上海交大《城市軌道交通信號(hào)與通信系統(tǒng)》課程講義附動(dòng)畫(huà)一一

2023/7/5Page1任務(wù)二：列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)系統(tǒng)

培訓(xùn)目標(biāo)了解ATP的基本組成了解ATP的基本原理掌握ATP的主要功能2023/7/52023/7/5Page2一、ATP概述城市軌道交通的信號(hào)控制系統(tǒng)中，ATP系統(tǒng)是信號(hào)控制系統(tǒng)非常重要的組成部分，它為列車行駛提供安全保障，有效降低列車駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高行車作業(yè)效率。如果沒(méi)有列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，列車的行車安全需要由列車駕駛員人工來(lái)保障，這樣會(huì)造成列車駕駛員過(guò)度疲勞，產(chǎn)生安全隱患，對(duì)行車作業(yè)效率也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。因此在城市軌道交通中，尤其是在運(yùn)營(yíng)作業(yè)繁忙的線路上，信號(hào)控制系統(tǒng)中設(shè)置列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)是非常必要的，它是行車作業(yè)的安全保障和體現(xiàn)。2023/7/52023/7/5Page3二、ATP系統(tǒng)的組成ATP系統(tǒng)是故障-安全系統(tǒng)由軌旁設(shè)備和車載設(shè)備組成1、ATP軌旁（地面）設(shè)備1）.軌道電路2）.點(diǎn)式應(yīng)答器從廣義上講，ATP系統(tǒng)應(yīng)包括處理列車行車安全邏輯的所有設(shè)備，因此，聯(lián)鎖設(shè)備也可以歸結(jié)為ATP系統(tǒng)范疇，與車載設(shè)備一道完成對(duì)列車的控制和安全防護(hù)功能。2023/7/51）．軌道電路城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，軌道電路除了具有表示列車是否占用軌道的功能外，還可以向線路上實(shí)時(shí)發(fā)送列車運(yùn)營(yíng)所需的信息，由列車接收和處理。軌道電路所發(fā)送的信息，其容量大，有利于列車的車載系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。2023/7/5因信號(hào)系統(tǒng)的處理能力和制式不同，軌道電路所發(fā)送的信息量可有所不同，一般來(lái)講，軌道電路所發(fā)送的信息可以有以下內(nèi)容：(1)軌道電路基本信息

如軌道電路的長(zhǎng)度、坡道和曲線參數(shù)，所用的載波頻率，軌道電路的編號(hào)等。(2)線路速度

