城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)的運用與發(fā)展

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上 城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)的運用與發(fā)展 摘要:本文對城市軌道交通的發(fā)展進行了探討,介紹了城市軌道 交通自動控制系統(tǒng)的特點和組成。在城市軌道交通列車自動控制系 統(tǒng)(atc 中,列車自動防護(atp 系統(tǒng)擔負著保證列車運行安全 的重要作用,是列車運行自動控制系統(tǒng)的基礎。關鍵詞:城市軌道交通 ; 自動控制系統(tǒng) ; 列車自動防護abstract: in this paper, the development of urban rail transit is discussed, and introduced the automatic control system of

2、urban rail transit characteristics and composition. in urban rail traffic automatic train control system (atc, automatic train protection (atp system on the train operation safety guarantee the important function, is the train operation of the automatic control system for the foundation.keywords: ur

3、ban rail traffic; automatic control system; automatic train protection引言近年來,隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展,城市規(guī)模的不斷擴大,市區(qū)人 口逐步向郊區(qū)遷移,城市交通壓力越來越大。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,它的最大特點是運營密 度大、列車行車間隔時間短、安全正點。因此,必須采用具有連續(xù) 速度顯示監(jiān)督和防護的列車自動防護系統(tǒng),以確保行車安全,提高 行車效率。在這種背景下,自動控制系統(tǒng)在城市軌道的建設中扮演 著越來越重要的角色。一 . 城市軌道交通介紹1.1城市軌道交通的概念特征城市軌道交通是城市地下鐵道

4、(地鐵 、輕型軌道交通(輕軌 、 單軌 (獨軌 交通、 有軌電車、 新交通 (new transport system, nts 、 高速磁浮列車和市郊(郊區(qū)列車(通勤列車等交通的統(tǒng)稱。其 共同特點是:運量大、速度快、安全可靠、準點舒適,可以在地面、 高架和地下、半地下(open cuttings的輪軌上行駛。其中輕軌 和地鐵是目前城市軌道建設中的重點項目。地鐵可以在地面、高架和地下運行,有人把行駛在高架軌道上的 地鐵稱為(高架地鐵 。輕軌(lrt 是輕型軌道交通(light rail transit 的簡稱,是由原來的有軌電車(streetcar 、 trams or tramway 演變而

5、來的。而獨軌(單軌交通、新交通系統(tǒng)(new transport system 、 輕軌地鐵 (light metro 、 輕型快速交通 (light rapid transit 、高架線性系統(tǒng)等都屬于輕軌范疇。輕軌線路有地 面、高架和地下線,地下線比較少見。1.2中國城市軌道交通自動控制系統(tǒng)的發(fā)展情況目前我國對城市軌道交通的自動控制系統(tǒng)的應用已逐步進入成熟 期,但自主研究方面還存在一定差距,主要表現(xiàn)在對自動控制系統(tǒng) 中的數(shù)字軌道電路、車地信息、傳輸和列車自動駕駛等關鍵技術尚 不能全面掌握,國產化水平很低。城市軌道交通正處于蓬勃發(fā)展時 期 , 發(fā)展軌道交通的關鍵在于降低造價 , 包括工程造價和設

6、備造 價。城市軌道交通事業(yè)目前正在蓬勃發(fā)展,廣闊的市場和外商設備的 高昂造價,呼喚具有自主知識產權的國產技術設備的早日出現(xiàn)。走 自主創(chuàng)新的道路,不僅符合國家的技術產業(yè)政策,也有利于降低工 程造價和維護成本,利國利民。二 . 城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)2.1城市軌道交通自動控制系統(tǒng)的組成城市軌道交通信號系統(tǒng)是現(xiàn)代大運量、高密度的軌道交通自動控 制系統(tǒng)中的重要組成部分,起到保證列車和乘客的安全,對列車高 速、有序運行起到重要的作用。它包括車站信號控制系統(tǒng)(車站聯(lián) 鎖系統(tǒng) 和區(qū)間信號系統(tǒng)以及列車自動控制系統(tǒng) (automatic train control ,簡稱 atc 。信號系統(tǒng)的主要功能是保

