地铁列车自动驾驶系统分析与设计
文章编号:100021506(2002)0320036204
地铁列车自动驾驶系统分析与设计
黄良骥,唐 涛
(北方交通大学电子信息工程学院,北京100044)
摘 要:对地铁列车自动驾驶系统进行分析,并对列车自动驾驶系统的车载设备进行设计.
关键词:列车自动控制系统;列车自动驾驶系统;自动控制
中图分类号:U284.48 文献标识码:B
System Analysis and Design of Autom atic T rain
Operation on Metro
HUA N G L iang-ji ,TA N G Tao
(College of Electronics and Information Engineering ,Northern Jiaotong University ,Beijing 100044,China )
Abstract :In this paper ,the existing metro Automatic Train Operation (A TO )systems have been
analyzed in China and the design of an onboard A TO system is proposed.
K ey w ords :Automatic Train Control (A TC );Automatic Train Operation (A TO );Automatic Con 2
trol
对于城市轨道交通系统高效率高密度的要求来说,列车自动控制系统(A TC )是必不可少的.A TC 系统包括:列车超速防护子系统(A TP :Automatic Train Protection )、列车自动驾驶子系统(A TO :Automatic Train Operation )、列车自动监控子系统(A TS :Automatic Train Supervision ).
A TS 子系统可以实现对列车运行的监督和控制,辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理.A TP 子系统则根据地面传递的信息计算出列车运行的允许安全速度,保证列车间隔,实现超速防护.A TO 子系统根据A TS 提供的信息,在A TP 正常工作的基础上,实现最优驾驶,提高舒适度、降低能耗、减少磨损.
国外已研制了适用于高密度城市轨道交通的列车自动驾驶系统,并在城市轨道交通系统中广泛应用.我国在此项技术上研究较少,20世纪80年代以来,北京地铁、上海地铁、广州地铁均以巨额代价引进了国外的设备,近年来,为缓解市内交通紧张、减少空气污染发挥巨大作用.地铁的发展建设受到国家及各大中城市的普遍重视,许多城市的地铁正在设计建设,为降低地铁投资,迫切需要国内研究具有自主产权的适于城市轨道交通的列车自动驾驶设备.
1 ATO 系统分析
1.1 AT O 工作原理[1,2]
A TO 子系统能保证运行时间与定点停车,还能提高运行效率,提高舒适度,减少能耗.但作为A TC 的一个子系统,它的功能是要依靠A TC 各子系统协调工作共同完成的,缺少A TP 与A TS 子系统,A TO 将无法正常工作.
从运行中所起作用来说,A TO 主要实现驾驶列车的功能,能进行车速的正常调整,给旅客传送信息,进行车门的开关作业,但这只是执行操作命令,不能确保安全,这就需要A TP 来进行防护.A TP 起监督功
收稿日期:2001209218作者简介:黄良骥(1978—
),男,广东普宁人,硕士生.em ail :hliangji @https://www.360docs.net/doc/2a11418308.html, 第26卷第3期2002年6月 北 方 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF NORTHERN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.26No.3J un.2002
图1 三种制动曲线
能,对不符合安全的情况给予防护,保证列车不超速,车门不误动.由
此可见A TP 系统是列车运行时必不可少的安全保障,A TO 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.
在任何时候,只要A TP 系统正常的话,就应让其执行防护工作,以确
保行车安全.
如图1,从A TP 与A TO 两子系统的三条制动曲线,也可明显地
看出:A TP 主要负责“超速防护”,起保障安全的作用,A TO 主要负责正常情况下的列车高质量地运行.其中,曲线1表示列车的紧急制动曲线,由A TP 系统计算及监督.曲线2表示由A TP 系统计算,在驾驶室显示出来的最大允许速度,它略低于紧急制动曲线.当列车速度达到曲线2,应给出告警.曲线3是由A TO 系统动态计算的制动曲线,也即正常运行情况下的停车制动曲线.
由于地铁列车的运行密度越来越大,安全性要求越来越高,所以要求有A TS 系统,以使列车按照设计好的时刻表准确有序地运行,并监视列车运行状态实现智能调度.
A TS 设在地铁线路中较大的车站,控制中心与各站连锁设备间的联系由遥控系统来完成.A TO 从A TS 处得到列车运行任务命令,信息是与地面线路信息一起组成报文,通过轨道电路传送,由车载A TP 统一接收.A TP 将处理过后的对A TO 有用的信息传给A TO ,并显示相关信息,且不断地监视A TO 的工作.A TO 获得有用信息后,并根据实际运行速度和A TP 的最大允许速度,计算运行速度,得出控制量并执行控制命令.巡航/惰行模块由独立的控制器来辅助完成.定点停车采用站内交叉环线实现.到站后A TO 通过列车位置识别系统(PTI )的天线向地面发送列车信息,并传到A TS ,以便识别列车的位置.A TS 根据此列车信息确定列车的新任务后再次通过轨道电路传送给A TO.在区间运行时,每进入新的轨道区段,A TO 便接收新的地面信息,以便进行速度调整.在运行过程符合A TO 条件时,允许灵活地切换到A TO 模式.A TO 的工作原理图如图
2.
