列车自动控制系统(ATO)
列车ATO系统
4、折返、跳停和扣车
ATS向调度员提供人工扣 车功能，可对停靠在当前 车站的列车实施扣车，若 来不及在当前车站扣车， 可在列车进入下一车站时 实施扣车。列车停下后， 车门保持打开，直至调度 员取消扣车，此时，列车 驶离车站，并按照时刻表 开始运行。只在异常情况 下适用，如果不调整时刻 表，列车就会晚点
7)列车停站时间结束，地面停站控制单元启动车站ATP模块，轨道电
8)驾驶员按压关门按钮，关闭车门，同时车辆停发打开屏蔽门信号；
9)车站检查屏蔽门已关闭并锁好后，许ATP系统向轨道电路发送运行速度命令；
10)车辆收到速度命令，并检查车门已关闭并锁好，ATP发车表示灯
点亮，列车按照车载ATP收到的速度命令进行出发控制
二、ATO自动驾驶系统的基本功能
(1)、车站发车控制功能 (2)、列车区间运行速度控制 (3)、车站精确停车
(4)、列车自动折返
(5)、执行跳停 (6)、扣车功能 (7)、控制车门
三、列车ATO系统的基本原理
1、车站发车
1）、与ATP有效的通信(即无连接故障) 2）、有效的目的地ID 3）、有效的轨道电路ID(来自ATP) 车站发车 4）、有效的驾驶员ID 5）、非零速限制(来自ATP) 6）、有效的车辆方向——东/西(来自ATP) 7）、在出发测试期间没有检测到故障 8）、列车必须位于车站轨道电路、折返轨道电路、 车辆段转换轨电路或试车线
2、列车区间运行速度控制
列车运行时速度必须要控制在一定范围内才能保证列车的安全
速 度
V
ATP限制速度曲线
实际速度曲线
0
列车自动驾驶模式下的速度距离曲线
距离 L
3、车站精确停车
信标
出站信号机 站台安全门 站台 118米 应答器或信标用于将轨旁的准确位置信息传送至车载设备内。列车 ATO会应用此信息来计算站台内到停车位置的行驶距离，接近停车位 置的应答器数量决定站停位置的准确度。 整个系统的位置信息所采用的应答器或信标为同一种，它们位于 特定位置并安装在两条钢轨中间
城市轨道交通-ATO功能和操作
2．车门控制和停站
车载ATO系统通过轨旁通信环线从轨旁ATC系统接收到传 送给车辆的开门指令，通过要求车载ATP系统开启车门来启动开 门程序。驾驶员按下开门按钮打开车门。
轨旁ATC系统累计停站时间。在正常情况下，停站时间结 束后轨旁ATC系统会传送关门命令。车载ATO系统接收命令后及 时励磁关门列车线。驾驶员按下关门按钮关门。
当从本地或中心接收指令时，轨旁ATC系统会向车辆传送 一个停放制动命令。在这种情况下，车载ATO系统通过从车地通 信系统传来的命令控制车门开闭，但在相应的停放制动缓解以及 从轨旁接收到命令之前不允许列车从该站发车。
3．折返
在运营终点车站，当驾驶员按下发车按钮，ATO系统将自动 驱动列车进入折返轨，并在折返点执行精确停车。驾驶员必须关 闭本端驾驶室的钥匙（司控器），并启动离去端驾驶室，打开司 控器开关，建立ATO模式。轨旁进路开放后，驾驶员按下发车按 钮，ATO系统将驱动列车进入第一个运营车站O系统可实现列车在车站站台区精确对位停靠，有效提高 列车运营效率，有利于引导乘客上下车。 4．列车自动折返
列车在ATO运行模式下，可实现在运营线路两端实现列车自 动折返作业，控制列车回到下一个运营作业的站台区。
5．执行跳停和扣车功能 1）跳停
跳停作业是指在线路上运营的列车，在某一指定车站不停车， 而以规定的速度通过该车站。ATO系统接收到ATS系统发出的跳 停指令后，完成跳停作业。
ATO系统基本功能
二、 ATO系统基本功能
1．车站发车控制功能 列车在ATO模式下运行时，列车驾驶员按压发车按
钮启动列车运行，ATO系统根据ATP系统发给的控制速度 和ATS系统发送的运行等级，自动运行到下一车站。
在ATO自动模式下，列车必须具备一定条件才能从 车站出发。具体条件如下。
城轨列车ATO节能运行优化研究
城轨列车ATO节能运行优化研究城轨列车ATO节能运行优化研究随着城市轨道交通迅速发展，城轨列车的安全、舒适和节能性能也备受关注。
自动列车运行控制系统（ATO）是一种通过计算机技术和自动化控制实现列车运行的系统，它可以提高列车运行的精确性和频率，同时减少能源消耗，从而实现节能运行。
城轨列车的节能运行优化主要包括两个方面：列车控制和能源管理。
首先，在列车控制方面，ATO系统通过精确的计算和控制，实现列车运行的最佳加速和减速，并优化列车的行驶速度。
通过实时监控列车的位置和运行状态，ATO系统可以根据实际情况动态调整列车的运行参数，以减少能源消耗。
例如，在列车运行过程中，ATO系统可以根据不同的运行区段和运行时刻，选择最合适的速度和功率等参数，从而降低列车的能源消耗。
其次，在能源管理方面，ATO系统可以对列车的能源使用进行优化控制。
通过监测列车的能源消耗和储能情况，ATO系统可以根据列车的实际需求，合理调配能源供应。
