列車運(yùn)行自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng)方案

列

車

運(yùn)

行

自

動(dòng)

控

制(ATC

)系

統(tǒng)

丁

太

生

編

輯>什

么

是ATC

系

統(tǒng)為了適應(yīng)城市軌道交通的發(fā)展，用一種能實(shí)現(xiàn)列車

速度自動(dòng)控制和列車運(yùn)行間隔自動(dòng)調(diào)整的新的信號(hào)

系統(tǒng)來替代，這就是列車運(yùn)行自動(dòng)控制

(ATC)

系

統(tǒng)

。ATC

系

統(tǒng)

將

車

載

信

號(hào)

作

為

主

體

信

號(hào)

，

信

號(hào)

的

含

義

發(fā)

生

了

質(zhì)

的

變

化

，

傳

遞

給

列

車

的

是

具

體

的

速度

或

距

離

信

息

，

根

據(jù)

與

先

行

列

車

之

間

的

距

離

和

進(jìn)路

條

件，在車內(nèi)連續(xù)地顯示出容許的速度信息

，或按

設(shè)定的運(yùn)行條件容許列車前行的距離信息

，根據(jù)

上

述

信

息

列

車

自

動(dòng)

地

控

制

運(yùn)行

速

度，

進(jìn)

行

超

速防

護(hù)，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)整行車間隔的目的，并實(shí)現(xiàn)列

車

在

車

站

的

程

序

對(duì)

位

停

車

。城

市

軌

道

交

通

信

號(hào)

系

統(tǒng)

，

并不

是區(qū)

間閉

塞、車

站

聯(lián)鎖和調(diào)度集中這些鐵路傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單合

成

。

而

是

將

這

些

獨(dú)

立

的

功

能

予

以

融

合

，

重

新

整

合

的

列

車

運(yùn)

行

自

動(dòng)

控

制

(ATC)系

統(tǒng)

。>

不

同

閉

塞

制

式

的ATC

系

統(tǒng)按

閉

塞

制

式

，

城

市

軌

道

交

通ATC

可

分為：固定閉塞式ATC系統(tǒng)、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系

統(tǒng)和移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)。1.固定閉塞2.準(zhǔn)移動(dòng)閉塞3.移動(dòng)閉塞●

(

1

)

固

定

閉

塞ATC系

統(tǒng)固定閉塞ATC系統(tǒng)是指基于傳統(tǒng)軌道電路的自

動(dòng)閉塞方式，

閉塞分區(qū)按線路條件經(jīng)牽引計(jì)算來確

定，一旦劃定將固定不變。列車以閉塞分區(qū)為最小

行車間隔，ATC系統(tǒng)根據(jù)這一特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)行車指揮和

列車運(yùn)行的自動(dòng)控制。

固定閉塞ATC系統(tǒng)又可分為速度碼

模

式

(

臺(tái)

階

式

)

和

目

標(biāo)

距

離

碼

模

式

(

曲

線式

)

?！?/p>

(

1

)

固

定

閉

塞ATC系

統(tǒng)固定閉塞速度碼模式(臺(tái)階式)

ATC是基于普通

音頻軌道電路，

軌道電路傳輸信息量少，

對(duì)應(yīng)每個(gè)閉塞

分區(qū)只能傳送一個(gè)信息代碼。目標(biāo)距離碼模式(曲線式)

一般采用音頻數(shù)字軌

道電路，或音頻軌道電路加電纜環(huán)線或音頻軌道電路加應(yīng)答器，他們具有較大的信息傳輸量和較強(qiáng)的抗干擾能力?！?/p>

(2)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞ATC系統(tǒng)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞對(duì)前、后列車的定位方式是不同的。前行

列車的定位仍沿用固定閉塞的方式，而后續(xù)列車的定位

則采用連續(xù)的或稱為移動(dòng)的方式。為了提高后續(xù)列車的

定位精度，目前各系統(tǒng)均在地面每隔一段距離設(shè)置1個(gè)定

位

標(biāo)

志

(

可

以

是

軌

道

電

路

的

分

界

點(diǎn)

或

信

標(biāo)

等

)

,

列

車

通過時(shí)提供絕對(duì)位置信息。在相鄰定位標(biāo)志之間，列車

的相對(duì)位置由安裝在列車上的輪軸轉(zhuǎn)數(shù)累計(jì)連續(xù)測(cè)得?！?/p>

(

3

)

移

動(dòng)

閉

塞ATC系

統(tǒng)移動(dòng)閉塞的特點(diǎn)是前、后兩列車都采用移動(dòng)式的定位方式，不存在固定的閉塞分區(qū)，列車之間的安全追蹤間

隨

著

列

車

的

運(yùn)

行

而

不

斷

移

動(dòng)

