列车运行自动控制系统(第一章)
列车自动控制系统学习笔记
列车自动控制(A T C)系统第一节综述一、组成和功能列车自动控制(ATC Automatic Train Control)系统包括三个子系统:列车自动防护(ATP Automatic Train Protection)、列车自动运行(ATO Automanc Train Operation)、列车自动监控(ATS—Automatic Train Supervision)。
ATC系统包括五个原理功能:ATS功能、联锁功能、列车检测功能、ATC功能和PTI(列车识别)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。
(3)列车检测功能:一般由轨道电路完成。
(4)ATC功能:在联锁功能的约束下,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——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。
(5)PTI功能:是通过多种渠道传输和接收各种数据,在特定的位置传给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。
二、水平等级为确保行车安全和线路最大通过能力,根据国内外的运营经验,一般最大通过能力小于30对/h的线路宜采用ATS和ATP系统,实现行车指挥自动化及列车的超速防护。
在最大通过能力较低的线路,行车指挥可采用以调度员人工控制为主的CTC(调度集中)系统。
最大通过能力大于30对/h的线路,应采用完整的ATC系统,实现行车指挥和列车运行自动化。
列控 (已编辑版)A4
第一章●1运行控制系统是轨道交通行车系统的“中枢与神经”,旨在利用各种先进的技术和设备,保证列车以最小安全间隔距离运行,以达到最大的运输能力●2轨道交通信号系统发展历程:(1)地面人工信号为防止列车相撞,在线路上安装各种信号设备。
通过地面信号显示系统,以物体大致形状、灯光的数目和颜色等视觉信号或音响信号等听觉信号给司机以各种运行条件的指示,提醒司机采取相应的措施,以免发生列车正面冲突和追尾事故。
这个阶段,主要是依靠信号工的眼睛观测(传感器),通过人控制的信号给司机传递行车命令(传输),由信号工控制列车间隔。
列车完全由司机驾驶,并负责列车的运行安全。
2)地面自动信号1872年美国人鲁宾逊发明了轨道电路,实现了列车占用钢轨线路状态自动检查。
利用轨道电路检查到的列车占用线路状态控制信号显示,出现了地面自动信号,使地面信号显示能真实反映线路空闲状态,也就是说按信号显示行车能够防止列车冲突事故。
只有当线路在空闲状态时,信号开放才是安全的。
地面信号显示仅仅指明列车前方线路状态,列车完全由司机驾驶,安危在完全掌握在司机手中。
(3)机车信号由于地面信号显示有时受到自然环境(如雾、风沙、大雨等)的影响以及地形的限制,司机往往不能在规定的距离上及时了望前方的信号机的信号显示,因而有产生冒进信号的危险。
为将列车运行前方所接近信号机的显示情况及时通告司机,发明了机车信号设备,将地面的视觉信号变成通过技术手段引入司机室,大大改善了司机了望条件。
这样司机就能够在任何条件下从容地驾驶列车和前方信号为禁止信号时及时采取制动措施,提高了列车运行的效率和安全程度。
4)自动停车装置列车自动停车设备(简称ATS ,Automatic Train Stop)的功能是当地面信号的“禁止命令”未被司机接受时就自动实施紧急制动,强迫列车停车。
电码轨道线路的出现,使得利用轨道电路向机车传送信息成为可能,地面轨道电路、机车信号与自动停车装置结合的构成简单的列车运行自动控制系统。
列车运行控制系统概述
❖ 上海地铁1号线1989年引进阿尔斯通美国公司的ATC系
统,为了节省投资,在正线道岔联锁区域和车辆段采 列车运行控制系统概述
❖ ATC系统的大量引进拉近了我国地铁信号装配 水平与国际上的差距,取得了较好的效果。我 国地铁的整体技术水平上了一个台阶,列车运 行呈现出全新的面貌。此后不久,我国又对部 分设备实施国产化,取得了较好的效果。
第1章 列车运行控制系统概述
3.发展阶段
❖ 从1994年至今,我国城市轨道交通建设进入 了 快速发展期,随之而来的是信号设备的大 规模引进。
❖ 采用引进设备后,大大缩短了运行间隔,提 高了安全程度和通过能力,但由于国内外的 电源质量、道岔结构、轨道施工工艺等存在 差异,所以引进的ATC系统在我国的应用效 果不像在国外那么好。而且,引进的设备也 会带来后续的诸多问题。
