移动闭塞ATC系统

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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。

培训课件-准移动和移动闭塞

培训课件-准移动和移动闭塞
培训课件-准移动和移动 闭塞
准移动闭塞和移动闭塞是铁路列车运行中重要的信号系统。本课件介绍了这 两种闭塞系统的定义、组成部分、工作原理、适用范围以及优势。
什么是准移动闭塞和移动闭塞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
准移动闭塞(ATP)和移动闭塞(ATC)是铁路列车运行中采用的现代信号 系统。它们用于控制列车的运行,确保列车之间的安全距离和运行速度。
准移动闭塞是指列车控制系统通过自动车载设备和地面设备之间的通信,实 时传输列车位置和状态信息,控制列车运行的闭塞系统。
准移动闭塞和移动闭塞的工作 原理
准移动闭塞和移动闭塞通过实时监测列车位置和运行状态,向列车发送指令, 控制列车运行的速度和停车位置,以确保列车之间的安全间隔。
准移动闭塞和移动闭塞的优势
准移动闭塞和移动闭塞相较于传统闭塞系统,具有自动化程度高、安全性好、运营效率高等优势,能提高铁路 列车运行的安全性和运行效果。
准移动闭塞和移动闭塞的历史 演变
准移动闭塞和移动闭塞的发展经历了多个阶段,不断引入新的技术和改进, 以适应铁路列车运行的需求和提高运行安全性。
准移动闭塞和移动闭塞的概念 和定义
准移动闭塞的组成部分
准移动闭塞系统由列车控制中心、信号系统、道岔控制系统、车载设备和通信系统等组成。
移动闭塞的组成部分
移动闭塞系统由列车控制中心、信号系统、移动终端设备、移动终端通信系 统和移动闭塞终端设备组成。
准移动闭塞和移动闭塞的适用 范围
准移动闭塞和移动闭塞广泛应用于高铁、城市轨道交通等列车运行领域,具 有良好的应用效果和运行安全保障。

ATC系统介绍解析

ATC系统介绍解析

后续列车
先行列车
保护段
不同闭塞制式的ATC系统
(5)移动闭塞系统的ATC分类
按传输速率分类 按无线扩频通信方式 按传输媒介
•基于电缆环线 •基于无线通信和 传输媒介
•直接序列扩频 •跳频扩频方式
•点式应答器 •自由空间波 •裂缝波导管 •漏泄电缆等
不同结构的ATC
1.点式ATC系统
无源,高信息容量,安装灵活,结构简单。
点式ATC 系统
价格明显低于连续式ATC 在北京5号线有应用 难以适应行车密度大的情况
不同结构的ATC
(1)点式ATC的基本结构
ATP 总线
中央处理单元
测速传感器
天线
车载设备
应答器
地面设备
LEU
信号机或联锁设备
不同结构的ATC
点式ATC系统设备 ①地面应答器
评估 ZUB 车载单元 50KHz 发生器 100KHz 发生器 发送/ 接收
设于控制站的轨旁单元; 设于线路上各轨道电路分界点的调谐单元; 车载ATP设备; 与ATS 、ATO、联锁设备的接口设备。
三、ATP的主要功能 ATP系统具有下列主要功能:检测列车位置、 停车点防护、超速防护、列车间隔控制(移 动闭塞时)、临时限速、测速测距、车门控 制、记录司机操。
50kHz 监视通道 50kHz 能量通道
100kHz
850kHz
车载应答器 数据传输
100kHz
850kHz
轨旁应答器
信号模块
不同结构的ATC
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)
不同结构的ATC
•.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

城市轨道交通移动闭塞ATC系统浅析

城市轨道交通移动闭塞ATC系统浅析

1、前言移动闭塞是一种区间不分割,根据连续检测先行列车位置和速度,进行列车间隔控制,确保后续列车不会与先行列车发生冲突,能够安全停车的列车安全系统。

移动闭塞的想法产生于60年代,由于当时技术条件的限制,难以变成现实。

到了80年代,计算机技术和通信技术的飞速发展,为移动闭塞系统的实现创造了条件。

近年来,各国相继投入力量研制基于通信的列车控制系统CBTC,具有代表性的主要有法国国铁的ASTREE,日本铁道综合技术研究所的CARA T系统、欧洲铁道联盟研究所的ETCS 系统和美国加拿大铁路协会的ATCS系统等。

