列车自动驾驶ATO系统.ppt
《列车自动驾驶ATO系统.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《列车自动驾驶ATO系统.ppt(27页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统1第6章列车自动驾驶(ATO)系统 信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统2 信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统36.1 ATO系统的基本概念系统的基本概念 ATO系统为非故障一安全系统。系统主要目的是系统为非故障一安全系统。系统主要目的是模拟最佳的司机驾驶,实现高质量的自动驾驶,控制模拟最佳的司机驾驶,实现高质量的自动驾驶,控制列车自动运行,提高列车运行效率,提高列车运行的列车自动运行,提高列车运行效率,提高列车运行的舒适度,节省能源。舒适度,节省能源。ATP系统是
2、城市轨道交通列车运行时必不可少的安系统是城市轨道交通列车运行时必不可少的安全保障,全保障,ATO系统则是提高城市轨道交通列车运行水系统则是提高城市轨道交通列车运行水平(准点、平稳、节能)的技术措施。平(准点、平稳、节能)的技术措施。ATO系统采用的基本功能模块与系统采用的基本功能模块与ATP系统相同。系统相同。ATO系统接收前车信息、目标距离、轨道信息、坡度系统接收前车信息、目标距离、轨道信息、坡度信息以及控制中心指令等所有信息,车载计算机对信信息以及控制中心指令等所有信息,车载计算机对信息进行处理,以优化列车的控制。息进行处理,以优化列车的控制。ATO还装有一个双还装有一个双向的通信系统,使
3、列车能够直接与车站内的向的通信系统,使列车能够直接与车站内的ATS系统接系统接口,保证实现最佳的运行图控制。口,保证实现最佳的运行图控制。当列车处于自动驾驶模式时,车载当列车处于自动驾驶模式时,车载ATO运用牵引运用牵引和制动控制,实现列车的自动运行。和制动控制,实现列车的自动运行。信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统46.2 ATO系统的设备组成系统的设备组成 ATO系统主要由轨旁设备和车载设备两部系统主要由轨旁设备和车载设备两部分组成。分组成。ATO系统轨旁设备通常兼用系统轨旁设备通常兼用ATP轨旁设备,轨旁设备,接收与列车自动运行有关的信息。接收与列车自动运
4、行有关的信息。ATO系统车系统车载设备由设在列车每一驾驶室内的载设备由设在列车每一驾驶室内的ATO控制器控制器(包括司机控制台)及安装在驾驶室车体下的(包括司机控制台)及安装在驾驶室车体下的两个两个ATO接收天线和两个接收天线和两个ATO发送天线组成,发送天线组成,还包括一些其他还包括一些其他ATO附件,这些附件用于速度附件,这些附件用于速度测量、定位和司机接口。测量、定位和司机接口。ATO车载设备通常和车载设备通常和ATP车载设备安装在一个机柜内,车载单元采车载设备安装在一个机柜内,车载单元采用非故障一安全的一取一配置方式。用非故障一安全的一取一配置方式。信号与通信概论信号与通信概论第6章
5、列 车 自 动 驾 驶 系 统5 ATO系统具有一个地车双向通信系统,系统具有一个地车双向通信系统,通过车载通过车载ATO天线和地面天线和地面ATO环线,使环线,使列车经控制中心与车站的列车经控制中心与车站的ATS系统连接,系统连接,接受控制命令(如列车的运行调整、目接受控制命令(如列车的运行调整、目的地的变更命令等),实现列车的最佳的地的变更命令等),实现列车的最佳运营控制,完成程序停车、运行图和时运营控制,完成程序停车、运行图和时刻表调整、轨旁列车数据交换、目的刻表调整、轨旁列车数据交换、目的地和进路控制等地和进路控制等ATO功能。功能。ATO车载通车载通信系统在所有驾驶模式中信系统在所有
