列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（一）——了解列車自動(dòng)控制系統(tǒng)、學(xué)習(xí)列

課題

車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)

課時(shí)2課時(shí)(90min:

知識(shí)技能目標(biāo)：

（1）熟悉ATC系統(tǒng)的組成及基本功能。

（2）熟悉ATP系統(tǒng)的設(shè)備組成及基本功能。

教學(xué)目標(biāo)（4）會(huì)使用ATP系統(tǒng)設(shè)備。

素質(zhì)目標(biāo)：

通過了解我國(guó)地鐵信號(hào)系統(tǒng)的研究成果以及與其他國(guó)家在信號(hào)系統(tǒng)研究方面存在的差距，增強(qiáng)自身的

職業(yè)使命感，努力提高自主研發(fā)效果和技術(shù)水平，加快我國(guó)城市軌道交通行業(yè)發(fā)展。

教學(xué)重點(diǎn)：熟悉ATC系統(tǒng)的組成及基本功能，熟悉ATP、ATO系統(tǒng)的設(shè)備組成及基本功能

教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)：正確使用ATP系統(tǒng)設(shè)備

教學(xué)方法任務(wù)引入法、問答法、討論法、實(shí)踐操作法

教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材

第1節(jié)課：課前任務(wù),考勤（2min）＞問題導(dǎo)入（5min）傳授新知（23min）＞課堂討論（15min）

第2節(jié)課：傳授新知（20min）-任務(wù)實(shí)施（15min）一嘉言西亍（5min）一課堂〃蛤（3min）一作

教學(xué)設(shè)計(jì)

業(yè)布置（2mill）

教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖

第一節(jié)課

■【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，組織學(xué)生下載”認(rèn)識(shí)列通過課前的預(yù)

車臼動(dòng)控制系統(tǒng)”任務(wù)工單，同時(shí)提醒同學(xué)通過APP或其他學(xué)習(xí)軟件，熱，讓學(xué)生了解

課前任務(wù)收集列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)資料，并進(jìn)行了解所學(xué)課程的大概

內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生

■【學(xué)生】提前上網(wǎng)觀看相關(guān)資料，熟悉教材的學(xué)習(xí)欲望

■【教師】使用APP進(jìn)行簽到培養(yǎng)學(xué)生的組

考勤

織紀(jì)律性，掌握

(2min)

■【學(xué)生】按照老師要求簽到學(xué)生的出勤情況

通過問題導(dǎo)

■【教師】艇問題：入，引導(dǎo)學(xué)生思

問題導(dǎo)入（1）什么是列車自動(dòng)控制系統(tǒng)？考，調(diào)動(dòng)學(xué)生的

（5min）（2）列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用是什么？主觀能動(dòng)性，激

發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興

■【學(xué)生】聆聽、思考、舉手發(fā)言

趣

■【教師】通過大家的發(fā)言，引入新的知識(shí)點(diǎn)，講解列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)通過講解、圖

傳授新知

知識(shí)片展示、課堂互

（23min）

在城市軌道交通系統(tǒng)中，信號(hào)系統(tǒng)是一個(gè)集行車指揮和列車運(yùn)行控制為一體的動(dòng)等教學(xué)方法，

機(jī)電系統(tǒng)，它直接關(guān)系到城市軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)安全、運(yùn)營(yíng)效率及服務(wù)質(zhì)量，其讓學(xué)生了解列車

核心是列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC系統(tǒng)）.自讓控制系統(tǒng)的

一、ATC系統(tǒng)的作用和構(gòu)成相關(guān)知識(shí)

1.ATC系統(tǒng)的作用

1）保障行車安全

列車行車安全是由ATC系統(tǒng)中的列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ATP系統(tǒng)）來完成的。ATP

系統(tǒng)與列車的牽引制動(dòng)系統(tǒng)一起控制列車運(yùn)行速度，防止列車超速行駛。

2）提高運(yùn)營(yíng)效率

ATC系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛，列車根據(jù)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃可自動(dòng)完成運(yùn)營(yíng)作業(yè)，有效

減少列車駕駛員、調(diào)度和車站人員的工作強(qiáng)度,確保列車正點(diǎn)運(yùn)營(yíng)，有效提高運(yùn)營(yíng)

