ATP列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)-丁太生編輯/10/1011/59列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)-ATCATC系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng) ATP-列車(chē)自動(dòng)保護(hù)子系統(tǒng) ATO-列車(chē)自動(dòng)駕駛子系統(tǒng) ATS-列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng) 車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)/10/1022/59 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)-ATP知識(shí)關(guān)鍵點(diǎn) 1了解列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備組成。 2掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)基本功效。 3掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備利用。/10/1033/59 一、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)基本原理 理論內(nèi)容 城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)中，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)是信號(hào)控制系統(tǒng)非常主要組成部分，它為列車(chē)行駛提供安全保障，有效降低列車(chē)駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，提升行車(chē)作業(yè)效率。如果沒(méi)有列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)

2、，列車(chē)行車(chē)安全需要由列車(chē)駕駛員人工來(lái)保障，這么會(huì)造成列車(chē)駕駛員過(guò)分疲勞，產(chǎn)生安全隱患，對(duì)行車(chē)作業(yè)效率也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。所以在城市軌道交通中，尤其是在運(yùn)行作業(yè)繁忙線路上，信號(hào)控制系統(tǒng)中設(shè)置列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)是非常必要，它是行車(chē)作業(yè)安全保障和表達(dá)。 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，其英文名稱(chēng)為“Train Automatic Protect System”，簡(jiǎn)稱(chēng)為ATP系統(tǒng)。/10/1044/59/10/1055/59 1列車(chē)運(yùn)行幾個(gè)基本概念 在介紹列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)怎樣控制列車(chē)運(yùn)行速度時(shí)，需要簡(jiǎn)單了解列車(chē)怎樣起動(dòng)和停車(chē)，以及列車(chē)慣用制動(dòng)和列車(chē)緊急制動(dòng)基本概念。 (1)列車(chē)起動(dòng)和停車(chē) 列車(chē)在人工駕駛時(shí)，列車(chē)駕駛員操

3、作駕駛手柄，經(jīng)過(guò)列車(chē)牽引系統(tǒng)施加牽引力使列車(chē)向前加速行駛，或經(jīng)過(guò)列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)施加制動(dòng)力使列車(chē)減速行駛。列車(chē)駕駛手柄日常放中間位置，將駕駛手柄從中間位置向前推時(shí)，列車(chē)向前加速行駛，越往前推施加牽引力越大；將駕駛手柄從中間位置向后推時(shí)，列車(chē)減速行駛，越往后推施加制動(dòng)力越大，這時(shí)列車(chē)在制動(dòng)力作用下減速運(yùn)行，如圖8一l所表示。/10/1066/59圖81 列車(chē)駕駛室牽引制動(dòng) 手柄和緊急制動(dòng)按鈕駕駛室 駕駛室內(nèi)景 /10/1077/59 (2)列車(chē)慣用制動(dòng)和緊急制動(dòng) 列車(chē)慣用制動(dòng)就是列車(chē)在正常行駛過(guò)程中，由列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)施加給列車(chē)制動(dòng)。 列車(chē)緊急制動(dòng)就是列車(chē)在超速行駛，或碰到其它不正常會(huì)危及列車(chē)行車(chē)安全情

4、況時(shí)，對(duì)列車(chē)施加制動(dòng)。列車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生制動(dòng)力，是列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)所能提供最大制動(dòng)力。列車(chē)緊急制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間比列車(chē)慣用制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間要短；一旦對(duì)列車(chē)施加了緊急制動(dòng)，只能經(jīng)過(guò)特殊處理才能將緊急制動(dòng)從列車(chē)上解除。列車(chē)司機(jī)顯示器（人機(jī)界面） /10/1088/59/10/1099/59 (3)速度限制 城市軌道交通中，列車(chē)在軌道線路上行駛時(shí)，受軌道線路彎道、坡道、列車(chē)本身結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行需求等原因影響，列車(chē)只能在要求速度范圍內(nèi)運(yùn)行，假如列車(chē)運(yùn)行速度比要求最大速度值高，則會(huì)危及到列車(chē)行車(chē)安全，造成列車(chē)相撞、出軌或顛覆等事故發(fā)生。為確保列車(chē)行車(chē)安全，列車(chē)必須在所要求速度范圍內(nèi)運(yùn)行，以預(yù)防安全事故發(fā)生。 列車(chē)自動(dòng)防

