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轨道交通信号_ATCppt课件

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城市轨道交通信号系统介绍课件

城市轨道交通信号系统介绍课件

信号设备与系统
轨旁信号设备
包括信号灯、信号机、道岔控制 器等，用于向列车驾驶员提供轨 道占用情况、信号状态等信息。
车载信号设备
包括信号接收器、信号处理器等， 用于接收并处理来自轨旁信号设备 的信息，协助驾驶员做出正确驾驶 决策。
联锁系统
联锁系统能够保证在轨道上的各个 信号设备和道岔的操作顺序正确， 防止因误操作导致的安全事故。
20世纪末至今，随着城市 化进程的加速，城市轨道 交通在全球范围内得到迅 速发展。
城市轨道交通的重要性
01
02
03
04
缓解交通拥堵
城市轨道交通具有大运量、高 效率的特点，可以有效缓解城
市交通拥堵问题。
节能环保
相较于私家车出行，城市轨道 交通具有更低的能耗和排放，
有利于环保。
促进城市发展
城市轨道交通的建设和运营有 助于城市空间结构的优化和经
CHAPTER 04
城市轨道交通讯号系统发展 趋势
通讯技术发展趋势
无线通讯技术应用
随着通讯技术的不断发展，无线通讯技术在城市轨道交通讯 号系统中的应用越来越广泛，如WLAN、LTE-M等无线通讯 技术的应用，可以实现车地间的高速、大容量数据传输，提 高信号系统的传输效率和可靠性。
5G技术的应用
5G技术作为新一代移动通讯技术，具有高速率、低时延、大 连接等特点，未来将在城市轨道交通讯号系统中发挥重要作 用，如实现车地间的高清视频传输、大规模传感器数据的实 时传输等。
实时监控列车位置、速度和信号状态，为 调度员提供全面的运营信息。
根据ATS提供的信息，自动控制列车的行驶 速度、停站时间和发车时机。
信号系统的工作原理
信号传递
联锁逻辑

城市轨道交通通信与信号资源ATC课件

城市轨道交通通信与信号资源ATC课件

地面设备包括轨道电路、信号机、应 答器和无线通讯设备等，用于发送和 接收列车的位置、速度和运行状态等 信息。
ATC系统的技术特点
1
ATC系统具有高可靠性、高可用性和高安全性等 特点，能够保证列车的安全、高效和准时运行。
2
ATC系统采用模块化设计，便于维护和升级，同 时能够适应不同线路和不同列车型号的需要。
城市轨道交通通讯与 信号资源ATC课件
目录
• 城市轨道交通通讯与信号系统概述 • ATC系统基本原理 • ATC系统在城市轨道交通中的应用 • ATC系统的优势与局限性 • 城市轨道交通通讯与信号资源ATC
系统的未来发展
城市轨道交通通讯与信号系统
01
概述
定义与功能
定义
城市轨道交通通讯与信号系统是确保 列车安全、高效运行的关键组成部分 ，主要负责列车运行控制、列车调度 、信息传输等任务。
云计算技术
云计算技术将为城市轨道 交通提供强大的数据处理 和分析能力，支持智能化 决策和管理。
ATC系统的发展方向
自动化程度更高
01
ATC系统将向更高程度的自动化发展，减少人工干预，提高行车
效率。
适应性更强
02
ATC系统将具备更强的适应性，能够适应不同线路、不同列车的
运行需求。
安全性更有保证
03
ATC系统将采用更加先进的安全技术，确保列车运行的安全性。
对信号传输质量要求高
ATC系统需要实时接收和处理大量的 信号数据，对信号传输质量和稳定性
要求较高。
对设备依赖性强
ATC系统高度依赖于各种设备和传感 器，一旦设备出现故障，可能会影响 整个系统的正常运行。
对运营管理要求高
ATC系统的正常运行需要运营管理人 员的专业知识和技能支持，对运营管 理的要求较高。

