第06章 列车自动驾驶(ATO)系统 PPT
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列车运行自动控制(ATC)系统ppt课件
站信号控制的重要参数，据此可以为列车自动排列进
路。在运行过程中，系统将各次列车的目的地号，传
送给车站信号设备，以控制列车进路，所以车次号是
列车描述中很重要的部分。 司机号由司机在车上人工输入，并通知调度人员，
说明哪一位司机在操纵哪一列车。 列车号的设置，是为了使系统跟踪列车的运行，从
而产生车辆运行里程报告。
精选课件
13
(3)ATC功能：在联锁功能的约束下，根据ATS的要求实 14 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。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ATC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。
精选课件
12
13➢ATC系统的功能
(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(控制中心）内的设备实现。 (2)联锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安 全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、 轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC功能。 联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。
精选课件
8
移动闭塞具有如下特点：
9
灵活：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
高效：可实现较小的行车间隔
先进：可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。
安全：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。
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。
路。在运行过程中，系统将各次列车的目的地号，传
送给车站信号设备，以控制列车进路，所以车次号是
列车描述中很重要的部分。 司机号由司机在车上人工输入，并通知调度人员，
说明哪一位司机在操纵哪一列车。 列车号的设置，是为了使系统跟踪列车的运行，从
而产生车辆运行里程报告。
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13
(3)ATC功能：在联锁功能的约束下，根据ATS的要求实 14 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。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ATC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。
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12
13➢ATC系统的功能
(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(控制中心）内的设备实现。 (2)联锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安 全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、 轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC功能。 联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。
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8
移动闭塞具有如下特点：
9
灵活：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
高效：可实现较小的行车间隔
先进：可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。
安全：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。
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。
