列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC05

城市軌道交通專用通信設(shè)各維護(hù)課程列車自動(dòng)控制系統(tǒng)1.熟悉信號顯示及意義2.了解聯(lián)鎖的概念及功能3.掌握列車自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)及功能4.掌握列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備及操作教學(xué)目標(biāo)一、概述作為軌道交通系統(tǒng)中的核心部分——信號系統(tǒng)是保證列車安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)行車指揮和運(yùn)行現(xiàn)代化，提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵設(shè)備。城市軌道交通信號系統(tǒng)通常由列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（AutomaticTrainControl，簡稱ATC）組成，ATC系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng)：列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（AutomaticTrainSupervision，簡稱ATS）、列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（AutomaticTrainProtection，簡稱ATP）、列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（AutomaticTrainOperation，簡稱ATO）ATS系統(tǒng)根據(jù)列車時(shí)刻表，自動(dòng)監(jiān)控列車運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整。ATP系統(tǒng)是保證列車運(yùn)行的重要安全設(shè)備，自動(dòng)控制列車運(yùn)行間隔和超速防護(hù)。ATO系統(tǒng)在ATP系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛，優(yōu)化列車運(yùn)行曲線，并在車站站臺準(zhǔn)確停車。計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)是ATP系統(tǒng)的組成部分，保證列車進(jìn)路上的道岔位置正確和運(yùn)行安全。信號系統(tǒng)構(gòu)成框架如下：3列車自動(dòng)控制系統(tǒng)

圖2-14列車自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成圖3列車自動(dòng)控制系統(tǒng)一、系統(tǒng)組成列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）在ATP系統(tǒng)、ATO系統(tǒng)的支持下監(jiān)控列車運(yùn)行，按照列車運(yùn)行時(shí)刻表（運(yùn)行圖）實(shí)現(xiàn)行車指揮自動(dòng)化。ATS是一個(gè)計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。ATS系統(tǒng)硬件配置主要有冗余的控制中心主服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、調(diào)度員工作站、時(shí)刻表編輯器、管理服務(wù)器、通信服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)和車站遠(yuǎn)程終端單元組成。部件與服務(wù)器之間通過冗余的以太網(wǎng)連接，控制中心與車站之間通過分布式光纜連接的容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信?？刂浦行脑O(shè)置大型顯示屏，顯示控制區(qū)內(nèi)軌道線路布置及站名、進(jìn)路開通及信號顯示狀態(tài)、列車運(yùn)行位置及跟蹤、列車車次號及識別號、ATC系統(tǒng)設(shè)備工作狀況及故障報(bào)警等信息。二、列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)1）自動(dòng)排列進(jìn)路ATS系統(tǒng)有不同的控制等級（控制中心自動(dòng)或者人工控制模式、車站自動(dòng)或者人工控制模式），在自動(dòng)模式下列車可根據(jù)當(dāng)天運(yùn)行時(shí)刻表確定列車進(jìn)路命令，當(dāng)列車占用進(jìn)路的出發(fā)點(diǎn)后，車站遠(yuǎn)程終端將進(jìn)路控制命令傳給計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)，完成自動(dòng)排列進(jìn)路。2）自動(dòng)列車調(diào)整ATS系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控列車位置和運(yùn)行，以確定列車是否按當(dāng)天的時(shí)刻表運(yùn)行。列車運(yùn)行調(diào)整軟件按當(dāng)天運(yùn)行時(shí)刻表自動(dòng)調(diào)整，當(dāng)列車早點(diǎn)或晚點(diǎn)到達(dá)車站時(shí)，用改變列車停站時(shí)間方式；當(dāng)列車延誤或提前發(fā)車時(shí)，用改變站間行車時(shí)間方式。3）時(shí)刻表管理時(shí)刻表定義了一整天的運(yùn)行計(jì)劃，不同運(yùn)營時(shí)間，如工作日、節(jié)假日等使用不同的列車時(shí)刻表。列車時(shí)刻表按照用途可分為基本時(shí)刻表、實(shí)施時(shí)刻表和實(shí)際時(shí)刻表三種。計(jì)劃調(diào)度人員使用專用時(shí)刻表工具軟件管理在線或離線基本列車時(shí)刻表，可根據(jù)不同的運(yùn)行要素編制基本時(shí)刻表，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成列車時(shí)刻表，并自動(dòng)生成運(yùn)行圖。每天運(yùn)行開始前，調(diào)度員從系統(tǒng)內(nèi)調(diào)出一個(gè)基本時(shí)刻表，經(jīng)確認(rèn)或修改，即成為當(dāng)日實(shí)施時(shí)刻表。ATS系統(tǒng)根據(jù)列車實(shí)際運(yùn)行情況，指揮著成實(shí)際時(shí)刻表（運(yùn)行圖），由系統(tǒng)記錄保存，需要時(shí)可打印輸出。2、系統(tǒng)功能

