第五章 列车自动控制系统ATC
简述atc列车自动控制系统的功能
简述atc列车自动控制系统的功能ATC列车自动控制系统(Automatic Train Control System)是一种广泛应用于高速铁路和城市轨道交通的列车自动驾驶系统。
它的主要功能是通过计算和监控列车的运行状态,避免事故和提高行车的安全性。
该系统的主要组成部分包括列车控制单元、线路监控单元、通讯单元和列车设备。
其中,列车控制单元是系统的核心部分,负责实时监测车速、运行状态、车辆位置和信号灯状态等,控制列车的加减速度和制动系统,保证列车在线路上的行驶安全。
ATC列车自动控制系统具有以下功能:
1.自动运行控制:系统能够自主决策,并配合控制单元自动实现列车的加速、减速、换道和停车等操作。
2.速度控制:系统能够精确地控制列车的车速,根据线路信息和列车状态进行自适应速度调整,在保证安全的同时提高运行效率。
3.信号控制:系统可以实时监测车辆状态并进行信号控制,及时发出警告和制动指令,避免事故发生。
4.故障诊断:系统能够实时监测车辆状态和部件状态,出现问题时能够自动诊断,通知相关维护工作人员进行维修和保养。
5.运行记录:系统能够记录整条线路上的列车运行情况,并可生成运行报告,供运营人员参考和分析,提高运输效率。
ATC列车自动控制系统的应用,不仅为列车行驶提供了更高的安全性保障,同时也提升了列车的运营效率和服务水平。
在未来,随着科技和工业技术的不断发展,ATC列车自动控制系统还将有更广泛的应用和发展。
5.4列车自动控制系统(ATC)
四、信号系统基本功能
1、 列车自动监控子系统(ATS) 、 列车自动监控子系统( ) ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在 系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。 系统在 系统由控制中心 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: 系统的支持下完成对列车运行的自动监控, 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: 车站设备, (1)通过 )通过ATS车站设备,能够采集轨旁及车载 车站设备 能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状 提供的轨道占用状 进路状态、 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。 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 )根据联锁表、计划运行图及列车位置, 传送至车站联锁设备,设置列车进路、控制列车停站时分。 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 )列车识别跟踪、传递和显示功能。 车识别号(服务号、目的地号、车体号)跟踪, 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 自动生成或调度员人工设定、 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。 发送识别号等信息。 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 )列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。 车运行实际的偏离情况, 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。 车停站时分,控制发车时间。 中央故障情况下的降级处理, (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, ) 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 对列车运行进行调整, 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。 自动信号控制,由车站人工进行进路控制。
列车运行自动控制(ATC)系统ppt课件
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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(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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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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移动闭塞具有如下特点:
