ATO系统介绍

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1、2城际ATO系统需求分析2.1.城际铁路ATO功能需求分析根据上文城市轨道交通ATO系统提及的功能，下文主要进行城际线ATO的功能需求分析。(1)列车自动驾驶功能本文提及的城际线最高运行速度为200km/h，线路长度一般在100km左右。和城市轨道交通类似，城际轨道交通也存在客流量巨大，站站停车的情况，这就要求列车频繁地进行启动、加速、制动、减速等操作，同时还需要满足准点、舒适、节能运行，这些对驾驶要求极高，使司机承受很大的体力、精神压力。因此完全有必要研发城际线列车自动驾驶系统，取代司机驾驶列

2、车运行，一方面减轻司机工作压力，同时也提升列车运营能力。可通过对增加ATO车载设备，同时在CTCS-2列控系统地面应答器组内增加相关线路数据报文，实现列车自动驾驶功能。(2)列车精确停车功能城际铁路站台上也设有屏蔽门，因此，列车驾驶必须要实现精确停车。城际铁路站间距离短，运量大，频繁起停车，仅靠司机人工驾驶很难保证精确停车。因此，ATO系统的精确停车功能显得极其重要可以在车站股道内适当距离进行应答器布置，提高ATP系统的测距精度，提升对停车点的控制精度，实现列车精确停车功能。(3)列车车门管理功

3、能和地铁类似，城际铁路车运行控制系统具有车门监控功能。通过ATP和ATO系统与车辆系统的联动，对车门实现安全控制。列车车门管理功能应在ATP的监控之下实现，通过ATO子系统请求指令控制车门打开。2.2.ATO系统定义列车自动驾驶子系统ATO(AutomaticTrainOperation)是ATC系统的重要子系统，它完成列车的自动调速包括牵引、巡航、惰性、制动、停车以及车门开关的控制功能，实现正线、折返线以及出入段(场)线运行的自动控制，实现区间运行时分的调整控制。ATO系统按照系统设定的运行曲

4、线，根据ATS系统的指令选择最佳运行工况，确保列车按运行图运行，实现列车运行自动调整和节能控制。ATO系统功能依靠ATO系统自身及信号各子系统协调共同完成。ATO系统不属于故障一安全系统，其运行控制速度始终低于ATP系统的防护速度，实现ATP安全。2.3城际铁路ATO系统功能原理2.3.1列车自动驾驶在ATP的防护下，ATO系统根据时刻表、地面有源应答器码位以及发车指示器信息，并且在运营间隔的要求下，按目标速度曲线自动驾驶列车。下面以一列列车为例进行说明:(1)列车启动过程。列车首先在站台内停稳

5、，车站为其设定了发车时间以及区间运行时间，列车主动发送请求触发联锁对列车进路进行设置;列车停站上下客时，ATS将对停站时间进行计算，达到停站时间上线时将想列车发送驾驶命令，从而启动列车自动驾驶系统的发车程序，此时在ATP系统的监控下关闭车门，ATP系统在确认所有车门关闭后，释放制动。列车实现启动加速运(2)列车行驶过程。通过速度计等设备车载ATP系统实时更新列车相关位置信息，结合速度以及移动授权信息规划列车制动曲线，通过速度曲线对列车运行速度进行监控;借助线路、车辆、限速等信息，车载ATO系统实

6、现列车自动驾驶，并实时将列车档位、实际运行速度、目标速度等信息通过DMI向进行显示;根据地面精确应答器获取列车的精确位置信息，保证列车实现站内精确停车;ATP系统根据列车位置、速度信息实时生成移动授权并发送给列车。(3)列车接近、到达下一车站过程。一日接受到停稳条件和停车位置信息，ATP立即切断牵引力同时开启制动，保证列车精确停车;ATP负责确认列车完全处于安全状态后，允许ATO开启车门。此时ATS开始计算停站时间，并计算出下一段运行区间发车时间及到站时间。2.3.2车站精确定位停车在ATP系统

7、的监督下，ATO根据获取的列车位置信息、线路信息等实现列车精确停车。为了提升停车精度，列车需要通过地面精确定位应答器接受到列车精确的位置信息，应答器的布置原则是:距离车站停车点越近，应答器布置的越密集。为了防止应答器信息丢失的情况，精确定位应答器的设置需要进行冗余。根据列车速度位置信息以及列车的性能实时生成制动曲线，通过相应的制动力使列车遵循制动曲线。城际铁路ATO系统还负责控制站台屏蔽门的开关，因此需要在距离停车点一定距离的位置设置精确定位应答器。通过该应答器ATP获得十分精确的安全停车位置并

8、发送到ATO系统，用于生成制动曲线，列车停稳后授权开门。2.3.3车门与屏蔽门联动城际线列车将在沿线的各车站站台区域安装屏蔽门/安全门，在ATP的监督下ATO系统负责车门的开关功能。当列车以自动驾驶模式进站时，将实现列车车门自动开关，如有突发情况可立即切换至人工开关门。当司机选择自动开关门时，只有在ATP系统确认有关列车门开关授权条件完全满足时，才能授权ATO系统控制列车门以及屏蔽门同时开启。2.4城际ATO系统构成ATO系统设备主要由车载设备以及轨旁设备构成，图2-2为ATO系统设备构成图。它