5、護(hù)系統(tǒng)在每列車(chē)上都裝有速度傳感器，速度傳感器安裝在列車(chē)車(chē)軸上，如圖82所表示，對(duì)列車(chē)運(yùn)行速度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，并把速度值傳送給列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)，由列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)對(duì)速度進(jìn)行分析和處理。圖82速度傳感器/10/101010/59/10/101111/59 (4)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)與列車(chē)之間接口 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)是列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵控制部分，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)與列車(chē)本身牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)由專(zhuān)門(mén)接口電路連接，如圖83所表示。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)實(shí)時(shí)接收從地面信號(hào)傳來(lái)信號(hào)，經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)分析和計(jì)算，實(shí)時(shí)向列車(chē)牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出控制指令，列車(chē)牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)在接收到控制指令后，對(duì)列車(chē)施加牽引力

6、或制動(dòng)力，以控制列車(chē)運(yùn)行速度，使列車(chē)在允許速度范圍內(nèi)運(yùn)行。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)安裝在駕駛室內(nèi)。圖83列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)與列車(chē)之間接口關(guān)系/10/101212/59/10/101313/59 2列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)基本原理 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)控制列車(chē)運(yùn)行速度有兩種基本方式：點(diǎn)式疊加方式和速度距離模式曲線方式。 (1)點(diǎn)式疊加方式 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)以點(diǎn)式疊加方式控制列車(chē)運(yùn)行速度，其速度距離曲線呈階梯狀，稱(chēng)為階梯曲線，如圖84所表示。圖84階梯曲線 圖中橫坐標(biāo)表示距離值，縱坐標(biāo)表示列車(chē)運(yùn)行速度值。 圖84中列車(chē)受到制動(dòng)力作用，減速運(yùn)行。列車(chē)從某點(diǎn)O處以不超出S1速度值運(yùn)行，在運(yùn)行到D1點(diǎn)時(shí)，對(duì)列車(chē)施加一定制

7、動(dòng)力，使列車(chē)允許運(yùn)行最大速度值從S1速度值降為S2速度值；列車(chē)從D1點(diǎn)運(yùn)行到D2點(diǎn)處，在這一區(qū)間，列車(chē)運(yùn)行最大允許速度值為S2;在S2點(diǎn)，再次對(duì)列車(chē)施加制動(dòng)力，使列車(chē)減速運(yùn)行。/10/101414/59 列車(chē)運(yùn)行在OD1區(qū)段，允許運(yùn)行最高速度為S1；在D1D2區(qū)段，允許運(yùn)行最高速度為S2；在D2 D2區(qū)段，允許運(yùn)行最高速度為S3。圖84階梯曲線/10/101515/59 在每個(gè)區(qū)段，假如列車(chē)運(yùn)行速度超出了在該運(yùn)行區(qū)段所對(duì)應(yīng)最大速度值，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)向列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出慣用制動(dòng)命令，列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)列車(chē)施加制動(dòng)力，使列車(chē)運(yùn)行速度在系統(tǒng)所設(shè)定時(shí)間內(nèi)，降到允許運(yùn)行速度范圍內(nèi)，以確保列車(chē)安全運(yùn)行；假如

8、列車(chē)運(yùn)行速度連續(xù)超出該運(yùn)行區(qū)段所對(duì)應(yīng)最大速度值，在連續(xù)時(shí)間超出系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間后，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)將對(duì)列車(chē)實(shí)施緊急制動(dòng)，強(qiáng)制列車(chē)停車(chē)，以預(yù)防意外事故發(fā)生。/10/101616/59 階梯曲線控制速度方式所需要硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕易實(shí)現(xiàn)。在圖8-4中列車(chē)以不超出S1速度值運(yùn)行，運(yùn)行速度從S1變?yōu)镾2時(shí)，使得列車(chē)運(yùn)行速度發(fā)生突變，這時(shí)強(qiáng)烈減速會(huì)給列車(chē)上乘客一個(gè)沖擊，輕易產(chǎn)生不適感。速度改變?cè)酱螅瑳_擊感越強(qiáng)，不利于旅客乘車(chē)舒適度。圖84階梯曲線/10/101717/59 (2)速度距離模式曲線 列車(chē)受到制動(dòng)力作用，使列車(chē)減速運(yùn)行，速度一距離圖形曲線形狀是連續(xù)平滑曲線，這種列車(chē)速度控制方式稱(chēng)為速度距離模式曲線