图2 AT O 工作原理图
1.2 AT O 车载设备功能模块
A TO 功能模块图如图3,其车载设备能完成的功能有:
(1)从驾驶室中接收司机输入信息.列车到站定点停稳后,司机输入司机号、列车号、目标站号并传给A TO ,以便与地面通信.
(2)从A TP 处获得信息.这信息包括轨道电路传来的经A TP 处理过的DA T-A TO 信息和一些实时检测到的过程数据.DA T-A TO 包括车门控制(右门、左门、左右门)、到达下一站的运行时间、车站号、车次号、目标站号、轨道电路号.过程数据包括列车走过的距离、列车速度和区间调整的信息.
(3)给出操纵变量.经A TO 计算出的操纵变量(牵引、制动力值,运行/制动命令)传送到车辆接口,进行速度控制.
(4)车门控制.在车站停车后,经A TP 检查开门条件后,A TO 给出开门信息(左门、右门、左右门).(5)向地面发送信息.列车停稳的同时,A TO 还向车载PTI 传送PTI 数据,以便与地面进行通信.(6)A TO 能提供乘客信息.A TO 在到站前和出发前均可给出乘客信息,包括目的地、运行方向等信
7
3第3期 黄良骥等:地铁列车自动驾驶系统分析与设计
息.
(7)A TO 能显示信息.A TO 运行时要把运行状态传给显示器,传送的数据为:控制器的状态(运行、制动、惰行)、实时速度和控制器数据、特殊功能和车门控制信息,这些电信号都用循环方式传送出去.
(8)对运行过程,A TO 能进行必要的纪录存档.
(9)A TO 留有诊断接口
.
图3 AT O 功能模块图
2 ATO 系统设计
2.1 AT O 车载设备的结构设计
A TO 车载设备是A TO 系统的核心部分,是设计的难点.A TO 车载设备接口如图4,其中CCU 为中央控制单元,控制着A TO 、A TP 、显示器间的通信;PTI 天线能实现车地通信;L1、L2为与A TO 接口的显示灯;E1
到E10为与A TP 接口的开关、按钮或显示灯.
图4 AT O 车载设备接口
2.2 AT O 控制算法
A TO 系统最主要的任务是计算施加于列车的牵引力或制动力的大小,并实施控制.由于我们采用的是比例积分微分控制(PID ),因此需要计算标准速度曲线.
83北 方 交 通 大 学 学 报 第26卷
以下将介绍标准速度曲线的计算和速度控制方式.
(1)标准曲线的计算 标准曲线通过实时计算获得.通过给定的运行时间,可判断采用的运行速度等级,其中不同的速度等级对应于不同的运行速度v i 与运行时间(i 表示等级).站间每一轨道电路都有固定限速和限速的起点、终点及下一轨道电路区段的入口速度,停车制动采用设计好的停车制动曲线.这些信息都产生各自的速度曲线,如图5,于是便合成了每一个轨道电路区段的标准速度曲线:min (v i ,限速曲线,入口曲线,停车曲线)对整个站间运行来说,时间上一般都稍微有富余.我们可通过停车前增加惰行来消耗一些时间,实现运行的准时性,并节省能源
.
(a )v i 曲线(b )限速曲线(c )入口曲线(d )停车曲线
图5 各种信息产生的速度曲线
(2)速度控制 速度控制主要是牵引制动力计算的问题.采用PID 控制方法,通过实时速度与标准速度的差值e 来进行计算.控制量为
u i =K e i +T T I ∑i j =0e j +T D T (e i -e i -1)+u 0,
式中,i 为采样序号;e i 和e j 分别为第i 次和第j 次采样时刻输入的偏差值,j 的取值范围为[0,i ];u i 为第i 次采样时刻输出量;u 0是控制量的基准;K 为比例系数;T 为采样周期;T I 为积分时间;T D 为微分时间.
3 结束语
大城市交通问题严峻,有必要应用高效率的列车自动驾驶技术.北京地铁一号线引进了英国Westing 2house 公司的A TO 系统,上海地铁一号线引进了美国GRS 公司的A TO 系统,广州地铁一号线引进了德国Siemens 公司A TO 系统,其中以广州地铁的A TO 系统运行效果最佳.这三套A TO 系统的工作原理有一定的区别,设备之间并不兼容.经过对这三套系统的分析,我们决定研制与广州地铁A TO 系统地面设备相兼容的车载设备.本文对A TO 系统进行了分析,并对A TO 系统车载设备硬件进行设计,同时给出了控制列车的算法.
参考文献:
[1]《当代中国铁路信号》编辑委员会.当代中国铁路信号[M ].北京:中国铁道出版社,1997.413-443.
