项目1_ATC系统认知

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
通过多种渠道传输和接收各种数据,在特定的位置(通 常设置在列车进入正线的入口处)传给ATS,向ATS报告 列车的识别信息、目的号码和乘务组号和列车位置数据, 以优化列车运行。
PTI功能由车载设备和轨旁设备实现的。由ATC车载 设备提供的数据,通过ATO功能,传输到PTI的轨旁设备, 进而传给ATS。
⒈ 闭塞:为了保证区间内列车运行安全和效率,防止 列车发生对向冲突或同向追尾,而规定的区间两端 车站在向区间发车前必须办理的行车手续,叫行车 闭塞,简称闭塞;
⒉ 闭塞设备:用于完成闭塞手续的设备即闭塞设备。
⒊ 闭塞的制式
⑴早期美国的铁路曾采用在车站 设置球形信号机的方法。挂白球表 示发车,挂黑球表示停车,而两站 间用航海望远镜了望。
•数据通信对所 有的子系统透明
•可以与无人驾驶结合, 避免司机误操作或延误, 从而提高效率
•安全关联计算机采用3取2或 2取2冗余配置,可保证故障 安全。
•车地双向通信, 实时提供列车的 位置及速度等信 息。
•模块化设计,核心 部分采用软件实现, 硬件数量大大减少
不同闭塞制式的ATC系统
后续列车
后续列车制动曲线 先行列车
五、不同结构的ATC
❖ ②轨旁电子单元LEU ❖ 将不同的信号显示转化为电码并发送至列车。 ❖ ③车载设备 ❖ a、车载应答器 ❖ b、测速传感器 ❖ c、中央处理单元 ❖ d、驾驶台上的显示
不同结构的ATC
❖ (2)点式ATC系统的基本原理 ❖ 点式ATC系统的车载设备接收信号点或标志点的应
灵活
高效
先进
• 可实现车地双向 通信,易于实现 无人驾驶。
• 列车间隔按照后续列 车在当前速度下所需 的制动距离加上安全 余量计算而得。
安全
舒适
• 没有固定分区,行车 间隔是动态的,并随 前一列车的移动而移 动,速度限制连续变 化。
四、不同闭塞制式的ATC系统
❖ (3)移动闭塞的技术优势 CBTC(communications based train control)
不同结构的ATC
❖ 有源应答器:有源应答器通过电缆与地面电子单元 (LEU)连接,可实时发送LEU传送的数据报文。
❖ 用途:传输可变信息。必须通过专用的应答器电缆与 LEU设备连接,可以根据LEU设备所发送的报文,变 化的向列车传送应答器报文信息。与LEU(地面电子 单元)连接,用于发送来自于LEU的报文,在既有线 提速区段,有源应答器设置在车站进站端和出站段, 主要发送进路信息和临时限速信息。
轨道电路传输信息量小。
利用轨道电路难以实现车对地的信息传输
闭塞分区长度是按照不利条件设计的,分区较长,且一个分 区只能被一列车占用,不利于缩短列车行车间隔。
无法知道列车在某一分区内的具体位置。
不同闭塞制式的ATC系统
2.准移动闭塞
移动闭塞 定位方式
能够了解其 具体位置
速度限制有一个 阶跃式上升
后续列车 对自身
保护段
不同闭塞制式的ATC系统
失控加速
惰性
紧急制动
测距不确定性余 正 常 紧 急 量(后方防护) 制动
障碍物
虚拟移动分区
正常制动点 紧急制动点
测距不确定性余 量(后方防护)
不同闭塞制式的ATC系统
❖ (5)移动闭塞系统的ATC分类
按传输速率分类
按无线扩频通信方式
按传输媒介
•基于电缆环线 •基于无线通信
❖ 原理:当列车经过有源应答器上方时,有源应答器接 收到车载天线发射的电磁能量后,将其转换成电能, 使地面应答器中发射电路工作,将LEU传输给有源应 答器的数据循环实时发送出去。直至电能消失(即车 载天线已经离去)。平常处于休眠状态。
不同结构的ATC
(1)式ATC的基本结构
ATP 总线
中央处理单元
城轨列车运行控制系统维护
一、ATC系统的组成
•列车自动防护系统ATP
Automatic Train Protection
列车自动驾驶系统ATO
Automatic Train Operation
•列车自动监控系统ATS
Automatic Train Supervision
列车自动防护系统(ATP)
