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关于地铁信号系统自动控制功能分析

作者:省级期刊
出处:www.lunrr.com
时间:2020-01-17

1概述

基于无线通信的城市轨道交通信号系统主要包括以下三个功能子系统:列车自动监控子系统,列车自动保护子系统和列车自动驾驶子系统。这三个子系统构成了一个具有无线信息交换网络的闭环系统,该系统将本地控制与中央控制,地面控制和车辆控制相结合,形成了一个以安全设备为主要基础,集交通指挥和运行调整于一体的列车自动控制系统。将驾驶自动化和其他功能合二为一。

2地铁信号系统自动控制基本功能

2.1列车自动监控子系统(ATS)的功能

ATS子系统负责列车运行的自动监视,并具有以下基本功能:(1)列车识别功能。 ATS人机界面的轨迹显示列车识别号信息,包括列车号和列车运行方向。中央ATS可以自动生成火车识别号,可以由专业人员修改或由火车发送到ATS。 (2)列车跟踪功能。 ATS子系统根据火车位置,操作员请求和火车调整请求完成火车的创建,删除和移动。 (3)自动路由功能。 ATS列车调整子系统可提供自动列车访问。火车目的地是根据火车时刻表中的火车目的地编号自动安排的。火车会根据目的地号码自动沿线行驶,并根据目的地号码信息自动开停。停下来停住并打开/关闭门。 (4)自动列车调整功能。在正常运行模式下,时刻表调整会自动控制火车的运行,并尽量减少火车与时刻表之间的偏差(由运营经理编程)。 (5)列车运行时间表管理功能。列车管理人员通过时间表编辑软件离线准备多个列车运行时间表,ATS提供在线调整功能,例如在时间表中增加列车时间和延长列车运行时间。

2.2列车自动保护子系统(ATP)的功能

ATP子系统控制火车在安全条件下的行驶,主要包括以下基本功能:(1)火车定位功能。火车的安全位置和非安全位置取决于火车提供的速度,距离和线路信息。 ATP系统使用安全位置来保护火车。 (2)列车跟踪功能。此功能提供数据以维持安全的火车间隔。 ATP子系统基于火车位置报告和道岔位置构建跟踪地图,并通过非安全位置和位置及其不确定性来计算安全火车终点。 (3)列车运行授权功能。当板载控制器运行良好时,使用ATP极限值使用ATP极限值固定数据和ATP可变极限值数据来计算ATP曲线。这时,系统将移动授权限制在火车后方以外的安全间隔内。 (4)速度监督校正功能。车载控制器监视速度传感器和加速度计输入的速度数据一致性,并记录检测到的速度或速度传感器非常规变化信息。 (5)停车位置保证功能。通过将移动授权与当前火车位置和速度进行比较来判断停车保证。收到访问取消请求后,系统将延迟一段时间以确保满足火车制动器停车需求。 (6)滚动保护功能。当汽车停在站台区域时,车载控制器必须确保火车处于静止状态。如果系统检测到火车没有命令就进行了物理移动,则车载控制器将执行紧急制动。

2.3火车自动驾驶子系统(ATO)的功能

ATO子系统控制火车的自动运行。在ATP系统的保护下,它实现了列车运行的自动驾驶,根据ATS发出的指令自动调节速度和控制车门,主要包括以下基本功能:(1)自动运行功能。 ATO子系统根据操作图中指定的间隔来控制列车的行驶,并自动控制列车的启动,加速,巡航,怠速,减速和停车。 (2)列车精确停车控制功能。在ATP的保护下,通过车辆通讯设备和轨道旁设备实现列车自动停车精确控制。 (3)在线列车监控功能。 ATO车辆控制器将列车运行的相关信息传输到ATS子系统,以实现ATS子系统对在线列车的实时监控。 (4)节能舒适调节功能。 ATS子系统根据高峰和非高峰时段的列车运行状况,通过ATO系统实现不同的节能运行方案,并使用适当的速度曲线来控制列车运行并确保乘客舒适度,而不会降低服务质量。

3CBTC系统的自动控制功能体现在地铁运行模式中

3.1火车自动驾驶模式

在ATO和ATS的控制下,在ATP的保护下,火车自动行驶。同时,在线火车的启动,加速,巡航,怠速,制动和精确停车均由ATO子系统自动控制。进入ATO驾驶模式后,系统设备正常,没有人为干预,驾驶模式将保持不变。 ATO子系统用于开关门和安全门(某些城市仍使用驾驶员控制的开关门模式)。当火车准备开始时,火车驾驶员按下开始按钮以开始自动驾驶火车。

3.2 ATP火车手动驾驶模式

在火车驾驶员显示屏上显示的ATP速度限制下,火车驾驶员控制火车速度,ATP子系统实现了火车自动保护的所有功能,平台停车以及门和安全门开关由门操作控制车辆控制器允许的模式。

3.3限制手动驾驶模式

受限的手动驾驶模式是降级驾驶模式,并且火车具有最高速度限制。在这种模式下,火车驾驶员根据路边信号进行操作,并且不能超过25km/h的速度限制。此模式是仓库和过渡导轨中的正常驾驶模式。

联锁设备,ATP车辆控制器,调度员和驾驶员可确保列车运行的安全性。此外,车站的停车精度以及门和安全门的打开和关闭都是手动控制的。

3.4点火车行驶模式

火车在ATP的监管下安全运行。此时,ATP信息来自信号处的动态信标。该系统为车站月台提供列车超速保护,间隔保护,红灯保护和停车窗保护等功能。驾驶员根据地面信号显示,使用TOD显示屏的速度限制来驾驶火车。在车载控制器允许的情况下,驾驶员可以手动控制车站的停车精度以及门和安全门的开关。

3.5无限制的手动火车驾驶模式

在无限制的手动火车驾驶模式下,车载控制器输出将被切断,驾驶员将根据调度命令和地面信号的显示来驾驶火车。互锁的设备,调度员和驾驶员可确保火车运行的安全。平台的停车精度,门的开关和安全门均由手动控制。从其他运行模式切换到NRM模式时,要求火车停止,否则火车电路将处于紧急状态。制动。

4地铁信号系统自动控制功能的发展趋势

地铁信号系统的未来发展趋势体现在以下三个方面。第一:随着通信技术的发展和计算机网络技术的发展,单线ATS控制系统将发展成为一个集成度更高的城市综合轨道交通控制系统,以实现对轨道交通网络的全面监控。第二:当前国内常用的ATO自动驾驶模式在火车驶出时仍需要驾驶员发出启动命令。 CBTC系统运行变得更加稳定之后,可以通过系统升级等方式对系统进行升级,并且信号系统会自动控制列车的行驶和减速。作业单位的生产压力将同时改善社会和经济效益。第三,每个城市的地铁线路之间都有预留的线路预留,这为线路间互连提供了基本的物理条件。在模型和线路的情况下,在每个系统承包商打开系统接口的情况下,CBTC列车将通过升级车载控制器来实现线路之间的互连和互通,这为更灵活的操作调度提供了便利。

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