这些系统的共同点是列车和地面间有各种类型的双向通信手段,可以在确保列车运行安全的前提下,最大限度地缩短列车运行间隔,提高线路通过能力。

2、移动闭塞原理及系统结构2.1、移动闭塞原理移动闭塞是相对于固定闭塞而言的。

固定闭塞是在区间设置固定的闭塞分区和相应的防护信号,而移动闭塞虽然也有防护列车运行安全的闭塞分区,但其闭塞区间是移动的,是随着后续列车和前方列车的实际行车速度、位置、载重量、制动能力、区间的坡度、弯道等列车参数和线路参数的变化而改变,随着列车运行而移动。

根据是否考虑先行列车的速度,移动闭塞的构成分为两种:一是考虑先行列车速度的移动闭塞系统(MB-V方式);二是不考虑先行列车速度的移动闭塞系统(MB-V0方式)。

图1 移动闭塞条件下列车追踪控制原理2.2、移动闭塞的系统结构移动闭塞系统的具体结构有多种,但从基本组成上来说,移动闭塞ATC系统通常分为三个层次:管理层、操作层和执行层,其典型结构如下图2所示。

系统管理中心SMC位于管理层,其任务是统一指挥整个全段内列车运行。

SMC通过先进的计算机和网络技术监督着整条线路的自动操作,实现ATS的功能及其它中央调度功能。

车辆控制中心VCC位于操作层,它根据SMC的命令,按移动闭塞原理对列车运行间隔进行控制,并和车站联锁设备相联系,为列车进出站安排接发车进路。

移动闭塞ATC系统在城市轨道交通的应用分析

移动闭塞ATC系统在城市轨道交通的应用分析

移动闭塞ATC系统在城市轨道交通的应用分析摘要:随着城市人口的快速增长和交通需求的增加,城市轨道交通系统在现代城市中扮演着重要的角色。

然而,传统的轨道交通调度系统面临着诸多挑战,如高峰时段的交通拥堵、列车运行间隔的不稳定以及安全性问题等。

为了解决这些问题,探索和应用先进的列车调度控制技术是至关重要的。

移动闭塞自动列车控制系统(Moving Block Automatic Train Control System,简称移动闭塞ATC系统)是一种高效、智能和安全的列车控制系统,其关键特点是允许列车之间实现更紧密的操作间隔,提高轨道交通系统的运营效率。

传统的ATC系统依赖于静态的固定区域闭塞原则,而移动闭塞ATC系统则通过动态地根据列车位置和速度来实现运行间隔的控制。

基于此,本文将对移动闭塞ATC系统在城市轨道交通的应用进行简单分析。

关键词:移动闭塞ATC系统;城市轨道交通;应用1.移动闭塞ATC系统的原理及优势移动闭塞自动列车控制系统(简称移动闭塞ATC系统)是一种先进的列车调度控制技术,通过动态地控制列车之间的运行间隔,提高城市轨道交通系统的运营效率和安全性。

其原理主要有以下几方面:(1)列车间的实时通信:系统利用无线通信技术,列车之间可以实时传输位置、速度和加速度等信息,实现对列车的动态控制。

(2)动态控制运行间隔:根据接收到的列车位置和速度等信息,系统可以通过算法动态计算每个列车之间的安全运行间隔,并通过控制列车的加速和减速来维持这个运行间隔。

(3)车辆位置和速度监测:通过使用传感器和信号设备等技术手段,精确监测列车的实时位置和速度,并将这些信息反馈给系统进行调度控制。

移动闭塞ATC系统相比传统的固定闭塞原则有以下优势:(1)提高运行效率:移动闭塞ATC系统允许列车之间实现更紧密的运行间隔,减少了列车之间的空隙,从而提高了轨道交通系统的运行效率。

系统可以根据交通需求和列车密度等因素,动态调整运行间隔,最大程度地提高线路的处理能力。

(完整word版)城市轨道交通移动闭塞ATC系统浅析

(完整word版)城市轨道交通移动闭塞ATC系统浅析

1、前言移动闭塞是一种区间不分割,根据连续检测先行列车位置和速度,进行列车间隔控制,确保后续列车不会与先行列车发生冲突,能够安全停车的列车安全系统。

移动闭塞的想法产生于60年代,由于当时技术条件的限制,难以变成现实。

到了80年代,计算机技术和通信技术的飞速发展,为移动闭塞系统的实现创造了条件。

近年来,各国相继投入力量研制基于通信的列车控制系统CBTC,具有代表性的主要有法国国铁的ASTREE,日本铁道综合技术研究所的CARA T系统、欧洲铁道联盟研究所的ETCS 系统和美国加拿大铁路协会的ATCS系统等。

