移动闭塞ATC系统
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项目七 ATC 系统概述
控制中心设备
地铁车站车控室
1、作用： 是地铁车站行车组织控制的最重要场所， 实现列车运行的监督和操作控制。 2、室内主要设备：1）、接发列车操作控制设备 2）、列车运行控制设备 3）、 环境控制设备 4）、 救急和疏散控制设备等 3、工作人员：主要是行车值班员和信号员 4、主要职责：负责接发列车和行车安全工作
自动闭塞的基本原理
在毎一个闭塞分区的始端装设一架防护该分区的通 过色灯信号机。 闭塞分区无车（线也正常）时，轨道电流从正极出 来，经由轨道继电器的线圈构成回路， 使该线圈绕 着的电磁铁励磁，将其控制的。接在信号机点灯电 路上的衔铁吸起，接通 绿灯的电路，通过色灯信号 机亮绿灯，表示开通犬态； 闭塞分区有车占用时，轨道电流 由于轮对使轨道电 路短路（或切断)而不流经轨道继电器的线圈，电磁 铁失磁，它所控 制衔铁由于AS而落下，接通红灯 的电路，于是通过色灯信号机绿灯灭，红灯亮，表 示分区在闭塞状态。
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
2、固定闭塞——就是将线路划分为固定的闭塞分区。 闭塞分区一旦划定将固 定不变。 3、闭塞分区与闭塞分区 分界点——每个闭塞分区的始端 设一架通过色灯信号机，以防护这个闭塞分区 4、列车以闭塞分区为最小行车间隔。
5、用轨道电路检测和表示列车位置及列车间距。 6、实现行车指挥和列车运行的自动控制。
固定闭塞
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
小提示
为了保证安全，地铁ATP在 两列车之间还增加了一个防护 区段，即双红灯区段防护。后 续列车必须停在第二个红灯的 外方，保证两列车之间至少间 隔一个闭塞分区。
固定闭塞示意图
列车运行自动控制(ATC)系统
功能
（1）集中控制功能 （2）集中显示功能 （3）列车运行时刻表管理功能 （4）运行数据记录与统计功能 （5）仿真功能 （6）监测与报警功能
ATS系统设备
ATP——列车自动防护子系统
ATP子系统是ATC系统的核心和关键。 ATP子系统具有实现列车的间隔控制、超速防护、
进路的安全监控、车门和站台屏蔽门的控制等功 能。
转换 （8）记录运行信息
ATS——列车自动监控子系统
ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制，辅 助行车调度人员对全线列车运行进行管理。
它给行车调度人员显示全线列车的运行状态，监 督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运 行图时及时做出反应（提出调整建议或者自动修 整运行图）。
通过ATO的接口，向旅客提供运行信息通报（列 车到达、出发时间、运行方向、中途停靠站 名……）。
当检测到列车的速度为零，列车向地面送出列车 停站信号，列车收到开门信息，使相应的门控继 电器动作；
司机按压与门控继电器相对应的门控按钮后，才 可打开列车车门。
不同闭塞制式的ATC系统
按闭塞制式，城市轨道交通ATC可分为：固定闭 塞式ATC系统、准移动闭塞式ATC系统和移动闭 塞式ATC系统。
ATP轨旁功能
负责列车安全间隔和生成报文 ，完成任务对列车安全运行授 权许可的发布和报文的准备
1 列车安令间隔功能
保持列车之间的最小安全距 离，发出运行授权。在进路 已经排列，联锁功能中才发 出列车运行授权.
2 报文生成功能
完成整理数据、准备和格式 化要传送到ATP车载设备的 报文，并决定传输方向。 .