作業(yè)效率。

2.ATC系統(tǒng)構(gòu)成

1）按設(shè)備功能劃分

按設(shè)備功能劃分，ATC系統(tǒng)主要由列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）系統(tǒng)、列車自動(dòng)駕駛

（ATO）系統(tǒng)、列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS）系統(tǒng)構(gòu)成。

ATP系統(tǒng)：它的主要作用是防止列車追尾和沖突事故，并控制列車的運(yùn)行速度

不超過允許的最高速度。

AI。系統(tǒng)：它E勺主要作用是實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)篤駛，開使列車在設(shè)定的車站自動(dòng)停

車。

ATS系統(tǒng)：它的主要作用是對(duì)線路上運(yùn)行的所有列車進(jìn)行監(jiān)督和管理，控制列

車根據(jù)列車運(yùn)行圖完成運(yùn)營(yíng)作業(yè).

2）按設(shè)備安裝位置劃分

按設(shè)備安裝位置劃分，ATC系統(tǒng)主要由軌旁設(shè)備、車載設(shè)備、控制中心設(shè)備組

成。

軌旁設(shè)備：包括線路上、信號(hào)設(shè)備室內(nèi)的信號(hào)設(shè)備，如下圖中的車站聯(lián)鎖、軌

旁設(shè)備等。

車載設(shè)備：指安裝在車上的信號(hào)設(shè)備，如下圖中的車載ATP、車載ATO等。

控制中心設(shè)備：指安裝在控制中心的ATS設(shè)備，如下圖中的調(diào)度員終端、服務(wù)

按閉塞制式不同，ATC系統(tǒng)可分為固定閉塞式、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式和移動(dòng)閉塞式三

種。

1.固定閉塞式ATC

固定閉塞將線路劃分為固定的閉塞分區(qū)，用軌道電路檢測(cè)和表示列車位置及列

車間距。軌道電路提供分級(jí)速度信息，實(shí)施階梯式速度監(jiān)督，列車只需要獲得軌道

電路提供的速度信息即可完成列車超速防護(hù)，使列車由最高速度逐步降至零，其制

動(dòng)安全性依靠合理安排自動(dòng)閉塞分區(qū)長(zhǎng)度來保證。固定閉塞的閉塞長(zhǎng)度較大，并且

一個(gè)分區(qū)只能被一輛列車占用，不利于縮短行車時(shí)間間隔。除此之外，因?yàn)闊o法知

道列車的具體位置，需要在兩列車之間增加一個(gè)防護(hù)區(qū)段，如下圖所示，這使得列

車間的安全間隔較大，影響線路使用效率。

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【拓展視野】

為了防止列車發(fā)生相撞和追尾事故，確保區(qū)間行車安全而采取一定措施

的方法稱為行車閉塞法，簡(jiǎn)稱閉塞。閉塞的基本原則是在一個(gè)區(qū)間或閉塞分

區(qū)內(nèi)任何時(shí)刻只允許有一列車運(yùn)行。行車閉塞法有人工閉塞、半自動(dòng)閉塞和

自動(dòng)閉塞三種。其中，半自動(dòng)閉塞是我國(guó)鐵路廣泛采用的一種閉塞方式；自

動(dòng)閉塞是城市軌道交通常用的閉塞方式。

2.準(zhǔn)移動(dòng)閉塞式ATC

準(zhǔn)移動(dòng)閉塞對(duì)前后列車的定位方式是不同的。如下圖所示，前行列車的定位仍

沿用固定閉塞的方式，而后續(xù)列車的定位則采用連續(xù)的或稱為移動(dòng)的方式，即后續(xù)

列車可以定位更加精確。為了提高后續(xù)列車的定位精度，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（即軌道電路的分界點(diǎn)、信標(biāo)或計(jì)軸器等），列車通過

時(shí)提供絕對(duì)位置信息。在相鄰定位標(biāo)志之間，列車的相對(duì)位置由安裝在列車上的輪

軸測(cè)速裝置連續(xù)測(cè)得。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連續(xù)的特點(diǎn)又具有階梯的性質(zhì)，由于被控列車的位置是由列

車自行實(shí)時(shí)（移動(dòng)）測(cè)定的，所以其最大允許速度的計(jì)管只能在車載設(shè)備上實(shí)現(xiàn).

