列車自動(dòng)調(diào)整的原理及過程

1、列車自動(dòng)調(diào)整的原理及過程引言 城市軌道交通由于具有高效、準(zhǔn)時(shí)、舒適、安全、環(huán)保的特 點(diǎn)，目前在全世界范圍內(nèi)得到迅速的發(fā)展， 軌道交通的運(yùn)行環(huán)境 決定了其必將具有普通運(yùn)輸方式所不能比擬的高效性， 但更重要 的是軌道交通具有一套完善的控制管理系統(tǒng)， ATS系統(tǒng)便是這些 控制管理系統(tǒng)中的一個(gè)分支。而ATR（自動(dòng)列車調(diào)整）作為 ATS系統(tǒng)的一個(gè)功能系統(tǒng)，在整個(gè)ATS系統(tǒng)中起著尤為重要的作用。本文將簡(jiǎn)單的介紹ATR的原理并就深圳地鐵1號(hào)線采用的ATS系 統(tǒng)介紹ATR調(diào)整的過程。PTI Position Train Indicator列車定位指示器ATO Automatic Train Operation

2、列車自動(dòng)控制RTU Remote Terminal Unit 遠(yuǎn)程終端單元DTI Departure Time Indicator倒計(jì)時(shí)指示器ATP Automatic Train Protection 列車自動(dòng)防護(hù) SIC Station Interface Case 車站接口箱PIIS Passages Information Indicator System乘客信息指引系統(tǒng)LCP Local Control Plate 本地控制盤FTGS Frequency Track Circuit 遠(yuǎn)程饋電數(shù)字音頻軌道電ATR的定義地鐵列車在運(yùn)營期間可能會(huì)受到諸多外界的干擾， 諸如設(shè)備 故障、客流過

3、大、 站間限速以及站間線路條件等都可能造成列車 偏離既定的時(shí)刻表， 如果完全通過行車調(diào)度員人工指揮列車來進(jìn) 行調(diào)整， 一方面使得列車的調(diào)整無法量化， 另一方面也極大的增 加了行車調(diào)度員的工作量和工作難度。 然而結(jié)合ATR系統(tǒng)，就可 以在很大的程度上保證列車以最優(yōu)化的速度曲線完成列車的站 間運(yùn)行，故ATR系統(tǒng)對(duì)于保證地鐵列車安全正點(diǎn)的運(yùn)營有著極其 重要的作用。ATR系統(tǒng)中提供了兩種列車調(diào)整方式，一種是自動(dòng)調(diào)整，另 一種是人工調(diào)整。自動(dòng)調(diào)整是通過ATR系統(tǒng)預(yù)先設(shè)計(jì)的調(diào)整方式 對(duì)列車進(jìn)行調(diào)整。人工調(diào)整是通過行車調(diào)度員在 ATS系統(tǒng)的終端 控制臺(tái)（ MM）I 上針對(duì)某臺(tái)列車人工輸入運(yùn)行時(shí)間或者停站時(shí)間

4、 來對(duì)列車進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)然也可以使用LCP盤上的扣車或跳站對(duì)列 車進(jìn)行調(diào)整。ATR的原理在ATR系統(tǒng)中，自動(dòng)調(diào)整主要通過以下兩種方式來實(shí)現(xiàn)： 1、 調(diào)整列車的停站時(shí)間使列車延時(shí)或提前到達(dá)車站； 2、通過調(diào)整 列車在站間運(yùn)行的速度來調(diào)整列車站間運(yùn)行時(shí)間使列車延時(shí)或 提前到達(dá)車站。 故對(duì)列車的自動(dòng)調(diào)整實(shí)際是對(duì)列車運(yùn)行及停站時(shí) 間的調(diào)整。因此，ATR系統(tǒng)需要獲取以下數(shù)據(jù)（輸入數(shù)據(jù)）：列車計(jì)劃到站時(shí)間 列車計(jì)劃停站時(shí)間。 列車計(jì)劃由本站運(yùn)行至下一個(gè)站的時(shí)間。 列車實(shí)際到站時(shí)間。在經(jīng)過ATR的計(jì)算后，ATR系統(tǒng)要輸出以下數(shù)據(jù)：列車預(yù)計(jì)停站時(shí)間。 列車預(yù)計(jì)由本站運(yùn)行至下一個(gè)站的時(shí)間。ATR數(shù)據(jù)流向：1、AT

5、R輸入數(shù)據(jù)流，如圖1-1所示圖 1-1列車計(jì)劃到站時(shí)間、列車計(jì)劃停站時(shí)間、列車計(jì)劃由本站 運(yùn)行至下一個(gè)站的時(shí)間可以通過當(dāng)天載入的時(shí)刻表獲取， 時(shí)刻表 是由相關(guān)行車調(diào)度人員預(yù)先編制好的。列車實(shí)際到站時(shí)間需要通過軌旁設(shè)備來獲取， 具體如下： 當(dāng) 列車的車次號(hào)步進(jìn)至站臺(tái)區(qū)段時(shí)，ATS系統(tǒng)將記錄該時(shí)間，作為列車實(shí)際到站的時(shí)間。列車車次號(hào)的步進(jìn)則是通過車載 ATO將列 車信息通過ATP天線發(fā)送至PTI，再由PTI發(fā)送至RTU最終發(fā) 送至ATR系統(tǒng)，當(dāng)ATR接收到這些信息后，便觸發(fā)車次號(hào)步進(jìn)。2、ATR輸出數(shù)據(jù)流，如圖1-2所示圖 1-2ATR系統(tǒng)按照?qǐng)D1-1的數(shù)據(jù)流圖采集到了相關(guān)數(shù)據(jù)后，將 進(jìn)行計(jì)算，最

