地铁atc系统设计

基于轨道电路的ATC系统基于轨道电路的ATC系统，包括基于模拟轨道电路和数字编码轨道电路的ATC系统，在城市轨道交通中得到大量使用，尤其是后者，本章介绍用于我国城市轨道交通的各种基于轨道电路的ATC系统。

第一节西屋ATC西屋信号有限公司(WestinghOUSe Signals Ltd，简称WSL)的ATC，充分利用WSL多模式列车自动防护系统TBSl00的灵活性。

系统具有很强的可维护性，一旦发生故障，修复时间可以尽量缩短。

这种高水平的可维护性是通过广泛采用下列技术来实现的：用自诊断法和发光二极管指示或故障提示，进行有效的故障报告，可快速找出故障所在；使用模块化“在线可更换单元”，可更换失灵的模块，快速排除故障；尽量减少在不可及地点(例如隧道内)的设备；各系统一般分散布置，某些方面采用冗余，以提高系统可用性。

WSL的ATC已在世界各地的地铁系统上运营，在我国则用于北京地铁系统和天津地铁l号线。

一、系统组成WSL的ATC由TBSl00ATP和AT0系统、FS一2500无绝缘轨道电路、基于WE—STRACE处理器的联锁，以及WESTCAD监控系统组成。

所提供的设备主要为模块式，便于扩大功能或延伸系统。

该系统大量采用处理器技术。

例如，轨道电路以处理器为基础，联锁采用处理器，ATP和AT0车载系统及轨旁系统基于处理器为基础，ATS系统也采用处理器。

正线列车行车间隔采用自行开发的“多列车模拟器”。

基本的信号功能采用WESTRACE处理器为基础的联锁装置来实现。

它包括特别设计的模块，可以与无绝缘轨道电路直接衔接。

WESTRACE联锁装置将接通本地或远程终端，并有端口供连接维修用的便携式计算机。

ATP子系统采用最新的TBSl00系统。

这种系统极为灵活，并采用了最新的技术成果。

ATP系统利用联锁通过轨道电路传来的信息，决定列车的运行速度。

ATO子系统采用与TBSIOOATP系统相同的基本车载模块。

它载有有关轨道布置和坡度的所有资料，能优化列车控制指令。

1.ATC系统概述ATC系统是基于用于列车检测和传送机车信号的无绝缘音频数字轨道电路US&S AF －904产品上的，这种轨旁电路用来进行列车检测和机车信号的传送。

使用US&S MICROLOK II产品以安全微处理器和非安全NVLE来实现安全和非安全的轨旁逻辑，使用US&S MicroCab车辆组件来实现车载列车自动控制。

ATC系统由3个基本系统构成：·ATP—列车自动防护；·ATO—列车自动运行；·ATS—列车自动监控。

ATC系统的设备，按地点可划分为三类：·轨旁—现场设备、信号设备室、信号控制室；·车载—装在车辆上的设备和单元；·中央—位于中央控制室和ATS设备室的ATS设备。

西延伸段ATC系统保留既有2号线ATC系统性能指标，不再进行功能的增减。

下面章节提供在三类基本设备地点处的ATP，ATO和ATS的详细说明。

1.1轨旁ATC本章节说明地铁2号线西延伸段的轨旁信号系统。

同时还说明US&S设备及其安装。

1.1.1正线概况在轨旁指定集中站的信号设备室内，安装轨旁信号系统的控制设备。

由CRCC提供的固定式轨旁色灯信号机被安装在所有列车渡线和道岔（联锁区）范围内，信号机安装在列车运行方向的线路右侧，在SER中的点灯电源是220V交流电流，并且灯丝转换继电器安装在本身的信号机机构内。

点灯电路符合铁道部（MOR）标准。

通过正线ATC系统的列车检测电路，正线上所有列车的位置都被自动地监督。

列车被显示在位于信号设备室（SER）的NVLE监视器上和车站控制室(SCR)的监视器上。

通过数据传输系统（DTS），这类信息还送到控制中心并显示在计算机控制台上。

通过这类显示，控制中心调度员可以监视正线上所有列车的运行以及辅助设备、配电设备的状态。

1.1.1.1联锁区集中站西延伸段有2个联锁集中站，它们是威宁路站和虹桥临空园区站。

浅谈基于无线通信的地铁信号列车自动控制（ATC）系统原理摘要：ATC以车辆为中心的列车控制；安全以及精确地列车定位；通过移动授权MAL控制的安全的列车间隔以及移动控制连续；高速的车地双向通信。

关键词：ATC，ATO，ATP，ATS引言地鐵是现代化都市的重要基础设施，它安全、迅速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客，最大限度地满足市民出行的需要。

在各种公共交通工具中，地铁具有运量大、速度快、安全可靠、污染低、受其他交通方式干扰小等特点，对改变城市交通拥挤、乘车困难、行车速度下降的问题是很有效的，因此，地铁是现代化都市所必需的交通工具。

由此基础上出现了地铁信号列车自动控制（ATC）系统，让市民的出行更加便利、舒适。

1地铁信号列车自动控制（ATC）系统地铁信号列车自动控制（ATC）系统主要包括列车自动防护ATP，列车自动运行ATO，列车自动监督ATS，计算机联锁系统等子系统组成2列车自动防护（ATP）的工作原理列车自动保护系统是确保列车运行速度不超过目标速度的安全控制系统。

它是列车自动控制（ATC）系统的子系统，也是确保列车安全运行，实现超速防护的关键设备。

该子系统通过设于轨旁的ATP地面设备，连续地向列车传送“目标速度”或“目标距离”等信息，以保持后续列车与先行列车之间的安全间隔距离，并监督列车车门和站台屏蔽门的开启和关闭的程序控制，确保它们的安全操作。

