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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。
ATC电路的工作原理
ATC电路的工作原理其实可以用一句话来概括：通过检测列车的位置和速度，以及与信号系统的联动，来控制列车的运行。
具体来说，ATC系统通过轨道电路来检测列车的位置和速度。
这些信息会被转换成电信号，然后传送到列车上的ATC设备。
ATC设备就像列车的“大脑”，根据接收到的信息，计算出列车的位置、速度和状态等。
如果发现列车速度过快或存在其他危险情况，ATC设备会自动做出决策，例如减速或刹车，以确保列车安全。
同时，ATC系统还可以与信号系统进行联动。
信号灯就像列车的“眼睛”，如果信号灯变成红色，意味着有危险或禁止通行，ATC系统就会自动刹车，等待信号灯变绿后再继续行驶。
总之，ATC电路通过一系列的传感器和信号处理技术，实现了对列车运行的控制和保护，确保了列车的安全、准时行驶。
虽然涉及到一些专业的名词和技术，但只要用通俗的语言描述，就很容易理解了。
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。
基于轨道电路的ATC系统概述姓名：王晓玲学号：10050104摘要：城市轨道交通信号设备是城市轨道的主要技术，它担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务，城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两大部分组成。
为了使更多的人了解轨道交通ATC系统，本文将从轨道交通信号的发展史、城市轨道交通信号在城市轨道交通运输中的作用、基于轨道电路ATC的系统组成及每部分的作用等方面对基于轨道电路的ATC系统进行阐述，并通过对西屋ATC系统的组成及功能介绍加深对基于轨道电路的ATC系统的认识。
1、轨道交通信号的发展史1.1、世界轨道交通信号发展历程1863年世界上第一条地下铁道于1月10日在伦敦建成，由蒸汽机车作为牵引动力。
随着英国工业革命的不断发展和传播，自此各国相继开始了自己的轨道交通的建设，轨道交通信号随之也有了相应的发展。
轨道交通信号最早起源于英国。
最早的列车指挥是由一位戴绅士礼帽、穿黑大衣和白裤子的铁路员工骑马在前引导运行的，他边跑边以各种手势发出信号指挥列车的前进和停止。
随着人们慢慢意识到人工指挥的危险性，人们开始研究使用固定的信号设备：用一块长方形的板子，横向线路是停车信号，顺向线路是行车信号。
实际上顺向线路很难观察，故又在顶端加块圆板，当必须在夜间行车时，就以红色灯光表示停车信号，白色灯光表示行车信号。
1841年，英国人戈里高利提出用长方形臂板作为信号显示，装设在伦敦车站，这就是铁路上首次臂板信号机的出现。
臂板信号机结构如下图。
随后，色灯信号机的出现代替了臂板信号机，使得信号系统的发展更进了一步。
色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号，通常有三显示和四显示信号机，以“红、黄、绿”三色为主要灯光颜色来表示不同的信号，同时辅以蓝色、月白色来完成各种任务命令的下达。
在轨道交通线路中，由于站间距小、运营线路条件差，仅以信号机信号显示、由司机来控制机车难以达到大密度运营，因此，列车自动控制系统（ATC）的应用大大解决了这个问题，尤其在线路条件不好、气候条件不好的情况下，车载信号的作用是不可估量的。
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。
城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍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。
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。
第十一章基于轨道电路基于轨道电路ATC ATC系统系统¾第一节：西门子第一节：西门子ATC ATC 第二节：US&S US&S ATC¾第二节：第二节：US&S ATC US&S ATC第节第一节西门子西门子ATC ATC一系统构成一、系统构成参考图11-2参考图西门子的西门子的ATC ATC系统按系统功能可划分为系统按系统功能可划分为44个层次1、操作层（中央层）2、轨旁层（车站层）3、轨道层车载层4、车载层二系统特点二、系统特点安全与效率特性的兼顾1．安全与效率特性的兼顾 ATP ATP安全系统按故障安全系统按故障——安全原则设计，采用冗余障用技术技术((车裁车裁ATP ATP为计算机为计算机22取2系统，轨旁系统，轨旁ATP ATP为为3取2计算机系统计算机系统))，ATS ATS系统采用双套冗余系统，系统采用双套冗余系统，系统可靠性和安全性高系统可靠性和安全性高。