这些系统的共同点是列车和地面间有各种类型的双向通信手段,可以在确保列车运行安全的前提下,最大限度地缩短列车运行间隔,提高线路通过能力。

2、移动闭塞原理及系统结构2.1、移动闭塞原理移动闭塞是相对于固定闭塞而言的。

固定闭塞是在区间设置固定的闭塞分区和相应的防护信号,而移动闭塞虽然也有防护列车运行安全的闭塞分区,但其闭塞区间是移动的,是随着后续列车和前方列车的实际行车速度、位置、载重量、制动能力、区间的坡度、弯道等列车参数和线路参数的变化而改变,随着列车运行而移动。

根据是否考虑先行列车的速度,移动闭塞的构成分为两种:一是考虑先行列车速度的移动闭塞系统(MB-V方式);二是不考虑先行列车速度的移动闭塞系统(MB-V0方式)。

图1 移动闭塞条件下列车追踪控制原理2.2、移动闭塞的系统结构移动闭塞系统的具体结构有多种,但从基本组成上来说,移动闭塞ATC系统通常分为三个层次:管理层、操作层和执行层,其典型结构如下图2所示。

系统管理中心SMC位于管理层,其任务是统一指挥整个全段内列车运行。

SMC通过先进的计算机和网络技术监督着整条线路的自动操作,实现ATS的功能及其它中央调度功能。

车辆控制中心VCC位于操作层,它根据SMC的命令,按移动闭塞原理对列车运行间隔进行控制,并和车站联锁设备相联系,为列车进出站安排接发车进路。

《移动闭塞信号系统介绍》

《移动闭塞信号系统介绍》

《移动闭塞信号系统介绍》一、信号闭塞的基本概念所谓闭塞就是指利用信号设备把铁路线路人为地划分成若干个物理上或逻辑上的闭塞分区,以满足安全行车间隔和提高运输效率的要求。

目前,信号闭塞原则是按照atp/ato制式来划分的,基本上可以分为三类,即:固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。

二、各种信号闭塞制式在城市轨道交通中的发展应用目前在城市轨道交通中使用的信号系统一般称之为atc系统,大多应用于80km/h以下的轨道交通工程中。

atc系统主要由atp、ato、计算机联锁以及ats四个子系统构成,其atp/ato制式主要有两种:第一,基于多信息移频轨道电路的固定闭塞,采用台阶式速度控制模式,属二十世纪八十年代技术水平,其列车运行间隔一般能达到180秒。

西屋公司、grs公司分别用于北京地铁、上海地铁一号线的atp、ato系统属于此种类型;第二,基于数字轨道电路的准移动闭塞,采用距离/速度曲线控制模式的atp/ato系统,属二十世纪九十年代技术水平,其列车运行间隔一般能达到90~120秒。

西门子公司在广州地铁一号线使用的lzb700m、us&s公司在上海地铁二号线使用的af-900以及我国香港地区机场快速线(最高速度达135km/h)使用的阿尔斯通公司sacem (atp/ato)信号系统均属于此种类型。

上述两种列车控制模式均为基于轨道电路的列车控制系统。

基于轨道电路的速度-距离曲线控制模式的tp/ato系统,采用“跳跃式”连续速度-距离曲线控制模式,“跳跃”方式按列车尾部依次出清各电气绝缘节时跳跃跟随。

采用在传统轨道电路上叠加信息报文方法,即把列车占用/空闲检测和atp信息传输合二为一,它们的追踪间隔和列车控制精度除取决于线路特性、停站时分、车辆参数外还与atp/ato 系统及轨道电路的特性密切相关,如轨道电路的最大和最小长度、传输信息量的内容及大小、轨道电路分界点的位置等。

