第二讲列控系统的基本概述PPT课件
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第二讲 列车控制系统的概述
一、列车运行控制技术发展简史概述 列车运行控制技术的发展经过
地面人工信号 地面自动信号 出现机车信号 自动停车 速度码的ATP 基于轨道电路的速度-距离曲线控制的ATP 基于通信的列控系统
1
1.地面人工信号
铁路运营的开始，就产生了如何控制列车间隔 以保证行车安全的问题，从而产生了行车闭塞法。 在铁路上“闭塞”是指有列车运行的线路区段封闭 起来，不准许其他列车驶入，以防止列车相撞。
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速度码大台阶控制方式
20
基于速度-距离曲线控制的列控系统
随着电子控制、传输技术的发展，通过数字轨 道电路或点式应答器或其他地-车传输方式可以向 列车传输更多的信息，并且基于速度码台阶控制的 列控系统存在限制运行间隔的局限性，于是就出现 了基于速度一距离模式曲线控制的列控系统，该系 统在闭塞划分上可以归到固定闭塞系统，但由于最 近 10 年的国际系统的引进以及国内专家的认同， 目前一般将该类系统称为准移动闭塞系统。
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速度码台阶控制一般应用在固定闭塞系统， 即在一个固定闭塞分区通过轨道电路低频信息的 定义，一个分区存在只有一个限制速度和目标速 度，列车在这个轨道分区只需要将列车的实际速 度与其接收的限制速度信息进行比较即可，同时 保证列车在分区的出口将速度降到目标速度以下 即可，不需要知道列车在该轨道分区的确切位置 信息。
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12
13
20世纪80年代列车自动停车装置在我国铁路 得到了大力的推广使用。型号从ZTL-1型发展到 ZTL-3型。
机车上加装列车自动停车装置后，当列车运 行前方地面信号显示红灯，机车信号显示禁止信 号时，在司机室内构成音响报警。司机在规定时 间内按压警惕按钮做出反应。如果报警时间超过 规定时间后，自动停车装置起作用，触发列车制 动系统，强迫列车自动停车。
14
列车自动停车装置功能比较简单，在使用中 未能与列车运行的速度控制发生联系。
1995年我国研制成功了LKJ-93型列车运行 监控记录装置，之后改进为LKJ-2000型。
LKJ的主要功能是监控列车运行速度，在司 机欠清醒或失控的情况下，对列车实施紧急制动。 同时起“黑箱子”的作用，记录列车运行、机车 运用及司机操作。
AWS系统和车载自动停车设备只是对列车在防冒进 红灯信号上有所防护，但在其他速度限制情况下却没有安 全防护，并且还存在人工干预，存在一定的安全隐患。
区间轨道能够传输多个低频信息，从而将这些低频信 息赋予不同的速度含义，车载控制设备根据接收到的不同 低频信息实施不同的速度控制方式，从而保证在列车不管 是在三显示闭塞系统还是四显示闭塞系统情况下，都可以 实现完全安全防护，大大提高了行车的安全性。
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在该类系统中，由于列车可以准确定位自身 的位置信息，从而后续列车可以尽可能地接近前 行列车，与速度码台阶控制系统相比，可以大大 提高列车的追踪间隔，但比移动闭塞的间隔会差 一些，见下图。
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首先，根据信号机或道岔的状态信息，在信 号机或道岔前一个安全距离安装一个触发装置， 当信号显示和道岔位置不正确时，该触发装置将 起作用，防止列车冒进信号或道岔区段而触发列 车的制动系统，从而保证列车在信号机或道岔前 安全停车。该装置完全是地面一种安全保障装置。
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其次，出现的自动停车设备（一般也称自动报 警系统， Automatic warning system , 简称 AWS 系统）是在信号机处设置一个感应线圈，该感应线 圈发送的感应信息与前方的信号机的显示是对应的， 当列车通过该感应线圈（或踏板）时，列车会根据 接收的信息进行处理，如果是红灯关闭信息，车载 将触发列车的紧急制动，保证列车在红灯前停车。 该装置是地面和车载相结合的安全保障装置。
这个阶段，主要是依靠信号工的眼睛观测（传 器），通过人控制的信号给司机传递行车命令（传 输），然后，由司机控制列车运行。而列车间隔调 整依靠人工闭塞。
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人工闭塞系统
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2 .基于轨道电路的闭塞系统
采用轨道继电器的吸起和落下来检测轨道区段的 空闲，根据列车在该轨道区段的占用与出清来点亮 轨旁设置的信号机，见后图。列车将根据轨旁的信 号机显示来行车，信号机的显示定义是带有速度含 义的，列车上的司机必须根据信号机的显示来控制 列车，在这期间，出现了三显示和四显示的固定闭 塞系统。
