城市轨道交通信号与通信系统任务三：列车自动驾驶(ATO)系统
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任务三：列车自动驾驶（ATO）系统
培训目标
1.掌握ATO系统基本功能 2.了解ATO系统基本工作原理 3.掌握ATO与ATP的关系 4.了解驾驶模式及转换
2019/7/7
Page 1
一、ATO系统基本概念
ATO为非故障-安全系统。其控制列车自动运行，主要目的 是模拟最佳司机的驾驶，实现高质量的自动驾驶，提高列 车运行效率，提高乘客的舒适度，节约能源。
3.车站精确停车
•实现列车在车站站台区精确停靠，可以有效提高 列车运行效率，有利于引导乘客上下车。
• 列车实现车站精确停车，需要ATO车载模块与列车的牵引 系统和制动系统共同参与，相互配合。
• 接近站台时，ATO车载模块实时对列车的速度进行采集和 比较，并及时向列车的牵引系统和制动系统发出控制指令 ，实现对列车速度的实时控制，追踪实现列车精确停车。
• 指线路上运营的列车，在某一指定车站不停车， 而以规定的速度通过该车站。
• ATO系统收到来自ATS的跳停指令后，完成跳停 指令。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（2）扣车
• 指在某站台停车，不允许列车继续运行。
• ATO系统收到来自ATS发出的扣车指令后，完 成扣车作业。
6.控制车门
• 由ATP系统监督开门条件，当ATP系统给出开门命令时，可由 ATO系统自动打开车门或由驾驶员手动打开正确一侧的车门。 车门的关闭只能由驾驶员完成。
• 列车实现车站精确停车，可在站台区安装轨道环线，提高 停车精度。
• 列车在站台精确停车，有利于在车站站台设置屏蔽门或安 全门，保障乘客安全候车。
4.列车自动折返
• 在ATO运行模式下，可以实现在运营线路两端实现 列车自动折返作业，控制列车回到下一个运营作业 的站台区。
5、跳停和扣车功能 （1）跳停
车载天线 • 完成ATO系统的车载模块与地面设备间的信息交
换，以实现ATO系统与ATS之间的信息交换。
人机界面
三、ATO基本功能
1.车站发车控制功能 • 在ATO模式下运行，列车驾驶员按压发车按钮起动
列车运行，ATO根据ATP发送的控制速度和ATS发 送的运行等级，自动运行到下一车站。
ATO系统是提高城市轨道交通列车运行水平(准点、平稳、 节能)的技术措施。
ATP系统是城市轨道交通列车运行时必不可少的安全保障。
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一、ATO系统基本概念
ATO系统实现列车自动驾驶，需要ATP系统和ATS系统提供支持。 ATP系统向ATO提供列车的运行速度、线路允许速度、限速和
1、轨旁设备 由地面信息接收发送设备（信号设备室内）和轨道环线组 成。地面设备接收列车车载天线所发送的信息，并把ATS有 关信息通过轨道环线发送到线路上，由ATO车载设备接收和 处理。
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2、车载设备 车载ATO模块 车载天线 人机界面
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目标速度，以及列车所处位置等基本信息； ATS系统向ATO系统提供列车运行作业和计划。 ATO系统在站台可精确对位停车，为乘客上下车提供便利条件，
列车在站台精确停车为站台加装安全门或屏蔽门提供了有利 的条件。
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二、ATO系统的组成
ATO系统是非故障-安全系统 由轨旁设备和车载设备组成
2.列车区间运行控制
• ATO车载模块接收到从车载ATP发出的列车速度控 制指令后，向列车的牵引系统或制动系统发出请求 ，以求施加牵引力将列车加速到控制速度，或施加 制动力使列车减速至规定值，使列车的运行速度在 一个较小的速度控制范围内波动。
• 列车以接近ATP限速运行，有效提高列车运行效率 ，降低列车能耗，减少列车在牵引、惰行和制动之 间的切换次数，有效提高乘客的舒适度。