6、驾驶模式中处于活动状态,向轨旁设备传输信息。处于活动状态,向轨旁设备传输信息。信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统6 ATO系统具有精确定位停车系统,这系统具有精确定位停车系统,这个系统为列车提供精确的位置信息,使个系统为列车提供精确的位置信息,使列车实现精确停车。精确定位停车系统列车实现精确停车。精确定位停车系统包括车底部的标志线圈和对位天线,以包括车底部的标志线圈和对位天线,以及沿每个车站站台设置的一组地面标志及沿每个车站站台设置的一组地面标志线圈。线圈。ATO系统需要实现自动向列车内作目系统需要实现自动向列车内作目的地及其线路信息广播,并向车内显示的地及其线
7、路信息广播,并向车内显示屏提供车站信息。所以屏提供车站信息。所以ATO系统设备还系统设备还包括列车广播系统设备、车厢信息显示包括列车广播系统设备、车厢信息显示设备,以及提供车站标识和车站停车状设备,以及提供车站标识和车站停车状态信息的态信息的ATO车辆报告系统设备等。车辆报告系统设备等。信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统76.3 ATO系统的功能及其工作原理系统的功能及其工作原理 ATO系统的功能分为基本控制功能和系统的功能分为基本控制功能和服务功能。基本控制功能包括:列车自服务功能。基本控制功能包括:列车自动驾驶、自动折返和车门控制三个功能。动驾驶、自动折返和
8、车门控制三个功能。其他辅助功能包括:列车定位修正、巡其他辅助功能包括:列车定位修正、巡航惰行、列车识别航惰行、列车识别(PTI)支持功能等。支持功能等。信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统86.3.1 基本控制功能及原理基本控制功能及原理 1列车自动驾驶控制列车自动驾驶控制 列车自动驾驶控制功能,就是实现列车自动驾列车自动驾驶控制功能,就是实现列车自动驾驶模式下的列车启动、加速、制动,车站发车、定驶模式下的列车启动、加速、制动,车站发车、定位停车,区间限速、临时停车和车门、屏蔽门开启位停车,区间限速、临时停车和车门、屏蔽门开启的自动控制。的自动控制。1)自动调整列
9、车运行速度自动调整列车运行速度 在列车自动驾驶模式下,在列车自动驾驶模式下,ATO车载控制器通过车载控制器通过比较实际列车运行速度及比较实际列车运行速度及ATP给出的最大允许速度给出的最大允许速度及目标速度,并根据线路的情况,自动控制列车的及目标速度,并根据线路的情况,自动控制列车的牵引及制动,使列车在区间内的每个区段始终控制牵引及制动,使列车在区间内的每个区段始终控制速度运行,并尽可能减少牵引、惰行和制动之间的速度运行,并尽可能减少牵引、惰行和制动之间的转换。转换。信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统92)定位停车点的目标制动定位停车点的目标制动 在列车自动驾驶
10、模式下,以车站停在列车自动驾驶模式下,以车站停车点作为目标点,当停车特征被启动后,车点作为目标点,当停车特征被启动后,ATO系统基于列车速度、预先决定的制系统基于列车速度、预先决定的制动率和距停止点的距离计算出一个制动动率和距停止点的距离计算出一个制动曲线,并采用最合适的减速度(制动率)曲线,并采用最合适的减速度(制动率)使列车准确、平稳地停在规定的停车点。使列车准确、平稳地停在规定的停车点。与列车定位系统相配合,可使与列车定位系统相配合,可使停军位置的误差降到停军位置的误差降到0.5m以下。以下。信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统10 车站定点停车是靠一组地面
11、标志线圈(或称标志器)车站定点停车是靠一组地面标志线圈(或称标志器)提供至停车点的距离信息,标志线圈(也是应答器)提供至停车点的距离信息,标志线圈(也是应答器)设置的多少可视定位停车精度而异,一般为设置的多少可视定位停车精度而异,一般为34个,个,图图6-3为地面停车标志器布置示意图。当列车正向运行为地面停车标志器布置示意图。当列车正向运行经过第一个标志线圈时,列车接收停车标志信息,启经过第一个标志线圈时,列车接收停车标志信息,启动定点停车程序,产生第一制动模式曲线,按此制动动定点停车程序,产生第一制动模式曲线,按此制动曲线停车,列车离定位停车点较远;当列车驶抵中间曲线停车,列车离定位停车点较