4）列車識別號跟蹤、傳遞和顯示每列車開始運(yùn)營前，采用列車識別號來標(biāo)示。列車識別號由列車表號、車次號、編組號、目的地號組成。列車識別號可由調(diào)度員人工輸入或計(jì)算機(jī)按照實(shí)施運(yùn)行圖自動(dòng)生成，經(jīng)調(diào)度員確認(rèn)生效。系統(tǒng)提供允許人工輸入、刪除、替換和移動(dòng)列車識別號的操作功能。ATS系統(tǒng)可以自動(dòng)完成控制區(qū)內(nèi)和車輛段的列車識別號時(shí)實(shí)跟蹤。5）監(jiān)督及報(bào)警當(dāng)列車運(yùn)行或信號設(shè)備發(fā)生異常時(shí)，中心計(jì)算機(jī)自動(dòng)將有關(guān)信息在調(diào)度員工作站報(bào)警窗口中顯示報(bào)警，對重要的報(bào)警有聲光報(bào)警，以引起調(diào)度員的注意。6）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模擬、回放和模擬表示盤管理等功能。系統(tǒng)模擬功能在培訓(xùn)工作站上模擬運(yùn)營操作，利用備用計(jì)算機(jī)離線進(jìn)行練習(xí)或培訓(xùn)?；胤殴δ芴峁┰诠こ處煿ぷ髡旧显佻F(xiàn)運(yùn)營某個(gè)事件，進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集和收集數(shù)據(jù)的回放，以便事后分析。模擬表示盤管理功能顯示正線、停車線、車輛段等現(xiàn)場信號設(shè)備狀態(tài)，列車運(yùn)行及車次號信息，并通過網(wǎng)絡(luò)不停地傳送到表示盤計(jì)算機(jī)，將信息在表示盤上顯示出來。2、系統(tǒng)功能

7）統(tǒng)計(jì)和報(bào)告系統(tǒng)對所有操作命令都加以收集和存儲。系統(tǒng)收集的所有數(shù)據(jù)應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)報(bào)告，以評價(jià)和分析信號設(shè)備的動(dòng)作過程，有助于決定是否需要預(yù)防性維護(hù)。系統(tǒng)自動(dòng)生成的報(bào)告包括：日常運(yùn)行報(bào)告，記錄所有列車每日的運(yùn)行結(jié)果、計(jì)劃報(bào)告，記錄基本運(yùn)行時(shí)刻表和實(shí)際運(yùn)行時(shí)刻表的信息、人工控制命令報(bào)告、列車早晚點(diǎn)報(bào)告、準(zhǔn)點(diǎn)率統(tǒng)計(jì)報(bào)告、兌現(xiàn)率報(bào)告、基礎(chǔ)信號設(shè)備狀態(tài)報(bào)告和與運(yùn)營有關(guān)的統(tǒng)計(jì)報(bào)告。2、系統(tǒng)功能