第06章 列车自动驾驶(ATO)系统
信号与通信概论 第 6 章 列 车 自 动 驾 驶 系 统
14
由ATO系统执行的自动驾驶过程是一个闭环 反馈控制过程，其基本原理如图6-4所示。 测速单元通过ATP向ATO发送列车的实际位 置信息。反馈环路的基准输入是从ATP数据和运营 控制数据中得出的，ATO向牵引和制动控制设备 提供数据输出。
7
6.3.1 基本控制功能及原理 1．列车自动驾驶控制
列车自动驾驶控制功能，就是实现列车自动驾 驶模式下的列车启动、加速、制动，车站发车、定 位停车，区间限速、临时停车和车门、屏蔽门开启 的自动控制。
1)自动调整列车运行速度
在列车自动驾驶模式下，ATO车载控制器通过 比较实际列车运行速度及ATP给出的最大允许速度 及目标速度，并根据线路的情况，自动控制列车的 牵引及制动，使列车在区间内的每个区段始终控制 速度运行，并尽可能减少牵引、惰行和制动之间的 转换。
信号与通信概论 第 6 章 列 车 自 动 驾 驶 系 统
9
车站定点停车是靠一组地面标志线圈（或称标志 器）提供至停车点的距离信息，标志线圈（也是应答 器）设置的多少可视定位停车精度而异，一般为3～4 个，图6-3为地面停车标志器布置示意图。当列车正向 运行经过第一个标志线圈时，列车接收停车标志信息， 启动定点停车程序，产生第一制动模式曲线，按此制 动曲线停车，列车离定位停车点较远；当列车驶抵中 间标志器时，产生第二制动模式曲线，并对第一阶段 制动进行缓解控制，以使列车离停车点更近；当列车 收到内方标志器传来的停车信息时，产生第三制动模 式曲线，列车再次进行缓解控制，使列车离定位停车 点的距离更近；当列车收到站台标志器送来的校正信 息时，即转入停车模式，产生第四制动模式曲线，列 车再次缓解制动控制。经多次制动、缓解控制，确保 列车定位停车的精度控制在规定的范围之内，当车载 定位天线与地面定位天线对齐时，立即实施全常用制 动，将车停住。
列车自动驾驶ATO系统
信号与通信概论 第 6 章 列 车 自 动 驾 驶 系 统
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2．列车自动折返控制
自动折返是一种特殊情况下的驾驶模式，在折返 站使用，这种驾驶模式下无需司机控制，而且列车上 的全部控制台将被锁闭。列车收到折返许可后，自动 进入自动折返模式。授权经驾驶室人机接口( MMI)显 示给司机，司机必须确认这个显示，并得到授权，锁 闭控制台。
若采用ATO自动运行折返模式，在司机按压ATO 启动按钮后，列车自动驶入折返轨，并改变车头和轨 道电路发送方向；在折返轨至发车站台的进路排列完 成后，再次按压ATO启动按钮，列车自动驶入发车站 台，并精确地停在发车站台，此时，ATO车载设备即 退出自动折返模式。
若采用ATO无人自动折返模式，只有在司机下车 后按压站台上的无人折返按钮后，才能实施自动列车 折返运行。无人自动折返功能的输入是来自车载速度 ／距离功能的列车当前的速度和位置以及ATP速度曲 线，输出使列车制动和牵引的控制命令。
信号与通信概论 第 6 章 列 车 自 动 驾 驶 系 统
18
2．巡航／惰行功能
巡航／惰行功能的任务是按照时刻表自动实现列
车区间运行的惰行控制，同时节省能源，保证最大能 量效率。ATO巡航／惰行功能协同ATS中的列车自动 调整(ATR)功能，并通过确定列车运行时间和能源优化 轨迹功能实现巡航／惰行功能。
设备，以及提供车站标识和车站停车状 态信息的ATO车辆报告系统设备等。
信号与通信概论 第 6 章 列 车 自 动 驾 驶 系 统
6
6.3 ATO系统的功能及其工作原理
ATO系统的功能分为基本控制功能和 服务功能。基本控制功能包括：列车自 动驾驶、自动折返和车门控制三个功能。 其他辅助功能包括：列车定位修正、巡 航／惰行、列车识别(PTI)支持功能等。
ATO系统介绍
2城际ATO系统需求分析2、1、城际铁路ATO功能需求分析根据上文城市轨道交通ATO系统提及的功能,下文主要进行城际线ATO 的功能需求分析。
(1)列车自动驾驶功能本文提及的城际线最高运行速度为200km/h,线路长度一般在100km左右。
与城市轨道交通类似,城际轨道交通也存在客流量巨大,站站停车的情况,这就要求列车频繁地进行启动、加速、制动、减速等操作,同时还需要满足准点、舒适、节能运行,这些对驾驶要求极高,使司机承受很大的体力、精神压力。
因此完全有必要研发城际线列车自动驾驶系统,取代司机驾驶列车运行,一方面减轻司机工作压力,同时也提升列车运营能力。
可通过对增加ATO车载设备,同时在CTC S-2列控系统地面应答器组内增加相关线路数据报文,实现列车自动驾驶功能。
(2)列车精确停车功能城际铁路站台上也设有屏蔽门,因此,列车驾驶必须要实现精确停车。
城际铁路站间距离短,运量大,频繁起停车,仅靠司机人工驾驶很难保证精确停车。