城市轨道交通概论_第十一章城市轨道信号系统_【PPT课件】

城市轨道交通概论_第十一章城市轨道信号系统_【PPT课件】

纽伦堡无人驾驶列车控制中心 工作人员可以通过计算机屏 幕和巨大的壁式监控器监视自动运行状况， 也可以看到整 个车厢以及站台的情况。
第三节 城市轨道交通信号系统组成
• 信号基础设备 • 转辙机——电动、电液、电空 • 信号机——地面信号机（矮型），高柱型
信号机 • 轨道电路——直流，交流相敏（工频，
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。
第二节 城市轨道交通信号设备的特点
• 一、城市轨道交通的特点 • 与道路交通相比（优点）： • 1、容量大 • 2、运行准时、速达 • 3、安全，利于环境保护 • 4、节省土地资源 • （缺点）： • 成本高，建设周期长，技术含量高建设难度
信号的三种基本颜色图
铁路信号按感观可分为： • 视觉信号、听觉信号
铁路信号可分为： • 固定信号、移动信号、手信号
固定信号机及其显示
• 固定信号机(fix signal)结构和显示方式不同 可分为： 臂板信号机(semaphore signal) 色灯信号机(colour light signal) 机车信号机(cab signal)
第一节 信号系统概述
• 信号由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置 等主题设备及其它有关附属设施构成的一个完整 体系。
• 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。
改变了传统的铁路以地面信号显示指挥列车的方式 ，实现了以车载信号为主体信号，用计算机系统 实现了速度控制、进路选择和进路控制等，并逐 步地向无人驾驶的方向发展。
• 【内容】轨道交通系统的车站直接服务于旅客。 在规划与设计轨道交通车站时，要注意到其不同 于城市间车站，主要体现在以下几个方面： （1）需要处理的行李很少或没有。 （2）旅客密度高，流量大，进出口的设计需要更 快速有效，因此，车辆设计也包含了较多、较宽 的自动门，站台设计一般与车厢地板同高。 （3）列车间隔较短，一般非高峰期间隔为5~10 分，高峰期最小间隔可达90秒，从而不需要太多 的等待候车空间和设施。

城市轨道交通信号与通信系统ppt课件

城市轨道交通信号与通信系统ppt课件
9
ATO子系统基本原理
ATO具有一个双向通信系统，通过车 载ATO天线和地面ATO环线允许列车直 接与车站内的ATS连接，可以实现最佳 的运营控制，完成下列ATO功能：程 序停车、运行图和时刻表调整、轨旁 ／列车数据交换、目的地和进路控制 功能。
ATO还具有定位停车系统，
ATO车载单元是非故障-安全的一取一配置。
17
1. ATO 系统基本控制功能：
• 2、无人自动折返
无人自动折返是一种特殊情况下的驾驶模式， 在这种驾 驶模式下无需司机控制， 而且列 车上的全部控制台将被锁闭。 从接收到无人驾驶折返运行许可时，就自动进入 AR 模式。 授权经驾驶室 MMI 显示给 司机，司机必须确认这个显示， 并得到授权，锁闭控制台。
7
ATO子系统基本原理 ATO也载有有关轨道布置和坡度的所有资料，以
便优化列车控制指令。ATO还装有一个双向的通 信系统，使列车能够直接与车站内的ATS系统接 口，保证实现最佳的运行图控制。当列车处在自 动驾驶模式下，车载ATO运用牵引和制动控制， 实现列车自动运行。
8
ATO子系统基本原理 ATO系统的组成 各公司的ATO系统结构不尽相同，但ATO系
另外， 基于车站和方向的停车时间也储存在 ATP 轨 旁单元中，用作 ATS 故障下的后备程序。
15
1. ATO 系统基本控制功能：
④ 区间内临时停车 由 ATP 系统给出目标点位置(例如前方有车)及制
动曲线，并将数据传送给 ATO 系统车 载单元，ATO 系 统得到目标速度为“0”的速度信息后自动启动列车制 动器，使列车停稳在目 标点前方 10m 左右。此时车门 还是由 ATP 系统锁住的。一旦前方停车目标点取消， 速度信 息改为进行码后，ATO 系统使列车自动启动。 假如车门由紧急开门打开，或是司机手柄被 移至非零 位置，那么列车必须由司机重新启动 SM 模式或 ATO 模式(如果允许)。