且

變

化

。移動(dòng)閉塞可借助感應(yīng)環(huán)線或無線通信的方式實(shí)現(xiàn)。早

期的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)大部分采用基于感應(yīng)環(huán)線的技術(shù)，即

通過在軌間布置感應(yīng)環(huán)線來定位列車和實(shí)現(xiàn)車載計(jì)算機(jī)

(VOBC)

與

車

輛

控

制

中

心

(VCC)

之

間

的

連

續(xù)

通

信

。而今，大多數(shù)先進(jìn)的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)已采用無線通信系統(tǒng)實(shí)

現(xiàn)

各

子

系

統(tǒng)

間

的

通

信

，

構(gòu)

成

基

于

無

線

通

信

技

術(shù)

的

移

動(dòng)

閉

塞

。移動(dòng)閉塞具有如下特點(diǎn)：靈活：制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)是動(dòng)態(tài)的，與軌旁設(shè)備數(shù)量及行車間隔關(guān)系不大高效：可實(shí)現(xiàn)較小的行車間隔先進(jìn)：可實(shí)現(xiàn)車地雙向通信，

易于實(shí)現(xiàn)無人駕駛。安全：列車間隔按照后續(xù)列車在當(dāng)前速度下所需的制

動(dòng)

距

離

加

上

安

全

余

量

計(jì)

算

而

得

。舒適：

沒有固定分區(qū)，行車間隔是動(dòng)態(tài)的，

并隨前

一列車的移動(dòng)而移動(dòng)，速度限制連續(xù)變化。移動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1、

數(shù)據(jù)通信對(duì)所有的子系統(tǒng)透明2、CBTC

技

術(shù)3

、車

地

雙

向

通

信

，

實(shí)

時(shí)

提

供

列

車

的

位

置

及

速

度

等

信

息。4、

可

以

與

無

人

駕

駛

結(jié)

合

，

避

免

司

機(jī)

誤

操

作

或

延

誤

，從

而

提高

效

率5、

模

塊

化

設(shè)

計(jì)

，

核

心

部

分

采

用

軟

件

實(shí)

現(xiàn)

，

硬

件

數(shù)

量

大

大

減

少6、

安

全

關(guān)

聯(lián)

計(jì)

算

機(jī)

采

用

3

取

2

或

2

取

2

冗

余

配

置

，

可

保

證

故

障

安

全

。移動(dòng)閉塞ATC

系統(tǒng)分類移動(dòng)閉塞ATC系統(tǒng)就車一地雙向信息傳輸速率而言，

可分為：基于電纜環(huán)線傳輸方式和基于無線通信和數(shù)據(jù)

傳輸媒介的傳輸方式。按無線擴(kuò)頻通信方式可分為：直接序列擴(kuò)頻和跳頻擴(kuò)頻

方

式

。按數(shù)據(jù)傳輸媒介傳輸方式可分為：點(diǎn)式應(yīng)答器、自由

空間波、裂縫波導(dǎo)管和漏泄電纜等傳輸方式。>ATC

系

統(tǒng)

分

類1)按

閉塞方

式可

分

為

：

固

定

式

和

移

動(dòng)

式

。

固

定

閉塞方式中按控制方式，又可分為速度碼模式

(

臺(tái)階

式

)

和目標(biāo)距離碼模式

(曲線式)。2)按車載信號(hào)傳輸方式可分為：

連續(xù)式和點(diǎn)式。3

)按各系統(tǒng)設(shè)備所處地域可分為：

控制中心子系統(tǒng)、車站及軌旁子系統(tǒng)、車載設(shè)備子系統(tǒng)、車場(chǎng)子

系統(tǒng)。>ATC

系

統(tǒng)

的

功

能●

(1)ATS

功能：可自動(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)?！?/p>

(2)聯(lián)鎖功能：響應(yīng)來自ATS

功能的命令，在隨時(shí)滿足安

全準(zhǔn)則的前提下，管理進(jìn)路、道岔和信號(hào)的控制，將進(jìn)路、軌道電路、道岔和信號(hào)的狀態(tài)信息提供給ATS和ATC功能。

聯(lián)鎖功能由分布在軌旁的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)?！?/p>

(3)ATC

功能：在聯(lián)鎖功能的約束下，根據(jù)ATS

的要求實(shí)

現(xiàn)列車運(yùn)行的控制。

ATC功能有三個(gè)子功能：ATP/ATO

軌

旁

功

能

、ATP/ATO

傳

輸

功

能

和ATP/ATO車載功能。

ATP/ATO

軌旁功能負(fù)責(zé)列車間隔和報(bào)文生

成

；ATP/ATO傳輸功能負(fù)責(zé)發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，它包括報(bào)

文和ATC車載設(shè)備所需的其他數(shù)據(jù)；

ATP/ATO車載功

能負(fù)責(zé)列車的安全運(yùn)營(yíng)、列車自動(dòng)駕駛，且給信號(hào)系統(tǒng)

