城市軌道交通列車自動(dòng)控制系統(tǒng)簡介

1、城市軌道交通列車自動(dòng)控制系統(tǒng)簡介、刖B隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市軌道交通的發(fā)展已成為解決現(xiàn)代城市交通擁擠的有效手段，其最大特點(diǎn)是運(yùn)營密度大、列車行車間隔時(shí)間短、安全正點(diǎn)。城市軌道交通列車自動(dòng)控制系統(tǒng)是保證列車運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行現(xiàn)代化，提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備。二、列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成列車自動(dòng)控制（ATC系統(tǒng)由列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ATP、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（ATO和列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS三個(gè)子系統(tǒng)組成。一列車自動(dòng)防護(hù)（ATP-AutomaticTrainProtection系統(tǒng)列車自動(dòng)控制系統(tǒng)中的ATP的子系統(tǒng)通過列車檢測、列車間隔控制和聯(lián)鎖（聯(lián)鎖設(shè)備可以是獨(dú)

2、立的，有的生產(chǎn)廠商的系統(tǒng)也可以包含在ATP系統(tǒng)中）控制等實(shí)現(xiàn)對列車相撞、超速和其他危險(xiǎn)行為的防護(hù)。二列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（ATO?CAutomaticTrainOperation列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)（ATO與ATP系統(tǒng)相互配合，負(fù)責(zé)車站之間的列車自動(dòng)運(yùn)行和自動(dòng)停車，實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)牽引、制動(dòng)等功能。ATP軌旁設(shè)備負(fù)責(zé)列車間隔控制和報(bào)文生成；通過軌道電路或者無線通信向列車傳輸速度控制信息。ATP與ATO車載系統(tǒng)負(fù)責(zé)列車的安全運(yùn)營、列車自動(dòng)駕駛，且給信號(hào)系統(tǒng)和司機(jī)提供接口。三）自動(dòng)監(jiān)控（ATS-AutomaticTrainSuper-vision）系統(tǒng)列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)督列車、自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行以保證

3、時(shí)刻表的準(zhǔn)確，提供調(diào)整服務(wù)的數(shù)據(jù)以盡可能減小列車未正點(diǎn)運(yùn)行造成的不便。自動(dòng)或由人工控制進(jìn)路，進(jìn)行行車調(diào)度指揮，并向行車調(diào)度員和外部系統(tǒng)提供信息。ATS功能主要由位于OCC控制中心）內(nèi)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。三、列車自動(dòng)控制系統(tǒng)原理一）列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）ATP是整個(gè)ATC系統(tǒng)的基礎(chǔ)。列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ATP亦稱列車超速防護(hù)系統(tǒng)，其功能為列車超過規(guī)定的運(yùn)行速度時(shí)即自動(dòng)制動(dòng)，當(dāng)車載設(shè)備接收地面限速信息，經(jīng)信息處理后與實(shí)際速度比較，當(dāng)列車實(shí)際速度超過限速后，由制動(dòng)裝置控制列車制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)。ATP通過軌道電路或者無線GPS系統(tǒng)檢測列車實(shí)際運(yùn)行位置，自動(dòng)確定列車最大安全運(yùn)行速度，連續(xù)不間斷地實(shí)行速度監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)超速

4、防護(hù)，自動(dòng)監(jiān)測列車運(yùn)行間隔，以保證實(shí)現(xiàn)規(guī)定地行車間隔。防止列車超速和越過禁止信號(hào)機(jī)等功能。按工作原理不同，ATP子系統(tǒng)可分為“車上實(shí)時(shí)計(jì)算允許速度”及“地面集中計(jì)算后直接向列車傳送速度信息”兩大類。者的工作原理是：通過車一地通信，不斷將地面信息、線路參數(shù)信息、前方目標(biāo)點(diǎn)的距離和允許速度信息等等傳至車上,由車載計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算得出即時(shí)的運(yùn)行速度，依此對列車速度實(shí)現(xiàn)速度監(jiān)控。在ATP基礎(chǔ)上建立的ATC其功能還包括對列車的起動(dòng)、加速、惰行的監(jiān)控。它是按規(guī)定程序結(jié)合有關(guān)地面信息來實(shí)施操作的，可以使列車經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了不必要的、過于劇烈的加速和減速，因此明顯提高了旅客的舒適度，提高了列車的準(zhǔn)點(diǎn)