【提示】

準(zhǔn)移動(dòng)閉塞可改善列車速度控制，縮小列車安全間隔，提高線路利用效

率，但沒有完全突破軌道電路的限制.

3.移動(dòng)閉塞式ATC

如下圖所示,移動(dòng)閉塞式ATC的特點(diǎn)是前后兩車均采用移動(dòng)式的定位方式，即

前后兩輛列車均可精確定位，列車之間的安全追蹤間距隨著列車的運(yùn)行而不斷變

化。移動(dòng)閉塞ATC可使列車以較高的速度和較小的間隔運(yùn)行，運(yùn)營(yíng)效率大大提高。

行車方向

_1女冬J刃的此用■

車載控制器、

車載控制城、

DO

fI

允許下T列車行至的位置列車尾部的魏定位置

三、ATC系統(tǒng)的功能和控制模式

1.ATC系統(tǒng)的功能

ATC系統(tǒng)包括ATS、聯(lián)鎖、列車檢測(cè)、ATC、車地通信五個(gè)原理功能。

ATS功能：可自動(dòng)或由人工控制進(jìn)路，進(jìn)行行車調(diào)度指揮，并向行車調(diào)度員和

外部系統(tǒng)提供信息。ATS功能主要由位于OCC內(nèi)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

聯(lián)鎖功能：響應(yīng)來自ATS功能的命令，在隨時(shí)滿足安全準(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

ATCe聯(lián)鎖功能由分布在軌旁的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。

列車檢測(cè)功能：一般由軌道電路完成或相應(yīng)的計(jì)粕裝置完成。

ATC功能：在聯(lián)鎖功能的約束下，根據(jù)ATS的要求實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的控制。ATC

功能有三個(gè)子功能，即ATP/ATO軌旁功能、ATP/ATO傳輸功能和ATP/ATO車載功

能。其中，ATP/ATO軌旁功能負(fù)責(zé)列車間隔和報(bào)文生成；ATP/ATO傳輸功能負(fù)責(zé)

發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，包括報(bào)文和ATC車載設(shè)備所需的其他數(shù)據(jù)；ATP/ATO車載功能負(fù)責(zé)

列車的安全運(yùn)營(yíng)和列車自動(dòng)駕駛，并給信號(hào)系統(tǒng)和駕駛員提供接口。

車地通信（PTI）功能：通過多種渠道傳輸和接收各種數(shù)據(jù)，在特定位置傳給

ATS系統(tǒng)，向ATS報(bào)告列車的識(shí)別信息、目的號(hào)碼、乘務(wù)組號(hào)和列車位置數(shù)據(jù)，以

優(yōu)化列車運(yùn)行.

2.ATC系統(tǒng)的控制模式

ATC系統(tǒng)的控制模式有控制中心自動(dòng)控制模式，控制中心自動(dòng)控制時(shí)的人工介

入控制或利用調(diào)度集中系統(tǒng)的人工控制模式，車站自動(dòng)控制模式，車站人工控制模

式。一個(gè)系統(tǒng)在同一時(shí)間只能處于一種模式。它們的優(yōu)先級(jí)別是：車站人工控制優(yōu)

先于控制中心人工控制，控制中心人工控制優(yōu)先于控制中心的自動(dòng)控制或車站自動(dòng)

控制。

四、列車駕駛模式

城市軌道交通列車駕駛模式主要有ATO自動(dòng)駕駛模式、ATP監(jiān)督下的人工駕駛

模式、限制人工駕駛模式、非限制人工駕駛模式、列車折返模式五種。這五種模式

在滿足一定條件下可以互相轉(zhuǎn)換。

1.ATO自動(dòng)駕駛模式

在這種駕駛模式下，ATC系統(tǒng)的ATP,ATO和ATS子系統(tǒng)都在正常運(yùn)行，列車

在ATC系統(tǒng)控制下自動(dòng)完成運(yùn)營(yíng)作業(yè)。列車啟動(dòng)后，在ATP設(shè)備安全保護(hù)下，車載

ATO設(shè)備自動(dòng)控制列車加速、巡航、惰行、制動(dòng)，并控制列車在車站的停車位置，

開關(guān)車門，駕駛員僅需監(jiān)督ATP/ATO車載設(shè)備運(yùn)行狀況。

2.ATP監(jiān)督下的人工駕駛模式

當(dāng)線路條件不好或惡劣天氣等不適宜使用ATO時(shí)，可以使用ATP監(jiān)督下的人工

駕駛模式。此時(shí)，列車上的ATO系統(tǒng)已經(jīng)旁路，列車由駕駛員人工駕駛.列車啟動(dòng)

