班级：班级：312312城轨四班城轨四班 指导老师：程钢指导老师：程钢 组长：赵爱萍 组员：王杨 谭琪 冯静 周桃 肖万刘青樟 徐晗莹 陈慧子 陈俊华 楚圣洁 何凡雨 刘一鸣 张湘源 梁宇琴 夏英杰 一一. .基本概念基本概念 ATP即列车运行 超速防护或列车运 行速度监督，是ATC 的重要组成部分。二二. .设备的组成设备的组成ATP轨旁单元调谐单元车载ATP设备接口设备是LZB列车速度控 制系统同整个列车 防护系统其他要素 的主要接口（一个 轨旁单元能带40个 轨道电路）同一个信号点为 相邻两个轨道区 段的分隔点，采 用调谐单元构成 电气隔离ATP与ATO、车辆、联 锁、FTGS的接口后面有更详 细介绍车载设备车载设备ATPATP两套 ATP 模块两个 速度 传感 器 两个 接收 天 线车辆 接 口驾驶 室内 的操作控制 单元 （MMI）显示功能司机外部接口显示实际速度、最大允 许速度、目标速度、目 标距离、设备运行状态 、重要故障信息，音响 报警允许按钮、车门 释放按钮、确认 按钮信号处理器速度处理器三三. .系统的主要功能系统的主要功能1.ATP1.ATP轨旁功能轨旁功能列车安全间隔功能列车安全间隔功能报文生成功能报文生成功能2.ATP2.ATP传输功能传输功能3. 3. 车载功能车载功能ATP 命 令 解 码ATP 监 督 功 能ATP 服务 /自 诊断 功能折返改换 驾驶室 功能报文 接受 同步 定位 环线 检测 功能本 地 再 同 化 功 能距 离 同 步 功 能速 度 距 离 功 能车 门 释 放 功 能ATP 状 态 功 能司机 人机 接口 （MMI） 功能三三.1.ATP.1.ATP的轨旁功能的轨旁功能 ATP轨旁功能负责列车安全间隔和生成 报文，完成对列车安全运行授权许可的发 布和报文的准备，这些报文包括安全、非 安全信号信息。 ATP轨旁功能分为列车安全间隔功能和 报文生产功能。三三.2.ATP.2.ATP传输功能传输功能 ATP传输功能负责发出报文信号,包括报文和ATP 车载设备所需要的其他数据。 ATP传输功能的输入是来自ATP轨旁功能的要传输 的报文和相应选择传输方向的控制信号。 ATP传输功能的输出：感应信号沿着整个轨道区 段连续地传输信息；信号利用钢轨作为传输天线 ，以适应的传输方向发出，且只包括报文数据； 感应信号利用同步定位环线作为传输天线传输间 隔的信号，这个信号提供本地再同步的精确位置 信息。三三.3.ATP.3.ATP车载功能车载功能ATP车载功能由下列子功能组成：ATP命令解码ATP监督功能ATP服务/自诊断功能ATP状态功能速度/距离功能司机人机接口功能（MMI）四. 1.系统的基本要求（1）ATP系统中由列车自动防护的轨旁设备、车载设备列车自动防护的轨旁设备、车载设备 、和和控制区域内的联锁设备控制区域内的联锁设备组成。（2）系统安全失效率指标优于10/h 必须符合故障 安全原则安全原则 （3）闭塞分区的划分或列车运行安全间隔，应通过列车 运行模拟确定，并经列车实际运行校验 （4）城市轨道交通的ATP系统应采用连续式控制方式连续式控制方式 （5）城市轨道交通最好采用计算机联锁设备计算机联锁设备四四. . 2.ATP2.ATP车载设备的技术要求车载设备的技术要求 （1）ATP系统导致列车停车为最高的安全准则 （2）ATP车载设备的车内信号应是行车的主体信号 （3）ATP执行强迫停车控制时，应切断列车牵引， 列车停车过程中不得中途缓解 （4）车载信号设备与车辆接口的布线应与其主回 路等环节的高压布线分开敷设并实施防护；与车辆 电器的接口应有隔离措施四四.3.ATP.3.ATP地面设备的技术要求地面设备的技术要求 （1）宜采用报文式无绝缘轨道电路或其他准移 动闭塞、移动闭塞ATC系统的地面设备。 （2）ATC控制区域宜采用无绝缘轨道电路（双轨 条回流方式），道岔区段、车辆段及停车场轨道 电路宜采用有绝缘轨道电路（单轨条回流方式） ； （3）ATP地面设备向ATP车载设备传送各种信息 ，并且满足控制方式和控制精度的需求。五五. .系统的基本原理系统的基本原理 1、列车检测 2、列车自动限速 3、目标速度和目标距离 4、制动模式 5、测速与测距 6、速度限制 7、常用制动和紧急制动 8、停站 9、车门控制五五.11.列车检测列车检测 采用轨道电路等作为列车检测设备。当轨道电路区段空闲时，发送轨道电路检测电码，此时轨道电 路的是检测是否空闲，检测结构送往连锁装置 当轨道电路被占用时，信息发送到轨旁ATP，由轨旁ATP发到中 央系统，再由中央系统发速度信息给车载ATP轨道电路被占用轨旁ATP中央系统车载ATP五五. .2 2 . .列车自动限速列车自动限速联锁和轨道空闲联锁和轨道空闲 检测系统检测系统ATPATP车载系统车载系统ATPATP轨旁单元轨旁单元司机室显示器司机室显示器 （TODTOD）（测速装置测量）（测速装置测量）实际速度实际速度实际速度允许速度实际速度允许速度 ATPATP车载设备发出制动车载设备发出制动当实际速度允许速度当实际速度允许速度 自动缓解自动缓解五五.33.目标速度和目标距离目标速度和目标距离目标距离原理（如右图）ATP 轨旁设备向在其控制范围内的 列车分配一个“目标距离”， 再由轨道电路生成代码（图中 编码仅表示列车B前方未被占 用的轨道电路的数目），通知 列车前方有多少个为占用的区 段，接着，车载ATP车载设备 调用存储器里的信息，决定在 列车任何时刻列车的运行速度 和可以运行的最远距离，确保 在抵达障碍物或限制区之前安 全停车。车速列车B列车A6+ 移动闭塞：是前后两列车都采用移动式的定位方式， 列车之间的安全追踪间距随着列车的运行而不断移动 且变化。 移动闭塞的（部分）技术优势：1.在列车控制中，具有更好的精确性和更好的灵活性， 并能更快的检测到故障点； 2.可以根据列车的实际速度和相对速度来调整闭塞分区 的长度，尽可能缩小列车运行间隔，提高行车密度， 提高运输能力； 3.此系统大大减少沿线设备，车载设备和轨旁设备的安 装相对容易，维修方便，有利于降低运营成本。补充：移动闭塞补充：移动闭塞五五.44.制制动模式动模式 列车制动控制模式分为分级制动模式和一级制动模式。 分级制动模式又分为阶梯式和曲线式。制动模式分级制动一级制动阶梯式曲线式五.4.制动模式 （1）分级制动分级制动是以闭塞分区为单元，根据与 前行列车的运行距离来调整列车速度，分 级制动模式又分为阶梯式和曲线式。阶梯式分级制动模式俗称大台阶式。它将一个列车全制动距 离划分为34个闭塞分区，每一闭塞分区根据与前行列车的距离来 确定限速值。当列车速度高于检查值时，列车自动制动。阶梯式 分级制动模式的曲线如图所示。固定闭塞模式的固定闭塞模式的ATCATC通常采用阶梯通常采用阶梯 式分级制动模式。式分级制动模式。五五.44.（1 1）分级制动）分级制动 阶梯式分级制动模式虽然构成较为简单，但具有 较多缺点：阶梯式制动 模式的缺点（2）列车接近前行列车时遇 到保护区段，司机难以区分哪 一个闭塞分区有车占用，容 易造成混乱；（1)设有防护区段 ，会影响通过能力；(3)由于其在闭塞分区出 口处才给出下一闭塞分区 的允许入口速度，司机有 时会措手不及。（4）列车在进站信号机前 停车或进站停车时，司机 怕“撞墙”引起紧急制动 ，往往要压低速度运行， 影响运输效率。阶梯式分级制动模式不能满足高密度行车的需要，于是改为速度-距离模式曲线制动模式。模式曲线是根据该闭塞分区提供的允许速度值允许速度值 以及列车参数和线路常数以及列车参数和线路常数由车载计算机车载计算机计算出来的 （或将各种制动模式曲线储存调用）。