移动闭塞ATC系统ppt课件

移动闭塞ATC系统ppt课件
XX地铁（ZC）
自动列车监控子 系统（ATS）
区域控制器 （ZC）
联锁控制器 （ILC）
轨旁数据通信网 络
Wayside data communication
network
接入交换机AS
骨干交换机 BS
Si Si
轨旁骨干网络
Si Wayside Backbone
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
（3）列车自动运行（ATO）子系统 ▪ 列车在区间运行的自动控制及调整 ▪ 控制列车按运行图规定的区间走行时分行车，自动实现对
列车的启动、加速、巡航、惰性、减速和停车的合理控制。 ▪ 在正线车站、折返线和试车线自动实现列车的精确停车控
测速传感器、加速度计、车载MR天线、车载应答器天线等。 ◆正线ATS子系统设备包括：ATS中央服务器、ATS各工作站、
人机界面MMI、现地控制工作站LCW、发车指示器PDI等。 ◆正线DCS子系统设备包括：轨旁AP、骨干交换机、接入交
换机、光/电缆等。整个正线信号系统由DCS统一组网。
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
XX地铁二号线正线信号基础设备 ◆正线轨旁子系统设备包括：正线信号联锁主机、区域控制
器、转辙机、信号机、计轴、应答器等。 ◆正线车载子系统设备包括：车载ATP/ATO、人机界面TOD、
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。

轨道交通信号-ATCPPT

轨道交通信号-ATCPPT
3
(1)ATS功能：可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。
(2)联锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时 满足安全准则的前提下，管理进路、道岔和信 号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号的 状态信息提供给ATS和ATC功能。联锁功能由 分布在轨旁的设备来实现。
地面应答器与信号机直接的电子接口设备。
• 功能是将不同的信号显示转换为约定的数 码形式
操作及指示盘

速度表
机车控制箱
车
载
电源
蓄
电
池
中间存储器
发送 接收
计算机
继电
制
气组
动
命
令
机车应答器
路程脉冲发生器
（3）车载设备
点式ATC车载设备
点式ATC系统的基本原理
➢ 点式ATC系统的车载设备接收信号点或标志点 的应答器信息，还接收列车速度和制动压力 信息，输出控制命令和向司机显示。地面应 答器向列车传送每一信号点的允许速度、目 标速度、目标距离、线路坡度、信号机号码 等信息。车载中央控制单元根据地面应答器 传至车上的信息以及列车自身的制动率(负加 速度)，计算得出的两个信号机之间的速度监 控曲线。
➢什么是ATC系统
• 为了适应城市轨道交通的发展，用一种能实现列车 速度自动控制和列车运行间隔自动调整的新的信号 系统来替代，这就是列车运行自动控制（ATC）系 统。
• 列车自动控制(ATC)系统是城市轨道交通信 号系统最重要的组成部分，它实现行车指 挥和列车运行自动化，能最大程度地保证 列车运行安全，提高运输效率，减轻运营 人员的劳动强度，发挥城市轨道交通的通 过能力。ATC系统的技术含量高，运用了 许多当代重要的科技成果。

城市轨道交通通信信号系统 ppt课件

城市轨道交通通信信号系统 ppt课件

自动运行 功能：自动运行
定点停车 开关车门
谢谢观赏
城市轨道交通通信信号系统
城市轨道 交通信号
城市轨道交通的信号系统 ——列车自动控制（ATC）系统
列车自动防护（ATP）子系统 列车自动监控（ATS）子系统 列车自动运行（ATO）子系统
TC系统
ATC系统：列车按地面传送的速度（或距离）信息，自 动控制列车运行的信号设备。
后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件，在 车内连续地显示出容许的速度信息，或按设定的运行 条件达到容许速度的距离信息。
ATC 系统的组成
ATC 系统的设备组成 现场轨旁设备、车载信号设备、控制中心及车站信号设
备 ATC系统的功能组成 ATO、ATS、ATP
车载ATC
ATO——列车自动运行子系统
ATO子系统主要用于实现“地对车控制”，即用地 面信息实现对列车驱动、制动的控制。
使用ATO子系统后，可以使列车经常处于最佳运行 状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速或减速， 因此明显提高了乘坐的舒适度，提高了列车准点 率及减少轮轨磨损。
ATO子系统与列车的再生制动相配合，可以节省电 能的消耗。
ATS——列车自动监控子系统
ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制，辅 助行车调度人员对全线列车运行进行管理。
它给行车调度人员显示全线列车的运行状态，监 督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运 行图时及时做出反应（提出调整建议或者自动修 整运行图）。
根据上述信息，列车自动地控制运行速度，进行超速 防护，确保列车高效、安全的运行。
城市轨道交通ATC系统的特点
传统信号系统是通过设置在地面的色灯信号机来 传递不同的行车命令，这种制式基本上是依赖司 机进行速度控制和调整，依靠司机保证行车安全。

