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2023/7/291第六章列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng)6.1ATC系統(tǒng)概述6.2ATP子系統(tǒng)6.3ATO子系統(tǒng)6.4ATS子系統(tǒng)6.5CBTC第1頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/292第六章列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng)6.1ATC系統(tǒng)概述6.2ATP子系統(tǒng)6.3ATO子系統(tǒng)6.4ATS子系統(tǒng)6.5CBTC第2頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/2936.1ATC系統(tǒng)概述法國(guó)TGV576.8km/h新加坡無(wú)人駕駛地鐵車(chē)輛第3頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/2946.1ATC系統(tǒng)概述城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)是保證列車(chē)運(yùn)行安全和提高行車(chē)效率的重要設(shè)施。由于城市軌道交通的行車(chē)密度高、站間距離短,對(duì)列車(chē)運(yùn)行的安全性和自動(dòng)化程度也有更高的要求。傳統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)是通過(guò)設(shè)置在地面的色燈信號(hào)機(jī),傳遞不同的行車(chē)命令,司機(jī)根據(jù)地面的信號(hào)顯示,按行車(chē)規(guī)則,操縱列車(chē)的運(yùn)行,這種制式基本上依賴(lài)于司機(jī)保證行車(chē)的安全,而且不同的燈光顯示所反映的速度控制調(diào)整,也完全依賴(lài)于司機(jī)。第4頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/2956.1ATC系統(tǒng)概述這種傳統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)已不能適應(yīng)城市軌道交通的發(fā)展,必須用一種能實(shí)現(xiàn)列車(chē)速度自動(dòng)控制和列車(chē)運(yùn)行間隔自動(dòng)調(diào)整的新的信號(hào)系統(tǒng)來(lái)替代,這就是列車(chē)自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng)。ATC系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)的地面信號(hào),將機(jī)車(chē)信號(hào)作為主體信號(hào),信號(hào)的含義發(fā)生了質(zhì)的變化,傳遞給列車(chē)的是具體的速度或距離信息,根據(jù)與先行列車(chē)之間的距離和進(jìn)路條件,在車(chē)內(nèi)連續(xù)地顯示出容許的速度信息,或按設(shè)定的運(yùn)行條件容許列車(chē)前行的距離信息,根據(jù)上述信息列車(chē)自動(dòng)地控制運(yùn)行速度,進(jìn)行超速防護(hù),以達(dá)到自動(dòng)調(diào)整行車(chē)間隔的目的,并實(shí)現(xiàn)列車(chē)在車(chē)站的程序?qū)ξ煌\?chē)。第5頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/2966.1ATC系統(tǒng)概述1、ATC系統(tǒng)的組成和功能列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)ATP列車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)ATO列車(chē)自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)ATSAutomaticTrainProtectionAutomaticTrainOperationAutomaticTrainSupervision第6頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/2976.1ATC系統(tǒng)概述ATS功能聯(lián)鎖功能列車(chē)檢測(cè)功能ATC功能PTI功能ATC系統(tǒng)包括五個(gè)原理功能第7頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/2986.1ATC系統(tǒng)概述ATC系統(tǒng)包括五個(gè)原理功能:ATS功能、聯(lián)鎖功能、列車(chē)檢測(cè)功能、ATC功能和PTI(列車(chē)識(shí)別)功能。(1)ATS功能:可自動(dòng)或由人工控制進(jìn)路,進(jìn)行行車(chē)調(diào)度指揮,并向行車(chē)調(diào)度員和外部系統(tǒng)提供信息。ATS功能主要由位于OCC(控制中心)內(nèi)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。(2)聯(lián)鎖功能:響應(yīng)來(lái)自ATS功能的命令,在隨時(shí)滿(mǎn)足安全準(zhǔn)則的前提下,管理進(jìn)路、道岔和信號(hào)的控制,將進(jìn)路、軌道電路、道岔和信號(hào)的狀態(tài)信息提供給ATS和ATC功能。聯(lián)鎖功能由分布在軌旁的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。第8頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/2996.1ATC系統(tǒng)概述(3)列車(chē)檢測(cè)功能:一般由軌道電路完成。(4)ATC功能:在聯(lián)鎖功能的約束下,根據(jù)ATS的要求實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行的控制。ATC功能有三個(gè)子功能:ATP/ATO軌旁功能、ATP/ATO傳輸功能和ATP/ATO車(chē)載功能。ATP/ATO軌旁功能負(fù)責(zé)列車(chē)間隔和報(bào)文生成;ATP/ATO傳輸功能負(fù)責(zé)發(fā)送感應(yīng)信號(hào),它包括報(bào)文和ATC車(chē)載設(shè)備所需的其他數(shù)據(jù);ATP/ATO車(chē)載功能負(fù)責(zé)列車(chē)的安全運(yùn)營(yíng)、列車(chē)自動(dòng)駕駛,且給信號(hào)系統(tǒng)和司機(jī)提供接口。(5)PTI功能:是通過(guò)多種渠道傳輸和接收各種數(shù)據(jù),在特定的位置傳給ATS,向ATS報(bào)告列車(chē)的識(shí)別信息、目的號(hào)碼和乘務(wù)組號(hào)和列車(chē)位置數(shù)據(jù),以?xún)?yōu)化列車(chē)運(yùn)行。第9頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29106.1ATC系統(tǒng)概述2、ATC系統(tǒng)選用原則安全可靠成熟先進(jìn)較高性?xún)r(jià)比準(zhǔn)移動(dòng)閉塞或移動(dòng)閉塞也可采用固定閉塞式ATC系統(tǒng)構(gòu)成水平的選擇按前述原則執(zhí)行第10頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29116.1ATC系統(tǒng)概述2、ATC系統(tǒng)選用原則ATC系統(tǒng)選用按下列原則選擇:(1)ATC系統(tǒng)應(yīng)采用安全、可靠、成熟、先進(jìn)的技術(shù)裝備,具有較高的性能價(jià)格比;(2)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路宜采用準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)或移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng),也可以采用固定閉塞式ATC系統(tǒng)。第11頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29126.1ATC系統(tǒng)概述2、ATC系統(tǒng)選用原則(2)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路宜采用準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)或移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng),也可以采用固定閉塞式ATC系統(tǒng)。因?yàn)槌鞘熊壍澜煌ň哂锌土髁看蟆⑿熊?chē)密度高的特點(diǎn),而準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式和移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)較大的通過(guò)能力,對(duì)于客運(yùn)量變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,可以提高線路利用率,具有高效運(yùn)行、節(jié)能等作用,并且控制模式與列車(chē)運(yùn)行特性相近,能較好地適應(yīng)不同列車(chē)的技術(shù)狀態(tài),其技術(shù)水平較高,具有較大的發(fā)展前景。雖然固定閉塞式ATC系統(tǒng)技術(shù)水平相對(duì)較低,但由于可滿(mǎn)足2min行車(chē)間隔的行車(chē)要求,且價(jià)格相對(duì)低廉,因此也宜選用。根據(jù)實(shí)際情況,因地制宜選擇三種不同制式的ATC系統(tǒng)是完全必要的。第12頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29136.1ATC系統(tǒng)概述2、ATC系統(tǒng)選用原則(3)ATC系統(tǒng)構(gòu)成水平的選擇按前述原則執(zhí)行。第13頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29146.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)按閉塞制式,城市軌道交通ATC可分為:固定閉塞式ATC系統(tǒng)、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)和移動(dòng)閉塞式ATC系統(tǒng)。3.移動(dòng)閉塞2.準(zhǔn)移動(dòng)閉塞1.固定閉塞第14頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29156.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)(1)固定閉塞固定閉塞將線路劃分為固定的閉塞分區(qū),不論是前、后列車(chē)的位置還是前、后列車(chē)的間距,都是用軌道電路等來(lái)檢測(cè)和表示的,線路條件和列車(chē)參數(shù)等均需在閉塞設(shè)計(jì)過(guò)程中加以考慮,并體現(xiàn)在地面固定區(qū)段的劃分中。第15頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29166.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)(1)固定閉塞由于列車(chē)定位是以固定區(qū)段為單位的(系統(tǒng)只知道列車(chē)在哪個(gè)區(qū)段中,而不知道在區(qū)段中的具體位置),所以固定閉塞的速度控制模式必然是分級(jí)的,即階梯式的。在這種制式中,需要向被控列車(chē)“安全”傳送的只是代表少數(shù)幾個(gè)速度級(jí)的速度碼。固定閉塞方式,無(wú)法滿(mǎn)足提高系統(tǒng)能力、安全性和互用性的要求。第16頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29176.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)(1)固定閉塞傳統(tǒng)ATP的傳輸方式采用固定閉塞,通過(guò)軌道電路判別閉塞分區(qū)占用情況,并傳輸信息碼,需要大量的軌旁設(shè)備,維護(hù)工作量較大。此外,傳統(tǒng)方式還存在以下缺點(diǎn):①軌道電路工作穩(wěn)定性易受環(huán)境影響,如道床阻抗變化、牽引電流干擾等。②軌道電路傳輸信息量小。要想在傳統(tǒng)方式下增加信息量,只能通過(guò)提高信息傳輸?shù)念l率。但是如果傳輸頻率過(guò)高,鋼軌的集膚效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的衰耗增大,從而導(dǎo)致傳輸距離縮短。第17頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29186.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)(1)固定閉塞③利用軌道電路難以實(shí)現(xiàn)車(chē)對(duì)地的信息傳輸。④固定閉塞的閉塞分區(qū)長(zhǎng)度是按最長(zhǎng)列車(chē)、滿(mǎn)負(fù)載、最高速度、最不利制動(dòng)率等不利條件設(shè)計(jì)的,分區(qū)較長(zhǎng),且一個(gè)分區(qū)只能被一列車(chē)占用,不利于縮短列車(chē)運(yùn)行間隔。⑤固定閉塞系統(tǒng)無(wú)法知道列車(chē)在分區(qū)內(nèi)的具體位置,因此列車(chē)制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)總在某一分區(qū)的邊界。為充分保證安全,必須在兩列車(chē)間增加一個(gè)防護(hù)區(qū)段,這使得列車(chē)間的安全間隔較大,影響了線路的使用效率。