ATP列车自动防护系统.ppt

1、2020/8/1，1，列车运行自动控制系统-胎生剪辑，列车自动控制系统-ATC，ATC系统的4个子系统ATP -列车自动保护上述系统ATO -列车自动驾驶子系统ATS -列车自动监控2掌握列车自动保护系统的基本功能。3掌握列车自动保护系统设备的使用。2020/8/1，3，1，列车自动保护系统的基本原理、理论内容，在城市轨道交通的信号控制系统中，列车自动保护系统是信号控制系统的重要组成部分，为列车运行提供安全保障，有效降低列车司机的劳动强度，提高行车工作效率。如果没有列车自动保护系统，列车的运行安全必须由列车司机手动保证。这会对列车司机过度疲劳、安全危险、驾驶效率产生负面影响。(David as

2、er，Northern Exposure(美国电视电视剧)，安全名言)因此，在城市铁路运输，特别是运营繁忙的线路上，需要在信号控制系统中安装列车自动保护系统，这是驾驶工作的安全和体现。列车自动保护系统，英语名为“Train Automatic Protect System”，简称ATP系统。2020/8/1，4，2020/8/1，5，1列车运行的几个茄子基本概念，在介绍列车自动保护系统如何调节列车运行速度的时候，应该简要理解列车如何启动和停车，列车经常制动和列车紧急制动的基本概念。(1)列车启动和停车列车人工驾驶时，列车司机通过驾驶手柄、列车的牵引系统施加牵引力向前加速，或通过列车的制动系统施

3、加制动力，使列车速度减慢。列车驾驶手柄通常放在中间位置，将驾驶手柄从中间位置向前推，列车将加速运行进一步向前推，发挥的牵引力牙齿就会增大。把驾驶手柄从中间位置向后推，列车减速行驶，向后推的制动力越大，列车在制动力的作用下减速运行。如图81 L所示。2020/8/1，6，图81列车驾驶室牵引制动手柄和紧急制动按钮，驾驶室，驾驶室内径，2020/8/1，7列车紧急制动是在列车超速或其他异常危及列车运行安全的情况下对列车施加的制动。列车费翔制动时产生的制动力是列车制动系统能提供的最大制动力。列车费翔制动的响应时间比列车一般制动的响应时间短。一旦对列车实施紧急制动，只能通过特殊处理解除列车上的紧急制动

4、。列车司机显示器(人机介面)，2020/8/1，8，2020/8/1，9，(3)车速限制城市铁路运输，列车在轨道上行驶时，为了确保轨道曲线、坡道、列车自身结构和列车运行安全，列车必须在规定的速度范围内运行，列车自动保护系统在每列列车上安装速度传感器，速度传感器安装在列车的车轴上。如图82所示，实时测量列车运行速度，将速度值传递到列车自动保护系统主机，列车自动保护系统主机分析和处理速度。图82速度传感器，2020/8/1，10，2020/8/1，11，(4)列车自动保护系统和列车之间的介面列车自动保护系统主机是列车自动保护系统的关键控制部分，列车自动保护系统主机和列车本身的牵引系统和制动系统电路

5、通过专用接口连接列车自动保护系统主机实时接收来自地面信号的信号，通过实时分析和计算，实时向列车的牵引系统或制动系统下达控制指令，列车的牵引系统或制动系统接收控制指令后，施加牵引力或制动力控制列车的运行速度。让列车在允许的速度范围内运行。列车自动保护系统主机安装在驾驶室里。图83列车自动保护系统与列车之间的介面关系，2020/8/1，12，2020/8/1，13，2列车自动保护系统的基本原理，列车自动保护系统控制列车运行速度的两种茄子基本方法，即逐渐叠加方式和速度距离模式曲线方式。(1)点叠加方式的列车自动保护系统如图84所示，以点叠加方式控制列车运行速度，速度距离曲线是阶梯曲线，如图84所示。