9、方式，如圖8-5所表示。 圖中橫坐標(biāo)表示距離值，縱坐標(biāo)表示列車(chē)運(yùn)行速度值。圖85速度距離模式曲線/10/101818/59 圖85中，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)依據(jù)運(yùn)行計(jì)劃，使列車(chē)從O點(diǎn)減速運(yùn)行到D1點(diǎn)。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)依據(jù)各種數(shù)據(jù)，計(jì)算出列車(chē)從O點(diǎn)運(yùn)行到前方D2點(diǎn)區(qū)段內(nèi)，各處所需運(yùn)行速度，并向列車(chē)牽引和制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令，控制列車(chē)按照速度距離模式曲線所繪制速度值平滑穩(wěn)定地從在0點(diǎn)減速運(yùn)行到前方D2點(diǎn)。圖85速度距離模式曲線/10/101919/59 在上圖模式曲線每點(diǎn)，都對(duì)應(yīng)有一個(gè)速度值，假如列車(chē)運(yùn)行速度超出了在該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)速度值，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)向列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出慣用制動(dòng)命令，對(duì)列車(chē)施加制動(dòng)力，使列

10、車(chē)運(yùn)行速度降到模式曲線下方，確保列車(chē)以允許速度運(yùn)行，確保列車(chē)安全運(yùn)行；假如列車(chē)運(yùn)行速度連續(xù)超出模式曲線所要求速度值，運(yùn)行在模式曲線上方，若所連續(xù)時(shí)間超出系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)將對(duì)列車(chē)實(shí)施緊急制動(dòng)，強(qiáng)制列車(chē)停車(chē)，以預(yù)防意外事故發(fā)生。/10/102020/59 速度距離模式控制速度方式，需要比較復(fù)雜軟件和硬件支持，系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程比較復(fù)雜。列車(chē)平滑減速運(yùn)行，運(yùn)行速度沒(méi)有發(fā)生突變，列車(chē)運(yùn)行速度控制穩(wěn)定，能夠有效提升列車(chē)乘客舒適度。 預(yù)防列車(chē)超速運(yùn)行是列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)最主要功效，也是城軌信號(hào)系統(tǒng)保障列車(chē)運(yùn)行安全關(guān)鍵。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)對(duì)列車(chē)速度有效控制，保持列車(chē)速度運(yùn)行不超出所允許速度范圍，能有效降

11、低列車(chē)駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，提升作業(yè)效率，防止人工操作帶來(lái)安全隱患保障列車(chē)安全運(yùn)行。/10/102121/59 二、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主要功效 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)不但能控制列車(chē)運(yùn)行速度，還有其它許多主要功效，它們是列車(chē)安全穩(wěn)定運(yùn)行可靠保障。 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主要功效包含有： 1預(yù)防運(yùn)行列車(chē)超速運(yùn)行 運(yùn)行列車(chē)在線路上運(yùn)行有各種速度限制，列車(chē)運(yùn)行速度不能超出速度限制值。 (1)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)超出線路限制速度超速運(yùn)行 城市軌道交通中，線路在曲線段或坡道處，往往有速度限制，運(yùn)行列車(chē)不能超出線路限速運(yùn)行，不然輕易出現(xiàn)列車(chē)脫軌或顛覆事件。 (2)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)超出列車(chē)允許最高速度超速運(yùn)行 車(chē)輛本身結(jié)構(gòu)決定了車(chē)輛所能運(yùn)行

12、最大速度，超出這個(gè)速度值，列車(chē)可能會(huì)出現(xiàn)故障，危及車(chē)輛和行車(chē)安全。/10/102222/59 (3)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)超出道岔彎軌限制速度超速運(yùn)行 城市軌道交通中，線路上設(shè)有道岔，在列車(chē)經(jīng)過(guò)道岔彎軌時(shí)，不能超出道岔彎軌限制速度超速運(yùn)行。 (4)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)超出限速區(qū)段超速限速城市軌道交通中，線路上有故障或作業(yè)需要運(yùn)行列車(chē)限速行駛，列車(chē)應(yīng)按運(yùn)行要求運(yùn)行。 (5)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)超出暫時(shí)限速城市軌道交通中，線路上有暫時(shí)作業(yè)，需要運(yùn)行列車(chē)限速行駛，列車(chē)應(yīng)按運(yùn)行要求運(yùn)行。 (6)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)超出其它限速 城市軌道交通中，運(yùn)行作業(yè)需要任何限速地方，列車(chē)應(yīng)按運(yùn)行要求運(yùn)行。/10/102323/59 2接收和處理來(lái)自

