干货城市轨道交通信号ATC系统介绍

1、ATC系统的历史沿革
列车自动控制系统(ATC) 是将先进的控制技术、通信技术、计算机技术与轨道交通信号技术融为一一体的具有行车指挥、控制、管理功能的自动化系统 。它是保障轨道交通行车安全、提高运输效率的核心,也是标志二个国家轨道交通技术装备现代化水准的重要组成部分 。它包含:列车自动驾驶系统(ATO)、列车自动防护系统(ATP) 和列车自动监控系统(ATS) 。ATC系统能替代司机的部分甚至全部作用,大大地提高行车的效率和安全性,使得:因人为疏忽、设备故障而产生的事故率降至最低 。
列车运行控制技术随电子技术的发展于20世纪60年代开始出现 。前苏联于1958年首次研制成功了较低级的行车自动化系统 , 1962 年在莫斯科地铁使用 。美国于1960年在纽约地铁试运行列车自动驾驶系统(ATO) 。20世纪70年代以来,各国地铁都开始向着综合自动化的方向发展 。美国于1972年9月在旧金山海湾采用城郊快速运输系统(BART),这个系统的控制中心安装了两台计算机(一主一备),能同时指挥和控制105列列车执行运行图 。1971 年7月23日英国在维多利亚线上实现行车自动化,开通线路全长22.4km 。1972 年法国在巴黎地铁东西快车线上实现自动调度,利用列车自动操纵设备实现了自动驾驶,较全面地实现了列车行车指挥和列车运行自动化 。我国于1975年在北京地铁线路开始试用自己研制的行车自动化系统 。1976 年开始采用国产电子计算机,初步实现了轨道交通行车指挥自动化 。
城市轨道交通行车自动化的功能包括低级阶段功能和高级阶段功能 。低级阶段的基本功能是由自动闭塞、自动停车、车站联锁和调度集中控制来完成的;高级阶段的基本功能则叠加了行车指挥自动化和列车运行自动化中的ATO系统以及若干自动检测设备 。为了保证行车安全,在行车自动化系统中还配置列车无线调度电话,使行车调度员和驾驶员之间可以随时进行通话 。
由于城市轨道交通运送的全是乘客,所以对列车运行控制系统的安全性、可靠性要求较高 。列车运行控制系统构成中最基本的是人工控制信号设备,叠加自动控制信号设备,再叠加行车的全自动控制系统 。这样在高级系统失灵时,低级系统仍能完成运转 。此外,在自动化控制系统中都要相应增加安全可靠措施,例如在应用计算机时尽可能增加多机冗余系统 。
2 、ATC 系统的组成和功能
(1)、 ATC系统的组成
目前,ATC系统已经成为城市轨道交通运行控制系统中最重要的组成部分,由列车自动防护( Automatic Train Protection, ATP)、列车自动驾驶( Automatic Train Operation, ATO)和列车自动监控(Amooate Tein Surisi AIS) 三个子系统组成 。简称“3A”子系统 。但在有些情况下ATS子系统可以利用调度集中CentralizedTafe Cmtol, CIC)代替 。各子系统之间相互支持,实现对列车的控制,保障列车行驶的安全和运输效率的提高 。
ATC系统按地域分为五部分控制中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车线设备、车载ATC设备 。其构成框架如图所示 。
(2)、ATC系统功能
ATC系统包括五个原理功能: ATS功能、联锁功能、列车检测功能: ATC功能和PTI(列车识别)功能 。
①ATS功能:可自动或人工控制进路,进行行车调度指挥;并向行车调度员和外部系统提供信息 。ATS功能主要由位于0CC(控制中心)内的设备实现 。
②联锁功能:响应来自ATS功能的命令,在随时满足安全准则的前提下,管理进路、道岔和信号的控制 , 将进路、轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATC功能 。联锁功能由分布在轨旁的设备来实现 。