因此,ATO系统的精确停车功能显得极其重要可以在车站股道内适当距离进行应答器布置,提高ATP系统的测距精度,提升对停车点的控制精度,实现列车精确停车功能。
(3)列车车门管理功能与地铁类似,城际铁路车运行控制系统具有车门监控功能。
通过ATP与ATO系统与车辆系统的联动,对车门实现安全控制。
列车车门管理功能应在ATP 的监控之下实现,通过ATO子系统请求指令控制车门打开。
2、2、 ATO系统定义列车自动驾驶子系统ATO ( Automatic Train Operation )就是ATC系统的重要子系统,它完成列车的自动调速包括牵引、巡航、惰性、制动、停车以及车门开关的控制功能,实现正线、折返线以及出入段(场)线运行的自动控制,实现区间运行时分的调整控制。
ATO系统按照系统设定的运行曲线,根据ATS系统的指令选择最佳运行工况,确保列车按运行图运行,实现列车运行自动调整与节能控制。
ATO系统功能依靠ATO系统自身及信号各子系统协调共同完成。
列车自动控制系统ATC系统基本原理教学课件
速度控制精度：通过精确的速度控制，实现列车运行速度的精确控制， 提高列车运行效率和安全性
列车制动控制原理
列车制动控制 原 理 是 ATC 系 统的核心部分， 负责控制列车 的制动和加速。
列车制动控制 原理包括制动 力分配、制动 力控制和制动 力释放三个部
分。
制动力分配是 根据列车的载 重、速度、坡 度等因素，合 理分配制动力， 保证列车的平
稳运行。
制动力控制是 根据列车的运 行状态，实时 调整制动力， 保证列车的安
全运行。
制动力释放是 在列车停车后， 释放制动力， 保证列车的平
稳启动。
Part Four
列车自动控制系统 ATC系统应用
ATC 系 统 在 城 市 轨 道 交 通 中 的 应 用
自动控制：实 现列车的自动 驾驶和自动调
ATC 系 统 在 磁 悬 浮 铁 路 中 的 应 用
磁悬浮铁路的特 点：高速、低噪 音、低振动
ATC 系 统 在 磁 悬 浮铁路中的作用： 保证列车安全、 高效运行
ATC 系 统 在 磁 悬 浮铁路中的功能： 自动控制列车速 度、自动调整列 车间距、自动控 制列车进站、自 动控制列车出站
ATC 系 统 在 磁 悬 浮铁路中的优势： 提高列车运行效 率、降低运营成 本、提高乘客舒 适度
案例分析：通过对某磁悬浮铁路ATC系统的应用案例进行分析，了解ATC系统在磁悬浮铁路中 的应用原理和效果。
案 例 四 ： 其 他 领 域 ATC 系 统 应 用 案 例 分 析
航空领域：飞机自动控制系统 航海领域：船舶自动控制系统 工业领域：自动化生产线控制系统 医疗领域：医疗设备自动控制系统
THANKS
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列车制动控制原理
列车制动控制 原 理 是 ATC 系 统的核心部分， 负责控制列车 的制动和加速。
列车制动控制 原理包括制动 力分配、制动 力控制和制动 力释放三个部
分。
制动力分配是 根据列车的载 重、速度、坡 度等因素，合 理分配制动力， 保证列车的平
稳运行。
制动力控制是 根据列车的运 行状态，实时 调整制动力， 保证列车的安
全运行。
制动力释放是 在列车停车后， 释放制动力， 保证列车的平
稳启动。
Part Four
列车自动控制系统 ATC系统应用
ATC 系 统 在 城 市 轨 道 交 通 中 的 应 用
自动控制：实 现列车的自动 驾驶和自动调
ATC 系 统 在 磁 悬 浮 铁 路 中 的 应 用
磁悬浮铁路的特 点：高速、低噪 音、低振动
ATC 系 统 在 磁 悬 浮铁路中的作用： 保证列车安全、 高效运行
ATC 系 统 在 磁 悬 浮铁路中的功能： 自动控制列车速 度、自动调整列 车间距、自动控 制列车进站、自 动控制列车出站
ATC 系 统 在 磁 悬 浮铁路中的优势： 提高列车运行效 率、降低运营成 本、提高乘客舒 适度
案例分析：通过对某磁悬浮铁路ATC系统的应用案例进行分析，了解ATC系统在磁悬浮铁路中 的应用原理和效果。
案 例 四 ： 其 他 领 域 ATC 系 统 应 用 案 例 分 析
航空领域：飞机自动控制系统 航海领域：船舶自动控制系统 工业领域：自动化生产线控制系统 医疗领域：医疗设备自动控制系统
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列车自动驾驶系统ppt课件
如区间内列车运行前方有事故或车，由ATP 系统给出目标点位置及制动曲线，并将数据传送给 ATO系统车载单元，ATO系统得到目标速度为“0” 的速度信息后自动启动列车制动器，使列车临时停 在目标点前方10m左右。此时车门还是由ATP系 统锁住的。一旦运行前方停车目标点取消，速度信 息改为进行码后，ATO系统使列车自动启动。在 危险情况下，例如按下紧急停车按钮，或是因常用 制动不充分而使列车超过紧急制动曲线，所规定的 制动距离由ATP启动紧急制动，ATO向司机发出视 觉和音响警报，5S以后音响警报自动停止。