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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。
中职教育-《城市轨道交通概论》课件:第5章 城市轨道交通信号与控制系统(蒋阳升 主编 人民交通出版社).ppt
ATS
1、ATS子系统功能
列车监视和追踪 时刻表处理 自动建立进路 列车运行调整 乘客信息显示系统
功能
列ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ确实位置识别 服务操作
列车自动监控仿真及演示 遥控联锁
报告、登记、档案、统计数据
监测与报警
ATS
2、ATS系统组成 ATS系统为多层体系结构,如下图所示,位于控制中心的 ATS监控设备处于结构的最高层,位于车站的ATS监控设备处 于结构的低层。列车自动监控系统通过专门的数据传输系统, 实现控制中心ATS设备与各车站ATS设备之间的通信和数据交 换。
ATS系统结构示意图
ATS
2、ATS系统组成 3)车辆段设备。车辆段联锁设备通过ATS分机与控制中心交 换信息,实现段内运行列车的追踪监视、车辆段与控制中心间提 供有效的传输通道,距离较长时用MODEM。 4)列车识别系统(PTI)。PTI设备是ATS车次识别及车辆管 理的辅助设备,由地面查询器环路和车载应答器组成。 5)列车发车计时器(TDT)。TDT设备设于各站,为列车运 行提供车站发车时机、列车到站晚点情况的时间指标,提示列车 按计划时刻表运行。
列车位置 允许速度 巡航/惰行功能 PTI支持功能
ATO
2、ATO系统工作原理 ATO即列车自动驾驶,它代替司机操纵列车、驱动制动设 备,自动实现列车的启动、加速、匀速惰行、制动等驾驶功能。
列车自动驾驶
ATO系统的自动驾驶功能是通过ATO 车载设备控制列车牵引和制动系统 而实现的。
车站程序停车
线路上的车站都有预先确定的停站时 间间隔。由集中站ATS通过ATO环线传 送给ATO车载设备。
轨道电路
1、轨道电路的基本原理 轨道电路是以轨道交通线路的两根钢轨作为导体,两端加以机械绝 缘(或电气绝缘),接上送电和受电设备构成的电路。
列车自动控制系统(ATC)
ATS 定位系统
ATO ATP
驱动、制动 控制设备
测速 传感器
列车数据
三、ATC系统的工作原理
位于管理级的ATS模块较多地采用软件方法实施 联网、通信及指挥列车安全运行;发送和接收各 种行车命令的ATP系统确保列车的安全运行;车 载ATP设备接收轨旁ATP设备传递的信号指令经 校验后送至ATO完成部分运行的功能
三、ATC系统的工作原理
轨旁设备通过车站数据传输系统与车站ATC系统 相连;车站的ATC系统通过ATP子系统发出列车 检测命令检查有无列车,并向车上送出ATP限速 命令、门控指令及定位停车的位置指令。车上 ATC系统通过ATP命令的数据和译码,控制列车 的运行和制动,完成定位。
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一、ATC系统综述
信号的传输方式视轨道交通制式而异,如:地铁可 用钢轨作为传输信道,以此来区段内有无列车占用, 并由它来传递速度命令;对不敷设钢轨的轨道交通 系统,如新交通系统可在线路上另外敷设感应环线, 以连续地检测列车和发送各种命令信号。在连续传 递信息的同时,通过地面应答器,向列车传递特殊 的点式信息,也可以完成车——地面的信息交换。 速度模式曲线的控制方式符合列车制动过程,可以 缩短列车运行间隔,做到高密度地运行。
2、联锁功能
响应来自ATS功能的命令,在随时满足安全准则功 能的命令,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。
3、列车检测功能
由轨道电路或计轴设备来实现。
4、PTI功能(列车识别功能)
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。
列车自动控制系统ATC系统基本原理教学课件
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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列车自动控制系统(ATC)
(2)准移动闭塞式ATC系统(quasi-moving block) 国内上世纪90年代建设的地铁和本世纪建设的部分地铁采用了准移动闭塞
制作人:XXX
ATC是Automatic Train Control的缩写,ATC系统就是列车自 动控制系统
ATC系统的作用
1、确保列车运行的安全,防止追尾和冲突; 2、提高运行效率(在保证安全的前提下,缩短行车间隔); 3、实现列车运行的信息化和自动化
ATC系统的组成
包括三个子系统:
