ATP列车自动防护系统ppt课件

2020/3/30
17
(2)速度距离模式曲线 列车受到制动力的作用，使列车减速 运行，速度一距离图形曲线形状是连续平滑的曲线，这种列车 速度控制方式称为速度距离模式曲线方式，如图8-5所示。
图中横坐标表示距离值，纵坐标表示列车运行速度值。
图8—5速度距离模式曲线
2020/3/30
18
图8—5速度距离模式曲线
2020/3/30
6
图8—1 列车驾驶室牵引制动 手柄和紧急制动按钮
2020/3/30 驾驶室
7
驾驶室内景
(2)列车常用制动和紧急制动 列车常用制动就是列车在正 常行驶过程中，由列车的制动系统施加给列车的制动。
列车紧急制动就是列车在 超速行驶，或遇到其他不正常 会危及列车行车安全的情况时， 对列车施加的制动。列车紧急 制动时所产生的制动力，是列 车的制动系统所能提供的最大 制动力。列车紧急制动的响应 时间比列车常用制动的响应时 间要短；一旦对列车施加了紧 急制动，只能通过特殊处理才 能将紧急制动从列车上解除。
19
在上图模式曲线的每点，都对应有一个速度值，如果列 车运行速度超过了在该点所对应的速度值，列车自动防护系 统实时向列车的制动系统发出常用制动命令，对列车施加制 动力，使列车运行速度降到模式曲线的下方，保证列车以允 许的速度运行，确保列车安全运行；如果列车运行速度持续 超过模式曲线所规定的速度值，运行在模式曲线的上方，若 所持续的时间超过系统设定的时间，列车自动防护系统将对 列车实施紧急制动，强制列车停车，以防止意外事故的发生。
列车自动防护系统在每列车上 都装有速度传感器，速度传感器 安装在列车的车轴上，如图8．2 所示，对列车的运行速度 进行实时测定，并把速度值传送 给列车自动防护系统主机，由列 车自动防护系统主机对速度进行 分20析20/3和/30处理。
图8—2速度传感器
10
2020/3/30
11
(4)列车自动防护系统与 列车之间的接口 列车自动 防护系统主机是列车自动防 护系统的核心控制部分，列 车自动防护系统主机与列车 自身的牵引系统和制动系统 由专门的接口电路连接，
2020/3/30
24
3．防止列车相撞 城市轨道交通中，在某条线路上，往往会有很多列车同时运 营作业，列车自动防护系统可以防止列车相撞，为这些平行作 业的实施提供了安全保障，它有效提高了城市轨道交通线 路的利用效率，增强了城市轨道交通的运营能力。列车自动防 护系统可以防止列车相撞包括以下内容：
1)防止运营列车撞上前面的
列车定位：
测速电机（TACHO） 多普勒雷达（Doppler Radar） 绝对位置信标（APR）。
2020/3/30
图8—3列车自动防护系统与列车之间的接口关系
如图8．3所示。列车自动防护系统主机实时接收从地面信号传来
的信号，通过实时分析和计算，实时向列车的牵引系统或制动系
统发出控制指令，列车的牵引系统或制动系统在接收到控制指令
后，对列车施加牵引力或制动力，以控制列车的运行速度，使列
车在允许速度的范围内运行。列车自动防护系统主机安装在驾驶
运行速度值。
图8—4中列车受到制动力的作用，减速运
行。列车从某点O处以不超过S1的速度值运行， 在运行到D1点时，对列车施加一定的制动力， 使列车允许运行的最大速度值从S1速度值降 为S2速度值；列车从D1点运行到D2点处，在 这一区间，列车运行的最大允许速度值为S2; 在S2点，再次对列车施加制动力，使列车减速 运2行02。0/3/30
图8—4阶梯曲线
14
图8—4阶梯曲线
列车运行在O～D1区段，允许运行的最高速度为S1；在 D1～D2区段，允许运行的最高速度为S2；在D2～ D2区段，允 许运行的最高速度为S3。
2020/3/30
15
在每个区段，如果列车运行速度超过了在该运行区段所对 应的最大速度值，列车自动防护系统会向列车的制动系统发出 常用制动命令，列车的制动系统对列车施加制动力，使列车 运行速度在系统所设定的时间内，降到允许的运行速度范围内， 以保证列车安全运行；如果列车运行速度持续超过该运行区段 所对应的最大速度值，在持续的时间超过系统设定的时间 后，列车自动防护系统将对列车实施紧急制动，强制列车停车， 以防止意外事故的发生。
中，线路在曲线段或坡道处，往往有速度限制，运营列车不能
超过线路限速运行，否则容易出现列车脱轨或颠覆事件。
(2)防止运营列车超过列车允许最高速度超速运行 车辆的自
身构造决定了车辆所能运行的最大速度，超过这个速度值，列
车可能会出现故障，危及车辆和行车安全。
2020/3/30
22
(3)防止运营列车超过道岔弯轨限制速度超速运行 城市轨 道交通中，线路上设有道岔，在列车通过道岔弯轨时，不能 超过道岔弯轨限制速度超速运行。
动运行，这种情况一方面会对车辆的车轮造成损伤，另一方
