地铁通信与信号-列车自动驾驶系统

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1、2021/7/181项目九列车自动驾驶系统[知识要点]1．了解列车自动驾驶系统设备组成。2．掌握列车自动驾驶系统基本功能及人机界面信息。3．了解列车自动驾驶系统站台精确停车功能。2021/7/182一、列车自动驾驶系统概述[理论内容]人工驾驶列车运行时，列车驾驶员操纵列车驾驶手柄，控制列车运行，实现列车加速、减速和停车。2021/7/183列车自动驾驶系统，即ATO系统，主要实现“地对车控制”，实现正常情况下高质量的自动驾驶，提高列车运行效率，提高列车运行舒适度，节省能源。与ATP系统为列车运行提供安全保障

2、相比，ATO是提高城市轨道交通列车运行水平的技术措施。2021/7/184列车自动驾驶系统车载设备根据列车运行计划，以及列车的运行速度、当前线路限速和目标速度等信息，实时计算列车达到目标速度值所需要的牵引力或制动力的大小，通过列车接口电路，由列车的牵引系统或制动系统完成对列车进行加速或减速作业。轨道电路信息接收STM应答器信息接收BTMATP车载设备人机界面（DMI）2021/7/185列车自动驾驶系统实现列车自动驾驶，它需要列车自动防护系统ATP和列车自动监控系统ATS提供支持。列车自动防护系统向列车自动

3、驾驶系统提供列车的运行速度、线路允许速度、限速和目标速度，以及列车所处位置等基本信息；列车自动监控系统向列车自动驾驶系统提供列车运行作业和计划。列车自动驾驶系统取代驾驶员人工驾驶，实现列车自动驾驶，有效地提高了列车的运营效率，降低了驾驶员的劳动强度，是城市轨道交通运营作业自动化的重要体现。2021/7/186列车自动驾驶系统对列车进行控制，使得列车驾驶处于最佳的运行状态，列车运行更加平稳，可以有效提高运营效率，降低列车运行能耗。列车自动驾驶系统在站台可以精确对位停车，为乘客上下车提供便捷的条件，列车在站台精

4、确停车为站台加装安全门或屏蔽门提供了有利的条件。屏蔽门2021/7/187二、列车自动驾驶系统设备组成列车自动驾驶系统是非故障-安全系统，由车载设备和地面设备组成。1．列车自动驾驶系统车载设备列车自动驾驶系统车载设备包括车载ATO模块、ATO车载天线、人机界面。车载ATO模块轨旁辅助定位系统2021/7/188(1)车载ATO模块车载ATO模块是列车自动驾驶系统的核心组成部分，它包含硬件和软件两部分。车载ATO模块从车载ATP子系统获得必要的信息，如列车运行速度和列车位置等，车载ATO模块软件对这些数据进行

5、实时处理，计算出列车当前所需的牵引力或制动力，向列车发出请求，列车牵引或制动系统收到请求指令后，对列车施加牵引或制动，对列车进行实时控制。ATO工作原理图ATP车载设备接口2021/7/189车载ATO模块与列车的牵引和制动系统相互作用，实现列车在站台区精确对位停车。2021/7/1810(2)ATO车载天线列车自动驾驶系统的车载模块与地面设备之间的信息交换是通过ATO车载天线来完成，以实现列车自动驾驶系统与列车自动监控系统(ATS)之间的信息交换。ATO车载天线一般安装在列车第一列编组的车体下，它接收来自

6、列车自动监控系统的信息，同时向列车自动监控系统发送有关的列车状态信息。这些信息一般包括以下内容：①从列车向地面发送的信息。列车自动驾驶系统车载模块通过ATO车载天线向地面列车自动监控系统发送的信息有列车识别号信息，该列车识别号信息包括了列车的车组号、车次号、目的地编码等内容；列车向地面发送的信息还有列车运行方向、列车车门状态、车轮磨损指示、列车车轮打滑和空转、车载ATO模块状态和报警信息等。2021/7/1811②从地面向列车ATO车载设备发送的信息。从地面向列车ATO车载设备发送的信息有列车开关门命令、列

7、车车次号确认、列车测试指令、门循环测试、主时钟参考信号、跳停／扣车指令和列车运行等级等。(3)人机界面列车驾驶员通过人机界面可以将列车运行的模式选择为“ATO”，起动列车在ATO模式下运行。ATO系统2021/7/18122．列车自动驾驶系统地面设备列车自动驾驶系统地面设备由地面信息接收发送设备和轨道环线组成。这些地面设备接收来自列车ATO车载天线所发送的信息，并把ATS有关信息通过轨道环线发送到线路上，由列车ATO车载设备进行接收和处理。地面信息接收发送设备的谐调控制部分安装在信号设备室内，轨道环线安装在

8、线路上。ATO车站环路接口柜ATO数据环路接口柜列车自动运行（ATO）地面系统2021/7/1813三、列车自动驾驶系统基本功能列车自动驾驶系统基本功能包括列车车站发车控制、列车区间运行控制、列车精确停站、列车自动折返、跳停和扣车等。1．车站发车控制功能列车在ATO模式下运行时，列车驾驶员按压发车按钮起动列车运行，ATO根据列车自动防护系统ATP发送的控制速度和列车自动监控系统ATS发送的运行等级，自动运行到下一