是指該軌道區(qū)段線路上受坡道和曲線等因素的影響，列車所允許運(yùn)行的最大速度。(3)目標(biāo)速度--列車到達(dá)下一目標(biāo)時(shí)，列車的運(yùn)行速度。2023/7/5(4)運(yùn)行距離列車到達(dá)下一目標(biāo)時(shí)所需走行的距離。(5)列車運(yùn)行方向指明列車上行運(yùn)行或下行運(yùn)行。(6)載波頻率列車接收下一個(gè)信息的載波頻率。(7)道岔定反位列車前方經(jīng)過(guò)道岔的定位或反位。(8)列車停站信號(hào)指示列車處于停站狀態(tài)。(9)備用信息位預(yù)留用作其他的信息使用。

這些信息以數(shù)字編碼的方式，順序排列，放在一個(gè)信息包里。列車收到信息后進(jìn)行譯碼和實(shí)時(shí)處理，實(shí)時(shí)控制列車運(yùn)行狀態(tài)。2023/7/52）．點(diǎn)式應(yīng)答器應(yīng)答器向線路保存有列車的行車信息，在列車經(jīng)過(guò)時(shí)，由安裝在列車車底的感應(yīng)接收裝置（車載天線）從中讀取或接收信息，對(duì)這些信息進(jìn)行綜合分析處理。點(diǎn)式應(yīng)答器中所包含的信息，包括有線路位置、列車運(yùn)行距離、基本線路參數(shù)、速度限制等信息,這些信息固化在應(yīng)答器。應(yīng)答器可分為有源應(yīng)答器和無(wú)源應(yīng)答器。有源應(yīng)答器向線路實(shí)時(shí)發(fā)送信息，由列車接收；無(wú)源應(yīng)答器，只有在列車經(jīng)過(guò)時(shí)，由列車從應(yīng)答器中讀取信息。

2023/7/52023/7/5Page82、車載設(shè)備主要組成車載ATP模塊MMI車載天線（接收軌道電路或應(yīng)答器上傳的信息）速度傳感器（計(jì)算列車的運(yùn)行速度、運(yùn)行距離、運(yùn)行方向的判斷）列車接口電路2023/7/5

速度傳感器

信號(hào)系統(tǒng)通常在列車上裝有一個(gè)或多個(gè)速度傳感器，安裝在列車的車軸上，用于計(jì)算列車的運(yùn)行速度和列車運(yùn)行距離及列車運(yùn)行方向的判定。列車的運(yùn)行速度，還可以用雷達(dá)進(jìn)行測(cè)定，但速度傳感器技術(shù)成熟，測(cè)速精度高，安裝使用簡(jiǎn)單方便，因此被廣泛使用。2023/7/5列車接口電路

ATP系統(tǒng)的車載設(shè)備通過(guò)車載ATP模塊與列車進(jìn)行接口，車載ATP模塊將控制信息通過(guò)接口電路傳送給列車，同時(shí)車載ATP模塊通過(guò)接口電路從列車獲得列車運(yùn)行的狀態(tài)信息。2023/7/5人機(jī)界面2023/7/5三、列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)基本原理ATP系統(tǒng)控制列車運(yùn)行速度有兩種基本方式:1.點(diǎn)式疊加方式2.速度距離模式曲線方式2023/7/5Page122023/7/51.點(diǎn)式紋疊加句方式AT股P系統(tǒng)肯以點(diǎn)峽式疊莊加方吉式控允制列壟車運(yùn)頓行速扒度，淋其速度慎距離鋼曲線閑呈階鴉梯狀酷，稱勸為階厚梯曲雨線。20歡23深/6脂/2鋤9Pa稿ge13圖中姑列車妨受到頭制動(dòng)侍力的慚作用產(chǎn)，減無(wú)速運(yùn)共行。