ATS子系统根据联锁信息，列车自动办理进路。用 以指挥和监督列车的运行。它根据列车运行计划， 制定实时运行图，指挥列车的运行，包括办理列 车进路，控制列车发车时间，改变运行区间的模 式等；同时实时收集列车运行信息及线路的各种 信息，包括车次号、目的地号。由控制中心计算 机系统进行实时跟踪，并显示在中心表示盘上。
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。
列车运行自动控制
固定闭塞ATC系统
固定闭塞速度码模式（台阶式）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。 目标距离码模式（曲线式）一般采用音频数字轨道电路，或音频轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器，他们具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。
不同闭塞制式的ATC系统
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202X
ATC 系统的组成
ATC 系统的设备组成 现场轨旁设备、车载信号设备、控制中心及车站信号设备 ATC系统的功能组成 ATO、ATS、ATP
ATC系统控制框图
中央控制室
功能
停车点防护 速度监督与超速防护 列车间隔控制 测速与测距 车门控制 其他功能：紧急停车、给出发车命令、列车倒退控制
ATO系统是提高城市交通列车运行水平的技术措施
添加标题
ATO系统自动驾驶+ATP系统＝自动驾驶
添加标题
机车装上ATO后，就可用2种方式运行：手动或自动
添加标题
司机人工驾驶+ATP系统＝手动驾驶
添加标题
01
02
03
04
功能
停车点的目标制动 打开车门 列车从车站出发 列车加速 区间内临时停车 限速区间 司机手动驾驶及由ATO系统驾驶之间可在任何时候转换 记录运行信息
可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。
舒适
先进
可实现较小的行车间隔
高效
灵活
安全
四、不同闭塞制式的ATC系统
ATC系统分类
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。
按车载信号传输方式可分为：连续式和点式。
按闭塞方式可分为：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、记录司机操作。
ATC子系统介绍
站台屏蔽门/安全门
CC确定列车停在规定的停车窗内，才允许ATO开车门和屏蔽门。开关门命令由CC传给CBI，再经室 内信号设备传送至屏蔽门系统。信号系统向屏蔽门系统发送的开、关门信息必须是连续的信号。 屏蔽门系统向信号系统提供全部门关闭且锁闭状态信息和互锁解除信息。，再由CBI传送给CC.。
列车位移和速度测量：
通过列车车头上的编码里程计测量车轮的角速度进行速度测量。列车 校准编码里程计通过1组MTIB（两个相隔21m的重定位信标）。（CC系统将
测量到的距离与预设距离进行比较。当所有校准条件满足后，CC导出编码里程计的一个校准常数， 该值将应用于后面所有的距离测量中。否则，车载系统采用计算出的速度和距离的最大值作为缺 省值。 ）
临时限速管理
线路控制器管理线路的临时限速，周期性地发送给车载CC。在LC设备初始化时应用最具 限制的临时限速，直到从ATS接收到ATP/ATO管理范围内临时限速设置 。 CC从LC未接收到TSR信息，或接收到的TSR信息在一定时间内未得到更新，列车将考虑 最严格限制的临时限速。 （信息：有没有限速设置。保持通实时讯。）
静态线路描述（SGD）是对轨道的描述，其在离线状况下存入区域控制器（ZC） 及车载控制器（CC）中的。
列车通过信标位置在轨道上进行定位（使用SGD），以得到线路上奇点的位置并计算其目标距 离。 ZC利用SGD以得到列车的位置，线路奇点的位置（此信息由车载CC经过计算后告知轨旁），并 计算出每列车的授权终点。 SGD包含以下内容： 线路地图：线路地图编制的基本原则是通过连续的区段表来说明该线路 ，线路上的每个设 备（信标，信号机，道岔，车站）由特定的区段识别号和它在该区段的位置来识别。特别的是 每个道岔由3个区段组成。 奇点：对象及其相关数据的列表（奇点）使得可以系统的方式描述线路的布局。CC需使用 该线路信息以执行ATP和ATO功能。 每个奇点用常量来描述，即“不变量”：线路上奇点的位置、坡度变化值、永久限 速值、信标标识等。可变的奇点的子集：如道岔可以是定位或反位，信号机可以是绿灯或者红 灯。
《列车运行控制系统维护》列项目三 ATC系统-教学课件
3
ATC系概述
这种传统的信号系统已不能适应城市轨道交通的发展， 必须用一种能实现列车速度自动控制和列车运行间隔自动 调整的新的信号系统来替代，这就是列车自动控制（ATC） 系统。ATC系统取消了传统的地面信号，将机车信号作为主 体信号，信号的含义发生了质的变化，传递给列车的是具 体的速度或距离信息，根据与先行列车之间的距离和进路 条件，在车内连续地显示出容许的速度信息，或按设定的 运行条件容许列车前行的距离信息，根据上述信息列车自 动地控制运行速度，进行超速防护，以达到自动调整行车 间隔的目的，并实现列车在车站的程序对位停车。
