及其安装。
1.1.1正线概况在轨旁指定集中站的信号设备室内，安装轨旁信号系统的控制设备。
由CRCC提供的固定式轨旁色灯信号机被安装在所有列车渡线和道岔（联锁区）范围内，信号机安装在列车运行方向的线路右侧，在SER中的点灯电源是220V交流电流，并且灯丝转换继电器安装在本身的信号机机构内。
点灯电路符合铁道部（MOR）标准。
通过正线ATC系统的列车检测电路，正线上所有列车的位置都被自动地监督。
列车被显示在位于信号设备室（SER）的NVLE监视器上和车站控制室(SCR)的监视器上。
通过数据传输系统（DTS），这类信息还送到控制中心并显示在计算机控制台上。
通过这类显示，控制中心调度员可以监视正线上所有列车的运行以及辅助设备、配电设备的状态。
1.1.1.1联锁区集中站西延伸段有2个联锁集中站，它们是威宁路站和虹桥临空园区站。
浅谈基于无线通信的地铁信号列车自动控制(ATC)系统原理
浅谈基于无线通信的地铁信号列车自动控制（ATC）系统原理摘要：ATC以车辆为中心的列车控制；安全以及精确地列车定位；通过移动授权MAL控制的安全的列车间隔以及移动控制连续；高速的车地双向通信。
关键词：ATC，ATO，ATP，ATS引言地鐵是现代化都市的重要基础设施，它安全、迅速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客，最大限度地满足市民出行的需要。
在各种公共交通工具中，地铁具有运量大、速度快、安全可靠、污染低、受其他交通方式干扰小等特点，对改变城市交通拥挤、乘车困难、行车速度下降的问题是很有效的，因此，地铁是现代化都市所必需的交通工具。
由此基础上出现了地铁信号列车自动控制（ATC）系统，让市民的出行更加便利、舒适。
1地铁信号列车自动控制（ATC）系统地铁信号列车自动控制（ATC）系统主要包括列车自动防护ATP，列车自动运行ATO，列车自动监督ATS，计算机联锁系统等子系统组成2列车自动防护（ATP）的工作原理列车自动保护系统是确保列车运行速度不超过目标速度的安全控制系统。
它是列车自动控制（ATC）系统的子系统，也是确保列车安全运行，实现超速防护的关键设备。
该子系统通过设于轨旁的ATP地面设备，连续地向列车传送“目标速度”或“目标距离”等信息，以保持后续列车与先行列车之间的安全间隔距离，并监督列车车门和站台屏蔽门的开启和关闭的程序控制，确保它们的安全操作。
ATP子系统地面发送设备平时通过计轴、轨道电路、信标发送列车检测信息，以检查轨道区段的空闲和占用，当检测到列车占用该轨道区段时，将“目标速度”或“目标距离”等数据信息传送给列车。
车载ATP设备接收并解译“速度命令”等数据信息，结合列车实际速度、制动率、车轮磨损补偿等相关条件，实现超速防护控制，并与列车自动运行（ATO）子系统配合，实现列车速度的自动调整。
当列车到达定位停车点，由ATP子系统通过轨旁设备向列车传送列车车门开启和关闭信息，进行列车车门开、闭控制。
城市轨道交通通信信号系统—ATC系统
ATC系统是城市轨道交通信号系统最重要的组成部分，它实现以下功能： （1）行车指挥和列车运行自动化； （2）最大限度地保证列车运行安全； （3）提高运输效率； （4）减轻运营人员的劳动强度； （5）发挥城市轨道交通的通过能力。
• ATC系统主要包括中央设备、 地面设备、车载设备三部分。
思考题
ATP系统用于列车运行速度监督、列车运行超速防护，是保 证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运 行的设备。
ATP系统的主要作用：
（1）对列车运行进行超速防护 （2）实现列车位置检测 （3）保证列车间的安全间隔 （4）故障报警、降级提示 （5）列车参数、线路参数的输入 （6）与ATS、ATO系统进行信息交互 （7）停车点防护和列车车门控制。
专业术语
• OCC：operating control center，控制中心 • 对全线列车运行、电力供应、车站设备运行、防灾报警、环境监
控、票务管理及乘客服务等地铁运营全程进行调度、指挥和监控 的中心。
专业术语
是英文Positive Train Identification的缩写, 即列车定位识别 • 该系统主要由车载和轨旁两部分组成, 实现列车-地面的信息单向
传输。 • 运行过程中，每辆列车唯一的列车编号通过PTI传输到地面设备。
专业术语
• 惰行模式就是利用车辆自身的惯性进行滑行,是一种有效节约能 源的运行模式,
练习1：下列各项与ＡＴO、ＡＴP、ＡＴS有对应关系？
实现对列车运行的 ， 辅助行车调度人员对全线列 车运行进行管理。
01
用于实现“ ”，即用地面信息实现 对列车驱动、制动的控制 ，以及列车自动折返等。
OCC
思考题
• 1.实现列车位置检测的信号设备是什么？ • 2.如何保证列车间的安全间隔？
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轨道电路
• 2 号线采用AF -902 和AF -904 数字式无绝 缘轨道电路检测列车的位置。轨道电路采 用9. 5 ～16. 5 kHz 的载频,用频移键控 (FSK) 方式进行调制,向列车传送信息,传输 速率为200 bit/ s。轨道电路向车载设备传 送的信息除信息头和CRC 校验外,还包括轨 道电路号、运行方向、下一个载频、线路 限速、目标速度和停稳信息等。
联锁设备
• 2 号线采用M ICROLOCKII 计算机联锁系 统, 系统为双机热备方式。M ICORLOCK 单元分为处理安全信号的“IML K”(联锁M ICROLOCK) 和“TML K”(轨道M ICROLOCK) 。
列车自动保护系统
• 采用头、尾各双套冗余的车载设备,基于目 标速度方式。设计间隔100 s 。
A TC 系统概况
• 2 号线(地铁2 号线) 西起浦西的中山公园,东 至浦东的张江站,现有13 座车站,全程18. 16 km , 设有4 个联锁集中站和2 个非联锁集中 站。2 号线正向运行实现完全的自动控制, 包括A TP 、A TO 、A TS 功能。车载A TP 设备双套冗余,A TO 设备单套。
列车自动运行系统
• 2 号线的停车精度为±50 cm , 精确的车站 停车是应用轨道电路ID 和边界的转换以及 车站区
列车自动监控系统
• 2 号线A TS 系统在中控室采用双局域网连 接,主机及通讯前置机为双机热备,采用背投 作为大屏显示。中控室同车站间通过路网连接。