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2、车站程序停车 • 正线上的车站都有预先确定的停站时间间隔。 • 控制中心ATS监督列车时刻表，计算需要的停站时间以保证 列车正点到达下一车站。 • 控制中心通过集中站ATS缩短或延长车站停站时间，数据由 集中站ATS通过ATO环线传送给ATO车载设备。 • 如果控制中心离线，集中站ATS预置一个默认的停站时间。 集中站ATS还可向列车传送跳停命令。
• 车门打开功能的输入来自ATP功能的车门释放、运行方向和打 开车门数据，以及来自ATS的目的地号。
• 当列车空车运行时，从ATS的指定目的地号阻止车门的打开。
四、ATO系统的基本原理
1、列车自动驾驶
•ATO系统存储了轨道布局和坡度信息，能够优化列车控制命令， 保证列车在ATP监督下按照最大允许速度运行。 •ATO通过地面设备传来的编码确定前方空闲轨道电路的数目或 前行列车位置，根据本次列车位置，列车在综合考虑安全因素 的前提下可尽量全速行驶至本次列车的停车点。
运行等级
包括速度限制、加减 速指令限制、及车站 停车减速率
运行等级数据中的速 度和加减速限制并不 安全（实际须收到车 载ATP的限制）
具有惰行运行模式
在ATO自动模式下，必须具备一定的条件，列车才 能从车站出发：
• ATO模块与ATP模块通信正常 • 有效的目的地ID • 有效的司机ID • 发车测试时未发现故障 • 列车所处的轨道电路，能够建立ATO模式 • 其他必要的信息
车载ATO模块-列车自动驾驶的核心 • 车载ATO模块从车载ATP子系统获得必要的信息，如列车
运行速度和列车位置等，车载ATO模块软件对这些数据 进行实时处理，计算列车当前所需的牵引力或制动力， 向列车发出请求，列车牵引或制动系统收到请求指令后 ，对列车施加牵引或制动，对列车进行实时控制。
车载ATO模块与列车的牵引和制动系统相互作 用，实现列车在站台区的精确对位停车。
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•ATO系统的自动驾驶是通过ATO车载设备控制列车牵引和制 动系统实现的。 •所需数据包括：从ATP轨旁单元接收到的全部ATP运行命令、 测速单元提供的当前列车位置和速度信息、位置识别和定位 系统的信息、列车的长度、ATS通过ATP轨旁单元发送的出站 命令和到达下一车站的计划时间。
培训目标
1.掌握ATO系统基本功能 2.了解ATO系统基本工作原理 3.掌握ATO与ATP的关系 4.了解驾驶模式及转换
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一、ATO系统基本概念
ATO为非故障-安全系统。其控制列车自动运行，主要目的 是模拟最佳司机的驾驶，实现高质量的自动驾驶，提高列 车运行效率，提高乘客的舒适度，节约能源。
3.车站精确停车
•实现列车在车站站台区精确停靠，可以有效提高 列车运行效率，有利于引导乘客上下车。
• 列车实现车站精确停车，需要ATO车载模块与列车的牵引 系统和制动系统共同参与，相互配合。
• 接近站台时，ATO车载模块实时对列车的速度进行采集和 比较，并及时向列车的牵引系统和制动系统发出控制指令 ，实现对列车速度的实时控制，追踪实现列车精确停车。
• 指线路上运营的列车，在某一指定车站不停车， 而以规定的速度通过该车站。
• ATO系统收到来自ATS的跳停指令后，完成跳停 指令。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（2）扣车
• 指在某站台停车，不允许列车继续运行。
• ATO系统收到来自ATS发出的扣车指令后，完 成扣车作业。
6.控制车门
• 由ATP系统监督开门条件，当ATP系统给出开门命令时，可由 ATO系统自动打开车门或由驾驶员手动打开正确一侧的车门。 车门的关闭只能由驾驶员完成。
• 列车实现车站精确停车，可在站台区安装轨道环线，提高 停车精度。
• 列车在站台精确停车，有利于在车站站台设置屏蔽门或安 全门，保障乘客安全候车。
4.列车自动折返
• 在ATO运行模式下，可以实现在运营线路两端实现 列车自动折返作业，控制列车回到下一个运营作业 的站台区。
5、跳停和扣车功能 （1）跳停
车载天线 • 完成ATO系统的车载模块与地面设备间的信息交
换，以实现ATO系统与ATS之间的信息交换。
人机界面
三、ATO基本功能
1.车站发车控制功能 • 在ATO模式下运行，列车驾驶员按压发车按钮起动