ATP子系统地面发送设备平时通过计轴、轨道电路、信标发送列车检测信息，以检查轨道区段的空闲和占用，当检测到列车占用该轨道区段时，将“目标速度”或“目标距离”等数据信息传送给列车。

车载ATP设备接收并解译“速度命令”等数据信息，结合列车实际速度、制动率、车轮磨损补偿等相关条件，实现超速防护控制，并与列车自动运行（ATO）子系统配合，实现列车速度的自动调整。

当列车到达定位停车点，由ATP子系统通过轨旁设备向列车传送列车车门开启和关闭信息，进行列车车门开、闭控制。

地铁车载ATC系统的研究及分析摘要基于地铁应用的日益广泛，车载ATC系统的应用也逐渐受到人们的关注。

本文主要分析了地铁车载ATC系统的有关研究，从主要功能、系统冗余等多个方面对该系统进行了深入分析，扩大该系统的应用范围，为系统之后的应用提供理论基础。

关键词地铁；车载系统；研究；分析1 地铁车载ATC系统运行模式车载ATC系统（如图1所示）在运行过程中支持如下四种运行模式：第一，自动驾驶模式，即ATO模式。

处于该模式下，ATP子系统确保列车运行的安全性以及稳定性。

所有处于运行状态的列车，其启动、运行、加速以及制动的工作均交由ATO子系统予以控制，无需司机进行操作。

若地铁处于自动驾驶模式，如系统设备未发生异常，且不存在人为干扰，则该模式可维持不变。

第二，处于ATP防护状态下的人工驾驶，也可称为ATP模式。

地铁处于该状态下，控制列车行驶的主要人员列司机，由司机按照列车当前形势速度以及同下一目标之间的距离提示驾驶列车。

此时，ATP子系统同时对列车目前的行驶速度进行检测，若检测所得数据大于预设值，便会向工作人员提示，同时采用一定安全制动方式予以处理，以此确保列车行驶的安全性。

第三，旁路模式，即Bypass模式。

系统在正常运行过程中，往往存在大量检核机制，当系统当中检核机制出现故障，且故障在短时间内难以完全排出时，旁路模式便可令系统作业避让出现故障的检核机制，以便令系统可以持续保持作业模式。

第四，切断模式，即OFF模式。

当列车行驶过程中與出现故障或是部分关键性设备受损，该模式将电源切开，以保证列车的的安全性。

此外，列车停止运行时，也处于该状态[1]。

2 车载ATC系统ATP子系统2.1 ATP子系统主要功能ATP具有如下功能：第一，ATP系统可以接收机车在运行过程中形成的信号以及数据，同时对其进行译码处理。

第二，对当前列车行驶速度进行检测，确认当前行车速度点是否超过预设速度。

若确认现行行车速度快于预设速度，便需对驾驶员提出警告。

城市轨道交通信号系统ATC城市轨道交通信号系统城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。

城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：— 列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）— 列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）— 列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。

一、列车自动控制系统（ATC）分类1、按闭塞布点方式：可分为固定式和移动式。

固定闭塞方式中按控制方式，又可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。

2、按机车信号传输方式：可分为连续式和点式。

3、按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。

二、固定闭塞ATC系统固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。

列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。

固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。

1、速度码模式（台阶式）如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统，该系统属70～80年代的产品，技术成熟、造价较低，但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能，不利于提高线路运输效率。

固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，从控制方式可分成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。

一．地铁信号系统的构成地铁信号系统是保证列车安全、准点、高密度运行的重要技术装备。

世界各大城市的地铁信号设备大多采用列车自动控制系统（简称ATC，Automatic Train Control）。

通常ATC系统由三个子系统组成：(1)列车自动监控子系统（简称ATS，Automatic Train Supervision）；(2)列车自动防护子系统（简称ATP，Automatic Train Protection）；(3)列车自动运行子系统（简称ATO，Automatic Train Operation）。

二、ATC各子系统的功能1.列车自动监控子系统(ATS)(1)列车自动识别、列车运行自动跟踪和显示。

(2)运行时刻表或运行图的编制及管理。

(3)自动和人工排列进路。

(4)列车运行自动调整。

(5)列车运行和信号设备状态自动监视。

(6)列车运行数据统计、列车运行实绩记录。

(7)操作与数据记录、输出及统计处理。

(8)列车运行、监控模拟及培训。

(9)系统故障和故障恢复处理。

2.列车自动防护子系统(ATP)(1)检测列车位置，实现列车间隔控制和进路的正确排列。

(2)监督列车运行速度，实现列车超速防护控制。

(3)防止列车误退行等非预期的移动。

(4)为列车车门、站台屏蔽门或安全门的开闭提供安全监控信息。

(5)实现车载信号设备的日检。

(6)记录司机操作和设备运行状况。

3．列车自动运行子系统（ATO）(1)启动列车并实现站间自动运行。

(2)控制列车实现车站定点停车、车站通过和折返作业。

(3)与行车指挥监控系统相结合，实现列车运行自动调整。

(4)车门、站台屏蔽门或安全门的开、闭监控。

(5)列车运行节能控制。

三、ATC系统制式ATC系统分为固定闭塞式ATC系统，准移动闭塞式ATC系统，移动闭塞式ATC系统。

（1）固定闭塞式ATC系统（fixed block）国内早期建设的地铁信号系统采用固定闭塞式ATC系统，如北京地铁1号线和上海地铁1号线。