城市轨道交通信号系统设备PPT课件

城市轨道交通信号系统设备PPT课件

城市轨道交通
第二节 信号子系统的轨旁基础设备
一、轨道交通信号的组成
轨道交通信号是 “信号（显示）、 联锁、闭塞”的总称。
是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙 装置等主体设备及其他有关附属设施构成 的一个完整的体系。
城市轨道交通
1、信号（显示） （1）早期信号
信号的起源也来源于英国。最早的列车指挥 是由一位带绅士礼帽、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。
城市轨道交通
人工闭塞
——人工开启信号，关闭信号，依靠路 签、路牌、路票或电话、电报使用线路
城市轨道交通
（2）轨道电路的出现
钢轨是导体，左右两根钢轨可以用来形成回路， 组成电路，用来检查列车占用钢轨线路状态， 这就是轨道电路。
作用：检测列车是否占用区段；通过轨道电路 向列车传递实时信息。
它的出现代表铁路自动信号的诞生。美国人鲁 宾逊1870年发明了开路式轨道电路，1872年研 制成功了闭路式轨道电路。但真正实际应用于 轨道交通中是二十世纪三十年代的事。
城市轨道交通
二、城市轨道交通信号的特点
1、车载信号是“主体信号” 城市轨道交通线路短、站间距小、运营密度大、运营线
路条件差（隧道、弯道多），不能完全套用大铁路信号 的概念、设施和手段；信号系统要根据这些特点加以改 进、更新和发展。 除正线道岔外，一般不设地面信号机。 2、车载信号的内容是具体的目标速度或目标距离 目标速度：列车进入某一区段时，接受到列车离开该区 段时的控制速度；速度等级根据与先行列车之间的距离 来设定。 目标距离：该区段的长度。
显而见之，随着列车数量的增加和列车速度 超过马速度的情况下，这种信号就不起作用 了。

城市轨道交通信号系统 ppt课件

城市轨道交通信号系统 ppt课件
（2）按照分割方式，轨道电路可分为有绝缘轨道电路和 无绝缘轨道电路。
（3）按照设置地点，轨道电路可分为区间轨道电路和车 辆段内轨道电路。
（4）按照轨道电路内有无道岔，轨道电路可分为无岔区 段轨道电路和道岔区段轨道电路。
任务二 城市轨道交通信号系统的基础设备
四、 转辙机
转辙机是转辙装置的核心和 主体，除转辙机本身外，还包括 外锁闭装置、各类杆件及安装装 置，它们共同完成道岔的转换和 锁闭，如图7-11所示。
（2）传递行车信息。在正线上，根据列车的不同位置，有关闭塞分 区的轨道电路传递不同的控制信息，实现对追踪列车的控制。带有编码信 息的轨道电路是城市轨道交通信号系统车地之间信息传输的通道之一。任务二 城市轨道交通信Fra bibliotek系统的基础设备
4.轨道电路的分类
（1）按照所传输的电流特性，轨道电路可分为工频轨道 电路和音频轨道电路。
任务二 城市轨道交通信号系统的基础设备
3.信号机限界
信号机限界是指确保行车安全，不允许超越的轮廓尺寸。直 线地段的设备限界是在直线地段车辆限界外扩大一定安全间隙后 形成的。车体肩部横向向外扩大100 mm，边梁下端横向向外扩大 30 mm，接触轨横向向外扩大185 mm，车体竖向加高60 mm，受电 弓竖向加高50 mm，车下悬挂物下降50 mm。
任务二 城市轨道交通信号系统的基础设备
二、 继电器
继电器是自动控制系统中常用的电器，它用于接通和断开电路，用 以发布控制命令和反映设备状态，以构成自动控制和远程控制电路。各 个领域的自动控制系统均采用继电器。城市轨道交通信号中广泛采用的 继电器，称为信号继电器（简称继电器），如图7-4所示。
图7-4 信号继电器
任务一 城市轨道交通信号系统概述