和司機(jī)提供接口?！?4)列車檢測(cè)功能：

一般由軌道電路完成。●

(

5)PTI

功能：是通過多種渠道傳輸和接收各種數(shù)據(jù)，在

特定的位置傳給ATS,

向ATS報(bào)告列車的識(shí)別信息、

目的號(hào)碼和乘務(wù)組號(hào)和列車位置數(shù)據(jù)，以優(yōu)化列車運(yùn)行。>ATC

系

統(tǒng)

的

組

成控

制

中

心

是

指

揮

整

條

線

路

列

車

運(yùn)

行

的

智

囊

，

由

ATS

子

系

統(tǒng)

來

完

成

這

個(gè)

功

能

，

也

可

以

理

解

為控

制

中心只有ATS

子系統(tǒng)；聯(lián)鎖集中站的信號(hào)設(shè)備

，

具

體

執(zhí)

行

控

制

中

心

的

操

縱

指

令

，

負(fù)

責(zé)

列

車

的

安

全

運(yùn)行，完成與列車的信息交換，所以聯(lián)鎖集中站具有ATC

系統(tǒng)的三個(gè)子系統(tǒng)，也就是由ATS、ATP、ATO

三個(gè)子系統(tǒng)相配合，來完成這些功能。口

ATS

子

系

統(tǒng)●

列

車

自

動(dòng)

監(jiān)

控

(ATS)子

系

統(tǒng)

，

是

指

揮

列車運(yùn)行的監(jiān)控、監(jiān)督設(shè)備。它主要完成列

車

的

調(diào)

度

和

跟

蹤

、

列

車

進(jìn)

路

的

控

制

和表

示

、

系

統(tǒng)

狀

況

、

報(bào)

警

信

息

的

顯

示

和

記

錄

，統(tǒng)

計(jì)

匯編

、

系統(tǒng)仿真和診斷

。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(duì)全線列車運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控，

可自動(dòng)或由人工監(jiān)督和控制正線(車輛段、

停

車

場(chǎng)

、

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

系

統(tǒng)

的

在

線

控

制

功

能●

(一)信號(hào)控制功能(

1

)

設(shè)

置

控

制

模

式

(

控

制

模

式

是

指

遙

控

還

是

站控

)(

2

)

設(shè)

置

終

端

模

式

(

線

路

兩

端

的

折

返

站

以

及

具

有

折返功能的中間站，都可以設(shè)置終端折返模式)(3)進(jìn)路控制和信號(hào)機(jī)控制(進(jìn)路的建立和取消，以及信號(hào)機(jī)的開放和關(guān)閉)(4)呼叫車站(提醒車站值班員與調(diào)度員聯(lián)系)●

(二)列車的描述功能列車描述包括三部分內(nèi)容

：即車次號(hào)、司機(jī)號(hào)和列車號(hào)，它們各有五位數(shù)組成。其中車次號(hào)的前三位為運(yùn)行號(hào)，后二位為目的地號(hào)，運(yùn)行號(hào)是運(yùn)行列車的標(biāo)識(shí)，是系統(tǒng)把列車和時(shí)刻表相聯(lián)

系的基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)控制和表示列車的基礎(chǔ)。目的地號(hào)指明列車運(yùn)行的終點(diǎn)站，它是系統(tǒng)觸發(fā)車站信號(hào)控制的重要參數(shù)，據(jù)此可以為列車自動(dòng)排列進(jìn)

路。在運(yùn)行過程中，系統(tǒng)將各次列車的目的地號(hào)，傳

送給車站信號(hào)設(shè)備，以控制列車進(jìn)路，所以車次號(hào)是

列車描述中很重要的部分。司機(jī)號(hào)由司機(jī)在車上人工輸入，并通知調(diào)度人員，

說明哪一位司機(jī)在操縱哪一列車。列車號(hào)的設(shè)置，是為了使系統(tǒng)跟蹤列車的運(yùn)行，從

而產(chǎn)生車輛運(yùn)行里程報(bào)告?！?/p>

(三)列車運(yùn)行調(diào)整功能(1)系統(tǒng)調(diào)度模式的設(shè)置不同的線路其系統(tǒng)調(diào)度模式不盡相同，

一般有四種模式：自動(dòng)調(diào)整模式、人工調(diào)整模式、人工調(diào)度模式

和全人工模式

，不同的調(diào)度模式反映了系統(tǒng)自動(dòng)控制

的程度。自動(dòng)調(diào)整模式是調(diào)度自動(dòng)控制最高級(jí)別，系統(tǒng)除具有人工調(diào)整

模式的全部功能外，還具有自動(dòng)調(diào)整功能，能根據(jù)時(shí)刻表，自動(dòng)