6、图84阶梯曲线，地物的横坐标表示距离值，纵坐标表示列车运行速度值。图84中列车受制动力作用，减速运行。列车在特定点以O到S1以下的速度值运行，在运行到D1点时对列车施加一定的制动力，使列车可以运行的最大速度值从S1速度值降低到S2速度值。列车从D1点到D2点运行，牙齿区间列车运行的最大允许速度值为S2。S2点再一次给列车施加制动力，使列车减速。2020/8/1，14，列车在OD1区域运行，允许的最大速度为S1。D1D2区段允许的最大速度为S2。D2 D2部分允许的最大速度为S3。图84楼梯曲线，2020/8/1，15，在各部分中，如果列车运行速度超过对应运行区间的最高速度值，列车自动保护系统对

7、列车的制动系统下达一般制动命令，列车的制动系统对列车施加制动力，使列车运行速度降到系统设定时间内允许的运行速度范围内，如果列车运行速度继续超过对应运行区间的最高速度值，如果持续时间超过系统设定时间，列车自动保护系统对列车进行紧急制动。大卫亚设，美国电视电视剧，2020/8/1，16，楼梯曲线控制速度的方式所需的硬件结构简单易行。图8-4中，列车在不超过S1速度值的情况下运行，如果运行速度从S1变为S2，列车运行速度突变，此时强烈的减速会引起列车的乘客冲击，容易引起不便。速度变化越大，冲击力越强，对旅客乘坐的舒适性不利。图84楼梯曲线，2020/8/1，17，(2)速度距离模式曲线列车受制动力作

8、用，减慢列车速度，速度1距离图形曲线形状是连续平滑的曲线，如图8-5所示。在图中，横坐标表示距离值，纵坐标表示列车运行速度值。图85速度距离模式曲线，2020/8/1，18，图85中，列车自动保护系统根据运营计划将列车从O点减速到D1点。列车自动保护系统根据各种数据，从O点运行到前方D2点的区间计算各地方所需的运行速度，并向列车的牵引和制动系统发出指示。控制列车根据速度距离模式曲线绘制的速度值从0点到前D2点平稳减速。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视电视剧)，图85速度距离模式曲线，2020/8/1，19，上面图模式曲线的每个点都必须有速度值，如果列车运行速度超

9、过模式曲线中指定的速度值继续，则它将在模式曲线上运行，持续时间将超过系统设置的时间，2020/8/1，20，速度距离模式如何控制速度，需要复杂的软件和硬件支持，系统调试过程更复杂。列车平稳减速，运行速度无突变，列车运行速度控制稳定，可以有效提高列车乘客舒适性。防止列车超速是列车自动保护系统最重要的功能，也是城轨信号系统确保列车运行安全的核心。列车自动保护系统可以有效地控制列车速度，防止列车速度运行超过允许的速度范围，有效地降低列车司机的劳动强度，提高工作效率，避免人工操作带来的安全风险，确保列车的安全运行。2020/8/1，21，2，列车自动保护系统的主要功能，列车自动保护系统不仅控制列车运行

10、速度，还控制许多其他重要功能，它们是列车安全稳定运行的可靠保证。列车自动保护系统的主要功能如下：1防止列车超速运行的列车在轨道上运行有多种茄子速度限制，列车运行速度不能超过车速限制值。(1)防止运行列车超过轨道限制速度，加速城市轨道交通。轨道在曲线段或坡道上经常有速度限制，运行列车超过轨道限制速度时渡边杏。否则很容易发生列车脱轨或翻车事件。(2)列车运行超过列车允许速度超速车辆的自身结构决定了车辆运行的最大速度。如果超过牙齿速度值，列车会故障出现，危及车辆和行车安全。2020/8/1，22，(3) (4)防止运行列车超过限速段超速限速城市轨道交通，线路有故障或工作，必须按运行规定运行列车限速。

11、(5)为了防止运行列车超过临时限速城市轨道交通，轨道上有临时工作，需要运行列车车速限制运行，列车必须按照运营规定运行。(六)为了防止运行列车超过其他限制速度城市轨道交通，运营工作需要任何限制速度的地方，列车必须按照运营规定运行。来自2020/8/1，23，2地面的信息列车在轨道上运行，接收和处理地面轨道电路或地面上的其他设备，发送列车运行所需的信息，列车车体上安装的列车自动保护系统设备实时接收牙齿信息，实时分析和处理牙齿信息，及时控制列车的运行状态和运行速度。一般来说，牙齿信息包括列车可以运行的最大速度值、线路位置等。为了防止2020/8/1，24，3列车撞击城市铁路交通，在某些线路上，很多列