列车运行，ATO根据ATP发送的控制速度和ATS发 送的运行等级，自动运行到下一车站。
ATO系统是提高城市轨道交通列车运行水平(准点、平稳、 节能)的技术措施。
ATP系统是城市轨道交通列车运行时必不可少的安全保障。
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一、ATO系统基本概念
ATO系统实现列车自动驾驶，需要ATP系统和ATS系统提供支持。 ATP系统向ATO提供列车的运行速度、线路允许速度、限速和
1、轨旁设备 由地面信息接收发送设备（信号设备室内）和轨道环线组 成。地面设备接收列车车载天线所发送的信息，并把ATS有 关信息通过轨道环线发送到线路上，由ATO车载设备接收和 处理。
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2、车载设备 车载ATO模块 车载天线 人机界面
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目标速度，以及列车所处位置等基本信息； ATS系统向ATO系统提供列车运行作业和计划。 ATO系统在站台可精确对位停车，为乘客上下车提供便利条件，
列车在站台精确停车为站台加装安全门或屏蔽门提供了有利 的条件。
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二、ATO系统的组成
ATO系统是非故障-安全系统 由轨旁设备和车载设备组成
2.列车区间运行控制
• ATO车载模块接收到从车载ATP发出的列车速度控 制指令后，向列车的牵引系统或制动系统发出请求 ，以求施加牵引力将列车加速到控制速度，或施加 制动力使列车减速至规定值，使列车的运行速度在 一个较小的速度控制范围内波动。
• 列车以接近ATP限速运行，有效提高列车运行效率 ，降低列车能耗，减少列车在牵引、惰行和制动之 间的切换次数，有效提高乘客的舒适度。
2019/7/7
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2、车站程序停车 • 正线上的车站都有预先确定的停站时间间隔。 • 控制中心ATS监督列车时刻表，计算需要的停站时间以保证 列车正点到达下一车站。 • 控制中心通过集中站ATS缩短或延长车站停站时间，数据由 集中站ATS通过ATO环线传送给ATO车载设备。 • 如果控制中心离线，集中站ATS预置一个默认的停站时间。 集中站ATS还可向列车传送跳停命令。
• 车门打开功能的输入来自ATP功能的车门释放、运行方向和打 开车门数据，以及来自ATS的目的地号。
• 当列车空车运行时，从ATS的指定目的地号阻止车门的打开。
四、ATO系统的基本原理
1、列车自动驾驶
•ATO系统存储了轨道布局和坡度信息，能够优化列车控制命令， 保证列车在ATP监督下按照最大允许速度运行。 •ATO通过地面设备传来的编码确定前方空闲轨道电路的数目或 前行列车位置，根据本次列车位置，列车在综合考虑安全因素 的前提下可尽量全速行驶至本次列车的停车点。
运行等级
包括速度限制、加减 速指令限制、及车站 停车减速率
运行等级数据中的速 度和加减速限制并不 安全（实际须收到车 载ATP的限制）
具有惰行运行模式
在ATO自动模式下，必须具备一定的条件，列车才 能从车站出发：
• ATO模块与ATP模块通信正常 • 有效的目的地ID • 有效的司机ID • 发车测试时未发现故障 • 列车所处的轨道电路，能够建立ATO模式 • 其他必要的信息
车载ATO模块-列车自动驾驶的核心 • 车载ATO模块从车载ATP子系统获得必要的信息，如列车
运行速度和列车位置等，车载ATO模块软件对这些数据 进行实时处理，计算列车当前所需的牵引力或制动力， 向列车发出请求，列车牵引或制动系统收到请求指令后 ，对列车施加牵引或制动，对列车进行实时控制。
车载ATO模块与列车的牵引和制动系统相互作 用，实现列车在站台区的精确对位停车。
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•ATO系统的自动驾驶是通过ATO车载设备控制列车牵引和制 动系统实现的。 •所需数据包括：从ATP轨旁单元接收到的全部ATP运行命令、 测速单元提供的当前列车位置和速度信息、位置识别和定位 系统的信息、列车的长度、ATS通过ATP轨旁单元发送的出站 命令和到达下一车站的计划时间。