城市轨道交通信号与通信系统课件 单元5 列车自动防护系统
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– （1）速度监督功能 – （2）方向监督功能 – （3）后退监督 – （4）报文监督功能 – （5）车门释放功能
项目拓展 列车驾驶中ATP的作用
• 实训目的：熟悉在列车驾驶中ATP如何是实现对列车的安全防护 • 实训设备：模拟驾驶器 • 实训步骤：
• 初步感受模拟驾驶器的操作和熟悉DMI • 进行模拟驾驶 • 尝试在超过目标速度、超过最高限速、运行中改变驾驶模式、
项目步骤 5.1.2列车自动防护系统的结构
项目步骤
2 列车自动防护系统的功能
项目步骤 5.2.1列车超速防护
速度
V0:允许的最大速度
v3
V1，音响警报，司机减速到
v2
V0以下，一切正常
v1
V2，常用制动，降
v0
V 速到 0以下
V3，紧急制动，
直到停车
距离
项目步骤 5.2.2目标速度和目标距离
制动 模式
• 一级制动时按目标距离制动的。根 据前行列车的距离、目标距离、列 车参数和线路参数等，有计算机计 算出列车的制动曲线
• 分级制动是以闭塞分区为单元，根 据与前行列车的运行距离来调整列 车速度，各闭塞分区采用不同的低 频频率调制，指示不同的速度等级， 在此基础上确定限速值。分级制动 模式又分为阶梯型和曲线型
城市轨道交通信号与通信系统 （第2版）
2021/3/2
单元5 列车自动防护系统
1 项目描述 2 项目要求 3 项目分析 4 项目步骤 5 项目拓展
项目描述
城市轨道交通列车在线路上运行，都需要司机进行驾驶，会不会出现因为 司机操作失误等导致车辆相撞？
项目要求
１.时间要求:建议 4学时
２.质量要求: 掌握ATP系统的结构 掌握ATP的监督功能 紧急制动的特点 掌握DMI显示的意义 掌握ATP超速防护的处理 掌握列车驾驶中ATP对列车监督的实现
存着整条线路上的固定限速区信息决定了“目标距离”运 作模式下的可能给出的最优行车间隔。 • 限制速度在某些条件下（施工现场、临时危险点）可以被 降低
来自百度文库
项目步骤 5.2.4车门控制
• 车辆没有停稳靠在站台或是车辆段转换轨上时，ATP不允许车门开启 • 当列车在车站的预定停车区域内停稳且停车点的误差在允许范围以内
运行中松开司机控制器、CM模式下尝试退行、长距离退行等 情况下，列车驾驶状态的改变。
ATP车载设备将地面传来的数据通过ATP接收装置接收 与预先储存的列车数据一起进行计算，得出列车的允许最大速度 将此速度和来自测速单元（速度传感器）的实时速度进行比较，超过速度，启 动报警和制动 ，ATP车载设备还通过与列车接口，将所得的速度信息传给DMI显示 向司机显示实际速度等信息，以及列车运行时产生的重要故障信息 借助TOD司机能按照ATP系统的指示运行，以保证安全
– ATP轨旁设备向在其控制范围内的列车分配一个“目标 距离”
– 通知列车前方有多少个未占用的区段 – 车载ATP车载设备调用存储器里的信息，决定在列车任
何时刻列车的运行速度和可以运行的最远距离 – 确保在抵达障碍物或限制区之前安全停车
项目步骤 5.2.2目标速度和目标距离
项目步骤 5.2.3制动模式
３.安全要求:严格按照安全操作规程进行项目作业 ４.文明要求:自觉按照文明生产规则进行项目作业 ５.环保要求:努力按照环境保护要求进行项目作业
项目分析
列车在运行过程中，可能会出现因为司机操作失误等原因导致车辆 出现相撞等问题，那么在运行中我们所采取的方法是让机器设备来控制 车辆运行，不再依托于司机的驾驶，以做到安全和效率最大化，以及之 后的信息化和统一化等。
项目步骤
1 列车自动防护的作用和结构
项目步骤 5.1.1列车自动防护系统的作用
• ATP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是ATC的基本环节，是安全系统，必须符合故障一安全 的原则。
项目步骤 5.1.2列车自动防护系统的结构
项目步骤 5.1.2列车自动防护系统的结构
• 紧急制动是将压缩空气全部排入大气，使副风 缸内压缩空气很快推动活塞，施行制动，使列 车很快停下来。紧急制动时，列车冲击大，中 途不能缓解，直到停车
项目步骤 5.2.3测速与测距
• 测速是通过路程脉冲发生器、光电式传感器等完成的 • 测距是通过测速和轮径完成的，同过测速设备获得车轮旋
转的次数，考虑运行方向和车轮直径来计算走行距离 • 固定限速是在设计阶段设置的。车载ATP和ATO设备都储
时，地面定位天线会收到车载定位天线发送的停稳信号，列车从ATP 轨旁设备收到车门开启命令，ATP才会允许车门操作 • ATP不断监视安全车门关闭列车管，以确保车门没有被异常打开
项目步骤 5.2.5ATP监督功能
• ATP监督负责保证列车运行的安全。各监督功能管理列车安全的一个方面 ，并在它自己的权限内产生紧急制动；所有的监督功能，在信号系统范 围内提供了最大可能的列车防护。各种监督功能之间的操作是独立的， 且同时进行。
项目步骤 5.2.3制动模式
• 阶梯分级制动
项目步骤 5.2.3制动模式
• 曲线分级制动
项目步骤 5.2.3制动模式
• 一级制动
项目步骤 5.2.3制动模式
常用制动和紧急制动