12、远;当列车驶抵中间标志器时,产生第二制动模式曲线,并对第一阶段制标志器时,产生第二制动模式曲线,并对第一阶段制动进行缓解控制,以使列车离停车点更近;当列车收动进行缓解控制,以使列车离停车点更近;当列车收到内方标志器传来的停车信息时,产生第三制动模式到内方标志器传来的停车信息时,产生第三制动模式曲线,列车再次进行缓解控制,使列车离定位停车点曲线,列车再次进行缓解控制,使列车离定位停车点的距离更近;当列车收到站台标志器送来的校正信息的距离更近;当列车收到站台标志器送来的校正信息时,即转入停车模式,产生第四制动模式曲线,列车时,即转入停车模式,产生第四制动模式曲线,列车再次缓解制动控制。经多次制动、
13、缓解控制,确保列再次缓解制动控制。经多次制动、缓解控制,确保列车定位停车的精度控制在规定的范围之内,当车载定车定位停车的精度控制在规定的范围之内,当车载定位天线与地面定位天线对齐时,立即实施全常用制动,位天线与地面定位天线对齐时,立即实施全常用制动,将车停住。将车停住。信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统11 信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统123)车站自动发车车站自动发车 在列车自动驾驶模式下,当发车安全条件符在列车自动驾驶模式下,当发车安全条件符合时(如关闭了车门等),合时(如关闭了车门等),ATO系统给出启动显示,系统给出启
14、动显示,司机按下启动按钮,司机按下启动按钮,ATO系统使列车从制动停车状系统使列车从制动停车状态转为驱动状态。停车制动将被缓解,然后列车加态转为驱动状态。停车制动将被缓解,然后列车加速。速。ATO通过预设的数据提供牵引控制,该牵引控通过预设的数据提供牵引控制,该牵引控制可使列车平稳加速。制可使列车平稳加速。信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统134)区间临时停车区间临时停车 如区间内列车运行前方有事故或车,由如区间内列车运行前方有事故或车,由ATP系统给出目标点位置及制动曲线,并将数据传送给系统给出目标点位置及制动曲线,并将数据传送给ATO系统车载单元,系统车载单
15、元,ATO系统得到目标速度为系统得到目标速度为“0”的速度信息后自动启动列车制动器,使列车临时停的速度信息后自动启动列车制动器,使列车临时停在目标点前方在目标点前方10m左右。此时车门还是由左右。此时车门还是由ATP系统系统锁住的。一旦运行前方停车目标点取消,速度信息锁住的。一旦运行前方停车目标点取消,速度信息改为进行码后,改为进行码后,ATO系统使列车自动启动。在危险系统使列车自动启动。在危险情况下,例如按下紧急停车按钮,或是因常用制动情况下,例如按下紧急停车按钮,或是因常用制动不充分而使列车超过紧急制动曲线,所规定的制动不充分而使列车超过紧急制动曲线,所规定的制动距离由距离由ATP启动紧急
16、制动,启动紧急制动,ATO向司机发出视觉和向司机发出视觉和音响警报,音响警报,5S以后音响警报自动停止。以后音响警报自动停止。信号与通信概论信号与通信概论第6章 列 车 自 动 驾 驶 系 统145)限速区间控制限速区间控制 临时性限速区间的数据由轨旁设备报文传临时性限速区间的数据由轨旁设备报文传输给输给ATP车载设备,再由车载设备,再由ATP车载设备将减车载设备将减速命令经速命令经ATO系统传达给动车驱动、制动控制系统传达给动车驱动、制动控制设备。此时设备。此时ATO车载设备的功能犹如车载设备的功能犹如ATP系系统与驱动、制动控制设备之间的一个接口。对统与驱动、制动控制设备之间的一个接口。对
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 列车 自动 驾驶 ATO 系统