地調(diào)整列車停站時(shí)間及運(yùn)行等級(jí)，以保證列車的安全、正點(diǎn)運(yùn)行。人工調(diào)整模式指運(yùn)行調(diào)整要依賴于調(diào)度員，系統(tǒng)除具備人工調(diào)

度模式的自動(dòng)控制功能，還具有自動(dòng)調(diào)度功能，即根據(jù)時(shí)刻表和

調(diào)度模式，按時(shí)自動(dòng)地調(diào)度列車從折返站(或車輛段)出發(fā)。人工調(diào)度模式是指列車的調(diào)度和運(yùn)行的調(diào)整依賴于調(diào)度員指揮，但系統(tǒng)具有自動(dòng)進(jìn)路功能，也具有時(shí)刻表和車號(hào)自動(dòng)管理功能；全人工模式系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能不起作用，所有的控制、調(diào)度、調(diào)整均依賴于調(diào)度員指揮。(2)列車調(diào)度方式的設(shè)置自動(dòng)調(diào)整模式中，列車調(diào)度方式有二種，這是指兩列車都在終端折返線，折返線1的列車折返；還是折返

線2的列車出發(fā)?其調(diào)度方式有兩種，

一種是按列車運(yùn)

行順序來調(diào)度列車的方式；另一種是按列車的車號(hào)來

調(diào)度列車的方式。(

3

)

列

車

運(yùn)

行

控

制1)列車進(jìn)入系統(tǒng)的自動(dòng)控制2)站臺(tái)控制3)“跳停”

(指列車在該站不停車的功能)4)下一車號(hào)的設(shè)定●

(四)時(shí)刻表控制功能時(shí)刻表控制功能僅供調(diào)度員使用，以管理和調(diào)整在

線時(shí)刻表和計(jì)劃時(shí)刻表，計(jì)劃時(shí)刻表是指：準(zhǔn)備投入

在線控制的時(shí)刻表，而在線時(shí)刻表是指：正投入在線

控制的時(shí)刻表。調(diào)度員選擇時(shí)刻表管理員所創(chuàng)建的某

一種基本時(shí)刻表，以進(jìn)行必要的調(diào)整。所以調(diào)度員可

根據(jù)基本時(shí)刻表，建立計(jì)劃時(shí)刻表，繼而建立在線時(shí)

刻表；當(dāng)然也可以從系統(tǒng)中刪除計(jì)劃時(shí)刻表或在線時(shí)

刻表，以增加或刪減車次；也可進(jìn)行時(shí)間偏移調(diào)整。●

(五)列車運(yùn)行圖的繪制功能系統(tǒng)在“在線控制”情況下，能繪制當(dāng)天和前一天的列車運(yùn)行圖，也可以繪制其中某一段時(shí)間的運(yùn)行圖。

列車運(yùn)行圖有計(jì)劃運(yùn)行圖(即計(jì)劃時(shí)刻表的運(yùn)行圖的

形

式

)

,

實(shí)

際

運(yùn)

行

圖

(

記

錄

列

車

運(yùn)

行

軌

跡

)

,

以

及

合

而為一的復(fù)合運(yùn)行圖。>

ATS

系

統(tǒng)

基

本

原

理(

1

)

自

動(dòng)

列

車

追

蹤1)列車識(shí)別號(hào)報(bào)告

2)列車識(shí)別號(hào)跟蹤(

2

)

自

動(dòng)

排

列

進(jìn)

路1)運(yùn)行觸發(fā)點(diǎn)2)確定進(jìn)路3)進(jìn)路的可行性檢查(

3

)

時(shí)

刻

表

系

統(tǒng)1)時(shí)刻表編輯2)時(shí)刻表系統(tǒng)處理程序

3)時(shí)刻表比較(

4

)

列

車

自

動(dòng)

調(diào)

整(

5

)

控

制

和

顯

示(

6

)

記

錄

功

能(

7

)

列

車

運(yùn)

行

圖

顯

示

(8)培訓(xùn)/演示口

ATP

子

系

統(tǒng)●

列

車

自

動(dòng)

防

護(hù)(ATP)

子

系

統(tǒng)

是

保

證

行

車

安

全

、

防止列車進(jìn)入前方列車占用區(qū)段和防止超速運(yùn)行的設(shè)

備。

ATP

負(fù)責(zé)全部的列車運(yùn)行保護(hù)，是列車安全運(yùn)

行的保障。

ATP系統(tǒng)執(zhí)行以下安全功能：速度限制的接收和解碼、超速防護(hù)、車門管理、

自動(dòng)和手動(dòng)

模式的運(yùn)行、司機(jī)控制臺(tái)接口、車輛方向保證、永

久車輛標(biāo)識(shí)。>ATP

系

統(tǒng)