[2]吴汶麒.城市轨道交通信号与通信系统[M ].北京:中国铁道出版社,1998.126-141.93第3期 黄良骥等:地铁列车自动驾驶系统分析与设计
城市轨道交通列车驾驶 模块8 习题答案
模块8 课后习题参考答案 1．简述非正常情况下行车的基本原则和方法 答：非正常情况下行车组织是相对于正常情况行车组织而言的，主要是由于设备故障、火灾、接触网停电、恶劣天气等原因不能继续采用正常情况下行车组织方法组织轨道交通行车。城市轨道交通一般都采用先进的设备，自动化程度较高，正常情况时行车组织作业主要是利用设备监控列车运行。目前的城市轨道交通系统广泛的投入使用先进的设备，故障的概率很小，因此一旦出现故障，就是考验各级行车人员的事故处理能力及应变能力的时刻。 城市轨道交通列车在非正常情况行车的基本原则主要有以下两点： ①车辆设备故障时，驾驶员应在第一时间了解判明故障，及时处理并报行车调度员。如需到客室处理故障，驾驶员离开驾驶室前应报行车调度员，得到同意后再到客室处理。 ②其他设备情况影响列车运行时，驾驶员应立即报告行车调度员，听从行车调度员指挥，列车在区间应尽量维持进站，在车站应及时打开屏蔽门、车门，必要时要求车站协助。在非正常情况下，驾驶员要保持沉着冷静，按照操作流程处理，防止事态的进一步扩大2．简述城市轨道交通列车在非正常情况下行车时应注意的薄弱环节。 答： 城市轨道交通列车驾驶员在非正常情况下行车时应注意的薄弱环节主要有以下几个 1.正线采用降级模式：SM-C、SM-I、RM、或NRM驾驶列车 2.车辆段调车及转线作业 3.试车线调试 4.驾驶员协助工程车驾驶员调动列车作业 5.旁路开关使用措施 6.终点站折返作业 7.站台作业 8.开关屏蔽门、车门作业 9．人工折返 3.简述特殊情况下行车应注意的事项。 答：列车反方向运行。正常情况下，列车按正方向运行，但在特殊情况下，可组织列车反方向运行。所谓列车反方向运行是指下行列车在上行线运行或上行列车在下行线运行的情形。列车反方向运行，应按规定程序进行审批，以行车调度员的调度命令下达执行。行车调度员应对反方向运行列车重点监控，确保行车安全。 切除ATP采用URM模式运行 ATP设备故障需切除ATP采用URM模式(或NRM模式)运营时司机必须得到行调命令后方可切除ATP,严禁自行切除ATP。 检修施工时列车运行 除了必须中断列车运行的设备抢修和必须利用列车间隔来排除设备故障外，城市轨道交通的检修施工作业原则上安排在非运营时间进行。在确认进行夜间检修施工时，行车调度员既要根据检修施工计划的安排，保证检修施工作业能顺利完成，又要确保次日运营能正常进行。 封锁区间的列车开行 所谓的封锁区间是指由于施工原因或者其他原因在指定的区间，指定的时间内禁止列车
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(整理)地铁制动系统论文
设计（论文）任务与要求： 在规定的时间内独立或合作完成毕业论文，打印并装订成册，论文格式符合要求，论文内容应包含如下内容： 1、列车制动系统概述（制动的定义、专业名词、制动的类型） 2、制动系统的组成及工作原理 3、制动系统部件及功能说明 1）供风单元的组成及功能说明2）EBCU的组成及功能说明3）BCU的组成及功能说明 4)踏面制动单元的组成及功能说明 4、制动模式及气路分析
设计（论文）依据的原始资料： 1、《庞巴迪车辆维修手册》 2、《深圳地铁车辆大修作业指导书》
设计（论文）文件的组成和要求： 1、论文内容必须符合毕业设计（设计）任务书的要求。 2、论文字数不低于8000字。 3、论文选材要科学严谨，材料的组织要突出层次和条理性。 4、论文安下列顺序装订：论文封面－任务书－目录－摘要（关键词）－正文－感言－参考文献－评定书。 参考资料： 1、《庞巴迪车辆维修手册》 2、《深圳地铁车辆大修作业指导书》 3、《城市轨道交通车辆运行与维修》何宗华主编中国建筑工业出版社 4、《地铁车辆构造》杨晓林主编校本教材
任务下达时间： 年月日毕业设计开始与完成任务日期： 年月日至年月日系部专业教学指导委员会 系部主任审批意见 签字年月日
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城市轨道交通列车驾驶基本操作 列车司机在出乘前应按照相关管理办法、操作指南、司机手册等要求做好运行前的准备工作，在作业中应注意如下事项： 1、找到对应列车后，先做到“库内动车四确认”。 2、按《列车检查作业标准》做好列车静态检查和动态测试，并控制作业时间。 3、检车时遇到列车因故障而无法进行出库作业时，及时跟车场调度员联系。 4、在车站出乘与交班司机交接时，要清楚列车的技术状态及线路限速与施工情况。 一、投入蓄电池 按下司机操纵台上的蓄电池合按钮，蓄电池即投入使用，通过司机室右侧屏上的蓄电池表可观察到蓄电池电压应该为DC 110 V。 如果蓄电池亏电，即蓄电池电压低于DC 80 V，将司机室继电器柜中的蓄电池欠压强投开关转换到“强制”位，蓄电池即可强制投入使用，当蓄电池电压高于DC 89 V时欠压继电器恢复，蓄电池可以正常投入使用。 二、激活头车 根据实际运行方向，将运行方向前端司控器钥匙开关转换到“开”位，尾端保持在“关”位，通过司机操纵台上TMS显示屏观察到列车有司机室占用显示，表示4016车司机室被占用。 三、控制受电弓 观察司机操纵台上的风压表，如果总风压力高于450 kPa，按下司机室右侧屏上的升弓按钮并持续2 s后松开，车顶上受电弓在8 s内升弓到位，通过司机操纵台上TMS显示屏观察到Mp车受电弓升弓显示，并且电压显示为1 500 V，同时右侧屏的网压表显示为1.5 kV。 如果总风压力低于450 kPa，可以通过控制动车客室下部的受电弓电动气泵来打风。具体操作为：按下司机室右侧屏上的升弓泵按钮，两个动车的电动气泵开始工作；当风压力高于750 kPa时电动气泵停止工作，这时辅助风缸的压力值