1.列车自动监控子系统(ATS) (1)列车自动识别、列车运行自动跟踪和显示。 (2)运行时刻表或运行图的编制及管理。 (3)自动和人工排列进路。 (4)列车运行自动调整。 (5)列车运行和信号设备状态自动监视。 (6)列车运行数据统计、列车运行实绩记录。 (7)操作与数据记录、输出及统计处理。 (8)列车运行、监控模拟及培训。 (9)系统故障和故障恢复处理。
(1)ATS功能:是ATC的核心功能,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ห้องสมุดไป่ตู้TS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、道岔和信号和状态信息提 供给ATS和ATC功能。联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。
1. 列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,简称 ATS)
列车运行自动控制(ATC)系统方案
01
02
03
高效性
ATC系统需要具备高效的 控制能力,能够实现对列 车运行的精确控制,提高 列车运行效率。
安全性
系统需要保证列车运行的 安全,通过自动监测和预 警功能,及时发现并处理 潜在的安全隐患。
智能化
ATC系统需要具备智能化 的决策能力,能够根据实 际情况自动调整列车运行 策略,优化运行效果。
当前列车运行中存在效率不高的 问题,如列车晚点、运行速度不 稳定等,影响了乘客的出行体验
。
安全问题
列车运行中存在一定的安全隐患, 如人为操作失误、设备故障等,需 要通过技术手段进行改进和优化。
智能化水平不足
当前列车运行控制主要依赖人工操 作,智能化水平较低,难以满足未 来城市轨道交通的发展需求。
自动控制(ATC)系统需求
02
ATC系统架构设计
整体架构设计思路
基于分布式控制系统
实现列车运行的高效、安全和可靠控 制。
模块化设计
各功能模块独立设计,降低系统复杂 性和耦合度,提高可维护性。
分层架构设计
将系统划分为物理层、数据链路层、 网络层、传输层和应用层,便于管理 和维护。
关键功能模块划分
列车自动防护(ATP)模块
故障诊断机制及预警处理流程
故障诊断机制
结合实时状态监测数据和历史数 据,采用模式识别、统计分析等
方法进行故障诊断。
预警处理流程
根据故障诊断结果,制定相应的 预警处理流程,包括预警级别设 定、预警信息发布、应急处理措
施等。
远程故障诊断系统
建立远程故障诊断系统,实现列 车运行状态的远程实时监测与故 障诊断,提高列车运行安全性。
安全性保障措施
列车运行安全监测
ATC(列车自动控制系统)
ATC(列车自动控制系统)ATC系统列车自动控制(ATC)系统是城市轨道交通信号系统的最重要的组成部分,它实现行车指挥和列车运行自动化,能最大程度地保证列车运行安全,提高运输效率,减轻运营人员的劳动强度。
ATC系统的技术含量高,运用了许多当代重要的科技成果。
目前我国城轨交通的ATC系统基本上都是国外引进,有法国的阿尔斯通公司、德国西门子公司等等。
ATC系统组成ATC系统组成:包括三个子系统,建成“3A”:列车防护系统(ATP)、列车自动运行系统(ATO)、列车自动监控系统(ATS)或调度集中(CTC)。
ATC系统功能(1)ATS功能--自动或人工控制线路,向列车调度员和外部系统提供信息。
(2)联锁功能--响应来自ATS的命令,管理进路、道岔和信号控制。
(3)列车检测功能--通过轨道电路完成列车数据检测。
(4)ATP/ATO功能--受联锁约束根据ATS的要求实现列车运行控制。
ATC 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。
(5)PTI功能--传输收集数据传送ATS,向ATS报告列车的识别信息、目的号码和乘务组号码和列车位置数据,以优化列车运行。
ATP系统系统的基本概念ATP即列车运行超速防护或列车速度监督系统。
主要功能:对列车运行进行超速防护,对与安全有关的设备实行监控,实现列车位置检测,保证列车之间的安全间隔,保证列车在安全速度下运行,完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输入、与ATS、ATO及车辆系统接口并进入信息交换。
ATP是ATC的基本环节,属于故障——安全系统,必须符合故障——安全的原则。
ATP功能(1)ATP轨旁功能负责列车安全间隔和生成报文,完成对列车安全运行授权许可的发布和报文的准备,这些报文包括安全、非安全和信号信息等。
(2)ATP传输功能负责发出报文信号,包括报文和ATP车载设备所需的其他数据。
(3)ATP车载功能负责列车安全运行、自行驾驶,并提供信号系统和司机间的接口。
列车自动控制系统atc的构成
列车自动控制系统atc的构成列车自动控制系统(Automatic Train Control System,简称ATC)是一种用于确保列车安全运行的关键技术和装置。
ATC系统由多个组件构成,主要包括列车控制中心、列车装备和信号设备等。
首先,列车控制中心是ATC系统的核心部分。
它负责接收、分析和处理来自信号设备的信息,然后向列车装备发送指令,控制列车的运行。