ATC系统介绍PPT幻灯片课件

ATC系统介绍PPT幻灯片课件

后退监督
报文监 督功能
设备监 督功能
24
ATP接口
主控钥匙开关
主控钥匙开关
双通道
+110
车
ATVP车载
辆
单元
主控钥匙开关打开，接点闭合， ATP检测到DC110V电压，ATP激活；
主控钥匙开关没打开，接点没闭合， ATP检测不到DC110V电压，ATP未 激活。
25
ATP接口
门控接点
左门锁闭
右门锁闭
16
不同结构的ATC
•.A型应答器（无源设备） • (1)用于确定列车位置 • (2)当一辆列车驶过应答器， 它会收到一条标识应答器的消息
•.B型应答器（有源设备） • (1)信号机B信标（安装 于信号机旁与信号机相联锁） • (2)进路B信标（安装于 道岔前，指示是否需要侧向速 度通过道岔）
17
• 列车间隔按照后续列 车在当前速度下所需 的制动距离加上安全 余量计算而得。
9
安全
舒适
• 没有固定分区，行车 间隔是动态的，并随 前一列车的移动而移 动，速度限制连续变 化。
不同闭塞制式的ATC系统
（3）移动闭塞的技术优势
CBTC（communications based train control）
列车自动驾驶系统ATO
Automatic Train Operation
•列车自动监视系统ATS
Automatic Train Supervision
5
不同闭塞制式的ATC系统
按照闭塞
模式，城 市轨道交 通的ATC 可以分为
1.固定闭塞
2.准移动闭塞 3.移动闭塞
6
不同闭塞制式的ATC系统

城市轨道交通信号设备PPT课件

城市轨道交通信号设备PPT课件
– 信号机开放后，它们防护的进路上的各道岔 必须被锁闭在规定位置不能转换，与该进路 敌对的所有进路不能建立。
可编辑课件
56
城市轨道交通设备
一、联锁及联锁设备
• 联锁设备
– 控制车站道岔、进路和信号，并实现它们之间 相互制约关系的设备成为联锁设备。
– 集中联锁包括继电集中联锁和计算机联锁。
可编辑课件
25
• 发车表示器设置在车站站台上列车发车始端 位置，向司机表示能否关门及发车时间。
可编辑课件
26
二、信号机
• 4.地面信号机 • （2）车辆段的信号机
–进段、出段信号机 –阻挡信号机 –调车信号机
可编辑课件
27
城市轨道交通设备
二、信号机
• 4.地面信号机 • （3）信号显示制度
–信号显示基本要求（定位）
–防护信号机 –阻挡信号机 –通过信号机 –进出站信号机 –发车表示器
可编辑课件
23
城市轨道交通设备
• 防护信号机设于道岔岔前或岔后的适当地点。
– 红色：禁止越过该信号机 – 绿色：道岔开通直向位置 – 黄色：道岔开通侧向位置
可编辑课件
24
• 阻挡信号设在线路尽头，采用单显示，为一 个红灯。
可编辑课件
可编辑课件
10
城市轨道交通设备
可编辑课件
11
可编辑课件
12
可编辑课件
13
一、继电器
• 目前，信号继电器在以继电技术构成的系统中起 着核心作用。
• 在电子和计算机构成的系统中，继电器仍作为接 口部件。
可编辑课件
14
城市轨道交通设备
二、信号机
• 1.信号种类
–视觉信号和听觉信号 –固定信号和移动信号 –地面信号和车载信号

城轨交通信号系统-简介 ppt课件

城轨交通信号系统-简介 ppt课件
可以达到较好的节能效果，乘客的乘坐舒适度也可得到相应提高。
属于上世纪90年代技术水准
不足：
准移动闭塞系统是各公司的独立开发的，硬件及软件的差异很大，很难 实现兼容。 并且对相关专业接口的差异性，设计相对困难。
使用经验：
上海地铁2号线、天津津滨快速轨道交通线引进美国USSI公司；深圳地 铁一期工程、广州地铁1号线、2号线引进德国SIEMENS公司、上海3、 4号线（明珠线）引进法国ALSTOM公司、应用于西班牙马德里地铁和 英国伦敦地铁Jubilee新线英国西屋公司的ATC系统。
司机丧失警惕越过红灯，车载控制器会通过轨旁设
备接收到的信息触发紧急制动，以保证了运行的安
全。
PPT课件
13
4.3 后备系统原理示意图
实际列车速度曲线 (ATO curve)
ATP曲线
限速
安全防护距离 （约25~30m）
预告功能信标
*
F
停车点
防护区段 *
PPT课件
14
5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案
加拿大温哥华“天车线”、拉斯维加斯的NOMORAIL 、香港KCRC西线铁路、 吉隆坡城市轻轨 、香港迪斯尼线
新加坡东北线 (ALSTOM)； 美国旧金山BART线（英国GE公司）。 目前国内使用的移动闭塞系统主要有：除武汉轻轨已开通外，北京地铁环线改造、
北京机场线采用阿尔斯通公司的系统，上海地铁8、6、9号线、广州地铁3号线、 北京地铁10号线采用的阿尔卡特公司的系统和广州地铁4、5号线和北京地铁4号 线使用的SIEMENS公司的系统都是正在实施阶段。
PPT课件
9
移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度

