城市轨道交通行车组织（李俊辉） 任务一：ATC系统介绍 ATC系统介绍.pptx

1、城市轨道交通专业教学资源库城市轨道交通行车组织课程,北京交通运输职业学院,ATC系统介绍,ATS功能,联锁功能,列车检测功能,ATC功能,PTI功能,ATC系统包括五个原理 功能,一、ATC系统的组成和功能,ATS功能：可自动或由人工控制进路，进行行车调度指挥，并向行车调 度员和外部系统提供信息。ATS功能主要由位于OCC(控制中心）内的设 备实现。联锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，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。联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。列车检测功能：一般由轨道电路完成。,(4)ATC功能：在

2、联锁功能的约束下，根据ATS的要求实现列车运行的控制。ATC功能有三个子功能：ATP/ATO轨旁功能、ATP/ATO传输功能和 ATP/ATO车载功能。ATP/ATO轨旁功能负责列车间隔和报文生成；ATP/ATO传输功能负责发 送感应信号，它包括报文和ATC车载设备所需的其他数据；ATP/ATO车载功能负责列车的安全运营、列车自动驾驶，且给信号系统和 司机提供接口。,(5)PTI功能：是通过多种渠道传输和接收各种数据，在特定的 位置传给ATS，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系统选用选择,安全可靠成熟先进较高性价比,准移动闭塞或移动闭

3、塞也可采用固定闭塞 式,ATC系统构成水平 的选择按前述原则执行,三、不同闭塞制式的ATC系统,按照闭塞模式，城市轨道交 通的ATC可以 分为,3.移动闭塞,2.准移动闭塞,1.固定闭塞,系统只知道列车在哪个闭塞分区，但并不知道在分区中的具体位置，所以固定模式的闭塞分区速度必定 是分级的，即台阶式的。,I,II,III,前行列车尾部出清前 一分区,1、固定闭塞,前一区段中无列车，线路平直,前一区段中无列车，线路曲率较大，且 有一定坡度,前一区段 中有列车,车速Km/h,时间/s,前一区段 中有列车,实际速度,限制速 度,固定闭塞方式,对于前行列车，仍采用固定闭塞的定位方式，而对后续列车采用移动

4、定位方式，可以告诉后 续列车可继续前行的距离，当前一区段中列车出清时，后续列车的速度限制将有一个台阶式 的升高，当后续列车向前逐渐逼近其所在区段的界限时，其限制速度是逐渐下降的。,2、准移动闭塞,前一区段中 有列车,车速Km/h,时间/s,前一区段中 有列车,实际速度,限制速 度,前一区段中无列车，线路曲率较大，且 有一定坡度,前一区段中无列车，线路平直,准移动闭塞方式,不在设置闭塞区段，前后两列车都采用移动定位的方式，列车安全追踪距离不预先设定，而随着列车的 移动不断移动并且变化。,3、移动闭塞,四、不同闭塞制式的ATC系统,1.固定闭塞存在以下缺点轨道电路工作稳定性容收环境影响，如道床阻抗

5、变化、牵引电流干扰等 轨道电路传输信息量小。,利用轨道电路难以实现车队的信息传输闭塞分区长度是按照不利条件设计的，分区较长，且一个分区只能被一列 车占用，不利于缩短列车行车间隔。无法知道列车在某一分区内的具体位置。,四、不同闭塞制式的ATC系统,安全距离,制动距离S,安全距离,限制速度,四、不同闭塞制式的ATC系统,2.准移动闭塞,移动闭塞 定位方式,固定闭塞 定位方式,能够了解其 具体位置,仅知道其在哪个分区内 速度限制有一个阶跃式上升,当其移动并出清一个分区,后续列车对 自身,前行列车,速度限制为 连续式变化,当其静止,四、不同闭塞制式的ATC系统,安全距离,制动距离S,安全距离,限制速度

6、,四、不同闭塞制式的ATC系统,移动闭塞（1）基本概念,前行列车,后续列车,移动定位方式,与地面通信,移动定位方式,与地面通信,地面控制中心,感应环线或 无线通信,四、不同闭塞制式的ATC系统,（2）移动闭塞的特点,制动的起点和终点是动态的，与轨旁设备数量及行车间隔 关系不大,没有固定分区，行车间隔是 动态的，并随前一列车的移 动而移动，速度限制连续变 化。,列车间隔按照后续列车在当 前速度下所需的制动距离加 上安全余量计算而得。,可实现车地双向通信，易 于实现无人驾驶。,舒适,先进,可实现较小的行车间隔,高效,灵活,安全,四、不同闭塞制式的ATC系统,安全关联计算机采用3取2或2取2冗余 配

7、置，可保证故障安全。,可以与无人驾驶结合，避免司 机误操作或延误，从而提高效率,（3）移动闭塞的技术优势CBTC（communications based train control）数据通信对所有的子 系统透明,车地双向通信，实时 提供列车的位置及速 度等信息。,模块化设计，核心 部分采用软件实现，硬件数量大大减少,四、不同闭塞制式的ATC系统,制动距离S安全距离,（4）移动闭塞的工作原理限制速度,四、不同闭塞制式的ATC系统,四、不同闭塞制式的ATC系统,基于电缆环线基于无线通信和传输 媒介,直接序列扩频跳频扩频方式,点式应答器自由空间波裂缝波导管漏泄电缆等,按传输媒介,（5）移动闭塞系统