13、地面信息 列車(chē)運(yùn)行在軌道上，地面軌道電路或地面其它設(shè)備，將列車(chē)運(yùn)行所需信息發(fā)送出去，安裝在列車(chē)車(chē)體上列車(chē)自動(dòng)防護(hù)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，以及時(shí)對(duì)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行速度進(jìn)行控制。通常這些信息中包含有列車(chē)允許運(yùn)行最大速度值、線路位置等。/10/102424/59 3預(yù)防列車(chē)相撞 城市軌道交通中，在某條線路上，往往會(huì)有很多列車(chē)同時(shí)運(yùn)行作業(yè)，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)能夠預(yù)防列車(chē)相撞，為這些平行作業(yè)實(shí)施提供了安全保障，它有效提升了城市軌道交通線路利用效率，增強(qiáng)了城市軌道交通運(yùn)行能力。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)能夠預(yù)防列車(chē)相撞包含以下內(nèi)容： 1)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)撞上前面列車(chē)； 2)預(yù)防運(yùn)行列

14、車(chē)進(jìn)入未開(kāi)通進(jìn)路； 3)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)沖出盡頭線； 4)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)進(jìn)入封鎖區(qū)段； 5)預(yù)防運(yùn)行列車(chē)進(jìn)入發(fā)生故障進(jìn)路等。/10/102525/59/10/102626/594車(chē)輛安全?？空九_(tái) 城市軌道交通中，列車(chē)停靠站臺(tái)時(shí)，需要列車(chē)完全停穩(wěn)不動(dòng)，確保乘客安全上下車(chē)。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)列車(chē)速度和列車(chē)所處位置，確保列車(chē)在站臺(tái)區(qū)域內(nèi)安全?？俊?10/102727/59 5列車(chē)車(chē)門(mén)控制 城市軌道交通中，列車(chē)左右兩側(cè)都有車(chē)門(mén)，列車(chē)?？空九_(tái)后，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)控制列車(chē)開(kāi)啟靠近站臺(tái)車(chē)門(mén)，確保乘客安全上下車(chē)。/10/102828/59 6空轉(zhuǎn)、打滑防護(hù) 列車(chē)在線路上正常運(yùn)行時(shí)，列車(chē)車(chē)輪在鋼軌上滾動(dòng)運(yùn)行，因

15、某種原因，列車(chē)車(chē)輪會(huì)發(fā)生空轉(zhuǎn)，或列車(chē)車(chē)輪在線路上滑動(dòng)運(yùn)行，這種情況一方面會(huì)對(duì)車(chē)輛車(chē)輪造成損傷，其次會(huì)危及列車(chē)行車(chē)安全。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)檢測(cè)列車(chē)空轉(zhuǎn)和打滑情況，并及時(shí)采取措施，控制列車(chē)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。 7防止列車(chē)發(fā)生溜車(chē) 列車(chē)如果在線路坡道處停車(chē)或在站臺(tái)處停車(chē)，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)給列車(chē)施加一定制動(dòng)力，保證列車(chē)不會(huì)發(fā)生溜車(chē)現(xiàn)象，防止發(fā)生安全事故。 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)除了以上重要功能外，根據(jù)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)配置情況和復(fù)雜程度，還可以有一些其他功能，如控制列車(chē)運(yùn)行方向，提供駕駛員操作接口界面等。/10/102929/59 三、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備組成 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)所包含設(shè)備分別安裝在列車(chē)上和

16、地面上。安裝在列車(chē)上設(shè)備，簡(jiǎn)稱(chēng)為車(chē)載設(shè)備；安裝在地面設(shè)備簡(jiǎn)稱(chēng)為地面設(shè)備。 1、車(chē)載設(shè)備主要組成 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備主要包含有車(chē)載主機(jī)、駕駛員狀態(tài)顯示單元、速度傳感器、列車(chē)地面信號(hào)接收器、列車(chē)接口電路、電源和輔助設(shè)備等，如圖86所表示。下面分別介紹相關(guān)設(shè)備情況。 圖86車(chē)載主要設(shè)備/10/103030/59(1)車(chē)載主機(jī) 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載主機(jī)由各種印刷電路板、輸人輸出接口板、安全繼電器和電源等設(shè)備組成。這些設(shè)備分層放在機(jī)柜中，各板利用機(jī)柜上總線進(jìn)行通信。 列車(chē)定位： 測(cè)速電機(jī)（TACHO） 多普勒雷達(dá)（Doppler Radar） 絕對(duì)位置信標(biāo)（APR）。 /10/103131/59(