7、證行車安全、提高 運營效率。城市軌道交通信號系統(tǒng)的核心是列車自動控制(atc 系統(tǒng),它由 列車自動防護(atp 子系統(tǒng)、列車自動駕駛(ato 子系統(tǒng)、列車 自動監(jiān)控(ats 子系統(tǒng)和聯(lián)鎖(il 組成,各子系統(tǒng)間相互滲透, 通過信息交換網(wǎng)絡構成閉環(huán)系統(tǒng),實現(xiàn)地面控制與車上控制結合、 現(xiàn)地控制與中央控制結合,構成一個以安全設備為基礎,集行車指 揮、運行調整以及列車駕駛自動化等功能為一體的列車自動控制系 統(tǒng)。其中, atp 是 atc 系統(tǒng)最重要的部分。因城市軌道交通列車運 行速度高,在高峰期列車密度大,而且運輸對象為乘客,發(fā)生行車 事故后果嚴重,依靠運行人員防止運行事故遠不能滿足運行安全要 求。

8、atp 系統(tǒng)根據(jù)故障一安全原則,執(zhí)行列車間安全間距的監(jiān)控、 列車的超速防護、安全開關門的監(jiān)督和進路的安全監(jiān)控等功能,確 保了行車運營安全。2.2城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)的閉塞方式目前城市軌道交通自動控制系統(tǒng)的閉塞方式主要有三種:固定閉 塞、準移動閉塞和移動閉塞。固定閉塞采用固定劃分區(qū)段的軌道電路,即基于傳統(tǒng)的多信息音 頻軌道電路,列車以閉塞分區(qū)為最小行車間隔,且需設防護區(qū)段。 其傳輸?shù)男畔⒘可?對應每個閉塞分區(qū)只能傳送一個信息代碼,即 該區(qū)段所規(guī)定的最大速度碼或入口 /出口速度命令碼。固定閉塞分 區(qū)的劃分依賴于特定列車的性能,不適應今后列車類型的變更。 準移動閉塞一般采用數(shù)字式音頻無絕緣軌

9、道電路、音頻無絕緣軌 道電路 +感應環(huán)線或計軸 +感應環(huán)線方式作為列車占用檢測和 atp 信 息傳輸?shù)拿浇?具有較大的信息傳輸量和較強的抗干擾能力。 前兩種閉塞制式均屬于基于軌道電路的 atp 系統(tǒng),而移動閉塞是 基于通信的 atp 系統(tǒng)。移動閉塞系統(tǒng)不依靠軌道電路,而是采用交 叉感應電纜環(huán)線、 漏纜、 裂縫波導管以及無線電臺等方式實現(xiàn)車地、 地車間雙向數(shù)據(jù)傳輸。前方列車后部的安全分隔距離將基于列車最 大運行速度、制動曲線和列車位置進行動態(tài)計算。由于有了高精度 的列車位置報告(6.25m ,并基于該段線路的最大允許速度,追蹤 列車將可以安全地向前方列車接近,直到距離前車尾部最后一次證 實的位置

10、一個安全制動距離的地方。下圖顯示了移動閉塞安全列車 分隔的基本原理。圖 2.1 移動閉塞原理圖列車之間總是保持一個“安全距離” 。該安全距離是介于后車的目 標停車點和確認的前車尾部之間的一個固定距離。在選擇該距離 時,我們充分考慮到即使存在一系列的最壞情況,列車仍能夠被安 全地分隔開來。六 . 結束語隨著中國城市建設的日益發(fā)展,中國的城市軌道交通取得了長足 的進步。各個城市的地鐵和輕軌建設項目如雨后春筍般成立,自北 京、上海和廣州這三個大城市以后,西安、重慶、成都、蘇州都已 建成自己的軌道交通線路,杭州、海爾濱、蘭州等一些城市的軌道 交通線路也正在建設中。在大力發(fā)展城市軌道交通自動控制系統(tǒng)的同時,應本著“節(jié)約資 本、利國利民”的原則,著重考慮推進設備國產化的政策,開展技 術研發(fā),擺脫自動控制系統(tǒng)國外廠家壟斷的局面。同時,城市軌道 交通作為城市建設空間系統(tǒng)的重要組成,城市軌道的建設應與其他交通空間、城市建筑空間