地铁通信与信号-列车自动驾驶系统

地铁列车全自动无人驾驶系统方案探析摘要：现阶段许多城市都开始采用无人驾驶的地铁，在此基础上逐步实现了全自动化。

全自动化的地铁列车无人驾驶系统能够实现无人干预、全自动化运行，具有智能化、高安全性和高可靠性等优势。

为了提高列车驾驶性能和使用效果，就需要针对地铁列车全自动无人驾驶系统方案进行了研究分析，以供相关人员参考。

关键词：地铁列车；全自动；无人驾驶系统；方案引言：现今城市轨道交通的快速发展，车辆、信号、通信等综合技术的飞速发展以及相关科技的发展与发展，使得地铁列车自动驾驶技术日趋成熟。

现在，世界上很多国家都在尝试实现无人驾驶，还有其他一些城市，都在考虑将CBTC无人驾驶技术应用到无人驾驶中。

该技术在国内起步较晚，尽管有些线路上已有自动驾驶，但有关的辅助设备和设备仍需进一步改进，满足我国城市轨道交通的需求，在全国范围内都将采用全自动驾驶技术。

一、列车驾驶模式分类地铁列车行驶模式可划分为自动驾驶模式、自动列车自动保护模式、自动驾驶模式以及ATP截断模式。

①自动驾驶模式简称为AM，这种模式可分为两种：一种是有人驾驶的自动操作，一种是无人驾驶的人随车的自动运行方式。

②全自动化无人驾驶的自动化运行方式简称为CBTC，其是国内现有的常规轨道交通系统中普遍使用的一种全自动操作模式。

③人工驾驶列车的自动保护模式，在列车行驶时，司机可以通过驾驶员的操作来控制列车的速度和停靠地点，如果列车的速度超过了系统的安全范围，则会被自动保护并强行停车。

④ATP自动驾驶模式是只有司机开着火车，列车的车速和泊位都是由驾驶员来控制，并受到ATP的保护，这种行驶方式要求车速限制，属于非常规操作。

二、全自动无人驾驶方案（一）全自动无人驾驶的特点CBTC与FAM的不同之处在于，以前的驾驶员都是由OCC来完成，因此，对信号系统的冗余性、可靠性和功能性都有很高的要求，必须具备高可靠性、实时传输等多种监控手段，这就要求铁路网络具有更高的功能性和诊断能力。