17、2)狀態(tài)顯示單元 狀態(tài)顯示單元是車(chē)載系統(tǒng)與列車(chē)駕駛?cè)藛T之間人機(jī)界面，能夠顯示列 車(chē)當(dāng)前運(yùn)行速度、列車(chē)抵達(dá)某點(diǎn)目標(biāo)速度、列車(chē)抵達(dá)某點(diǎn)走行距離、列車(chē)駕駛模式和相關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況等與行車(chē)直接相關(guān)信息；還設(shè)置有一些按鈕，用于駕駛員操作，控制列車(chē)運(yùn)行。在下面詳細(xì)介紹狀態(tài)顯示單元各個(gè)表示單元和按鈕。列車(chē)司機(jī)顯示器（人機(jī)界面） 顯示器 /10/103232/59/10/103333/59(3)速度傳感器 信號(hào)系統(tǒng)通常在列車(chē)上裝有一個(gè)或多個(gè)速度傳感器，安裝在列車(chē)車(chē)軸上，用于計(jì)算列車(chē)運(yùn)行速度和列車(chē)運(yùn)行距離及列車(chē)運(yùn)行方向判定。列車(chē)運(yùn)行速度，還能夠用雷達(dá)進(jìn)行測(cè)定，但速度傳感器技術(shù)成熟，測(cè)速精度高，安裝使用簡(jiǎn)單方便，所

18、以被廣泛使用。/10/103434/59(4)列車(chē)地面信號(hào)接收器 列車(chē)地面信號(hào)接收器，安裝在列車(chē)底部，用于接收從軌道上傳來(lái)信息，這些信息能夠由地面軌道電路發(fā)送，或由安裝在地面專(zhuān)門(mén)設(shè)備如應(yīng)答器發(fā)送給列車(chē)。列車(chē)地面信號(hào)接收器，依據(jù)所接收信息格式、容量和處理速度等原因，能夠設(shè)計(jì)為感應(yīng)線圈，或其它形式，以確保列車(chē)在一定運(yùn)行速度下能及時(shí)接收和處理所收到信息。列車(chē)地面信號(hào)接收器性能要求：抗機(jī)械沖擊能力強(qiáng)，有很好抗電磁干擾能力，信息接收誤碼率低，不丟失信息。應(yīng)答查詢(xún)器 B型應(yīng)答器 /10/103535/59(5)列車(chē)接口電路 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備經(jīng)過(guò)車(chē)載主機(jī)與列車(chē)進(jìn)行接口，車(chē)載主機(jī)將控制信息經(jīng)過(guò)接口電路

19、傳送給列車(chē)，同時(shí)車(chē)載主機(jī)經(jīng)過(guò)接口電路從列車(chē)取得列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)信息。 列車(chē)接口電路使用繼電器，依據(jù)使用環(huán)境，需要體積小、力學(xué)性能好繼電器，普通使用彈簧繼電器。 (6)電源和輔助設(shè)備等 列車(chē)為列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備提供所需電源，列車(chē)上還有列車(chē)運(yùn)行模式選擇開(kāi)關(guān)，各種電源開(kāi)關(guān)，和其它一些輔助設(shè)備等。/10/103636/59 2狀態(tài)顯示單元 列車(chē)上狀態(tài)顯示單元，作為車(chē)載系統(tǒng)與列車(chē)駕駛員人機(jī)界面，能夠使用觸摸屏，或使用面板形式，來(lái)實(shí)現(xiàn)列車(chē)狀態(tài)信息顯示和對(duì)列車(chē)進(jìn)行操控。其面板或觸摸屏上主要內(nèi)容普通包含操作按鈕部分、信息顯示部分、表示燈和報(bào)警器，如圖8-7所表示。 圖87 面板狀態(tài)顯示單元 /10/1037

