列车自动控制系统..

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列车自动控制系统(ATC)

列车自动控制系统(ATC)
列车自动控制系统(ATC)
制作人ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ吕森、雷科
列车自动控制系统(ATC)
ATC系统综述
ATC系统的组成和功能
ATC系统的工作原理
一、ATC系统综述
ATC系统是在机车信号和列车自动停车装置基础上 发展起来的,后续列车根据与现行列车间的距离及 进路条件,在车内连续地显示出容许的速度信号, 并按该信号自动地控制列车运行。该系统取消了传 统的地面信号,而将机车信号变为主体信号,指示 列车应遵守的速度;系统能可靠地防止由于驾驶员 失误而冒进信号或追尾等事故。ATC是一套完整的 控制、监督、管理系统。
三、ATC系统的工作原理
轨旁设备通过车站数据传输系统与车站ATC系统 相连;车站的ATC系统通过ATP子系统发出列车 检测命令检查有无列车,并向车上送出ATP限速 命令、门控指令及定位停车的位置指令。车上 ATC系统通过ATP命令的数据和译码,控制列车 的运行和制动,完成定位。
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ATS 定位系统
ATO ATP
驱动、制动 控制设备
测速 传感器
列车数据
三、ATC系统的工作原理
位于管理级的ATS模块较多地采用软件方法实施 联网、通信及指挥列车安全运行;发送和接收各 种行车命令的ATP系统确保列车的安全运行;车 载ATP设备接收轨旁ATP设备传递的信号指令经 校验后送至ATO完成部分运行的功能
5、ATC功能
在联锁功能的约束下,根据ATS的要求实现列车运 行的控制。ATC功能有三个子功能:ATP/ATO轨 旁功能、ATP/ATO传输功能和ATP/ATO车载功 能。ATP/ATO轨旁功能负责列车间隔和报文生成; ATP/ATO传输功能负责发送感应信号,它包括报 文和ATC车载设备所需的其他数据;车载设备所需 的其他数据;ATP/ATO车载功能负责列车的安全 运营、列车自动驾驶,且给信号系统和司机提供 接口。

5.4列车自动控制系统(ATC)

5.4列车自动控制系统(ATC)

四、信号系统基本功能
1、 列车自动监控子系统(ATS) 、 列车自动监控子系统( ) ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在 系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。 系统在 系统由控制中心 ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控,实现以下基本功能: 系统的支持下完成对列车运行的自动监控, 系统的支持下完成对列车运行的自动监控 实现以下基本功能: 车站设备, (1)通过 )通过ATS车站设备,能够采集轨旁及车载 车站设备 能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状 提供的轨道占用状 进路状态、 态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行 的基础信息。 的基础信息。 (2)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 )根据联锁表、计划运行图及列车位置, 传送至车站联锁设备,设置列车进路、控制列车停站时分。 令,传送至车站联锁设备,设置列车进路、控制列车停站时分。 (3)列车识别跟踪、传递和显示功能。系统能自动完成正线区段内列 )列车识别跟踪、传递和显示功能。 车识别号(服务号、目的地号、车体号)跟踪, 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 自动生成或调度员人工设定、 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。 发送识别号等信息。 发送识别号等信息 (4)列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列 )列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。 车运行实际的偏离情况, 车运行实际的偏离情况,自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列 车停站时分,控制发车时间。 车停站时分,控制发车时间。 中央故障情况下的降级处理, (5)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, ) 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 对列车运行进行调整, 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。 自动信号控制,由车站人工进行进路控制。

列车自动控制系统ATC

列车自动控制系统ATC

四、信号系统基本功能





1、 列车自动监控子系统(ATS) ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在 ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控,实现以下基本功能: (1)通过ATS车站设备,能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状 态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行 的基础信息。 (2)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。 (3)列车识别跟踪、传递和显示功能。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)列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列 车运行实际的偏离情况,自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列 车停站时分,控制发车时间。 (5)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。
三、移动闭塞ATC系统
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ATC系统是利用列车和地面间的双向数据通信设备,使地 面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息,并距此计算出每一列车 的运行权限,动态更新发送给列车,列车根据接收到的运行权限和自身 的运行状态,计算出列车运行的速度曲线,实现精确的定点停车,实现 完全防护的列车双向运行模式,更有利于线路通过能力的充分发挥。 移动闭塞ATC系统在我国还未有应用实例,国外能提供此类系统的公 司有:阿尔卡特公司交叉感应电缆作为传输媒介的ATC系统,在加拿大 温哥华“天车线”和香港KCRC西部铁路等应用,技术比较成熟,但交 叉感应轨间电缆给线路日常养护带来不便;美国哈蒙公司基于扩频电台 通信的移动闭塞应用在旧金山BART线,其系统结构、系统运用尚不成 熟;阿尔斯通公司基于波导传输信息的移动闭塞正在新加坡西北线试验 段安装调试。