❖ 进入20世纪90年代以后,大量引进国外先进的地铁信号 设备。北京地铁1号线于1989年从英国西屋公司引进 ATC系统。复八线由于要与前期的一号线贯通,为了便 于既有信号系统兼容,复八线也大量引进了英国西屋公 司的列车自动控制系统(ATC)。同时,配套了国产的 继电联锁设备、车站计算机联锁设备和信号微机联锁监 测设备等。
第1章 列车运行控制系统概述
❖列车自动控制(Automatic Train Control,简称 ATC)系统早在20世纪60年代就已经开始被研制 和试用。日本于1964年交付使用了世界上第一条 高速铁路——东海道新干线,其以机控为主、设 备优先的列车控制系统,使列车在高速度、高密 度运行的条件下,安全运行30多年。
第1章 列车运行控制系统概述
❖ 进入20世纪70年代之后,列车速度的提高对列 车运行控制系统在安全和效率方面提出了更高 的要求,随着地面信息传输技术(应答器、轨 道电路和轨间环线电缆等)和列车信息接收技 术的不断完善,出现了点式ATC系统、点连式 ATC系统
CRH1型动车组ATP LKJ CIR列车运行控制系统
CRH1动车组列车运行控制系统目录第一章列车运行控制技术概述 (4)第一节闭塞制式 (4)第二节与闭塞制式对应的信号显示制式 (8)第二章列控系统的速度控制模式 (9)第一节阶梯控制方式 (9)第二节曲线控制方式 (12)第三章 ETCS列控系统 (17)第一节ETCS系统构成 (17)第二节ETCS系统应用等级 (18)第四章CTCS-2列控系统 (21)第一节CTCS列控系统概述 (21)第二节CTCS的主要功能与应用等级 (22)第三节CTCS-2列控系统组成 (24)第四节CTCS-2轨道电路 (28)第五节站内轨道电路电码化 (35)第六节CTCS-2应答器 (39)第七节临时限速 (41)第八节CTCS级间转换 (45)第五章车载ATP组成及外部接口 (47)第一节概述 (47)第二节日立车载ATP系统结构 (49)第三节车载设备ATP的外部接口 (54)第六章 ATP车载设备工作模式 (64)第一节概述 (64)第二节ATP车载设备主要控车模式 (65)第三节ATP车载设备操作方式 (94)第四节ATP的速度监控模式 (95)第五节ATP的制动输出模式 (105)第六节故障状态下的运行模式 (109)第七章 DMI 人机界面 (113)第一节DMI设备组成 (113)第二节界面显示 (113)第三节语音及声音表示 (121)第四节DMI键盘接口 (123)第五节DMI工作状态 (126)第六节故障表示 (131)第八章 LKJ2000机车运行监控记录装置 (133)第一节LKJ2000系统组成结构与功能 (133)第二节LKJ2000屏幕显示器 (134)第三节TAX2型机车安全信息综合检测装置 (134)第四节TSC1机车运行监测数据无线传输装置 (135)第九章车载无线通信设备CIR (138)第一节车载无线电通信系统CIR组成 (138)第二节车载无线电通信系统CIR系统原理 (139)第三节车载无线电通信系统CIR的功能 (141)第四节主要性能指标 (142)第五节车载无线通信设备CIR各部分之间的接口 (148)第六节CIR系统运行 (154)第七节450MH Z调度通信 (154)第八节GSM-R通信 (156)第九节CIR检验/试验 (162)参考文献 (165)第五部分第一章列车运行控制技术概述列车运行控制系统ATC(Automatic Train Control)是铁路运输的基础设施,是保证列车运行安全、提高运输效率和实现铁路调度统一指挥的关键技术设备,也是铁路信息化技术的重要技术领域。
中职教育-《城市轨道交通行车组织》课件:单元3 列车自动控制系统(1)人民交通出版社.ppt
(2)信号机的设置
• 城市轨道交通的信号机设置不同于铁路, 规定在ATC控制区域的线路上道岔区设防 护信号机或道岔状态表示器,其他类型的 信号机可根据需要设置。
• 进段信号机灯光配列可同防护信号机,亦可采 用双机构(两个二显示)带引导机构,自上而 下灯位为黄、绿、红、黄、月白。
d.出段(场)信号机 • 出段(场)信号机采用三显示机构,红、
绿,带调车白灯。 e.调车信号机 • 调车信号机采用二显示机构,自上而下 灯位为白、蓝(或红) f.通过信号机 • 若采用自动闭塞,其通过信号机为三显 示机构,自上而下灯位为黄、绿、红。
3. ATS子系统
• ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制, 辅助调度人员对全线列车进行管理,其功能包 括:调度区段内列车运行情况的集中监视与控 制,监测进路控制、列车间隔控制设备的工作, 按行车计划自动控制道旁信号设备以接发列车, 列车运行实迹的自动记录,时刻表自动生成、 显示、修改和优化,运行数据统计及报表自动 生成,设备运行状态监测,设备状态及调度员 操作记录,运输计划管理等,还具有列车车次 号自动传递等功能。
度命令运行;
• 月白色—运行前方道岔在侧股(反位),按ATP 速度命令运行,一般限制速度为.30 km/h;
• 红色+月白色—引导信号,准许列车在该信号 机处继续运行,但需准备随时停车,仅对防护 站台的信号机设引导信号。
• 站台还设有发车表示器,发车前5s闪白光,发 车时间到亮白色稳定光,列车出清后灭灯。
• 此外,在ATC范围内的各正线控制站各设一套联锁设 备,用以实现车站进路控制。联锁设备接收车站值班 员和ATS控制。考虑到运用的灵活性,正线有岔站原 则上独立设置联锁设备,当然也可以采用区域控制方 法。
列控系统复习参考
第一章区间信号自动控制组织列车在区间内行车一般有两种方法:(1)时间间隔法;(2)空间间隔法闭塞:其实就是空间间隔法:是指把铁路线路划分为若干个段落(区间或闭塞分区),在每个区段内同时只准许一列列车运行,这样使前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离第二章64D型继电半自动闭塞机64D型继电半自动闭塞机要求两个车站值班员共同办理闭塞手续,其办理手续分正常办理,取消闭塞合事故复原三种。
正常办理五个步骤:1.发车站向接车站请求发车;2.接车站值班员同意发车站发车;3.列车从发车站发车;4.接车站值班员开放进站信号,列车进入接车站;5.到达复原。
64D型继电半自动闭塞需要发接两车站共同协调,两站间在办理闭塞时应传递以下信息:1.请求发车正信息;2.自动回执负信息;3.同意接车正信息;4.通知发车正信息;5.解除闭塞,即到达复原负信息;6.取消闭塞负信息;7.事故复原负信息。
64D型继电半自动闭塞动作过程见P17.选择继电器XZJ吸起后起到三个作用:记录发送的请求发车信息;选择接车站发来的信息是回执信息而不是复原信息;证实出站信号机没有开放过。
第三章区间自动闭塞1.国产移频轨道电路国产移频自动闭塞的频率参数是:载频为550、650、750和850Hz,低频调制信号频率为11、15、20和26Hz,频偏为正负50Hz。
在复线区段时,上行线规定采用650Hz和850Hz1.采用的是强制衰耗式,为一送一受(一段电路只有一个送电端和受电端)、电压发送、电流接受。
电流接受方式(有绝缘轨道电路一般采用电压接收方式来获取信号)是在两钢轨旁设置电流传感器,通过感应方式接收信号,同时抵消钢轨中的牵引电流的干扰,提高抗干扰能力。
相邻闭塞分区的轨道电路采用不同的频率,由接在接收端的陷波器强制衰耗。
它对本闭塞分区的频率呈低电阻,对相邻闭塞分区的频率呈高阻。
2.无绝缘移频轨道电路分类(1)电气隔离式:又称谐振式,利用谐振槽路实现相邻轨道电路的电气隔离。
列车运行自动控制系统..
心从CTC或TDCS获得统一时钟,并按统一时钟进行系
统管理和控制。车站列控中心设备影响时间不大于1S。 车站列控中心设备采用统一的标准,具有通用性。在 CTC或TDCS的车站车务终端上设有特定的列控中心人 机界面,包括输入、确认等,与既有车站车务终端的
相关内容进行统一。
(2)主要功能:
a:临时限速功能 b:接车进路信息预告功能
列控系统地面设备
室内设备
车站列控中心地面设备 Nhomakorabea应答器室外设备
轨道电路
学习要求
一、车站列控中心技术特点 二、应答器工作原理
三、级间切换
一.车站列控中心
(1)简介:
车站列控中心(简称TCC)是地面列车运行控制的核心, 传输车站连锁、列车超速防护系统所需要的全部地面信息,
通过驱动接口控制相应的道岔、信号机及轨旁设别。采用
(5)系统接口
1)与CTC/TDCS接口(P口)
列控中心与CTC/TDCS系统的接口属于安全通信接口,采
用标准异步RS422串行接口,与CTC/TDCS的双机之间形
成交叉互连的冗余通道。 列控中心主要功能需求 ①从TDCS、CTC中获取调度命令,包括接发车信息、临时 限速信息(起点里程、长度、速度、车次、起止时间等)、
提高常用制动减压量控制精度;制动缸压力信号 主要在机车单机运行时作为状态记录依据。 ⑦指针式速度指示:采用ZL型或EQG3/8型双针 速度表,双针速度表的实际速度与限制速度指 针依靠装置主机驱动。双针速度表照明电源采 用机车照明电源。
课后思考
1、了解LKJ2000型监控装置发展概述。 2、掌握系统方框图的组成?各起什么作用?