例如，在列车在上升或下降坡度时，ATO系统可以利用惯性能量回收技术将制动能量转化为电能储存起来，并在需要时释放。
此外，利用先进的能源管理技术，还可以实现列车能源的动态分配和优化利用，提高能源的利用率，减少能源的浪费。
通过上述的列车控制和能源管理优化措施，城轨列车可以实现节能运行。
相比传统的人工控制方式，ATO系统能够更加精确地控制列车的运行，减少能源的浪费。
同时，ATO系统能够根据列车的实际状况和运行需求，灵活调整列车的运行参数，提高列车的节能性能。
研究表明，通过对城轨列车进行ATO系统的优化控制，可以将能源消耗降低10%以上，有力地促进城轨列车的节能减排。
然而，要实现城轨列车ATO节能运行的优化，还需要解决一些问题。
首先，需要建立准确的列车运行模型，以便进行准确的计算和控制。
同时，还需要优化列车运行参数的计算和调整算法，以提高ATO系统的精确度和灵活性。
此外，还需要考虑到不同列车型号和线路条件的差异，为不同情况下的城轨列车提供最佳的运行参数和能源管理策略。
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。
列车自动驾驶ATO系统
信号与通信概论 第 6 章 列 车 自 动 驾 驶 系 统
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2．列车自动折返控制
自动折返是一种特殊情况下的驾驶模式，在折返 站使用，这种驾驶模式下无需司机控制，而且列车上 的全部控制台将被锁闭。列车收到折返许可后，自动 进入自动折返模式。授权经驾驶室人机接口( MMI)显 示给司机，司机必须确认这个显示，并得到授权，锁 闭控制台。
若采用ATO自动运行折返模式，在司机按压ATO 启动按钮后，列车自动驶入折返轨，并改变车头和轨 道电路发送方向；在折返轨至发车站台的进路排列完 成后，再次按压ATO启动按钮，列车自动驶入发车站 台，并精确地停在发车站台，此时，ATO车载设备即 退出自动折返模式。
若采用ATO无人自动折返模式，只有在司机下车 后按压站台上的无人折返按钮后，才能实施自动列车 折返运行。无人自动折返功能的输入是来自车载速度 ／距离功能的列车当前的速度和位置以及ATP速度曲 线，输出使列车制动和牵引的控制命令。
信号与通信概论 第 6 章 列 车 自 动 驾 驶 系 统
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2．巡航／惰行功能
巡航／惰行功能的任务是按照时刻表自动实现列
车区间运行的惰行控制，同时节省能源，保证最大能 量效率。ATO巡航／惰行功能协同ATS中的列车自动 调整(ATR)功能，并通过确定列车运行时间和能源优化 轨迹功能实现巡航／惰行功能。
设备，以及提供车站标识和车站停车状 态信息的ATO车辆报告系统设备等。
信号与通信概论 第 6 章 列 车 自 动 驾 驶 系 统
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6.3 ATO系统的功能及其工作原理
ATO系统的功能分为基本控制功能和 服务功能。基本控制功能包括：列车自 动驾驶、自动折返和车门控制三个功能。 其他辅助功能包括：列车定位修正、巡 航／惰行、列车识别(PTI)支持功能等。
简述ato的功能
简述ato的功能
ATO (Automatic Train Operation) 是一种自动驾驶系统，主要
用于铁路和地铁等铁路交通工具中。
ATO的功能是自动化驾
驶列车的运行，通过使用传感器、计算机和通信技术等，实现列车的自动控制和管理。
ATO的主要功能包括以下几个方面：
1. 自动速度控制：ATO可以根据信号系统和区段的限制，自
动控制列车的速度，确保列车能够按照预定的时间表和规定的速度行驶。
它可以准确地控制列车的加速、减速和制动过程，以提高运行的平稳性和安全性。
2. 自动车间距控制：ATO可以通过与前方列车的通信和控制，自动调整车间距，确保列车之间的安全间隔。
它可以根据列车的速度、加速度和制动性能等因素，自动计算和控制车辆之间的距离，以避免碰撞和事故的发生。
3. 自动列车运营管理：ATO可以自动管理列车的运营，包括
车辆的开关门控制、站台对接和乘客信息的显示等。
它可以根据乘客的需求和站台情况，自动控制车门的开关和列车的对接，以确保乘客的安全和便利。
4. 自动列车故障诊断：ATO可以监测列车的状态和性能，并
通过故障诊断系统及时检测和报告列车的故障情况。
它可以自动分析故障原因，并提供故障处理建议，以减少列车故障对运营的影响。
总之，ATO的功能是实现列车的自动化驾驶和运营管理，以提高列车运行的安全性、可靠性和效率。
它可以减少人为驾驶错误和操作失误，提高列车运行的精确性和准时性，同时也为乘客提供更加舒适和便利的出行体验。
自动化技术在地铁列车工程中的应用
自动化技术在地铁列车工程中的应用一、列车自动驾驶系统（ATO）列车自动驾驶系统是地铁列车自动化技术的核心之一。