城市轨道交通通信与信号课程标准1．课程定位与设计思路1．1课程定位城市轨道交通通信与信号课程是城市轨道交通控制专业一门专业核心课程;本课程与前修课程城市轨道交通概论相衔接,使学生进一步对城市轨道交通通信信号系统基础设备基础知识了解与掌握,与后续课程车站信号计算机连锁、区间信号自动控制等相衔接,为后续课程的学习奠定坚实的基础;1．2设计思路本课程所面向的职业岗位为城市轨道交通通信信号设备操作员、施工工艺员、检修员、维护员等,主要从事城轨交通通信信号施工、设备检修、维护、实验调试等工作;根据职业岗位分析,确定本课程的建设思路是：遵循系统化原则,将教学内容分为城轨信号系统与城轨通信系统两大部分;通过本课程的学习,使学生掌握城轨通信信号系统基础设备的组成和作用,并具有一定的操作检修能力,为学生走向工作岗位打下坚实的基础;2．课程目标2．1能力目标1能够熟练观察城轨通信信号设备正常工作状态及正常工作指标;2能使用常见电工、电子仪表对进行城轨通信信号设备的特性测试;3能够熟练完成信号机、轨道电路、转辙机的日常维护检修;4能够熟练完成列车自动控制ATC设备的运行维护;5能了解无限集中调度系统的应用;6能够完成城轨电话系统、闭路电视系统的日常维护;7能够完成时钟系统的调整维护;2．2知识目标1了解城轨交通通信信号设备的概况及特点;2掌握城轨交通信号基础设备相关知识;3掌握车辆段及正线连锁设备基本结构与操作方式相关知识;4掌握列车自动控制ATC设备的构成、功能和维护等相关知识;5掌握城轨交通通信系统的组成及功能相关知识;6掌握城轨交通电话系统、无线调度系统、闭路电视系统、广播系统及时钟系统相关知识;7掌握城轨交通通信信号设备的技术指标和正常工作参数,使学生具有城轨通信信号设备使用、检测和维护等基本技能;2．3素质目标1培养学生共享知识的能力,即团队合作能力;2培养学生发现知识的能力,即创新能力和创造能力;3培养学生知识传播能力,即交流沟通能力;4培养学生获取、领会和理解外界信息的能力;5培养学生诚实守信、敬业爱岗的良好职业道德素养;6培养学生的语言表达能力和对事物分析判断的能力;7培养学生勇于创新、与时俱进的工作作风;3．教学内容依据城市轨道交通控制专业人才培养目标要求,本课程教学内容为通信与信号两大部分,由继电器、轨道电路、信号机、转辙机、车辆段连锁设备、正线连锁设备、ATC系统、列车自动防护系统、列车自动驾驶系统、列车自动监控系统、无线集中调度系统、闭路电视系统、广播系统和时钟系统等十六个项目组成,其内容涵盖城轨交通通信信号系统各个组成部分的基础知识,具体内容如下：表1 教学内容描述4．实施建议师资队伍城市轨道交通概论课程教学对任课教师有很高的要求,要熟悉城市轨道交通通信信号系统各个组成部分的基础知识,能将各部分知识融合集中;专任教师应具备本科以上学历,有相关教学、学习经历;建议由经验丰富的专业课教师讲授;兼职教师要求正在轨道交通企业工作,并且具有3年以上工作经验,能够在教学过程中提出合理化的意见,提供典型案例;教材及相关资源本课程建议选用以下教材：城市轨道交通通信与信号,主编贾毓杰,机械工业出版社出版,是职业教育城市轨道交通专业规划教材;城市轨道交通信号与通信系统,主编王燕梅,中央广播电视大学出版社,高等学校教材;城市轨道交通信号与通信系统,主编张利彪,人民交通出版社,职业院校城市轨道交通专业教学用书;教学组织模式教学方法与手段本课程主要采用讲授法、小组讨论法、教师指导等多种教学方法,辅助采用多媒体等现代教学方法;充分调动学生学习兴趣,促进学生积极思考与实践,使学生对城市轨道交通通信信号系统知识全面深入的掌握,进而促进学生职业能力的提高;教学考核与评价本课程的考核采用综合考核的办法,即过程考核加终结性考核;过程考核包括实验成绩、出勤情况、提问成绩、作业成绩,满分100分终结性考核为期末闭卷考试,满分100分;总成绩=过程考核×40%+终结性考核×60%;城市轨道交通通信与信号课程组2017年8月。

城市轨道交通信号与通信系统摘要：近年来，随着地铁和轻轨的迅猛发展，它引起了一些发展中国家的关注。

他们正在积极规划和建设，以缓解城市日益严重的交通拥堵。

值得一提的是，高铁的发展给城际交通和经济繁荣带来了勃勃生机，尤其是磁悬浮铁路技术的应用，反映了当今轨道交通的前沿技术水平和发展趋势。

根据不同城市的实际交通需求，对城市轨道交通和通信信号系统的深入了解对于促进我国城市经济的更快更好发展具有重要意义。

关键词：城市轨道；交通信号；通信系统1 城市轨道交通信号系统的应用交通信号不仅是火车运行的通行证，还是安全运行的指挥棒。

为了实现安全运行和提高轨道交通通行性的两个要求，轨道交通信号的开发和应用是必不可少的。

自20世纪中叶以来，微电子学，信息技术，计算机网络技术和其他科学技术的发展给轨道交通信号技术带来了颠覆性的革命。

城市轨道交通信号系统（ATC）应运而生，在安全运行和提高轨道交通容量方面发挥了巨大作用。

它不仅提高了运行效率，而且实现了列车运行的自动化。

2 城市轨道交通与通信信号系统的相关分析在高新技术不断推广应用的新形势下，城市轨道交通和通信信号系统已变得越来越完善和现代化，可以在很大程度上满足城市居民的日常出行需求。