模式曲线制 动模式的速度曲线如图所示。准移动闭塞制式的ATC 通常采用曲线式分级制动模式。五五.44.制动模式制动模式 (2)一级制动 一级制动是按目标距离制动的。根据距前 行列车的距离或距运行前方停车站的距离，由由 控制中心根据目标距离、列车参数和线路参数控制中心根据目标距离、列车参数和线路参数 计算出计算出列车制动模式曲线，或由车载计算机予 以计算，按制动模式曲线控制列车运行。 一级制动方式能合理地控制列车运行速度，是 列车自动控制技术的发展方向。一级制动速度 曲线如图2所示。移动闭塞制式的移动闭塞制式的ATCATC通常采用通常采用 一级制动模式。一级制动模式。五五. 5. 5、测速与测距、测速与测距 ATP子系统车载设备利用安装在轮轴上 的测速传感器检测列车的实际速度，并在 驾驶室内显示该速度值。测距是通过记录 车轮转数和预知的车轮直径加以换算而实 现的。对于不准确的列车位置/速度测量， 如车轮空转、蠕滑、抱死等引起的误差可 进行修正。 五.5.测速与测距（1）测速 常用的测速方法有以下几种： 1、车载设备自测: 测速发电机 路程脉冲发生器 光电式传感器 霍尔式脉冲转速传感器 2、系统测量: 卫星测速 雷达测速五.5.测速与测距测速发电机安装在车轮轴头上，它发出的电压 与车速成正比，该电压经处理后产生模拟量和 数字量两个输出，分别用来驱动速度表和进入 车上主机用于速度比较，测速发电机简单，但 在低速范围内精度较差，可靠性也不高。五、测速与测距五、测速与测距l 路程脉冲发生器核心部件是一个16极的凸轮,随着车轮的转动,发生 一系列脉冲,只要在一定时间内记录下脉冲的数目, 既能换算成列车的实际速度。 l 光电式传感器应用光电传感技术，它有一个多列光圈盘，随着 车轮的转动，光线不断的通过和被阻挡，使光电式 传感器产生电脉冲，记录脉冲数目来测量车速。五.5.测速与测距 霍尔式脉冲转速传感器工作原理 采尔效应原理实现的一种测速方法,其基本 原理是车轮旋转计数五.5.测速与测距l （2）测距含义:测距是通过测速与轮径完成的， 距离测量系统记录车轮旋转的次数，考虑运行方 向和轮径，计算出列车走行的距离。 l 信标（APR)测距法：采用信标来进行测距 ，信标沿线路等间距放置，都由装在列车上的发 射应答器读取，每个信标都由一个独一无二的识 别号，存储在ATP/ATO系统储存器中，这个系统 可以确保在指定范围内对转速传感器发出的信号 进行自动重新校正，也能进一步确定列车位置。五五.66.速度限制速度限制速度限制分为固定限速、临时限速、在道岔 或道岔前限速、具有短安全轨道停车点限速速度限制固定限速临时限速固定限速是在设计阶段设置的，车 载ATP和ATO都储存着整条线路上的固 定限速区信息，速度梯降为1km/h。他 决定目标距离工作模式下的可能给出 的最优行车间隔限制速度在某些条件下(施工现场、临时危险点)可以 被降低。临时限制区段范围总是限制在一个或多个 轨道电路。在紧急情况下，通过特殊速度码，可立即将任何 一段轨道电路上的速度设置为25km/h。这些应答器 允许以5km/h为一个阶梯，降到25km/h。在带有允 许临时速度限制的编码的轨道电路里，可通过设置 信标来实施。五五.77.常用制动和紧急制动常用制动和紧急制动列车常用制动是列车在正常行 驶过程中，由列车的制动系统施加 给列车的制动。列车紧急制动是列车在超速行 驶，或遇到其他不正常会危及列车 行车安全的情况时，对列车施加的 制动。列车紧急制动时所产生的制动力， 是列车的制动系统所能提供的最大 制动力。一旦对列车施加了紧急制动，中途 不得缓解，等列车收到速度码，通 过特殊处理才能将紧急制动从列车 上解除。（南京地铁事例） 下列情况会实施紧急 制动： 站台：屏