厘列車蛋從某非點(diǎn)O處以蓬不超襖過(guò)S1的速播度值泛運(yùn)行設(shè)，在司運(yùn)行遺到D1點(diǎn)時(shí)幸，對(duì)丑列車您施加軋一定銀的制泥動(dòng)力挖，使宋列車?yán)υ试S瀉運(yùn)行前的最誰(shuí)大速玻度值械從S1速度蹦值降凡為S2速度考值；辨列車尚從D1點(diǎn)運(yùn)牌行到D2點(diǎn)處讀，在求這一啟區(qū)間覆，列廈車運(yùn)石行的漢最大第允許具速度晉值為S2；在D2點(diǎn)，弓再次走對(duì)列搞車施癥加制截動(dòng)力扁，使碎列車津減速關(guān)運(yùn)行胳。20語(yǔ)23遣/6女/2胞920哈23閘/6胃/2觀914列車爬運(yùn)行薪在O～D1區(qū)段窗，允烘許運(yùn)疼行的扇最高芒速度雀為S1；在D1～D2區(qū)段腹，允梳許運(yùn)井行的富最高堂速度型為S2；在D2～D3區(qū)段索，允膚許運(yùn)沒(méi)行的鎮(zhèn)最高囑速度屑為S3。圖為晉：階至梯曲心線20瓦23訓(xùn)/6析/2幣920夢(mèng)23殃/6仙/2慚915在每辮個(gè)區(qū)均段，轟如果海列車遠(yuǎn)運(yùn)行顛速度超過(guò)堡了在該膊運(yùn)行銜區(qū)段消所對(duì)明應(yīng)的最大神速度艦值，AT之P系統(tǒng)盤(pán)會(huì)向賤列車拍的制愚動(dòng)系碧統(tǒng)發(fā)爛出常用掉制動(dòng)懇命令，列豪車的果制動(dòng)兆系統(tǒng)賄對(duì)列笨車施代加制壯動(dòng)力乓，使舒列車至運(yùn)行賀速度振在系銳統(tǒng)所造設(shè)定拳的時(shí)渡間內(nèi)評(píng)，降捆到允依許的然運(yùn)行析速度畝范圍奧內(nèi)，肉以保巨證列允車安盆全運(yùn)馳行；如果管列車披運(yùn)行壁速度持續(xù)欣超過(guò)該運(yùn)董行區(qū)局段所副對(duì)應(yīng)驢的最大絮速度挺值，在持續(xù)序的時(shí)趨間超樣過(guò)系裝統(tǒng)設(shè)豎定的死時(shí)間登后，AT齒P系統(tǒng)鄭將對(duì)臣列車捏實(shí)施緊急岔制動(dòng)，強(qiáng)慶制列扒車停繳車，懂以防酸止意頓外事榨故的捎發(fā)生映。20兵23栗/6污/2按920漆23溉/6鬧/2腫916階梯蒸曲線妖控制貿(mào)速度朽的方帖式所微需要礦的硬款件結(jié)偶構(gòu)簡(jiǎn)半單，殖容易類實(shí)現(xiàn)夫。圖留中列光車以皂不超漏過(guò)S1速度站值運(yùn)真行，匹運(yùn)行澇速度威從S1變?yōu)镾2時(shí)，必使得紋列車含的運(yùn)行潔速度眉發(fā)生鵝突變，這虧時(shí)強(qiáng)圓烈的歲減速某會(huì)給炮列車余上的按乘客蘿一種微沖擊煌，容舒易產(chǎn)煩生不織適感用。速攔度變瞇化越待大，拒沖擊石感越蜓強(qiáng)，鼓不利查于旅巾客乘薯車的叨舒適梢度。圖為燙階梯除曲線20貧23呆/6欣/2邊920夏23陳/6搭/2末9172.速度偽距離界模式失曲線列車土受到蜜制動(dòng)鳳力的勢(shì)作用容，使蕉列車捏減速鴨運(yùn)行壺，速方度-距離臟圖形碑曲線線形狀彈是連續(xù)竊平滑達(dá)的曲菌線，這蒙種列惱車速坑度控案制方卡式稱圓為速膏度距藝離模已式曲晌線方屆式，域如圖考所示取。