城市轨道交通列车自动控制系统

城市轨道交通列车自动控制系统

三、ATC系统功能
7)实现与ATS旳接口和有关旳互换信息。 8)系统旳自诊疗、故障报警、统计。 9)列车旳实际速度、推荐速度、目旳速度、目旳距离等信息旳统计和 显示。 2.ATO系统 1)自动完毕对列车旳起动、牵引、巡航、惰行和制动旳控制,以较高 旳速度进行追踪运营和折返作业,确保到达设计间隔及旅行速度。 2)在ATS监控范围旳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 线列车进系统与其他机电控制系统旳接口 1.与列车旳接口 2.与通信旳接口 3.与屏蔽门旳接口 二、不同闭塞制式旳ATC系统 1.基于老式旳音频轨道电路旳固定闭塞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)所传播旳信息量少,相应每个闭塞分区只能传送一种信息代码; 3)利用轨道电路难以实现车对地旳信息传播; 4)固定闭塞旳闭塞分区长度是按最不利条件设计旳,分区较长,一种 分区只能被一种列车占用,不利于缩短列车运营间隔;
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旳作用。 2.掌握ATC系统旳构成及基本功能。 3.掌握ATC系统与其他系统旳接口。
1.保障行车安全 2.提升运营效率
一、ATC系统旳作用
二、ATC系统构成
1.按设备功能划分 1)列车自动防护子系统(Automatic 2)列车自动运营系统(Automatic 3)列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,简称ATS),主要作 用是对线路上运营旳全部列车进行监督和管理,控制列车根据列车运 营图完毕运营作业。 2.按设备安装位置划分 1)轨旁设备:涉及线路上、信号设备室内信号设备,如图7-1中旳车站 联锁、轨旁设备等; 2)车载设备:指安装在车上旳信号设备,如图7-1中旳车载ATP、车载 ATO等;

列车运行自动控制系统—CBTC系统

列车运行自动控制系统—CBTC系统
在CBTC系统中,列车位置在的检测由列车本身提供,列车将报告其在线 路上的位置。为确保安全,列车必须对其位置和运行方向进行精确判定。 为判定列车位置,列车的车载计算机会同转速计/速度传感器/加速度计 (用于测量距离、速度和加速度)及定位应答器(判定列车绝对位置)检 测设备共同合作完成。 列车定位由以下情况综合确定: (1)线路网络中应答器的检测:VOBC将接受每个应答器的识别号发送给 定位模块以识别线路区段的位置和偏移量。 (2)列车走行距离的测量:列车根据自身的速度传感器、转速计、加速 度计等对列车的走行距离进行测量。
2. 区域控制器 ZC
ZC接收其控制范围内列车车载设备无线传输的所有列车位置 信息;根据联锁系统报告的信号设备状态信息及所辖区域内轨道 障碍物的位置,为向所辖区域内后续的所有列车计算各自的移动 授权。 ZC同时对线路的临时限速进行管理控制。 ZC还负责对相邻ZC的移动授权请求做出响应,完成列车从一 个区域到另一个区域的交接。
列车定位过程分为两个:列车位置初始化和列车位置信息更新。
➢列车根据检测到第一个无源定位信标作为列车初始位置, 其中检测是通过信标检测列车上的天线位置实现。然后根据 第二个检测的无源定位信标确定列车的行进方向。即列车根 据检测到的两个连续无源定位信标建立列车位置和方向。 ➢列车根据测速测距功能计算出的列车位移,在列车先前建 立的位置基础上持续更新位置。 ➢列车会根据后续检测到的无源定位信标更新校准列车位置。
2. ZC切换原理
当列车正常运行到达当前 受控ZC管辖边界时,如确 认列车满足切换条件,开始 与相邻管辖区的ZC进行信 息交互,当列车越过边界后 将尝试与相邻ZC建立控制 关系,并与运行出清的ZC 解除控制关系。
ZC只能授予列车在其辖 区内活动的权限。当列车 MA延伸到地面ATP边界时, ZC会请求相邻的ZC为该列 车计算MA。

