城市轨道交通列车自动控制系统简介
、前言
随着城市现代化的发展，城市规模的不断扩大，城市轨道交通的发展已成为解决现代城市交通拥挤的有效手段，其最大特点是运营密度大、列车行车间隔时间短、安全正点。
城市轨道交通列车自动控制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。
二、列车自动控制系统的组成
列车自动控制（ATC系统由列车自动防护系统（ATP、列车自动驾驶系统（ATO和列车自动监控系统（ATS三个子系统组成。
一列车自动防护( ATP-Automatic Train Protection
系统
列车自动控制系统中的ATP的子系统通过列车检测、列车间
隔控制和联锁（联锁设备可以是独立的，有的生产厂商的系统也可以包含在ATP系统中）控制等实现对列车相撞、超速和其他危险行为的防护。
二列车自动驾驶系统 ( AT0?CAutomatic Train Operation
列车自动驾驶子系统（ATO与ATP系统相互配合，负责车
站之间的列车自动运行和自动停车，实现列车的自动牵引、制动
等功能。
ATP轨旁设备负责列车间隔控制和报文生成；通过轨道
电路或者无线通信向列车传输速度控制信息。
ATP与ATO车载系
统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。
三）自动监控（ATS-Automatic Train Super
-vision ）系统
列车自动监控子系统负责监督列车、自动调整列车运行以保证时刻表的准确，提供调整服务的数据以尽可能减小列车未正点运行造成的不便。
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。
三、列车自动控制系统原理
一）列车自动防护（ATP）
ATP是整个ATC系统的基础。
列车自动防护系统（ATP亦
称列车超速防护系统，其功能为列车超过规定的运行速度时即自动制动，当车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制列车制动系统制动。
ATP通过轨道电路或者无线GPS系统检测列车实际运行位
置，自动确定列车最大安全运行速度，连续不间断地实行速度监督，实现超速防护，自动监测列车运行间隔，以保证实现规定地行车间隔。
防止列车超速和越过禁止信号机等功能。
按工作原理不同，ATP子系统可分为“车上实时计算允许速
度”及“地面集中计算后直接向列车传送速度信息”两大类。
者的工作原理是：通过车一地通信，不断将地面信息、线路参数信息、前方目标点的距离和允许速度信息等等传至车上，由车载计算机实时计算得出即时的运行速度，依此对列车速度实现速度监控。
在ATP基础上建立的ATC其功能还包括对列车的起动、加速、惰行的监控。
它是按规定程序结合有关地面信息来实施操作的，可以使列车经常处于最佳运行状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速和减速，因此明显提高了旅客的舒适度，提高了列车的准点率，以及减少了轮轨磨耗。
若与列车的再生制动配合，可
以最大限度地节省电能。
ATP系统由地面ATP设备和车载ATP设备构成，地面设备主
要包括轨道电路机构，联锁控制机柜，站联通信机柜，轨道电路，
色灯信号机，道岔转辙机等设备组成。
车载ATP设备主要由车载ATPCPU板，供电板，输入输入继电器板，列车状态采集电路板，
司机状态显示单元，速度传感器等构成。
二）列车自动驾驶（ATO）
列车自动驾驶系统的最基本功能包括：列车车站发车、列车
区间运行、跳停、站内精确停车、列车自动折返、扣车等。
列车自动驾驶系统根据ATP系统提供的控制信息，如前方信
号机状态，前方道岔状态，当前线路允许运行的最高速度等信息，实时计算列车达到目标速度值所需要的牵引力和制动力的大小，
通过列车接口电路，完成对列车的加速与减速作业。
列车自动驾驶系统是闭环自动控制系统， 即列车一方面检测 本列车的实际行车速度， 另一方面连续接收地面给予的最大允许 车速，并依据其他与行车有关的因素如机车牵引特性、 区间坡道、 弯道等，求得最佳的行车速度，控制列车加速或减速，及紧急制 动。
在列车自动驾驶系统中，司机起监督作用。
ATO !助ATP 工 ATP 系统的完好是 ATO 工作的基础，ATO 接受来自ATP 的信 其中有ATP 速度指令、列车实际速度和列车走行距离。
此外 还从ATS 子系统接受到列车运行等级等信息。
根据以上信息，ATO 通过牵引 / 制动线控制列车，使其维持在一个参考速度上运行 并在车站站台准确停车。
ATO 系统由车载设备和车地通信系统构成，车载设备包括
ATO CPI 板，车地通信板，信息采集电路板，牵引 /制动驱动板 构成。
车地通信系统包括轨旁车地通信换线， 车地通信控制机柜
等构成。
其中车载ATO 设备是列车驾驶系统中核心设备，
它由硬 件
和软件两部分组成。
三）列车自动监控系统（ ATS ）
列车自动监控系统主要是通过计算机来组织和控制行车的 一套完整的行车指挥系统。
ATS 将现场的行车信息及时传输到行
车指挥中心， 中心将行车信息综合后， 适时无误的向现场下达行 车指令，以保证准确、快速、安全、可靠。
ATS 在 ATP 和ATO 系统的支持下，根据运行时刻表完成对全
线列车的自动监控，可自动或由人工监督和控制正线（车辆段、 停车场、试车线除外）列车进路，并向行车调度员和外部系统提 供信息。
ATS 功能由位于控制中心内的设备实现。
ATS 功能：自动进行列车运行图管理，及时调整运行计划，
监控列车进路， 自动显示列车运行和设备状态， 完成电气集中联 锁和自动作， 息，
闭塞的要求。
ATS系统不断地对计划时刻表与实际时刻表进行比较，通过
调整停站时问自动调整列车按计划时刻表运行，在此基础上自动产生列车的出发时间。
在装备有ATO的线路上能通过对列车运行等级的设置实现对列车运行的自动调整。
调度员也可通过人工命令调整列车停站时间来调整列车运行。
ATS系统能及时记录被监测对象的状态，有预警、诊断和故
障定位能力；监测列车是否处于ATP保护状态；监测信号设备和其他设备结合部的有关状态; 具有在线监测与报警能力; 监测过程应不影响被监测设备的正常工作。
在相应工作站上，报告所有故障报警的状况并予以视觉提示，直到恢复正常状态为止。
重要的故障以音响报警提示，直到确认报警状况为止。
四、结语
随着计算机技术、微电子技术的发展，是列车控制系统完成了一场革命，依赖列车控制系统的进步，地铁列车的最小行车间隔已经缩至100s 以下。
采用先进的列车控制系统，将大大提高
行车的安全性，使得因人为的疏忽、设备的故障而产生的事故率降至最低。