圖為革速度葉距離焦模式絨曲線20笑23線/6冬/2仆920爐23終/6美/2憂918圖中驕，AT宿P系統(tǒng)腸根據(jù)換運(yùn)營(yíng)援計(jì)劃放，使葉列車燃從O點(diǎn)減軍速運(yùn)咽行到D1點(diǎn)。AT較P系統(tǒng)垃根據(jù)決各種憶數(shù)據(jù)肢，計(jì)良算出周列車趴從O點(diǎn)運(yùn)副行到盟前方D2點(diǎn)的縱區(qū)段竟內(nèi)，圾各處迎所需親的運(yùn)拼行速坐度，賴并向愈列車抄的牽乎引和襯制動(dòng)梨系統(tǒng)鑒發(fā)出罷指令探，控話制列芽車按鴉照速儲(chǔ)度距錢離模綠式曲俗線所焰繪制怪的速喝度值涌平滑答穩(wěn)定回地從漆在0點(diǎn)減奶速運(yùn)箏行到框前方D2點(diǎn)。圖為貌離模隔式曲混線20惜23太/6播/2腦920過(guò)23悠/6協(xié)/2套919在上田圖模墊式曲領(lǐng)線的赤每點(diǎn)溪，都案對(duì)應(yīng)造有一吼個(gè)速軍度值延，如箭果列檔車運(yùn)查行速閃度超過(guò)了在該點(diǎn)蒼所對(duì)曾應(yīng)的筆速度振值，AT截P系統(tǒng)體實(shí)時(shí)府向列抽車的難制動(dòng)驗(yàn)系統(tǒng)清發(fā)出襖常用蕩制動(dòng)超命令扯，對(duì)挪列車謝施加派制動(dòng)聲力，犁使列漁車運(yùn)六行速終度降襖到模末式曲柄線的頸下方欠，保轟證列模車以胸允許協(xié)的速步度運(yùn)殼行，釋確保蚊列車占安全逼運(yùn)行號(hào)；如果每列車頃運(yùn)行小速度持續(xù)欠超過(guò)模式曲線搏所規(guī)稀定的竟速度丙值，運(yùn)窯行在授模式律曲線役的上券方，胃若所持續(xù)艷的時(shí)舊間超卡過(guò)系悠統(tǒng)設(shè)年定的險(xiǎn)時(shí)間，AT解P系統(tǒng)滅將對(duì)涌列車眉實(shí)施徹緊急摟制動(dòng)平，強(qiáng)器制列已車停障車，哨以防百止意在外事補(bǔ)故的坐發(fā)生販。20述23衫/6達(dá)/2憲920寶23革/6揮/2滔920速度海距離務(wù)模式距控制版速度豬的方犬式，刺需要傷比較霉復(fù)雜打的軟腸件和揚(yáng)硬件育支持艙，系扮統(tǒng)調(diào)李試過(guò)談程比趕較復(fù)己雜。列車淚平滑肺減速放運(yùn)行誦，運(yùn)筋行速濕度沒(méi)城有發(fā)之生突岡變，泥列車止運(yùn)行鑒速度劈燕控制氧穩(wěn)定復(fù)，可像以有屑效提裕高列佩車乘示客的駐舒適鐘度。20普23閃/6委/2艘920赴23螞/6受/2霞921防止晨列車比超速雖運(yùn)行田是AT墻P系統(tǒng)室最重量要的妹功能進(jìn)，也撕是城譯軌信值號(hào)系水統(tǒng)保號(hào)障列滾車運(yùn)予行安直全的姨核心是。AT刪P系統(tǒng)謀對(duì)列咸車速醋度的們有效獅控制勾，保糾持列旬車速寄度運(yùn)寺行不溪超過(guò)女所允劇許的需速度充范圍止，能投有效魚(yú)降低調(diào)列車漲駕駛到員的路勞動(dòng)積強(qiáng)度朗，提久高作科業(yè)效勢(shì)率，豈避免廟人工層操作落帶來(lái)悲的安推全隱矮患．惜保障盞列車稻安全辮運(yùn)行袋。20皇23鐮/6睛/2偶9四、AT回P主要秧功能AT潛P(yáng)系統(tǒng)南不僅鋒能控權(quán)制列莫車運(yùn)傭行速揭度，握還有換其他扇許多扔重要挑功能稠，它孔們是店列車譜安全儉穩(wěn)定駐運(yùn)行托的可撓靠保圖障。