列车自动控制系统(ATC)..
简述atc列车自动控制系统的功能

简述atc列车自动控制系统的功能ATC列车自动控制系统(Automatic Train Control System)是一种广泛应用于高速铁路和城市轨道交通的列车自动驾驶系统。
它的主要功能是通过计算和监控列车的运行状态,避免事故和提高行车的安全性。
该系统的主要组成部分包括列车控制单元、线路监控单元、通讯单元和列车设备。
其中,列车控制单元是系统的核心部分,负责实时监测车速、运行状态、车辆位置和信号灯状态等,控制列车的加减速度和制动系统,保证列车在线路上的行驶安全。
ATC列车自动控制系统具有以下功能:
1.自动运行控制:系统能够自主决策,并配合控制单元自动实现列车的加速、减速、换道和停车等操作。
2.速度控制:系统能够精确地控制列车的车速,根据线路信息和列车状态进行自适应速度调整,在保证安全的同时提高运行效率。
3.信号控制:系统可以实时监测车辆状态并进行信号控制,及时发出警告和制动指令,避免事故发生。
4.故障诊断:系统能够实时监测车辆状态和部件状态,出现问题时能够自动诊断,通知相关维护工作人员进行维修和保养。
5.运行记录:系统能够记录整条线路上的列车运行情况,并可生成运行报告,供运营人员参考和分析,提高运输效率。
ATC列车自动控制系统的应用,不仅为列车行驶提供了更高的安全性保障,同时也提升了列车的运营效率和服务水平。
在未来,随着科技和工业技术的不断发展,ATC列车自动控制系统还将有更广泛的应用和发展。
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(ATC)系统

列车驾驶模式转换 列车驾驶模式转换的规定 ①ATC系统控制区域与非ATC系统控 制区域的分界处,应设驾驶模式转换区(或 称转换轨),转换区的信号设备应与正线信 号设备一致。 ②驾驶模式转换可采用人工方式或自 动方式,并应予以记录。当采用人工方式 时,其转换区域的长度宜大于一列车的长 度。当采用自动方式时,应根据ATC系统的 性能特点确定转换区域的设置方式。
ATC系统综述 • 控制模式间的转换
转换至车站操作。 强制转换至车站操作。 转换至控制中心ATS操作
ATC系统综述 • 驾驶模式及模式转换 驾驶模式 列车自动运行驾驶模式; 列车自动防护驾驶模式; 限制人工驾驶模式; 非限制人工驾驶模式。 还有自动折返驾驶模式。
ATC系统综述
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。
ATC系统综述 不同结构的ATC系统 点式ATC系统 连续式ATC系统
ATC系统综述
• 点式ATC系统的基本结构
地面应答器 轨旁电子单元(LEU,又称为信号接口) 车载设备。
ATC系统综述
点式ATC系统的基本原理 点式ATC系统的车载设备接收信号点或标志点 的应答器信息,还接收列车速度和制动压力 信息,输出控制命令和向司机显示。地面应 答器向列车传送每一信号点的允许速度、目 标速度、目标距离、线路坡度、信号机号码 等信息。车载中央控制单元根据地面应答器 传至车上的信息以及列车自身的制动率(负加 速度),计算得出的两个信号机之间的速度监 控曲线。
第04章 列车自动控制(ATC)系统

信号与通信概论 第 4 章 列 车 自 动 控 制 系 统
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列车自动控制( ATC)系统是城市轨 道交通信号系统最重要的组成部分,它 通过实现行车指挥和列车运行自动化, 能最大限度地保证列车运行安全,提高 运输效率,减轻运营人员的劳动强度, 从而充分发挥城市轨道交通的通过能力。
信号与通信概论 第 4 章 列 车 自 动 控 制 系 统
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区间闭塞制度的发展经历了人工闭塞、半自动闭塞、自动闭 塞和移动闭塞四个阶段。 1)人工闭塞 人工闭塞包括电话或电报闭塞、电气路签(牌)闭塞。 ①电话或电报闭塞:区间两端车站值班员用电话保区间只有一辆列车运行。 ②电气路签(牌)闭塞:只在单线铁路早期使用,以路签或路 牌作为列车占用区间凭证的行车闭塞法。区间两端车站装设同一 型闭塞机各一台(称为一组),彼此有电气锁闭关系。当一组闭 塞机中存放路签(牌)总数为偶数时,经双方协同操怍,发车站 可取出一枚路签(牌),递交司机作为行车凭证。在列车到达前, 这一组闭塞机中不能再取出第二枚路签(牌),确保区间只有一 辆列车运行。
信号与通信概论 第 4 章 列 车 自 动 控 制 系 统
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3.移动闭塞式ATC系统 移动闭塞的特点是前后两列车均采用移动式的定位 方式,即前后两辆列车均可精准定位。与固定闭塞的 根本区别在于闭塞分区的形成方法不同,闭塞分区之 间没有固定的地面间隔点,移动闭塞的分区是随着列 车的移动而形成的,列车运行中与前方列车的安全间 隔距离(即后方列车的最大制动距离)点,也就是允 许下一辆列车行至的位置,即是移动闭塞分区的间隔 点,它是随着列车的移动而变化的,如图4-4所示。
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传统ATP采用固定闭塞,通过轨道电路判别闭塞分区占用情况, 并传输信息码,需要大量的轨旁设备,维护工作量较大。 此外,传统方式还存在以下缺点。 ①轨道电路工作稳定性易受环境影响,如道床阻抗变化、牵引 电流干扰等。 ②轨道电路传输信息量小。在传统方式下增加信息量,只能通 过提高信息传输的频率实现。但是如果传输频率过高,钢轨的集 肤效应会导致信号的衰耗增大,从而导致传输距离缩短。 ③利用轨道电路难以实现车对地的信息传输。 ④固定闭塞的闭塞分区长度是按最长列车、满负载、最高速度、 最不利制动率等不利条件设计的,分区较长,且一个分区只能被 一列车占用,不利于缩短列车运行间隔。 ⑤固定闭塞系统无法知道列车在分区内的具体位置,因此列车 制动的起点和终点总在某一分区的边界。为充分保证安全,在滞 后速度控制模式下,需要在两列车间增加一个“防护区段”,但 这将使得列车间的安全间隔较大,影响线路的使用效率。
列车自动控制系统ATC系统基本原理教学课件