发明了机车信号设备，将地面的视觉信号通过技术手段引 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。
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4.自动停车装置 在以上基于轨道电路的三显示和四显示系统 中，完全由司机对行车安全负责，一旦司机出现 操作失误或其他生理原因造成的列车驾驶失控， 列车将会冒进信号，造成重大事故。 针对这样的清况，先后出现了不同形式的自 动停车防护系统。
4
轨道电路原理
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三显示自动闭塞
6
四显示自动闭塞
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3. 机车信号
地面信号只是向司机提供视觉信号，由司机解释信号显示 意义从而驾驶列车。信号显示仅仅指明安全运行条件，而列车 的安危在很大程度上在司机手中。
地面信号显示系统受到自然环境（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。
LKJ装置构成的列车超wk.baidu.com防护其地面数据不 是地面实时传递，而是预先存储在机车上，随着 列车运行按列车坐标提取，不符合故障-安全原则。
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5.列车超速防护
列车超速防护系统（ ATP ）是指列车能根据自身的 运行速度和前方列车位置及线路状态对采取制动操作的时 机作出逻辑判断，对列车运行速度进行实时控制的技术。
在列车超速防护区段一般采用轨道电路或应答器来检 查列车的占用和出清，并构成信息发送条件。机车上设有 信息接收器，当列车运行速度超过ATP装置所指示的速度 时，ATP的车上设备就发出制动命令，使列车制动。当列 车速度降至ATP所指示的速度以下时，便制动缓解，而操 作仍由司机完成。
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速度码控制的列控系统
一、列车运行控制技术发展简史概述 列车运行控制技术的发展经过
地面人工信号 地面自动信号 出现机车信号 自动停车 速度码的ATP 基于轨道电路的速度-距离曲线控制的ATP 基于通信的列控系统
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1.地面人工信号
铁路运营的开始，就产生了如何控制列车间隔 以保证行车安全的问题，从而产生了行车闭塞法。 在铁路上“闭塞”是指有列车运行的线路区段封闭 起来，不准许其他列车驶入，以防止列车相撞。
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速度码大台阶控制方式
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基于速度-距离曲线控制的列控系统
随着电子控制、传输技术的发展，通过数字轨 道电路或点式应答器或其他地-车传输方式可以向 列车传输更多的信息，并且基于速度码台阶控制的 列控系统存在限制运行间隔的局限性，于是就出现 了基于速度一距离模式曲线控制的列控系统，该系 统在闭塞划分上可以归到固定闭塞系统，但由于最 近 10 年的国际系统的引进以及国内专家的认同， 目前一般将该类系统称为准移动闭塞系统。
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速度码台阶控制一般应用在固定闭塞系统， 即在一个固定闭塞分区通过轨道电路低频信息的 定义，一个分区存在只有一个限制速度和目标速 度，列车在这个轨道分区只需要将列车的实际速 度与其接收的限制速度信息进行比较即可，同时 保证列车在分区的出口将速度降到目标速度以下 即可，不需要知道列车在该轨道分区的确切位置 信息。
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20世纪80年代列车自动停车装置在我国铁路 得到了大力的推广使用。型号从ZTL-1型发展到 ZTL-3型。
机车上加装列车自动停车装置后，当列车运 行前方地面信号显示红灯，机车信号显示禁止信 号时，在司机室内构成音响报警。司机在规定时 间内按压警惕按钮做出反应。如果报警时间超过 规定时间后，自动停车装置起作用，触发列车制 动系统，强迫列车自动停车。
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列车自动停车装置功能比较简单，在使用中 未能与列车运行的速度控制发生联系。
1995年我国研制成功了LKJ-93型列车运行 监控记录装置，之后改进为LKJ-2000型。
LKJ的主要功能是监控列车运行速度，在司 机欠清醒或失控的情况下，对列车实施紧急制动。 同时起“黑箱子”的作用，记录列车运行、机车 运用及司机操作。