第18頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29196.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)(2)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞準(zhǔn)移動(dòng)閉塞對(duì)前、后列車(chē)的定位方式是不同的。前行列車(chē)的定位仍沿用固定閉塞的方式,而后續(xù)列車(chē)的定位則采用連續(xù)的或稱(chēng)為移動(dòng)的方式。為了提高后續(xù)列車(chē)的定位精度,目前各系統(tǒng)均在地面每隔一段距離設(shè)置1個(gè)定位標(biāo)志(可以是軌道電路的分界點(diǎn)或信標(biāo)等),列車(chē)通過(guò)時(shí)提供絕對(duì)位置信息。在相鄰定位標(biāo)志之間,列車(chē)的相對(duì)位置由安裝在列車(chē)上的輪軸轉(zhuǎn)數(shù)累計(jì)連續(xù)測(cè)得。第19頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29206.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)(2)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞由于準(zhǔn)移動(dòng)閉塞同時(shí)采用移動(dòng)和固定兩種定位方式,所以它的速度控制模式既具有無(wú)級(jí)(連續(xù))的特點(diǎn),又具有分級(jí)(階梯)的性質(zhì)。若前行列車(chē)不動(dòng)而后續(xù)列車(chē)前進(jìn)時(shí),其最大允許速度是連續(xù)變化的;而當(dāng)前行列車(chē)前進(jìn),其尾部駛過(guò)固定區(qū)段的分界點(diǎn)時(shí),后續(xù)列車(chē)的最大速度將按“階梯”跳躍上升。由于準(zhǔn)移動(dòng)閉塞兼有移動(dòng)和固定的特性,與“固定”性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的設(shè)備,必須在工程設(shè)計(jì)和施工階段完成。而被控列車(chē)的位置是由列車(chē)自行實(shí)時(shí)(移動(dòng))測(cè)定的,所以其最大允許速度的計(jì)算最終只能在車(chē)上實(shí)現(xiàn)。第20頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29216.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)(2)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞為了使后續(xù)列車(chē)能夠根據(jù)自身測(cè)定的位置,實(shí)時(shí)計(jì)算其最大允許速度,必須用數(shù)字編碼軌道電路向其提供前方線路的各種參數(shù)以及前行列車(chē)處在哪個(gè)區(qū)段上的信息。準(zhǔn)移動(dòng)閉塞在控制列車(chē)的安全間隔上比固定閉塞進(jìn)了一步。它通過(guò)采用報(bào)文式軌道電路輔之環(huán)線或應(yīng)答器來(lái)判斷分區(qū)占用并傳輸信息,信息量大;可以告知后續(xù)列車(chē)?yán)^續(xù)前行的距離,后續(xù)列車(chē)可根據(jù)這一距離合理地采取減速或制動(dòng),列車(chē)制動(dòng)的起點(diǎn)可延伸至保證其安全制動(dòng)的地點(diǎn),從而可改善列車(chē)速度控制,縮小列車(chē)安全間隔,提高線路繳利用效率。但準(zhǔn)移動(dòng)閉塞中后續(xù)列車(chē)的最大目標(biāo)制動(dòng)點(diǎn)仍必須在先行列車(chē)占用分區(qū)的外方,因此它并沒(méi)有完全突破軌道電路的限制。第21頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29226.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)移動(dòng)閉塞定位方式固定閉塞定位方式能夠了解其具體位置僅知道其在哪個(gè)分區(qū)內(nèi)速度限制有一個(gè)階躍式上升當(dāng)其移動(dòng)并出清一個(gè)分區(qū)后續(xù)列車(chē)對(duì)自身前行列車(chē)速度限制為連續(xù)式變化當(dāng)其靜止第22頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29236.1ATC系統(tǒng)概述3、不同閉塞制式的ATC系統(tǒng)(3)移動(dòng)閉塞移動(dòng)閉塞的特點(diǎn)是前、后兩列車(chē)都采用移動(dòng)式的定位方式,不存在固定的閉塞分區(qū),列車(chē)之間的安全追蹤間距隨著列車(chē)的運(yùn)行而不斷移動(dòng)且變化。移動(dòng)閉塞可借助感應(yīng)環(huán)線或無(wú)線通信的方式實(shí)現(xiàn)。早期的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)大部分采用基于感應(yīng)環(huán)線的技術(shù),即通過(guò)在軌間布置感應(yīng)環(huán)線來(lái)定位列車(chē)和實(shí)現(xiàn)車(chē)載計(jì)算機(jī)(VOBC)與車(chē)輛控制中心(VCC)之間的連續(xù)通信。而今,大多數(shù)先進(jìn)的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)已采用無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)間的通信,構(gòu)成基于無(wú)線通信技術(shù)的移動(dòng)閉塞。第23頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29246.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞具有如下特點(diǎn):制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)是動(dòng)態(tài)的,與軌旁設(shè)備數(shù)量及行車(chē)間隔關(guān)系不大沒(méi)有固定分區(qū),行車(chē)間隔是動(dòng)態(tài)的,并隨前一列車(chē)的移動(dòng)而移動(dòng),速度限制連續(xù)變化。列車(chē)間隔按照后續(xù)列車(chē)在當(dāng)前速度下所需的制動(dòng)距離加上安全余量計(jì)算而得。可實(shí)現(xiàn)車(chē)地雙向通信,易于實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。舒適先進(jìn)可實(shí)現(xiàn)較小的行車(chē)間隔高效靈活安全第24頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29256.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢(shì):安全關(guān)聯(lián)計(jì)算機(jī)采用3取2或2取2冗余配置,可保證故障安全。數(shù)據(jù)通信對(duì)所有的子系統(tǒng)透明可以與無(wú)人駕駛結(jié)合,避免司機(jī)誤操作或延誤,從而提高效率車(chē)地雙向通信,實(shí)時(shí)提供列車(chē)的位置及速度等信息。模塊化設(shè)計(jì),核心部分采用軟件實(shí)現(xiàn),硬件數(shù)量大大減少CBTC技術(shù)第25頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29266.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢(shì):①移動(dòng)閉塞是一種新型的閉塞制式,它克服了固定閉塞的缺點(diǎn)。基于通信的列車(chē)控制(CommunicationsBasedTrainControl,簡(jiǎn)稱(chēng)CBTC)則是實(shí)現(xiàn)這種閉塞制式的最主要技術(shù)手段。采用這種方法以后,實(shí)現(xiàn)了車(chē)地間雙向、大容量的信息傳輸,達(dá)到連續(xù)通信的目的,在真正意義上實(shí)現(xiàn)了列車(chē)運(yùn)行的閉環(huán)控制。當(dāng)列車(chē)和車(chē)站一開(kāi)始通信,車(chē)站就能得知所有列車(chē)的位置,能夠提供連續(xù)的列車(chē)安全間隔保證和超速防護(hù),在列車(chē)控制中具有更好的精確性和更大的靈活性,并能更快地檢測(cè)到故障點(diǎn)。而且,移動(dòng)閉塞可以根據(jù)列車(chē)的實(shí)際速度和相對(duì)速度來(lái)調(diào)整閉塞分區(qū)的長(zhǎng)度,盡可能縮小列車(chē)運(yùn)行間隔,提高行車(chē)密度進(jìn)而提高運(yùn)輸能力。此外,這種系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比將大大減少沿線設(shè)備,車(chē)載設(shè)備和軌旁設(shè)備的安裝也相對(duì)較容易,維修方便,有利于降低運(yùn)營(yíng)成本。第26頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29276.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢(shì):②移動(dòng)閉塞系統(tǒng)通過(guò)列車(chē)與地面間連續(xù)的雙向通信,提供連續(xù)測(cè)量本車(chē)與前車(chē)距離的方法,實(shí)時(shí)提供列車(chē)的位置及速度等信息,動(dòng)態(tài)地控制列車(chē)運(yùn)行速度。移動(dòng)閉塞制式下后續(xù)列車(chē)的最大制動(dòng)目標(biāo)點(diǎn)可比準(zhǔn)移動(dòng)閉塞和固定閉塞更靠近先行列車(chē),因此可以縮小列車(chē)運(yùn)行間隔,有條件實(shí)現(xiàn)“小編組,高密度”,從而使系統(tǒng)可以在滿(mǎn)足同等客運(yùn)需求條件下減少旅客候車(chē)時(shí)間,縮小站臺(tái)寬度和空間,降低基建投資。③移動(dòng)閉塞系統(tǒng)的安全關(guān)聯(lián)計(jì)算機(jī)一般采取3取2或2取2的冗余配置,系統(tǒng)通過(guò)故障一安全原則對(duì)軟、硬件及系統(tǒng)進(jìn)行量化和認(rèn)證,可保證系統(tǒng)的可靠性、安全性和可用度。第27頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29286.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞的技術(shù)優(yōu)勢(shì):④由于系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),核心部分均通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn),因此使系統(tǒng)硬件數(shù)量大大減少。⑤移動(dòng)閉塞還常常和無(wú)人駕駛聯(lián)系在一起。兩者的結(jié)合能夠避免司機(jī)的誤操作或延誤,獲得更高的效率。⑥無(wú)線移動(dòng)閉塞的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)對(duì)所有的子系統(tǒng)透明,對(duì)通信數(shù)據(jù)的安全加密和接入防護(hù)等措施可保證數(shù)據(jù)通信的安全。由于采取了開(kāi)放的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)間邏輯接口的標(biāo)準(zhǔn)化,從而有可能實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)的互聯(lián)互通。采取開(kāi)放式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)也使國(guó)內(nèi)廠商可從部分部件的國(guó)產(chǎn)化著手,逐步實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化。第28頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29296.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞的工作原理:移動(dòng)閉塞與固定閉塞的根本區(qū)別在于閉塞分區(qū)的形成方法不同,移動(dòng)閉塞系統(tǒng)是一種區(qū)間不分割、根據(jù)連續(xù)檢測(cè)先行列車(chē)位置和速度進(jìn)行列車(chē)運(yùn)行間隔控制的列車(chē)安全系統(tǒng)。這里的連續(xù)檢測(cè)并不意味著一定沒(méi)有間隔點(diǎn)。實(shí)際上該系統(tǒng)把先行列車(chē)的后部看作是假想的閉塞區(qū)間。由于這個(gè)假想的閉塞區(qū)間隨著列車(chē)的移動(dòng)而移動(dòng),所以叫做移動(dòng)閉塞。在移動(dòng)閉塞系統(tǒng)中,后續(xù)列車(chē)的速度曲線隨著目標(biāo)點(diǎn)的移動(dòng)而實(shí)時(shí)計(jì)算,后續(xù)列車(chē)到先行列車(chē)的保護(hù)段后部之間的距離等于列車(chē)制動(dòng)距離加上列車(chē)制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)駛過(guò)的距離。第29頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29306.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞的工作原理:第30頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29316.