列车制动控制原理
列车制动控制 原 理 是 ATC 系 统的核心部分, 负责控制列车 的制动和加速。
列车制动控制 原理包括制动 力分配、制动 力控制和制动 力释放三个部
分。
制动力分配是 根据列车的载 重、速度、坡 度等因素,合 理分配制动力, 保证列车的平
稳运行。
制动力控制是 根据列车的运 行状态,实时 调整制动力, 保证列车的安
全运行。
制动力释放是 在列车停车后, 释放制动力, 保证列车的平
稳启动。
Part Four
列车自动控制系统 ATC系统应用
ATC 系 统 在 城 市 轨 道 交 通 中 的 应 用
自动控制:实 现列车的自动 驾驶和自动调
ATC 系 统 在 磁 悬 浮 铁 路 中 的 应 用
磁悬浮铁路的特 点:高速、低噪 音、低振动
ATC 系 统 在 磁 悬 浮铁路中的作用: 保证列车安全、 高效运行
ATC 系 统 在 磁 悬 浮铁路中的功能: 自动控制列车速 度、自动调整列 车间距、自动控 制列车进站、自 动控制列车出站
ATC 系 统 在 磁 悬 浮铁路中的优势: 提高列车运行效 率、降低运营成 本、提高乘客舒 适度
案例分析:通过对某磁悬浮铁路ATC系统的应用案例进行分析,了解ATC系统在磁悬浮铁路中 的应用原理和效果。
案 例 四 : 其 他 领 域 ATC 系 统 应 用 案 例 分 析
航空领域:飞机自动控制系统 航海领域:船舶自动控制系统 工业领域:自动化生产线控制系统 医疗领域:医疗设备自动控制系统
THANKS
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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;
列车运行控制系统的五个级别

列车运行控制系统的五个级别一、列车运行控制系统的五个级别列车运行控制系统是保障列车安全运行的重要设备,它通过控制列车的速度、位置和运行模式,确保列车在轨道上的稳定运行。
根据功能和安全性等方面的不同,列车运行控制系统可以分为五个级别,分别是ATC、ATO、CBTC、CTBC和ETCS。
二、ATC(Automatic Train Control)级别ATC是列车运行控制系统的最基本级别,它主要通过信号系统和车载设备实现对列车的自动控制。
在ATC级别下,列车通过接收信号系统发出的信息,控制列车的速度和位置,以确保列车在规定的区间内安全运行。
ATC级别适用于高速铁路等需要保证列车安全运行的场所。
三、ATO(Automatic Train Operation)级别ATO是在ATC基础上进一步发展的列车运行控制系统级别。
ATO级别在保证列车安全运行的基础上,更加注重列车的运行效率和准点性。
相比于ATC级别,ATO级别的列车运行更加自动化,列车的运行速度和位置更加精确可控。
ATO级别适用于城市轨道交通等高密度、高频率的线路。
四、CBTC(Communications-Based Train Control)级别CBTC是一种基于通信技术的列车运行控制系统级别,它通过车载设备和地面设备之间的通信,实现对列车的精确控制。
CBTC级别不仅可以控制列车的速度和位置,还可以实现列车的精确停站、车辆调度和列车间的安全距离控制等功能。
CBTC级别适用于复杂的轨道交通系统,如地铁、轻轨等。
五、CTBC(Communication-Based Train Control)级别CTBC是一种基于通信技术的列车运行控制系统级别,它在CBTC的基础上进一步发展,主要用于高速铁路系统。
CTBC级别通过车载设备和地面设备之间的通信,实现列车的精确控制和列车间的安全距离控制。
CTBC级别的列车运行更加高效、精确和安全,适用于高速铁路等需要高速、高频的线路。
列车运行自动控制(ATC)系统方案

