轨道交通行车控制系统
以行车指挥为核心的轨道交通综合自动化系统(tias)
76G olum n专栏•智慧系统解决方案关注活动详情谓扫描二维码编者按:随着物联网、云计算、移动互联网、大数据、人工智能等新技术的飞速发展，以及I T与O T技术的进一步融合，工业制造、城市交通、电力能源、农业等各大行业领域的智慧化发展已成为必然趋势。
推进各领域向智慧化发展是一项复杂而庞大的系统工程，既需要单一技术与装备的突破应用，还需要系统化的集成创新。
智慧系统解决方案是推广普及智能化技术的关键手段，是促进各行业智能化水平提升的核心。
为深化智慧产业发展，进一步提升智慧产业各领域系统解决方案应用水平，现由中国自动化学会、智能制造推进合作创新联盟、工业控制系统信息安全产业联盟、边缘计算产业联盟、中国仪器仪表行业协会主办，控制网（w w w.k o n g z h i.n e t) &《自动化博览》承办的2020智慧系统解决方案征集活动已正式启动，面向全行业公开征集智慧系统解决方案。
本刊特开设智慧系统解决方案专栏，刊发其中优秀的解决方案以繪读者。
以行车指挥为核心的帽麵综合自动化系统（TIAS)★和利时科技集团有限公司1方案概述以行车指挥为核心的轨道交通自动化系统目前已成 功应用于北京地铁燕房线和北京大兴国际机场线，北京 大兴国际机场线采用和利时自主研发的MACS-SCADA V4软件系统平台，实现列车全自动驾驶、自动唤醒、自检、运行、清洗、休眠等全功能。
同时，该系统首次 采用27.5kV交流牵引供电，车辆最高时速可达每小时 160km,从丰台草桥站仅用19分钟直抵大兴国际机场 航站楼，实现与大兴国际机场无缝换乘。
该系统采用先进的智能交通理论，基于国内城市轨 道交通建设和运营的经验，全方位地提供面向城市轨道 交通的综合性的解决方案，不论从一开始的系统设计阶 段，还是从系统整个使用周期来考虑，和利时所提供的基于MACS-SCADA 4.0软件平台的自动化系统因其先 进的设计理念和技术优势，成为城市轨道交通以行车指 挥为核心的综合自动化系统、综合监控系统、电力监控 系统以及环境与设备监控系统的最佳选择。
城市轨道交通行车指挥自动化的行车组织
客滞留造成拥挤
响后续列车运行
列车跳站停车的设置可 由行车调度员在工作站上 进行，也可由行车调度员 命令驾驶员在当次列车上 进行，前者称为中央设置， 后者称为列车设置。
中央设置对允许跳停列车 有所限制，并且不能设置 一列车在两个车站连续跳 停。列车设置对允许跳停 车站没有限制，并且具有 连续设置跳停功能
前行列车尾部出清前 一分区
II
III
I
车速Km/h
实际速度
前一区段中无列车， 线路平直
前一区段 中有列车
前一区段中无列车， 线路曲率较大，且 有一定坡度
前一区段 中有列车
固定闭塞方式
时间/s
2、准移动闭塞
❖ 对于前行列车，仍采用固定闭塞的定位方式，而对后续列车采用移动定位方式，可以告诉后 续列车可继续前行的距离，当前一区段中列车出清时，后续列车的速度限制将有一个台阶式 的升高，当后续列车向前逐渐逼近其所在区段的界限时，其限制速度是逐渐下降的。
车速 Km/h
实际速度
前一区段中无列车， 线路平直
前一区段中 前一区段中无列车，
有列车
线路曲率较大，且
有一定坡度
前一区段中 有列车
准移动闭塞方式
时间/s
3、移动闭塞
❖ 不在设置闭塞区段，前后两列车都采用移动定位的方式，列车安全追踪距离不预先设定，而随着列车的 移动不断移动并且变化。
四、不同闭塞制式的ATC系统
•数据通信对所有的子 系统透明
•可以与无人驾驶结合，避免司 机误操作或延误，从而提高效率
•安全关联计算机采用3取2或2取2冗余 配置，可保证故障安全。
•车地双向通信，实时 提供列车的位置及速 度等信息。
•模块化设计，核心 部分采用软件实现， 硬件数量大大减少
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。
城市轨道交通行车组织 (3)
任务1 列车自动控制（ATC）系统
五、ATC 系统选用原则
1. ATC 系统应采用安全、 可靠、成熟和先进的技术 装备，具有较高的性价比。
3. ATC 系统构成水平 的选择按前述原则执行。
2. 城市轨道交通运营线 路宜采用准移动闭塞式 ATC 系统或移动闭塞式 ATC 系统，也可以采用 固定闭塞式ATC 系统。