②屏幕显示器:有屏幕显示器和数码显示器,屏幕显示器以 屏幕滚动方式显示实际运行速度轨迹曲线及模式限制速度 曲线,以图形、符号和文字形式显示地面信号机的位置、 种类以及运行线路的曲线、坡道、桥梁、隧道及道口信息。
列车运行控制系统PPT课件
第一章 基本概念与术语(3)
n 准移动闭塞 (Distance-To-Go):线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞 分区,一个分区只能被一列车占用,闭塞分区的长度按最长列车、满负载、 最高速、最不利制动率等最不利条件设计,列车间隔为若干闭塞分区,而与 列车在分区内的实际位置无关,列车位置的分辨率也为一个闭塞分区(一般 为几十米—几百米),制动的起点可以延伸,但终点总是某一分区的边界, 对列车的控制一般采用一次抛物线制动曲线的方式,要求运行间隔越短,闭 塞分区(设备)数也越多。
点式列控系统
连续式列控系统-轨道电路方式
连续式列控系统-轨道电缆方式
连续式列控系统-无线方式
点连续式列控系统-轨道电路+点式应答器
第三章 列控系统基本工作原理
n 概述
n 基本功能 n 间隔控制 n 速度控制
n 基本原理:地面信息——传输通道——车载设备 n 根据传输通道不同分为
n 点式列车运行自动控制系统 n 连续式列车运行自动控制系统
n 组成
n 地面应答器
n 轨旁电子单元(LEU)
n 车载设备
速度传感器
中央处理单元 天线 应答器
LEU
车载设备 地面设备
信号机或联锁设备
第三章 列控系统基本工作原理
v v = v(s) s
ETCS
联锁
现场单元控制 轨道占用 TD-SP-
MA
轨旁电子单元
欧洲应答器
占用轨道区段的末端
欧洲 应答器
第三章 列控系统基本工作原理
讲授内容ห้องสมุดไป่ตู้
n 基本概念与术语 n 概述 n 列车运行自动控制系统基本工作原理 n 地—车信息传输技术
第一章 基本概念与术语(1)
列车运行自动控制
2)按车载信号传输方式可分为:连续式和点式。
3)按各系统设备所处地域可分为:控制中心子系
统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场
子系统。
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)准移动闭塞ATC系统
准移动闭塞对前、后列车的定位方式是不同的。前行列车
的定位仍沿用固定闭塞的方式,而后续列车的定位则采用 连续的或称为移动的方式。为了提高后续列车的定位精度,
目前各系统均在地面每隔一段距离设置1个定位标志(可
以是轨道电路的分界点或信标等),列车通过时提供绝对 位置信息。在相邻定位标志之间,列车的相对位置由安装
不同闭塞制式的ATC系统
按闭塞制式,城市轨道交通ATC可分为:固定闭塞 式ATC系统、准移动闭塞式ATC系统和移动闭塞式 ATC系统。
1.固定闭塞 2.准移动闭塞 3.移动闭塞
(1)固定闭塞ATC系统
固定闭塞ATC 系统是指基于传统轨道电路的自动
闭塞方式,闭塞分区按线路条件经牵引计算来确 定,一旦划定将固定不变。列车以闭塞分区为最 小行车间隔,ATC系统根据这一特点实现行车指挥 和列车运行的自动控制。固定闭塞ATC系统又可分
较强的抗干扰能力。
不同闭塞制式的ATC系统
1.固定闭塞存在以下缺点
33轨道电路工作稳定性容收环境影响,如道床阻抗变 化、牵引电流干扰等
轨道电路传输信息量小。
利用轨道电路难以实现车队第的信息传输 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 。 无法知道列车在谋一份区内的具体位置。
第章列车自动控制系统
⑤固定闭塞系统无法知道列车在分区内的具体位置,因此列车 制动的起点和终点总在某一分区的边界。为充分保证安全,在滞 后速度控制模式下,需要在两列车间增加一个“防护区段”,但这 将使得列车间的安全间隔较大,影响线路的使用效率。
1.掌握自动闭塞与移动闭塞的区别: 2.掌握ATC系统的分类及原理: 3.掌握点式和连续式ATC系统特点; 4.掌握不同的驾驶模式在列车驾驶过程中 的使用:
5.掌握ATC系统控制模式的种类。
4.1 ATC系统的组成和功能
列车自动控制(ATC)系统包括三 个子系统:列车自动防护ATP系统、列 车自动驾驶ATO系统和列车自动监控 ATS系统。
区间闭塞的基本原则是在铁路区间或闭塞分区 内任何时刻只允许有一辆列车运行。