后，車載ATPi殳備根據(jù)地面提供的信息，自動(dòng)生成連續(xù)監(jiān)督列車運(yùn)行的一次速度模

式曲線,實(shí)時(shí)監(jiān)督列車運(yùn)行。駕駛員根據(jù)ATP顯示的速度信息駕駛列車,當(dāng)列車運(yùn)

行速度超過限制速度時(shí)，ATP車載設(shè)備將對(duì)列車實(shí)施制動(dòng)。

3.限制人工駕駛模式

在這種駕駛模式下，ATP只提供對(duì)一定設(shè)定速度（25km/h）的超速防護(hù)，駕駛

員以不超過該限制速度駕駛列車，列車運(yùn)行安全由駕駛員負(fù)責(zé)。當(dāng)列車超過該限制

速度時(shí)，ATP車載設(shè)備對(duì)列車實(shí)施制動(dòng)。

4.非限制人工駕駛模式

當(dāng)車載ATPI殳備故障時(shí)，可采用非限制人工駕駛模式。在這種模式下，車載ATP

和ATO都已經(jīng)旁路，ATP不對(duì)列車運(yùn)行起監(jiān)控作用，列車運(yùn)行安全由駕駛員、調(diào)度

員、車站值班員共同負(fù)責(zé).

5.列車折返模式

當(dāng)列車在八IP監(jiān)督人工駕駛模式下折返時(shí)，列車出人工駕駛從到達(dá)股道車出至

折返線，由駕駛員轉(zhuǎn)換駕駛端，并折返至發(fā)車股道。當(dāng)列車在ATO有人駕駛模式下

折返時(shí)，列車能以較合理的速度從到達(dá)股道牽出至折返線，由駕駛員轉(zhuǎn)換駕駛端和

啟動(dòng)列車，然后從折返線進(jìn)入發(fā)車股道。

【提示】

列車在正線、折返線上運(yùn)行作業(yè)時(shí)，常采用ATO自動(dòng)駕駛模式和ATP

監(jiān)督下的人工駕駛模式。

五、試車線

試車線設(shè)置在車輛段內(nèi),其主要功能是在列車安裝及檢修完AT啪ATO設(shè)備后

的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)試。

試車線的設(shè)備主要包括軌道電路設(shè)備、與正線相同的ATO/ATP軌旁設(shè)備、精確

停車環(huán)線、PTI環(huán)線、i式車線試驗(yàn)計(jì)算機(jī)、電源系統(tǒng)、故障診斷及維修工作站等。

■【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶

■【教師】組織學(xué)生以小組為單位討論以下問題：通過課堂討論

培養(yǎng)學(xué)生對(duì)列車

課堂討論列午自動(dòng)控制系統(tǒng)都有哪些類型？

自做控制系統(tǒng)相

（15min）■【學(xué)生】聆聽、思考、小組討論，由小組代表發(fā)表討論結(jié)果

關(guān)知識(shí)的綜合運(yùn)

■【教師】與學(xué)生一起評(píng)價(jià)各組的發(fā)言用能力

第二節(jié)課

■【教師】引入新的知識(shí)點(diǎn)，講解列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)

列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ATP系統(tǒng)）是城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的重要組成部分，

通過講解、圖

它是保證行車安全、防止列車進(jìn)入前方列車占用區(qū)段和防止列車超速運(yùn)行的信號(hào)

片展示、課堂互

設(shè)備.

傳授新知?jiǎng)拥冉虒W(xué)方法，

一、ATP系統(tǒng)基本原理

（20min）讓學(xué)生了解列車

1.基本概念

自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的

1）列車啟動(dòng)和停車

相關(guān)知識(shí)

當(dāng)列車是人工駕駛時(shí)，列車駕駛員操作駕駛手柄，通過列車的牽引系統(tǒng)施加

牽引力使列車向前加速行駛，或通過列車的制動(dòng)系統(tǒng)施加制動(dòng)力使列車減速行

駛，如下圖所示。

2）列車常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)

列車常用制動(dòng)是指列車在正常行駛過程中，由列車的制動(dòng)系統(tǒng)施加給列車的

制動(dòng).