列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)ATP是保證地鐵行車安全，縮短列車行車間隔的重要安全系統(tǒng)。ATP由地面設(shè)備和車載設(shè)備組成。該系統(tǒng)當(dāng)前劃分為固定閉塞（FixedBlock，F(xiàn)B）和移動(dòng)閉塞（MovingBlock，MB）兩種方式。固定閉塞又分為速度碼模式、目標(biāo)距離模式（Distance-To-Go,準(zhǔn)移動(dòng)閉塞）。北京地鐵一號線、上海地鐵一號線采用速度碼模式。上海地鐵二號線、三號線，廣州地鐵一號線、二號線，南京、深圳地鐵采用目標(biāo)距離模式（準(zhǔn)移動(dòng)閉塞）。廣州地鐵三號線、武漢軌道交通一號線采用移動(dòng)閉塞。三種閉塞方式的列車運(yùn)行時(shí)間間隔均可達(dá)到90S，移動(dòng)閉塞理論行車間隔還可以縮短幾秒種。三、列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)

1、固定閉塞固定閉塞的ATC系統(tǒng)具有以下技術(shù)特點(diǎn):線路劃分為若干固定的閉塞區(qū)域；一個(gè)閉塞區(qū)域只能由一列車占用；閉塞區(qū)域長度按照最長列車、滿載、最高允許速度、最不利制動(dòng)率及最小列車運(yùn)行間隔時(shí)間等最嚴(yán)格條件來設(shè)計(jì)；列車間隔為若干閉塞分區(qū)，每一個(gè)是列車制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)；采用階梯式（入口/出口限制）速度控制方式或分級連續(xù)曲線速度控制方式，速度碼模式需要一個(gè)閉塞分區(qū)作為保護(hù)區(qū)段；速度碼模式列車控制精度不高、列車運(yùn)行舒適度較差、司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度大；站間閉塞比較容易實(shí)現(xiàn)；行車間隔受到限制，行車間隔要求越短，閉塞分區(qū)數(shù)量越多，柜旁設(shè)備數(shù)量也就越多。

1）速度碼模式固定閉塞一般都是基于軌道電路傳輸信息。地面設(shè)備由無絕緣軌道電路、速度碼發(fā)生器和計(jì)算機(jī)連鎖編碼邏輯組成。根據(jù)ATP速度碼序的規(guī)定和列車前方軌道電路的空閑狀態(tài)，生成相應(yīng)的速度碼信號向軌道電路發(fā)送。ATP車載設(shè)備接受檢測每軌道電路區(qū)段的速度碼，經(jīng)譯碼將限制速度顯示在司機(jī)顯示器上。司機(jī)根據(jù)顯示器上顯示速度駕駛列車。當(dāng)列車運(yùn)行速度超過限制速度時(shí)，ATP車載設(shè)備接通列車常用制動(dòng)系統(tǒng)，將列車實(shí)際速度降低到限制速度以下。如果常用制動(dòng)率未達(dá)到減速的要求，列車即實(shí)施緊急制動(dòng)停車，實(shí)現(xiàn)列車超速防護(hù)。為了進(jìn)一步保證列車的安全，速度碼模式停車地點(diǎn)前方設(shè)置一個(gè)閉塞分區(qū)，即保護(hù)區(qū)段。2）無絕緣軌道電路無絕緣軌道電路是ATP地面故障-安全設(shè)備。軌道電路連續(xù)檢測列車占用/空閑，并傳送ATP速度碼。北京地鐵采用英國FS-2500移頻無絕緣軌道電路。上海地鐵采用美國USSI公司AF-904數(shù)字移頻無絕緣軌道電路。