列车控制中心通常由一台计算机或服务器和相关的软件组成。
通过连接信号设备和列车装备,它可以实现对整个ATC系统的集中控制和管理。
其次,列车装备是ATC系统的重要组成部分。
它是安装在列车上的设备,用于接收来自列车控制中心的指令,并根据指令调整列车的速度和行驶方向。
列车装备通常包括列车自动停车控制装置(Automatic Train Stop,ATS)、列车自动运行控制装置(Automatic Train Operation,ATO)和列车通信装置等。
ATS主要负责监测列车的运行状态和速度,并在需要时通过紧急制动系统停车。
ATO则负责根据列车控制中心的指令自动驾驶列车,调整速度和行驶方向,以保证列车的安全运行。
列车通信装置则用于将列车装备与列车控制中心之间的信息传递。
信号设备是ATC系统的另一个重要组成部分。
它是铁路线路上的安装设备,用于向列车发送信号和信息。
信号设备通常包括信号灯、信号标志和轨道电路等。
信号灯和信号标志通过不同的颜色、形状和位置来传达不同的指示信息,指导列车的运行。
轨道电路则通过电气信号来监测轨道上的列车位置和速度,并将这些信息传递给列车控制中心,实现对列车的实时监控和控制。
在ATC系统中,还可以添加其他的辅助设备和功能模块,以提供更多的安全保障。
例如,列车位置检测装置(Train Location Detection System)可以通过雷达或全球定位系统等技术来确定列车的准确位置。
列车通信系统则可以实现列车装备、列车控制中心和其他列车之间的信息交换和共享,以提高整个铁路系统的运行效率和安全性。
列车自动控制系统(ATC)总结
1.目前城规交通一般采用S型音频轨道电路(短路钢条为S型),没有“盲区”,而是有“谷区”,较安全。
2.由于集肤效应,钢轨电阻与频率关系为非线性,近似认为钢轨电阻与频率平方成正比。
疑问:什么是带调谐电路,什么是不带调谐电路?3.为了加大作用距离,采用中间馈电式或联级式音频轨道电路。
4.数字编码式音频轨道电路采用移频键控(FSK),载波为9.5—16.5kHz8种标准频率(频差为1kHz)中的一种,64Hz信号作为调制信号。
这种轨道电路可被作为车上—地面的信息传输通道,构成ATC 速度控制的基础。
电子计轴器:5.电子计轴器包括:室外(地面传感器、电缆盒、传输电缆),和室内(信号处理电路、计数处理电路)。
传感器有两种类型:增强型和减弱型。
指的是列车经过时传感器中形成增强或减弱脉冲。
第三章列车超速防护(ATP)系统1.基于轨道电路自动闭塞区间,将站间一个闭塞区间划分为若干个与列车制动距离有关的较短闭塞区间,与之匹配的是机车信号(改善瞭望条件)与自动停车装置(防止司机疏忽造成重大事故)。
2.列车超速防护系统(ATP)和列车自动驾驶系统(ATO)统称为列车速度自动控制系统。
3.ATP的五大主要功能:1)停车点防护,停车点之前有一段防护段,列车不能超越防护段起点P点,有时在P点设置列车滑行速度值5km/h,避免不必要的列车停车重新启动;2)速度监督与超速防护,固定限速(如线路参数决定的区间限速,列车结构决定的列车最大允许速度),临时限速(如线路维修时的临时设置的速度限制);3)列车间隔控制,即移动闭塞,列车占用的轨道电路的始端为危险点,防护段为相邻轨道电路,也可大于轨道分区,目标距离是指后续车所在轨道电路的始端到停车点的距离,紧急制动曲线与列车最大减速度有关;4)测速与测距,轮轴上的测速传感器测量列车实时速度,基本定位依所在轨道电路,轨道电路内的运行距离根据车轮转数与车轮直径得知;5)车门控制,防止站外打开车门,防止打开非站台侧的车门,防止车门打开时列车启动。
第五章列车自动控制(ATC)系统的基本原理
①系统的结构 系统主要由两大部分组成:车载设备和地面设备。系统组成框 图如图所示。
中继器
实现信息交换 与处理
a.轨间电缆
交叉点形成零电平抗牵引电流干扰与实现列车定位, 电缆 每隔25米设置一交叉。14位电码表示列车的地址信息 环路
代码
方
向
中
码
继
器
(4)移动闭塞ATC系统分类 • 移动闭塞ATC系统就车一地双向信息传输速率而言,可分为:
基于电缆环线传输方式和基于无线通信和数据传输媒介的传 输方式。 • 按无线扩频通信方式可分为:直接序列扩频和跳频扩频方式。 • 按数据传输媒介传输方式可分为:点式应答器、自由空间波、
裂缝波导管和漏泄电缆等传输方式。
间隔关系不大; • ④可实现较小的列车运行间隔; • ⑤采用地一车双向传输,信息量大,易于实现无人驾驶。
(3)优点
• 尽可能缩小列车运行间隔,提高行车密度进而提高运输能力。 • 列车与地面间连续的双向通信,提供连续测量本车与前车距
离的方法,实时提供列车的位置及速度等信息,动态地控制 列车运行速度 • 核心部分均通过软件实现,因此使系统硬件数量大大减少。 • 移动闭塞还常常和无人驾驶联系在一起。获得更高的效率。 • 采取了开放的国际标准,可实现子系统间逻辑接口的标准化
• 两个作用:一个是计算出最大限制速度,另一个是根据计算 出的速度与实际速度进行比较,实现列车速度监控。
v v max
v允许
s
B
A
v允许
列车信息