采用多级控制方式，有控制中心控制采用多级控制方式，有控制中心控制((人工及自动人工及自动))、RTU RTU后备自动控制、车站控制后备自动控制、车站控制((人工及自动人工及自动))方式。
式。
模块化设计，故障识别及自动控制模式的自动转模块故障动制模动转换，系统可用性高，且便于维修。
以单个信号机及单个列车为基本单元的自动功能设定及取消设定及取消。
自动功能设定的多种操作方法，如控制中心或车站对单个信号机，整个联锁区或控制中心对所有站对单个信号机整个联锁区或控制中心对所有信号机自动功能的设定和取消，控制中心对单个列车或全部列车自动功能的设定及取消。
灵活、多样、简便的人工介人控制手段。
2、设计适合信号系统功能要求并满足运营管理需要及其他专业接口要求的列车识别号管理系统要及其他专业接口要求的列车识别号管理系统。
3、设计带有运营要求特征，如列车跳停、折返、回库、存车、清洗等的列车目的地号，以支持系统的自动功能和管理要求。
4．增强列车运行自动调整功能及人工介入能力，各系统均按人工优先原则设计：调整列车车站发车时间采用列车到达车站时间与实时运行图比较，比较结果送至站台倒计时发车时间时运行图比较比较结果送至站台倒计时发车时间显示器，控制其倒计时起始时间；调整列车区间运行时分采用列车车站发车时间与实车载系统，控ATO车载系统，控时运行图比较，比较结果送至时运行图比较，比较结果送至ATO制列车以秒计的区间运行时分；制车秒计间运行时分设置列车运行修正时间，对每一列车或全部列车的图定运行时间进行以分计的修正，使列车运行自动调整功能符合调度员的意图也有利于保持自动调整功能符合调度员的意图，也有利于保持及恢复列车等间隔运行；在车站设置现地控制盘（在车站设置现地控制盘（ICP ICP），使车站具有与），使车站具有与控制中心一样的对到站列车进行扣车、放行、跳停等控制能力停等控制能力。
5．完善旅客向导信息系统（．完善旅客向导信息系统（PIS PIS）） 由控制中心直接控制旅客信息显示盘的工作状态向旅客提供必要的列车信息如列车终到站。
向旅客提供必要的列车信息，如：列车终到站；以分计时倒计时的到站报告；列车是否停战。
；分；车停配备完整的配备完整的ATS ATS子系统管理功能子系统管理功能6．配备完整的．配备完整的ATS ATS子系统管理功能。
子系统管理功能。
7．按运营要素自动编制列车运行图。
按运营要素自动编制列车运行图。
(1)(1)由输入的运行要素直接自动生成运行图。
由输入的运行要素直接自动生成运行图。
(2)(2)按不同的列车交路由各自的运营要素生成局部按不同的列车交路由各自的运营要素生成局部运行图并自动合成完整运行图。
(3)严格的运行冲突自动检查及提示严格的运行冲突自动检查及提示如追踪间 (3)(3)严格的运行冲突自动检查及提示，如：追踪间严格的运行冲突自动检查及提示，如：追踪间隔及折返间隔不小于可实现值；停站时间不小于规定值；折返站作业间隔时分小于可实现的最小间隔时分；排列进路的实时可能性。
(4)(4)必要的人工介入手段。
必要的人工介入手段。
(5)(5)自动功能设定的多种操作方法，如：控制中心自动功能设定的多种操作方法，如：控制中心或车站对单个信号机、整个联锁区或控制中心对所有信号机自动功能的设定和取消；控制中心对单个列车或全部列车自动功能的设定及取消单个列车或全部列车自动功能的设定及取消。
8、确定运行模拟系统功能确定运行模拟系统功能9、存储、打印、屏幕回放三、三、LZB700M LZB700M系统系统 LZB700M LZB700M实质是实质是ATP/ATO ATP/ATO子系统。
用于增加子系统。
用于增加ATC系统的安全性与有效性系统的安全性与有效性ATC ATC系统的安全性与有效性。
系统的安全性与有效性。
LZB700M LZB700M与FTGS FTGS轨道电路的配合实质就是轨道电路的配合实质就是ATP ATP 与轨道路的配合实质就是的轨旁功能，是一套系统的两种称谓。
1、LAB700M LAB700M的配置的配置LZB700M LZB700M设备由车载设备和轨旁设备组成。
轨设备由车载设备和轨旁设备组成。
轨旁设备由旁设备由ATP ATP轨旁单元、轨旁单元、FTGS FTGS、数字式无绝缘轨、数字式无绝缘轨PTI轨旁单元组成轨旁单元组成还有道电路、同步定位单元和道电路、同步定位单元和PTI PTI轨旁单元组成，还有轨旁单元组成，还有旅客向导牌和发车计时器。
车载设备有旅客向导牌和发车计时器。
车载设备有ATP ATP车载车载单元、单元、ATO ATO／／PTI PTI单元和司机人机接口单元和司机人机接口MMI MMI。