城市轨道交通行车组织
CHENGSHI GUIDAO JIAOTONG XINGCHE ZUZHI
目录
1
城市轨道交行车组织概述
2
行车组织的基础
3
对列车自动控制系统的认知
4
城市轨道交通正常行车的组织办法
5
非正常情况下的行车组织
6
施工组织和管理
7
行车事故的处理及预防
任务1 列车自动控制（ATC）系统
一、城市轨道交通运营过程中的工作分类
点式ATC难以胜任列车密度大的情况.
3. 按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、 车场子系统。
任务1 列车自动控制（ATC）系统
七、ATC 系统的可用性
ATC 系统应满足本系统设备和通信、供电等相关系统设备故障的特殊条件下安全行车的需要 。 ATC 系统应能降级运用，实现故障弱化处理，满足故障复原的需要。
❖ 在最大通过能力较低的线路，行车指挥可采用以调度员人工控制为上的CTC（调度集中）系统。 ❖ 最大通过能力大于30对/h的线路，应采用完整的ATC系统，实现行车指挥和列车运行自动化。 ❖ 不过即使是通过能力为30对/h的线路，有条件时也可选用ATO系统。 ❖ 根据运营需要，信号系统还应满足最大通过能力为40对/h的总体要求。
城市轨道交通系统的基本行车
城市轨道交通系统的基本行车原理及安全措施一、城市轨道交通系统的基本行车原理城市轨道交通系统是指在城市内建设的地铁、轻轨等交通系统，其基本行车原理主要包括以下几点：1.列车运行原理城市轨道交通系统的列车运行主要依靠电力驱动，通过电动机带动车轮转动，从而推动列车前进。
同时，列车还需要借助信号控制系统进行调度，确保各个列车之间的间隔和运行速度。
2.信号控制原理城市轨道交通系统的信号控制主要依靠计算机技术和自动化技术，通过信号灯、声光提示器等设备进行指挥和调度。
同时，在线路上还设置了各种保护装置和安全设备，如紧急停车按钮、自动防护门等。
3.供电系统原理城市轨道交通系统的供电系统主要采用第三轨供电方式或架空线供电方式。
其中，第三轨供电方式是将一条导电杆固定在地下或地面上，并与一根导线相连，从而实现对列车的供电；架空线供电方式则是将一组导线悬挂在空中，并通过接触线与列车相连，从而实现对列车的供电。
二、城市轨道交通系统的安全措施城市轨道交通系统是一种高速、高密度的交通方式，为确保乘客和工作人员的安全，需要采取一系列安全措施：1.信号控制系统城市轨道交通系统的信号控制系统是确保列车运行安全的重要保障。
该系统通过计算机技术和自动化技术，对列车进行调度和指挥，同时还能够监测线路状态和列车位置等信息。
2.紧急停车装置城市轨道交通系统中设置了紧急停车装置，当出现紧急情况时，乘客或工作人员可以按下按钮或拉动手柄，立即停止列车运行。
3.自动防护门城市轨道交通系统中设置了自动防护门，在列车运行过程中能够有效地防止乘客误入铁路线路区域或者突然跳下列车造成伤害。
4.防火设施城市轨道交通系统还设置了各种防火设施，如灭火器、消防栓等。
同时，在建设地铁隧道时还需采用防火材料，并设置排烟系统和自动灭火系统等。
5.安全培训城市轨道交通系统的工作人员需要进行专业的安全培训，了解列车运行原理、信号控制系统、紧急停车装置等设备的使用方法，以及应对突发情况的处理方法。
轨道交通信号_ATC
移动闭塞线路拓扑结构示意图
四、不同结构的ATC系统
点式：应答器 ATC
根据车地信息传 输方式（TWC）
连续式：轨道电路、
电缆或无线
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1、点式ATC系统
在欧洲干线铁路及城市轨道交通中应用十分广泛。
上海轨道交通5号线采用德国西门子公司的点式ATC
系统。
主要优点：采用无源、高信息容量的地面应答器，
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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）
•.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
•.B型应答器（有源设备） • (1)信号机B信标（安装 于信号机旁与信号机相联锁） • (2)进路B信标（安装于 道岔前，指示是否需要侧向速 度通过道岔）