地铁列车自动驾驶系统分析与设计
文章编号:100021506(2002)0320036204 地铁列车自动驾驶系统分析与设计 黄良骥,唐 涛 (北方交通大学电子信息工程学院,北京100044) 摘 要:对地铁列车自动驾驶系统进行分析,并对列车自动驾驶系统的车载设备进行设计. 关键词:列车自动控制系统;列车自动驾驶系统;自动控制 中图分类号:U284.48 文献标识码:B System Analysis and Design of Autom atic T rain Operation on Metro HUA N G L iang-ji ,TA N G Tao (College of Electronics and Information Engineering ,Northern Jiaotong University ,Beijing 100044,China ) Abstract :In this paper ,the existing metro Automatic Train Operation (A TO )systems have been analyzed in China and the design of an onboard A TO system is proposed. K ey w ords :Automatic Train Control (A TC );Automatic Train Operation (A TO );Automatic Con 2 trol 对于城市轨道交通系统高效率高密度的要求来说,列车自动控制系统(A TC )是必不可少的.A TC 系统包括:列车超速防护子系统(A TP :Automatic Train Protection )、列车自动驾驶子系统(A TO :Automatic Train Operation )、列车自动监控子系统(A TS :Automatic Train Supervision ). A TS 子系统可以实现对列车运行的监督和控制,辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理.A TP 子系统则根据地面传递的信息计算出列车运行的允许安全速度,保证列车间隔,实现超速防护.A TO 子系统根据A TS 提供的信息,在A TP 正常工作的基础上,实现最优驾驶,提高舒适度、降低能耗、减少磨损. 国外已研制了适用于高密度城市轨道交通的列车自动驾驶系统,并在城市轨道交通系统中广泛应用.我国在此项技术上研究较少,20世纪80年代以来,北京地铁、上海地铁、广州地铁均以巨额代价引进了国外的设备,近年来,为缓解市内交通紧张、减少空气污染发挥巨大作用.地铁的发展建设受到国家及各大中城市的普遍重视,许多城市的地铁正在设计建设,为降低地铁投资,迫切需要国内研究具有自主产权的适于城市轨道交通的列车自动驾驶设备. 1 ATO 系统分析 1.1 AT O 工作原理[1,2] A TO 子系统能保证运行时间与定点停车,还能提高运行效率,提高舒适度,减少能耗.但作为A TC 的一个子系统,它的功能是要依靠A TC 各子系统协调工作共同完成的,缺少A TP 与A TS 子系统,A TO 将无法正常工作. 从运行中所起作用来说,A TO 主要实现驾驶列车的功能,能进行车速的正常调整,给旅客传送信息,进行车门的开关作业,但这只是执行操作命令,不能确保安全,这就需要A TP 来进行防护.A TP 起监督功 收稿日期:2001209218作者简介:黄良骥(1978— ),男,广东普宁人,硕士生.em ail :hliangji @https://www.360docs.net/doc/2a11418308.html, 第26卷第3期2002年6月 北 方 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF NORTHERN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.26No.3J un.2002
地铁列车门控系统动作原理
门控系统动作原理2011 预备知识 信号设备： ATC设备 轨旁ATC设备 1．STIB信标Static Train Initial Beaconing 静态列车初始化信标： 位于线路中间，长4米，黄色，位于每个站台正方向的头部 和折返信号机前方以及自出入库线上从停车场进入正线的信号 机前方，STIB信标主要用来对车载SACEM系统进行初始化。 2．MTIB信标Mobile Train Initial Beaconing 动态列车初始化信标：是由两个RB组成，相隔21米， 只有区间有。MTIB信标有三个作用： 对车载SACEM系统进行初始化；定 位列车；标准编码里程器。 3．S-BOND： 安装在区间内，用于向列车发送轨旁信息。 4．RB信标Relocate Beaconing 重定位信标： 位于线路中间，长53厘米，黄色，站台和区间都有。