的

主

要

功

能ATP系統(tǒng)應(yīng)具有下列主要功能：檢測(cè)列車位置、停

車點(diǎn)防護(hù)、超速防護(hù)、列車間隔控制(移動(dòng)閉塞時(shí))、

臨時(shí)限速、測(cè)速測(cè)距、車門控制、記錄司機(jī)操作。以數(shù)字音頻軌道電路方式的ATP

系統(tǒng)為例，

ATP

系統(tǒng)功能可分為ATP

軌旁功能、列車檢測(cè)功能(負(fù)責(zé)根據(jù)

各

軌

道

區(qū)

段

的

“

空

閑

”

或

“

占

用

”

情

況

的位置)、

ATP

傳輸功能和ATP

車載功能。,

檢測(cè)

列

車1、ATP

軌

旁

功

能ATP

軌旁功能負(fù)責(zé)列車安全間隔和生成報(bào)文

，完成對(duì)列車安全運(yùn)行授權(quán)許可的發(fā)布和報(bào)文的準(zhǔn)備，這些

報(bào)文包括安全、非安全和信號(hào)信息等。ATP軌旁功能

又分為列車安全間隔功能和報(bào)文生成功能。2019/10/202.ATP

傳輸功能ATP

傳輸功能負(fù)責(zé)發(fā)出報(bào)文信號(hào)，包括報(bào)文和ATP車載設(shè)備所需要的其他數(shù)據(jù)。音頻軌道電路電流以二

進(jìn)制編碼順序調(diào)制。當(dāng)音頻軌道電路顯示軌道區(qū)段空

閑，二進(jìn)制編碼順序?yàn)橐纛l軌道電路設(shè)備內(nèi)預(yù)設(shè)的順

序。當(dāng)音頻軌道電路顯示軌道區(qū)段占用，二進(jìn)制編碼

順序?yàn)锳TP

報(bào)文產(chǎn)生功能生成相應(yīng)的報(bào)文。對(duì)于每個(gè)

占用的音頻軌道電路產(chǎn)生單獨(dú)的報(bào)文。3.ATP

車載功能ATP

車載功能負(fù)責(zé)列車安全運(yùn)行，并提供信號(hào)系統(tǒng)和司機(jī)間的接口。車載功能由下列子功能組成：ATP

命令解碼、

ATP

監(jiān)督功能、

ATP

服務(wù)/自診斷功能

，ATP

狀態(tài)功能、速度/距離功能，以及司機(jī)人機(jī)

接

口

(MMI)

功

能

。2019/10/20●

(1)ATP

命

令

解

碼軌旁音頻軌道電路將格式

化的數(shù)

據(jù)

傳送

到

車

上，車載ATP

設(shè)備要將報(bào)文解碼，以實(shí)現(xiàn)各種ATP功能?！?/p>

(2)ATP

監(jiān)

督

功

能ATP

監(jiān)

督

負(fù)

責(zé)

保

證

列

車

運(yùn)

行

的

安

全

。ATP監(jiān)督包括：速度監(jiān)督、方向監(jiān)督、車門監(jiān)督、緊急

制

動(dòng)

監(jiān)

督

、

后

退

監(jiān)

督

、

報(bào)

文

監(jiān)

督

、

設(shè)

備

監(jiān)

督

等

。①速度監(jiān)督功能速度監(jiān)督功能是超速防護(hù)的基礎(chǔ)，是最重要的功能。

它由7個(gè)速度監(jiān)督子功能組成，每個(gè)子功能選定一個(gè)

專用的以速度為基準(zhǔn)的安全標(biāo)準(zhǔn)。各標(biāo)準(zhǔn)即為一個(gè)速

度限制，這個(gè)限制速度可以是固定的，也可以根據(jù)列

車的位置連續(xù)改變或階梯式改變。②方向監(jiān)督功能方向監(jiān)督功能的作用是監(jiān)督列車在“反方向”運(yùn)行

中

的

任

何

移

動(dòng)

，

如

果

此

方

向

的

移

動(dòng)

距

離

超

過

規(guī)

定

值

，

那么就會(huì)實(shí)施緊急制動(dòng)。③車門監(jiān)督功能如

果

檢

測(cè)

到

列

車

在

移

動(dòng)

，

而

車

門

沒

有

鎖

在

關(guān)

閉

狀

態(tài)

，車門監(jiān)督功能就會(huì)實(shí)施緊急制動(dòng)。④緊急制動(dòng)監(jiān)督功能緊急制動(dòng)監(jiān)督功能保證接收到緊急制動(dòng)報(bào)文時(shí)在最

短

距

離

內(nèi)

停

車

。⑤后退監(jiān)督后退監(jiān)督功能防止列車后退時(shí)超過某特定的距離。⑥報(bào)文監(jiān)督功能報(bào)文監(jiān)督功能是監(jiān)測(cè)從ATP