列车运行自动控制系统的组成

列车运行自动控制系统的组成

列车运行自动控制系统的组成
列车运行自动控制系统通常由以下几部分组成:
1. 轨道信号系统:包括信号机和轨道电路,用来指挥、监控列车的运行状态和速度。

2. 列车控制中心:负责传输和处理轨道信号系统发送的指令,控制列车的起动、行驶和停车等操作。

3. 信号设备:包括信号灯、车站显示屏、列车接收器等,用来向列车驾驶员和乘客发送运行信息。

4. 列车自动控制装置:位于列车上的设备,通过接收来自信号系统的信号,控制列车的运行速度和停车。

5. 信息传输系统:用来传输轨道信号和列车运行数据的系统,可以采用有线或无线通信技术。

6. 列车位置和速度检测系统:通过安装在轨道上的传感器,监测列车的位置和速度,并将数据传输给列车控制中心。

以上是列车运行自动控制系统的主要组成部分,不同的列车类型和运营模式可能会有所不同。

列车自动控制系统(ATC)..

列车自动控制系统(ATC)..



ຫໍສະໝຸດ ATC系统分为固定闭塞式ATC系统,准移动闭塞式ATC系统,移动闭塞式ATC 系统。 (1)固定闭塞式ATC系统(fixed block) 国内早期建设的地铁信号系统采用固定闭塞式ATC系统,如北京地铁1号线 和上海地铁1号线。 控制列车的信息,由轨道电路传输,列车以固定闭塞分区轨道电路长度为最 小行车间隔,以闭塞分区为保护区段,轨道电路一般采用音频无绝缘轨道电 路,传输信息量少,对应每个闭塞分区同时只能传送一个信息代码,即该区 段所规定的最大速度命令码。对列车运行速度采用阶梯式速度曲线控制控制 方式。 (2)准移动闭塞式ATC系统(quasi-moving block) 国内上世纪90年代建设的地铁和本世纪建设的部分地铁采用了准移动闭塞 式 ATC系统。如上海地铁2、3、4号线,广州地铁1、2号线,深圳地铁1、4 号线,天津地铁1、9号线等。





2.列车自动防护子系统(ATP) (1)检测列车位置,实现列车间隔控制和进路的正确排列。 (2)监督列车运行速度,实现列车超速防护控制。 (3)防止列车误退行等非预期的移动。 (4)为列车车门、站台屏蔽门或安全门的开闭提供安全监控信息。 (5)实现车载信号设备的日检。 (6)记录司机操作和设备运行状况。 3.列车自动运行子系统(ATO) (1)启动列车并实现站间自动运行。 (2)控制列车实现车站定点停车、车站通过和折返作业。 (3)与行车指挥监控系统相结合,实现列车运行自动调整。 (4)车门、站台屏蔽门或安全门的开、闭监控。 (5)列车运行节能控制。

准移动闭塞式ATC系统一般是采用音频无绝缘数字轨道电路,具有较大的信 息传输量。列车车载设备根据数字轨道电路传来的信息,对列车追踪运行以 及折返作业进行连续的速度监督,实现超速防护。音频数字轨道电路可向车 载设备提供目标速度、目标距离、线路状态(坡道、弯道数据等)、轨道电 路标号及长度等信息,可使ATP车载设备结合车辆性能数据计算出适合于本 列车运行速度曲线,保证列车在速度曲线下运行。采用一段速度曲线的列控 方式,地铁里称为目标距离(distance to go)控制模式。此模式减少了司 机频繁的制动、牵引,既可以达到较好的节能效果,又降低了司机的劳动强 度,增强了列车运行的舒适度。