它能够根据预设的运行计划和线路条件，自动控制列车的加速、减速、巡航和停车，实现列车的精准运行。
ATO 系统通过接收来自列车自动监控系统（ATS）的指令和线路数据，结合列车自身的速度、位置、加速度等信息，计算出最优的控制策略。
在加速阶段，系统会根据列车的性能和线路条件，合理控制牵引力的输出，确保列车平稳快速地加速；在减速阶段，系统会精确计算制动距离和制动力，使列车准确停靠在指定位置。
此外，ATO 系统还能够根据线路的坡度、弯道等情况，自动调整列车的运行速度，提高乘客的舒适度。
列车自动驾驶系统的应用，不仅提高了列车的运行效率和准点率，还减轻了司机的工作强度，使司机能够更加专注于列车的监控和应急处理。
二、列车自动监控系统（ATS）列车自动监控系统是地铁列车运行的“大脑”，负责对全线列车的运行进行监控和管理。
ATS 系统通过与列车上的车载设备、沿线的信号设备和车站的控制设备进行通信，实时获取列车的位置、速度、运行状态等信息，并将这些信息显示在控制中心的大屏幕上。
调度员可以通过 ATS 系统直观地了解列车的运行情况，及时发现并处理异常情况。
同时，ATS 系统还能够根据客流情况和运营计划，自动调整列车的运行间隔和停站时间，实现列车的灵活调度。
在遇到突发事件时，系统可以迅速制定应急处置方案，指挥列车采取相应的措施，保障乘客的生命安全和运营的正常秩序。
三、列车自动保护系统（ATP）列车自动保护系统是保障地铁列车运行安全的重要防线。
它能够实时监测列车的运行速度和位置，防止列车超速、冒进和追尾等事故的发生。
ATP 系统通过与轨道上的信号设备和列车上的传感器进行交互，获取列车的运行信息和线路的限制条件。
当列车的运行速度超过限速或接近危险区域时，系统会自动触发紧急制动，使列车停车。
此外，ATP 系统还具备列车完整性检测、车门与站台门联动控制等功能，进一步提高了列车运行的安全性。
城轨列车自动控制系统—ATO子系统
系统组成
系统功能
CC换端 CC2 开关门
自动折返
CC1
开关门系统功能来自安全停车点 (VSP)
紧急制动 触发曲线
安全速度监督 紧急制动曲线
ATO曲线
功能停车点(FSP) 安全停车点(VSP)
系统功能
车辆 开门准备
牵引禁止
CC
ZC
列车在正确的 开门区域停车
车门打开请求
列车停车
车门开启授权
车门开启授权
允许站台安 全门打开
ILC
授权站台安 全门打开
站台安全门
授权/命令 安全门打开
系统功能
系统功能
司机操作台-TOD
ATO子系统
列车自动运行子系统ATO （Automatic Train Protection）
ONE
ATP的定义 / THE DEFINITION OF THE ATP
TWO
系统功能 / SYSTEM FUNCTION
系统定义
ATO子系统 / ATO SUBSYSTEM
是提高城市轨道交通列车运行水平（准点、舒 适、节能）的重要技术，主要用实现“地对车 控制”，即用地面信息实现对列车驱动、制动 的控制，包括列车自动折返，根据控制中心指 令自动完成对列车的启动、牵引、惰性和制动， 送出车门和屏蔽门同步开关信号，使列车按最 佳工况正点、安全、平稳地运行。
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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，由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成。
ATC系统共分三个子系统，分别是列车自动行车监控系统（ATS）、列车自动运行系统（ATO）、列车自动防护子系统（ATP），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。
其中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，能够采集轨道旁及车载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.列车计划与实际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。
6.通过显示终端，能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视，能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。
在轨道交通调度指挥中心，整个大屏显示系统以ATS列车自动监控系统为主要人机界面，其全局信号显示方式经历了三个阶段。
第一阶段，传统的马赛克表盘显示方式，操作困
难，显示不够灵活；第二阶段，计算机显示终端显示方式，往往因为分辨率不够导致无法完整显示整个系统；第三阶段，大屏可视化系统显示方式，可满足超大分辨率图像的高速显示。