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞的工作原理:移動(dòng)閉塞技術(shù)在對(duì)列車(chē)的安全間隔控制上更進(jìn)了一步。通過(guò)車(chē)載設(shè)備和軌旁設(shè)備連續(xù)地雙向通信,控制中心可以根據(jù)列車(chē)實(shí)時(shí)的速度和位置動(dòng)態(tài)地計(jì)算列車(chē)的最大制動(dòng)距離。列車(chē)的長(zhǎng)度加上這一最大制動(dòng)距離并在列車(chē)后方加上一定的防護(hù)距離,便組成了一個(gè)與列車(chē)同步移動(dòng)的虛擬閉塞分區(qū)(見(jiàn)圖)。由于保證了列車(chē)前后的安全距離,兩個(gè)相鄰的移動(dòng)閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時(shí)前進(jìn),這使列車(chē)能以較高的速度和較小的間隔運(yùn)行,從而提高運(yùn)營(yíng)效率。第31頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29326.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞的工作原理:第32頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29336.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞的工作原理:無(wú)線移動(dòng)閉塞系統(tǒng)的組成主要包括無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、車(chē)載設(shè)備、區(qū)域控制器和控制中心等。其中,無(wú)線數(shù)據(jù)通信是移動(dòng)閉塞實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。通過(guò)可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng),列車(chē)不間斷地將其標(biāo)識(shí)、位置、車(chē)次、列車(chē)長(zhǎng)度、實(shí)際速度、制動(dòng)潛能和運(yùn)行狀況等信息以無(wú)線的方式發(fā)送給區(qū)域控制器。區(qū)域控制器追蹤列車(chē)并通過(guò)無(wú)線傳輸方式向列車(chē)發(fā)送移動(dòng)授權(quán),根據(jù)來(lái)自列車(chē)的信息計(jì)算、確定列車(chē)的安全行車(chē)間隔,并將相關(guān)信息(如先行列車(chē)位置、移動(dòng)授權(quán)等)傳遞給列車(chē),控制列車(chē)運(yùn)行。車(chē)載設(shè)備包括無(wú)線電臺(tái)、車(chē)載計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備(如傳感器、查詢(xún)器等)。列車(chē)將采集到的數(shù)據(jù)(如車(chē)輛信息、現(xiàn)場(chǎng)狀況和位置信息等)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)發(fā)送給區(qū)域控制器,以協(xié)助完成運(yùn)行決策;同時(shí)對(duì)接收到的命令進(jìn)行確認(rèn)并執(zhí)行。第33頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29346.1ATC系統(tǒng)概述移動(dòng)閉塞ATC系統(tǒng)分類(lèi)移動(dòng)閉塞ATC系統(tǒng)就車(chē)一地雙向信息傳輸速率而言,可分為:基于電纜環(huán)線傳輸方式和基于無(wú)線通信和數(shù)據(jù)傳輸媒介的傳輸方式。按無(wú)線擴(kuò)頻通信方式可分為:直接序列擴(kuò)頻和跳頻擴(kuò)頻方式。按數(shù)據(jù)傳輸媒介傳輸方式可分為:點(diǎn)式應(yīng)答器、自由空間波、裂縫波導(dǎo)管和漏泄電纜等傳輸方式。基于電纜環(huán)線基于無(wú)線通信和傳輸媒介直接序列擴(kuò)頻跳頻擴(kuò)頻方式點(diǎn)式應(yīng)答器自由空間波裂縫波導(dǎo)管漏泄電纜等按無(wú)線擴(kuò)頻通信方式按傳輸媒介按傳輸速率分類(lèi)第34頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29356.1ATC系統(tǒng)概述4、ATC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ATC系統(tǒng)的設(shè)備分布于控制中心(centralcontrol)、車(chē)站信號(hào)設(shè)備室、軌旁(wayside)及車(chē)上(Vehicle)。第35頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29366.1ATC系統(tǒng)概述4、ATC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指揮列車(chē)運(yùn)行的控制中心,設(shè)有作為ATC系統(tǒng)中樞的系統(tǒng)控制服務(wù)器及其用于調(diào)度控制的工作站;數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),包括通信前置服務(wù)器、路由器以及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等,實(shí)現(xiàn)控制中心與全線車(chē)站信號(hào)設(shè)備室之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息交換;調(diào)度員通過(guò)調(diào)度員工作站下達(dá)行車(chē)控制命令。現(xiàn)場(chǎng)的列車(chē)在線信息,車(chē)次號(hào)信息以及道岔、信號(hào)機(jī)的狀態(tài)信息等,由壁式大屏幕顯示屏或背投顯示屏、及調(diào)度員工作站的CRT顯示。第36頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29376.1ATC系統(tǒng)概述4、ATC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)于聯(lián)鎖集中站設(shè)備室的服務(wù)器,接收調(diào)度員的控制指令,通過(guò)聯(lián)鎖裝置,排列進(jìn)路、開(kāi)放信號(hào),并將列車(chē)在線信息、信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)信息等傳送給控制中心。通過(guò)ATP子系統(tǒng)的軌旁設(shè)備,發(fā)送列車(chē)檢測(cè)信息,以檢查軌道區(qū)段內(nèi)有、無(wú)列車(chē)占用,并向列車(chē)發(fā)送限速命令或允許運(yùn)行的目標(biāo)距離信息、門(mén)控命令、對(duì)位停車(chē)指令等。車(chē)上ATC設(shè)備,接收并解譯地面送來(lái)的調(diào)度指令和ATP速度命令或距離信息,完成速度自動(dòng)調(diào)整和車(chē)站程序?qū)ξ煌\?chē),實(shí)現(xiàn)列車(chē)的自動(dòng)運(yùn)行;并將列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)信息,經(jīng)車(chē)站服務(wù)器傳送給控制中心。第37頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29386.1ATC系統(tǒng)概述5、ATC系統(tǒng)的功能下面我們以控制中心、集中站信號(hào)設(shè)備室和車(chē)載三個(gè)部分,分析ATC系統(tǒng)所完成的主要功能。控制中心是指揮整條線路列車(chē)運(yùn)行的智囊,由ATS子系統(tǒng)來(lái)完成這個(gè)功能,也可以理解為控制中心只有ATS子系統(tǒng);聯(lián)鎖集中站的信號(hào)設(shè)備,具體執(zhí)行控制中心的操縱指令,負(fù)責(zé)列車(chē)的安全運(yùn)行,完成與列車(chē)的信息交換,所以聯(lián)鎖集中站具有ATC系統(tǒng)的三個(gè)子系統(tǒng),也就是由ATS、ATP、ATO三個(gè)子系統(tǒng)相配合,來(lái)完成這些功能。第38頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29396.1ATC系統(tǒng)概述5、ATC系統(tǒng)的功能車(chē)載ATP/ATO子系統(tǒng),接收并執(zhí)行地面來(lái)送的各種指令,確保列車(chē)按所排列的進(jìn)路,按運(yùn)行時(shí)刻表安全、準(zhǔn)點(diǎn)地運(yùn)行,車(chē)載ATC設(shè)備中,ATS子系統(tǒng)接收的是控制中心的調(diào)度指令,所以將其歸納在ATS子系統(tǒng),而將與行車(chē)安全相關(guān)的速度控制和超速防護(hù),歸納在ATP子系統(tǒng),車(chē)載ATO子系統(tǒng)是列車(chē)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)速度調(diào)整,和確保列車(chē)在車(chē)站對(duì)位停車(chē)的重要設(shè)備,所以在設(shè)有司機(jī)的情況下,ATO子系統(tǒng)可以說(shuō)是“錦上添花”,國(guó)內(nèi)有的城市軌道交通不設(shè)ATO子系統(tǒng)也是基于這個(gè)原因。第39頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29406.1ATC系統(tǒng)概述5、ATC系統(tǒng)的功能但對(duì)于設(shè)有站臺(tái)屏蔽門(mén),或者要實(shí)現(xiàn)“無(wú)人駕駛”的自動(dòng)折返,那么應(yīng)該設(shè)置ATO子系統(tǒng),具有完整的ATC系統(tǒng)。有的文章將車(chē)載ATS子系統(tǒng)列在車(chē)載ATP子系統(tǒng)之中,或其它的歸類(lèi)方法,這是由于ATC系統(tǒng)的三個(gè)子系統(tǒng)是完整的一個(gè)整體,相互滲透,嚴(yán)格或孤立地劃分也是不合適的。第40頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29416.1ATC系統(tǒng)概述(一)控制中心的主要功能(ATS子系統(tǒng)):1.列車(chē)運(yùn)行控制和調(diào)整控制;2.時(shí)刻表的編輯、修改、存儲(chǔ)以及時(shí)刻表的調(diào)整控制;3.列車(chē)位置的實(shí)時(shí)監(jiān)視和列車(chē)運(yùn)行軌跡記錄;4.運(yùn)行圖管理;5.列車(chē)運(yùn)行進(jìn)路的自動(dòng)設(shè)置,車(chē)站聯(lián)鎖狀態(tài)的監(jiān)督;6.線路監(jiān)控和報(bào)警控制、故障記錄等。第41頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29426.1ATC系統(tǒng)概述(二)聯(lián)鎖集中站ATC設(shè)備的主要功能:1.ATS子系統(tǒng)(1)列車(chē)的進(jìn)路控制指令及其表示;(2)遙控指令的解譯及表示數(shù)據(jù)的編輯;(3)折返站折返模式控制指令;(4)車(chē)-地交換信息的編譯;(5)旅客向?qū)畔ⅰ⒛康牡匦畔⒌娘@示;(6)車(chē)-地信息交換;(7)運(yùn)行等級(jí)設(shè)定等。第42頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29436.1ATC系統(tǒng)概述(二)聯(lián)鎖集中站ATC設(shè)備的主要功能:2.ATP/ATO子系統(tǒng)(1)軌道區(qū)段空閑的檢測(cè);(2)列車(chē)運(yùn)行進(jìn)路和列車(chē)安全間隔控制;(3)列車(chē)限速控制;(4)車(chē)站程序?qū)ξ煌\?chē)控制;(5)對(duì)位停車(chē)校核、列車(chē)車(chē)門(mén)和站臺(tái)屏蔽門(mén)開(kāi)、閉控制;(6)停站時(shí)間控制及目的地選擇等。第43頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29446.1ATC系統(tǒng)概述(三)車(chē)載ATC的主要功能1.ATS子系統(tǒng)(1)接收非安全控制信息;(2)接收運(yùn)行等級(jí)及其目的地等數(shù)據(jù);(3)發(fā)送列車(chē)狀態(tài)的自診斷信息;(4)旅客向?qū)畔⒌奶峁┑取5?4頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29456.1ATC系統(tǒng)概述(三)車(chē)載ATC的主要功能2.ATP/ATO子系統(tǒng)(1)接收和解譯限速指令;(2)根據(jù)限速,對(duì)列車(chē)進(jìn)行速度自動(dòng)調(diào)整控制和超速防護(hù);(3)測(cè)速、測(cè)距;(4)對(duì)位停車(chē)程序控制和對(duì)位停車(chē)點(diǎn)校核;(5)控制車(chē)門(mén)開(kāi)、閉,發(fā)送站臺(tái)屏蔽門(mén)開(kāi)、閉信息;(6)自動(dòng)折返和出發(fā)控制等。第45頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29466.1ATC系統(tǒng)概述6、ATC系統(tǒng)的控制模式城市軌道交通通過(guò)ATC系統(tǒng),在控制中心集中控制列車(chē)運(yùn)行,當(dāng)遙控發(fā)生故障或運(yùn)行需要的情況下,可以將權(quán)力“下放”,由相應(yīng)的聯(lián)鎖集中站進(jìn)行控制。