列车自动控制系统(ATC)总结

列车自动控制系统(ATC)总结

1.目前城规交通一般采用S型音频轨道电路(短路钢条为S型),没有“盲区”,而是有“谷区”,较安全。

2.由于集肤效应,钢轨电阻与频率关系为非线性,近似认为钢轨电阻与频率平方成正比。

疑问:什么是带调谐电路,什么是不带调谐电路?3.为了加大作用距离,采用中间馈电式或联级式音频轨道电路。

4.数字编码式音频轨道电路采用移频键控(FSK),载波为9.5—16.5kHz8种标准频率(频差为1kHz)中的一种,64Hz信号作为调制信号。

这种轨道电路可被作为车上—地面的信息传输通道,构成ATC 速度控制的基础。

电子计轴器:5.电子计轴器包括:室外(地面传感器、电缆盒、传输电缆),和室内(信号处理电路、计数处理电路)。

传感器有两种类型:增强型和减弱型。

指的是列车经过时传感器中形成增强或减弱脉冲。

第三章列车超速防护(ATP)系统1.基于轨道电路自动闭塞区间,将站间一个闭塞区间划分为若干个与列车制动距离有关的较短闭塞区间,与之匹配的是机车信号(改善瞭望条件)与自动停车装置(防止司机疏忽造成重大事故)。

2.列车超速防护系统(ATP)和列车自动驾驶系统(ATO)统称为列车速度自动控制系统。

3.ATP的五大主要功能:1)停车点防护,停车点之前有一段防护段,列车不能超越防护段起点P点,有时在P点设置列车滑行速度值5km/h,避免不必要的列车停车重新启动;2)速度监督与超速防护,固定限速(如线路参数决定的区间限速,列车结构决定的列车最大允许速度),临时限速(如线路维修时的临时设置的速度限制);3)列车间隔控制,即移动闭塞,列车占用的轨道电路的始端为危险点,防护段为相邻轨道电路,也可大于轨道分区,目标距离是指后续车所在轨道电路的始端到停车点的距离,紧急制动曲线与列车最大减速度有关;4)测速与测距,轮轴上的测速传感器测量列车实时速度,基本定位依所在轨道电路,轨道电路内的运行距离根据车轮转数与车轮直径得知;5)车门控制,防止站外打开车门,防止打开非站台侧的车门,防止车门打开时列车启动。

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列车自动控制系统
列车自动防护系统(ATP)
ATP(Automatic Train Protection,简称ATP)子 系统的主要功能是通过车载ATP系统和地面设备间的信 息传输,来实现列车的安全间隔控制、超速防护及车门 控制, 保证行车安全 。ATP系统的工作原理是自动检测列
车实际运行位置,自动确定列车最大安全运行速度,连
等功能。
单车状态界面显示


主控计算机的“集中控制” 界面 和控制内容如图所示。“状态显 示”界面包括全车状态显示和单 车状态显示。全车状态显示界面 是以表格的形式显示全部车厢的 防滑系统状态、轴温、制动缸状 态、列车管压力、烟火报警、供 电、照明、充电器、漏电保护、 用电安全记录、空调机组工况、 车厢内温度以及车门状态等。单 车状态显示以数字、指示灯和数 字仪表的形式,更详细、直观地 显示单节车厢各系统的状态。用 户可以将记录文件保存到磁盘上, 回到地面使用相应的软件查看车 辆运行记录,打印记录报表。
列车自动控制系统简介
列车自动控制系统分类


地面设备:产生出列车控制所需要的全部基础数据
车载部分:通过媒体将地面传来的信号进行信息处理, 形成列车速度控制数据及列车制动模式,用来监督或 控制列车安全运行
列车自动控制系统
列车自动控制系统组成