20、37/59下面對(duì)面板狀態(tài)顯示單元各部分進(jìn)行介紹。 (1)按鈕部分 以面板型狀態(tài)顯示單元為例，其按鈕普通包含有發(fā)車(chē)按鈕、慢速前行按鈕、調(diào)光按鈕、燈泡按鈕、內(nèi)容切換按鈕等。其中發(fā)車(chē)按鈕和慢速前行按鈕用于操縱列車(chē)運(yùn)行，其它幾個(gè)按鈕用于對(duì)面板亮度調(diào)整、顯示內(nèi)容切換和自檢等。 列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕。 列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕通常帶有燈光，當(dāng)列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕燈光點(diǎn)亮?xí)r，列車(chē)駕駛員按壓列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕，起動(dòng)列車(chē)向前運(yùn)行。假如列車(chē)這時(shí)處于自動(dòng)駕駛模式下，列車(chē)將按照行車(chē)作業(yè)要求自動(dòng)運(yùn)行；若列車(chē)處于列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)控制模式下，人工駕駛，列車(chē)駕駛員操縱牽引制動(dòng)手柄，控制列車(chē)運(yùn)行。 列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕燈光熄滅時(shí)，按壓列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕，屬于無(wú)效操作。/10

21、/103838/59 慢速前行按鈕。列車(chē)處于列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)控制模式下，當(dāng)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)不能從地面收到信息時(shí)，列車(chē)駕駛員按下慢速前行按鈕，請(qǐng)求列車(chē)以不超出設(shè)定速度值慢速前行。 列車(chē)慢速前行設(shè)定最高速度值，依據(jù)不一樣運(yùn)行需求，能夠設(shè)為20kmh，或其它值。這個(gè)速度值比列車(chē)正常運(yùn)行平均速度普通要小，慢速前行模式適合列車(chē)辦理進(jìn)出停車(chē)廠或車(chē)輛段作業(yè)時(shí)，控制列車(chē)慢速運(yùn)行，碰到危險(xiǎn)情況，能夠采取辦法，盡快讓列車(chē)停車(chē)。 顯示模式按鈕。面板上顯示模式按鈕，用來(lái)在切換一些顯示區(qū)域內(nèi)不一樣信息，能夠增加顯示信息容量。 調(diào)光器按鈕。按壓調(diào)光器按鈕，能夠改變狀態(tài)顯示單元顯示器和指示燈亮度。 燈光測(cè)試按鈕。按壓燈光測(cè)

22、試按鈕，能夠執(zhí)行顯示器、指示燈和聲音報(bào)警測(cè)試。/10/103939/59 (2)信息顯示部分 速度顯示。觸摸屏和面板上，普通把表示速度區(qū)域放在屏或板中央，便于直觀顯示列車(chē)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最大值，并留有一定余量。 圖8-7中，速度顯示以100kmh作為最大允許運(yùn)行速度值。中間方框用數(shù)字顯示當(dāng)前速度值；正圍繞方框環(huán)上，標(biāo)有刻度值，表示對(duì)應(yīng)列車(chē)速度值。通慣用紅色環(huán)指示列車(chē)當(dāng)前允許運(yùn)行最大速度值，用綠色環(huán)表示列車(chē)當(dāng)前實(shí)際運(yùn)行速度值。當(dāng)綠色環(huán)超出紅色環(huán)時(shí)，列出駕駛員能夠直觀看出，列車(chē)發(fā)生了超速，并有報(bào)警提醒，這時(shí)提醒列車(chē)駕駛員要采取辦法，控

23、制列車(chē)速度，將速度綠環(huán)降低到速度紅環(huán)以?xún)?nèi)，確保列車(chē)安全正常運(yùn)行。/10/104040/59 兩種不一樣顏色速度環(huán)，直觀將列車(chē)實(shí)際運(yùn)行速度和當(dāng)前允許運(yùn)行最大速度表示出來(lái)，能夠方便列車(chē)駕駛員對(duì)列車(chē)速度進(jìn)行有效控制，提升作業(yè)效率，降低作業(yè)強(qiáng)度。 目標(biāo)速度。在速度距離模式曲線系統(tǒng)中，能夠顯示列車(chē)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)處速度值。以下一目標(biāo)是在站臺(tái)停車(chē)，則顯示目標(biāo)速度為零；假如下一目標(biāo)是經(jīng)過(guò)站臺(tái)，則顯示允許經(jīng)過(guò)站臺(tái)速度限制值。 目標(biāo)距離。在速度距離模式曲線系統(tǒng)中，能夠顯示列車(chē)從當(dāng)前地點(diǎn)運(yùn)行到下一目標(biāo)處，列車(chē)所需走行距離值。 時(shí)間。在速度距離模式曲線系統(tǒng)中，能夠顯示列車(chē)從當(dāng)前地點(diǎn)運(yùn)行到下一目

