09项目九列车自动防护系统剖析.ppt

项目九 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一、列车自动防护系统基本原理,1.列车运行的几个基本概念 (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图9-1 列车驾驶室牵引制动,一、列车自动防护系统基本原理,(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 (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一、列车自动防护系统基本原理,图9-2 速度传感器,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,一、列车自动防护系统基本原理,(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9-3所示。

图9-3 列车自动防护系统与列车之间的接口关系,一、列车自动防护系统基本原理,图9-4 阶梯曲线,2.列车自动防护系统基本原理 (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9-4所示一、列车自动防护系统基本原理,图9-5 速度距离模式曲线,(2)速度距离模式曲线 列车受到制动力的作用，使列车减速运行，速度—距离图形曲线形状是连续平滑的曲线，这种列车速度控制方式称为速度距离模式曲线方式，如图9-5所示二、列车自动防护系统主要功能,1.防止运营列车超速运行 (1)防止运营列车超过线路限制速度超速运行 城市轨道交通中，线路在曲线段或坡道处，往往有速度限制，运营列车不能超过线路限速运行，否则容易出现列车脱轨或颠覆事件 (2)防止运营列车超过列车允许最高速度超速运行 车辆的自身构造决定了车辆所能运行的最大速度，超过这个速度值，列车可能会出现故障，危及车辆和行车安全 (3)防止运营列车超过道岔弯轨限制速度超速运行 城市轨道交通中，线路上设有道岔，在列车通过道岔弯轨时，不能超过道岔弯轨限制速度超速运行 (4)防止运营列车超过限速区段超速限速 城市轨道交通中，线路上有故障或作业需要运营列车限速行驶，列车应按运营规定运行。

二、列车自动防护系统主要功能,(5)防止运营列车超过临时限速 城市轨道交通中，线路上有临时作业，需要运营列车限速行驶，列车应按运营规定运行 (6)防止运营列车超过其他限速 城市轨道交通中，运营作业需要任何限速的地方，列车应按运营规定运行 2.接收和处理来自地面的信息 列车运行在轨道上，地面轨道电路或地面的其它设备，将列车运行所需的信息发送出去，安装在列车车体上的列车自动防护系统设备会实时接收这些信息，并对这些信息进行实时分析和处理，以及时对列车的运行状态和运行速度进行控制通常这些信息中包含有列车允许运行的最大速度值，线路位置等二、列车自动防护系统主要功能,3.防止列车相撞 1)防止运营列车撞上前面的列车； 2)防止运营列车进入未开通的进路； 3)防止运营列车冲出尽头线； 4)防止运营列车进入封锁区段； 5)防止运营列车进入发生故障的进路等 4.车辆安全停靠站台 5.列车车门控制 6.空转、打滑防护 7.防止列车发生溜车,三、列车自动防护系统车载设备组成,1.车载设备主要组成,图9-6 车载主要设备,三、列车自动防护系统车载设备组成,(1)车载主机 列车自动防护系统的车载主机由各种印刷电路板、输入/输出接口板、安全继电器和电源等设备组成。

(2)状态显示单元 状态显示单元是车载系统与列车驾驶人员之间的人机界面，可以显示列车当前运行速度、列车到达某点的目标速度、列车到达某点的走行距离、列车的驾驶模式和有关设备的运行状况等与行车直接相关的信息；还设置有一些按钮，用于驾驶员操作，控制列车运行 (3)速度传感器 信号系统通常在列车上装有一个或多个速度传感器，安装在列车的车轴上，用于计算列车的运行速度和列车运行距离及列车运行方向的判定三、列车自动防护系统车载设备组成,(5)列车接口电路 列车自动防护系统的车载设备通过车载主机与列车进行接口，车载主机将控制信息通过接口电路传送给列车，同时车载主机通过接口电路从列车获得列车运行的状态信息 (6)电源和辅助设备等 列车为列车自动防护系统车载设备提供所需的电源，列车上还有列车运行模式选择开关，各种电源开关，和其他一些辅助设备等 (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，这些信息可以由地面轨道电路发送，或由安装在地面的专门设备如应答器发送给列车三、列车自动防护系统车载设备组成,图9-7 面板状态显示单元,2.状态显示单元,三、列车自动防护系统车载设备组成,(1)按钮部分 以面板型的状态显示单元为例，其按钮一般包括有发车按钮、慢速前行按钮、调光按钮、灯泡按钮、内容切换按钮等。