列车自动防护系统 列车自动监控系统 列车自动运行系统
CTCS系统组成
CTCS系统组成
地面子系统 车载子系统
列车运行控制系统概况
CTCS系统组成
CTCS地面子系统
应答器 轨道电路
无线通信网络(GSM-R)
列车控制中心(TCT)/无线闭塞中
心(RBC)
CTCS系统组成
车载子系统组成
CTCS车载设备 无线系统车载模块
列车自动控制系统简介
基本概念
列车自动控制系统(Automatic Train Control
System,简称ATCS)是根据列车在铁路线路上运行的
客观条件和实际情况,对列车运行速度及制动方式等 状态进行监督、控制和调整的技术装备,主要用于高速 动车组,可以实现列车自动驾驶,列车自动跟踪和列 车自动调度。
连续式自动列车运行控制系统
连续式自动列车运行控制系统简介 连续式自动列车运行控制系统主要由3 部分组成:地面控制中心,传输媒介以 及车载设备。
连续式自动列车运行控制系统
连续式自动列车运行控制系统工作原理图
V 允许
V 允许 列车信息
V 允许 控制中心 列车信息
CTCS
CTCS(Chinese Train Control System)简介 为确保列车运行安全、提高运输效 率,结合我国铁路的特点研究制定中 国列车运行控制系统 CTCS的技术规 范。
地面标志线圈接收列车运行等级等信息;根据以上信息,
ATO系统通过牵引/制动线控制列车,使其维持在一个参考 速度上运行,并在站台准确停车。
北京大成通号ATO地面系统


京大成通号公司自主研发的 列车自动运行(ATO) 地面 系统是香港新机场无人驾驶 捷运线APM 系统的子系统。 该地面系统与APM 车载系统、 ATS系统配合工作,实现列 车无人自动驾驶、车地连续 双向通信、准确停车、站台 屏蔽门及列车车门的安全开 闭功能。ATO地面系统主要 有以下三部分组成:ATO数 据通信设备、ATO车站设备 和轨旁设备。
CTCS系统组成
CTCS系统结构示意图
CTCS应用
CTCS应用等级分类
CTCS应用等级0(L0) CTCS应用等级1(L1) CTCS应ห้องสมุดไป่ตู้等级2(L2) CTCS应用等级3(L3) CTCS应用等级4(L4)
列车自动控制系统
列车自动运行系统(ATO)
ATO (Automatic Train Operation,简称 ATO)子系统主 要完成站间自动运行、列车速度调节和进站定点停车, 并能 接受控制中心的运行调度命令, 实现列车的运行自动调整。 ATO系统工作原理:接受来自ATP系统的信息,包括ATP系 统速度指令,列车实际速度和列车走行距离;从ATS系统和
续不间断地实行速度监督,实现超速防护,自动检测列 车运行间隔,以保证实现规定地行车间隔。
ATP示意图
ATP运行原理
列车自动控制系统
列车自动监控系统(ATS)
ATS (Automatic Train Supervision,简称ATS)子系统的 主要功能是监控列车运行状态, 采用软件方法实现联网、通 信及列车运行管理自动化。 它是通过计算机来组织和控制行
列车自动控制系统
列车自动控制系统组成示意图
ATS 定 位 系统 ATO 驱动、制动 控制设备
ATP
测 速 传 感器
列车数据
其他各站
无线通信至列车 中心计算机系统 调 度 中 中心数据传输系统 心
车站数据系统
ATCS 整 体 框 图
ATP
车站连锁设备 ATO与车站 信息交换
各 站 设 备
ATP
列车接口
点式自动列车运行控制系统
点式自动列车运行控制系统组成
地面应答器 道旁电子单元LEU(信号接口) 车载设备
点式自动列车运行控制系统
点式自动列车运行控制系统示意图
ATP总线
测速传感器
中央处理 单元 天线
应答器
车载设备 地面设备
LEU
信号机或是联连锁设备
连续式自动列车运行控制系统
连续式自动列车运行控制系统简介 连续式自动列车运行控制系统适应高 速干线与高行车密度的轨道交通。根据 传输媒介可分为有线与无线两大类。
车的一套完整的行车指挥系统。列车控制中心计算机系统根
据计划运行图及列车实际运行情况实时控制、指挥列车运行。 各车站的计算机直接控制信号、道岔以及排列列车的进路。 ATS系统可根据需要修改列车运行图,合理调整列车运行。 列车的实际运行情况,是由中心计算机进行实时数据采集,
绘制实际运行图并可完成各种数据的统计、打印、编制报表
ATO与地面 信息交换
列 车
列车自动控制系统类型
列车自动控制系统分类
点式自动列车运行控制系统
连续式自动列车运行控制系统
点式自动列车运行控制系统
点式自动列车运行控制系统简介 点式自动列车运行控制系统在欧洲的 干线铁路及城市轨道交通中应用十分广 泛。其主要优点是采用无源、高信息容 量的地面应答器,结果简单。安装灵活, 可靠性高。
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