轨道交通信号_ATCppt课件

轨道交通信号_ATCppt课件

27.095MHz 4.237MHz
发生器
接收/传输
27.095MHz 4.237MHz
安全 计算机
列车位置信息 其他信息
车载查询器
27.095MHz 4.237MHz
能
编码发送
量
固定数据 可变数据
存储
存储
车载查询器天线 地面应答器
图7-7 EUROBALISE的能量和数据传输
应答查询器（TI及应TI天 线负责与轨旁信标通信并 确定列车的轨道位置，处 理信标发出的消息并传送 给车载控制器）
一、ATC系统
（一）ATC系统的组成和功能
• 列车自动控制(ATC Automatic Train Control)系 统包括三个子系统：列车自动防(ATP Automatic Train Protection)、列车自动运行 (ATO Automatic Train Opera-tion）、列车自动 监控（ATS Automatic Train Supervision）。
(3)列车检测功能：一般由轨道电路完成。
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4
(4) ATC功能：在联锁功能的约束下，根据ATS的 要求实现列车运行的控制。ATC功能有三个子 功能：ATP/ATO轨旁功能、ATP/ATO传输功能 和ATP/ATO车载功能。ATP/ATO轨旁功能负责 列车间隔和报文生成；ATP/ATO传输功能负责 发送感应信号，它包括报文和ATC车载设备所 需的其他数据；ATP/ATO车载功能负责列车的 安全运营、列车自动驾驶，且给信号系统和司 机提供接口。
(5)PTI功能：是通过多种渠道传输和接收各种数 据，在特定的位置传给ATS，向ATS报告列车 的识别信息、目的号码和乘务组号和列车位置 数据，以优化列车运行。

城市轨道交通列车自动控制系统课堂PPT

城市轨道交通列车自动控制系统课堂PPT

性制动。
.
5
三、ATC系统功能
7)实现与ATS的接口和有关的交换信息。 8)系统的自诊断、故障报警、记录。 9)列车的实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和 显示。 2.ATO系统 1)自动完成对列车的起动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，以较高 的速度进行追踪运行和折返作业，确保达到设计间隔及旅行速度。 2)在ATS监控范围的入口及各站停车区域(含折返线、停车线)进行车— 地通信，将列车有关信息传送至ATS系统，以便于ATS系统对在线列 车进行监控。
必要的信息，主要内容有列车到达时间、目的地及列车终到、末班列
车等。
10)数据记录、统计和打印：自动进行运行报表统计，并根据要求进
行显示打印。
11)与其他系统接口。
.
9
四、信号系统运营模式
1.ATS自动监控模式 2.调度员人工介入模式 3.列车出入车厂调度模式 4.车站现地控制模式 5.车厂控制模式
［知识要点］
1.掌握ATC系统在城市轨道交通信号系统中的作用。 2.掌握ATC系统的组成及基本功能。 3.掌握ATC系统与其他系统的接口。
.
1
1.保障行车安全 2.提高运营效率
一、ATC系统的作用
.
2
二、ATC系统构成
1.按设备功能划分 1)列车自动防护子系统(Automatic 2)列车自动运行系统(Automatic 3)列车自动监控系统(Automatic Train Supervision，简称ATS)，主要作 用是对线路上运行的所有列车进行监督和管理，控制列车根据列车运 行图完成运营作业。 2.按设备安装位置划分 1)轨旁设备：包括线路上、信号设备室内信号设备，如图7-1中的车站 联锁、轨旁设备等； 2)车载设备：指安装在车上的信号设备，如图7-1中的车载ATP、车载 ATO等；