❖ 目标点是前行列车的尾部,与前行列车的走行和速 度有关,是随时变化的,而制动的起始点是随线路 参数和列车本身性能不同而变化的。
❖ 空间间隔的长度是不固定的,所以称为移动闭塞。 其追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。
不同闭塞制式的ATC系统
❖ (2)移动闭塞的特点 • 可实现较小的行车间隔
• 制动的起点和终点是 动态的,与轨旁设备 数量及行车间隔关系 不大
路,轨道电路传输信息量少,对应每个闭塞分区只能传送一个信息代 码。
目标距离码模式(曲线式)一般采用音频数字轨道电路,或 音频轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器,他们具有较大的 信息传输量和较强的抗干扰能力。
不同闭塞制式的ATC系统
固定闭塞存在以下缺点
轨道电路工作稳定性容受环境影响,如道床阻抗 变化、牵引电流干扰等
❖ 固定闭塞将线路划分为固定的闭塞分区,不论是前、 后列车的位置还是前、后列车的间距,都是用轨道 电路等来检测和表示的。
❖ 线路条件和列车参数等均需在闭塞设计过程中加以 考虑,并体现在地面固定区段的划分中。
21 不同闭塞制式的ATC系统
固定闭塞ATC系统 固定闭塞速度码模式(台阶式)ATC是基于普通音频轨道电
1851年电报问世,美国纽约— 艾利,开始采用电报闭塞。我国唐 山-芦台也采用了电报闭塞。
上述闭塞方法均为人工控制,俗 称人工闭塞、信用闭塞、良心闭塞。
2) 电气路签闭塞 1878年英国泰亚发明电气路牌机。此方法曾在我国2万公里 的铁路线广泛应用。
路签(牌)是占 用区间的凭证相 邻两站同时只能 取出一个路签 (牌)
不同结构的ATC
❖ 无源应答器:应答器本身不具有电源,只有当查 询其位于其耦合谐振位置时,从查询器送出的高 频信号作为电源给应答器,使应答器中事先存储 的信息被发送出来。
❖ 用途:无源应答器(组),用于发送固定不变的 数据,用于提供线路固定参数,如线路坡度、线 路允许速度、轨道电路参数等。
❖ 原理: 存储固定信息,当列车经过无源应答器 上方,无源应答器接收到车载天线发射的电磁能 量后,将其转换成电能,使地面应答器中的电子 电路工作,把存储在地面应答器中的数据循环发 送出去,直至电能消失(即车载天线已经离去)。 平常处于休眠状态。
2、ATC (ATP/ATO)功能
ATP/ATO轨旁功能负责列车间隔和报文生成; ATP/ATO传输功能负责发送感应信号,它包括 报 文 和 AT C 车 载 设 备 所 需 的 其 他 数 据 ; ATP/ATO车载功能负责列车的安全运营、列车 自动驾驶,且给信号系统和司机提供接口。
3、PTI功能
测速传感器
天线 应答器
车载设备 地面设备
LEU 信号机或联锁设备
不同结构的ATC
❖ ①地面应答器
监视通道 能量通道
50KHz 发生器
评估
100KHz 发生器
发送/ 接收
50kHz 100kHz 850kHz
50kHz 100kHz 850kHz
ZUB 车载单元
车载应答器 数据传输 轨旁应答器
信号模块
信号机; • 黄色灯光:前方仅有一个闭塞分区空闲,减速通过; • 绿色灯光:前方闭塞分区无车占用,按规定速度前进。
⒊ 四显示自动闭塞
• 红色灯光:前方闭塞分区有车占用,停车,不允许越过 信号机;
• 黄色灯光:前方仅有一个闭塞分区空闲,低速列车减速 通过;
• 黄绿色灯光:前方有两个闭塞分区空闲,高速列车减速 通过;
不同结构的ATC
应答查询器(负责与轨旁信 标通信并确定列车的轨道位 置,处理信标发出的消息并 传送给车载控制器)
不同结构的ATC
•.A型应答器(无源设备) • (1)用于确定列车位置 • (2)当一辆列车驶过应答器, 它会收到一条标识应答器的消息
•.B型应答器(有源设备) • (1)信号机B信标(安装 于信号机旁与信号机相联锁) • (2)进路B信标(安装于 道岔前,指示是否需要侧向速 度通过道岔)
列车自动监控系统(ATS)
ATS (Automatic Train Supervision,简 称ATS)子系统的主要功能是监控列车运行 状态, 采用软件方法实现联网、通信及列车 运行管理自动化。
