列车自动控制ATC系统的基本原理

五、不同结构的ATC系统
1、点式ATC系统 通过点式应答器传递信息，用车载计算机进行信息处理实
现列车的超速防护 优缺点： 优点是安装灵活，可靠，价格低等等，缺点是信息不能实
时的更新。
（1）点式ATC的基本结构
中央处理单元
速度传感器
天线 应答器
LEU
信号机或联锁设备
车载设备 地面设备
• 点式列车运行自动控制系统基本结构如图8-16，系统组成包 括：地面应答器、轨旁电子单元（LEU）和车载设备。
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
第一节 ATC-列车自动控制
一、ATC系统的组成和功能 二、ATC系统的水平等级 三、ATC系统选用原则 四、不同闭塞制式的ATC系统 五、不同结构的ATC系统 六、ATC的控制模式
一、ATC系统的组成和功能
1、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 Automatic Train Opera-tion）、列车自动监控 （ATS Automatic Train Supervision）
• 车载计算曲线的数学公式
点式列车运行自动控制系统速度监控曲线
2、连续式ATC系统
移动闭塞ATC系统就车一地信息所用媒介而言，可分为：无 线和有线两大类。其中有线又可分为基于电缆环线传输方式 与音频轨道电路的方式两大类。
如果实现车一地双向通讯有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。
（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。
三、ATC系统选用原则 • （1）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； • （2）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。 • （3）ATC系统构成水平的选择按前述原则执行。
四、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
• (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。
• (5)PTI功能：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、ATC系统的水平等级
行车指挥的方式？
1、用以调度员人工控制为主的CTC（调度集中）系统 2、ATS和ATP系统 3、行车间隔的发挥往往受制于折返能力，而折返能力与线 路条件、车辆状态、信号系统水平等因素有关。
统、准移动闭塞式ATC系统和移动闭塞式ATC系统。
移动闭塞式ATC系统
基于通信的列车控制（Communications Based Train Control， 简称CBTC）则是实现这种闭塞制式的最主要技术手段。
（1）原理：取消了物理层次上的闭塞分区，将线路分成若干个 通过数据库预先定义的线路单元。
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
(2)特点 • ①线路没有固定划分的闭塞分区，列车间隔是动态的，并随
前一列车的移动而移动； • ②列车间隔是按后续列车在当前速度下所需的制动距离，加
上安全余量计算和控制的，确保不追尾； • ③制动的起点和终点是动态的，轨旁设备的数量与列车运行
2、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：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。
• (2)联锁功能：响应来自ATS功能的命令，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。
• 地面应答器：与地面信号机设备相连，存放向列车传输的数 据，地-车传输采用FSK方式
• 轨旁电子单元（LEU）：LEU是地面应答器与信号机的接口， 将不同的信号转换为约定的数码。
• 车载设备：Biblioteka Baidu载应答器，测速传感器，车载安全型计算机
（2）原理
• 系统依靠地面应答器给列车传输目标点的距离、目标速度、 线路坡度等信息，车载中央控制单元根据地面应答器传至车 上的信息（目标点的距离、目标速度、线路坡度等）以及列 车的制动率，计算出两个信号机之间的速度控制曲线，并根 据速度曲线对列车实施控制。
第五章 ATC系统基本原理
上节课的主要内容回顾：
主要内容
• ATC系统概述？ • ATP子系统基本原理？ • ATO子系统基本原理？ • ATS子系统基本原理？
掌握的主要知识点
1.掌握列车自动控制系统（ATC）的工作原理。 2.理解ATC三个子系统与ATC系统之间的关系。 3.了解ATC发展趋势，地铁对ATC模式的应用状况。 重点：列车自动控制系统（ATC）三个子系统的工作原理。 难点：ATP的工作原理及其实现。
问题的提出： 1、轨道电路传递的信息？ 2、城市轨道列车是如何运行的？
ATC-列车自动控制
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。