22
不同闭塞制式的ATC系统
1、固定闭塞 由于列车定位是以固定区段为单位的（系统只知道列车 在哪个区段中，而不知道在区段中的具体位置），所以固 定闭塞的速度控制模式必然是分级的，即阶梯式的。在这 种制式中，需要向被控列车“安全”传送的只是代表少数 几个速度级的速度码。 固定闭塞方式，无法满足提高系统能力、安全性和互用 性的要求。
7
ATC系统概述
因为城市轨道交通具有客流量大、行车密度高的特点， 而准移动闭塞式和移动闭塞式ATC系统可以实现较大的通过 能力，对于客运量变化具有较强的适应性，可以提高线路利 用率，具有高效运行、节能等作用，并且控制模式与列车运 行特性相近，能较好地适应不同列车的技术状态，其技术水 平较高，具有较大的发展前景。虽然固定闭塞式ATC系统技 术水平相对较低，但由于可满足2 min行车间隔的行车要求， 且价格相对低廉，因此也宜选用。根据实际情况，因地制宜 选择三种不同制式的ATC系统是完全必要的。
9
ATC系统的组成和功能
二、ATC系统的功能
ATC系统包括五个原理功能：ATS、联锁、列车检测、ATC、PTI ATS功能
ATC系概述
这种传统的信号系统已不能适应城市轨道交通的发展， 必须用一种能实现列车速度自动控制和列车运行间隔自动 调整的新的信号系统来替代，这就是列车自动控制（ATC） 系统。ATC系统取消了传统的地面信号，将机车信号作为主 体信号，信号的含义发生了质的变化，传递给列车的是具 体的速度或距离信息，根据与先行列车之间的距离和进路 条件，在车内连续地显示出容许的速度信息，或按设定的 运行条件容许列车前行的距离信息，根据上述信息列车自 动地控制运行速度，进行超速防护，以达到自动调整行车 间隔的目的，并实现列车在车站的程序对位停车。
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不同闭塞制式的ATC系统
1、固定闭塞 由于列车定位是以固定区段为单位的（系统只知道列车 在哪个区段中，而不知道在区段中的具体位置），所以固 定闭塞的速度控制模式必然是分级的，即阶梯式的。在这 种制式中，需要向被控列车“安全”传送的只是代表少数 几个速度级的速度码。 固定闭塞方式，无法满足提高系统能力、安全性和互用 性的要求。
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ATC系统概述
因为城市轨道交通具有客流量大、行车密度高的特点， 而准移动闭塞式和移动闭塞式ATC系统可以实现较大的通过 能力，对于客运量变化具有较强的适应性，可以提高线路利 用率，具有高效运行、节能等作用，并且控制模式与列车运 行特性相近，能较好地适应不同列车的技术状态，其技术水 平较高，具有较大的发展前景。虽然固定闭塞式ATC系统技 术水平相对较低，但由于可满足2 min行车间隔的行车要求， 且价格相对低廉，因此也宜选用。根据实际情况，因地制宜 选择三种不同制式的ATC系统是完全必要的。
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ATC系统的组成和功能
二、ATC系统的功能
ATC系统包括五个原理功能：ATS、联锁、列车检测、ATC、PTI ATS功能
第04章 列车自动控制(ATC)系统 PPT
区间闭塞的基本原则是在铁路区间或闭塞分区 内任何时刻只允许有一辆列车运行。
实现区间闭塞的基本方法有时间间隔法和空间 间隔法两种类型。时间间隔法是当先行列车发出后， 隔一定时间再发出同方向的后续列车，以实现相继 追踪列车间的隔离。这种方法的主要缺点是不能确 保安全，如当先行列车运行不正常时（晚点或中途 停车等），有可能发生后续列车撞上前行列车的追 尾事故。为了克服时间间隔法的缺陷提出了空间间 隔法，即先行列车与后续列车间隔开一定空间的运 行方法。空间间隔法能较好地保证行车安全而被广 泛采用，逐步形成了铁路区间列车运行的闭塞制度。
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。
①ATS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，管理进路和信号的控制，将进路、轨道电 路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC的功能由分布 在轨旁的设备来实现。
全。所以它既要受闭塞机的控制，又要受车站 联锁设备的控制。
3)自动闭塞
自动闭塞是由运行中的列车自动完成闭塞任务的 一种闭塞制式。采用自动闭塞要将两个相邻车站之间 的区间正线划分成若干个闭塞分区，在每个分区起点 设置一架固定通过（色灯）信号机进行防护，并在闭 塞分区内钢轨上装设轨道电路。用轨道电路检查分区 空闲情况并反映列车的运行情况和钢轨是否完整，以 通过信号机的进行信号显示作为占用分区的凭证，以 通过信号机的禁止信号显示实现分区闭塞。因为通过 信号机是随着列车的运行自动控制的，不需要人工操 纵，所以叫自动闭塞。
2)半自动闭塞 半自动闭塞是采用人工办理闭塞手续，列