傳輸功能接收到的報(bào)文。⑦設(shè)備監(jiān)督功能設(shè)備監(jiān)督功能是用來監(jiān)控ATP

車載設(shè)備的正常工

作，確保當(dāng)設(shè)備故障時(shí)的安全，列車不經(jīng)檢查是不

允許運(yùn)行的

?！?/p>

(3)ATP

服務(wù)/自診斷功能負(fù)責(zé)采集、存儲(chǔ)、記錄、調(diào)用列車數(shù)據(jù)、狀態(tài)信

息，為ATP

監(jiān)督提供服務(wù)，完成ATP

車載設(shè)備的自

診

斷

?！?/p>

(4)ATP

狀

態(tài)

功

能ATP

狀態(tài)功能負(fù)責(zé)根據(jù)主要情況選定正確的狀態(tài)和

模

式

。在列車有電的情況下，ATP車載單元可能處于三

種狀態(tài)中的一種：激活的、待用的、備用的。其中

備用狀態(tài)是暫時(shí)的狀態(tài)。●

(5)車門釋放功能車門釋放功能保證當(dāng)顯示安全時(shí)允許打開車門，在所有

的信號(hào)模式中可以連續(xù)使用此功能?！?/p>

(

6

)

速

度

/

距

離

功

能速度/距離功能基于測(cè)速單元的輸入，負(fù)責(zé)測(cè)定列車的運(yùn)行速度、運(yùn)行距離和運(yùn)行方向?！?/p>

(7)距離同步功能一接收到ATP

軌旁功能的同步化信息，距離同步化功能

就通過計(jì)算在報(bào)文中消逝時(shí)間內(nèi)列車運(yùn)行的部分距離來計(jì)

算列車前方的位置。計(jì)算包括列車前方位置相對(duì)于第一個(gè)

輪軸的調(diào)整、檢測(cè)報(bào)文中延誤的偏離值●

(8)本地再同步化功能對(duì)

于

列

車

位

置

高

精

度

要

求，

提

供

本

地

再

同

步

化(

例

如停車窗和車門釋放監(jiān)督)。●

(9)報(bào)文接收/同步定位環(huán)線檢測(cè)功能報(bào)文接收/同步定位環(huán)線檢測(cè)功能的一個(gè)作用是從

ATP軌旁功能接收、解碼報(bào)文信號(hào)。通過安裝在前方

列車駕駛室底部的接收天線接收?qǐng)?bào)文?！?

1

0

)

司

機(jī)

人

機(jī)

接

口

(MMI)

功

能①司機(jī)顯示功能司

機(jī)

顯

示

功

能

向

司

機(jī)

提

供

駕

駛

列

車

時(shí)

所

需

的

全

部

信

息

，包

括

：

實(shí)

際

速

度

；

允

許

速

度

；

從

最

大

限

制

的ATP功

能

條

件

下推算出的目標(biāo)距離/速度；

“駕駛狀態(tài)”

(即在牽引、

惰行和制動(dòng)方式下的移動(dòng));

“運(yùn)行模式”

;列車折返

運(yùn)

行

；

列

車

停

在

預(yù)

定

停

車

窗

以

外

；

車

門

狀

態(tài)

顯

示

；向

司

機(jī)

提供列車車門打開一側(cè)的顯示；關(guān)門指令；出站命令；車

輛段顯示(列車在車輛段時(shí)的車輛段識(shí)別顯示)

;實(shí)施緊

急制動(dòng)；

ATP/ATO

故障等。②音響報(bào)警功能當(dāng)列車速度/位置超過警告速度曲線時(shí)發(fā)出音響報(bào)警?！?/p>

(11)折返/改換駕駛室功能在

列

車

進(jìn)

行

折

返

的

情

況

下

，

要

求

司

機(jī)

改

換

駕

駛

室

。ATP車

載

設(shè)

備

必

須

考

慮

到

使

用

不

同

的

駕

駛

操

作

臺(tái)

,

保

存

有關(guān)相對(duì)軌旁位置、列車前部和后部的信息。改換駕駛室

引

起

列

車

前

部

和

后

部

的

互

換

，ATP

車

載

設(shè)

備

必

須

相

應(yīng)

地

調(diào)

整

位

置

信

息

。>

ATP的

基

本

工

作

原

理(

1

)

列

車

檢

測(cè)采用軌道電路等作為列車檢測(cè)設(shè)備。當(dāng)軌道電路區(qū)段空閑

時(shí)

，

發(fā)

送

軌

道

電

路

檢

測(cè)

電

碼

，

此

時(shí)

軌

道

電

路

的

功

能

是

檢測(cè)是否空閑，檢測(cè)結(jié)果送往聯(lián)鎖裝置。(

2

)

列

車

自

動(dòng)