存车线包括折返线存车线)出入车辆段 全线正线区段全线正线区段((包括折返线、存车线包括折返线、存车线))、出入车辆段及段内试车线均装备LZB700M ATP LZB700M ATP／线(转换轨转换轨))及段内试车线均装备／ATO ATO地面设备（地面设备（33取2配置配置))。
运营列车均装备车载运营列车均装备车载LZB 700M ATP LZB 700M ATP／／ATO ATO设备设备(2(2取取2配置配置))。
2．ATP ATP轨旁单元轨旁单元ATP的轨旁单元是一套计算机系统。
存储相关控的轨旁单元是一套计算机系统。
存储相关控ATP ATP的轨旁单元是的轨旁单元是套计算机系统。
存储相关控车信息，它与车载单元的传输是单向的，是车对地传输。
3．FTGS FTGS轨道电路轨道电路轨道电路用于LZB 700M LZB 700M的发送设备的发送设备从 FTGS FTGS轨道电路用于轨道电路用于LZB 700M LZB 700M的发送设备，从的发送设备，从钢轨向列车发送信息以及作为列车占用轨道的检测设备。
一个一个LZB700M LZB700M轨旁单元最多能带轨旁单元最多能带4040个轨道电路个轨道电路区段。
4．ATP ATP／／ATO ATO车载设备车载设备ATP ATP／／ATO ATO车载设备由车载设备由ATP ATP车载单元、车载单元、AT0AT0车载车载单元、单元、ATP ATP／／ATO ATO天线天线((每个驾驶室两个每个驾驶室两个))、人机接口MMI(MMI(与车辆共用与车辆共用))、测速电机、测速电机((每列车安装两个每列车安装两个))和服务／自诊断等设备组成。
ATP/ATO ATP/ATO车载设备安装在司机室的后边，车载设备安装在司机室的后边，ATP ATP是是安全相关设备ATO ATO是非安全相关设备是非安全相关设备当车载安全相关设备，安全相关设备，ATO ATO是非安全相关设备。
当车载是非安全相关设备。
当车载设备处于SM SM模式，列车运行条件成立，司机手柄设备处于设备处于S S 模式，列车运行条件成立，司机手柄在零位，则可实现在零位，则可实现ATO ATO运行。
利用站内的对位停运行。
利用站内的对位停车天线可将列车精准停在车天线可将列车精准停在±±1M 1M的停车点上。
的停车点上。
ATO ATO的区间控制精度以秒计的区间控制精度以秒计ATO 将列车数据传送给PTI 通过通过PTI ATO ATO 将列车数据传送给将列车数据传送给PTI PTI，通过，通过PTI PTI传送给传送给ATS ATSATP ATP天线接收来自轨道电路发出的信号。
天线接收来自轨道电路发出的信号。
PTI PTI天线发送列车编码、位置信息。
天线发送列车编码、位置信息。
ATC天线（应答器）接收地面应答装置信息天线（应答器）接收地面应答装置信息ATC ATC天线（应答器）接收地面应答装置信息。
天线（应答器）接收地面应答装置信息。
速度脉冲发生器（速度脉冲发生器（OPG OPG）安装于后转向架的两个）安装于后转向架的两个车轴上。
MMI MMI显示器显示器控制部件5．转换轨正线与车辆段之间的联锁接口电路应考虑出入 正线与车辆段之间的联锁接口电路应考虑出、入段线的敌对照查条件。
出入车辆段的线路((转换轨转换轨))段线的敌对照查条件。
出入车辆段的线路系统监督，出段列车进入任一条转ATC系统监督，出段列车进入任一条转纳入正线ATC纳入正线ATP监督下的人工驾驶模式进监督下的人工驾驶模式进ATO或或ATP换轨后可按ATO换轨后可按入正线运行。
入正线运行四、四、ATS ATS子系统子系统在正常运营条件下全线列车的控制和监视由控 在正常运营条件下，全线列车的控制和监视由控制中心的VICOS 501VICOS OC 501系统实现。
制中心的制中心的VICOS OC 501VICOS OC 501系统实现。
系统实现。
VICOS VICOS是是一个用于实现一个用于实现ATS ATS功能的计算机设备网络，主要功能的计算机设备网络，主要包括控制中心的VIC0S 0C 501和车站控制室的VIC0S OC101VIC0S OC101。
控制中心设备 MMI MMI服务器（人机接口）和服务器（人机接口）和TTE TTE服务器服务器((时刻表编辑器辑器))、COM COM服务器服务器((通信服务器通信服务器))、ADM ADM服务器服务器（系统管理服务器）、（系统管理服务器）、PCU PCU（过程耦合单元）等（过程耦合单元）等过程耦合单元（过程耦合单元（PCU PCU））车站远程终端车站远程终端RTU RTU 车站控制室车站控制室VICOS OC 101VICOS OC 101ATS ATS软件是基于软件是基于SUN SUN公司的公司的UNIX UNIX系统软件是基于公司的系统5、接口(1)(1)车站设备接口车站设备接口车站设备车站设备((本地控制盘、停站时间表示器和旅客信通过数据总线连接息盘息盘))通过数据总线连接。