实现区间闭塞的基本方法有时间间隔法和空间 间隔法两种类型。时间间隔法是当先行列车发出后， 隔一定时间再发出同方向的后续列车，以实现相继 追踪列车间的隔离。这种方法的主要缺点是不能确 保安全，如当先行列车运行不正常时（晚点或中途 停车等），有可能发生后续列车撞上前行列车的追 尾事故。为了克服时间间隔法的缺陷提出了空间间 隔法，即先行列车与后续列车间隔开一定空间的运 行方法。空间间隔法能较好地保证行车安全而被广 泛采用，逐步形成了铁路区间列车运行的闭塞制度。
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。
①ATS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，管理进路和信号的控制，将进路、轨道电 路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC的功能由分布 在轨旁的设备来实现。
全。所以它既要受闭塞机的控制，又要受车站 联锁设备的控制。
3)自动闭塞
自动闭塞是由运行中的列车自动完成闭塞任务的 一种闭塞制式。采用自动闭塞要将两个相邻车站之间 的区间正线划分成若干个闭塞分区，在每个分区起点 设置一架固定通过（色灯）信号机进行防护，并在闭 塞分区内钢轨上装设轨道电路。用轨道电路检查分区 空闲情况并反映列车的运行情况和钢轨是否完整，以 通过信号机的进行信号显示作为占用分区的凭证，以 通过信号机的禁止信号显示实现分区闭塞。因为通过 信号机是随着列车的运行自动控制的，不需要人工操 纵，所以叫自动闭塞。
2)半自动闭塞 半自动闭塞是采用人工办理闭塞手续，列
城轨交通信号系统-简介
TSDI_DXC
*
4.3 后备系统原理示意图
实际列车速度曲线
(ATO curve)
ATP曲线
预告功能信标
防护区段
*
安全防护距离 （约25~30m）
限速
*
停车点
TSDI_DXC
*
5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案 信号系统设备国产化既要符合技术政策的要求, 同时也要结合工程的实际情况, 满足其功能需求和工程的要求。 在系统设备招标的基础上, 建议采用由国产设备、国产化设备和引进设备混合组成。 优先选用国内能提供的设备和器材。 目前国内尚无满足安全和功能要求的成套ATC系统设备。与国外供货商通过技术合作与技术转让, 参与系统设计, 合作完成国产化设备的生产及工程应用软件编制、系统安装、系统调试、服务培训等工作, 从而全面掌握ATC系统产品的性能, 为系统的维护、应用打下良好的基础, 最终实现国产化和降低造价。
电源屏及UPS
国产
艾默生、梅兰日兰、鼎汉等
其他
电缆及光缆
国产
天水电缆厂,焦作电缆厂,成都电缆厂,西安电缆厂,天津电缆厂,上海电缆厂等
信号机（铝合金）
国产浙江万全信号,西安信号 Nhomakorabea厂,沈阳信号工厂等
继电器（各型）
国产
西安信号工厂,沈阳信号工厂等
仪器仪表、维修工具、备品备件
TSDI_DXC
*
后备模式
点式+站间闭塞 （机场线仅站间闭塞）
点式超防+站间闭塞
简单超防+站间闭塞
点式超防+站间闭塞
TSDI_DXC
*
4. 基于通信的移动闭塞信号系统（CBTC）后备系统简介
*
4.3 后备系统原理示意图
实际列车速度曲线
(ATO curve)
ATP曲线
预告功能信标
防护区段
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安全防护距离 （约25~30m）
限速
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停车点
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5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案 信号系统设备国产化既要符合技术政策的要求, 同时也要结合工程的实际情况, 满足其功能需求和工程的要求。 在系统设备招标的基础上, 建议采用由国产设备、国产化设备和引进设备混合组成。 优先选用国内能提供的设备和器材。 目前国内尚无满足安全和功能要求的成套ATC系统设备。与国外供货商通过技术合作与技术转让, 参与系统设计, 合作完成国产化设备的生产及工程应用软件编制、系统安装、系统调试、服务培训等工作, 从而全面掌握ATC系统产品的性能, 为系统的维护、应用打下良好的基础, 最终实现国产化和降低造价。
电源屏及UPS
国产
艾默生、梅兰日兰、鼎汉等
其他
电缆及光缆
国产
天水电缆厂,焦作电缆厂,成都电缆厂,西安电缆厂,天津电缆厂,上海电缆厂等
信号机（铝合金）
国产浙江万全信号,西安信号 Nhomakorabea厂,沈阳信号工厂等
继电器（各型）
国产
西安信号工厂,沈阳信号工厂等
仪器仪表、维修工具、备品备件
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后备模式
点式+站间闭塞 （机场线仅站间闭塞）
点式超防+站间闭塞
简单超防+站间闭塞
点式超防+站间闭塞
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4. 基于通信的移动闭塞信号系统（CBTC）后备系统简介