而列車(chē)的操縱,在設(shè)置ATO子系統(tǒng)的前提下,可以實(shí)現(xiàn)列車(chē)的自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)折返;也可以由司機(jī)進(jìn)行人工操縱,由ATP子系統(tǒng)進(jìn)行超速防護(hù)。ATC系統(tǒng)的控制模式在各個(gè)城市的不同線路有不同的稱(chēng)呼,但其控制方式的內(nèi)容,基本上大同小異。第46頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29476.1ATC系統(tǒng)概述(一)行車(chē)調(diào)度的控制方式1.集中控制模式:(1)全自動(dòng)模式ATC系統(tǒng)根據(jù)列車(chē)運(yùn)行時(shí)刻表,由控制中心自動(dòng)辦理進(jìn)路,調(diào)度全線列車(chē)的運(yùn)行。(2)自動(dòng)調(diào)度模式根據(jù)運(yùn)行時(shí)刻表自動(dòng)辦理列車(chē)進(jìn)路,但列車(chē)在車(chē)站的停站時(shí)分、運(yùn)行等級(jí)等,由調(diào)度員進(jìn)行調(diào)整。第47頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29486.1ATC系統(tǒng)概述(一)行車(chē)調(diào)度的控制方式1.集中控制模式:(3)集中人工模式列車(chē)的始發(fā)進(jìn)路,由調(diào)度員人工辦理,列車(chē)運(yùn)行目的地也由調(diào)度員設(shè)定。一般車(chē)站都設(shè)為自動(dòng)或連續(xù)通過(guò)進(jìn)路,列車(chē)運(yùn)行進(jìn)路由列車(chē)的目的地號(hào)“自動(dòng)觸發(fā)”,所以列車(chē)運(yùn)行進(jìn)路可處于“自動(dòng)”狀態(tài),但是列車(chē)在各站的停站時(shí)間、出發(fā)時(shí)間、運(yùn)行等級(jí)等都由調(diào)度員設(shè)定。第48頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29496.1ATC系統(tǒng)概述(一)行車(chē)調(diào)度的控制方式2.局控模式上述三種均為集中控制方式,在調(diào)度員授權(quán)下,可將控制權(quán)下放給聯(lián)鎖集中站,由聯(lián)鎖集中站的車(chē)站值班員,對(duì)所管轄區(qū)段的列車(chē)運(yùn)行進(jìn)路進(jìn)行控制,也可以設(shè)置“連續(xù)通過(guò)”信號(hào)和“自動(dòng)信號(hào)”,自動(dòng)觸發(fā)列車(chē)運(yùn)行進(jìn)路。第49頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29506.1ATC系統(tǒng)概述(二)列車(chē)操縱模式列車(chē)的操縱模式,因列車(chē)和信號(hào)系統(tǒng)而異;而且根據(jù)不同的信號(hào)系統(tǒng)其模式的名稱(chēng)也不相同。一般有以下幾種方式。1.ATO模式在ATO模式下,司機(jī)根據(jù)操作規(guī)程,關(guān)閉列車(chē)門(mén),完成出發(fā)檢查后,按下出發(fā)按鈕,列車(chē)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行,在區(qū)間根據(jù)地面限速指令,自動(dòng)調(diào)整列車(chē)運(yùn)行速度,列車(chē)到達(dá)下一站,自動(dòng)完成程序?qū)ξ煌\?chē)控制。這種模式下,司機(jī)的任務(wù)是:到站開(kāi)啟列車(chē)門(mén)、到點(diǎn)關(guān)閉列車(chē)門(mén)和按壓“出發(fā)按鈕”。第50頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29516.1ATC系統(tǒng)概述(二)列車(chē)操縱模式2.手動(dòng)ATP模式在該模式下,司機(jī)關(guān)閉車(chē)門(mén)和執(zhí)行出發(fā)檢查后,手動(dòng)啟動(dòng),列車(chē)ATP子系統(tǒng)進(jìn)行速度控制和超速防護(hù),車(chē)站的停車(chē)控制也由司機(jī)負(fù)責(zé)操縱。這種模式下,列車(chē)的運(yùn)行基本上依賴(lài)于司機(jī),但是有超速防護(hù)。第51頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29526.1ATC系統(tǒng)概述(二)列車(chē)操縱模式3.慢速前行模式(CLOSEIN)在手動(dòng)ATP模式下,列車(chē)收不到有效的機(jī)車(chē)信號(hào),或顯示為零限速,這時(shí)司機(jī)在注意的情況下,按低于20km/h的限速慢行,以使列車(chē)尋找機(jī)車(chē)信號(hào),當(dāng)收到有效的機(jī)車(chē)信號(hào)后,可以轉(zhuǎn)為手動(dòng)ATP模式。這種模式下,列車(chē)收不到速度命令,所以列車(chē)只能在小于20Km/h的速度下,慢速運(yùn)行。第52頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29536.1ATC系統(tǒng)概述(二)列車(chē)操縱模式4.反向模式該模式下,限制列車(chē)以不超過(guò)10km/h的速度反向運(yùn)行,當(dāng)速度超過(guò)12.5km/h時(shí),車(chē)載ATP子系統(tǒng)會(huì)施加全常用制動(dòng)。這種模式下司機(jī)處于列車(chē)的尾部,列車(chē)收不到速度命令,由司機(jī)來(lái)控制運(yùn)行速度。第53頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29546.1ATC系統(tǒng)概述(二)列車(chē)操縱模式5.ATC關(guān)閉和旁路模式該模式下,車(chē)載ATC系統(tǒng)可以有電,但其輸入、輸出均被隔離,不起作用,列車(chē)由司機(jī)人工駕駛,負(fù)責(zé)運(yùn)行安全。另外,假如ATP子系統(tǒng)還在調(diào)試過(guò)程中或ATP子系統(tǒng)出現(xiàn)故障,列車(chē)也只能以ATC旁路模式,在嚴(yán)格的操作規(guī)范下手動(dòng)運(yùn)行,由司機(jī)確保列車(chē)運(yùn)行的安全。在列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中,任何模式的轉(zhuǎn)換,都應(yīng)取得調(diào)度員的同意,并應(yīng)在停車(chē)的情況下進(jìn)行;如果在列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中,司機(jī)隨意改變運(yùn)行模式,將導(dǎo)致緊急停車(chē)。第54頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/2955第六章列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng)6.1ATC系統(tǒng)概述6.2ATP子系統(tǒng)6.3ATO子系統(tǒng)6.4ATS子系統(tǒng)6.5CBTC第55頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29566.2ATP子系統(tǒng)多年來(lái),英國(guó)人經(jīng)歷了大量的鐵路事故。而在1988年發(fā)生的最致命的一次事故是在倫敦南部靠近克拉彭祿口的撞車(chē)事件。由于發(fā)生在運(yùn)輸繁忙時(shí)段,兩輛相撞的列車(chē)中搭載了近1300人,事故發(fā)生后造成35人死亡。事發(fā)后,事故調(diào)查小組建議整個(gè)英國(guó)的鐵路系統(tǒng)都需要安裝自動(dòng)列車(chē)保護(hù)系統(tǒng)。第56頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29576.2ATP子系統(tǒng)ATP子系統(tǒng)(以下稱(chēng)為ATP系統(tǒng))是保證行車(chē)安全、防止列車(chē)進(jìn)入前方列車(chē)占用區(qū)段和防止超速運(yùn)行的設(shè)備。ATP負(fù)責(zé)全部的列車(chē)運(yùn)行保護(hù),是列車(chē)安全運(yùn)行的保障。ATP系統(tǒng)執(zhí)行以下安全功能:速度限制的接收和解碼、超速防護(hù)、車(chē)門(mén)管理、自動(dòng)和手動(dòng)模式的運(yùn)行、司機(jī)控制臺(tái)接口、車(chē)輛方向保證、永久車(chē)輛標(biāo)識(shí)。第57頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29586.2ATP子系統(tǒng)1、ATP的基本概念A(yù)TP即列車(chē)運(yùn)行超速防護(hù)或列車(chē)運(yùn)行速度監(jiān)督。ATP系統(tǒng)的功能是對(duì)列車(chē)運(yùn)行進(jìn)行超速防護(hù),對(duì)與安全有關(guān)的設(shè)備實(shí)行監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)列車(chē)位置檢測(cè),保證列車(chē)間的安全間隔,保證列車(chē)在安全速度下運(yùn)行,完成信號(hào)顯示,故障報(bào)警,降級(jí)提示,列車(chē)參數(shù)和線路參數(shù)的輸入,與ATS,ATO及車(chē)輛系統(tǒng)接口并進(jìn)行信息交換。第58頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29596.2ATP子系統(tǒng)1、ATP的基本概念A(yù)TP系統(tǒng)不斷將來(lái)自聯(lián)鎖設(shè)備和操作層面上的信息、線路信息、前方目標(biāo)點(diǎn)的距離和允許速度信息等從地面通過(guò)軌道電路等傳至車(chē)上,從而由車(chē)載設(shè)備計(jì)算得到當(dāng)前所允許的速度,或由行車(chē)控制中心計(jì)算出目標(biāo)速度傳至車(chē)上,由車(chē)載設(shè)備測(cè)得實(shí)際運(yùn)行速度,依此來(lái)對(duì)列車(chē)速度實(shí)行監(jiān)督,使之始終在安全速度下運(yùn)行。第59頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29606.2ATP子系統(tǒng)1、ATP的基本概念當(dāng)列車(chē)速度超過(guò)ATP裝置所指示的速度時(shí),ATP的車(chē)上設(shè)備就發(fā)出制動(dòng)命令,使列車(chē)自動(dòng)地制動(dòng);當(dāng)列車(chē)速度降至ATP所指示的速度以下時(shí),可自動(dòng)緩解。而運(yùn)行操作仍由司機(jī)完成。這樣,可縮短列車(chē)運(yùn)行間隔,可靠地保證列車(chē)不超速、不冒進(jìn)。ATP是ATC的基本環(huán)節(jié),是安全系統(tǒng),必須符合故障一安全的原則。第60頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29616.2ATP子系統(tǒng)2、ATP設(shè)備的組成廣州地鐵一號(hào)線司機(jī)室操控臺(tái)
ATO按鈕控制列車(chē)牽引方向牽引、零位、制動(dòng)、快制緊急制動(dòng)速度表風(fēng)缸壓力表主控鑰匙第61頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29626.2ATP子系統(tǒng)2、ATP設(shè)備的組成采用軌道電路傳送ATP信息時(shí),ATP系統(tǒng)由設(shè)于控制站的軌旁單元、設(shè)于線路上各軌道電路分界點(diǎn)的調(diào)諧單元和車(chē)載ATP設(shè)備組成,并包括與ATS,ATO、聯(lián)鎖設(shè)備的接口設(shè)備。第62頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29636.2ATP子系統(tǒng)2、ATP設(shè)備的組成連續(xù)式ATP系統(tǒng)利用數(shù)字音頻軌道電路,向列車(chē)連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù),允許連續(xù)監(jiān)督和控制列車(chē)運(yùn)行。對(duì)于ATP,由軌道電路反映軌道狀態(tài),傳輸ATP信息,在軌旁無(wú)需其他傳輸設(shè)備。當(dāng)軌道電路區(qū)段空閑時(shí),發(fā)送軌道電路檢測(cè)電碼。當(dāng)列車(chē)占用時(shí),向軌道電路發(fā)送ATP信息。軌道旁的軌道電路連接箱內(nèi)(發(fā)送、接收端各一個(gè))僅有電路調(diào)諧用的無(wú)源元件,包括軌道耦合單元及長(zhǎng)環(huán)線。第63頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29646.2ATP子系統(tǒng)2、ATP設(shè)備的組成車(chē)載ATP設(shè)備完成命令解碼、速度探測(cè)、超速下的強(qiáng)制執(zhí)行、特征顯示、車(chē)門(mén)操作等任務(wù)。車(chē)載ATP設(shè)備包括:兩套ATP模塊(信號(hào)處理器和速度處理器)、兩個(gè)速度傳感器和兩個(gè)接收天線、車(chē)輛接口、駕駛室內(nèi)的操作和控制單元(MMI)等。車(chē)載ATP設(shè)備根據(jù)地面?zhèn)鱽?lái)的數(shù)據(jù)(由ATP天線接收)與預(yù)先儲(chǔ)存的列車(chē)數(shù)據(jù)計(jì)算出列車(chē)實(shí)時(shí)最大允許速度。將此速度與來(lái)自速度傳感器測(cè)得的列車(chē)實(shí)際運(yùn)行速度相比較,超過(guò)允許速度時(shí),報(bào)警后啟動(dòng)制動(dòng)器。