列車緊急制動(dòng)是指列車超速行駛或遇到其他危及列車行車安全時(shí)，對(duì)列車施

加的制動(dòng)。

3）速度限制

城市軌道交通列車在軌道線路上行駛時(shí)，受軌道線路彎道、坡道、列車自身

構(gòu)造以及運(yùn)營(yíng)需求等因素的影響，列車只能在規(guī)定的速度范圍內(nèi)運(yùn)行。若列車運(yùn)

行速度高于規(guī)定的最大速度值，則會(huì)危及到列車行車安全，可能導(dǎo)致列車相撞、

出軌或顛覆等事故的發(fā)生。

每列車的ATP系統(tǒng)都裝有速度傳感器。如下圖所示，速度傳感器安裝在列

車車軸上。

4）ATP系統(tǒng)與列車之間的接口

ATP系統(tǒng)主機(jī)是ATP系統(tǒng)的核心控制部分，ATP系統(tǒng)主機(jī)與列車自身的牽

引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)由專門的接口電路連接，如下圖所示。

接

口牽引系統(tǒng)

列車自動(dòng)牽引指令

防護(hù)系統(tǒng)電

車載主見路制動(dòng)指令制動(dòng)系統(tǒng)

ATP系統(tǒng)控制列車運(yùn)行速度有點(diǎn)式勢(shì)加和速度距離模式曲線兩種基本方式.

1）點(diǎn)式招加方式

ATP系統(tǒng)以點(diǎn)式疊加方式控制列車運(yùn)行速度，其速度距離曲線呈階梯狀，稱

為階梯曲線，如下圖所示。圖中列車受到制動(dòng)力作用而減速慢行。列車從O點(diǎn)

以不超過S1的速度值運(yùn)行，到達(dá)D1點(diǎn)時(shí)，對(duì)列車施加制動(dòng)力，使列車允許運(yùn)

行的最大速度值迅速?gòu)腟I降為S2。列車在DID2區(qū)間運(yùn)行的最大允許速度值為

S2,到達(dá)D2點(diǎn)時(shí)，再次對(duì)列車施加制動(dòng)力，使列車減速運(yùn)行。列車在D2D3區(qū)

間運(yùn)行的最大允許速度值為S3。

OD\D2D3

距虎

【提示】

階梯曲線控制速度方式所需要的硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn).列車運(yùn)行速度突變，

會(huì)給列車上的乘客產(chǎn)生沖擊。速度變化越大，沖擊感越強(qiáng)。

2）速度距離模式曲線方式

列車受到制動(dòng)力的作用，使列車減速運(yùn)行，速度一距離圖形的曲線形狀是連

續(xù)平滑曲線，這種列車速度控制方式稱為速度距離模式曲線方式，如下圖所示。

圖中，ATP系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃，使列車從O點(diǎn)減速運(yùn)行到D2點(diǎn)。ATP系統(tǒng)根據(jù)

各種數(shù)據(jù)，計(jì)算出OD2區(qū)段內(nèi)，各處所需的運(yùn)行速度，并向列車牽引系統(tǒng)和制

動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令，控制列車按照速度距離模式曲線所繪制的速度值，平滑穩(wěn)定地