01
02
03
高效性
ATC系统需要具备高效的 控制能力,能够实现对列 车运行的精确控制,提高 列车运行效率。
安全性
系统需要保证列车运行的 安全,通过自动监测和预 警功能,及时发现并处理 潜在的安全隐患。
智能化
ATC系统需要具备智能化 的决策能力,能够根据实 际情况自动调整列车运行 策略,优化运行效果。
当前列车运行中存在效率不高的 问题,如列车晚点、运行速度不 稳定等,影响了乘客的出行体验
。
安全问题
列车运行中存在一定的安全隐患, 如人为操作失误、设备故障等,需 要通过技术手段进行改进和优化。
智能化水平不足
当前列车运行控制主要依赖人工操 作,智能化水平较低,难以满足未 来城市轨道交通的发展需求。
自动控制(ATC)系统需求
02
ATC系统架构设计
整体架构设计思路
基于分布式控制系统
实现列车运行的高效、安全和可靠控 制。
模块化设计
各功能模块独立设计,降低系统复杂 性和耦合度,提高可维护性。
分层架构设计
将系统划分为物理层、数据链路层、 网络层、传输层和应用层,便于管理 和维护。
关键功能模块划分
列车自动防护(ATP)模块
故障诊断机制及预警处理流程
故障诊断机制
结合实时状态监测数据和历史数 据,采用模式识别、统计分析等
方法进行故障诊断。
预警处理流程
根据故障诊断结果,制定相应的 预警处理流程,包括预警级别设 定、预警信息发布、应急处理措
施等。
远程故障诊断系统
建立远程故障诊断系统,实现列 车运行状态的远程实时监测与故 障诊断,提高列车运行安全性。
安全性保障措施
列车运行安全监测
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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。
1.列车自动监控子系统(ATS) (1)列车自动识别、列车运行自动跟踪和显示。 (2)运行时刻表或运行图的编制及管理。 (3)自动和人工排列进路。 (4)列车运行自动调整。 (5)列车运行和信号设备状态自动监视。 (6)列车运行数据统计、列车运行实绩记录。 (7)操作与数据记录、输出及统计处理。 (8)列车运行、监控模拟及培训。 (9)系统故障和故障恢复处理。
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。 (1)ATS功能:是ATC的核心功能,可自动或由人工控制进路,进行行车调度 指挥,并向行车调度员和外部系统提供信息。ATS功能主要由位于OCC(控制 中心)内的设备实现。 (2)联锁功能:响应来自ATS功能的命令,在随时满足安全准则的前提下,管 理进路、道岔和信号的控制,将进路、轨道电路、道岔和信号和状态信息提 供给ATS和ATC功能。联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。 (3)列车检测功能:属于ATP子系统功能呢个能的一部分,一般由轨道电路完 成。 (4)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;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)PTI功能:是通过多种渠道传输和接收各种数据,在特定的位置传给ATS, 向ATS报告列车的识别信息、目的号码和乘务组号和列车位置数据,以优化 列车运行。 信号ATC系统依据控制方式以及信息传输方式的不同,系统结构组成和配置 方式也完全不同,在工程设计中选择何种配置,须根据行车组织、车辆性能、 车站规模、线路条件等,以安全性、可靠性为基本原则,兼顾成熟性、经济 性、合理性,以发挥最大效能为目标,并需适当考虑先进性等。
制作人:XXX
ATC是Automatic Train Control的缩写,ATC系统就是列车自 动控制系统
ATC系统的作用 ATC系统的组成
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 包括三个子系统: 1. 列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,简称 ATS) 2 列车自动保护系统(Automatic Train Protection,简称ATP) 3. 列车自动运行系统(Automatic Train Operation,简称 ATO)
(3)移动闭塞式ATC系统(moving block) 国内的武汉轻轨、广州地铁3、4、5号线采用了移动闭塞式ATC系统。 移动闭塞式ATC系统是采用地面交叉感应环线、无线通信、波导等介质 ,向列控车载设备传递信息。移动闭塞不需将线路划分成为固定长度的闭塞 分区,列车间的间隔是动态的,列车和列控中心进行实时的双向通信,不间 断的对列车的速度进行监控。可方便实现完全防护列车的双向运行模式,与 固定闭塞相比,相对较少的轨旁及车载子系统设备。 CBTC的显著特性是系统可决定列车的位置,高準确度以及不受轨道电 路支配。CBTC系统以它在地理方面的连续式列车到轨道边与轨道边到列车的 数据通讯网路為特色,准许转换比传统式系拥有更多的控制与状况资讯。 CBTC系统的数据传输将通过无线局域网WLAN实现,非信号相关的数据(如 CCTV)的传输也将通过同一网络实现。这一技术将减少硬件的数量,减少接 口,并为用户降低了成本。Trainguard MT在中国的应用还包括广州地铁4、 5号线以及最近获得的北京地铁10号线和奥运支线项目。