实现区间闭塞的基本方法有时间间隔法和空间 间隔法两种类型。时间间隔法是当先行列车发出后 ,隔一定时间再发出同方向的后续列车,以实现相 继追踪列车间的隔离。这种方法的主要缺点是不能 确保安全,如当先行列车运行不正常时(晚点或中 途停车等),有可能发生后续列车撞上前行列车的 追尾事故。为了克服时间间隔法的缺陷提出了空间 间隔法,即先行列车与后续列车间隔开一定空间的 运行方法。空间间隔法能较好地保证行车安全而被 广泛采用,逐步形成了铁路区间列车运行的闭塞制 度。
移动闭塞技术在对列车的安全间隔
控制上更进列车实时的速度和位置动态地计算 列车的最太制动距离。列车的长度加上 这一最大制动距离并在列车后方加上一 定的防护距离,便组成了一个与列车同 步移动的虚拟闭塞分区(见图4-5)。由 于保证了列车前后的安全距离,两个相 邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同 时前进,使列车能以较高的速度和较小 的间隔运行,从而提高运营效率。
列车运行控制复习提纲
列车运行控制复习提纲第一章列车运行控制基础第一节列车运行控制系统概述列车控制系统就是对列车运行全过程或一部分作业实现调度指挥、防护与控制的系统。
其特征:调度指挥系统按照运行图计划发出列车运行指令,列车通过车站和线路设备获取地面行车信息和命令,车载设备控制列车运行。
列车运行自动控制系统ATC 包括三个子系统列车自动监控系统ATS列车超速防护系统ATP列车自动驾驶系统ATO 我国铁路列车运行自动控制系统(CTCS) 的高端技术平台,主要内容包括1) 以调度指挥系统TDCS 和调度集中系统CTC 为核心,构建调度指挥中心平台2) 以车站列控中心、联锁系统和区间信号设备为核心,构建区域控制中心平台3) 以列车速度防护和控制为核心,构建车载列车防护与控制平台4) 以铁路综合数字移动通信GSM-R 为传输平台,构建基于通信的列控系统CBTC 第二节闭塞技术基础闭塞线路可以是两站之间的整个区间线路,称为闭塞区间,也可以是区间中的一段线路,称为闭塞分区。
闭塞技术:为了保证列车运行安全,行车组织中,必须控制列车运行间隔的一种保障列车在区间行车安全的技术空间间隔法:把铁路线路划分为若干个区段(区间或闭塞分区) ,在每个区段内同时只准许一列列车运行,是前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离的行车方法。
若某列车取得一个闭塞线路的行车许可凭证时,必须满足以下条件1.该闭塞分区空闲2.该闭塞分区未向其他列车授予行车许可凭证3.该闭塞分区的其他防护条件均满足当列车取得某闭塞分区的线路行车凭证,该闭塞线路表现特征为:防护该闭塞分区的信号机处于开放状态。
闭塞的防护逻辑特征为允许该闭塞分区禁止向其他列车授予行车许可凭证站间闭塞:就是以一个站间作为列车追踪运行空间间隔,两站之间的区间设置一个闭塞单位,称为闭塞区间,闭塞区间内只能运行一列列车,其列车的空间间隔为一个站间。
1.半自动站间闭塞半自动站间闭塞是人工办理闭塞手续,列车凭信号显示发车后,出站信号机自动关闭的闭塞方法。
列车自动控制系统(ATC)
列车自动控制系统(ATC)(1)——概念介绍发布时间:2008-05-13 点击次数:21422008年4月28日,一场近10年来中国铁路行业罕见的列车相撞事故在胶济铁路上瞬间发生,给国家和人民生命财产安全造成重大损失。
“通过调阅T195次列车运行记录监控装置数据,该列车实际运行速度每小时超速51公里。
”29日,刚刚被任命为济南铁路局局长的耿志修说。
在已经基本实现自动控制的特快列车身上,为什么发生“超速”行驶这样颇为低级的错误呢?列车自动控制系统究竟是怎样工作的,有多大用处,本专题将为您详细介绍。
一、ATC组成及功能列车自动控制系统(Automatic Train Control,简称ATC)一般有一下几个部分组成:1、列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,简称ATS)ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。
ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控,实现以下基本功能:(1)通过ATS车站设备,能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。
(2)根据联锁表、计划运行图及列车位置,自动生成输出进路控制命令,传送至车站联锁设备,设置列车进路、控制列车停站时分。