ATO系统采用的基本功能模块与ATP系统相同。 ATO系统接收前车信息、目标距离、轨道信息、坡度 信息以及控制中心指令等所有信息，车载计算机对信 息进行处理，以优化列车的控制。ATO还装有一个双 向的通信系统，使列车能够直接与车站内的ATS系统 接口，保证实现最佳的运行图控制。
当列车处于自动驾驶模式时，车载ATO运用牵引 和制动控制，实现列车的自动运行。
1)自动调整列车运行速度
在列车自动驾驶模式下，ATO车载控制器通过 比较实际列车运行速度及ATP给出的最大允许速度 及目标速度，并根据线路的情况，自动控制列车的 牵引及制动，使列车在区间内的每个区段始终控制 速度运行，并尽可能减少牵引、惰行和制动之间的 转换。
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2)定位停车点的目标制动 在列车自动驾驶模式下，以车站停
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6.3 ATO系统的功能及其工作原理
ATO系统的功能分为基本控制功能 和服务功能。基本控制功能包括：列车 自动驾驶、自动折返和车门控制三个功 能。其他辅助功能包括：列车定位修正、 巡航／惰行、列车识别(PTI)支持功能等。
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6.3.1 基本控制功能及原理 1．列车自动驾驶控制
列车自动驾驶控制功能，就是实现列车自动驾 驶模式下的列车启动、加速、制动，车站发车、定 位停车，区间限速、临时停车和车门、屏蔽门开启 的自动控制。
ATO系统采用的基本功能模块与ATP系统相同。 ATO系统接收前车信息、目标距离、轨道信息、坡度 信息以及控制中心指令等所有信息，车载计算机对信 息进行处理，以优化列车的控制。ATO还装有一个双 向的通信系统，使列车能够直接与车站内的ATS系统 接口，保证实现最佳的运行图控制。
当列车处于自动驾驶模式时，车载ATO运用牵引 和制动控制，实现列车的自动运行。
1)自动调整列车运行速度
在列车自动驾驶模式下，ATO车载控制器通过 比较实际列车运行速度及ATP给出的最大允许速度 及目标速度，并根据线路的情况，自动控制列车的 牵引及制动，使列车在区间内的每个区段始终控制 速度运行，并尽可能减少牵引、惰行和制动之间的 转换。
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2)定位停车点的目标制动 在列车自动驾驶模式下，以车站停
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6.3 ATO系统的功能及其工作原理
ATO系统的功能分为基本控制功能 和服务功能。基本控制功能包括：列车 自动驾驶、自动折返和车门控制三个功 能。其他辅助功能包括：列车定位修正、 巡航／惰行、列车识别(PTI)支持功能等。
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6.3.1 基本控制功能及原理 1．列车自动驾驶控制
列车自动驾驶控制功能，就是实现列车自动驾 驶模式下的列车启动、加速、制动，车站发车、定 位停车，区间限速、临时停车和车门、屏蔽门开启 的自动控制。
列车自动控制系统基本原理ppt课件
•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
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不同闭塞制式的ATC系统
后续列车
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的情况
13
不同结构的ATC
(1)点式ATC的基本结
构
ATP 总线
中央处理单元
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
14
不同结构的ATC
点式ATC系统设备 ①地面应答器 评估
16
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）
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不同结构的ATC
安 • 列车间隔按照后续 全 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。
舒
• 没有固定分区，行
适
车间隔是动态的，
并随前一列车的移
动而移动，速度限
9
制连续变化。
不同闭塞制式的ATC系统
（3）移CB动TC闭（塞com的m技uni术at优ion势s based train control）
城市轨道交通列车自动控制系统课堂PPT
性制动。
.