從O點(diǎn)減速運(yùn)行到D2點(diǎn)。

速度距離模式控制速度的方式，需要較復(fù)雜的軟件和硬件支持，系統(tǒng)調(diào)試過

程也比較復(fù)雜，但運(yùn)行速度沒有發(fā)生突變，可有效提高列車乘客舒適度。

二、ATP系統(tǒng)的主要功能

ATP系統(tǒng)的主要功能是防止運(yùn)營(yíng)列車超速運(yùn)行，接收和處理來自地面的信

息，防止列車相撞，車輛安全停靠站臺(tái)，控制列車車門，空轉(zhuǎn)和打滑防護(hù)，防止

列車溜車等。

1.防止運(yùn)營(yíng)列車超速運(yùn)行

防止運(yùn)營(yíng)列車超速運(yùn)行主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

防止超過線路限制速度：當(dāng)城市軌道交通線路在曲線段或坡道時(shí)，往往有速

度限制，運(yùn)營(yíng)列車不能超過線路限速運(yùn)行，否則容易出現(xiàn)列車脫軌或顛覆事件。

防止超過列車允許最高速度：車輛的自身構(gòu)造決定了車輛所能運(yùn)行的最大速

度，超過這個(gè)速度值，列車可能會(huì)出現(xiàn)故障，危及車輛和行車安全。

防止超過道岔彎軌限制速度：當(dāng)城市軌道交通線珞設(shè)有道岔，列車通過道岔

彎軌時(shí)，不能超過道岔彎軌限制速度運(yùn)行。

防止超過限速區(qū)段限速：城軌線路上有故障或作業(yè)需要運(yùn)營(yíng)列車限速行駛，

列車應(yīng)按運(yùn)營(yíng)規(guī)定運(yùn)行。

防止超過臨時(shí)限速：城軌線路上有臨時(shí)作業(yè)，需要運(yùn)營(yíng)列車限速行駛，列車

應(yīng)按運(yùn)營(yíng)規(guī)定運(yùn)行，

防止超過其他限速：在城市軌道交通中，運(yùn)營(yíng)作業(yè)需要限速的地方，列車應(yīng)

按運(yùn)營(yíng)規(guī)定運(yùn)行。

【提示】

防止列車超速運(yùn)行是ATP系統(tǒng)最重要的功能，也是城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)保

障列車安全運(yùn)行的核心。

2.接收和處理來自地面的信息

當(dāng)列車運(yùn)行在坑道上時(shí)，地面軌道電路或地面的其他設(shè)備，向列車發(fā)送運(yùn)行

所需信息，安裝在列車車體上的ATP系統(tǒng)設(shè)備會(huì)實(shí)時(shí)接收這些信息，并對(duì)這些

信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，從而控制列車運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行速度。這些信息中一般

包含有列車允許運(yùn)行的最大速度值、線路位置等。

3.防止列車相撞

(I)防止運(yùn)營(yíng)列車撞上前面的列車.

(2)防止運(yùn)營(yíng)列車進(jìn)入未開通的進(jìn)路.

(3)防止運(yùn)營(yíng)列車沖出盡頭線。

(4)防止運(yùn)營(yíng)列車進(jìn)入封鎖區(qū)段。

(5)防止運(yùn)營(yíng)列車進(jìn)入發(fā)生故障的進(jìn)路。

三、ATP系統(tǒng)車我設(shè)備組成

ATP系統(tǒng)所包含的設(shè)備分別安裝在列車和地面上。安裝在列車上的設(shè)備，簡(jiǎn)

稱車載設(shè)備；安裝在地面的設(shè)備，簡(jiǎn)稱地面設(shè)備.

ATP系統(tǒng)主要車載設(shè)備有車載主機(jī)、狀態(tài)顯示單元、速度傳感器、列車地面

信號(hào)接收器、列車接口電路、電源、輔助設(shè)備等，如下圖所示。

將駁!員狀態(tài)

電源

顯示單元

列

車

輔助設(shè)備車

接

載

口

主

電

速度傳感器機(jī)

路

列車地面信號(hào)接收器

1.車載主機(jī)

ATP系統(tǒng)的車載主機(jī)由各種印刷電路板、輸入，輸出接口板、安全繼電器和

電源等設(shè)備組成。

2.狀態(tài)顯示單元

狀態(tài)顯示單元是車載系統(tǒng)與列車駕駛員之間的人機(jī)界面，如下圖所示，它可

顯示與行車直接相關(guān)的信息，如列車當(dāng)前運(yùn)行速度、列車到達(dá)某點(diǎn)的目標(biāo)速度、

列車到達(dá)某點(diǎn)的走行距離、列車的駕駛模式和有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況等；它還設(shè)置

有一些按鈕，用于駕駛員操作，控制列車運(yùn)行.