列車谷自動(dòng)撿防護(hù)步系統(tǒng)中主要朋功能姿包括沖有：1．防滔止運(yùn)陵?duì)I列漠車超針?biāo)龠\(yùn)撥行運(yùn)營(yíng)脫列車哄在線奇路上忠運(yùn)行當(dāng)有多肚種速打度限杠制，給列車肅運(yùn)行刺速度化不能炎超出狹速度格限制爭(zhēng)值。20泰23哪/6境/2禿9Pa食ge2220拿23皺/6夕/2鼓9(1伙)防止備運(yùn)營(yíng)恰列車止超過(guò)碧線路蓬限制漢速度丹超速跟運(yùn)行城市確軌道糾交通起中，蝴線路券在曲脖線段帳或坡縮慧道處漏，往煉往有仗速度晃限制立，運(yùn)蹲營(yíng)列寨車不開(kāi)能超驗(yàn)過(guò)線禍路限匆速運(yùn)椅行，股否則崖容易喝出現(xiàn)旅列車喚脫軌甜或顛蘆覆事慢件。(2量)防止朋運(yùn)營(yíng)錦列車爭(zhēng)超過(guò)活列車務(wù)允許冊(cè)最高走速度才超速破運(yùn)行車輛槳的自吃身構(gòu)神造決疑定了寧車輛睬所能蔬運(yùn)行毅的最含大速鼻度，鴉超過(guò)辨這個(gè)拋速度鏟值，旺列車句可能芒會(huì)出始現(xiàn)故糾障，進(jìn)危及抽車輛浴和行澤車安斗全。20秒23土/6釋/2辭9Pa瓶ge2320托23姨/6赴/2瞎9(3甜)防止媽運(yùn)營(yíng)持列車竿超過(guò)嘆道岔魔彎軌鹿限制摟速度嗎超速亮運(yùn)行城市爐軌道預(yù)交通蔬中，拾線路肝上設(shè)耽有道難岔，落在列蹤蝶車通蝦過(guò)道梨岔彎放軌時(shí)掉，不辦能超國(guó)過(guò)道踩岔彎銅軌限屯制速既度超作速運(yùn)及行。(4鵝)防止迎運(yùn)營(yíng)疑列車渾超過(guò)之限速吩區(qū)段家超速城市瓦軌道旁交通圓中，握線路喇上有預(yù)故障昏或作個(gè)業(yè)需茫要運(yùn)器營(yíng)列油車限笨速行簡(jiǎn)駛，叉列車損應(yīng)按止運(yùn)營(yíng)然規(guī)定開(kāi)運(yùn)行秀。20單23槽/6撐/2原9Pa看ge2420遺23踐/6柜/2污9(5螞)防止下運(yùn)營(yíng)跟列車艦超過(guò)袖臨時(shí)屬限速城市船軌道訪交通指中，月線路狼上有駕臨時(shí)驅(qū)作業(yè)并，需白要運(yùn)琴營(yíng)列然車限罰速行繪駛，控列車齡應(yīng)按啄運(yùn)營(yíng)弊規(guī)定爭(zhēng)運(yùn)行誰(shuí)。(6片)防止宵運(yùn)營(yíng)司列車灰超過(guò)寄其他鬧限速城市組軌道蛙交通縫中，姨運(yùn)營(yíng)祝作業(yè)陜需要描任何鑼限速白的地形方，碑列車計(jì)應(yīng)按招運(yùn)營(yíng)暮規(guī)定朗運(yùn)行捉。20亮23遠(yuǎn)/6渾/2少9Pa庫(kù)ge2520嶄23帥/6湊/2伶92.接收悔和處綠理來(lái)害自地駝面的溫信息列車碑運(yùn)行娘在軌底道上肚，地正面軌珠道電引路或虜?shù)孛嫘诺钠湫趟O(shè)色備，誕將列糊車運(yùn)鴨行所柄需的崖信息巖發(fā)送摔出去與，安杯裝在蒜列車鋒車體勸上的AT秒P系統(tǒng)兇設(shè)備競(jìng)會(huì)實(shí)騎時(shí)接變收這鏈些信鋸息，向并對(duì)場(chǎng)這些到信息壇進(jìn)行鋤實(shí)時(shí)副分析刪和處五理，英以及遣時(shí)對(duì)相列車胸的運(yùn)必行狀現(xiàn)態(tài)和斯運(yùn)行在速度留進(jìn)行悟控制馬。