控制中心
v允许
列车信息
地面控制中心按地理位置存储了各种地面信息(线路坡度、曲 线半径、缓行区段的位置与长度等),此外,沿线的信号显示、 道岔位置及列车的有关信息(车长、制动率、所在位置、实时 速度等)不断地经过轨间电缆传输到地面控制中心。地面控制 中心根据线路状况、列车运行的位置和前后列车之间的运行 间距计算出列车允许的最高运行速度、目标速度及制动曲线, 并通过轨间电缆将此上述控制信息传递给机车,车载计算机 依据地面控制中心的控制信息来控制列车的运行。
列车自动控制系统ATC 阿尔卡特
列车自动控制系统(ATC)(5)——实例展示(ZZX编辑)zzx 发表于: 2008-8-15 09:52 来源: 中国铁路博客列车自动控制系统(ATC)(5)——实例展示前面介绍了列车自动控制ATC的相关知识,本文将通过上海阿尔卡特公司ATC的一些现场图片对整个系统做更详细的介绍,以便大家有更加直观的认识。
一、阿尔卡特ATC的组成阿尔卡特ATC采用了前面介绍的移动闭塞原理,其结构图和移动闭塞示意图分别如下所示:图1 ATC系统结构图2 移动闭塞原理图3 移动授权限制1、系统工作流程(1)在人工模式和轨旁信号机防护模式下,车载控制器借助安装于轨道上的应答器及来自车载设备(速度传感器和加速度计)的数据信息来确定列车位置我的火车站。
(2)车载控制器会有一个轨道数据库,包含许可速度、应答器位置及信号机等信息我的火车站。
(3)在检测到两个连续应答器后,列车确定位置我的火车站。
(4)如果只有一个应答器未被检测到,列车继续运行。
(5)应答器间实际距离与测量距离不符,且超出容限、连续两个应到器未被检测到、以外检测到应答器车载控制器在信号机防护模式下都会产生紧急制动。
2、移动闭塞特点(1)实现更大运能,减小列车间隔距离(2)允许多辆列车占用同一区间(3)列车保持安全距离二、中央设备1、列车自动监控(ATS)(1)是一个向中央调度人员提供人机借口的非安全系统(2)本地ATS设备放置于拥有区域控制器的各个车站的机房中2、ATS功能(1)接收每辆车的位置和状态报告(2)监控和显示ATC设备的状态(3)对于每辆列车都向区域控制器发送进路请求(4)采集数据,用于管理报告、维护和运行分析(5)数据事件记录3、ATS设备的主要组成(1)ATS服务器计算机(有两台服务器,主用服务器故障,系统会自动切换到备用服务器)(2)ATS工作站(中央调度员通过工作站与ATC系统实现人机接口,调度员必须登陆并输入一个有效的访问ID及密码才可有权使用命令)(3)数据记录器(记录所有报警、事件和调度命令)(4)网络管理计算机(用于监控数据通信系统所有设备状态)(5)打印机(打印报告、绘制显示列车性能详细信息的列车图)(6)背投接口(与背投显示屏连接,以显示所有子系统状态,提供正线系统的相关信息)(7)认证授权(管理和分发安全设备所需信息)(8)数据记录器(记录所有网络信息)(9)培训模拟服务器+工作站(与车载单元+轨旁模拟系统共同用于模拟和培训)(10)时刻表编辑器(用于创建和修改时刻表)三、轨旁设备1、区域控制器(1)移动授权单元(2)基于计算机的联锁系统或计算机联锁(3)监督和控制信号机和道岔(4)监督站台屏蔽门、防淹门、站台紧急停车按钮和计轴区域2、计算机联锁(1)电子联锁模块(2)看门狗继电器机架(一旦出现故障,或两个安全控制命令出现不一致,它就会断开有故障的安全控制命令上的所有输出和电源)(3)运行和通信模块(4)维护辅助系统3、轨旁数据通信系统(1)AP轨旁无线单元/接入点(在列车和其他子系统间发送和接收信息)(2)AP轨旁天线(AP轨旁无线单元与列车进行无线通信)图4 AP轨旁天线4、应答器(信标)a.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图5 A型应答器b.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)图6 B型应答器5、轨旁信号机(1)道岔区域联锁信号机(绿灯:正常速度行车。
列车自动控制系统(ATC)ppt课件
ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控, 在ATO的配合下,完成对列车的控制。
ATP和ATO分为车载设备和轨旁设备。
ATC
ATS 自动监
视系统
ATO 自动驾
驶系统
轨旁 ATO
车载 ATO
ATP 自动防
护系统
轨旁 ATP
车载 ATP
12
ATS 定位系统
ATO
ATP 测速 传感器
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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、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;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