3）車載設(shè)備ATP車載設(shè)備一般由多種功能模塊、天線、測速電機(jī)、速度表和運(yùn)行模式開關(guān)等組成。實(shí)現(xiàn)速度碼檢測、實(shí)際速度檢測、速度碼信息（安全速度/目標(biāo)速度）與實(shí)際速度比較，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)及電器，實(shí)現(xiàn)列車接近限制速度時(shí)啟動(dòng)常用制動(dòng)列車超過限制速度實(shí)施緊急制動(dòng)，列車非正常移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生緊急制動(dòng)，并具有輪徑磨損自動(dòng)補(bǔ)償，故障自診斷及報(bào)警，列車運(yùn)行狀態(tài)記錄等功能。有些系統(tǒng)的車載設(shè)備還具有列車停車與門控的相關(guān)功能，當(dāng)列車在站臺停穩(wěn)且誤點(diǎn)在誤差允許范圍內(nèi)時(shí)，車載對位天線與地面對位天線才能更好地感應(yīng)耦合，并進(jìn)行車門和屏蔽門的開關(guān)操作。由于車載設(shè)備使用計(jì)算機(jī)軟、硬件結(jié)合技術(shù)，系統(tǒng)具有良好的性能，通過修改軟件技術(shù)參數(shù)，可以滿足用戶特殊的實(shí)用要求。

4）目標(biāo)距離模式準(zhǔn)移動(dòng)閉塞ATC系統(tǒng)具有以下主要技術(shù)特點(diǎn)：線路劃分為若干固定的閉塞區(qū)段；一個(gè)閉塞區(qū)段只能由一列車占用；閉塞分區(qū)長度按最長列車、滿載、最高允許速度、最不利制動(dòng)率及最小列車運(yùn)行間隔時(shí)間等最嚴(yán)格條件來設(shè)計(jì)；列車間隔為若干閉塞分區(qū)，列車制動(dòng)起點(diǎn)根據(jù)列車實(shí)施速度距離計(jì)算，生成速度-距離制動(dòng)曲線，終點(diǎn)是前方列車占用閉塞分區(qū)的邊界；采用連續(xù)曲線速度控制方式，只需要一定長度的保護(hù)距離（距離前行列車占用閉塞分區(qū)的邊界）；準(zhǔn)移動(dòng)閉塞方式列車控制精度較高、列車運(yùn)行舒適度較好、減少了司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度；站間閉塞比較容易實(shí)現(xiàn)；行車間隔要求越短，閉塞分區(qū)數(shù)量越多，軌旁設(shè)備數(shù)量也就越多。準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的信息傳輸分?jǐn)?shù)字軌道電路傳輸和無線傳輸。

（1）基于數(shù)字軌道電路的準(zhǔn)移動(dòng)閉塞基于數(shù)字軌道電路目標(biāo)距離模式ATP系統(tǒng)由數(shù)字無絕緣軌道電路和車載設(shè)備組成。例如，數(shù)字軌道電路有72位數(shù)字信息，其中包括前置碼、應(yīng)用數(shù)據(jù)碼、CRC碼。應(yīng)用數(shù)據(jù)碼用于控制列車速度和運(yùn)行相關(guān)位數(shù)，即線路允許速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、軌道電路數(shù)據(jù)（包括線路坡道信息）、道岔位置、運(yùn)行方向和信號顯示。ATP車載設(shè)備格局以上數(shù)據(jù)生成“速度-距離”曲線，列車遵照速度曲線行車。列車運(yùn)行速度超過這條曲線將產(chǎn)生常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)。（2）基于無線傳輸?shù)臏?zhǔn)移動(dòng)閉塞基于無線傳輸?shù)哪繕?biāo)距離模式ATP系統(tǒng)地面設(shè)備由移頻無絕緣軌道電路、位置應(yīng)答器（PR）、固定閉塞處理器（FBP）和無線通信（漏泄同軸電纜）設(shè)備組成。固定閉塞處理器（FBP）按照其配置的區(qū)域，根據(jù)計(jì)算機(jī)連鎖提供的列車檢測數(shù)據(jù)、信號及和道岔數(shù)據(jù)，初步計(jì)算出列車位置，確定列車移動(dòng)授權(quán)權(quán)限（LMA），并通過無線傳輸系統(tǒng)將LMA數(shù)據(jù)發(fā)送給ATP車載控制器。ATP車載控制器接收固定閉塞處理器信息和車載APR讀數(shù)器讀出的地面位置應(yīng)答器（APR）位置數(shù)據(jù)，根據(jù)速度和距離傳感器（測速電機(jī)和多普勒雷達(dá)儀）輸入的速度信號，計(jì)算出列車已行駛的距離，連續(xù)不斷地確定列車位置。如果列車超過ATP控制器計(jì)算出的速度曲線和列車運(yùn)行權(quán)限，列車將實(shí)施緊急制動(dòng)。圖2-15移動(dòng)授權(quán)權(quán)限（LMA）概述三、列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)