限

速ATP不僅可用來保證列車之間的運(yùn)行安全，還用于受曲線等線路條件、通過道岔、慢行區(qū)間等限制而需要限速的

區(qū)段。

因此限速等級(jí)是根據(jù)后續(xù)列車和先行列車之間的距

離、線路條件等來決定的。

ATP

可對(duì)列車運(yùn)行速度進(jìn)行分

級(jí)或連續(xù)監(jiān)督。(3)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離ATP軌旁單元從聯(lián)鎖和軌道空閑檢測(cè)系統(tǒng)獲得駕駛指令，形成計(jì)劃數(shù)據(jù)后傳輸至ATP

車載設(shè)備。駕駛指

令主要包括目標(biāo)坐標(biāo)(目標(biāo)速度和目標(biāo)距離)、最大

允許線路速度和線路坡度。

ATP

車載設(shè)備通過此數(shù)據(jù)

計(jì)算現(xiàn)有位置的列車允許速度。駕駛列車所需的數(shù)據(jù)

經(jīng)由司機(jī)室顯示器指示給司機(jī)。實(shí)際的列車速度和駛過的距離由測(cè)速裝置連續(xù)進(jìn)行測(cè)量。列車

B

的制動(dòng)曲線列

車

B(3)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離最大限制速度列

車

A軌道代碼4+ATP軌旁設(shè)備向在其控制范圍內(nèi)的列車分配—個(gè)“目標(biāo)距離”

,再由軌道電路生成代碼，通知列

車前方有多少個(gè)未占用的區(qū)段，接著，車載ATP車

載設(shè)備調(diào)用存儲(chǔ)器里的信息，決定在列車任何時(shí)刻

列車的運(yùn)行速度和可以運(yùn)行的最遠(yuǎn)距離，確保在抵

達(dá)障礙物或限制區(qū)之前安全停車。列車的實(shí)際行駛

速度不斷與計(jì)算出來的最高速度進(jìn)行比較，如果實(shí)

際車速超過最高速度，則自動(dòng)啟用緊急制動(dòng)。(

4

)

制

動(dòng)

模

式列車制動(dòng)控制模式分為分級(jí)制動(dòng)模式和一級(jí)制動(dòng)

模式。①分級(jí)制動(dòng)分級(jí)制動(dòng)是以閉塞分區(qū)為單元，根據(jù)與前行列車的

運(yùn)

行

距

離

來

調(diào)

整

列

車

速

度

，

各

閉

塞

分

區(qū)

采

用

不

同

的低頻頻率調(diào)制，指示不同的速度等級(jí)，在此基礎(chǔ)

上確定限速值。分級(jí)制動(dòng)模式又分為階梯型和曲線

型。準(zhǔn)移動(dòng)閉塞制式的ATC通常采用曲線式分級(jí)制

動(dòng)模式。②一級(jí)制動(dòng)一級(jí)制動(dòng)是按目標(biāo)距離制動(dòng)的。根據(jù)距前行列車的

距離或距運(yùn)行前方停車站的距離，由控制中心根據(jù)目

標(biāo)

距

離

、

列

車

參

數(shù)

和

線

路

參

數(shù)

計(jì)

算

出

列

車

制

動(dòng)

模

式

曲

線，或由車載計(jì)算機(jī)予以計(jì)算，按制動(dòng)模式曲線控制

列車運(yùn)行。信息傳輸有數(shù)字編碼軌道電路傳輸和無線

傳輸兩種方式。無論何種方式，傳輸?shù)男畔⒈仨毎?/p>

線路允許速度、目標(biāo)速度、

目標(biāo)距離。

一級(jí)制動(dòng)方式

能合理地控制列車運(yùn)行速度，是列車自動(dòng)控制技術(shù)的

發(fā)展方向。移動(dòng)閉塞制式的ATC通常采用一級(jí)制動(dòng)模

式。(

5

)

測(cè)

速

與

測(cè)

距確定車輛速度和位置是車載設(shè)備關(guān)鍵、重要的功能。

①測(cè)速列車運(yùn)行速度的測(cè)量非常重要，列車實(shí)際運(yùn)行速度

是速度控制的依據(jù)。該速度值的準(zhǔn)確和精度直接影響

調(diào)

速

效

果

。測(cè)速有車載設(shè)備自測(cè)和系統(tǒng)測(cè)量?jī)煞N方法。車載設(shè)

備自測(cè)有測(cè)速發(fā)電機(jī)、路程脈沖發(fā)生器、光電式傳感器和霍爾式脈沖轉(zhuǎn)速傳感器等，它們安裝在無動(dòng)力車

輛的輪軸上。系統(tǒng)測(cè)量有衛(wèi)星測(cè)速和雷達(dá)測(cè)速等方法。②測(cè)距在目標(biāo)距離模式中，列車位置對(duì)于安全性至關(guān)重要。

如果列車無法掌握它在線路中的準(zhǔn)確位置，那么它就

無法保證在抵達(dá)障礙物或限制區(qū)之前停下或減速。如

何測(cè)量停車點(diǎn)的精確距離是列車運(yùn)行超速防護(hù)系統(tǒng)的

重要任務(wù)。通過連續(xù)確定列車行駛距離，ATP車載設(shè)

