第4章-ppt列控系统基本原理与关键技术_2302_2214_20101217130915

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1、列车运行控制系统列车运行控制系统第四章第四章 现代列控系统基本原理与关键技术现代列控系统基本原理与关键技术n现代列车运行控制系统概述现代列车运行控制系统概述 n现代列车运行控制系统原理及特点现代列车运行控制系统原理及特点n现代列车运行控制的关键问题与技术现代列车运行控制的关键问题与技术 4.1 4.1 现代列车运行控制系统概述现代列车运行控制系统概述 现代列车运行控制系统就是对列车运行现代列车运行控制系统就是对列车运行全过程或一部分全过程或一部分实现自动控制的系统实现自动控制的系统。其。其主要特征是：主要特征是：列车通过自动获取地面的信列车通过自动获取地面的信息和命令，以车载系统为主体控制列车

2、的息和命令，以车载系统为主体控制列车的 运行；采用移动空间间隔法的技术方法自运行；采用移动空间间隔法的技术方法自动调整区间列车之间动调整区间列车之间追踪追踪必须保持的安全必须保持的安全距离，并依靠控制列车运行速度的方式来距离，并依靠控制列车运行速度的方式来实现列车的运行。实现列车的运行。 4.1.1 4.1.1 现代列车运行控制系统的一般功能现代列车运行控制系统的一般功能1 1）线路空闲自动检测及列车定位功能）线路空闲自动检测及列车定位功能 轨道电路和计轴设备仍是自动检测列车占用的有效手段之一。基于通轨道电路和计轴设备仍是自动检测列车占用的有效手段之一。基于通信的轨道电缆信的轨道电缆 、GPS

3、GPS定位系统和惯性列车定位系统等都是现代先进的定位系统和惯性列车定位系统等都是现代先进的自动自动检测定位检测定位技术。技术。2 2）危及行车安全因素的自动检测与防护控制）危及行车安全因素的自动检测与防护控制（ATPATP）功能功能 事发后列车自动停车或降速（故障导向安全），超速防护技术。事发后列车自动停车或降速（故障导向安全），超速防护技术。3 3）自动间隔控制与速度监控（）自动间隔控制与速度监控（ATSATS）自动驾驶（）自动驾驶（ATOATO）功能）功能 轨道交通的发展趋势是轨道交通的发展趋势是“高速度、高密度高速度、高密度”，列控系统就是针对这两，列控系统就是针对这两个目标进行安全设计

4、的速度控制和间隔控制系统。个目标进行安全设计的速度控制和间隔控制系统。 速度监控是保证列车通过加减速控制，保证安全快速运行速度监控是保证列车通过加减速控制，保证安全快速运行。当然，不。当然，不管在什么状态下都不能超过规定的限制速度，在实际运行中，列车的速度管在什么状态下都不能超过规定的限制速度，在实际运行中，列车的速度受到若干因素的限制，如受线路状态受到若干因素的限制，如受线路状态( (结构、曲线和坡度结构、曲线和坡度) )、道岔曲线、列、道岔曲线、列车前方障碍物以及机车车辆的构造速度所限制，列控系统需要通过地车前方障碍物以及机车车辆的构造速度所限制，列控系统需要通过地- -车车信息传输系统向

5、车载控制设备传送列车应有的各种速度指令，保证安全快信息传输系统向车载控制设备传送列车应有的各种速度指令，保证安全快速运行。速运行。间隔控制，列控系统必须保证列车间始终保持一个安全间距间隔控制，列控系统必须保证列车间始终保持一个安全间距，保，保证后续列车不会与前行列车相撞，同时又必须证后续列车不会与前行列车相撞，同时又必须尽量使该间距短，以便增加尽量使该间距短，以便增加列车的密度，从而保证运输效率。列车的密度，从而保证运输效率。4.1.2 4.1.2 列车运行间隔与速度控制系统的发展列车运行间隔与速度控制系统的发展 1 1）地面信号人工及半自动闭塞系统（见第三章）地面信号人工及半自动闭塞系统（见