• 常用制动是直接控制列车主管压力使机车制动 与缓解，不影响原有列车制动系统的功能。它 缩短了制动空走时间，大大减小了制动时的纵 向冲击加速度，使列车运行更安全、舒适。
项目拓展 列车驾驶中ATP的作用
• 实训目的：熟悉在列车驾驶中ATP如何是实现对列车的安全防护 • 实训设备：模拟驾驶器 • 实训步骤：
• 初步感受模拟驾驶器的操作和熟悉DMI • 进行模拟驾驶 • 尝试在超过目标速度、超过最高限速、运行中改变驾驶模式、
项目步骤 5.1.2列车自动防护系统的结构
项目步骤
2 列车自动防护系统的功能
项目步骤 5.2.1列车超速防护
速度
V0:允许的最大速度
v3
V1，音响警报，司机减速到
v2
V0以下，一切正常
v1
V2，常用制动，降
v0
V 速到 0以下
V3，紧急制动，
直到停车
距离
项目步骤 5.2.2目标速度和目标距离
制动 模式
• 一级制动时按目标距离制动的。根 据前行列车的距离、目标距离、列 车参数和线路参数等，有计算机计 算出列车的制动曲线
• 分级制动是以闭塞分区为单元，根 据与前行列车的运行距离来调整列 车速度，各闭塞分区采用不同的低 频频率调制，指示不同的速度等级， 在此基础上确定限速值。分级制动 模式又分为阶梯型和曲线型
城市轨道交通信号与通信系统 （第2版）
2021/3/2
单元5 列车自动防护系统
1 项目描述 2 项目要求 3 项目分析 4 项目步骤 5 项目拓展
项目描述
城市轨道交通列车在线路上运行，都需要司机进行驾驶，会不会出现因为 司机操作失误等导致车辆相撞？
项目要求
１.时间要求:建议 4学时
２.质量要求: 掌握ATP系统的结构 掌握ATP的监督功能 紧急制动的特点 掌握DMI显示的意义 掌握ATP超速防护的处理 掌握列车驾驶中ATP对列车监督的实现
存着整条线路上的固定限速区信息决定了“目标距离”运 作模式下的可能给出的最优行车间隔。 • 限制速度在某些条件下（施工现场、临时危险点）可以被 降低
来自百度文库
项目步骤 5.2.4车门控制
• 车辆没有停稳靠在站台或是车辆段转换轨上时，ATP不允许车门开启 • 当列车在车站的预定停车区域内停稳且停车点的误差在允许范围以内
运行中松开司机控制器、CM模式下尝试退行、长距离退行等 情况下，列车驾驶状态的改变。
ATP车载设备将地面传来的数据通过ATP接收装置接收 与预先储存的列车数据一起进行计算，得出列车的允许最大速度 将此速度和来自测速单元（速度传感器）的实时速度进行比较，超过速度，启 动报警和制动 ，ATP车载设备还通过与列车接口，将所得的速度信息传给DMI显示 向司机显示实际速度等信息，以及列车运行时产生的重要故障信息 借助TOD司机能按照ATP系统的指示运行，以保证安全
– ATP轨旁设备向在其控制范围内的列车分配一个“目标 距离”
– 通知列车前方有多少个未占用的区段 – 车载ATP车载设备调用存储器里的信息，决定在列车任
何时刻列车的运行速度和可以运行的最远距离 – 确保在抵达障碍物或限制区之前安全停车
项目步骤 5.2.2目标速度和目标距离
项目步骤 5.2.3制动模式
３.安全要求:严格按照安全操作规程进行项目作业 ４.文明要求:自觉按照文明生产规则进行项目作业 ５.环保要求:努力按照环境保护要求进行项目作业
项目分析
列车在运行过程中，可能会出现因为司机操作失误等原因导致车辆 出现相撞等问题，那么在运行中我们所采取的方法是让机器设备来控制 车辆运行，不再依托于司机的驾驶，以做到安全和效率最大化，以及之 后的信息化和统一化等。
项目步骤
1 列车自动防护的作用和结构
项目步骤 5.1.1列车自动防护系统的作用
• ATP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是ATC的基本环节，是安全系统，必须符合故障一安全 的原则。
项目步骤 5.1.2列车自动防护系统的结构
项目步骤 5.1.2列车自动防护系统的结构
• 紧急制动是将压缩空气全部排入大气，使副风 缸内压缩空气很快推动活塞，施行制动，使列 车很快停下来。紧急制动时，列车冲击大，中 途不能缓解，直到停车
项目步骤 5.2.3测速与测距
• 测速是通过路程脉冲发生器、光电式传感器等完成的 • 测距是通过测速和轮径完成的，同过测速设备获得车轮旋
转的次数，考虑运行方向和车轮直径来计算走行距离 • 固定限速是在设计阶段设置的。车载ATP和ATO设备都储
时，地面定位天线会收到车载定位天线发送的停稳信号，列车从ATP 轨旁设备收到车门开启命令，ATP才会允许车门操作 • ATP不断监视安全车门关闭列车管，以确保车门没有被异常打开
项目步骤 5.2.5ATP监督功能
• ATP监督负责保证列车运行的安全。各监督功能管理列车安全的一个方面 ，并在它自己的权限内产生紧急制动；所有的监督功能，在信号系统范 围内提供了最大可能的列车防护。各种监督功能之间的操作是独立的， 且同时进行。
项目步骤 5.2.3制动模式
• 阶梯分级制动
项目步骤 5.2.3制动模式
• 曲线分级制动
项目步骤 5.2.3制动模式
• 一级制动
项目步骤 5.2.3制动模式
常用制动和紧急制动
• 常用制动是直接控制列车主管压力使机车制动 与缓解，不影响原有列车制动系统的功能。它 缩短了制动空走时间，大大减小了制动时的纵 向冲击加速度，使列车运行更安全、舒适。