信号的传输方式视轨道交通制式而异,如:地铁可 用钢轨作为传输信道,以此来区段内有无列车占用, 并由它来传递速度命令;对不敷设钢轨的轨道交通 系统,如新交通系统可在线路上另外敷设感应环线, 以连续地检测列车和发送各种命令信号。在连续传 递信息的同时,通过地面应答器,向列车传递特殊 的点式信息,也可以完成车——地面的信息交换。 速度模式曲线的控制方式符合列车制动过程,可以 缩短列车运行间隔,做到高密度地运行。
制作人:吕森、雷科
1
ATC系统综述 ATC系统的组成和功能 ATC系统的工作原理
2
ATC系统是在机车信号和列车自动停车装置 基础上发展起来的,后续列车根据与现行列 车间的距离及进路条件,在车内连续地显示 出容许的速度信号,并按该信号自动地控制 列车运行。该系统取消了传统的地面信号, 而将机车信号变为主体信号,指示列车应遵 守的速度;系统能可靠地防止由于驾驶员失 误而冒进信号或追尾等事故。ATC是一套完 整的控制、监督、管理系统。
列车自动控制(ATC)系统
信号安全技术
ATP地面设备向ATP车载设备传送的允许速 度指令或线路状态、目标速度、目标距离 等信息,应满足ATP车载设备控制方式和控 制精度的需要。
信号安全技术 • ATP的基本工作原理 列车检测 采用轨道电路等作为列车检测设备 列车自动限速 ATP车载设备列车实际速度与列车允许速度进行比 较。当列车速度超过列车允许速度时,ATP的车 载设备就发出制动命令,发出报警后控制列车进 行常用全制动或实施紧急制动,使列车自动地制 动;当列车速度降至ATP所指示的速度以下时, 便自动缓解
ATC系统综述
• ATC系统选用原则 ATC系统应采用安全、可靠、成熟、先进的 技术装备,具有较高的性能价格比; 城市轨道交通运营线路宜采用准移动闭塞 式ATC系统或移动闭塞式ATC系统,也可以 采用固定闭塞式ATC系统。 ATC系统构成水平的选择按前述原则执行。
ATC系统综述
• 不同闭塞制式的ATC系统
ATC系统综述
车载ATC系统的设计指标具有非常高的可靠 性和实用性。 ATP和ATO的主控器中有结构配置数据,能 确定驾驶模式转换的条件。 ATO地面设备与ATS系统通信,ATS系统更 新与每个站间运行有关的信息,以便满足 时刻表的要求。
ATP子系统基本原理
•
ATP的基本概念 ATP子系统是保证行车安全、防止列车 进入前方列车占用区段和防止超速运行 的设备。ATP负责全部的列车运行保护, 是列车安全运行的保障。 ATP系统执行以下安全功能:速度限制 的接收和解码、超速防护、车门管理、 自动和手动模式的运行、司机控制台接 口、车辆方向保证、永久车辆标识。
ATC系统综述 • 控制模式间的转换
转换至车站操作。 强制转换至车站操作。 转换至控制中心ATS操作
列车自动控制系统atc的构成 -回复
列车自动控制系统atc的构成-回复ATC(列车自动控制系统,Automatic Train Control System)是公共交通领域中的一项重要技术,主要用于提高列车的运行安全性、准确性和效率。
本文将一步一步回答关于ATC构成的问题。
第一步:什么是列车自动控制系统(ATC)?列车自动控制系统(ATC)是一种电子化的系统,用于监控和控制列车的行驶。
它结合了信号系统、车载设备和中央控制系统,使得列车能够自动地运行,并确保列车在预定路线上以预定速度行驶。
第二步:ATC的组成成分有哪些?ATC系统由以下几个主要组成部分构成:1. 信号机:信号机是ATC系统的核心设备之一,用于向驾驶员和列车传递行进指令。
信号机根据轨道和列车状态的变化来改变显示,通过不同的信号来指示列车所能行驶的最高速度以及其他操作指令。
2. 列车控制设备:列车控制设备是安装在列车上的系统,用于接收来自信号机的指令并执行相应的操作。
这些设备包括刹车系统、加速系统等,它们通过电子信号与信号机进行通讯,并根据指令来调整列车的速度和方向。
3. 通信设备:通信设备用于在列车和中央控制中心之间传递信息。
通过无线电通信或其他技术手段,列车可以向中央控制中心发送当前的状态信息,如位置、速度和故障报告等。
中央控制中心可以根据这些信息来监控列车的运行,并及时采取措施来保证列车的安全和顺畅运行。
4. 中央控制中心:中央控制中心是ATC系统的核心,它负责对所有列车进行监控和控制。
中央控制中心收集来自各个列车的信息,并根据预定的运行计划来调度列车的运行。
如果有异常情况发生,中央控制中心能够迅速做出反应并采取必要的措施来保证列车和乘客的安全。
5. 数据处理系统:数据处理系统是ATC系统的关键组成部分,它负责处理来自各个设备的信息,并将其转化为可视化的数据。
数据处理系统能够对列车的位置、速度、距离等进行准确的计算和分析,并根据这些数据来生成控制指令,以保证列车在预定的路线上行驶。
列车自动控制系统(ATC)
列车自动控制系统(ATC)列车自动控制系统(ATC)——关键技术发布时间:2008-05-15本文将为您介绍列车自动控制系统ATC的关键技术之——移动闭塞的原理、系统结构及功能。
一、移动闭塞技术的原理1、地铁信号和列车自动保护系统在轮轨交通中,为保证列车运行安全,须保证列车间以一定的安全间隔运行。
早期,人们通常将线路划分为若干闭塞分区,以不同的信号表示该分区或前方分区是否被列车占用等状态,列车则根据信号显示运行。