第64頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29656.2ATP子系統(tǒng)2、ATP設(shè)備的組成借助于MMI,司機(jī)可以按照ATP系統(tǒng)的指示運(yùn)行。MMI包括司機(jī)顯示功能、司機(jī)外部接口兩個(gè)子功能。司機(jī)顯示功能向司機(jī)顯示實(shí)際速度、最大允許速度、目標(biāo)距離、目標(biāo)速度,ATP設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),以及列車(chē)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的重要故障信息,在某些情況伴有音響警報(bào)。司機(jī)外部接口包括允許按鈕、車(chē)門(mén)釋放按鈕以及確認(rèn)按鈕。第65頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29666.2ATP子系統(tǒng)3、ATP系統(tǒng)的主要功能ATP系統(tǒng)應(yīng)具有下列主要功能:檢測(cè)列車(chē)位置、停車(chē)點(diǎn)防護(hù)、超速防護(hù)、列車(chē)間隔控制(移動(dòng)閉塞時(shí))、臨時(shí)限速、測(cè)速測(cè)距、車(chē)門(mén)控制、記錄司機(jī)操作。以數(shù)字音頻軌道電路方式的ATP系統(tǒng)為例,ATP系統(tǒng)功能可分為ATP軌旁功能、列車(chē)檢測(cè)功能(負(fù)責(zé)根據(jù)各軌道區(qū)段的“空閑”或“占用”情況,檢測(cè)列車(chē)的位置)、ATP傳輸功能和ATP車(chē)載功能。第66頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29676.2ATP子系統(tǒng)3、ATP系統(tǒng)的主要功能1、ATP軌旁功能ATP軌旁功能負(fù)責(zé)列車(chē)安全間隔和生成報(bào)文,完成對(duì)列車(chē)安全運(yùn)行授權(quán)許可的發(fā)布和報(bào)文的準(zhǔn)備,這些報(bào)文包括安全、非安全和信號(hào)信息等。ATP軌旁功能又分為列車(chē)安全間隔功能和報(bào)文生成功能。第67頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29686.2ATP子系統(tǒng)ATP軌旁功能列車(chē)安令間隔功能1報(bào)文生成功能2負(fù)責(zé)列車(chē)安全間隔和生成報(bào)文,完成任務(wù)對(duì)列車(chē)安全運(yùn)行授權(quán)許可的發(fā)布和報(bào)文的準(zhǔn)備保持列車(chē)之間的最小安全距離,發(fā)出運(yùn)行授權(quán)。在進(jìn)路已經(jīng)排列,聯(lián)鎖功能中才發(fā)出列車(chē)運(yùn)行授權(quán).
完成整理數(shù)據(jù)、準(zhǔn)備和格式化要傳送到ATP車(chē)載設(shè)備的報(bào)文,并決定傳輸方向。
.第68頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29696.2ATP子系統(tǒng)3、ATP系統(tǒng)的主要功能2.ATP傳輸功能ATP傳輸功能負(fù)責(zé)發(fā)出報(bào)文信號(hào),包括報(bào)文和ATP車(chē)載設(shè)備所需要的其他數(shù)據(jù)。音頻軌道電路電流以二進(jìn)制編碼順序調(diào)制。當(dāng)音頻軌道電路顯示軌道區(qū)段空閑,二進(jìn)制編碼順序?yàn)橐纛l軌道電路設(shè)備內(nèi)預(yù)設(shè)的順序。當(dāng)音頻軌道電路顯示軌道區(qū)段占用,二進(jìn)制編碼順序?yàn)锳TP報(bào)文產(chǎn)生功能生成相應(yīng)的報(bào)文。對(duì)于每個(gè)占用的音頻軌道電路產(chǎn)生單獨(dú)的報(bào)文。第69頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29706.2ATP子系統(tǒng)ATP傳輸功能的輸入是來(lái)自ATP軌旁功能的要傳輸?shù)膱?bào)文和相應(yīng)選擇傳輸方向的控制信號(hào)。ATP傳輸功能的輸出:感應(yīng)信號(hào)沿著整個(gè)軌道區(qū)段連續(xù)地傳輸信息;信號(hào)利用鋼軌作為傳輸天線,以合適的傳輸方向發(fā)出,且只包括報(bào)文數(shù)據(jù);感應(yīng)信號(hào)利用同步定位環(huán)線作為傳輸天線傳輸間歇的信號(hào),這個(gè)信號(hào)提供本地再同步的精確位置信息。這些感應(yīng)信號(hào)共享一個(gè)共同的傳輸媒體(即軌道同列車(chē)之間的空隙),因此它形成了一個(gè)在ATP車(chē)載設(shè)備內(nèi)接收的單一信號(hào)組合。第70頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29716.2ATP子系統(tǒng)3、ATP系統(tǒng)的主要功能3.ATP車(chē)載功能ATP車(chē)載功能負(fù)責(zé)列車(chē)安全運(yùn)行,并提供信號(hào)系統(tǒng)和司機(jī)間的接口。車(chē)載功能由下列子功能組成:ATP命令解碼、ATP監(jiān)督功能、ATP服務(wù)/自診斷功能,ATP狀態(tài)功能、速度/距離功能,以及司機(jī)人機(jī)接口(MMI)功能。第71頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29726.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(1)ATP命令解碼軌旁音頻軌道電路將格式化的數(shù)據(jù)傳送到車(chē)上,車(chē)載ATP設(shè)備要將報(bào)文解碼,以實(shí)現(xiàn)各種ATP功能。(2)ATP監(jiān)督功能ATP監(jiān)督負(fù)責(zé)保證列車(chē)運(yùn)行的安全。各監(jiān)督功能管理列車(chē)安全的一個(gè)方面,并在它自己的權(quán)限內(nèi)產(chǎn)生緊急制動(dòng);所有的監(jiān)督功能,在信號(hào)系統(tǒng)范圍內(nèi)提供了最大可能的列車(chē)防護(hù)。各種監(jiān)督功能之間的操作是獨(dú)立的,且同時(shí)進(jìn)行。ATP監(jiān)督包括:速度監(jiān)督、方向監(jiān)督、車(chē)門(mén)監(jiān)督、緊急制動(dòng)監(jiān)督、后退監(jiān)督、報(bào)文監(jiān)督、設(shè)備監(jiān)督等。第72頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29736.2ATP子系統(tǒng)(2)ATP監(jiān)督功能第73頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29746.2ATP子系統(tǒng)①速度監(jiān)督功能速度監(jiān)督功能是超速防護(hù)的基礎(chǔ),是最重要的功能。它由7個(gè)速度監(jiān)督子功能組成,每個(gè)子功能選定一個(gè)專(zhuān)用的以速度為基準(zhǔn)的安全標(biāo)準(zhǔn)。各標(biāo)準(zhǔn)即為一個(gè)速度限制,這個(gè)限制速度可以是固定的,也可以根據(jù)列車(chē)的位置連續(xù)改變或階梯式改變。如果實(shí)際列車(chē)速度超過(guò)允許速度加上一個(gè)速度偏差值時(shí),列車(chē)實(shí)施緊急制動(dòng)。該偏差值可以根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改,并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確定。各種速度偏差值在選定后在ATP車(chē)載單元中編程。第74頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29756.2ATP子系統(tǒng)①速度監(jiān)督功能RM速度監(jiān)督RM速度監(jiān)督以限制列車(chē)速度達(dá)到低速值為目的,這個(gè)低速值(例如25km/h)適用于RM模式。RM速度監(jiān)督在RM模式中有效,它不用于任何其他模式。限制速度是固定的(例如不考慮列車(chē)的位置),并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確定。這個(gè)確定值編程在ATP車(chē)載單元中。最大列車(chē)允許速度的監(jiān)督最大列車(chē)允許速度的監(jiān)督以限制列車(chē)運(yùn)行速度到最大允許值(就車(chē)輛允許而言)為目的。它在SM、ATO和AR模式中有效。速度限制是固定的,它定義在ATP車(chē)載單元中。停車(chē)點(diǎn)的監(jiān)督停車(chē)點(diǎn)的監(jiān)督以保證列車(chē)停在停車(chē)點(diǎn)(不超過(guò)停車(chē)點(diǎn))為目的。在SM、ATO和AR模式中,每當(dāng)前方列車(chē)占用的軌道區(qū)段內(nèi)有安全或危險(xiǎn)停車(chē)點(diǎn),該監(jiān)督都有效在RM模式中,該監(jiān)督無(wú)效。按照列車(chē)至停車(chē)點(diǎn)的距離,列車(chē)的速度限制連續(xù)地改變,并通過(guò)一條最終為零的制動(dòng)曲線實(shí)施。ATP車(chē)載單元計(jì)算一個(gè)零目標(biāo)速度的制動(dòng)曲線的基礎(chǔ)為:列車(chē)制動(dòng)性能數(shù)據(jù)以及已經(jīng)接收到報(bào)文數(shù)據(jù)中明確定義的線路坡度。限制速度起始點(diǎn)的監(jiān)督限制速度起始點(diǎn)的監(jiān)督保證列車(chē)在起始點(diǎn)就按照速度限制運(yùn)行。在SM、ATO和AR模式中,當(dāng)前行列車(chē)占用區(qū)段內(nèi)的速度限制始點(diǎn)存在時(shí)有效,在RM模式中無(wú)效。從限速始點(diǎn)開(kāi)始,限制速度隨著距列車(chē)的距離而不斷地變化,并通過(guò)一個(gè)最終為非零的制動(dòng)曲線實(shí)施。制動(dòng)曲線由ATP車(chē)載單元計(jì)算。進(jìn)入速度監(jiān)督進(jìn)入速度為列車(chē)進(jìn)入前方下一軌道區(qū)段的最大允許速度,它考慮到:下一軌道區(qū)段可能存在的任何停車(chē)點(diǎn)、可能存在的線路速度限制起始點(diǎn)、下個(gè)進(jìn)入速度。因而,進(jìn)入速度是一種假設(shè),用于避免定義精確的速度和目標(biāo)的位置,它位于列車(chē)占用軌道區(qū)段前方以外,這樣可以減少地對(duì)車(chē)傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)量。進(jìn)入速度監(jiān)督是保證列車(chē)速度同下一軌道區(qū)段的最大允許速度及以后的目標(biāo)一致。這個(gè)速度監(jiān)督在SM,ATO和AR模式中有效,在RM模式中無(wú)效。線路允許速度的監(jiān)督線路允許速度由列車(chē)頭部占用軌道區(qū)段的線路允許速度和列車(chē)其他部分仍占用的其他軌道區(qū)段的線路允許速度決定。線路允許速度是根據(jù)列車(chē)的運(yùn)行位置改變的。ATP車(chē)載單元通過(guò)使用報(bào)文里的線路速度數(shù)據(jù),測(cè)量運(yùn)行距離以及列車(chē)的長(zhǎng)度來(lái)確定線路允許速度。線路允許速度監(jiān)督保證列車(chē)運(yùn)行速度同其所在位置的線路允許速度監(jiān)督一致,在SM,ATO和AR模式中有效,在RM模式中無(wú)效。沒(méi)有距離同步的監(jiān)督?jīng)]有距離同步的監(jiān)督是提供安全速度監(jiān)督,這種監(jiān)督是特殊情況下不能得到距離同步,而ATP車(chē)載設(shè)備準(zhǔn)許在SM模式或ATO模式而不是RM模式中進(jìn)行操作。這種監(jiān)督方式的情況很少出現(xiàn)。距離同步的丟失是由于觸發(fā)緊急制動(dòng)時(shí)列車(chē)不處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),或者列車(chē)已經(jīng)在線上運(yùn)行時(shí)才打開(kāi)ATP車(chē)載設(shè)備電源引起的。只有當(dāng)ATP車(chē)載單元接收到授權(quán)其使用的報(bào)文時(shí),可以使用該功能。此項(xiàng)授權(quán)限制在下列情況下使用:列車(chē)運(yùn)行不存在從相鄰軌道電路產(chǎn)生鄰線干擾的危險(xiǎn);列車(chē)運(yùn)行前方當(dāng)前占用軌道區(qū)段無(wú)停車(chē)點(diǎn);第75頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29766.2ATP子系統(tǒng)①速度監(jiān)督功能速度監(jiān)督功能的輸入包括車(chē)載速度/距離功能中的列車(chē)現(xiàn)行速度和位置信息,以及服務(wù)/自診斷功能中的列車(chē)數(shù)據(jù)(例如列車(chē)最大允許速度)。速度監(jiān)督功能的輸出:向司機(jī)人機(jī)接口功能提供(通過(guò)列車(chē)總線)最大允許速度和列車(chē)速度警告;向列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)提供緊急制動(dòng)命令;向服務(wù)/自診斷功能提供列車(chē)數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息、處理和記錄數(shù)據(jù)(包括緊急制動(dòng)的使用),以及出錯(cuò)的信息。