由于基于轨道电路的atc系统是以轨道区段作为列车占用/空闲的凭证,地-车通信是通过钢轨作为信息发送的传输媒介。

移动闭塞ATC系统

移动闭塞ATC系统

XX地铁正线信号系统组成区域控制器 ຫໍສະໝຸດ ZC)区域控制器 (ZC)
自动列车监控子 系统(ATS)
区域控制器 (ZC)
联锁控制器 (ILC) 轨旁数据通信网 络
接入交换机AS
联锁控制器 (ILC)
Si Si
骨干交换机 BS
轨旁骨干网络
Si Si
Wayside data communication network
3.信号系统分类
尽管各类信号系统在实现列车控制方式、车地数据传输方式、列 车定位方式和信息量等方面各有不同,但基本上可按以下方式分类:
按各信号设备所处地域、实现功能又可分为:控制中心ATS子系 统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统。
基于固定闭塞阶梯式速度控制方式示意图
固定闭塞ATC系统: 固定闭塞又称分级速度控制方式或阶梯式速度控制模式。其特点是采 用固定划分区段的轨道区段、计轴区段,提供分级速度信息,实施台阶式 的速度监督,使列车由最高速度逐步降至零。列车超速时由设备自动实施 最大常用制动或紧急制动。 采用阶梯式速度控制方式的ATC系统设备构成简单,具有投资成本低, 性能可靠等优点。固定闭塞轨道电路传输的信息是模拟信号,抗干扰能力 差。此外,轨道电路传输的信息量有限,速度信息划分为若干等级,因此, 采用阶梯式速度控制方式的ATC系统控制精度不高,不易实现列车优化和节 能控制,也限制了行车效率的提高。
(2)列车自动保护(ATP)(含正线联锁)子系统 列车定位/测速 安全列车间隔控制 列车速度和方向的监督防护 经济制动使能(实施) 列车完整性监督 轮径确认及磨损补偿 车门/屏蔽门监控 轨道终点、工作区域和折返作业的防护 列车筛选
(3)列车自动运行(ATO)子系统 列车在区间运行的自动控制及调整 控制列车按运行图规定的区间走行时分行车,自动实现对 列车的启动、加速、巡航、惰性、减速和停车的合理控制。 在正线车站、折返线和试车线自动实现列车的精确停车控 制。 在ATP子系统的允许下,向列车和屏蔽门控制系统发送开/ 关车门和屏蔽门的命令。 向车辆自动广播系统提供相关信息。 记录和统计系统事件的时间和日期。
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▪ 列车在区间运行的自动控制及调整
▪ 控制列车按运行图规定的区间走行时分行车,自动实现对列车的启动、加速、 巡航、惰性、减速和停车的合理控制。
▪ 在正线车站、折返线和试车线自动实现列车的精确停车控制。
▪ 在ATP子系统的允许下,向列车和屏蔽门控制系统发送开/关车门和屏蔽门的 命令。
▪ 向车辆自动广播系统提供相关信息。
固定闭塞ATC系统: 固定闭塞又称分级速度控制方式或阶梯式速度控制模式。其特点是采用固定划分区段的轨道区
段、计轴区段,提供分级速度信息,实施台阶式的速度监督,使列车由最高速度逐步降至零。列 车超速时由设备自动实施最大常用制动或紧急制动。
采用阶梯式速度控制方式的ATC系统设备构成简单,具有投资成本低,性能可靠等优点。固定 闭塞轨道电路传输的信息是模拟信号,抗干扰能力差。此外,轨道电路传输的信息量有限,速度 信息划分为若干等级,因此,采用阶梯式速度控制方式的ATC系统控制精度不高,不易实现列车 优化和节能控制,也限制了行车效率的提高。
联锁控制器 (ILC)
轨旁数据通信网 络
Wayside data communication
network
接ห้องสมุดไป่ตู้交换机AS
骨干交换机 BS
Si Si
轨旁骨干网络
Si Wayside Backbone
Si
Si
Si
network
Si Si
接入交换机 AS
轨旁AP Wayside AP
车地无线通信网络
MR
车载控制器 ( CC)
◆正线车载子系统设备包括:车载ATP/ATO、人机界面TOD、测速传感器、 加速度计、车载MR天线、车载应答器天线等。
▪ 记录和统计系统事件的时间和日期。
3.信号系统分类
尽管各类信号系统在实现列车控制方式、车地数据传输方式、列车定位方式和信息量 等方面各有不同,但基本上可按以下方式分类:
按各信号设备所处地域、实现功能又可分为:控制中心ATS子系统、车站及轨旁子系 统、车载设备子系统。