根据相关数据和研究，城市轨道交通通信信号系统的组成主要包括：第一，每个电路分支处的各种信号设备：第二。

涉及各种设备等的设备和公共设施等，公共场所是指一些原始的城市基础设施：第一，十字路口的交通信号灯；第二，十字路口的交通信号灯。

第二，城市轻轨；第三，公共停车管理系统等。

在这种情况下，通信信号系统的构建和逐步开发可以具有相对坚实的基础。

而且，随着城市经济和建筑业的发展，在合理运用电子数控技术的基础上，可以保证城市轨道交通指挥系统更加完善。

通过对当前城市轨道交通和通信信号系统的整体分析，发现关键部分是：第一，城际联动锁定装置；第二，城际自动控制装置，在上述两个系统的运行中起着非常重要的作用。

可以看出，智能系统的普及，应用和深入研究在城市轨道交通和通信信号系统中发挥着越来越重要的作用。

自动化技术在地铁列车工程中的应用一、列车自动驾驶系统（ATO）列车自动驾驶系统是地铁列车自动化技术的核心之一。

它能够根据预设的运行计划和线路条件，自动控制列车的加速、减速、巡航和停车，实现列车的精准运行。

ATO 系统通过接收来自列车自动监控系统（ATS）的指令和线路数据，结合列车自身的速度、位置、加速度等信息，计算出最优的控制策略。

在加速阶段，系统会根据列车的性能和线路条件，合理控制牵引力的输出，确保列车平稳快速地加速；在减速阶段，系统会精确计算制动距离和制动力，使列车准确停靠在指定位置。

此外，ATO 系统还能够根据线路的坡度、弯道等情况，自动调整列车的运行速度，提高乘客的舒适度。

列车自动驾驶系统的应用，不仅提高了列车的运行效率和准点率，还减轻了司机的工作强度，使司机能够更加专注于列车的监控和应急处理。

二、列车自动监控系统（ATS）列车自动监控系统是地铁列车运行的“大脑”，负责对全线列车的运行进行监控和管理。

ATS 系统通过与列车上的车载设备、沿线的信号设备和车站的控制设备进行通信，实时获取列车的位置、速度、运行状态等信息，并将这些信息显示在控制中心的大屏幕上。

调度员可以通过 ATS 系统直观地了解列车的运行情况，及时发现并处理异常情况。

同时，ATS 系统还能够根据客流情况和运营计划，自动调整列车的运行间隔和停站时间，实现列车的灵活调度。

在遇到突发事件时，系统可以迅速制定应急处置方案，指挥列车采取相应的措施，保障乘客的生命安全和运营的正常秩序。

三、列车自动保护系统（ATP）列车自动保护系统是保障地铁列车运行安全的重要防线。

它能够实时监测列车的运行速度和位置，防止列车超速、冒进和追尾等事故的发生。

ATP 系统通过与轨道上的信号设备和列车上的传感器进行交互，获取列车的运行信息和线路的限制条件。

当列车的运行速度超过限速或接近危险区域时，系统会自动触发紧急制动，使列车停车。

此外，ATP 系统还具备列车完整性检测、车门与站台门联动控制等功能，进一步提高了列车运行的安全性。

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。

备忘录电话传真网络错误! 未知的用户属性名称。

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地铁的系统功能一、概述地铁是地下铁道的简称。

它是一种独立的有轨交通系统，不受地面道路情况的影响，能够按照设计的能力正常运行，从而快速、安全、舒适地运送乘客。

地铁效率高，无污染，能够实现大运量的要求，具有良好的社会效益。

地铁是有轨交通，其运输组织、功能实现、安全保证均应遵循有轨交通的客观规律。

在运输组织上要实行集中调度、统一指挥、按运行图组织行车；在功能实现方面，各有关专业如隧道、线路、供电、车辆、通信、信号、车站机电设备及消防系统均应保证状态良好，运行正常；在安全保证方面，主要依靠行车组织和设备正常运行来保证必要的行车间隔和正确的行车经路。