5
三、ATC系统功能
7)实现与ATS的接口和有关的交换信息。 8)系统的自诊断、故障报警、记录。 9)列车的实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和 显示。 2.ATO系统 1)自动完成对列车的起动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，以较高 的速度进行追踪运行和折返作业，确保达到设计间隔及旅行速度。 2)在ATS监控范围的入口及各站停车区域(含折返线、停车线)进行车— 地通信，将列车有关信息传送至ATS系统，以便于ATS系统对在线列 车进行监控。
必要的信息，主要内容有列车到达时间、目的地及列车终到、末班列
车等。
10)数据记录、统计和打印：自动进行运行报表统计，并根据要求进
行显示打印。
11)与其他系统接口。
.
9
四、信号系统运营模式
1.ATS自动监控模式 2.调度员人工介入模式 3.列车出入车厂调度模式 4.车站现地控制模式 5.车厂控制模式
［知识要点］
1.掌握ATC系统在城市轨道交通信号系统中的作用。 2.掌握ATC系统的组成及基本功能。 3.掌握ATC系统与其他系统的接口。
.
1
1.保障行车安全 2.提高运营效率
一、ATC系统的作用
.
2
二、ATC系统构成
1.按设备功能划分 1)列车自动防护子系统(Automatic 2)列车自动运行系统(Automatic 3)列车自动监控系统(Automatic Train Supervision，简称ATS)，主要作 用是对线路上运行的所有列车进行监督和管理，控制列车根据列车运 行图完成运营作业。 2.按设备安装位置划分 1)轨旁设备：包括线路上、信号设备室内信号设备，如图7-1中的车站 联锁、轨旁设备等； 2)车载设备：指安装在车上的信号设备，如图7-1中的车载ATP、车载 ATO等；
列车运行自动控制(ATC)系统分析PPT61页
列车运行自动控制(ATC)系统分析
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
ATC子系统介绍ppt课件
静态线路描述（SGD）是对轨道的描述，其在离线状况下存入区域控制器（ZC） 及车载控制器（CC）中的。
列车通过信标位置在轨道上进行定位（使用SGD），以得到线路上奇点的位置并计算其目标距
离。
ZC利用SGD以得到列车的位置，线路奇点的位置（此信息由车载CC经过计算后告知轨旁），并
计算出每列车的授权终点。
CC周期性地计算其安全位置。在每次重新定位之间，CC根据测算经过上一个信标之后 的位移计算其最大和最小可能位置。列车的实际位置总是在这两个位置之间。
检测到的最大和最小位置将被发送至ZC用于计算自动防护（AP）。
列车位移和速度测量：
通过列车车头上的编码里程计测量车轮的角速度进行速度测量。列车 校准编码里程计通过1组MTIB（两个相隔21m的重定位信标）。（CC系统将
第一部分为CBTC数据流：ATS信息通过DCS骨干网，和ZC，LC，联锁进行通信传输， ZC，LC在通过无线与车载CC进行通信传输包括信号和道岔状态，EOA，TSR等，CC则 向ZC传输车辆状态等信息； 第二部分为点式ATP防护下的数据流：联锁将道岔与信号机状态传输给LEU，LEU经过 编码将信息传输给CC，CC根据所传信息进行车辆控制。
当列车运行在MCS或AMC模式下，ESB被激活时，ATP可以两种方式进行监督： 若列车在ESB区域运行则触发EB，直到ESB不再被触发时才允许运行。否则，只有在获得调度员授权后， 方可以RM模式驶出保护区域； 若列车接近保护区，则在保护区域前停车，且禁止进入保护区域，但RM模式（降级模式）除外。
的应用软件和配置数据版本的校核。同时，
在通信过程中LC也向ZC和CC提供内部时钟同
步。
单个处理通道的故障会导致该通道不能提供
三重计算机子系统 Triplicated