24、標(biāo)處，列車(chē)所需運(yùn)行時(shí)間。/10/104141/59 (3)指示燈 面板上或觸摸屏上有多個(gè)指示燈，用來(lái)表示列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)。 超速指示燈。當(dāng)列車(chē)運(yùn)行速度超出當(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(chē)自動(dòng)運(yùn)行指示燈。當(dāng)列車(chē)模式選擇開(kāi)關(guān)放在ATO擋位時(shí)，這時(shí)列車(chē)在自動(dòng)運(yùn)行模式下運(yùn)行(ATO模式)，列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮。 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)控制下人工駕駛模式指示燈(簡(jiǎn)稱(chēng)人工ATP)。當(dāng)列車(chē)模式選擇開(kāi)關(guān)放在ATP擋位時(shí)，列車(chē)在列車(chē)自動(dòng)防護(hù)控制下，由列車(chē)駕駛員人工駕駛列車(chē)運(yùn)行，這時(shí)該指示燈點(diǎn)亮。/10/104242/59 旁路指示燈。當(dāng)列車(chē)模式選擇開(kāi)關(guān)，

25、放在旁路擋位時(shí)，該列車(chē)車(chē)載信號(hào)系統(tǒng)被切除，這時(shí)旁路指示燈點(diǎn)春 發(fā)車(chē)測(cè)試指示燈。列車(chē)在發(fā)車(chē)進(jìn)入運(yùn)行線路前，要進(jìn)行信號(hào)車(chē)載系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試，假如該測(cè)試失敗或沒(méi)有開(kāi)啟該測(cè)試，該指示燈熄滅；假如測(cè)試成功該指示燈被點(diǎn)亮；假如測(cè)試正在進(jìn)行中，該指示燈將不停閃爍。 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)故障指示燈。當(dāng)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)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)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)知道列車(chē)運(yùn)行方向，而且在列車(chē)對(duì)位停車(chē)時(shí)能夠自動(dòng)控制車(chē)門(mén)時(shí)，該指示燈點(diǎn)亮。 另外，還有一些指示燈，當(dāng)列車(chē)處于自動(dòng)駕駛(AT0)狀態(tài)時(shí)，對(duì)應(yīng)事件發(fā)生時(shí)，指示燈會(huì)點(diǎn)亮，如跳停指示燈和停站結(jié)束指示燈等。/10/104343/59 (4)報(bào)警器 當(dāng)列車(chē)發(fā)

26、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)生改變時(shí)，報(bào)警器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，提醒列車(chē)駕駛員注意。 圖87 面板狀態(tài)顯示單元 /10/104444/59四、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備安裝在列車(chē)上，它所需主要信息來(lái)自地面設(shè)備。依據(jù)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)不一樣制式，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備，能夠設(shè)置點(diǎn)式應(yīng)答器或軌道電路，向列車(chē)傳遞相關(guān)信息，由安裝在列車(chē)上設(shè)備接收和處理這些信息。移動(dòng)閉塞原理 /10/104545/59 1點(diǎn)式應(yīng)答器 在速度距離曲線為階梯式圖形信號(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。這些應(yīng)答器向線路保留有列車(chē)行車(chē)信息，在列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，由安裝在列車(chē)車(chē)底

27、感應(yīng)接收裝置從中讀取或接收信息，對(duì)這些信息進(jìn)行綜合分析處理。 點(diǎn)式應(yīng)答器中所包含信息，包含有線路位置、列車(chē)運(yùn)行距離、基本線路參數(shù)、速度限制等信息，這些信息固化在應(yīng)答器。應(yīng)答器可分為有源應(yīng)答器和無(wú)源應(yīng)答器。有源應(yīng)答器向線路實(shí)時(shí)發(fā)送信息，由列車(chē)接收；無(wú)源應(yīng)答器，只有在列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，由列車(chē)從應(yīng)答器中讀取信息。 /10/104646/59/10/104747/59 點(diǎn)式應(yīng)答器安裝在線路上，調(diào)試和安裝工藝比較簡(jiǎn)單，輕易實(shí)施，成本相對(duì)較低，應(yīng)用廣泛，如圖88所表示。圖88點(diǎn)式應(yīng)答器B型應(yīng)答器 A型應(yīng)答器 /10/104848/59 2軌道電路 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，軌道電路除了含有表示列車(chē)是否占用軌道功效外