通姜常這嘴些信厘息中匪包含筒有列犧車允癢許運(yùn)當(dāng)行的殊最大究速度慢值、敗線路罰位置刷等。20窗23養(yǎng)/6欣/2疑9Pa們ge2620宏23銅/6偉/2明93．防鄙止列許車相朝撞城市總軌道紐奉交通溫中，艘在某呀條線序路上笨，往撇往會(huì)肯有很多列葛車同文時(shí)運(yùn)終營(yíng)作不業(yè)，AT課P系統(tǒng)缺可以防止專列車蠻相撞，為沒(méi)這些競(jìng)平行筍作業(yè)夕的實(shí)達(dá)施提酒供了域安全閃保障許，它抬有效遣提高障了城與市軌廟道交匹通線蒸路的緊利用懼效率綿，增宿強(qiáng)了臺(tái)城市編軌道這交通繩的運(yùn)帶營(yíng)能裳力。20票23雁/6皆/2粘9Pa鄭ge2720檢23鬧/6虹/2儀9AT擱P系統(tǒng)駁可以阻防止獸列車爛相撞囑包括漲以下廳內(nèi)容震：1)防止志運(yùn)營(yíng)米列車鄰撞上袋前面倚的列飽車；2)防止汗運(yùn)營(yíng)觸列車少進(jìn)入遙未開(kāi)輕通的伙進(jìn)路作；3)防止荒運(yùn)營(yíng)悶列車黃沖出獎(jiǎng)盡頭欣線；4)防止脖運(yùn)營(yíng)露列車箱進(jìn)入預(yù)封鎖融區(qū)段麻；5)防止券運(yùn)營(yíng)山列車溉進(jìn)入利發(fā)生礙故障壟的進(jìn)房誠(chéng)路等江。20辛23桌/6中/2再9Pa瓣ge2820傍23樣/6滲/2乳94．車扣輛安難全停旋靠站棟臺(tái)城市脾軌道墨交通賺中，勸列車屈?？款w站臺(tái)闊時(shí)，抖需要時(shí)列車雖完全停穩(wěn)拖不動(dòng)，確比保乘震客安代全上歉下車料。AT星P系統(tǒng)違會(huì)檢軋測(cè)列桑車的妙速度鹿和列行車所憐處的顫位置鋤，保貪證列覽車在蓬站臺(tái)晝區(qū)域權(quán)內(nèi)安國(guó)全停萌靠。20煮23賤/6宗/2治9Pa緞ge2920大23湖/6兩/2醉95．列漂車車域門控李制城市慘軌道吵交通憑中，務(wù)列車睜左右妙兩側(cè)碎都有秧車門術(shù)，列奸車停和靠站便臺(tái)后絕，列墳車自聲動(dòng)防齡護(hù)系才統(tǒng)會(huì)戴控制暖列車開(kāi)啟或靠近攝站臺(tái)嫂的車痕門，保言證乘扣客安謝全上潮下車竿。20襪23御/6餓/2卷9Pa族ge3020宅23拾/6恥/2剖9開(kāi)關(guān)淹車門鳥(niǎo)：AT裕P和AT衡O均涉衣及到云該功旨能。AT曉P系番統(tǒng)負(fù)耳責(zé)對(duì)屏蔽奧門狀堪態(tài)的連續(xù)角安全闖監(jiān)督，AT筒O系設(shè)統(tǒng)負(fù)啞責(zé)屏駕蔽門耀與車篩門的同步呆開(kāi)、慎關(guān)控拌制。列車褲在車江站停踐車，蝕經(jīng)A僚TP訂確認(rèn)真滿足按停車狗精度進(jìn)的要炸求后附，才猛允許健AT裳O向敢列車嶺門控傘系統(tǒng)刪和站碗臺(tái)屏爹蔽門假系統(tǒng)塔發(fā)送卵開(kāi)門眨指令堪。列車袖需要踐離開(kāi)閑站臺(tái)古時(shí)，坐由A鏟TO掘自動(dòng)