城市轨道交通信号基础设备课件

城市轨道交通信号基础设备课件

02
信号基础设备
轨道电路
定义与功能
轨道电路是城市轨道交通讯号系统中的重要组成部分，用于检测列车在轨道上的位置以及 列车的占用情况。通过轨道电路，信号系统能够实时获取列车位置信息，确保列车间的安 全距离。
工作原理
轨道电路利用轨道作为传输线，通过发送和接收信号来判断轨道是否被占用。当列车进入 轨道电路区域时，列车车轮会短路轨道电路，从而改变接收端的信号状态，进而判断轨道 的占用情况。
设备组成
ATP系统包括车载ATP设备和轨旁 ATP设备，两者之间通过无线通讯 进行数据传输。
列车自动驾驶系统（ATO）
功能
ATO系统负责实现列车的自动驾驶功能，包括列车的启动、加速 、制动、停车等。
工作原理
ATO系统接收ATS系统发送的运行计划和控制指令，根据ATP系统 提供的安全防护，自动控制列车的运行。
• 通讯信号一体化技术能够提升城市轨道交通系统的 运营效率，通过实时数据传输和精准的信号控制， 降低列车间的间隔，提高列车运行速度和密度。
• 采用通讯信号一体化技术，可以实现对列车位置和 状态的实时监测，从而增强系统安全性，减少事故 产生的概率。
基于通讯的列车控制系统（CBTC）
高精度定位
• CBTC系统能够实现实时数据传输，将列车的位置、速 度和信号状态等信息实时传输给控制中心，实现对列 车的精确监控和调度。
• 自动驾驶技术在城市轨道交通中的应用将实现无人驾 驶列车，列车能够在自动控制系统的调度下完成运行 、停车和开关门等操作。
提升运营效率与安全性
• 自动驾驶技术能够提升城市轨道交通的运营效率和安 全性，通过精确的感知和决策系统，减少人为因素对 列车运行的影响，降低事故风险。
发展前景广阔
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(5)PTI功能：是通过多种渠道传输和接收各种数 据，在特定的位置传给ATS，向ATS报告列车 的识别信息、目的号码和乘务组号和列车位置 数据，以优化列车运行。
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（二）ATC系统的水平等级 • 为确保行车安全和线路最大通过能力，根据国
内外的运营经验，一般最大通过能力小于30对 h的线路宜采用ATS和ATP系统，实现行车指 挥自动化及列车的超速防护。在最大通过能力 较低的线路，行车指挥可采用以调度员人工控 制为主的CTC（调度集中）系统。最大通过能 力大于30 Xf /h的线路，应采用完整的ATC系 统，实现行车指挥和列车运行自动化。
•.A型应答器（无源设备） • (1)用于确定列车位置 • (2)当一辆列车驶过应 答器，它会收到一条标识应 答器的消息
•.B型应答器（有源设备） • (1)信号机B信标（安装 于信号机旁与信号机相联锁） • (2)进路B信标（安装于 道岔前，指示是否需要侧向速 度通过道岔）
• （2）轨旁电子单元LEU
➢什么是ATC系统
• 为了适应城市轨道交通的发展，用一种能实现列车 速度自动控制和列车运行间隔自动调整的新的信号 系统来替代，这就是列车运行自动控制（ATC）系 统。
• 列车自动控制(ATC)系统是城市轨道交通信 号系统最重要的组成部分，它实现行车指 挥和列车运行自动化，能最大程度地保证 列车运行安全，提高运输效率，减轻运营 人员的劳动强度，发挥城市轨道交通的通 过能力。ATC系统的技术含量高，运用了 许多当代重要的科技成果。
27.095MHz 4.237MHz
发生器
接收/传输
27.095MHz 4.237MHz
安全 计算机
列车位置信息 其他信息
车载查询器
27.095MHz 4.237MHz
能
编码发送
量
固定数据 可变数据
存储
存储
车载查询器天线 地面应答器
图7-7 EUROBALISE的能量和数据传输
应答查询器（TI及应TI天 线负责与轨旁信标通信并 确定列车的轨道位置，处 理信标发出的消息并传送 给车载控制器）
地面应答器与信号机直接的电子接口设备。
• 功能是将不同的信号显示转换为约定的数 码形式
操作及指示盘
速度表
机车控制箱
车
载
电源
蓄
电
池
中间存储器
发送 接收
计算机
继电
制
气组
动
命
令
机车应答器
路程脉冲发生器
（3）车载设备
点式ATC车载设备
点式ATC系统的基本原理
➢ 点式ATC系统的车载设备接收信号点或标志点 的应答器信息，还接收列车速度和制动压力 信息，输出控制命令和向司机显示。地面应 答器向列车传送每一信号点的允许速度、目 标速度、目标距离、线路坡度、信号机号码 等信息。车载中央控制单元根据地面应答器 传至车上的信息以及列车自身的制动率(负加 速度)，计算得出的两个信号机之间的速度监 控曲线。