2、模拟式无绝缘轨道电路的ATC
• 上海轨道交通1号线的ATC是从美国GRS公司引 进的，是一种典型的频分制速度码系统。
运行方向
F1=2625Hz F2=2925Hz F3=3375Hz F4=4275Hz 阻抗联接器
速度命令 2250Hz 发送F1+2Hz 接收F4+3Hz
速度命令 2250Hz 发送F4+3Hz 接收F3+2Hz
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表7-1 不同调制频率含义（载频2250Hz）
速度命令是指列车运行至 某轨道区段，出口端的目 调制频率 6.83Hz 8.31Hz 10.10Hz 12.43Hz 含义 限速20km/h 限速30km/h 限速45km/h 限速55km/h
标速度。
速度命令根据与先行列车 相隔几个闭塞分区（列车 间的间隔距离）和线路条 件等确定。
浅谈城市轨道交通信号控制系统
浅谈城市轨道交通信号控制系统学生姓名：学号：专业班级：指导教师：西安铁路职业技术学院毕业论文摘要城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。
城市轨道交通信号系统是城市轨道，交通自动化系统中的关键部分，是保证列车和乘客安全，实现列车运行高效、指挥管理有序的自动控制系统。
其核心是列车自动控制系统，它由列车自动监控子系统、列车自动防护子系统、计算机联锁子系统和列车自动驾驶子系统组成。
ATC系统自上世纪7O年代投入运用至今，经历了三十年的发展，技术日趋成熟，为使列车控制技术经济指标更加合理，世界各国纷纷开发了先进的ATC系统，ATC系统按闭塞方式分类有三种类型：固定闭塞方式的ATC系统、准移动闭塞式的ATC系统、移动闭塞式的ATC系统。
城轨通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其它各子系统提供信息传输通道和时标信号。
此外，通信系统是城轨交通内部公务联络的主要通道，使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系，以提高整个系统的运行效率。
当然，通信系统也是城轨交通内、外联系的通道。
城轨通信系统在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下，是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。
城市轨道交通越是在发生事故、灾害或恐怖活动时，越是需要通信联系，但若在常规通信系统之外再设置一套防灾救护通信系统，势必要增加技资，而且长期不使用的设备亦难以保持良好的运行状态。
所以，在正常情况下，通信系统能为运营管理、指挥、监控等提供通信联络的手段，为乘客提供周密的服务；在突发灾害、事故或恐怖活动的情况下，能够集中通信资源，保证有足够的容量以满足应急处理、抢险救灾的特殊通信需求。
城市轨道交通包括了地铁，轻轨和城市铁路等不同形式．具有运量大，速度快，安全准点。
平稳舒适，污染小等优点。
本文主要阐述城市轨道交通信号控制系统的主要组成。
随着我国城市轨道交通的迅猛发展，信号系统作为控制运行安全的核心设备，对其安全、可靠性的分析评价显得尤浅谈城市轨道交通信号控制系统为重要，本文从列车检测方式、机车信号选择、设备控制方式等方案的主要方面对描述了城巾轨道交通中信号系统的安全策略及可靠性分析。
城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍
城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。
城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：—列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）—列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）—列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。