ATOBU：

指東燈

IPU陛信號(hào)

火1指示燈

即］發(fā)布測(cè)試

指示燈

南錯(cuò)

OOO0。O

OOOO。O

OO0O

鱉耀0。

A運(yùn)行時(shí)間

預(yù)第預(yù)留

1）信息顯示部分

信息顯示部分包括速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、時(shí)間等的顯示。

速度顯示：在觸摸屏和面板上，一股把表示速度的區(qū)域放在屏或板的中央，

便于直觀顯示列車運(yùn)行速度值。速度顯示同時(shí)用模擬方式顯示和數(shù)字方式顯示，

表示速度范圍從零到線路允許的最大值，并留有一定的余量。

目標(biāo)速度：在速度距離模式曲線系統(tǒng)中，可以顯示列車從當(dāng)前地點(diǎn)運(yùn)行到下

一目標(biāo)處，所對(duì)應(yīng)目標(biāo)處的速度值。例如，若下一目豕是在站臺(tái)停車，則顯示目

標(biāo)速度為零；看下一目標(biāo)是通過站臺(tái)，則顯示允許通過站臺(tái)的速度限制值。

目標(biāo)距離：在速度距離模式曲線系統(tǒng)中，可以顯示列車從當(dāng)前地點(diǎn)運(yùn)行到下

一目標(biāo)處，列車所需走行的距離值.

時(shí)間：在速度距離模式曲線系統(tǒng)中，可以顯示列隼從當(dāng)前地點(diǎn)運(yùn)行到下一目

標(biāo)處，列車運(yùn)行所需的時(shí)間。

2）按鈕部分

以面板型狀態(tài)顯示單元為例，其按鈕一股包括有列車發(fā)車按鈕、慢速前行按

鈕、顯示模式按鈕、調(diào)光器按鈕、燈光測(cè)試按鈕等。

列車發(fā)車按鈕：通常帶有燈光。當(dāng)列車發(fā)車按鈕燈光點(diǎn)亮?xí)r，列車駕駛員按

壓此按鈕，啟動(dòng)列車向前運(yùn)行.如果這時(shí)列車處于自幼駕駛模式，列車將按照行

車作業(yè)要求自動(dòng)駕駛；若列車處于ATP系統(tǒng)控制模式，人工駕駛，列車駕駛員

操縱牽引/制動(dòng)手柄，控制列車運(yùn)行。

慢速前行按鈕：當(dāng)列車處于ATP系統(tǒng)控制模式，ATP系統(tǒng)不能從地面收到

信息時(shí)，列車駕駛員按下慢速前行按鈕，請(qǐng)求列車以不超過設(shè)定速度值慢速前行。

顯示模式按鈕：面板上的顯示模式按鈕，用來切換某些顯示區(qū)域內(nèi)的不同信

息，可增加顯示信息容量。

調(diào)光器按鈕：按壓調(diào)光器按鈕，可以改變狀態(tài)顯示單元顯示屏和指示燈的亮

度。

燈光測(cè)試按鈕：按壓燈光測(cè)試按鈕，可以執(zhí)行顯示屏、指示燈和聲音報(bào)警測(cè)

試。

3）指示燈

面板或觸摸屏上有多個(gè)指示燈，用來表示列車的運(yùn)行狀態(tài)，具體如下。

超速指示燈：當(dāng)列車運(yùn)行速度超過當(dāng)前允許速度值時(shí)，超速指示燈點(diǎn)亮。

慢速前行指示燈：當(dāng)慢速前行模式被激活時(shí)，慢速前行指示燈點(diǎn)亮。

列車自動(dòng)駕駛指示燈：當(dāng)列車模式選擇開關(guān)放在ATO擋位時(shí)，這時(shí)列車在

自動(dòng)駕駛模式下運(yùn)行（ATO模式），列車自動(dòng)駕駛指示燈點(diǎn)亮。

旁路指示燈：當(dāng)列車模式選擇開關(guān)放在旁路擋位時(shí)，該列車的車載信號(hào)系統(tǒng)

被切除，這時(shí)旁路指示燈點(diǎn)亮。

發(fā)車測(cè)試指示燈：列車在發(fā)車進(jìn)入運(yùn)營(yíng)線路前，要進(jìn)行信號(hào)車載系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)

試。如果該測(cè)試失敗或沒有啟動(dòng)該測(cè)試，該指示燈熄滅；如果測(cè)試成功，該指示

燈被點(diǎn)亮；如果測(cè)試正在進(jìn)行中，該指示燈將不斷閃爍。

ATP系統(tǒng)故障指示燈：當(dāng)ATP系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，該指示燈點(diǎn)亮。

運(yùn)行方向指示燈：當(dāng)ATP系統(tǒng)知道列車運(yùn)行方向，并且在列車對(duì)位停車時(shí)

能自動(dòng)控制車門，該指示燈點(diǎn)亮.

