区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

区间信号与列车运行控制系统

实验指导书

昆明理工大学信自学院自动化系

目录

实验一系统认知实验 (3)

实验二列车控制实验 (5)

实验三沙盘系统总体运行实验 (12)

实验四计算机联锁和计轴系统实验 (14)

实验五应答器系统实验 (22)

《区间信号与列车运行控制系统实验》教学大纲 (27)

实验一 系统认知实验

一、实验目的

1、让学生对ATS系统（沙盘列车自动监控系统）有整体了解，理解ATS 各部分的功能和作用。

2、了解实验设备操作规则，注意保护实验设备。

二、实验设备

沙盘列车自动监控系统，计算机联锁及信号控制系统

三、实验原理

沙盘列车自动监控系统（ATS）

ATS系统根据系统结构和所处地点，主要分为控制中心级和车站级设备两个部分，能够自动实现连续式、点式及联锁控制方式下的行车指挥控制、列车运行监视和管理。

控制中心级设备主要指调度员工作站，车站级设备主要指车站现地工作站LOW（Local Operator Workstation）。

调度中心和车站现地工作站的控制权限能够通过操作互相切换。中心控制级时，线路各联锁区采用ATS中心控制。ATS根据列车运行图自动对全线列车进行集中监控，授权的行调人员可在控制中心通过ATS调度工作站下发人工控制命令，对运营实施控制。车站控制时，车站值班员通过设备集中站的现地控制工作站下发人工控制命令，对运营实施控制。紧急情况下，车站值班员可强行获取联锁区控制权。

四、实验内容及步骤

1、沙盘列车自动控制系统

（1）熟悉站场操作按钮的功能和作用

（2）熟悉站场图的主要操作

进路操作：进路办理操作，进路取消操作（总取消 + 始端按钮），引导进路办理（始端按钮 + 终端按钮 + 引导进路）

道岔操作：道岔单操包含道岔总定位、总反位、单锁、解锁等操作，其操作规则为 道岔操作按钮 + 道岔名称。

车次输入、修改、删除：左键点击股道名称，弹出车次编辑对话框。

信号机操作：信号机点灯与灭灯、信号自排全开与全关、信号追踪全开与全关、单个信号点灯与灭灯、单个信号自排单开与单关、单个信号追踪单开与单关

站台停站时间操作：站台设置站台停站时分、站台提前发车。

（3）列车运行图的操作

计划添加，计划发送，到开变通过，通过变到开，列车时刻表。

五、实验注意事项

1、遵守实验室守则。

2、认真做实验，并做好记录。

六、实验报告

认真撰写实验报告，实验报告应包括：实验目的、实验原理、实验内容及操作步骤、实验结果分析或实验操作体会、结论。

实验二 列车控制实验

一、实验目的

了解和学习沙盘数据中继站及列车控制子系统的功能和使用方法；了解和学习LCP操作盘的功能和使用方法

二、实验设备

沙盘列车自动监控系统

三、实验原理

1、列控系统原理

数据中继站是ATS系统、列控系统、沙盘硬件设备之间的纽带，其主要功能是完成ATS系统下达的各种控制指令，并通过数据转换，将ATS指令转换成沙盘硬件MCU能够识别的指令，由MCU驱动沙盘上的信号机、道岔等设备；同时，沙盘硬件MCU把采集到的信号机、道岔等设备状态进行编码，传送至数据中继站，通过数据中继站解码后再编码，将沙盘信息传送至各车站级ATS系统。

列控系统是数据中继包含的重要功能，列控子系统接受由无线数据中心接受到的列车位置信息，并综合沙盘信号机，道岔的当前状态等信息，控制各车次运行，同时将机车位置信息传送至个车站ATS系统。

下图为数据中继与个系统的接口图

2、LCP功能原理

LCP功能原理是属于ATO功能的一种体现方式，因为LCP主要是对列车进行紧急控制，在站台内实现对列车的临时紧急控制的方式。

LCP操作盘是车站行车值班员控制室的操作控制盘，是行车组织控制的一种按键式运行控制辅助设备，它可以通过人工按压按钮实现快速直接的操作控制，具有对运行双方向实现扣车、紧急停车等功能；当车站发生有人掉轨或轨道上有危及行车安全的异物时，在列车进站以前或列车需暂停运行时，可在LCP盘进行紧急停车或扣车操作。

四、实验内容及操作步骤

1、数据中继站

（1）在沙盘电源打开的情况下，点击“启动沙盘”；

（2）点击“沙盘信号复位”，沙盘所有信号初始化完成；

2、列控子系统

列车控制子系统的主要功能是模拟机车的控制，通过应答器采集到的机车位置信息，并通过信号采集系统的信号信息做出综合决策，从而实现列车的自动控

制，下图为列控系统的界面

（1）机车速度显示区，显示当前机车的设定速度，推荐速度；

（2）列车到站距离，当列车到达距离目标站是提示到站距离；（3）机车设定显示区，显示当前机车的设定参数；

（4）机车控制区，控制机车的运行

ATO：自动运行模式

URM：手动运行模式

上行：机车上行运行

下线：机车下行运行

自动折返：列车执行自动折返功能

停车：紧急情况下，单击此按钮，列车紧急制动

（5）机车手动操作杆，在“URM”模式下控制机车的运行

3、列车控制子系统操作方法

（1）选择机车的运行模式（ATO 或 URM）

（2）选择机车运行方向（上行或下行）

（3）当运行到需要进行折返作业的车站时，点击“自动折返作业”

下图为设定状态下的列车控制系统界面

4、列车遥控器的使用

（1）按钮功能说明：

“代码”按钮：用于车次号选择（递减）

“查询”按钮：用于车次号选择（递增）

“6”按钮：机车前进

“5”按钮：机车停止

“4”按钮：机车后退

“8”按钮：机车减速

“2”按钮：机车加速

其他按钮为遥控器初始配置按钮，平常按其他按钮无效

（2）操作步骤：

打开遥控器电源（侧面黑色拨动开挂），此时遥控器LED灯亮红灯，数码管显示“00”（此为车次号）

按“代码”或“查询”按钮选择车次，此时遥控器上路灯变化

按下“6”或“4”可实现机车运行方向控制

按下“8”或“2”可实现机车运行速度控制

按下“5”停止机车

5、紧急停车作业

（1）当列车运行在（G193、G197、13-15DG、1G）的任意位置时，按下对应车站的LCP盘的下行紧急停车按钮（直至列车停止），下行蜂鸣器报警，列车停止