城市轨道交通ATOsystem.ppt

§4-3 ATO子系统 一、ATO系统结构　 ATO作为列车自动控制系统（ATC）的一个重要的子系统，利用车载固化信息和地面信息实现对列车牵引、制动的控制，使列车经常处于最佳运行状态，提高乘客的舒适度，提高列车准点率，节约能源。 ATO是提高城市轨道交通列车运行水平(准点、舒适、节能)的重要技术，但它的功能是要依靠ATC各子系统协调工作共同完成的。ATO并不是故障－安全系统，它的运行速度始终低于ATP的防护速度，且它的运行任务是由ATS根据需求实时给出的，缺少ATP和ATS子系统，ATO将无法正常工作。ATO的系统结构图如图3-4所示。 如上所述，利用ATO可以提高列车运行 的性能指标，这些性能指标主要有以下几点： (1)高效性。ATO应能提高通过能力，在采用一 定的车辆类型、信号设备和行车组织方法条件 下，提高轨道交通系统线路的各项固定设备在 单位时间内(通常是小时)所能通过的列车数。 (2)准时性。地铁系统是按照一定的时刻表运行的，每一列车都有其运行时分，若误点运行，将会打乱整个地铁系统的运行作业。这就要求ATO能自动快速的调整列车的运行时分，使整个系统有序地运行。 (3)停车精度。地铁站台长度固定，停车位置不准确将影响乘客的上下车，尤其是在带有屏蔽门的站台，这一问题更明显。停车精度还有可能影响列车与地面的通信。这要求ATO在停车前能快速精确地调整速度。 (4)舒适性。为了提高舒适性，列车加减速度的绝对值不能过大，加减速度的变化不能过分频繁。 (5)节能。要求列车以尽量合理的速度运行，并且尽量减少制动。 二、ATO系统主要功能 ATO有以下主要功能: 1.站间运行控制 这是ATO系统的最主要功能。它可生成牵引速度调节 功能和制动控制信号，其模块调速器以渐进和恒定的速率加 速列车到达由限速设定的运行速度，列车到达限定速度后， ATO根据站间距离和站间运行时间自动计算出速度—距离曲 线，通过连续比较实际速度和限速以控制列车的牵引和制动 系统，应用闭环控制技术达到速度调节的目的，它控制列车 速度到ATP速度命令、ATS运行等级或车站停车曲线所决定 的最低参考速度，列车行驶速度一般被保持在上述参考速度 0～5km/h的范围内。在高峰期间，按照最大允许速度驾驶列 车，在低峰期间，按照最节能的方式驾驶列车。 2.列车自动调整 列车运行期间，ATO列车自动调整通过对列车 实际运行时分与计划时刻表内的运行时分的比较， 用报文的形式把相应的信息（运行时分计算值）通 过轨道电路传给列车车载ATO。与此同时，ATS通 过控制运营停车点的释放时间，来控制列车的发车 时刻从而调整列车在站内的停留时间，使列车按照 时刻表内的时间运行。列车自动调整的原则是列车 按时刻表和最大可能的节能原则。 3.定位停车控制 对运行的列车而言最重要的作业之一便是在车 站的定位停车，通常司机在制动时全凭直觉估计到 停车点的距离，根据当时的速度来推算减速度，也 既完全按“记忆模式”来操作制动阀，要做到定位 停车是相当困难的，所以必须研究列车自动定位停 车，尤其对于设置站台屏蔽门的城市轨道交通尤为 重要。 定位停车控制一般采用距离控制方式为多，所 谓距离控制方式是根据制动开始点到定位停车点之 间的距离以及列车速度、列车重量、天气情况、空 走时间、线路条件时算出制动模式。在定位停车点 的附近进行阶段缓解，以不断修正停车位置的误 差，来保证定点停车。 为了保证列车能在车站定位停车，一般应在车 站内设有地面标志器（如图3-5所示），当列车接近 车站时，它首先检出离停车点350m的最外方的标志 器(110kHz，140kHz)，从而启动车站制动曲线并点 亮司机操作台上的程序停车表示灯，列车通过离停 车点150m中间标志器(120kHz，150kHz)和离停车 点25m的内方标志器(160kHz)时分别更新制动曲 线，而当列车对位天线检出8m标志(14.4kHz)时， 再次更新制动曲线，一旦车辆对天线直接位于 地面对位线圈，控制列车精确定位停车，这时地面 向列车发送对位信息(13.2kHz)，车辆检出此信号 时，ATO将设定常用全制动并启动开门程序，当车门 打开，程序停车表示灯将熄灭。如果跳停生效，说 明列车在该站不停，所以跳停表示灯点亮，程序停 车表示灯不亮而且标志器的输入不起作用，列车根 据ATP/ATS速度命令下运行。 在程序停车正在作用时，车站停车功能还可以通过司机按下跳停按钮来取消，即在列车对位信号生成前，在任何时间都可以人工取消一次程序停车，跳停的输入，不论由ATS还是由人工输入，只能取消一个车站停车。 4.车门控制及站台屏蔽门