地铁通信与信号-列车自动监控系统

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1、*1项目十 列车自动监控系统知识要点 1掌握列车自动监控系统设备的基本组成。2掌握列车自动监控系统的基本功能。3掌握列车自动监控系统基本操作。*2理论内容列车自动监控系统是城市轨道交通信号系统的一个重要组成部分，英文称为AutomaticTrain Supervision System， 简称ATS系统。列车自动监控系统利用可靠的网络结构，与列车自动防护系统和列车自动驾驶系统一起完成对全线列车运营的管理 和监控功能。列车自动监控系统的功能包括监督和控制两部 分。*3列车自动监控系统的监督功能则是将列车运营的状态和信息，通过控制中心或各车站的调度终端，实时显示出来， 控制中心或各车站的调度员可以

2、通过这些调度终端屏幕，实 时了解和掌握列车的实际运行情况，以便及时对行车作业进 行分析和调整，保证全线运营安全高效有序进行。列车自动 监控系统可以显示全线列车的动态运行情况，在线路上出现 故障或紧急情况时，可以通过列车自动监控系统对事故进行 全面指挥和处理，调配资源，及时排除故障，恢复正常运营 作业，提高工作效率。*4列车自动监控系统的控制功能，是由列车自动监控系统向列车自动防护系统和列车自动驾驶系统，发出指令办理列车 进路，指挥控制列车按照列车运行图运行来运行。列车自动监 控系统可以绘制列车实迹运行图，并动态地对偏离运行图的列 车进行调整。列车自动监控系统为非故障-安全系统，列车安全运行由列

3、车自动防护系统来保证。*5一、列车自动监控系统设备组成列车自动监控系统为多层体系结构，如图101所示，位于控制中心的ATS监控设备处于结构的最高层，位于车站的ATS监 控设备处于结构的低层。列车自动监控系统通过专门的数据传 输系统，实现控制中心ATS设备与各车站ATS设备之间的通信和 数据交换。*6图10-1 列车自动监控系统设置组成结构图 *71控制中心ATS设备列车自动监控系统在控制中心的设备，主要有网络设备、服务器、存储设备、显示设备、打印设备等，可以分为系统硬件和 系统软件两部分。*8(1)控制中心ATS设备硬件 控制中心ATS系统硬件主要包括以下部分： *9调度工作站。 调度工作站用

4、于调度员完成调度和运营作业，是控制中心的重要设备。调度员通过调度终端屏幕，实 时了解和掌握列车的实际运行情况，可以在调度工作站上发出 指令，用于直接指挥列车运行。*10每套调度工作站一般都有主机、显示器、键盘、鼠标、网络接口等。调度工作站主机数据处理能力强，一般为工作站级 别；显示器配置高分辨率的显示器，以便清晰地观看屏幕上线 路和运行列车的状态信息。 *11调度工作站根据运营需求，可以设置多个。调度主任和普通调度员分别在不同的调度工作台上操作，调度台的硬件结构 配置完全相同，但管理权限不同，因而软件配置不同。*12培训工作站。培训工作站，用于培训作业，其硬件结构和组成与调度工作站相同，但软件

5、配置不同。*13维护工作站。维护工作站用于设备维护和检修人员，对全线信号系统设备和列车进行监督，对信号系统中所检测到的 故障及时处理，以保证信号系统设备稳定可靠运行。维护工作站的硬件结构和组成与调度工作站相同，但维护工作站上的作业一般不允许对列车进行控制，主要发挥维护工 作站的监督和故障诊断作用。*14列车运行计划工作站。列车运行计划工作站用于编辑某天或某一时段内所有运营列车的运营计划。列车运行计划编辑 完成后，列车自动监控系统将控制列车按照所确定的运行计划 运行。列车运行计划工作站的硬件结构和组成与调度工作站相同。*15系统服务器。系统服务器是列车自 动监控系统的核心设 备，由主机、显示器

6、、键盘、鼠标、网络 接口等组成，系统服 务器装有系统软件和 应用软件。系统服务器通过数据传输系统与网络 上的其他设备实现数 据交换。*16数据库服务器。数据库服务器用来存储列车运行的相关数据，可以为磁盘或光盘。网络通信设备。网络通信设备，指数据传输系统的数据传输和交换设备，如通道、网关等，以保证数据在不同的设备 间可靠传递。网络一般为冗余的双网结构，提高系统的可靠性 和可用性。*17电源设备。控制中心的电 源设备为以上工 作站、服务器等 设备提供可靠的 不间断电源，保 证控制中心列车 自动监控系统可 靠运行，不丢失 数据。*18(2)控制中心ATS设备软件 控制中心ATS设备软件一般包括系统软