AWS系统和车载自动停车设备只是对列车在防冒进 红灯信号上有所防护，但在其他速度限制情况下却没有安 全防护，并且还存在人工干预，存在一定的安全隐患。
区间轨道能够传输多个低频信息，从而将这些低频信 息赋予不同的速度含义，车载控制设备根据接收到的不同 低频信息实施不同的速度控制方式，从而保证在列车不管 是在三显示闭塞系统还是四显示闭塞系统情况下，都可以 实现完全安全防护，大大提高了行车的安全性。
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在该类系统中，由于列车可以准确定位自身 的位置信息，从而后续列车可以尽可能地接近前 行列车，与速度码台阶控制系统相比，可以大大 提高列车的追踪间隔，但比移动闭塞的间隔会差 一些，见下图。
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首先，根据信号机或道岔的状态信息，在信 号机或道岔前一个安全距离安装一个触发装置， 当信号显示和道岔位置不正确时，该触发装置将 起作用，防止列车冒进信号或道岔区段而触发列 车的制动系统，从而保证列车在信号机或道岔前 安全停车。该装置完全是地面一种安全保障装置。
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其次，出现的自动停车设备（一般也称自动报 警系统， Automatic warning system , 简称 AWS 系统）是在信号机处设置一个感应线圈，该感应线 圈发送的感应信息与前方的信号机的显示是对应的， 当列车通过该感应线圈（或踏板）时，列车会根据 接收的信息进行处理，如果是红灯关闭信息，车载 将触发列车的紧急制动，保证列车在红灯前停车。 该装置是地面和车载相结合的安全保障装置。
这个阶段，主要是依靠信号工的眼睛观测（传 器），通过人控制的信号给司机传递行车命令（传 输），然后，由司机控制列车运行。而列车间隔调 整依靠人工闭塞。
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人工闭塞系统
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2 .基于轨道电路的闭塞系统
采用轨道继电器的吸起和落下来检测轨道区段的 空闲，根据列车在该轨道区段的占用与出清来点亮 轨旁设置的信号机，见后图。列车将根据轨旁的信 号机显示来行车，信号机的显示定义是带有速度含 义的，列车上的司机必须根据信号机的显示来控制 列车，在这期间，出现了三显示和四显示的固定闭 塞系统。
发明了机车信号设备，将地面的视觉信号通过技术手段引 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。
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4.自动停车装置 在以上基于轨道电路的三显示和四显示系统 中，完全由司机对行车安全负责，一旦司机出现 操作失误或其他生理原因造成的列车驾驶失控， 列车将会冒进信号，造成重大事故。 针对这样的清况，先后出现了不同形式的自 动停车防护系统。
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轨道电路原理
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三显示自动闭塞
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四显示自动闭塞
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3. 机车信号
地面信号只是向司机提供视觉信号，由司机解释信号显示 意义从而驾驶列车。信号显示仅仅指明安全运行条件，而列车 的安危在很大程度上在司机手中。
地面信号显示系统受到自然环境（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。
LKJ装置构成的列车超wk.baidu.com防护其地面数据不 是地面实时传递，而是预先存储在机车上，随着 列车运行按列车坐标提取，不符合故障-安全原则。
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5.列车超速防护
列车超速防护系统（ ATP ）是指列车能根据自身的 运行速度和前方列车位置及线路状态对采取制动操作的时 机作出逻辑判断，对列车运行速度进行实时控制的技术。
在列车超速防护区段一般采用轨道电路或应答器来检 查列车的占用和出清，并构成信息发送条件。机车上设有 信息接收器，当列车运行速度超过ATP装置所指示的速度 时，ATP的车上设备就发出制动命令，使列车制动。当列 车速度降至ATP所指示的速度以下时，便制动缓解，而操 作仍由司机完成。
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速度码控制的列控系统