4）報(bào)警器

當(dāng)列車發(fā)生超速運(yùn)行，或有設(shè)備故障，或目標(biāo)距離、速度參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，

報(bào)警器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲,提醒列車駕駛員注意。

3.速度傳感器

信號(hào)系統(tǒng)通常在列車上裝有一個(gè)或多個(gè)速度傳感器，安裝在列車的車軸上，

用于計(jì)算列車的運(yùn)行速度和列車運(yùn)行距離，以及列車運(yùn)行方向的判定。

4.列車地面信號(hào)接收器

列車地面信號(hào)接收器安裝在列車底部，用于接收從軌道上傳來的信息，這些

信息可以由地面軌道電路發(fā)送，或由安裝在地面的專門設(shè)備如應(yīng)答器發(fā)送給列

車。

5.列車接口電路

ATP系統(tǒng)車載設(shè)備通過車載主機(jī)與列車進(jìn)行接口，車載主機(jī)將控制信息通過

接口電路傳送給列車，同時(shí)車載主機(jī)通過接口電路從列車獲得列車運(yùn)行的狀態(tài)信

息。

【提示】

ATP系統(tǒng)車載設(shè)備所需電源由列車提供。

四、ATP系統(tǒng)地面設(shè)備

ATP系統(tǒng)的核心設(shè)備安裝在列車上，它所需的主要信息來自地面設(shè)備。根據(jù)

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的不同制式，ATP系統(tǒng)地面設(shè)備，可以設(shè)置點(diǎn)式應(yīng)答器或

軌道電路，向列車傳遞有關(guān)信息，再由安裝在列車上的設(shè)備接收和處理這些信息。

1.點(diǎn)式應(yīng)答器

在速度距離曲線為階梯式圖形的信號(hào)系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)在線路上間隔一定距離

設(shè)置點(diǎn)式應(yīng)答器，如下圖所示。這些應(yīng)答器保存有線珞位置、列車運(yùn)行距離、基

本線路參數(shù)、速度限制等信息，當(dāng)列車經(jīng)過時(shí)，安裝在列車車底的感應(yīng)接收裝置

會(huì)從應(yīng)答器中讀取或接收信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行綜合處理分析.

/

□

鋼軌

\

/

【提示】

點(diǎn)式應(yīng)答器安裝在線路上調(diào)試和安裝都比較簡(jiǎn)單且容易實(shí)施,成本相對(duì)較

低，因而應(yīng)用廣泛■

10

2.軌道電路

在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中，軌道電路除了表示列車是否占用軌道外，還可

向線路實(shí)時(shí)發(fā)送列車運(yùn)營(yíng)所需的信息，由列車接收、處理。軌道電路發(fā)送的具體

信息如下。

軌道電路基本信息：軌道電路的長(zhǎng)度、坡道和曲線參數(shù)，所用載波頻率，軌

道電路編號(hào)等。

線路速度：是指該軌道區(qū)段線路上受坡道和曲線等因素影響，列車所允許運(yùn)

行的最大速度。

目標(biāo)速度：列車到達(dá)下一目標(biāo)時(shí)的運(yùn)行速度。

運(yùn)行距離：列車到達(dá)下一目標(biāo)時(shí)所需走行的距離。

列車運(yùn)行方向：指明列車上行運(yùn)行或下行運(yùn)行。

道岔定反位：列車前方經(jīng)過道岔的定位或反位。

列車停站信號(hào)：指示列車處于停站狀態(tài)。

■【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶

■【教師】組織學(xué)生以小組為單位，根據(jù)“認(rèn)識(shí)列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)”任務(wù)工單理論結(jié)合實(shí)

完成任務(wù)踐，加深對(duì)知識(shí)

任務(wù)實(shí)施

的理解和運(yùn)用，

(15min)■【學(xué)生】完成任務(wù),并填寫任務(wù)工單

提高學(xué)生的行動(dòng)

■【教師】根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)，填寫評(píng)語