移動(dòng)閉塞與固定閉塞的區(qū)別在于無線傳輸或感應(yīng)環(huán)路等方式實(shí)現(xiàn)“列車-地面”之間的雙向通信，基于列車最大運(yùn)行速度，制動(dòng)曲線和列車位置，動(dòng)態(tài)計(jì)算列車運(yùn)行權(quán)限，保證前后列車之間的安全距離。移動(dòng)閉塞盡管對通信媒介有多種選擇，但其趨勢是朝著基于無線的方向發(fā)展。移動(dòng)閉塞在大運(yùn)量地鐵線上運(yùn)用還不多，在城市小運(yùn)量輕軌系統(tǒng)（無人駕駛）中采用，如正在建設(shè)中的上海八號線地鐵、倫敦道克蘭輕軌、法國里爾輕軌、加拿大多倫多輕軌等線。巴黎地鐵四號線、倫敦地鐵朱比利線處于運(yùn)用或調(diào)試階段，廣州地鐵三號線、武漢軌道交通一號線正在建設(shè)階段。由于移動(dòng)閉塞是基于無線通信手段傳送列車運(yùn)行權(quán)限（LMA），它具有雙向ATO和ATP的能力，也就是說，列車在反向運(yùn)行時(shí)，可以有全部的ATP和ATO功能。這為故障處理提供了極大的靈活性。2、移動(dòng)閉塞

移動(dòng)閉塞的ATC系統(tǒng)有以下主要技術(shù)特點(diǎn)：線路不劃分為若干固定的閉塞分區(qū)；列車間隔為后行列車在當(dāng)前速度下所需要的制動(dòng)距離加上保護(hù)距離，列車間隔是動(dòng)態(tài)的，并隨前行列車的移動(dòng)而移動(dòng)，列車制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)也是動(dòng)態(tài)的；采用連續(xù)曲線速度控制方式，只需要一定長度的保護(hù)距離（距離前行列車尾部）；一般基于通信（交叉感應(yīng)環(huán)線電纜、無線、裂縫波導(dǎo)管、電力傳輸線等）技術(shù)來傳輸車地雙向信息，信息量較大、抗干擾能力較強(qiáng)；列車控制精度較高、列車運(yùn)行舒適度較好、減少了司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度；站間閉塞需要增加獨(dú)立的設(shè)備才能夠?qū)崿F(xiàn)；最大限度地縮短了行車間隔（一般比準(zhǔn)移動(dòng)閉塞降低5～6s），軌旁設(shè)備數(shù)量與行車間隔關(guān)系不大。移動(dòng)閉塞的特點(diǎn)是可以不設(shè)軌道電路。但業(yè)主常常會(huì)根據(jù)可用度要求，或者處于非裝備列車運(yùn)營的需要，提出增加后備模式，因此需要增設(shè)列車占用軌道的檢測設(shè)備，如軌道電路設(shè)備或計(jì)軸設(shè)備。移動(dòng)閉塞是基于通信的列車控制系統(tǒng)。其信息傳輸方式可分為感應(yīng)環(huán)線方式和無線傳輸方式。基于無線通信的列車控制系統(tǒng)又稱CBTC。（1）感應(yīng)環(huán)線方式感應(yīng)環(huán)線方式是在線路內(nèi)鋪感應(yīng)環(huán)線，通過環(huán)線傳輸信息。武漢軌道交通一號線采用阿爾卡特公司基于感應(yīng)環(huán)線的SelTracS40移動(dòng)閉塞系統(tǒng)。SelTracS40移動(dòng)閉塞系統(tǒng)設(shè)備由系統(tǒng)管理中心（SMC）、車輛控制中心（VCC）和車站控制器（STC）組成。系統(tǒng)管理中心監(jiān)控列車運(yùn)行（ATS），車輛控制中心控制移動(dòng)閉塞列車安全間隔運(yùn)行（ATP/ATO），車站控制器內(nèi)置InterSig安全型處理計(jì)算機(jī)（固態(tài)連鎖控制器）控制道岔、信號機(jī)。在SelTracS40移動(dòng)閉塞系統(tǒng)中，“列車-地面”通信采用敷設(shè)在走形軌間的感應(yīng)交叉環(huán)線電纜來實(shí)現(xiàn)，如鉤感應(yīng)環(huán)線出現(xiàn)故障將失去對列車的監(jiān)控。系統(tǒng)管理中心（SMC）是非安全的雙局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其功能類似于通常的控制中心（OCC）或ATS。1）傳輸方式