備可以隨時(shí)查找列車的精確位置。距離信息以音頻軌

道電路的分界來定位，當(dāng)列車經(jīng)過軌道電路的分界時(shí)，

距

離

測(cè)

量

被

同

步

。(

6

)

速

度

限

制速度限制分為固定限速、

臨時(shí)限速、在道岔或道岔前方的限速、

具有短安全軌道停車點(diǎn)的限速。①固定限速固定限速是在設(shè)計(jì)階段設(shè)置的。車載ATP和ATO設(shè)備都儲(chǔ)存著

整條線路上的固定限速區(qū)信息。速度梯降級(jí)別為1km/h。

它決定

了“目標(biāo)距離”工作模式下的可能給出的最優(yōu)行車間隔。②

臨時(shí)限速限制速度在某些條件下(施工現(xiàn)場(chǎng)、

臨時(shí)危險(xiǎn)點(diǎn))可以被降低。臨時(shí)速度限制區(qū)段的范圍總是限制在一個(gè)或多個(gè)軌道電路。ATP

通過設(shè)置區(qū)域限速或閉塞分區(qū)限速來設(shè)置速度限制。(

7

)

常

用

制

動(dòng)

和

緊

急

制

動(dòng)ATP車載設(shè)備具有常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)兩級(jí)防護(hù)

控制的能力。在常用制動(dòng)失效后，可施行緊急制動(dòng)。常用制動(dòng)是直接控制列車主管壓力使機(jī)車制動(dòng)與

緩解，不影響原有列車制動(dòng)系統(tǒng)的功能。它縮短了

制動(dòng)空走時(shí)間，大大減小了制動(dòng)時(shí)的縱向沖擊加速

度，使列車運(yùn)行更安全、舒適。(

8

)

停

站車站定點(diǎn)停車是靠一組地面標(biāo)志線圈(或者環(huán)線)提供

至停車點(diǎn)的距離信息，標(biāo)志線圈設(shè)置的多少可視定位停車

精度而異，

一般為3—4個(gè)。(

9

)

車

門

控

制在

通

常

的

情

況

下

，

在

車

輛

沒

有

停

穩(wěn)

靠

在

站

臺(tái)

或

是

車

輛

段

轉(zhuǎn)

換

軌

上

時(shí)

，ATP

不

允

許

車

門

開

啟

。

當(dāng)

列

車

在

車

站

的

預(yù)

定

停車區(qū)域內(nèi)停穩(wěn)且停車點(diǎn)的誤差在允許范圍以內(nèi)時(shí)，地面

定位天線會(huì)收到車載定位天線發(fā)送的停穩(wěn)信號(hào)，列車從ATP軌旁設(shè)備收到車門開啟命令，

ATP才會(huì)允許車門操作，

車

載

對(duì)

位

天

線

和

地

面

對(duì)

位

天

線

才

能

很

好

地

感

應(yīng)

耦

合

并

進(jìn)

行

車

門

開

關(guān)

操

作

。□ATO

子

系

統(tǒng)ATO作

為

列

車

自

動(dòng)

控

制系

統(tǒng)

(ATC)

的

一

個(gè)

重要的子系統(tǒng)，利用車載

固化信息和地面信息實(shí)

現(xiàn)

對(duì)

列

車

牽

引

、

制

動(dòng)

的

控

制

，

使

列

車

經(jīng)

常

處

于

最佳運(yùn)行狀態(tài)，提高乘

客的舒適度，提高列車

準(zhǔn)

點(diǎn)

率

，

節(jié)

約

能

源

。ATO

的

系

統(tǒng)

結(jié)

構(gòu)

圖

如

圖

所

示

?？刂婆_(tái)車載部分ATO祭急制動(dòng)速度反饋ATO地面部分常規(guī)制動(dòng)駕駛室牽引ATSATPATP>ATO

系

統(tǒng)

主

要

功

能1.

站

間

運(yùn)

行

控

制這是ATO

系統(tǒng)的最主要功能。它可生成牽引速度調(diào)節(jié)功能和制動(dòng)控制信號(hào)，其模塊調(diào)速器以漸進(jìn)和恒定的速率加

速列車到達(dá)由限速設(shè)定的運(yùn)行速度，列車到達(dá)限定速度后，ATO

根據(jù)站間距離和站間運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)計(jì)算出速度—距離曲

線，通過連續(xù)比較實(shí)際速度和限速以控制列車的牽引和制動(dòng)

系統(tǒng)，應(yīng)用閉環(huán)控制技術(shù)達(dá)到速度調(diào)節(jié)的目的，

它控制列車

速度到ATP速度命令、

ATS運(yùn)行等級(jí)或車站停車曲線所決定

的最低參考