二、ATC系统的功能
ATC系统包括三个原理功能: 1、ATS功能 2、ATP/ATO功能 3、PTI功能
ATP(Automatic Train Protection,简 称ATP)子系统的主要功能是通过车载 ATP系统和地面设备间的信息传输,来实 现列车的安全间隔控制、超速防护及车门 控制, 保证行车安全 。
列车自动运行系统(ATO)
ATO (Automatic Train Operation,简称 ATO)子系统主要完成站间自动运行、列车 速度调节和进站定点停车, 并能接受控制中 心的运行调度命令, 实现列车的运行自动调 整。
• 绿色灯光:前方至少闭塞分区无车占用,按规定速度前 进。
不同闭塞制式的ATC系统
▪ 按照闭塞
模式,城 市轨道交 通的ATC 可以分为
1.固定闭塞
2.准移动闭塞 3.移动闭塞
列控系统采取的不同控制模式会产生不同的闭塞制式。 列车间的追踪运行间隔越小,运输能力就越大。
不同闭塞制式的ATC系统
1.固定闭塞
自动闭塞的闭塞凭证为出站或通过信号机的允许信 号,闭塞区间为出站信号机和通过信号机之间的闭塞分 区。
二、自动闭塞的显示制式 ⒈ 二显示自动闭塞 ❖ 红色灯光:前方闭塞分区有车占用,停车,不允许越过
信号机; ❖ 绿色灯光:前方闭塞分区无车占用,按规定速度前进。
⒉ 三显示自动闭塞 • 红色灯光:前方闭塞分区有车占用,停车,不允许越过
•直接序列扩频 •跳频扩频方式
•自由空间波 •裂缝波导管 •漏泄电缆等
三种制式速度曲线比较
小结
❖ 闭塞概念、分类 ❖ 不同闭塞制式ATC系统
不同结构的ATC
1.点式ATC系统
无源,高信息容量,安装灵活,结构简单。
点式ATC 系统
价格明显低于连续式ATC 在北京5号线有应用难以适应行车密度大来自情况速度限制为 连续式变化
固定闭塞 定位方式
仅知道其在哪个 分区内
当其移动并出清 一个分区
当其静止
前行列车
不同闭塞制式的ATC系统
2.准移动闭塞
❖ 一般是以数字信号技术为基础,利用钢轨或环线等作为车地 信息的传送载体。由于信号传输、处理过程的数字化,使系 统具有信息量大,抗干扰能力强的特点。
❖ 轨道电路可以向列车传递足够用于列车连续曲线速度控制的 信息(包括目标速度、目标距离、线路状态、线路允许速度、 轨道电路标号及长度等),车载设备可以实现对列车的连续 曲线速度控制。
不同闭塞制式的ATC系统
2.准移动闭塞
❖ 该系统减少了阶梯式控制的安全保护距离对 列车运行间隔的影响,提高了列车控制的精 度和行车效率,使得司机在驾驶中比较轻松, 不需要进行频繁的制动、牵引,可以达到较 好的节能效果,提高乘客的乘坐舒适度。
不同闭塞制式的ATC系统
3. 移动闭塞
❖ 移动闭塞的追踪目标点是前行列车的尾部,当然会 留有一定的安全距离,后行列车从最高速开始制动 的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的 性能计算决定的。
⑶ 半自动闭塞 以出站信号机开放作为区间占用的凭证,发车站值
班员办理闭塞手续后,方能开放出站信号机,列车出发 压上轨道电路信号机自动关闭,实现闭塞。
⑷ 自动闭塞 自动闭塞是在列车运行中自动完成的,它是将一个
区间划分成若干个闭塞分区,在每个闭塞分区的分界点 处设通过信号机,列车运行借助轨道电路接触发生作用, 自动变换通过信号机的显示。
❖ ATC的组成 ❖ ATC的功能
小结
一、闭塞的基本概念
行车组 织方法:
时间间隔法:间隔一定时间发车。对安全和 效率不利。
空间间隔法:当列车进入区间后,就把它 “封闭”起来,不允许再向这个区间发车, 以防止列车正面冲突或追尾。
站台
站台
问题:
那么,怎样才能保证在同一个区间同一 时间内只有一趟列车运行呢?
1、ATS功能
可自动或由人工控制进路,进行行车调 度指挥,并向行车调度员和外部系统提供 信息。ATS功能主要由位于OCC内的设备 实现。操纵人员:行车调度员。
2、ATP/ATO功能
在联锁功能的的约束下,根据ATS的要 求实现列车运行的控制。ATC功能有三个 子功能:ATP/ATO轨旁功能、ATP/ATO传 输功能和ATP/ATO车载功能。
相关文档
最新文档