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（3）ATC系统构成水平的选择按前述原则 执行。
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• 2、不同闭塞制式的ATC系统
➢ 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。
n1
e3
n2
e2
n3
e1
Hale Waihona Puke n4e8e4
n5
e7
n6 e6
e5
n7
n8
e11
e10
e13
e12
n9
n10
e9
n11
n12
结构简单，安装灵活，可靠性高，价格明显低于连 续式自动列车运行控制系统。
基本结构
➢ 组成：地面应答器、 路旁电子单元以及车 载设备
ATP总线
中央处理单元
测速 传感器
天线
车载设备
应答器
地面设备
LEU 信号机或联锁设备 图7-6 点式ATC系统基本结构
（1）地面应答器
设置在信号 机的旁侧或 需要降速的 缓行区间的 始、终端。
(3)列车检测功能：一般由轨道电路完成。
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(4) ATC功能：在联锁功能的约束下，根据ATS的 要求实现列车运行的控制。ATC功能有三个子 功能：ATP/ATO轨旁功能、ATP/ATO传输功能 和ATP/ATO车载功能。ATP/ATO轨旁功能负责 列车间隔和报文生成；ATP/ATO传输功能负责 发送感应信号，它包括报文和ATC车载设备所 需的其他数据；ATP/ATO车载功能负责列车的 安全运营、列车自动驾驶，且给信号系统和司 机提供接口。
移动闭塞线路拓扑结构示意图
四、不同结构的ATC系统
根据车地信息传 输方式（TWC）
ATC
点式：应答器
连续式：轨道电路、 电缆或无线
1、点式ATC系统
➢ 在欧洲干线铁路及城市轨道交通中应用十分广泛。 ➢ 上海轨道交通5号线采用德国西门子公司的点式ATC
系统。 ➢ 主要优点：采用无源、高信息容量的地面应答器，
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(1)ATS功能：可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。
(2)联锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时 满足安全准则的前提下，管理进路、道岔和信 号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号的 状态信息提供给ATS和ATC功能。联锁功能由 分布在轨旁的设备来实现。
一、ATC系统 （一）ATC系统的组成和功能 • 列车自动控制(ATC Automatic Train Control)系
统包括三个子系统：列车自动防(ATP Automatic Train Protection)、列车自动运行 (ATO Automatic Train Opera-tion）、列车自 动监控（ATS Automatic Train Supervision）。 • ATC系统包括五个原理功能：ATS功能、联锁 功能、列车检测功能、ATC功能和PTI（列车 识别）功能。
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（三）ATC系统选用原则 • 1、ATC系统选用按下列原则选择： （1）ATC系统应采用安全、可靠、成熟、
先进的技术装备，具有较高的性能价格 比；
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（2）城市轨道交通运营线路宜采用准移动闭塞 式ATC系统或移动闭塞式ATC系统，也可以采 用固定闭塞式ATC系统。
• 因为城市轨道交通具有客流量大、行车密度高 的特点，而准移动闭塞式和移动闭塞式ATC系 统可以实现较大的通过能力，对于客运量变化 具有较强的适应性，可以提高线路利用率，具 有高效运行、节能等作用，并且控制模式与列 车运行特性相近，能较好地适应不同列车的技 术状态，其技术水平较高，具有较大的发展前 景。虽然固定闭塞式ATC系统技术水平相对较 低，但由于可满足2 min行车间隔的行车要求， 且价格相对低廉，因此也宜选用。根据实际情 况，因地制宜选择三种不同制式的ATC系统是 完全必要的