7、件和应用软件两部分。系统软件通常采用UNXI操作系统 ，减少系统对设备制造商的依赖性，利于设备维护和升级。*192车站设备ATS设备车站ATS工作站，用于车站值班员完成对本站所管辖的范围的列车运行状态监督、进路排列、道岔控制、信号开放等 作业，是车站的重要设备。*20车站ATS设备包括有工作站、打印机、网络接口和UPS不间断电源等设备，其中工作站一般由主机、显示器、键盘、鼠标 设备组成，车站值班员通过车站ATS工作站终端屏幕，实时了解 和掌握本站所辖范围内列车的实际运行情况，在本站取得对车 站控制权的情况下，车站值班员可以在工作站上发出指令，直 接指挥列车在本站管辖范围内安全运行。*21二、列

8、车自动监控系统主要功能列车自动监控系统监控全线列车运行，它具有以下主要功能：集中监视和跟踪全线列车运行情况；自动记录列车运 行过程；自动生成、显示、修改和优化列车运行图；自动排 列进路；自动调整列车运行追踪间隔；信号系统设备状态报 警；记录调度员操作；运营计划管理和统计处理；列车运行 情况模拟及培训；与其他系统接口等。*221列车监视和跟踪功能列车自动监控对在线所有运行列车进行实时监视和跟踪。列车监视和追踪功能包括：1)系统自动识别、读取列车车次号；2)列车运行计划时刻表自动产生车次号：3)人工输入车次号；4)列车运行的识别；5)列车运行的跟踪；6)在调度员台、维护台及大屏幕上显示列车位置；7

9、)记录车次号；8)删除车次号；9)变更车次号；10)报告列车信息。*23下面重点说明车次号的输入、跟踪、记录和删除。每列车进入轨道开始运营前，都会被赋予一个唯一对应的号码，称为列车车次号。列车车次号一般由两部分信息组成：列车车组编号和列车目的地编号。列车车组编号反映列车出厂时，标在列车车 体上的编号信息，如车体上标有的101号，表示第101号车， 这个信息在列车出厂后，固定不变。列车运营都有一个起点 和终点，终点就是列车运行的目的地点，把运营所有目的地 点编号，用数字代码对应，这些编号就是列车运行的目的地 编号。根据列车运营计划，给运营列车赋予一个目的地点编 号，这个信息根据列车运营计划是可变

10、的。*24车次号输入和修改。当列车由车辆段或其他地点进人正线开始运行时，列车自动监控系统将根据列车运营计划时刻表 由列车自动监控系统赋予运营列车一个列车车次号。列车驾驶员也可以人工输入列车车次号，修改和确认列车车次号号码。在控制中心大屏幕及调度员的工作站终端显示屏 上，列车车次号随着列车运行位置不断变化，跟随列车显示。当列车自动监控系统监测到运营列车丢失车次号，或车次号发生错误，需要由列车驾驶员人工办理输入、修改或删除车 次号作业。列车自动监控系统删除某列车的车次号，意味着将该列车的车次号从列车自动监控系统的车次号记录表中清除。车次号 可以被系统自动删除，也可以人工删除。*25列车运行识别。列

11、车在轨道上运行，信号系统通常将轨道划分为分段的轨道电路，可以用机械绝缘或电气绝缘来分割 不同的轨道电路。系统监测到轨道电路的状态由“空闲”变为“ 占用”时，可以监测到列车在运行。列车自动监控系统根据列车车次号的目的地信息，为列车排列进路。车次号的集中显示。控制中心的调度终端显示屏上，或专门设置的大屏幕上，可以直观地显示全线和沿线各站的信号 设备的布置和工作情况，以及全线列车运行状况，如列车所处 位置及车次号、信号机显示状态、道岔位置、轨道电路状态、 进路办理和开通状态，车站控制级别(本站控制或中央控制)、 行车闭塞方式、车站扣车作业、信号设备状态报警等信息，以 及根据调度员的需要显示车辆段内列