8、的ATC分类按传输速率分类按无线扩频通信方式,五、不同结构的ATC,1.点式ATC系统,无源，高信息容量，安装灵活，结构简单。,价格明显低于连续式ATC,在北京5号线有应用,难以适应行车密度大的情况,点式ATC 系统,点式ATC系统,主要功能是超速防护，其主要优势在于采用无源，高信息容量的地面应答 器，结构简单，安装灵活，可靠性高，价格明显低于连续式ATC系统。点式ATC难以胜任列车密度大的情况，如后续列车驶过地面应答器时，因 前方路段有车，它算出的曲线就是一条制动曲线。后续列车驶过后，因得 不到新的信息，只能减速慢行，直到抵达运行前方的应答器，得到新的信 息才能加速。,地面应答器无源，接收车

9、载设备发射的能量，供内部电路与回答发送用。其内部寄存器按协议以数码形式存放实现列车速度监控及其他行车功能所 必须的数据。当列车驶过地面应答器，且车载应答器与地面应答器对准时，车载应答器 首先以一定的频率，通过电磁感应方式将能量传递给地面应答器，地面应 答器的内部电路在接受到来自车上的能量后即开始工作，将所存储的数据 以某种调制方式通过电磁感应传送至车上。,五、不同结构的ATC,(1)点式ATC的基本结构,五、不同结构的ATC,地面应答器,五、不同结构的ATC,应答查询器（TI及应TI天线负责与轨 旁信标通信并确定列车的轨道位置，处理信标发出的消息并传送给车载控 制器）,五、不同结构的ATC,.

10、A型应答器（无源设备）(1)用于确定列车位置(2)当一辆列车驶过应答器，它会收到 一条标识应答器的消息,.B型应答器（有源设备）(1)信号机B信标（安装于信号机旁 与信号机相联锁）(2)进路B信标（安装于道岔前，指 示是否需要侧向速度通过道岔）,五、不同结构的ATC,轨旁电子单元LEU将不同的信号显示转化为电码并发送至列车。车载设备a、车载应答器b、测速传感器c、中央处理单元d、驾驶台上的显示,五、不同结构的ATC,五、不同结构的ATC,2.连续式ATC系统,采用轨道电路的 连续式ATC系统,采用轨间电缆的ATC系统,无线ATC系统,速 度 码 模 式,距 离 码 模 式,五、不同结构的ATC

11、,速度码模式下的车地通信,采用轨道电路的连续式ATC系统速 度 码 模 式,五、不同结构的ATC,用数字编码轨道电路实现列车速度监控的系统（距离码模式）,距 离 码 模 式,五、不同结构的ATC,车载设备自动调谐距 离 码 模 式,五、不同结构的ATC,五、不同结构的ATC,采用轨间电缆的ATC系统,五、不同结构的ATC,五、不同结构的ATC,五、不同结构的ATC,控制中心自动控制模式（CA）；控制中心自动控制时的人工介入控制；利用CTC系统的人工控制模式（CM）；车站自动控制模式；车站人工控制模式。,（四）ATC系统的控制模式,（五）列车驾驶模式1.列车自动运行驾驶模式（ATO）2.列车自动

12、防护驾驶模式（SM）3.限制人工驾驶模式（RM）4.分限制人工驾驶模式（URM）5.自动折返人工驾驶模式（AR）,列车自动运行驾驶模式（ATO）,司机的作用：司机只负责监视ATO显示、监督车站发车和关闭车门以及列车运行所要通过的轨道、道岔和信号的状态，并在必要时人工介入。ATO的作用：生成列车的行驶曲线，自动驾驶列车；计算列车到站停车曲线；ATO速度曲线可以由ATS的调整命令修改；控制列车的紧急制动。,列车自动防护驾驶模式（SM）,即ATP监督人工驾驶模式。司机作用：司机手动驾驶列车，并监督ATP显示以及列车运行所要通过的轨道、道岔 和信号的状态，可以在任何时候操作紧急制动。ATP作用：连续监

13、督人工驾驶的列车运行，向司机提示安全速度和距离信息；实施常 用制动，防止列车超速；紧急情况下控制列车紧急制动。,限制人工驾驶模式（RM）,即ATP限制允许速度的人工驾驶模式，其限制速度为25KM/h列车由司机根据轨旁信号驾驶，ATP仅监督允许的最大限速值，超速则进行紧急制 动。主要用于：列车在车辆段内运行；列车正线运行时，联锁设备、轨道电路、ATP轨旁设备故障；列车紧急制动后的运行。,非限制人工驾驶模式,又叫关断模式，即不受限制的人工驾驶（无ATP监督模式）在车载ATP设备故障以及车载设备测试完全关断时的列车驾驶。列车是由司机根据轨旁信号和调度员的口头指令驾驶的，没有速度监督，但是速度不 能超过25KM/h。,谢谢,