第76頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29776.2ATP子系統(tǒng)②方向監(jiān)督功能方向監(jiān)督功能的作用是監(jiān)督列車(chē)在“反方向”運(yùn)行中的任何移動(dòng),如果此方向的移動(dòng)距離超過(guò)規(guī)定值,那么就會(huì)實(shí)施緊急制動(dòng)。“反方向”運(yùn)行移動(dòng)距離的監(jiān)督是累計(jì)完成的,以便無(wú)論是單一的移動(dòng)或是在幾個(gè)短距離移動(dòng)中交替地被“前行”的短距離移動(dòng)中斷。在SM,ATO和AR模式中,必須連續(xù)具備方向監(jiān)督功能;如果列車(chē)正在運(yùn)行,那么RM模式中也可以使用方向監(jiān)督功能。第77頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29786.2ATP子系統(tǒng)②方向監(jiān)督功能方向監(jiān)督功能的輸入來(lái)源于車(chē)載速度/距離功能的移動(dòng)距離和移動(dòng)方向。方向監(jiān)督功能的輸出在列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)使用緊急制動(dòng)實(shí)施命令,在服務(wù)/診斷功能中緊急制動(dòng)實(shí)施記錄數(shù)據(jù)。第78頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29796.2ATP子系統(tǒng)③車(chē)門(mén)監(jiān)督功能如果檢測(cè)到列車(chē)在移動(dòng),而車(chē)門(mén)沒(méi)有鎖在關(guān)閉狀態(tài),車(chē)門(mén)監(jiān)督功能就會(huì)實(shí)施緊急制動(dòng),除了被抑制,車(chē)門(mén)監(jiān)督功能在所有駕駛模式中都有效如果列車(chē)移動(dòng)超過(guò)一定的距離(例如0.3m),或者當(dāng)列車(chē)以超過(guò)特定速度的速度運(yùn)行(例如“ATP零速度”),當(dāng)從車(chē)門(mén)接點(diǎn)沒(méi)有接收到“全部車(chē)門(mén)關(guān)閉”信號(hào)時(shí),列車(chē)實(shí)施緊急制動(dòng)。作為選擇,當(dāng)列車(chē)速度大于某特定值時(shí)(例如5km/h),禁止實(shí)施車(chē)門(mén)監(jiān)督,這是為了避免假緊急制動(dòng)的執(zhí)行,這個(gè)假緊急制動(dòng)可能是由車(chē)門(mén)接點(diǎn)的斷續(xù)操作(振動(dòng))引起的。第79頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29806.2ATP子系統(tǒng)③車(chē)門(mén)監(jiān)督功能在緊急情況下,當(dāng)列車(chē)停穩(wěn),司機(jī)按壓緊急車(chē)門(mén)按鈕阻止了車(chē)門(mén)監(jiān)督功能。這使得在車(chē)門(mén)接點(diǎn)故障時(shí),也可以移動(dòng)列車(chē)。當(dāng)車(chē)門(mén)監(jiān)督功能以這種方式被抑制時(shí),司機(jī)必須完全負(fù)責(zé)并保證在隨后運(yùn)行階段乘客的安全。當(dāng)從車(chē)門(mén)接點(diǎn)再次接收到“全部車(chē)門(mén)關(guān)閉”信號(hào),車(chē)門(mén)監(jiān)督功能自動(dòng)恢復(fù)。第80頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29816.2ATP子系統(tǒng)④緊急制動(dòng)監(jiān)督功能緊急制動(dòng)監(jiān)督功能保證接收到緊急制動(dòng)報(bào)文時(shí)在最短距離內(nèi)停車(chē)。在SM,ATO和AR模式中,緊急制動(dòng)監(jiān)督功能連續(xù)有效,在RM模式中無(wú)效。在站臺(tái)按下緊急停車(chē)按鈕,緊急停車(chē)命令會(huì)立即生成。第81頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29826.2ATP子系統(tǒng)④緊急制動(dòng)監(jiān)督功能出現(xiàn)下列情況之一時(shí),ATP車(chē)載單元實(shí)施緊急制動(dòng):超過(guò)速度曲線的允許速度;超過(guò)車(chē)輛的最高允許速度;位于站臺(tái)的緊急制動(dòng)按鈕引起的緊急停車(chē);傳輸故障,運(yùn)行超過(guò)10m和5s;啟動(dòng)方向錯(cuò)誤,車(chē)輛后退;列車(chē)運(yùn)行時(shí)打開(kāi)車(chē)門(mén);ATP車(chē)載設(shè)備全面故障。第82頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29836.2ATP子系統(tǒng)④緊急制動(dòng)監(jiān)督功能如果列車(chē)處于停穩(wěn)的狀態(tài)實(shí)施了緊急制動(dòng),此功能無(wú)效。緊急制動(dòng)是以故障——安全的方式觸發(fā)的。緊急制動(dòng)總是引起列車(chē)停車(chē),然后通知司機(jī),可以通過(guò)執(zhí)行RM模式來(lái)取消緊急制動(dòng),列車(chē)?yán)^續(xù)在限制人工駕駛模式下運(yùn)行。當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)兩個(gè)音頻軌道電路的分界時(shí),進(jìn)入ATP監(jiān)督模式的操作。但如果由ATP車(chē)載單元出現(xiàn)全面故障引起的緊急制動(dòng),列車(chē)只能在關(guān)斷模式下運(yùn)行。外部觸發(fā)的緊急制動(dòng)監(jiān)督功能是保證在ATP車(chē)載設(shè)備沒(méi)有使用ATP車(chē)載單元的位置信息,而跟隨一個(gè)外部觸發(fā)的緊急制動(dòng)(例如由司機(jī)發(fā)出的)的監(jiān)督。在所有駕駛模式中,這個(gè)功能都有效。第83頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29846.2ATP子系統(tǒng)④緊急制動(dòng)監(jiān)督功能外部觸發(fā)緊急制動(dòng)監(jiān)督功能的輸入來(lái)自列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出的緊急制動(dòng)實(shí)施的警報(bào)。外部觸發(fā)緊急制動(dòng)監(jiān)督功能的輸出發(fā)給列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的緊急制動(dòng)實(shí)施命令,發(fā)給服務(wù)/診斷功能的緊急制動(dòng)實(shí)施記錄數(shù)據(jù)。第84頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29856.2ATP子系統(tǒng)⑤后退監(jiān)督后退監(jiān)督功能防止列車(chē)后退時(shí)超過(guò)某特定的距離。列車(chē)后退距離的累加減去幾次短暫前行的距離不能超過(guò)規(guī)定的距離(3m)。假如超過(guò)此距離列車(chē)將通過(guò)ATP實(shí)施緊急制動(dòng),確保列車(chē)不后退。第85頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29866.2ATP子系統(tǒng)⑥報(bào)文監(jiān)督功能報(bào)文監(jiān)督功能是監(jiān)測(cè)從ATP傳輸功能接收到的報(bào)文。如果檢測(cè)出傳輸報(bào)文中斷持續(xù)超過(guò)規(guī)定時(shí)間(如3s),或在這個(gè)期間列車(chē)運(yùn)行超過(guò)一規(guī)定距離(一般為10m),報(bào)文監(jiān)督功能會(huì)觸發(fā)一個(gè)緊急制動(dòng)。這個(gè)功能在SM、ATO和AR模式中有效,但在RM模式中不起作用。第86頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29876.2ATP子系統(tǒng)⑥報(bào)文監(jiān)督功能報(bào)文監(jiān)督功能的輸入是從車(chē)載速度/距離功能中得到的列車(chē)現(xiàn)在的位置、從ATP傳輸功能產(chǎn)生的報(bào)文。報(bào)文監(jiān)督功能的輸出發(fā)給列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的緊急制動(dòng)實(shí)施命令,發(fā)給服務(wù)/診斷功能的緊急制動(dòng)實(shí)施記錄數(shù)據(jù)。第87頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29886.2ATP子系統(tǒng)⑦設(shè)備監(jiān)督功能設(shè)備監(jiān)督功能是用來(lái)監(jiān)控ATP車(chē)載設(shè)備的正常工作,確保當(dāng)設(shè)備故障時(shí)的安全,列車(chē)不經(jīng)檢查是不允許運(yùn)行的。一旦ATP車(chē)載設(shè)備被檢測(cè)出故障,就會(huì)啟動(dòng)緊急制動(dòng)直到列車(chē)停下來(lái)。此時(shí)司機(jī)使用故障開(kāi)關(guān)強(qiáng)制關(guān)閉ATP功能,然后按照控制中心的指揮人工駕駛列車(chē)。第88頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29896.2ATP子系統(tǒng)2.ATP車(chē)載功能(3)ATP服務(wù)/自診斷功能負(fù)責(zé)采集、存儲(chǔ)、記錄、調(diào)用列車(chē)數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息,為ATP監(jiān)督提供服務(wù),完成ATP車(chē)載設(shè)備的自診斷。(4)ATP狀態(tài)功能ATP狀態(tài)功能負(fù)責(zé)根據(jù)主要情況選定正確的狀態(tài)和模式。在列車(chē)有電的情況下,ATP車(chē)載單元可能處于三種狀態(tài)中的一種:激活的、待用的、備用的。其中備用狀態(tài)是暫時(shí)的狀態(tài)。第89頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29906.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(5)車(chē)門(mén)釋放功能車(chē)門(mén)釋放功能保證當(dāng)顯示安全時(shí)允許打開(kāi)車(chē)門(mén),在所有的信號(hào)模式中可以連續(xù)使用此功能。在滿(mǎn)足下列條件時(shí)可得到車(chē)門(mén)釋放指令:列車(chē)已停在帶非安全停車(chē)點(diǎn)的預(yù)期停車(chē)窗內(nèi);非安全停車(chē)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于列車(chē)長(zhǎng)度;ATP車(chē)載單元接收到許可打開(kāi)車(chē)門(mén)的報(bào)文。第90頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29916.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(5)車(chē)門(mén)釋放功能車(chē)門(mén)釋放功能的輸入源于:車(chē)載速度/距離功能的現(xiàn)行速度和位置、列車(chē)長(zhǎng)度、ATP傳輸功能的許可車(chē)門(mén)打開(kāi)的報(bào)文、緊急車(chē)門(mén)按鈕。車(chē)門(mén)釋放功能的輸出向ATO功能和司機(jī)人機(jī)接口功能發(fā)出車(chē)門(mén)釋放指示,向車(chē)門(mén)控制發(fā)出車(chē)門(mén)釋放許可。第91頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29926.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(6)速度/距離功能速度/距離功能基于測(cè)速單元的輸入,負(fù)責(zé)測(cè)定列車(chē)的運(yùn)行速度、運(yùn)行距離和運(yùn)行方向。對(duì)于采用數(shù)字音頻軌道電路的ATC系統(tǒng),距離是根據(jù)各軌道電路的始端來(lái)測(cè)量的,并通過(guò)使用測(cè)速單元的輸入和固定數(shù)據(jù)(車(chē)輪直徑)來(lái)確定。計(jì)算距離準(zhǔn)許車(chē)輪直徑、脈沖發(fā)生和車(chē)輪砧著/打滑而造成的誤差。第92頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29936.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(6)速度/距離功能速度/距離功能的輸入:從測(cè)速單元中獲得的讀數(shù),從安全數(shù)據(jù)入口功能中獲得的車(chē)輪直徑數(shù)據(jù)。速度/距離功能的輸出通過(guò)列車(chē)總線用于其他ATP車(chē)載功能,ATO功能和司機(jī)人機(jī)接口功能中。第93頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29946.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(7)距離同步功能ATP軌旁功能記錄音頻軌道電路的占用情況(這個(gè)信息由列車(chē)檢測(cè)功能提供),然后ATP軌旁功能向列車(chē)傳送有關(guān)在報(bào)文中音頻軌道電路占用經(jīng)過(guò)時(shí)間的信息。這個(gè)時(shí)間考慮到包括允許檢測(cè)、列車(chē)檢測(cè)功能相關(guān)的傳輸延誤、地對(duì)車(chē)傳輸相關(guān)的處理和傳輸延誤在內(nèi)的余量。