RB信标主要为车载SACEM系统进行定位所用。 5．PEP紧急停车按钮Platform Emergency Pushbutton 站台紧急 （停车）按钮： 位于车站站台上，每侧站台都有2个：头部和尾部各一个。 当发生危及行车安全时，由车站站务员敲碎玻璃，将按钮按下， 列车紧急停车，确保行车安全。（切除ATC状态下列车不停车） 车载ATC初始化 在STIB信标上的初始化： 当列车停在STIB上方，列车会自动读取STIB信息，此时DDU上的ATP，RMO，ATO三灯会同时闪烁，提示司机等待，2到3秒后，一旦STIB上的初始化步骤完成，DDU上的ATP 灯、ATO灯稳定绿色。这时如果信号机开放，司机可以根据速度表上的目标速度以ATO模式驾驶列车。但如果在车站STIB上初始化时ATO方式发车无效，此时司机须以ATP手动方式驾驶到下站后才能将模式开关拨到ATO档，按压启动控制按钮，列车自动驾驶。 在MTIB信标上的初始化： 列车的初始化还可以在MTIB信标上进行。列车以RMO模式越过第一个MTIB信标。几秒后，一旦初始化步骤完成，DDU上的ATP灯亮稳定绿色，ATO灯绿闪，这时候司机继续以RMO方式运行，当列车越过前方的S-Bond后，DDU上的ATO灯亮稳定绿色，RMO灯灭灯。司机可以ATP模式继续驾驶列车。到下一站后将模式开关拨到ATO档，按压启动控制按钮，列车自动驾驶。 开关门作业及发车 当列车对准位后（其精度为士0.5m）相对应站台侧的开左门或开右门灯点亮，此时司机可以按下该侧的开门按钮开门。如允许开左/右门灯不亮司机可以使用洗车模式开门。 当车站发车表示器白色灯光闪烁时，司机可以关门，同时DDU面板发车灯也绿色闪烁。当列车门关好后，DDU面板发车灯变成绿色稳定，此时司机可以以ATO或ATP手动发车。 当车站发车表示器不亮，同时DDU面板发车灯也红色，则代表列车扣车，此时司机不能发车，须等到车站发车表示器白色灯光闪烁时，司机才可以关门动车。
浅析地铁列车制动系统失效
浅析地铁列车制动系统失效 摘要：制动系统是列车重要的系统，它能使列车迅速的减速或停车，地铁列车由于站距较短，会频繁的使用制动，所以制动系统必须有很高的可靠性，应有效避免整车制动系统失效，造成不能停车。本文从制动系统的执行机构、制动系统的控制机构以及列车主控制系统对制动系统的控制等方面着手，通过对各系统可能出现的引起制动失效故障进行分析，说明列车整车制动系统失效的可能性。 关键词：制动控制；故障风险；失效 Analyzing the subway train braking system failure DENG Pei-jin （Guangzhou Metro Corporation , Guangzhou 510310,China） Abstract: The braking system is important for the train, which enables slow down or stops the train rapidly. The braking system must have high reliability, which due to the shorter distance between each subway station that we should use the brake frequently to avoid the whole brake system invalided resulting not stop. This article describes the possibility of train vehicle brake system failure, which commencing from the actuator braking system, the braking system control mechanism and the control of the train braking system master, and also analyzing each system that may be caused by brake failure fault. Key words：Brake control；Failure risk；Failure 2011年7月23甬温线浙江省温州市境内出现高速列车追尾事故，造成重大的人员伤亡和财产损失，作为同高速动车类似的城市轨道列车，我们经常有疑问，高速行驶的多编组地铁车会不会在紧急情况下有停不住车的可能，列车制动系统的可靠性到底如何，失效的风险有多大，对于这些问题，本文将进行探讨。 制动系统遇有紧急情况应能使电动车组在规定距离内安全停车，一旦出现故障就会有制动失效的可能性，制动失效会使列车不能停车或停不住车，因此就会有列车追尾的危险。作为地铁列车，其设计在这些方面都是有考虑的，下文是引起制动失效的常用故障，以及对这些故障的风险性分析，分析该故障引起制动系统失效的可能性，最后得出结论从车辆本身设计来说出现制动系统失效的可能性很小，是可以有效避免出现安全事故的。 1.制动的实现 地铁电客车通常配备有两套制动系统：一个电制动系统（ED制动）；一个气