一、列车自动控制系统（ATC）分类1、按闭塞布点方式：可分为固定式和移动式。
固定闭塞方式中按控制方式，又可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。
2、按机车信号传输方式：可分为连续式和点式。
3、按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。
二、固定闭塞ATC系统固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。
列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。
固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。
1、速度码模式（台阶式）如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统，该系统属70～80年代的产品，技术成熟、造价较低，但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能，不利于提高线路运输效率。
固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，从控制方式可分成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。
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轨道交通行车控制系统
轨道交通行车控制系统是一种关键的安全系统，用于确
保城市轨道交通的运行安全和高效。
它是由一系列硬件、
软件和通信设备组成的复杂系统，为轨道交通行车提供自
动化控制和监控功能。
本文将探讨轨道交通行车控制系统
的工作原理、主要组成部分和其在城市轨道交通中的重要性。
首先，我们来了解一下轨道交通行车控制系统的工作原理。
该系统的主要目标是确保列车在轨道上行车时的安全、高效和准确。
它通过实时监控列车位置、速度和车门状态
等信息，以及与信号系统和车辆控制系统的通信，来实现
对列车的自动化控制。
行车控制系统根据列车运行的特定
要求和限制，向车载设备发送指令，然后车载设备相应地
控制列车的加速、减速、停车和门开关等操作。
轨道交通行车控制系统的主要组成部分包括列车监控和
控制中心、信号系统和车载设备。
列车监控和控制中心负
责监测和管理整个轨道交通网络中的列车运行情况。
它通
过传感器和通信设备收集车辆和轨道信息，并根据实时数
据决定列车的运行方式。
信号系统负责在轨道上设置信号
灯和指示器，以及将控制指令传输到车载设备。
车载设备
则安装在每辆列车上，负责接收来自信号系统和监控中心
的指令，并相应地控制列车的运行。
轨道交通行车控制系统在城市轨道交通中扮演着重要角色。
首先，它提供了列车运行的安全保障。
通过实时监控
和控制列车运行，行车控制系统可以及时发现并处理潜在
的问题，从而避免事故和碰撞的发生。
其次，它提高了轨
道交通的运行效率。
行车控制系统可以精确控制列车的运
行速度和间隔，减少运行中的延误和拥堵，并提高整体运
输能力。
此外，它还提供了列车运行数据的记录和分析功能，为后续的优化和改进提供了有价值的信息。
然而，轨道交通行车控制系统也面临一些挑战和问题。
首先，由于城市轨道交通的规模庞大，系统的复杂性和技
术要求较高，对人力和物力资源的要求较大。
因此，建设
和维护这些系统需要大量的投资和技术支持。
其次，轨道
交通行车控制系统的安全性和鲁棒性至关重要。
任何破坏
行车控制系统的恶意行为都可能对城市交通造成严重影响，因此需要采取一系列的安全措施来保护系统的可靠性和安
全性。
此外，由于城市轨道交通的发展速度较快，行车控制系统也需要不断更新和升级，以适应新条件和需求。
综上所述，轨道交通行车控制系统是城市轨道交通运行中不可或缺的一部分。
它通过实时监控、控制和协调列车运行，确保城市轨道交通的安全和高效。
这一系统的建设和发展还面临着一系列的挑战，需要各方共同努力来保障城市交通的可持续发展。
只有持续不断地提升轨道交通行车控制系统的性能和安全性，我们才能为乘客提供更好的出行体验，并为城市交通的未来发展做出贡献。