（2）無線傳輸方式無線傳輸方式是特指通過無線基站完成信息傳輸?shù)?，德國西門子公司為廣州地鐵四號線、五號線提供雙向無線通信閉塞系統(tǒng)。阿爾卡特為上海地鐵八號線提供的CBTC即是該系統(tǒng)。使該系統(tǒng)的無線通信子系統(tǒng)以擴(kuò)展頻譜的國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，使用直接序列擴(kuò)頻（DSSS）調(diào)制。DSSS技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：如果報(bào)文中的一位或幾位在傳輸期間被破壞，由于傳輸?shù)娜哂嗫梢曰謴?fù)最初的數(shù)據(jù)；提供快速的數(shù)據(jù)傳輸增強(qiáng)對干擾、攔截和衰減的抵抗力。與感應(yīng)環(huán)線通信和其他無線通信子系統(tǒng)相比，上述無線通信子系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：（1）較低的安裝成本；（2）較低的維護(hù)成本；（3）易于擴(kuò)展；（4）適用于地鐵環(huán)境；（5）強(qiáng)抗干擾和容錯(cuò)能力；（6）唯一經(jīng)過地鐵隧道現(xiàn)場使用驗(yàn)證；（7）減少了無線通信基站的數(shù)量。無線通信子系統(tǒng)包括：（1）一組軌旁無線通信單元提供全面和連續(xù)的線路覆蓋。這些單元被劃分到通信蜂窩之內(nèi)，它們通過一個(gè)光鏈路互相連接。它們由數(shù)量有限的一些接入點(diǎn)控制，并連接到ATS總線。（2）車載無線通信單元以兩個(gè)為一組分別安裝在列車的兩端。無線通信單元通過串行口連接到ATP/ATO車載設(shè)備（VehicleOnBoardController，VOBC）。列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)是非安全系統(tǒng)，在ATP和ATS系統(tǒng)基礎(chǔ)上工作，接受來自ATP的速度命令，ATS系統(tǒng)的列車運(yùn)行等級信息。1、系統(tǒng)組成ATO系統(tǒng)由地面設(shè)備和車載設(shè)備組成。1）地面設(shè)備（1）在車站設(shè)備室內(nèi)設(shè)置站臺ATO通信器（PlatformATOCommunicator，PAC）。PAC內(nèi)存儲列車行駛至下兩個(gè)停車點(diǎn)的站間距離、軌道電路數(shù)量及長度以及線路坡度和曲線參數(shù)等信息，并于ATS系統(tǒng)車站遠(yuǎn)程終端單元接口得到ATS系統(tǒng)及連鎖系統(tǒng)的惰行命令、扣車命令、運(yùn)行方向、下一車站列車通過命令以及目的地等信息。以上PAC信息在列車停在站臺期間，經(jīng)連鎖系統(tǒng)及軌道電路的有關(guān)條件通過ATO地面環(huán)路發(fā)送給列車。（2）在各車站上下行站臺以及列車折返線的軌道處設(shè)置環(huán)路。列車通過環(huán)路的位置及交叉點(diǎn)得到列車定位信息，啟動(dòng)定點(diǎn)停車程序，按定點(diǎn)停車曲線運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)車站定點(diǎn)停車。聽若列車停準(zhǔn)，地面環(huán)路會(huì)收到車載天線發(fā)送的停穩(wěn)信號，然后才能進(jìn)行開關(guān)車門和屏蔽門的操作。并在列車停在環(huán)路上時(shí)實(shí)現(xiàn)“車-地”通信。四、列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)