6、終生成兩個(gè)時(shí)間值，即列車預(yù)計(jì)停站時(shí)間和列車預(yù)計(jì)到達(dá)下一個(gè)站的時(shí)列車預(yù)計(jì)停站時(shí)間通過 RTU發(fā)送至SIC，由SIC將該時(shí)間發(fā)送至DTI，并顯示出來，用來指示列車停站的時(shí)間，當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí) 為0或者某一個(gè)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值時(shí)，ATR將觸發(fā)軌旁ATP釋放運(yùn) 營停車點(diǎn)，來指示列車出站。列車預(yù)計(jì)到下一個(gè)站的時(shí)間過 RTU發(fā)送至軌旁ATP,軌旁ATP 將這些信息轉(zhuǎn)化為FTGS報(bào)文，發(fā)送至鋼軌，列車通過 ATO天線 接收這些報(bào)文，這就是C電碼，是ATS系統(tǒng)發(fā)送給車載系統(tǒng)的報(bào) 文。車載ATO接收到報(bào)文后，結(jié)合其系統(tǒng)本身的最高速度曲線以 及從軌旁ATP獲取的其他線路相關(guān)信息，計(jì)算出一個(gè)最優(yōu)化的速 度曲線，來指導(dǎo)列車運(yùn)行至

7、下一個(gè)車站。同時(shí)這些時(shí)間信息也將通過 SIC發(fā)送至PIIS，用來指導(dǎo)乘 客。3、ATR調(diào)整過程。列車預(yù)計(jì)停站時(shí)間（以下簡(jiǎn)稱 T1）和列車預(yù)計(jì)到達(dá)下一個(gè) 站的時(shí)間（以下簡(jiǎn)稱T2）的計(jì)算是有固定的算法的，大致如下：調(diào)整常量。：列車偏離時(shí)刻表的時(shí)間。：列車實(shí)際到站的時(shí)間。：列車計(jì)劃到站的時(shí)間。：列車計(jì)劃到運(yùn)行到下一個(gè)站的時(shí)間。A、首先計(jì)算列車偏離時(shí)刻表的時(shí)間：=-+ （是一個(gè)常量，通常在設(shè)計(jì)階段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定）B、與ATR系統(tǒng)中一個(gè)最大值 Maxi和最小值Mini進(jìn)行比 較，如果在Maxi和Mini之間，那么T仁系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定的一個(gè)停 站時(shí)間 +。 （是一個(gè)常量，通常在設(shè)計(jì)階段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況

8、 確定）如果大于 Maxi，那么T仁Max+如果小于 Mini，那么T仁Min+。C、在ATR系統(tǒng)中對(duì)每個(gè)相鄰車站的旅行時(shí)間都定義了最大值Max2、標(biāo)準(zhǔn)值Std2和最小值Min2,這些值里已經(jīng)包含了列 車停在本站的時(shí)間，ATR系統(tǒng)需 要根據(jù)列車的實(shí)際運(yùn)行情況計(jì) 算出一個(gè)到相鄰車站的旅行時(shí)間（一下簡(jiǎn)稱 T3 ），接下來用 T3 與ATR系統(tǒng)定義的站間旅行的最大值、標(biāo)準(zhǔn)值和最小值進(jìn)行比較，進(jìn)而確定列車預(yù)計(jì)到達(dá)下一個(gè)站的時(shí)間（T2）。T3=-當(dāng)T3介于Max2和Min2之間，那么T3=T3+ （是一個(gè)常量，通常在設(shè)計(jì)階段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定）如果T3大于Max2那么T3=Max2+如果T3小于Min2，那么T3=Min2+以上是ATR系統(tǒng)調(diào)整的簡(jiǎn)單過程，通過這種算法，列車預(yù)計(jì) 停站時(shí)間和列車預(yù)計(jì)到達(dá)下一個(gè)站的時(shí)間。ATR系統(tǒng)只能在一定程度上對(duì)列車進(jìn)行調(diào)整，如果列車的實(shí) 際運(yùn)行情況相比時(shí)刻表偏差過大， 就需要通過行車調(diào)度員介入對(duì) 列車進(jìn)行人工調(diào)整， 通常可以選擇對(duì)晚點(diǎn)列車進(jìn)行跳站操作， 或 者當(dāng)晚點(diǎn)列車到達(dá)折返站后，修改其車次號(hào)。結(jié)語本文結(jié)合深