一接收到ATP軌旁功能的同步化信息,距離同步化功能就通過(guò)計(jì)算在報(bào)文中消逝時(shí)間內(nèi)列車(chē)運(yùn)行的部分距離來(lái)計(jì)算列車(chē)前方的位置。計(jì)算包括列車(chē)前方位置相對(duì)于第一個(gè)輪軸的調(diào)整、檢測(cè)報(bào)文中延誤的偏離值。第94頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29956.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(7)距離同步功能距離同步功能的輸入來(lái)自ATP軌旁功能的同步化信息。距離同步化功能的輸出通過(guò)列車(chē)總線送至其他ATP車(chē)載子功能和ATO、司機(jī)人機(jī)接口功能中。第95頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29966.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(8)本地再同步化功能對(duì)于列車(chē)位置高精度要求,提供本地再同步化(例如停車(chē)窗和車(chē)門(mén)釋放監(jiān)督)。這是通過(guò)使用預(yù)定的同步基準(zhǔn)點(diǎn)(同步定位環(huán)線的交叉點(diǎn))實(shí)現(xiàn)的。由列車(chē)檢測(cè)的同步基準(zhǔn)點(diǎn),預(yù)計(jì)位于列車(chē)已知的距離窗內(nèi),并假定列車(chē)距離的測(cè)量誤差在規(guī)定限制范圍以?xún)?nèi)。一旦達(dá)到第一個(gè)同步基準(zhǔn)點(diǎn),就會(huì)精確地知道列車(chē)的位置。在某種程度上,交叉模式的選定是由于停車(chē)點(diǎn)已足夠地接近交叉點(diǎn)因而達(dá)到了所需的精度。第96頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29976.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(8)本地再同步化功能本地再同步功能的輸入來(lái)自報(bào)文接收/同步定位環(huán)線檢測(cè)功能的同步定位環(huán)線檢測(cè)。本地再同步功能的輸出提供當(dāng)前音頻軌道電路內(nèi)再同步當(dāng)前位置,使得至其他ATP車(chē)載子功能和ATO功能成為可能。第97頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29986.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(9)報(bào)文接收/同步定位環(huán)線檢測(cè)功能報(bào)文接收/同步定位環(huán)線檢測(cè)功能的一個(gè)作用是從ATP軌旁功能接收、解碼報(bào)文信號(hào)。通過(guò)安裝在前方列車(chē)駕駛室底部的接收天線接收?qǐng)?bào)文。當(dāng)ATP車(chē)載單元一打開(kāi),此功能對(duì)各有效傳輸頻率進(jìn)行搜索,直到它識(shí)別出基于接收信號(hào)幅值的、當(dāng)前列車(chē)所在的音頻軌道電路使用的頻率。一旦該頻率形成且接收到報(bào)文,下一音頻軌道電路的音頻就會(huì)從報(bào)文數(shù)據(jù)中確定。第98頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/29996.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(9)報(bào)文接收/同步定位環(huán)線檢測(cè)功能報(bào)文接收功能的輸入來(lái)自折返功能的當(dāng)前軌道電路頻率以及ATP軌旁功能的報(bào)文。報(bào)文接收功能輸出報(bào)文數(shù)據(jù),同步定位環(huán)線檢測(cè)功能的輸出至本地再同步功能。第99頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291006.2ATP子系統(tǒng)(10)司機(jī)人機(jī)接口(MMI)功能①司機(jī)顯示功能司機(jī)顯示功能向司機(jī)提供駕駛列車(chē)時(shí)所需的全部信息,包括:實(shí)際速度;允許速度(只在SM,ATO和AR信號(hào)模式中);從最大限制的ATP功能條件下推算出的目標(biāo)距離/速度;“駕駛狀態(tài)”(即在牽引、惰行和制動(dòng)方式下的移動(dòng));“運(yùn)行模式”(RM,SM,ATO或AR模式);列車(chē)折返運(yùn)行(在AR模式有效時(shí)顯示,也在AR按鈕按下時(shí)顯示確認(rèn));列車(chē)停在預(yù)定停車(chē)窗以外;車(chē)門(mén)狀態(tài)顯示;向司機(jī)提供列車(chē)車(chē)門(mén)打開(kāi)一側(cè)的顯示;關(guān)門(mén)指令;出站命令;車(chē)輛段顯示(列車(chē)在車(chē)輛段時(shí)的車(chē)輛段識(shí)別顯示);實(shí)施緊急制動(dòng);ATP/ATO故障等。司機(jī)顯示功能的輸入來(lái)自ATP和ATO功能的當(dāng)前狀態(tài)。司機(jī)顯示功能的輸出給司機(jī)的狀態(tài)顯示。第100頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291016.2ATP子系統(tǒng)(10)司機(jī)人機(jī)接口(MMI)功能②音響報(bào)警功能當(dāng)列車(chē)速度/位置超過(guò)警告速度曲線時(shí)發(fā)出音響報(bào)警。允許速度由制動(dòng)曲線確定,警告速度曲線是允許速度加上一個(gè)特定速度余量來(lái)表示的。計(jì)算出警告速度曲線用于給出一個(gè)固定的司機(jī)反應(yīng)時(shí)間,以觸發(fā)緊急制動(dòng)。音響報(bào)警功能的輸入是ATP速度曲線、列車(chē)實(shí)際速度和位置、ATP功能緊急制動(dòng)實(shí)施的顯示。音響報(bào)警功能的輸出對(duì)司機(jī)進(jìn)行音響報(bào)警。司機(jī)外部接口用于司機(jī)駕駛操作。第101頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291026.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(11)折返/改換駕駛室功能在列車(chē)進(jìn)行折返的情況下,要求司機(jī)改換駕駛室。ATP車(chē)載設(shè)備必須考慮到使用不同的駕駛操作臺(tái),保存有關(guān)相對(duì)軌旁位置、列車(chē)前部和后部的信息。改換駕駛室引起列車(chē)前部和后部的互換,ATP車(chē)載設(shè)備必須相應(yīng)地調(diào)整位置信息。折返發(fā)生故障,會(huì)導(dǎo)致在司機(jī)改換駕駛室且打開(kāi)在列車(chē)的前頭的駕駛操作臺(tái)時(shí),ATP設(shè)備不能進(jìn)入SM模式。列車(chē)停穩(wěn)后ATP車(chē)載設(shè)備收到要求折返報(bào)文以后自動(dòng)生成AR模式。此類(lèi)報(bào)文可通過(guò)ATS功能發(fā)出的命令給出,也可當(dāng)列車(chē)進(jìn)入在全部列車(chē)需要折返地點(diǎn)的相應(yīng)軌道區(qū)段時(shí)自動(dòng)生成。第102頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291036.2ATP子系統(tǒng)3.ATP車(chē)載功能(11)折返/改換駕駛室功能使用AR模式的方法是當(dāng)列車(chē)停在站臺(tái)、車(chē)站后的折返軌或可接收到相關(guān)報(bào)文的任何位置時(shí),執(zhí)行折返。當(dāng)列車(chē)停在折返軌,會(huì)自動(dòng)選定AR模式,并接收到相應(yīng)的報(bào)文。這時(shí),安裝在司機(jī)操作控制臺(tái)上的AR按鈕會(huì)亮,并顯示可以執(zhí)行折返處理。司機(jī)通過(guò)按壓AR按鈕表示接受,AR按鈕閃亮。司機(jī)關(guān)閉駕駛控制臺(tái),并在沒(méi)有司機(jī)的情況下實(shí)施自動(dòng)折返。司機(jī)離開(kāi)原駕駛室,如果需要的話他走到列車(chē)另一端的駕駛室。在折返有效時(shí),列車(chē)另一端駕駛室里的AR按鈕閃亮,表示該駕駛室已經(jīng)可以使用。同一或另外的司機(jī)打開(kāi)現(xiàn)前駕駛室的司機(jī)操作控制臺(tái),ATP車(chē)載單元進(jìn)入SM模式并準(zhǔn)備列車(chē)的返回運(yùn)行。第103頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291046.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(1)列車(chē)檢測(cè)采用軌道電路等作為列車(chē)檢測(cè)設(shè)備。當(dāng)軌道電路區(qū)段空閑時(shí),發(fā)送軌道電路檢測(cè)電碼,此時(shí)軌道電路的功能是檢測(cè)是否空閑,檢測(cè)結(jié)果送往聯(lián)鎖裝置。第104頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291056.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(2)列車(chē)自動(dòng)限速連續(xù)式ATP系統(tǒng)利用數(shù)字音頻軌道電路,向列車(chē)連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù),允許連續(xù)監(jiān)督和控制列車(chē)運(yùn)行。對(duì)于ATP,在軌旁無(wú)需其他傳輸設(shè)備。ATP車(chē)載設(shè)備列車(chē)實(shí)際速度與列車(chē)允許速度進(jìn)行比較。當(dāng)列車(chē)速度超過(guò)列車(chē)允許速度時(shí),ATP的車(chē)載設(shè)備就發(fā)出制動(dòng)命令,發(fā)出報(bào)警后控制列車(chē)進(jìn)行常用全制動(dòng)或?qū)嵤┚o急制動(dòng),使列車(chē)自動(dòng)地制動(dòng);當(dāng)列車(chē)速度降至ATP所指示的速度以下時(shí),便自動(dòng)緩解。而運(yùn)行操作仍由司機(jī)完成。第105頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291066.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(2)列車(chē)自動(dòng)限速ATP不僅可用來(lái)保證列車(chē)之間的運(yùn)行安全,還用于受曲線等線路條件、通過(guò)道岔、慢行區(qū)間等限制而需要限速的區(qū)段。因此限速等級(jí)是根據(jù)后續(xù)列車(chē)和先行列車(chē)之間的距離、線路條件等來(lái)決定的。ATP可對(duì)列車(chē)運(yùn)行速度進(jìn)行分級(jí)或連續(xù)監(jiān)督。第106頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291076.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(3)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離ATP軌旁單元從聯(lián)鎖和軌道空閑檢測(cè)系統(tǒng)獲得駕駛指令,形成計(jì)劃數(shù)據(jù)后傳輸至ATP車(chē)載設(shè)備。駕駛指令主要包括目標(biāo)坐標(biāo)(目標(biāo)速度和目標(biāo)距離)、最大允許線路速度和線路坡度。ATP車(chē)載設(shè)備通過(guò)此數(shù)據(jù)計(jì)算現(xiàn)有位置的列車(chē)允許速度。駕駛列車(chē)所需的數(shù)據(jù)經(jīng)由司機(jī)室顯示器指示給司機(jī)。實(shí)際的列車(chē)速度和駛過(guò)的距離由測(cè)速裝置連續(xù)進(jìn)行測(cè)量。第107頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291086.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(3)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離第108頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291096.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(3)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離ATP軌旁設(shè)備向在其控制范圍內(nèi)的列車(chē)分配一個(gè)“目標(biāo)距離”,再由軌道電路生成代碼,通知列車(chē)前方有多少個(gè)未占用的區(qū)段,接著,車(chē)載ATP車(chē)載設(shè)備調(diào)用存儲(chǔ)器里的信息,決定在列車(chē)任何時(shí)刻列車(chē)的運(yùn)行速度和可以運(yùn)行的最遠(yuǎn)距離,確保在抵達(dá)障礙物或限制區(qū)之前安全停車(chē)。第109頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291106.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(3)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離圖中編碼僅表示列車(chē)B前方未被占用的軌道電路的數(shù)目。列車(chē)B所在的區(qū)段標(biāo)記為4+,這代表在到達(dá)阻礙或限制區(qū)之前,前方有4個(gè)空閑的軌道區(qū)段。