12、车运用状况及各种报告等 。*262列车自动排列进路功能列车自动监控系统的列车自动排列进路功能，能够对轨道 电路、信号机、道岔实现集中控制，根据列车的运行情况，在 适当时机向车站联锁设备发送排列进路命令，转换道岔，开放 信号，保证列车的安全运行。列车自动排列进路功能，通过捕 获列车的车次号信息，来获取列车的运行任务，由车站设备最 终完成进路自动排列作业。*27列车自动排列进路功能，取代人工办理进路作业，进路的办理由系统自动完成，可以有效地降低控制中心中调 度员和车站值班员的工作强度，消除人工办理进路过程中 出现的失误和错误，提高系统的运营效率，保证运营作业 安全高效地进行。控制中心调度员或车站值

13、班员，在必要时，遵照管理程序和规章制度，可以进行人工干预，包括人工建立及取 消正线各种进路等。调度员和值班员的人工控制命令，在 被系统执行前，列车自动监控系统会检查其合理性，并给 出相应提示，提醒调度员和值班员注意。*283列车追踪间隔调整功能 (1)列车追踪间隔调整功能分类 线路上有多列车在运行，列车自动监控系统对前后列车之间的运行间隔，进行实时监 测和调整，保证列车在线路上安全、有序、高效地运行。列车 追踪调整，可以有两种方式来实现，间隔调整方式和列车时刻 表调整方式，下面我们对两种调整方式作简要介绍。*29间隔调整方式 要求列车调整功能自动控制列车运行，均衡列车到达每个车站站台的间隔。在

14、间隔调整模式下，列车一般 在线路上循环连续运行。*30在时刻表调整方式下，列车自动监控系统在控制中心监控正线运行的所有列车，并对列车的运行进行调整。列车将按照 预定的列车运行计划时刻表，开展运营作业，所有列车的位置 和运行状况都被自动监控，以确定每列车的运行是否偏离计划 时刻表的要求。如果列车运行偏离计划时刻表要求，系统会给 出报警提示调度员。系统能够根据计划时刻表的要求改变列车 目的地号和跟踪车次号。列车追踪调整功能负责自动排列进路，开放信号，调整列车运行等级，控制列车的停站时间。*31(2)列车间隔调整功能的实现方式 列车间隔调整功能通 过两种方式调整列车的运行，来最小化列车偏离计划时刻表

15、运 行的趋势，或按照间隔调整方式行车。修改列车运行等级。城市轨道交通，根据线路的使用情 况，可以将列车运行分为不同的运行等级。在不同的情况下， 列车运行在不同的速度范围内。如在正常情况下，列车可以运 行至线路允许最高速度，这时列车运行等级最高；而在轨道湿 滑的不稳定条件下，列车运行最高速度应适当降低，这时列车 运行等级较低。根据运营的实际需要，列车运行等级不同。运 行等级越低，对应的列车允许运行的速度值越低。当列车运行情况比列车计划时刻表晚，系统可以提高列车 运行等级；若列车运行情况比列车计划时刻表早，系统可以适 当降低列车运行等级。通过这样调整运行等级，使实际的列车 运行图与计划的列车时间表

16、尽量接近，减小偏差，保证运营作 业按计划实施。*32自动调整车站停站时间。列车运行间隔，还可以通过调整列车在车站的停车时间来实现。根据列车运营计划，前后列车的 相对位置大小，通过适当调整列车在车站的停车时间，来逐步调 整列车间隔，实现列车间隔调整。(3)人工干预列车间隔调整 控制中心调度员可以通过人机界面，修改车站最大、最小停站时间，或为站台设定确定的停车 时间，从而改变“列车调整功能”中关于站台停车时间的有关数据。有些情况下，列车调整功能将受到影响，例如：1)列车在到达下一停车站发生故障抛锚；2)调度员对前方列车或下一停站列车实施了扣车命令；3)列车间隔调整功能延长了停在下一站的列车的停站时间；4)在下一停站作业或之前对列车实施了紧急停车；5)下一停站的车站出现紧急情况，站台上的紧急停车按钮被按下等 *334列车运行模拟仿真功能列车自动监控系统提供模拟仿真功能，可以训练操作员和维护人员。模拟仿真是通过仿真手段，离线模拟列车的在线运 行，主要用于系统的调试、演示以及人员培训。模拟仿