为了保证地铁列车运行安全、正点，在集中调度、统一指挥的原则下，行车组织、设备、车辆检修、设备运行管理、安全保证等均由一系列规章制度来规范。

地铁是一个多专业多工种配合工作、围绕安全行车这一中心而组成的有序联动、时效性极强的系统。

2地铁中采用了以电子计算机处理技术为核心的各种自动化设备，从而代替人工的、机械的、电气的行车组织、设备运行和安全保证系统。

如ATC（列车自动控制）系统可以实现列车自动驾驶、自动跟踪、自动调度；SCADA （供电系统管理自动化）系统可以实现主变电所、牵引变电所、降压变电所设备系统的遥控、遥信、遥测；BAS （环境监控系统）和FAS（火灾报警系统）可以实现车站环境控制的自动化和消防、报警系统的自动化；AFC（自动售检票系统）可以实现自动售票、检票、分类等功能。

这些系统全线各自形成网络，均在OCC（控制中心）设中心计算机，实行统一指挥，分级控制。

地铁路网的基本型式有：单线式、单环线式、多线式、蛛网式。

每一条地铁线路都是由区间隧道（地面上为地面线路或高架线路）、车站及附属建筑物组成。

车站按其功能分为四种：1、中间站：只供乘客乘降用，此类车站数量最多。

2、折返站：在中间站设有折返线路设备即称为折返站，一般在市区客流量大的区段设立，可以满足乘客需要，同时节省运营开支。

地铁机电设备题库一、动力传动系统1.地铁列车的动力传动系统由哪些主要部件组成？2.请简要介绍地铁列车的电力供应系统。

3.地铁列车的牵引系统有哪些主要部件，各起到什么作用？4.地铁列车的制动系统分为哪几种类型，各有什么特点？5.请介绍地铁列车的防滑控制系统的工作原理和功能。

二、信号与通信系统1.地铁列车运行中的信号系统有哪些关键组成部分？2.地铁列车的列车间通信系统是如何实现的？3.请简述地铁列车与调度中心之间的通信系统。

4.地铁列车安全保护系统有哪些主要部件？5.地铁列车的CBTC（列车自动运行控制）系统是如何工作的？三、安全控制与监测系统1.请简要介绍地铁列车的紧急制动系统。

2.地铁列车的火灾报警系统是如何工作的？3.地铁列车的出轨检测系统是如何实现的？4.地铁站台的安全门控制系统是如何工作的？5.请介绍地铁列车的紧急救援系统。

四、维护与故障处理1.地铁列车的维护周期是多久一次，具体维护内容有哪些？2.地铁列车的故障处理流程是怎样的？3.列车故障诊断系统有哪些主要功能和特点？4.地铁设备故障排除的一般原则是什么？5.请介绍地铁列车的设备保养和维修方法。

五、环境监测与控制1.请介绍地铁车辆的噪音监测系统。

2.地铁车站的空气质量监测系统是如何实现的？3.地铁车辆的车内空气净化系统是如何工作的？4.地铁站台的温度和湿度控制系统是怎样运作的？5.请简述地铁车辆排放物的监测和处理方法。

六、节能与环保1.地铁列车的能源消耗主要来源有哪些？2.请介绍地铁车辆的能源回收系统。

3.地铁车站的照明系统是如何节能的？4.地铁车辆的空调系统如何实现节能运行？5.请简要介绍地铁列车的废物处理系统。

七、未来地铁技术发展趋势1.目前地铁行业的主要技术发展方向有哪些？2.未来地铁列车的自动驾驶技术将如何实现？3.请简述未来地铁列车的智能化和网络化程度的提高。

4.地铁列车的节能环保技术将有哪些创新？5.未来地铁行业可能面临的挑战有哪些？总结：地铁机电设备是地铁运行中不可或缺的重要组成部分，包括动力传动系统、信号与通信系统、安全控制与监测系统、维护与故障处理、环境监测与控制、节能与环保等方面。

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。