6、第三章）2 2）地面信号自动闭塞系统（见第三章）地面信号自动闭塞系统（见第三章）3 3）机车信号系统（见绪论）机车信号系统（见绪论）4 4）自动停车（装置）防护系统）自动停车（装置）防护系统5 5）速度阶梯控制的列控系统）速度阶梯控制的列控系统 6 6）基于速度）基于速度- -距离曲线控制的列控系统距离曲线控制的列控系统7 7）基于虚拟）基于虚拟/ /逻辑控制的列控系统逻辑控制的列控系统8) 8) 基于基于CBTCCBTC控制的列控系统控制的列控系统 4.1.3 4.1.3 列控系统基本分类列控系统基本分类 各国铁路由于历史、传统术语不同等原因，各国铁路由于历史、传统术语不同等原因，对列车运行

7、自动控制系统的名称划分也不对列车运行自动控制系统的名称划分也不尽相同。尽相同。 但均有一个共同点，即但均有一个共同点，即自动监控列车运行自动监控列车运行速度，通过车内信号直接指示列车应遵守速度，通过车内信号直接指示列车应遵守的运行速度（即允许速度），系统能可靠的运行速度（即允许速度），系统能可靠地防止由于司机失去警惕或错误操作可能地防止由于司机失去警惕或错误操作可能酿成的冒进信号或列车追尾等恶性事故。酿成的冒进信号或列车追尾等恶性事故。 列控系统五种分类方式列控系统五种分类方式1 1）根据系统功能、人机分工和自动化程度划分）根据系统功能、人机分工和自动化程度划分u列车自动防护系统列车自动防护系

8、统(ATP-(ATP-加减速人控加减速人控 )-)-人机结合人机结合u列车运行自动控制系统列车运行自动控制系统(ATC)-(ATC)-自动化程度高自动化程度高2 2）按人）按人- -机设备优先等级划分机设备优先等级划分 u设备优先的列控系统设备优先的列控系统（日本模式）（日本模式）；人控优先的列控系统；人控优先的列控系统（欧洲模式）（欧洲模式）3 3）按控制模式划分）按控制模式划分 u速度码阶梯（分级）速度控制方式速度码阶梯（分级）速度控制方式 ，又分为：，又分为：出口检查方式出口检查方式( (滞后式控制滞后式控制) )；入口检查方式；入口检查方式( (提前式控制提前式控制) ) u速度速度距

9、离模式曲线控制方式距离模式曲线控制方式 ，又分为：，又分为：分段速度分段速度距离模式曲线控制方式；一次速度距离模式曲线控制方式；一次速度距离模式曲线控距离模式曲线控制方式制方式4 4）按照车）按照车- -地信息传输方式划分地信息传输方式划分u点式列控系统；连续式列控系统；点连式列控系统；点式列控系统；连续式列控系统；点连式列控系统；5 5）按闭塞方式分类）按闭塞方式分类 u固定闭塞；准移动闭塞；移动闭塞方式固定闭塞；准移动闭塞；移动闭塞方式4.2.1 4.2.1 自动停车（装置）系统自动停车（装置）系统- -早期列车自动防护系统早期列车自动防护系统(ATP)(ATP) 不同形式的自动停车防护系

10、统原理不同形式的自动停车防护系统原理 地面安全保障装置地面安全保障装置在信号机或道岔前一个安全距离安装一个触发在信号机或道岔前一个安全距离安装一个触发装置，装置，当信号显示和道岔位置不正确时，保证列车冒进信号或道岔当信号显示和道岔位置不正确时，保证列车冒进信号或道岔区段能触发列车的自动制动系统，从而保证列车在信号机或道岔前区段能触发列车的自动制动系统，从而保证列车在信号机或道岔前安全停车。安全停车。地面和车载相结合的安全保障装置地面和车载相结合的安全保障装置在信号机前设置一个感应线圈，在信号机前设置一个感应线圈，该感应线圈发送的感应信息与前方的信号机的显示是对应的，当列该感应线圈发送的感应信息

11、与前方的信号机的显示是对应的，当列车通过该感应线圈时，列车车载设备会根据接收的信息进行处理，车通过该感应线圈时，列车车载设备会根据接收的信息进行处理，如果是红灯信息，将触发列车的紧急制动，保证列车在红灯前停车如果是红灯信息，将触发列车的紧急制动，保证列车在红灯前停车（或（或实现自动报警）。实现自动报警）。车载车载自动停车自动停车设备设备(ZTL系统系统) 根据轨道电路的信息研制车载自动根据轨道电路的信息研制车载自动停车设备，停车设备，根据车载接收的轨道电路信息，如果是红灯信息，则出根据车载接收的轨道电路信息，如果是红灯信息，则出现连续报警信息，司机必须在现连续报警信息，司机必须在7秒内参与确认