不论采取何种信号显示制式,列车间都必须有一定数量的空闲分区作为列车安全间隔。
地铁的信号原理也基于此。
但由于地铁的特殊条件,对安全的要求更加严格,因此必须配备列车自动保护(ATP)系统。
ATP通过列车间的安全间隔、超速防护及车门控制来保证列车运行的安全畅通。
在固定划分的闭塞分区中,每一个分区均有最大速度限制。
若列车进入了某限速为零或被占用的分区,或者列车当前速度高于该分区限速,ATP系统便会实施紧急制动。
ATP地面设备以一定间隔或连续地向列车传递速度控制信息。
该信息至少包含两部分:分区最高限速和目标速度(下一分区的限速)。
列车根据接收到的信息和车载信息等进行计算并合理动作。
速度控制代码可通过轨道电路、轨间应答器、感应环线或无线通信等传输,不同的传递方式和介质也决定了不同列车控制系统的特点。
为了保证安全,地铁ATP在两列车之间还增加了一个防护区段,即双红灯区段防护(见图1)。
后续列车必须停在第二个红灯的外方,保证两列车之间至少间隔一个闭塞分区。
图1 地铁ATP的双红灯防护2、移动闭塞-基于通信的列车控制系统传统的固定闭塞制式下,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,必须在两列车间增加一个防护区段,这使得列车间的安全间隔较大,影响了线路的使用效率。
准移动闭塞在控制列车的安全间隔上比固定闭塞进了一步。
它通过采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断分区占用并传输信息,信息量大;可以告知后续列车继续前行的距离,后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动,列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点,从而可改善列车速度控制,缩小列车安全间隔,提高线路利用效率。
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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v 2as
制动距离S
安全距离
四、不同闭塞制式的ATC系统
后续列车制动曲线
后续列车
先行列车
保护段
四、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
正常制动点 虚拟移动分区 紧急制动点
测距不确定性余 量(后方防护)
四、不同闭塞制式的ATC系统
ATP接口
2、门控接点
左门锁闭
右门锁闭
1,距离测量 2,实际速度测量 3,速度监督 4,列车追踪间隔 5,紧急停车 6,车门控制 7,列车自动折返控制 8,车辆故障信息和紧急制动的记录
重点内容
ATP接口包括: 一、ATP与ATO接口 二、ATP与车辆接口 1.与电源接口 2.静态输入接口(重点) 3.静态输出接口(重点) 三、ATP与联锁的接口 四、ATP与FTGS的接口
n1 e3 n2 e2 e8 n5 n6 e4 e7 e6 n7 e11 e13 n9 n10 e12 n11 e10 e9 n12 e5 n8 n3 e1 n4
线路拓扑示意图
四、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 •基于无线通信和 传输媒介
紧急 制动
广州地铁一号线司机室操控台
主控钥匙
三、ATP的主要功能 ATP系统应具有下列主要功能:检测列车位 置、停车点防护、超速防护、列车间隔控制 (移动闭塞时)、临时限速、测速测距、车 门控制、记录司机操。
轨旁 功能
车载功能
传输功能
三、ATP的主要功能
ATP轨旁功能 负责列车安全间隔和生成报文 ,完成任务对列车安全运行授 权许可的发布和报文的准备
速度表 机车控制箱
机车应答器
路程脉冲发生器
五、不同结构的ATC
(2)点式ATC系统的基本原理
五、不同结构的ATC
2.连续式ATC系统
采用轨道电路的 连续式ATC系统
采用轨间电缆的 ATC系统
无线ATC系统
速 度 码 模 式
距 离 码 模 式
五、不同结构的ATC
采用轨道电路的连续式ATC系统
速 度 码 模 式
„„
„„
130
129
中继器 控制中心
五、不同结构的ATC
TC TC
过压保护
(36±0.6)kHz 放大器 叉形电路
(56±0.2)kHz 带通
带通 5.05kHz 震荡器 震荡器
限幅
转换器
解调器 (17±0.4)kHz (5.5±0.2)kHz
低通
带通
放大器
电缆
控制中心
„
五、不同结构的ATC
v
vmax
发送 f4 接收 f3
行车方向 f1 P P f2 P f3 P f4
J U
发送 f3 接收 f2
J U
发送 f2 接收 f1
J U
发送 f1 接收 f4
J U
速度码
速度码
速度码
速度码
来自控制中心
速度码模式下的车地通信
五、不同结构的ATC
速 度 码 模 式
80
(km/h) 速度
60 40 20