城市轨道交通列车自动控制系统简介-精选文档
城市轨道交通列车自动控制系统简介 、前言 随着城市现代化的发展，城市规模的不断扩大，城市轨道交通的发展已成为解决现代城市交通拥挤的有效手段，其最大特点是运营密度大、列车行车间隔时间短、安全正点。城市轨道交通列车自动控制系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。 二、列车自动控制系统的组成 列车自动控制（ATC系统由列车自动防护系统（ATP、列车自动驾驶系统（ATO和列车自动监控系统（ATS三个子系统组成。 一列车自动防护( ATP-Automatic Train Protection 系统 列车自动控制系统中的ATP的子系统通过列车检测、列车间 隔控制和联锁（联锁设备可以是独立的，有的生产厂商的系统也可以包含在ATP系统中）控制等实现对列车相撞、超速和其他危险行为的防护。 二列车自动驾驶系统 ( AT0?CAutomatic Train Operation 列车自动驾驶子系统（ATO与ATP系统相互配合，负责车 站之间的列车自动运行和自动停车，实现列车的自动牵引、制动 等功能。ATP轨旁设备负责列车间隔控制和报文生成；通过轨道
电路或者无线通信向列车传输速度控制信息。ATP与ATO车载系 统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。 三）自动监控（ATS-Automatic Train Super -vision ）系统 列车自动监控子系统负责监督列车、自动调整列车运行以保证时刻表的准确，提供调整服务的数据以尽可能减小列车未正点运行造成的不便。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。 三、列车自动控制系统原理 一）列车自动防护（ATP） ATP是整个ATC系统的基础。列车自动防护系统（ATP亦 称列车超速防护系统，其功能为列车超过规定的运行速度时即自动制动，当车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制列车制动系统制动。 ATP通过轨道电路或者无线GPS系统检测列车实际运行位 置，自动确定列车最大安全运行速度，连续不间断地实行速度监督，实现超速防护，自动监测列车运行间隔，以保证实现规定地行车间隔。防止列车超速和越过禁止信号机等功能。 按工作原理不同，ATP子系统可分为“车上实时计算允许速
地铁列车辅助供电系统介绍
地铁列车辅助供电系统介绍 一、地铁列车辅助供电系统概要目前从我国地铁列车的供电系 统来看，我国大部分地铁列车辅助供电系统都是以输入电路、逆变器、输出电路、控制模块以及电池组成。 （一）输入电路辅助供电输入电路主要包括电路熔断器、输入虑波器等构成，其中荣电器负责当地铁列车后极电路产生过载或者出现短路的情况下及时断电的一种装置。虑波器其主要作用在于控制以及过滤前极电路产生的共模高频干扰信号。 （二）逆变器逆变器中包括一个具有转变电压的受控三项电桥，通过该电桥将电压转地铁列车接触网电压转变成为列车工作需要的三项交流380V并且运用并联的方式进行电流输出，逆变器通常情况下一固定的频率进行工作。受控三项电桥安装在一个具有散热功能的散热器上，散热器中装有开关、二极管以及驱动板等相应设备。主控制器产生的驱动信号接入到驱动板，从而通过控制设备进行逆变器380V输出。二极管用来关断瞬间输出变压器自感电动势反加到直流环节造成电源污染。 （三）输出电路在地铁列车的辅助输出电路中，辅助输出电路包括辅助输出变压器、正弦滤波器以及熔断器等相应设备组成。 其供电的过程是，列车接触网电压经过输出变压器后，将接触网电压转变成为列车使用电压，将输出电压经由正弦滤波器后，在经由输出接触器以及熔电器进行供电。通常情况下，地铁列
车通常都是将滤波器固定在变频器与电机之间，。当系统检测到逆变器的输出电压同列车所用的380V 电压在同一频率之后，那么输出电路中的接触器将会闭合。而熔断器主要负责电压过高以及过流等保护工作。 （四）控制模块地铁列车的辅助供电系统的控制模块主要包含 主控制器、模块控制器以及输入输出节点等设备注重。控制模块在辅助供电系统中负责对供电系统进行全方位控制，同时也负责上级控制通讯以及对不同变流器进行电压以及电流的控制与调节。当控制模块检测到地铁列车发生辅助供电系统故障时，那么控制模块将下达关闭辅助逆变器的命令。 主模块控制器通常情况下配备两个微处理器。其中一个微处理器负责对辅助逆变器进行控制以及对逆变器的运行状态进行诊断，包括传感器信号评估以及顺序控制等功能功能。另外一个微处理器主要任务是进行特殊独立检测，例如对辅助供电系统的干扰电流进行监控。 （五）蓄电池在地铁列车的电池中，一般都是将蓄电池安置在 车头部位，其关键作用就是当列车出现供电事故时，向逆变器提供必要的启动能量。另外，蓄电池也需要对地铁列车的其他用电设备进行供电，例如列车照明设备等。当地铁列车处于正 常行进过程中，它都是以浮充电的形式而存在。只有当列车供电设备出现故障以及辅助电源出现无法供电情形时，蓄电池才 会进行相应的供电活动，同时蓄电池也是一种应急电源，当出
城市轨道交通列车驾驶 模块5 习题答案