面会危及列车行车安全。列车自动防护系统会实时检测列车
空转和打滑情况，并及时采取措施，控制列车运营状态。
7．防止列车发生溜车
列车如果在线路的坡道处停车或在站台处停车，列车自动
防护系统会给列车施加一定的制动力，保证列车不会发生溜
车现象，防止发生安全事故。
2020/3/30
16
图8—4阶梯曲线
阶梯曲线控制速度的方式所需要的硬件结构简单，容易实现。 在图8-4中列车以不超过S1速度值运行，运行速度从S1变为S2时， 使得列车的运行速度发生突变，这时强烈的减速会给列车上的乘 客一种冲击，容易产生不适感。速度变化越大，冲击感越强，不 利于旅客乘车的舒适度。
列车自动防护系统除了以上的重要功能外，根据城市轨道
交通信号系统的配置情况和复杂程度，还可以有一些其他功
能，如控制列车的运行方向，提供驾驶员操作接口界面等。
2020/3/30
29
三、列车自动防护系统车载设备组成
列车自动防护系统所包含的设备分别安装在列车上和地面上。 安装在列车上的设备，简称为车载设备；安装在地面的设备简 称为地面设备。
1、车载设备主要组成 列车自动防护系统的车载设备主要包括有车载主机、驾驶员 状态显示单元、速度传感器、列车地面信号接收器、列车接口 电路、电源和辅助设备等，如图8．6所示。下面分别介绍有关 设备的情况。
2020/3/30
30
图8—6车载主要设备
(1)车载主机 列车自动 防护系统的车载主机由 各种印刷电路板、输人 ／输出接口板、安全继 电器和电源等设备组成。 这些设备分层放在机柜 中，各板利用机柜上的 总线进行通信。
(4)防止运营列车超过限速区段超速限速城市轨道交通中， 线路上有故障或作业需 要运营列车限速行驶，列车应按运营规定运行。
(5)防止运营列车超过临时限速城市轨道交通中，线路上有 临时作业，需要运营列车限速行驶，列车应按运营规定运行。
(6)防止运营列车超过其他限速 城市轨道交通中，运营作 业需要任何限速的地方，列车应按运营规定运行。
列车运行自动控制系
统--丁太生编辑
2020/3/30
1
列车自动控制系统-ATC
• ATC系统的四个子系统
• ATP---列车自动保护子系统 • ATO---列车自动驾驶子系统 • ATS---列车自动监控子系统 • 车站计算机联锁子系统
2020/3/30
2
列车自动防护系统--ATP
[知识要点]
1．了解列车自动防护系统设备组成。 2．掌握列车自动防护系统基本功能。 3．掌握列车自动防护系统设备运用。
室2内020。/3/30
12
2020/3/3013ຫໍສະໝຸດ 2．列车自动防护系统基本原理
列车自动防护系统控制列车运行速度有两种基本方式：点式
叠加方式和速度距离模式曲线方式。
(1)点式叠加方式 列车自动防护系统以点式叠加方式控制列
车运行速度，其速度距离曲线呈阶梯状，称为阶梯曲线，如图
8．4所示。
图中横坐标表示距离值，纵坐标表示列车
2020/3/30
21
二、列车自动防护系统主要功能
列车自动防护系统不仅能控制列车运行速度，还有其他许多
重要功能，它们是列车安全稳定运行的可靠保障。
列车自动防护系统主要功能包括有：
1．防止运营列车超速运行
运营列车在线路上运行有多种速度限制，列车运行速度不能
超出速度限制值。
(1)防止运营列车超过线路限制速度超速运行 城市轨道交通
(1)列车起动和停车 列车在人工驾驶时，列车驾驶员操作 驾驶手柄，通过列车的牵引系统施加牵引力使列车向前加速行 驶，或通过列车的制动系统施加制动力使列车减速行驶。列车 驾驶手柄平常放中间位置，将驾驶手柄从中间位置向前推时， 列车向前加速行驶，越往前推施加的牵引力越大；将驾驶手柄 从中间位置向后推时，列车减速行驶，越往后推施加的制动力 越大，这时列车在制动力的作用下减速运行，如图8一l所示。
图8．5中，列车自动防护系统根据运营计划，使列车从O
点减速运行到D1点。列车自动防护系统根据各种数据，计算 出列车从O点运行到前方D2点的区段内，各处所需的运行速 度，并向列车的牵引和制动系统发出指令，控制列车按照速
度距离模式曲线所绘制的速度值平滑稳定地从在0点减速运行
到202前0/3方/30 D2点。
2020/3/30
3
[理论内容] 一、列车自动防护系统基本原理
城市轨道交通的信号控制系统中，列车自动防护系统是信号 控制系统非常重要的组成部分，它为列车行驶提供安全保障， 有效降低列车驾驶员的劳动强度，提高行车作业效率。如 果没有列车自动防护系统，列车的行车安全需要由列车驾驶员 人工来保障，这样会造成列车驾驶员过度疲劳，产生安全隐患， 对行车作业效率也会带来负面影响。因此在城市轨道交通 中，尤其是在运营作业繁忙的线路上，信号控制系统中设置列 车自动防护系统是非常必要的，它是行车作业的安全保障和体 现。