80/80 80/80 80/60 60/40 40/0 0/0
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
五、不同结构的ATC
操作及指示盘 车 载 蓄 电 池 中间存储器 发送 接收 计算机 继电 气组 制 动 命 令 电源
速度输入 速度控制 地面信号 速度传感器
车轴
二、ATP的设备组成 采用轨道电路传送ATP信息时,ATP系统由: 设于控制站的轨旁单元; 设于线路上各轨道电路分界点的调谐单元; 车载ATP设备; 并包括与ATS 、ATO、联锁设备的接口设备。
二、ATP的设备组成
速度 表
凤缸压力 表
ATO 按钮 控制列车 牵引方向 牵引、零位、 制动、快制
ATP接口
一、ATP与ATO接口
测速仪信息和精确停车信息
ATP 车载单元
ATO设备
总线
ATP接口
1、主控钥匙开关
主控钥匙开关 双通道
车 辆
+110 V ATP车载 单元 主控钥匙开关打开,接点闭合, ATP检测到DC110V电压,ATP激活;
主控钥匙开关没打开,接点没闭合,
ATP检测不到DC110V电压,ATP主 控钥匙没有打开。
•直接序列扩频 •跳频扩频方式
•点式应答器 •自由空间波 •裂缝波导管 •漏泄电缆等
五、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的情况
五、不同结构的ATC
(1)式ATC的基本结构
ATP 总线
列车自动监控(ATS) 联锁 站台门 PAS 区域控制 器(ZC) SCADA 以太网 区域控制 器(ZC) 联锁 站台门
PID
轨旁无线电
轨旁无线电
轨旁无线电
车载无线电 TOD PAS VOBC CCTV PID TOD
车载无线电
第二节 ATP系统
引子
多年来,英国人经历了大量的铁路事故。而在1988年
发生的最致命的一次事故是在伦敦南部靠近克拉彭禄口
的撞车事件。由于发生在运输繁忙时段,两辆相撞的列 车中搭载了近1300人,事故发生后造成35人死亡。
事发后,事故调查 小组建议整个英国 的铁路系统都需要 安装自动列车保护 系统。
一、ATP的基本概念
接口 电路
牵引指令 制动指令
牵引系统
制动系统
车载ATP主机
f3 0100 f3 f5 0100 0110
f5
五、不同结构的ATC
接收 调谐电路 A
来自地面 的信息码
逻辑控制
后续电路
接收 调谐电路 B
五、不同结构的ATC
采用轨间电缆的ATC系统
外部接口
中 心 设 备
系统管理中 心(SMC
轨 旁 设 备
道岔 信号机 计轴器
中央处理单元
测速传感器
天线
车载设备
应答器
地面设备
LEU
信号机或联锁设备
五、不同结构的ATC
①地面应答器
评估 ZUB 车载单元 50KHz 发生器 100KHz 发生器 发送/ 接收
50kHz 监视通道 50kHz 能量通道
100kHz
850kHz
车载应答器 数据传输
100kHz
850kHz
轨旁应答器
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。
四、不同闭塞制式的ATC系统
限制速度
v 2as
制动距离S
安全距离 安全距离
四、不同闭塞制式的ATC系统
2.准移动闭塞
PTI功能
列车检测功能
ATC功能
三、ATC系统选用选择
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• 安全 • 可靠 • 成熟 • 先进 • 较高性价比
• 准移动闭塞 • 或移动闭塞 • 也可采用固定 闭塞式
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
固定闭塞 定位方式
仅知道其在哪个 分区内
前行列车
后续列车 对自身
速度限制为 连续式变化
当其移动并出清 一个分区
当其静止
四、不同闭塞制式的ATC系统
限制速度
v 2as
制动距离S
安全距离 安全距离
四、不同闭塞制式的ATC系统
3. 移动闭塞
距离
入口/出口速度
五、不同结构的ATC
距 离 码 模 式
ATP 轨旁 连接盒 室 内
天线 行车方向 轨旁 连接盒 室内
R A BPC 联锁 B
T
S
用数字编码轨道电路实现列车速度监控的系统 (距离码模式)
五、不同结构的ATC
车载设备自动调谐
距 离 码 模 式
f1 0010 f1 f3 0010 0100
信号模块
五、不同结构的ATC
应答查询器(TI及应TI天线 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)
五、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)
v 允许
A
B A
v 允许
控制中心
列车信息
v 允许
列车信息
五、不同结构的ATC
输入处理程序 输入处理程序 节拍脉冲 区间数据表 列车数据表
操 作 系 统
数据输入 数据输出
输出形成程序
五、不同结构的ATC
1区 控制器 无线设备
区域间通信 无线连接 无线连接
2区 控制器 无线设备
五、不同结构的ATC