列車(chē)B可獲得其精確的位置,這一信息與保存在ATP和ATO設(shè)備存儲(chǔ)器中的線路圖數(shù)據(jù)相結(jié)合,可推算出列車(chē)的最大安全距離或目標(biāo)距離。這樣,列車(chē)B就能安全地進(jìn)入列車(chē)A所占用的軌道區(qū)段之后方的空閑軌道區(qū)段。第110頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291116.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(3)目標(biāo)速度和目標(biāo)距離列車(chē)的實(shí)際行駛速度不斷與計(jì)算出來(lái)的最高速度進(jìn)行比較,如果實(shí)際車(chē)速超過(guò)最高速度,則自動(dòng)啟用緊急制動(dòng)。列車(chē)除了必須遵循通過(guò)軌道傳來(lái)的指示目標(biāo)距離的編碼外,在線路的某些區(qū)域,由于某種特殊情況或臨時(shí)性原因,如軌道臨時(shí)性作業(yè)等,還有一些速度限制要求。ATP將充分考慮到各種限速條件,選擇最嚴(yán)格的條件來(lái)執(zhí)行。第111頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291126.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(4)制動(dòng)模式列車(chē)制動(dòng)控制模式分為分級(jí)制動(dòng)模式和一級(jí)制動(dòng)模式。①分級(jí)制動(dòng)分級(jí)制動(dòng)是以閉塞分區(qū)為單元,根據(jù)與前行列車(chē)的運(yùn)行距離來(lái)調(diào)整列車(chē)速度,各閉塞分區(qū)采用不同的低頻頻率調(diào)制,指示不同的速度等級(jí),在此基礎(chǔ)上確定限速值。分級(jí)制動(dòng)模式又分為階梯型和曲線型。準(zhǔn)移動(dòng)閉塞制式的ATC通常采用曲線式分級(jí)制動(dòng)模式。第112頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291136.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理②一級(jí)制動(dòng)一級(jí)制動(dòng)是按目標(biāo)距離制動(dòng)的。根據(jù)距前行列車(chē)的距離或距運(yùn)行前方停車(chē)站的距離,由控制中心根據(jù)目標(biāo)距離、列車(chē)參數(shù)和線路參數(shù)計(jì)算出列車(chē)制動(dòng)模式曲線,或由車(chē)載計(jì)算機(jī)予以計(jì)算,按制動(dòng)模式曲線控制列車(chē)運(yùn)行。信息傳輸有數(shù)字編碼軌道電路傳輸和無(wú)線傳輸兩種方式。無(wú)論何種方式,傳輸?shù)男畔⒈仨毎ň€路允許速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離。一級(jí)制動(dòng)方式能合理地控制列車(chē)運(yùn)行速度,是列車(chē)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展方向。移動(dòng)閉塞制式的ATC通常采用一級(jí)制動(dòng)模式。第113頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291146.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(5)測(cè)速與測(cè)距確定車(chē)輛速度和位置是車(chē)載設(shè)備關(guān)鍵、重要的功能。①測(cè)速列車(chē)運(yùn)行速度的測(cè)量非常重要,列車(chē)實(shí)際運(yùn)行速度是速度控制的依據(jù)。該速度值的準(zhǔn)確和精度直接影響調(diào)速效果。測(cè)速有車(chē)載設(shè)備自測(cè)和系統(tǒng)測(cè)量?jī)煞N方法。車(chē)載設(shè)備自測(cè)有測(cè)速發(fā)電機(jī)、路程脈沖發(fā)生器、光電式傳感器和霍爾式脈沖轉(zhuǎn)速傳感器等,它們安裝在無(wú)動(dòng)力車(chē)輛的輪軸上。系統(tǒng)測(cè)量有衛(wèi)星測(cè)速和雷達(dá)測(cè)速等方法。第114頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291156.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(5)測(cè)速與測(cè)距②測(cè)距在目標(biāo)距離模式中,列車(chē)位置對(duì)于安全性至關(guān)重要。如果列車(chē)無(wú)法掌握它在線路中的準(zhǔn)確位置,那么它就無(wú)法保證在抵達(dá)障礙物或限制區(qū)之前停下或減速。如何測(cè)量馨距停車(chē)點(diǎn)的精確距離是列車(chē)運(yùn)行超速防護(hù)系統(tǒng)的重要任務(wù)。通過(guò)連續(xù)確定列車(chē)行駛距離,ATP車(chē)載設(shè)備可以隨時(shí)查找列車(chē)的精確位置。距離信息以音頻軌道電路的分界來(lái)定位,當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)軌道電路的分界時(shí),距離測(cè)量被同步。第115頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291166.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(6)速度限制速度限制分為固定限速、臨時(shí)限速、在道岔或道岔前方的限速、具有短安全軌道停車(chē)點(diǎn)的限速。①固定限速固定限速是在設(shè)計(jì)階段設(shè)置的。車(chē)載ATP和ATO設(shè)備都儲(chǔ)存著整條線路上的固定限速區(qū)信息。速度梯降級(jí)別為1km/h。它決定了“目標(biāo)距離”工作模式下的可能給出的最優(yōu)行車(chē)間隔。第116頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291176.2ATP子系統(tǒng)②臨時(shí)限速限制速度在某些條件下(施工現(xiàn)場(chǎng)、臨時(shí)危險(xiǎn)點(diǎn))可以被降低。臨時(shí)速度限制區(qū)段的范圍總是限制在一個(gè)或多個(gè)軌道電路。在緊急情況下,通過(guò)特殊速度碼,可立即將任何一段軌道電路上的速度設(shè)置為25km/h。如果需要設(shè)置臨時(shí)性限速區(qū),可以在地面安裝應(yīng)答器。這些應(yīng)答器允許以5km/h為一個(gè)階梯,降到25km/h。在帶有允許臨時(shí)速度限制的編碼的軌道電路里,可通過(guò)設(shè)置信標(biāo)來(lái)實(shí)施。ATP通過(guò)設(shè)置區(qū)域限速或閉塞分區(qū)限速來(lái)設(shè)置速度限制。第117頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291186.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(7)常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)ATP車(chē)載設(shè)備具有常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)兩級(jí)防護(hù)控制的能力。在常用制動(dòng)失效后,可施行緊急制動(dòng)。常用制動(dòng)是直接控制列車(chē)主管壓力使機(jī)車(chē)制動(dòng)與緩解,不影響原有列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的功能。它縮短了制動(dòng)空走時(shí)間,大大減小了制動(dòng)時(shí)的縱向沖擊加速度,使列車(chē)運(yùn)行更安全、舒適。第118頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291196.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(7)常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)緊急制動(dòng)的實(shí)施可通過(guò)下列三種基本方式的任何一種來(lái)實(shí)現(xiàn):①在列車(chē)超速、后退、移動(dòng)時(shí)車(chē)門(mén)打開(kāi)等的情況下,直接由ATP功能提供防護(hù);②在故障情況下(例如在需要報(bào)文時(shí),不能接收到報(bào)文),直接由ATP功能作為安全防護(hù);③由司機(jī)或由牽引控制設(shè)備執(zhí)行,不依靠ATP功能。在危急情況下,控制中心按下緊急停車(chē)按鈕或軌旁按下安裝在站臺(tái)兩側(cè)的緊急停車(chē)按鈕即可啟動(dòng)緊急停車(chē)。第119頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291206.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(8)停站車(chē)站定點(diǎn)停車(chē)是靠一組地面標(biāo)志線圈(或者環(huán)線)提供至停車(chē)點(diǎn)的距離信息,標(biāo)志線圈設(shè)置的多少可視定位停車(chē)精度而異,一般為3一4個(gè)。地面標(biāo)志器設(shè)于沿線離站臺(tái)的確定距離內(nèi),當(dāng)列車(chē)標(biāo)志天線置于地面標(biāo)志器作用范圍內(nèi)時(shí),使列車(chē)接收濾波一放大電路開(kāi)始振蕩,振蕩頻率通過(guò)調(diào)諧標(biāo)志線圈來(lái)確定,每個(gè)標(biāo)志線圈根據(jù)距站臺(tái)的距離調(diào)在不同的頻率上。離定位停車(chē)點(diǎn)350m處設(shè)置外方標(biāo)志器對(duì);離150m處設(shè)中間標(biāo)志器對(duì);離25m處設(shè)內(nèi)方標(biāo)志器;離8m處設(shè)站臺(tái)標(biāo)志器。350m和150m標(biāo)志線圈成對(duì)布置,具有方向性。第120頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291216.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(8)停站當(dāng)列車(chē)正向運(yùn)行經(jīng)過(guò)350m標(biāo)志線圈時(shí),列車(chē)接收停車(chē)標(biāo)志頻率信息,啟動(dòng)定點(diǎn)停車(chē)程序,產(chǎn)生第一制動(dòng)模式曲線,按此制動(dòng)曲線停車(chē),列車(chē)離定位停車(chē)點(diǎn)較遠(yuǎn);當(dāng)列車(chē)駛抵中間標(biāo)志器時(shí),產(chǎn)生第二制動(dòng)模式曲線,并對(duì)第一階段制動(dòng)進(jìn)行緩解控制,以使列車(chē)離停車(chē)點(diǎn)更近;當(dāng)列車(chē)收到內(nèi)方標(biāo)志器傳來(lái)的停車(chē)信息時(shí),產(chǎn)生第三制動(dòng)模式曲線,列車(chē)再次進(jìn)行緩解控制,使列車(chē)離定位停車(chē)點(diǎn)的距離更近;列車(chē)收到站臺(tái)標(biāo)志器送來(lái)的校正信息,即轉(zhuǎn)入停車(chē)模式,產(chǎn)生第四制動(dòng)模式曲線,列車(chē)再次緩解制動(dòng)控制。第121頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291226.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(9)車(chē)門(mén)控制在通常的情況下,在車(chē)輛沒(méi)有停穩(wěn)靠在站臺(tái)或是車(chē)輛段轉(zhuǎn)換軌上時(shí),ATP不允許車(chē)門(mén)開(kāi)啟。當(dāng)列車(chē)在車(chē)站的預(yù)定停車(chē)區(qū)域內(nèi)停穩(wěn)且停車(chē)點(diǎn)的誤差在允許范圍以?xún)?nèi)時(shí),地面定位天線會(huì)收到車(chē)載定位天線發(fā)送的停穩(wěn)信號(hào),列車(chē)從ATP軌旁設(shè)備收到車(chē)門(mén)開(kāi)啟命令,ATP才會(huì)允許車(chē)門(mén)操作,車(chē)載對(duì)位天線和地面對(duì)位天線才能很好地感應(yīng)耦合并進(jìn)行車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)操作。這需要地面和車(chē)載ATC設(shè)備以及車(chē)輛門(mén)控電路共同配合。有了車(chē)門(mén)開(kāi)啟命令后,使ATP軌旁設(shè)備改發(fā)打開(kāi)屏蔽門(mén)信號(hào),當(dāng)站臺(tái)定位接收器收到此信號(hào),當(dāng)站臺(tái)定位接收器收到此信號(hào),便打開(kāi)與列車(chē)車(chē)門(mén)相對(duì)的屏蔽門(mén)。第122頁(yè)/共263頁(yè)2023/7/291236.2ATP子系統(tǒng)4、ATP的基本工作原理(9)車(chē)門(mén)控制列車(chē)停站時(shí)間結(jié)束(或人工終止),地面停站控制單元啟動(dòng)ATP軌旁設(shè)備,停發(fā)開(kāi)門(mén)信號(hào),由司機(jī)關(guān)閉車(chē)門(mén),同時(shí)關(guān)閉屏蔽門(mén)。在列車(chē)停靠站臺(tái)的精度已經(jīng)偏離了土0.5m(對(duì)于地下車(chē)站)或11m(對(duì)于高架車(chē)站或地面車(chē)站)的
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