模块5 思考与练习 1．简述列车司机的岗位职责。 答：1．正司机 （1）按时出勤，认真记录行车注意事项，领取及确认行车备品 （2）在列车正式投入运营前，负责列车的静态检查和动态检查； （3）驾驶列车过程中，是列车上的主要负责人，负责列车故障及信号故障的应急处理，负责突发事件的前期指挥和处理工作； （4）值乘过程中，负责与行车调度员、车场调度员、信号楼值班员、行车值班员、站台安全员等联控与沟通； （5）站台作业过程中，负责开关客室门，并做好客室门开关状态、客室门与安全门缝隙、门关好灯及司机室侧门的确认工作； （6）严格执行确认呼唤（应答）的标准化作业制度； （7）列车运行过程中，严格确认隧道、接触网、线路区间状态，发现异常情况，及时采取措施，并报行车调度员或车场调度员； （8）列车运行过程中，发现有危及行车安全的情况，立即采取紧急停车措施； （9）负责通过车辆显示屏监视列车状态，监视列车上的按钮、各显示灯、风压表、网压表的状态； （10）负责《司机报单》的填写及列车故障的记录； （11）正线交接过程中，确认接车时间，负责告知接车司机注意事项，列车技术状态和行车调度员命令等。 2．副司机 （1）协助正司机驾驶列车； （2）在开关门作业过程中负责开关安全门，负责安全门开关状态、客室门与安全门缝隙、门关好灯及司机室侧门的确认工作； （3）负责开关司机室侧门，尾端司机室门及间壁门的锁闭，并确认锁闭状态； （4）负责使用对讲机与站务人员联控确认后三节车安全门和车门的开关状态及安全门与车门间缝隙安全； （5）正司机驾驶过程中，可协助正司机与行车调度员等进行联控； （6）负责协助正司机确认隧道、接触网、线路区间状态，发现异常及时提醒正司机，如果提醒来不及，须立即按压紧急停车按钮； （7）负责确认运营时刻表，向正司机报列车到站及发车时间； （8）负责监听自动广播是否错报或漏报，发现错误及时更正，负责人工广播； （9）负责驾驶过程中列车故障的记录及《司机报单》的填写； （10）负责行车备品的保管； （11）负责动态地图的设定，并对动态地图显示情况进行监控； （12）负责对客室的LCD状态和客室温度进行监控，并负责座椅电加热的操作； （13）负责监督正司机精神状态和操作，发现异常，要立即采取紧急停车措施，并报告行车调度员或车场调度员。 2．简述列车检查时的走行顺序。
简述地铁辅助供电系统
简述某地铁辅助供电系统本文分析了某地铁列车辅助供电系统电路结构。列车辅助系统的供 电网络分为：辅助逆变器（DC/AC逆变器）、蓄电池充电器、蓄电池、高压母线、中压母线、低压母线、照明设备与其它必需的辅助设备(继电器、接触器、空气开关、控制器等)。并基于ALSTOM的设计， 对该辅助控制系统的原理及功能，主要逆变模块绝缘栅双极型晶体 管IGBT模块构成，进行了简单介绍。 随着中国社会经济的发展、城市化进程的加快，随着城市轨道交通 不断的发展壮大，城市轨道车辆的研制与开发也逐渐各方面所关注。某地铁列车是由南车集团南京浦镇车辆公司与法国阿尔斯通公司合 作生产的地铁车辆，是地铁车辆家族中载客量最大的一种。也是目 前世界先进的A型（M系列）宽体列车，目前正被南京、上海、新加坡等地多家地铁所采用。 以下就某地铁辅助供电系统进行简单分析介绍。 系统总体信息 某地铁列车整车分为两个车辆单元共有6辆车编组，其中每个单元 由一辆带驾驶室的拖车与两辆动车组成。通常6节车编组排列为A–
B–C–C–B–A。某地铁列车辅助系统的供电网络分为：辅助逆变器（DC/AC逆变器）、蓄电池充电器、蓄电池、高压母线、中压母线、低压母线、照明设备与其它必需的辅助设备(继电器、接触器、空气开关、控制器等)。 高压母线 2.1.高压配电 高压电源由架空接触网通过受电弓向整个列车高压设备供电。高压电源主要用于列车的牵引动力设备与静态逆变器。受流系统从接触网吸收电能用于向列车供电，在列车每个单元的B车各配有一个受电弓装置。两个受电弓可同时向辅助系统高压母线供电。整列车在两个B车牵引箱中各设了一个1500VDC的车间电源插头以代替受电弓向整列车的辅助系统供电。当任何一个车间电源接通时，均能够向整列车辅助系统供电。车间电源供电与受电弓供电之间设有联锁，采用二极管与牵引高压母线隔离。以保证在任何时候列车仅有一种方式电源供电。静态辅助逆变器通过高压列车线供电，将其转换为中压然后再转换成低压。 中压母线
城市轨道车辆制动系统原理分析
2014届毕业设计说明书课题名称：城轨车辆制动系统分析 二级院校铁道牵引与动力学院 班级宁波检修11级 学生姓名周旺 指导老师左继红 完成日期 2013.12
2014届毕业设计任务书 一、课题名称：城轨车辆制动系统的原理分析 二、指导老师：左继红 三、设计内容与要求 1.课题概要 城市轨道交通运输是我国交通运输网络的重要组成部分，它的发展与城市经济的发展息息相关。目前，世界各地的主要政治、经济、文化等中心城市都兴建了不同形式的轨道交通运输网，有些还成为所在城市的重要景观和标志性建筑。我国北京、上海、广州、南京等城市的地下铁道已经开通，成为这些城市市内交通运输的支柱。另外还有许多其他的城市交通网也在筹建和建设之中。城市轨道交通运输的发展必将为我国经济的发展插上腾飞的翅膀。 地铁车辆制动系统用于保证地铁车辆的运行安全，具有多种操作模式，与传统列车制动系统相比，结构和工作原理更为复杂。 