12、车经常同时运行，列车自动保护系统为防止列车碰撞，实施这种并行工作提供了安全保障，提高了城市铁路交通线的利用效率，提高了城市铁路交通的运营能力。列车自动保护系统可以防止列车相撞。1)防止运行列车撞到前面的列车。2)防止列车运行进入未开通的车道。防止列车运行跳出底线。4)防止列车运行进入封锁区。5)防止列车运行进入故障发生入口等。列车在2020/8/1，25，2020/8/1，26，4车辆安全站台城市轨道交通中停车时，列车完全停下，确保乘客安全上的下车。列车自动保护系统可以检测列车的速度和列车的位置，确保列车安全停靠在站台区域内。2020/8/1，27，5列车门控制城市轨道交通，列车左右两侧都有车

13、门，列车停靠站台后，列车自动保护系统打开站台附近的车门，确保乘客安全上的下车。，2020/8/1，28，6空转、打滑保护列车在轨道上正常运行时，列车车轮在轨道上滚动运行，列车自动保护系统实时检测列车空转和打滑情况，及时采取措施控制列车运行状态。7防止列车打滑。如果停在轨道的坡道上或停在站台上，列车自动保护系统会对列车施加一定的制动力，防止列车打滑，预防安全事故。列车自动保护系统除了上述重要功能外，还根据城市轨道交通信号系统的构成和复杂性，提供列车运行方向控制、驾驶员操纵介面等几个茄子其他功能。2020/8/1，29，3，由列车自动保护系统车辆设备组成，列车自动保护系统中包含的设备分别安装在火车

14、和地面上。列车上安装的设备简称车辆设备。安装在地面上的设备简称地面设备。1.车辆设备主要是构成列车自动保护系统的车辆设备，主要包括车辆主机、驾驶员状态指示装置、速度传感器、列车地面信号接收器、列车车工面电路、电源供应装置、辅助设备等(见图86)。以下分别说明设备相关情况。图86主要设备，2020/8/1，30，(1)车辆主机列车自动保护系统的车辆主机由各种印刷电路板、输送输出介面板、安全继电器和电源供应装置组成。这些设备分层放置在机柜中，每个主板使用机柜中的总线进行通信。列车位置：塔科多普勒雷达绝对位置信号(APR)。2020/8/1，31，(2)状态指示单元状态指示单元是车辆系统和列车司机之

15、间的人机界面。可以显示列车当前的运行速度、列车到达某一点的目标速度、列车到达某一点的移动距离、列车的运行模式、设备的运行状态等直接行驶相关信息。为了操纵司机，还安装了控制列车运行的按钮。状态显示设备上的每个显示单元和按钮在下面详细介绍。列车司机显示器(人机介面)、显示器、2020/8/1，32，2020/8/1，33、(3)速度传感器信号系统一般用于在列车上安装一个或多个速度传感器，以便计算列车的运行速度，但速度传感器技术成熟，2020/8/1，34，(4)列车地面信号接收器列车地面信号接收器，安装在列车底部，用于接收从轨道上传来的信息。牙齿信息可以从地面上安装的专业设备(如地面轨道电路或应答

16、设备)发送到列车上。列车地面信号接收器根据所接收的信息格式、容量、处理速度等因素，设计成柔道线圈或其他形式，使列车能够及时接收和处理在特定运行速度下接收的信息。列车地面信号接收器的性能要求：机械冲击电阻、电磁抗干扰能力、信息接收错误率低，没有信息丢失。应答器，B型应答器，2020/8/1，35，(5)列车介面电路列车自动保护系统的车辆设备通过车辆主机与列车连接，车辆主机通过介面电路通过列车传递控制信息，车辆主机通过介面电路获取列车运行状态信息。列车介面电路使用继电器，根据使用环境体积小，机械性能好的继电器，一般使用弹簧继电器。(6)电力及辅助设备等列车为列车自动保护系统车辆设备提供必要的电源，列车有列车运行模式选择开