(3)列车识别跟踪、传递和显示功能。
系统能自动完成正线区段内列车识别号(服务号、目的地号、车体号)跟踪,列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改,也可由列车经车—地通信向ATS发送识别号等信息。
(4)列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。
能根据列车运行实际的偏离情况,自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列车停站时分,控制发车时间。
(5)ATS中央故障情况下的降级处理,由调度员人工介入设置进路,对列车运行进行调整,由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制,由车站人工进行进路控制。
(6)在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理,并具有较强的人工介入能力。
列车运行控制系统
列车运行控制系统第一节概述发展历程随着铁路运输的任务越来越重,列车运行速度越来越高,保证运输安全的问题也越来越突出。
完全靠人工瞭望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了,即使装备了机车信号和自动停车装置,也只能在列车一般速度运行条件下保证安全无法实现高速列车的安全保证,因为它们不能完成防止超速行车和冒进信号的现象。
因此,需要研究列车运行控制系统,实现对列车间隔和速度的自动控制,进一步提高运输效率,保证行车安全。
要实现上述目标,不是简单的设备改进可以完成的,需要解决许多关键技术问题,例如:车-地之间大容量、实时、可靠信息传输,列车定位,列车精确、安全控制等。
需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现,如果把前面讨论的系统称为传统铁路信号系统,那么,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统。
现代信息技术的迅速发展,对铁路信号技术产生了重要影响,为形成现代铁路信号系统提供了条件。
列车运行自动控制系统(简称列控系统)是计算机、通信、控制等信息技术与信号技术的一个高水平集成与融合的产物。
列车运行控制系统定义:由列控中心、闭塞设备、地面信号设备、地车信息传输设备、车载速度控制设备构成的用于控制列车运行速度保证行车安全和提高运输能力的控制系统。
功能:1. 线路的空闲状态检测;2. 列车完整性检测3. 列车运行授权;4. 指示列车安全运行速度;5. 监控列车安全运行列控系统分类西方发达国家在列控系统研究方面已有较长发展历史,比较成功的列控系统主要有:日本新干线ATC系统,法国TGV铁路和韩国高速铁路的TVM300及TVM43C系统,德国及西班牙铁路采用的LZB系统,及瑞典铁路的EBICA900系统等。
上述列车控制系统都具有自己的特点、不同的技术条件和适应范围,因此,列控系统可以分成许多类型。
(1)按照地车信息传输方式分类:①连续式列控系统,女口:德国LZB系统、法国TVM系统、日本数字ATC系统。
列车运行自动控制系统大纲
2. 64D型继电半自动闭塞两站间传递几个正信息?发送这些正信息的时机和条件?3. 64D型继电半自动闭塞有几个自动发送的信息?是如何实现自动发送的?4•轨道电路补偿电容的作用。
5. ZPW-2000的频率参数:上下行载频、低频信息和频偏。
6•机车信号的作用?主体化机车信号?7•为什么要实行站内电码化?站内电码化的作用和分类?8•列控系统地车信息传递方式有几种?各有何特点?9•列控系统速度控制方式有几种?各有何特点?10 •测速方法有哪几种?各有何特点?门.制动模式曲线计算需要哪些数据?12. CTCS分级情况如何?13. 空转、滑行校正处理。
14. CTCS-2级列控系统的总体要求。
15. CTCS-2级列控系统的组成。
16. CTCS-2级列控系统几种工作模式。
17. CTCS-2级列控系统地车信息怎样传输?闭塞方式怎样?速度控制方式怎样?18. 应答器地面设备是如何构成的?主要作用各是什么?19. 应答器怎样设置的?其天线作用距离多少?20. 有源应答器和无源应答器分别向机车传送哪些信息?21・闭塞方式(站间闭塞:半自动闭塞、自动站间闭塞,自动闭塞:固定闭塞、准移动闭塞、虚拟闭塞和移动闭塞)与速度控制方式(阶梯式分级速度控制、曲线式分级速度控制和目标距离曲线模式)之间的尖系。