基于固定闭塞阶梯式速度控制方式示意图
(2)列车自动保护(ATP)(含正线联锁)子系统 ▪ 列车定位/测速 ▪ 安全列车间隔控制 ▪ 列车速度和方向的监督防护 ▪ 经济制动使能(实施) ▪ 列车完整性监督 ▪ 轮径确认及磨损补偿 ▪ 车门/屏蔽门监控 ▪ 轨道终点、工作区域和折返作业的防护 ▪ 列车筛选
(3)列车自动运行(ATO)子系统
地铁信号系统知识介绍
1.概述
在城市轨道交通系统中,信号系统是一个集行车指挥和列车运行控制为一 体的非常重要的机电系统,它直接关系到城市轨道交通系统的运营安全、运 营效率以及服务质量。它保证乘客和列车的安全,实现列车快速、高密度、 有序运行的功能。
地铁信号系统的核心是列车自动控制(ATC)系统。它由计算机联锁子系 统(CBI)、列车自动防护(ATP)子系统、列车自动驾驶(ATO)子系统、 列车自动监控(ATS)子系统构成。各子系统之间相互渗透,实现地面控制 与车上控制相结合、现地控制与中央控制相结合,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自动控制系 统。它是现代城市轨道交通核心控制技术之一。
基于准移动闭塞连续曲线速度控制方式示意图
准移动闭塞ATC系统: 固定闭塞又称分级速度控制方式或阶梯式速度控制模式。其特点是采用固定划分区段的轨道电路,
提供分级速度信息,实施台阶式的速度监督,使列车由最高速度逐步降至零。列车超速时由设备自动 实施最大常用制动或紧急制动。
采用阶梯式速度控制方式的ATC系统设备构成简单,性能可靠。但固定闭塞轨道电路传输的信息是 模拟信号,抗干扰能力差。此外,轨道电路传输的信息量有限,速度信息划分为若干等级。因此,采 用阶梯式速度控制方式的ATC系统控制精度不高,不易实现列车优化和节能控制,也限制了行车效率 的提高。
基于移动闭塞连续曲线速度控制方式示意图
移动闭塞ATC系统: 移动闭塞没有固定的闭塞分区,无需轨道电路装置判别闭塞分区列车占用与否。移动闭塞ATC系统
利用无线电台实现车地数据传输。轨旁ATC设备根据控制区列车的连续位置、速度及其它信息计算出 列车移动授权,并传送给列车,车载ATC设备根据接收到的移动授权信息和列车自身运行状态计算出 列车运行速度曲线,对列车进行牵引、巡航、惰行、制动控制。在移动闭塞ATC系统 中,列车之间保持最小“安全距离”进行追踪运行。该安全距离是指后续列车安全行车间隔停车点与 前行列车尾部位置之间的动态距离。
ATC系统构成示意图
计算机联锁 (CBI)子系统
列车自动防护 (ATP)子系统
ATC系统
列车自动监控 (ATS)子系统
列车自动运行 (ATO)子系统
系统满足以下要求: ▪信号系统必须确保列车运行安全。 ▪满足运营及行车组织的要求。 ▪需严格按照预定的时刻表(运行图)组织列车运行。 ▪在控制中心能对全线列车集中监控,自动/人工运行调整。 ▪实现列车自动驾驶或有超速防护的人工驾驶。 ▪具有必要的降级/后备控制模式。
由于在移动闭塞制式下,列车安全行车间隔停车点较准移动闭塞和固定闭塞更靠近前行列车,因此 安全行车间隔距离也较短,在保证安全的前提下,能最大程度地提高列车区间通过能力。并且由于轨 旁设备数量的减少,降低了设备投资、运营及维护成本。
XX地铁正线信号系统组成
区域控制器 (ZC)
区域控制器 (ZC)
自动列车监控子 系统(ATS)
2.信号各子系统功能
(1)列车自动监控(ATS)子系统 ▪ 列车识别号追踪、传递和显示 ▪ 列车运行图编制及管理 ▪ 列车运行的自动调整 ▪ 列车进路的控制 ▪ 实时监视在线列车运行和信号设备的状态(其中含道岔、信号机、电源等) ▪ 实现与无线通信、乘客导向、综合监控等系统的接口 ▪ 提供司机发车指示 ▪ 培训和运行模拟 ▪ 统计、管理与记录等
Wireless Network
车载数据 通信网络
MR
车载控制器 ( CC)
区域控制器 (ZC)
联锁控制器 (ILC)
图例
以太网电缆 Twisted pair 光纤 Fiber 无线信道 Wireless tunnel
XX地铁二号线正线信号基础设备
◆正线轨旁子系统设备包括:正线信号联锁主机、区域控制器、转辙机、信 号机、计轴、应答器等。
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