列车通过信标位置在轨道上进行定位（使用SGD），以得到线路上奇点的位置并计算其目标距
离。
ZC利用SGD以得到列车的位置，线路奇点的位置（此信息由车载CC经过计算后告知轨旁），并
计算出每列车的授权终点。
CC周期性地计算其安全位置。在每次重新定位之间，CC根据测算经过上一个信标之后 的位移计算其最大和最小可能位置。列车的实际位置总是在这两个位置之间。
检测到的最大和最小位置将被发送至ZC用于计算自动防护（AP）。
列车位移和速度测量：
通过列车车头上的编码里程计测量车轮的角速度进行速度测量。列车 校准编码里程计通过1组MTIB（两个相隔21m的重定位信标）。（CC系统将
第一部分为CBTC数据流：ATS信息通过DCS骨干网，和ZC，LC，联锁进行通信传输， ZC，LC在通过无线与车载CC进行通信传输包括信号和道岔状态，EOA，TSR等，CC则 向ZC传输车辆状态等信息； 第二部分为点式ATP防护下的数据流：联锁将道岔与信号机状态传输给LEU，LEU经过 编码将信息传输给CC，CC根据所传信息进行车辆控制。
当列车运行在MCS或AMC模式下，ESB被激活时，ATP可以两种方式进行监督： 若列车在ESB区域运行则触发EB，直到ESB不再被触发时才允许运行。否则，只有在获得调度员授权后， 方可以RM模式驶出保护区域； 若列车接近保护区，则在保护区域前停车，且禁止进入保护区域，但RM模式（降级模式）除外。
的应用软件和配置数据版本的校核。同时，
在通信过程中LC也向ZC和CC提供内部时钟同
步。
单个处理通道的故障会导致该通道不能提供
三重计算机子系统 Triplicated
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2)定位停车点的目标制动
在列车自动驾驶模式下，以车站停 车点作为目标点，当停车特征被启动后， ATO系统基于列车速度、预先决定的制 动率和距停止点的距离计算出一个制动 曲线，并采用最合适的减速度（制动率） 使列车准确、平稳地停在规定的停车点。 与列车定位系统相配合，可使
停军位置的误差降到0.5m以下。
车站定点停车是靠一组地面标志线圈（或称标志 器）提供至停车点的距离信息，标志线圈（也是应答 器）设置的多少可视定位停车精度而异，一般为3～4 个，图6-3为地面停车标志器布置示意图。当列车正向 运行经过第一个标志线圈时，列车接收停车标志信息， 启动定点停车程序，产生第一制动模式曲线，按此制 动曲线停车，列车离定位停车点较远；当列车驶抵中 间标志器时，产生第二制动模式曲线，并对第一阶段 制动进行缓解控制，以使列车离停车点更近；当列车 收到内方标志器传来的停车信息时，产生第三制动模 式曲线，列车再次进行缓解控制，使列车离定位停车 点的距离更近；当列车收到站台标志器送来的校正信 息时，即转入停车模式，产生第四制动模式曲线，列 车再次缓解制动控制。经多次制动、缓解控制，确保 列车定位停车的精度控制在规定的范围之内，当车载 定位天线与地面定位天线对齐时，立即实施全常用制 动，将车停住。
ATO系统采用的基本功能模块与ATP系统相同。 ATO系统接收前车信息、目标距离、轨道信息、坡度 信息以及控制中心指令等所有信息，车载计算机对信 息进行处理，以优化列车的控制。ATO还装有一个双 向的通信系统，使列车能够直接与车站内的ATS系统 接口，保证实现最佳的运行图控制。
当列车处于自动驾驶模式时，车载ATO运用牵引 和制动控制，实现列车的自动运行。
6.2 ATO系统的设备组成
ATO系统主要由轨旁设备和车载设备两部 分组成。
ATO系统轨旁设备通常兼用ATP轨旁设备， 接收与列车自动运行有关的信息。ATO系统车 载设备由设在列车每一驾驶室内的ATO控制器 （包括司机控制台）及安装在驾驶室车体下的 两个ATO接收天线和两个ATO发送天线组成， 还包括一些其他ATO附件，这些附件用于速度 测量、定位和司机接口。ATO车载设备通常和 ATP车载设备安装在一个机柜内，车载单元采 用非故障一安全的一取一配置方式。