闭塞:用信号或凭证,保证列车按照前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离运行的技术方法。
固定闭塞:固定闭塞的追踪目标点为前行列车所占用闭塞分区的始端,后行列车从最高速开始制动计算点为要求开始减速的闭塞分区的始端,这两个点是固定的,空间间隔的长度也是固定的,所以称为固定闭塞。
准移动闭塞:准移动闭塞的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端,当然会留有一定的安全距离,而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的。
目标点相对固定,在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化,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。
列车运行自动控制(ATC)系统
21
(三)列车运行调整功能
(1)系统调度模式的设置
不同的线路其系统调度模式不尽相同,一般有四种 模式:自动调整模式、人工调整模式、人工调度模式 和全人工模式,不同的调度模式反映了系统自动控制 的程度。
自动调整模式是调度自动控制最高级别,系统除具有人工调整
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模式的全部功能外,还具有自动调整功能,能根据时刻表,自动 地调整列车停站时间及运行等级,以保证列车的安全、正点运行。 人工调整模式指运行调整要依赖于调度员,系统除具备人工调 度模式的自动控制功能,还具有自动调度功能,即根据时刻表和
ATC系统的组成
控制中心是指挥整条线路列车运行的智囊,由 ATS子系统来完成这个功能,也可以理解为控制 中心只有ATS 子系统;联锁集中站的信号设备, 具体执行控制中心的操纵指令,负责列车的安全 运行,完成与列车的信息交换,所以联锁集中站 具有ATC 系统的三个子系统,也就是由ATS、 ATP、ATO 三个子系统相配合,来完成这些功能。
调度模式,按时自动地调度列车从折返站(或车辆段)出发。
人工调度模式是指列车的调度和运行的调整依赖于调度员指挥, 但系统具有自动进路功能,也具有时刻表和车号自动管理功能; 全人工模式系统的自动控制功能不起作用,所有的控制、调度、 调整均依赖于调度员指挥。
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(2)列车调度方式的设置
自动调整模式中,列车调度方式有二种,这是指两 列车都在终端折返线,折返线1的列车折返;还是折返 线2的列车出发?其调度方式有两种,一种是按列车运 行顺序来调度列车的方式;另一种是按列车的车号来 调度列车的方式。
顺序为ATP报文产生功能生成相应的报文。对于每个
占用的音频轨道电路产生单独的报文。
3. ATP车载功能
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第一章 区间闭塞基础
1.1 闭塞的基本概念和分类
自铁路开始运营,就产生了如何控制列车运行 间隔以确保列车运行安全的问题。由于列车在线路 上运行,不能以相互避让的方法避免迎面相撞,加 之列车速度快、质量大,从开始制动到停车需要行 走较长的距离,这就产生了后继列车追撞前行列车 的可能。为了确保列车在区间内的运行安全,我们 把确保列车在线路上运行安全的技术措施和设备, 称之为“安全列车间隔控制系统”。闭塞设备是保 证列车在区间内行车安全的设备,而列车在车站的 行车安全则是由“车站联锁装置”来保证的。
(3)按照人机关系:
① 设备优先控制的方式。如:日本新干线ATC系统。
② 司机优先控制方式,如:法国TVM300/430系统、 德国LZB系统
(4)按照闭塞方式:固定闭塞、移动闭塞
(5)按照功能、人机分工和自动化程度分:
列车自动停车(Automatic Train Stop 简称ATS) 系统;列车超速防护(Automatic Train Protection 简称 ATP)系统;列车自动控制(Automatic Train Control 简称ATC)系统;列车自动运行 (Automatic Train Operation 简称ATO)系统。
ATC 速度
自动防护
自动停车
ATC
机车信号
地面 地面 自动信号 人工信号
运行控制系统发展历程
系统的组成与功能
无线
制
点
动车
式
输 出
速