① 列车发车按钮列车发车按钮通常带有灯光，当列车发车按钮灯光点亮时，列车驾驶员按压列车发车按钮，起动列车向前运行如果列车这时处于自动驾驶模式下，列车将按照行车作业要求自动运行；若列车处于列车自动防护系统控制模式下，人工驾驶，列车驾驶员操纵牵引/制动手柄，控制列车运行 ② 慢速前行按钮列车处于列车自动防护系统控制模式下，当列车自动防护系统不能从地面收到信息时，列车驾驶员按下慢速前行按钮，请求列车以不超过设定的速度值慢速前行三、列车自动防护系统车载设备组成,③ 显示模式按钮面板上的显示模式按钮，用来在切换某些显示区域内的不同信息，可以增加显示的信息容量 ④ 调光器按钮按压调光器按钮，可以改变状态显示单元显示屏和指示灯的亮度 ⑤ 灯光测试按钮按压灯光测试按钮，可以执行显示屏、指示灯和声音报警测试三、列车自动防护系统车载设备组成,(2)信息显示部分 ① 速度显示触摸屏和面板上，一般把表示速度的区域放在屏或板的中央，便于直观显示列车运行速度值速度显示同时用模拟方式显示和数字方式显示，表示速度范围从零到线路允许的最大值，并留有一定的余量 ② 目标速度在速度距离模式曲线的系统中，可以显示列车从当前地点运行到下一目标处，所对应的目标处的速度值。

如下一目标是在站台停车，则显示目标速度为零；如果下一目标是通过站台，则显示允许通过站台的速度限制值 ③ 目标距离在速度距离模式曲线的系统中，可以显示列车从当前地点运行到下一目标处，列车所需走行的距离值 ④ 时间在速度距离模式曲线的系统中，可以显示列车从当前地点运行到下一目标处，列车所需运行的时间三、列车自动防护系统车载设备组成,(3)指示灯 面板上或触摸屏上有多个指示灯，用来表示列车的运行状态 ① 超速指示灯当列车运行速度超过当前的允许的速度值时，超速指示灯点亮 ② 慢速前行指示灯当慢速前行模式被激活时，慢速前行指示灯点亮 ③ 列车自动运行指示灯当列车的模式选择开关放在ATO挡位时，这时列车在自动运行模式下运行(ATO模式)，列车自动运行指示灯点亮 ④ 列车自动防护控制下的人工驾驶模式指示灯(简称人工ATP)当列车的模式选择开关放在ATP挡位时，列车在列车自动防护控制下，由列车驾驶员人工驾驶列车运行，这时该指示灯点亮三、列车自动防护系统车载设备组成,⑤ 旁路指示灯当列车的模式选择开关，放在旁路挡位时，该列车的车载信号系统被切除，这时旁路指示灯点亮 ⑥ 发车测试指示灯列车在发车进入运营线路前，要进行信号车载系统静态测试，如果该测试失败或没有启动该测试，该指示灯熄灭；如果测试成功该指示灯被点亮；如果测试正在进行中，该指示灯将不断闪烁。

⑦ 列车自动防护系统故障指示灯当列车自动防护系统发生故障时，该指示灯点亮 ⑧ 运行方向指示灯当列车自动防护系统知道列车运行方向，并且在列车对位停车时能够自动控制车门时，该指示灯点亮三、列车自动防护系统车载设备组成,(4)报警器 当列车发生超速运行，或有设备故障，或目标距离、速度参数发生变化时，报警器会发出报警声，提醒列车驾驶员注意四、列车自动防护系统地面设备,1.点式应答器 在速度距离曲线为阶梯式的图形的信号系统中，经常会路上间隔一定的距离设置点式应答器如图9-8所示图9-8 点式应答器,四、列车自动防护系统地面设备,2.轨道电路 (1)轨道电路基本信息 如轨道电路的长度、坡道和曲线参数，所用的载波频率，轨道电路的编号等 (2)线路速度 是指该轨道区段线路上受坡道和曲线等因素的影响列车所允许运行的最大速度 (3)目标速度 列车到达下一目标时，列车的运行速度 (4)运行距离 列车到达下一目标时所需走行的距离 (5)列车运行方向 指明列车上行运行或下行运行 (6)载波频率 列车接收下一个信息的载波频率 (7)道岔定反位 列车前方经过道岔的定位或反位 (8)列车停站信号 指示列车处于停站状态。

(9)备用信息位 预留用作其他的信息使用五、列车自动防护系统小结,,列车自动防护系统从广义上讲，应包括处理列车行车安全逻辑的所有设备，因此其地面设备包括联锁设备，也可以归结为列车自动防护系统范畴，它们与车载设备一起完成对列车的控制和安全防护功能［思考］,1.列车自动防护系统的基本原理是什么？ 2.列车自动防护系统的车载设备有哪些，安装在什么地方？ 3.列车自动防护系统的主要功能有哪些？ 4.驾驶员显示单元上有哪些按钮？驾驶员显示单元所显示的基本内容是什么？ 5.轨道电路所发送的信息一般有哪些？,。