第06章 列车自动驾驶(ATO)系统
6.1 ATO系统的基本概念
ATO系统为非故障一安全系统。系统主要目的是 模拟最佳的司机驾驶，实现高质量的自动驾驶，控制 列车自动运行，提高列车运行效率，提高列车运行的 舒适度，节省能源。
ATP系统是城市轨道交通列车运行时必不可少的安 全保障，ATO系统则是提高城市轨道交通列车运行水 平（准点、平稳、节能）的技术措施。O系统的功能分为基本控制功能和 服务功能。基本控制功能包括：列车自 动驾驶、自动折返和车门控制三个功能。 其他辅助功能包括：列车定位修正、巡 航／惰行、列车识别(PTI)支持功能等。
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6.3.1 基本控制功能及原理
5)限速区间控制
临时性限速区间的数据由轨旁设备报文传 输给ATP车载设备，再由ATP车载设备将减
速命令经ATO系统传达给动车驱动、制动控制 设备。此时ATO车载设备的功能犹如ATP系
统与驱动、制动控制设备之间的一个接口。对 于长期的限速区间，数据可事先输入ATO系
统，在执行自动驾驶模式时，ATO系统会自动 考虑该限速区间的控制。
ATO系统具有一个地车双向通信系统， 通过车载ATO天线和地面ATO环线，使 列车经控制中心与车站的ATS系统连接， 接受控制命令（如列车的运行调整、目 的地的变更命令等），实现列车的最佳 运营控制，完成程序停车、运行图和时 刻表调整、轨旁／列车数据交换、目的 地和进路控制等ATO功能。ATO车载通 信系统在所有驾驶模式中
由ATO系统执行的自动驾驶过程是一个闭环反 馈控制过程，其基本原理如图6-4所示。
测速单元通过ATP向ATO发送列车的实际位 置信息。反馈环路的基准输入是从ATP数据和运营 控制数据中得出的，ATO向牵引和制动控制设备提 供数据输出。
1．列车自动驾驶控制
列车自动驾驶控制功能，就是实现列车自动驾 驶模式下的列车启动、加速、制动，车站发车、定 位停车，区间限速、临时停车和车门、屏蔽门开启 的自动控制。
1)自动调整列车运行速度
在列车自动驾驶模式下，ATO车载控制器通过 比较实际列车运行速度及ATP给出的最大允许速度 及目标速度，并根据线路的情况，自动控制列车的 牵引及制动，使列车在区间内的每个区段始终控制 速度运行，并尽可能减少牵引、惰行和制动之间的 转换。
3)车站自动发车
在列车自动驾驶模式下，当发车安全条件符 合时（如关闭了车门等），ATO系统给出启动显示， 司机按下启动按钮，ATO系统使列车从制动停车状 态转为驱动状态。停车制动将被缓解，然后列车加 速。ATO通过预设的数据提供牵引控制，该牵引控 制可使列车平稳加速。
4)区间临时停车
如区间内列车运行前方有事故或车，由ATP 系统给出目标点位置及制动曲线，并将数据传送给 ATO系统车载单元，ATO系统得到目标速度为“0” 的速度信息后自动启动列车制动器，使列车临时停 在目标点前方10m左右。此时车门还是由ATP系统 锁住的。一旦运行前方停车目标点取消，速度信息 改为进行码后，ATO系统使列车自动启动。在危险 情况下，例如按下紧急停车按钮，或是因常用制动 不充分而使列车超过紧急制动曲线，所规定的制动 距离由ATP启动紧急制动，ATO向司机发出视觉和 音响警报，5S以后音响警报自动停止。
处于活动状态，向轨旁设备传输信息。
ATO系统具有精确定位停车系统，这 个系统为列车提供精确的位置信息，使 列车实现精确停车。精确定位停车系统 包括车底部的标志线圈和对位天线，以 及沿每个车站站台设置的一组地面标志 线圈。
ATO系统需要实现自动向列车内作目 的地及其线路信息广播，并向车内显示 屏提供车站信息。所以ATO系统设备还 包括列车广播系统设备、车厢信息显示 设备，以及提供车站标识和车站停车状 态信息的ATO车辆报告系统设备等。