通过对此课题的学习和设计，使学生能更好的理解地铁车辆制动和空气管路系统的工作原理，培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来分析解决本专业相应问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。 2.设计内容与要求 1、熟悉地铁制动在铁路运输中的作用。 2、简单介绍地铁车辆制动系统的组成。 3、详细分析地铁车辆及列车制动系统的工作原理和工作过程。 4分析现有制动系统存在的不足之处，利用自己所学的专业知识，提出改进设计意见和具体实施方案。 四、设计参考书 1.《城市轨道交通车辆制动技术》殳企平编著水利水电出版社 2.《列车制动》侥忠主编中国铁道出版社 3.《电力机车制动机》那利和主编中国铁道出版社 4. https://www.360docs.net/doc/2a11418308.html,/ec/C356/kcms-2.htm 5 .https://www.360docs.net/doc/2a11418308.html, 6. https://www.360docs.net/doc/2a11418308.html, 7. https://www.360docs.net/doc/2a11418308.html, 五、设计说明书内容 1.封面 2.目录 3.内容摘要（200—400字左右，中英文）
地铁列车培训教材
培训教材
一、概述 北京地铁5号线每列车由固定的6辆车编组而成，包括3节动车和3节拖车。 编组形式：+Tc-M-T-M-M-Tc+ (Tc：带驾驶室的拖车)如下图所示。 1节动车和1节拖车构成车辆的一个基本单元(1M1T单元) 每辆车都配备了： a) 1套KBGM型直接作用式和负载控制式电-空(EP)空气制动系统。该制动系统的制动力大小可以调节，由驾驶员通过驾驶室内的主控制器(不在Knorr公司供应范围之内)对该制动系统进行数字式控制。在正常工作时，每节动车都采用摩擦制动和电动(ED)制动相混合的制动方法； b)每节车都用弹簧制动系统作为停放制动。 设计最大速度为80 km/h，制动设备包括动车的电制动(ED) 和在每个轴上的电-空(EP) 摩擦制动（踏面制动）。 用于电-空制动的制动控制设备和用钢框架构成的风源模块被吊装在车下的底架上。每辆车均设有制动控制模块，在M车上另外单独设有风源模块
二、制动设备分类描述 车辆设备由以下系统组成： ●压缩风源(A组)； ●带车轮打滑保护控制(B／G组)的空气制动装置； ●转向架装置(C组—选配件)； ●空气悬挂装置(L组)； ●牵车装置(T组)； ●连接装置(W组) 1、风源系统 M车上安装了VV 120型压缩风源装置。 风源系统的供气量足以满足1节动车和1节拖车的需求。 每台地铁列车(6节车厢)共需要两套这样的压缩风源装置，每套装置由两个主要部件构成：1台VV120型往复式空气压缩机和1台LTZ015．1H 型双气室空气干燥装置。 为了便于安装和维护，这两个部件安装在同一个机架上。 1.1空气压缩机 VV120(A01)型空气压缩机是一种风冷两级活塞式压缩机。该压缩机由
列车自动驾驶
浅析全自动无人驾驶地铁列车在中国的发展 目前城市人口迅速膨胀，据世界铁路研究所预测，到2016年，全球将有500 多个城市的居民超过百万，随着城市人口增加带来的城市交通拥堵问题日益严重。城市轨道交通在解决城市交通拥堵中起到了显著作用，近年来世界范围内的城市地铁线路数量不断的在增长。而在此过程中轨道交通运行控制系统也经历了从人工驾驶到半自动驾驶再到地铁全自动驾驶的转变，轨道交通系统的安全性和自动化程度也得到了不断提高。但随着载客压力的不断增加，运行速度的不断提高，列车运行密度不断增加，使得地铁线路日益拥挤带来的运营安全挑战成为轨道交通发展的难题。而实现信号和地铁自动化将有效解决轨道交通网络饱和的问题，同时有效地提高城市运输能力，城市轨道交通正在向全自动无人驾驶的运行模式发展。 我们知道，现在中国的高铁技术在国际上已经处于领先地位，但是在城市轨道交通的技术方面还是相对落后的，特别是在全自动控制技术这一方面，与国际先进水平的差异比较大。近年来自动化地铁在全球轨道交通领域日渐升温。目前，巴黎、新加坡等城市全自动化地铁已正式投入运营，还有马赛、柏林等城市正在将原有的传统地铁改造为全自动化地铁。连接美国曼哈顿和布鲁克林的纽约地铁L号线经过改造，正式启用自动控制系统。迪拜地铁是阿联酋投巨资兴建的世界上最长的无人驾驶城市快速轨道交通系统。而在我国大陆地区轨道交通无人驾驶处于起步阶段。上海地铁10号线是我国第一条FAO（全自动无人驾驶系统）地铁线路，但在运营上，列车上还是会有司机人员，只是司机的职责不是控制列车，而是为乘客提供安全防范讲解以及紧急情况下的处理。据悉，未来北京将有6条地铁线路实现无人驾驶，而最近的一条全自动无人驾驶线路也将在2016年建成通车，它就是北京的燕房线。北京的燕房线列车通车后将实现“全无人驾驶”，最高运行速度为80千米/小时，最大载客量为1262人。列车采用IEC62267标准中规定的GOA4级全世界最高自动化等级进行研发设计，已经达到了国际领先水平。可以说全自动驾驶系统的地铁将是未来城市轨道交通发展的趋势。 全自动无人驾驶系统指的是完全没有司机和乘务人员参与，车辆在控制中心的统一控制下实现全自动运营，自动实现列车休眠、唤醒、准备、自检、自动运行、停车和开关车门，以及在故障情况下实现自动恢复等功能，包括洗车也能在