5、率，以及減少了輪軌磨耗。若與列車的再生制動(dòng)配合，可以最大限度地節(jié)省電能。ATP系統(tǒng)由地面ATP設(shè)備和車載ATP設(shè)備構(gòu)成，地面設(shè)備主要包括軌道電路機(jī)構(gòu)，聯(lián)鎖控制機(jī)柜,站聯(lián)通信機(jī)柜，軌道電路,車載ATP設(shè)備主要由車載 列車狀態(tài)采集電路板，色燈信號(hào)機(jī)，道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備組成。ATPCPU板，供電板，輸入輸入繼電器板,司機(jī)狀態(tài)顯示單元，速度傳感器等構(gòu)成。二）列車自動(dòng)駕駛（ATO）列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的最基本功能包括：列車車站發(fā)車、列車區(qū)間運(yùn)行、跳停、站內(nèi)精確停車、列車自動(dòng)折返、扣車等。列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)根據(jù)ATP系統(tǒng)提供的控制信息，如前方信號(hào)機(jī)狀態(tài)，前方道岔狀態(tài)，當(dāng)前線路允許運(yùn)行的最高速度等信息，實(shí)時(shí)計(jì)算列車

6、達(dá)到目標(biāo)速度值所需要的牽引力和制動(dòng)力的大小，通過列車接口電路，完成對列車的加速與減速作業(yè)。列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，即列車一方面檢測本列車的實(shí)際行車速度，另一方面連續(xù)接收地面給予的最大允許車速，并依據(jù)其他與行車有關(guān)的因素如機(jī)車牽引特性、區(qū)間坡道、彎道等，求得最佳的行車速度，控制列車加速或減速，及緊急制動(dòng)。在列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，司機(jī)起監(jiān)督作用。ATO!助ATP工作，ATP系統(tǒng)的完好是ATO工作的基礎(chǔ)，ATO接受來自ATP的信息，其中有ATP速度指令、列車實(shí)際速度和列車走行距離。此外還從ATS子系統(tǒng)接受到列車運(yùn)行等級(jí)等信息。根據(jù)以上信息，ATO通過牽引/制動(dòng)線控制列車，使其維持在一個(gè)參考

7、速度上運(yùn)行并在車站站臺(tái)準(zhǔn)確停車。ATO系統(tǒng)由車載設(shè)備和車地通信系統(tǒng)構(gòu)成，車載設(shè)備包括ATOCPI板，車地通信板，信息采集電路板，牽引/制動(dòng)驅(qū)動(dòng)板構(gòu)成。車地通信系統(tǒng)包括軌旁車地通信換線，車地通信控制機(jī)柜等構(gòu)成。其中車載ATO設(shè)備是列車駕駛系統(tǒng)中核心設(shè)備，它由硬件和軟件兩部分組成。三）列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過計(jì)算機(jī)來組織和控制行車的一套完整的行車指揮系統(tǒng)。ATS將現(xiàn)場的行車信息及時(shí)傳輸?shù)叫熊囍笓]中心，中心將行車信息綜合后，適時(shí)無誤的向現(xiàn)場下達(dá)行車指令,以保證準(zhǔn)確、快速、安全、可靠。ATS在ATP和ATO系統(tǒng)的支持下，根據(jù)運(yùn)行時(shí)刻表完成對全線列車的自動(dòng)監(jiān)控，可自動(dòng)或由人工

8、監(jiān)督和控制正線（車輛段、停車場、試車線除外）列車進(jìn)路，并向行車調(diào)度員和外部系統(tǒng)提供信息。ATS功能由位于控制中心內(nèi)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。ATS功能：自動(dòng)進(jìn)行列車運(yùn)行圖管理，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行計(jì)劃，監(jiān)控列車進(jìn)路，自動(dòng)顯示列車運(yùn)行和設(shè)備狀態(tài)，完成電氣集中聯(lián)鎖和自動(dòng)閉塞的要求。ATS系統(tǒng)不斷地對計(jì)劃時(shí)刻表與實(shí)際時(shí)刻表進(jìn)行比較，通過調(diào)整停站時(shí)間自動(dòng)調(diào)整列車按計(jì)劃時(shí)刻表運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上自動(dòng)產(chǎn)生列車的出發(fā)時(shí)間。在裝備有ATO的線路上能通過對列車運(yùn)行等級(jí)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)對列車運(yùn)行的自動(dòng)調(diào)整。調(diào)度員也可通過人工命令調(diào)整列車停站時(shí)間來調(diào)整列車運(yùn)行。ATS系統(tǒng)能及時(shí)記錄被監(jiān)測對象的狀態(tài)，有預(yù)警、診斷和故障定位能力；監(jiān)測列車是否處于ATP保護(hù)狀態(tài)；監(jiān)測信號(hào)設(shè)備和其他設(shè)備結(jié)合部的有關(guān)狀態(tài)；具有在線監(jiān)測與報(bào)警能力；監(jiān)測過程應(yīng)不影響被監(jiān)測設(shè)備的正常工作。在相應(yīng)工作站上，報(bào)告所有故障報(bào)警的狀況并予以視覺提示，直到恢復(fù)正常狀態(tài)為止。重要的故障以音響報(bào)警提示，