28、，還能夠向線路上實(shí)時(shí)發(fā)送列車(chē)運(yùn)行所需信息，由列車(chē)接收和處理。軌道電路所發(fā)送信息，其容量大，有利于列車(chē)車(chē)載系統(tǒng)對(duì)列車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 因信號(hào)系統(tǒng)處理能力和制式不一樣，軌道電路所發(fā)送信息量可有所不一樣，普通來(lái)講，軌道電路所發(fā)送信息能夠有以下內(nèi)容： (1)軌道電路基本信息 如軌道電路長(zhǎng)度、坡道和曲線參數(shù)，所用載波頻率，軌道電路編號(hào)等。 (2)線路速度 是指該軌道區(qū)段線路上受坡道和曲線等原因影響列車(chē)所允許運(yùn)行最大速度。/10/104949/59/10/105050/59 (3)目標(biāo)速度 列車(chē)抵達(dá)下一目標(biāo)時(shí)，列車(chē)運(yùn)行速度。 (4)運(yùn)行距離 列車(chē)抵達(dá)下一目標(biāo)時(shí)所需走行距離。 (5)列車(chē)運(yùn)行方向 指明列車(chē)上行

29、運(yùn)行或下行運(yùn)行。 (6)載波頻率 列車(chē)接收下一個(gè)信息載波頻率。 (7)道岔定反位 列車(chē)前方經(jīng)過(guò)道岔定位或反位。 (8)列車(chē)停站信號(hào) 指示列車(chē)處于停站狀態(tài)。 (9)備用信息位 預(yù)留用作其它信息使用。 這些信息以數(shù)字編碼方式，次序排列，放在一個(gè)信息包里。列車(chē)收到信息后進(jìn)行譯碼和實(shí)時(shí)處理，實(shí)時(shí)控制列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)。/10/105151/59五、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)小結(jié) 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)從廣義上講，應(yīng)包含處理列車(chē)行車(chē)安全邏輯全部設(shè)備，所以其地面設(shè)備包含聯(lián)鎖設(shè)備，也能夠歸結(jié)為列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)范圍，它們與車(chē)載設(shè)備一起完成對(duì)列車(chē)控制和安全防護(hù)功效。休息、休息/10/105252/59項(xiàng)目實(shí)施 任務(wù)一認(rèn)識(shí)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)

30、系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備 1目標(biāo) 1)熟悉列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備安裝位置。 2)掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載各個(gè)設(shè)備功效。 3)掌握駕駛員顯示單元使用方法。 2設(shè)備 一列完整車(chē)輛編組、速度傳感器、地面信號(hào)接收設(shè)備、駕駛員顯示單元、列車(chē)牽引制動(dòng)操縱手柄、緊急停車(chē)按鈕等。 3實(shí)作內(nèi)容 1)閉合列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)電源，開(kāi)啟系統(tǒng)。 2)在列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)控制模式下，開(kāi)啟慢速前行模式，觀察駕駛員顯示單元上各指示信息改變。 3)控制列車(chē)，分別用慣用制動(dòng)和緊急制動(dòng)使列車(chē)停車(chē)。 4)試驗(yàn)開(kāi)關(guān)車(chē)門(mén)作業(yè)。/10/105353/59任務(wù)二認(rèn)識(shí)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備 1目標(biāo) 1)掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備所發(fā)送信息主要內(nèi)容。 2)掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備安裝和設(shè)置方式。 2設(shè)備 軌道電路、應(yīng)答器、便攜式計(jì)算機(jī)、串行接口、示波器、電源。 3實(shí)作內(nèi)容 1)安裝連接地面設(shè)備。 2)在列車(chē)上用串行接口將便攜式計(jì)算機(jī)與車(chē)載系統(tǒng)相連。 3)起動(dòng)列車(chē)和開(kāi)啟便攜式計(jì)算機(jī)。 4)列車(chē)運(yùn)行到軌道電路處，在便攜式計(jì)算機(jī)上觀察所接收到信息碼。/10/105454/59拓展與提升 一、列車(chē)線 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備與列車(chē)之間電氣連接，經(jīng)過(guò)接口電路實(shí)現(xiàn)，每個(gè)接口電路對(duì)應(yīng)某個(gè)功效，接口連接線用硬線連接，簡(jiǎn)稱(chēng)為列車(chē)線。下面介紹慣用列車(chē)線。 1前進(jìn) 列車(chē)由該列車(chē)線向信號(hào)車(chē)載系統(tǒng)發(fā)送列車(chē)狀態(tài)運(yùn)行信號(hào)，表示列車(chē)處于前進(jìn)狀態(tài)。 2后退 列車(chē)由該