信 息
机车信号 天线
应答器
控制中心
应答器编程 轨道电路
VCC1 I/O
VCC1 DT
VCC1 I/O
VCC1 DT
VCC1 DT
VCC1 I/O
VCC1 DT
VCC1 I/O
ATC 速度
自动防护
自动停车
ATC
机车信号
地面 地面 自动信号 人工信号
运行控制系统发展历程
背景
传统铁路信号只能在列车一 般速度运行条件下保证安全, 随着科学技术的发展和列车速 度的提高,发展列车超速防护 系统和其它列车速度控制,才 能进一步提高运输效率,保证 行车安全。
定义:由列控中心、闭塞设 备、地面信号设备、地车信息 传输设备、车载速度控制设备 构成的用于控制列车运行速度 保证行车安全和提高运输能力 的控制系统。
区间闭塞方法的分类
组织列车在区间内行车的方法,一般有以下两种:
⒈ 时间间隔法 列车按照事先规定好的时间由车站发车,使前行列车和追踪列 车之间必须保持一定时间间隔的行车方法.这种行车方法因追 踪列车不能确切地得到前行列车的运行位置,所以不能确保列 车在区间内的运行安全,我国已不再使用此种行车方法。
⒉ 空间间隔法 把铁路线路划分为若干个段落(区间或闭塞分区),在每个区 段内同时只准许一列列车运行,这样使前行列车和追踪列车之 间必须保持一定距离的行车方法,这种行车方法能严格地把列 车分隔在两个空间,可以有效地防止列车追尾和正面冲突事故 的发生,确保列车运行安全。这种行车方法是我国目前所采用 的闭塞方法,我们所说的闭塞就是指空间间隔法。
闭塞的基本概念
闭塞就是用信号或凭证,保证列车按照前 行列车和追踪列车之间必须保持一定距离 (空间间隔制)运行的技术方法。要完成上 述闭塞在我国目前还不能由列车司机直接完 成,而要由车站值班员来完成。对司机来说, 必须由车站值班员给出行车凭证后才能占用 区间。在我国,列车占用区间的凭证通常为 车站出站信号机和区间通过信号机的准许显 示。在用信号的准许显示作为凭证时,首先 必须保证区间空闲,其次要办理闭塞手续和 发出凭证。当列车进入区间后出站信号机自 动关闭准许显示。只有证实列车完全出清区 间并再次办理闭塞时,才能再一次开放准许 显示。
列车运行自动控制系统
.4
背景
传统铁路信号只能在列车一 般速度运行条件下保证安全, 随着科学技术的发展和列车速 度的提高,发展列车超速防护 系统和其它列车速度控制,才 能进一步提高运输效率,保证 行车安全。
定义:由列控中心、闭塞设 备、地面信号设备、地车信息 传输设备、车载速度控制设备 构成的用于控制列车运行速度 保证行车安全和提高运输能力 的控制系统。
VCC1 DT
VCC1 I/O
列控中心
联锁系统 无线闭塞控制中心
系统主要功能
线路的空闲状态检测; 列车完整性检测 列车运行授权; 指示列车安全运行速度; 监控列车安全运行
列控系统分类
(1)按照地车信息传输方式分 ①连续式列控系统:车载设备可连续接收到地面列控设备
的车-地通信信息,是列控技术发展的主流。连续式列控系 统可细分为阶梯速度控制方式和曲线速度控制方式。
1.1 闭塞的基本概念和分类
行车指挥 调度所
列控系统
联锁
闭塞
车站
区间
闭塞的基本概念
铁路线路以车站(线路所)为分界点划 分为若干区间,区间的界限在单线上以两个 车站的进站信号机柱的中心线为车站与区间 的分界线。在双线或多线上,分别以各线路 的进站信号机柱或站界标的中心线为车站与 区间的分界线。为了提高线路通过能力,在 自动闭塞区段又将一个区间划分为若干个闭 塞分区,以同方向两架通过信号机柱为闭塞 分区的分界线。为了确保列车在区间内的运 行安全,列车由车站向区间发车时必须确认 区间(分区)内没有列车并需遵循一定的规 律组织行车,以免发生列车正面冲突或追尾 等事故。
②点式列控系统:接收地面信息不连续,但对列车运行与 司机操纵的监督并不间断。如:瑞典EBICAB系统。
③点一连式列车运行控制系统,如:CTCS2级, 轨道电路 完成列车占用检测及完整性检查,连续向列车传送控制信 息。点式信息设备传输定位信息、进路参数、线路参数、 限速和停车信息。
(2)控制模式分 ①阶梯控制方式 出口速度检查方式,入口速度检查方式, ②速度—距离模式曲线控制方式 速度-距离模式,德国LZB系统,日本新干线数字ATC系统
区间闭塞方法的分类
目前,闭塞可分为以下几类: 站间闭塞 以地面信号为主的自动闭塞 带有列控系统的自动闭塞 基于通信的列控系统的自动闭塞等几类。
1. 站间闭塞
站间闭塞就是两站间只能运行一列车,其列车的空间间隔为一个 站间。按技术手段和闭塞方法又可分为:电话闭塞、半自动闭塞和自 动站间闭塞。