2）車載設(shè)備ATO車載設(shè)備由ATO控制器、接收天線、發(fā)送天線組成。與車輛接口主要包括列車牽引控制和制動(dòng)控制。與司機(jī)顯示單元接口為開關(guān)門指示燈、列車啟動(dòng)按鈕及故障報(bào)警燈等。3）系統(tǒng)功能ATO系統(tǒng)的主要功能是模擬最佳司機(jī)的行駛，提高列車運(yùn)行的舒適度，節(jié)省能源。ATO系統(tǒng)主要有以下功能：(1)自動(dòng)調(diào)整列車速度。ATO控制器通過列車世紀(jì)速度與ATP給定的最大安全速度和目標(biāo)速度，并根據(jù)線路情況，自動(dòng)控制列車的牽引及制動(dòng)，使列車在區(qū)間內(nèi)始終以ATP控制的最大安全速度運(yùn)行。在區(qū)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止及停車后的再啟動(dòng)。ATO控制器一旦得到目標(biāo)速度為“0”的速度信息后，自動(dòng)控制列車在距離停車點(diǎn)10m左右的地點(diǎn)停車，當(dāng)速度信息改為進(jìn)行信息后，自動(dòng)控制列車再啟動(dòng)。（2）自動(dòng)在車站定點(diǎn)停車。列車進(jìn)入車站ATO地面環(huán)路范圍后，通過車地通信，由ATO車載設(shè)備計(jì)算出距停車點(diǎn)的距離，并經(jīng)環(huán)路交叉點(diǎn)的信息變化修正停車距離，從而最終能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確地定點(diǎn)停車。定點(diǎn)停車精度可達(dá)到正負(fù)0.25m。（3）向司機(jī)顯示車門、屏蔽門狀態(tài)和人工控制車門信息及車站發(fā)車。（4）自動(dòng)實(shí)現(xiàn)列車惰行控制及下一車站自動(dòng)通過的控制，節(jié)省能源并實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行調(diào)整。（5）自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)行記錄、系統(tǒng)自診斷及報(bào)警。便于維修人員判斷分析運(yùn)行中的故障情況。移動(dòng)閉塞是基于通信技術(shù)的列車控制（簡稱CBTC—CommunicationBasedTrainControl）ATC系統(tǒng)，該系統(tǒng)不依靠軌道電路向列控車載設(shè)備傳遞信息，而是利用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)“車地通信”并實(shí)時(shí)地傳遞“列車定位”信息。通過車載設(shè)備、軌旁通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)列車與車站或控制中心之間的信息交換，完成速度控制。系統(tǒng)通過建立車地之間連續(xù)、雙向、高速的通信，使列車命令和狀態(tài)可以在車輛和地面之間進(jìn)行實(shí)時(shí)可靠的交換，并確定列車的準(zhǔn)確位置及列車間的相對距離，保證列車的安全間隔。五、CBTC信號系統(tǒng)介紹

圖2-16地鐵CBTC信號系統(tǒng)速度距離曲線五、CBTC信號系統(tǒng)介紹

移動(dòng)閉塞技術(shù)是通過車載設(shè)備和軌旁設(shè)備不間斷的雙向通信來實(shí)現(xiàn)。列車不間斷向控制中心傳輸其標(biāo)識、位置、方向和速度等信息，控制中心可以根據(jù)列車實(shí)時(shí)的速度和位置動(dòng)態(tài)計(jì)算列車的最大制動(dòng)距離。列車的長度加上這一最大制動(dòng)距離并在列車后方加上一定的防護(hù)距離，便組成了一個(gè)與列車同步移動(dòng)的虛擬分區(qū)。由于保證了列車前后的安全距離，兩個(gè)相鄰的移動(dòng)閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時(shí)前進(jìn),這使列車能以較高的速度和較小的間隔運(yùn)行，從而提高運(yùn)營效率。一）地鐵CBTC信號系統(tǒng)系統(tǒng)原理

