地铁通信与信号-列车自动防护系统

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1、2021/10/51项目八列车自动防护系统[知识要点]1．了解列车自动防护系统设备组成。2．掌握列车自动防护系统基本功能。3．掌握列车自动防护系统设备运用。2021/10/52一、列车自动防护系统基本原理[理论内容]城市轨道交通的信号控制系统中，列车自动防护系统是信号控制系统非常重要的组成部分，它为列车行驶提供安全保障，有效降低列车驾驶员的劳动强度，提高行车作业效率。如果没有列车自动防护系统，列车的行车安全需要由列车驾驶员人工来保障，这样会造成列车驾驶员过度疲劳，产生安全隐患，对行车作业效率也会带来负面影响。因此在城市轨道交通中，尤其是在运营作业繁忙的线路上，信号控制系统中设

2、置列车自动防护系统是非常必要的，它是行车作业的安全保障和体现。列车自动防护系统，其英文名称为“TrainAutomaticProtectSystem”，简称为ATP系统。2021/10/531．列车运行的几个基本概念在介绍列车自动防护系统如何控制列车运行速度时，需要简单了解列车如何起动和停车，以及列车常用制动和列车紧急制动的基本概念。(1)列车起动和停车列车在人工驾驶时，列车驾驶员操作驾驶手柄，通过列车的牵引系统施加牵引力使列车向前加速行驶，或通过列车的制动系统施加制动力使列车减速行驶。列车驾驶手柄平常放中间位置，将驾驶手柄从中间位置向前推时，列车向前加速行驶，越往前推施加的

3、牵引力越大；将驾驶手柄从中间位置向后推时，列车减速行驶，越往后推施加的制动力越大，这时列车在制动力的作用下减速运行，如图8一l所示。2021/10/54图8—1列车驾驶室牵引制动手柄和紧急制动按钮驾驶室驾驶室内景2021/10/55(2)列车常用制动和紧急制动列车常用制动就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。列车紧急制动就是列车在超速行驶，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。列车紧急制动的响应时间比列车常用制动的响应时间要短；一旦对列车施加了紧急制动，只能通过特

4、殊处理才能将紧急制动从列车上解除。2021/10/562021/10/57(3)速度限制城市轨道交通中，列车在轨道线路上行驶时，受轨道线路弯道、坡道、列车自身构造以及运营需求等因素的影响，列车只能在规定的速度范围内运行，如果列车运行速度比规定的最大速度值高，则会危及到列车的行车安全，导致列车相撞、出轨或颠覆等事故的发生。为确保列车行车安全，列车必须在所规定的速度范围内运行，以防止安全事故的发生。列车自动防护系统在每列车上都装有速度传感器，速度传感器安装在列车的车轴上，如图8．2所示，对列车的运行速度进行实时测定，并把速度值传送给列车自动防护系统主机，由列车自动防护系统主机对速

5、度进行分析和处理。图8—2速度传感器2021/10/582021/10/59(4)列车自动防护系统与列车之间的接口列车自动防护系统主机是列车自动防护系统的核心控制部分，列车自动防护系统主机与列车自身的牵引系统和制动系统由专门的接口电路连接，如图8．3所示。列车自动防护系统主机实时接收从地面信号传来的信号，通过实时分析和计算，实时向列车的牵引系统或制动系统发出控制指令，列车的牵引系统或制动系统在接收到控制指令后，对列车施加牵引力或制动力，以控制列车的运行速度，使列车在允许速度的范围内运行。列车自动防护系统主机安装在驾驶室内。图8—3列车自动防护系统与列车之间的接口关系2021/

6、10/5102．列车自动防护系统基本原理列车自动防护系统控制列车运行速度有两种基本方式：点式叠加方式和速度距离模式曲线方式。(1)点式叠加方式列车自动防护系统以点式叠加方式控制列车运行速度，其速度距离曲线呈阶梯状，称为阶梯曲线，如图8．4所示。图8—4阶梯曲线图中横坐标表示距离值，纵坐标表示列车运行速度值。图8—4中列车受到制动力的作用，减速运行。列车从某点O处以不超过S1的速度值运行，在运行到D1点时，对列车施加一定的制动力，使列车允许运行的最大速度值从S1速度值降为S2速度值；列车从D1点运行到D2点处，在这一区间，列车运行的最大允许速度值为S2;在S2点，再次对列车施加

7、制动力，使列车减速运行。2021/10/511列车运行在O～D1区段，允许运行的最高速度为S1；在D1～D2区段，允许运行的最高速度为S2；在D2～D2区段，允许运行的最高速度为S3。图8—4阶梯曲线2021/10/512在每个区段，如果列车运行速度超过了在该运行区段所对应的最大速度值，列车自动防护系统会向列车的制动系统发出常用制动命令，列车的制动系统对列车施加制动力，使列车运行速度在系统所设定的时间内，降到允许的运行速度范围内，以保证列车安全运行；如果列车运行速度持续超过该运行区段所对应的最大速度值，