圖2-17CBTC級移動(dòng)授權(quán)下的移動(dòng)閉塞列車分離一）地鐵CBTC信號系統(tǒng)系統(tǒng)原理

地鐵CBTC信號系統(tǒng)原理及分類移動(dòng)閉塞技術(shù)是通過車載設(shè)備和軌旁設(shè)備不間斷的雙向通信來實(shí)現(xiàn)。列車不間斷向控制中心傳輸其標(biāo)識、位置、方向和速度等信息，控制中心可以根據(jù)列車實(shí)時(shí)的速度和位置動(dòng)態(tài)計(jì)算列車的最大制動(dòng)距離。列車的長度加上這一最大制動(dòng)距離并在列車后方加上一定的防護(hù)距離，便組成了一個(gè)與列車同步移動(dòng)的虛擬分區(qū)。由于保證了列車前后的安全距離，兩個(gè)相鄰的移動(dòng)閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時(shí)前進(jìn),這使列車能以較高的速度和較小的間隔運(yùn)行，從而提高運(yùn)營效率。一）地鐵CBTC信號系統(tǒng)系統(tǒng)原理

以敷設(shè)在鋼軌間的交叉感應(yīng)環(huán)線作為傳輸媒介的CBTC系統(tǒng)，在城市軌道交通中已經(jīng)應(yīng)用了較長時(shí)間。交叉感應(yīng)環(huán)線的缺點(diǎn)在于，安裝在鋼軌中間，安裝困難且不方便工務(wù)部門對鋼軌的日常維修，車－地通信的速率低。但由于環(huán)線具有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)，使用壽命長以及投資少等優(yōu)點(diǎn)，目前仍繼續(xù)得到應(yīng)用。1、基于基于交叉感應(yīng)環(huán)線技術(shù)

圖2-18CBTC信號系統(tǒng)分類圖1、基于基于交叉感應(yīng)環(huán)線技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，基于自由空間傳輸?shù)臒o線傳輸技術(shù)的在CBTC系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。無線的頻點(diǎn)一般采用共用的2.4GHz或5.8GHz頻段，采用接入點(diǎn)（AP）天線作為和列車進(jìn)行通信的手段。AP的設(shè)置保證區(qū)間的無線重疊覆蓋。自由空間傳輸?shù)臒o線具有自由空間轉(zhuǎn)播，對于車載通信設(shè)備的安裝位置限制少；傳輸速率高；實(shí)現(xiàn)空間的重疊覆蓋，單個(gè)接入設(shè)備故障不影響系統(tǒng)的正常工作；軌旁設(shè)備少，安裝與鋼軌無關(guān)，方便安裝及維護(hù)的特點(diǎn)。基于無線電臺通信傳輸方式CBTC系統(tǒng)，已經(jīng)在北京地鐵10號線成功應(yīng)用。2.基于無線電臺通信技術(shù)

圖2-19CBTC信號系統(tǒng)分類圖2.基于無線電臺通信技術(shù)

Alstom的CBTC系統(tǒng)在需要的時(shí)候也可采用漏泄電纜傳輸方式，而新研發(fā)的系統(tǒng)采用的不多。漏泄電纜方式特點(diǎn)是場強(qiáng)覆蓋較好、可控，抗干擾能力強(qiáng)。單點(diǎn)AP的控制距離通常達(dá)800m（每側(cè)漏泄電纜長度400m）。缺點(diǎn)是漏泄同軸電纜價(jià)格較高。3.基于漏泄電纜無線傳輸技術(shù)

圖2-20CBTC信號系統(tǒng)分類圖3.基于漏泄電纜無線傳輸