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1、项目三 ATC设备故障时的列车运行 组织 【知识要点】1. ATC列车运行自动控制系统的设备组成、工作原理及主要功能。2. ATS设备故障、ATO设备故障、ATP设备故障时的处理规定。【项目任务】1.理解ATC列车运行自动控制系统的工作原理及主要功能。2.掌握ATS设备故障、ATO设备故障、ATP设备故障时的行车办法。【项目准备】1.场地、工具准备：列车运行控制系统、模拟沙盘、线路、信号机等行车设备模型、车站模型、列车模型、各种登记表簿、联系电话、信号旗、路票、调度命令、手摇把、钩锁器等。 2.人员安排：学生按车站数分组，安排行调1人，每站设有行车值班员1人、站务员3人。一、列车运行自动控制系
2、统1.概述(1)行车自动化概述 地下铁道行车自动化系统(Traffic Automation System in the Subway)是在地下铁道行车调度控制中，应用电子计算机通过信息传输通道实时地收集有关行车的各种信息，经计算机应用程 序进行处理，最后向区间和车站的各列车及地面信号发出控制指令(包括安排列车进路，控制列车速度，定点停车监视和调整列车运行)，并在调度控制室内同时显示行车实际情况，自动记录行车实迹的系统。 1)历史沿革。2)基本功能。3)系统构成。4)发展趋势。一、列车运行自动控制系统(2)城市轨道交通列车自动控制系统(ATC)1)ATC概述。图3-1 列车控制系统ATC框图一
3、、列车运行自动控制系统0.TIF 2)ATC的功能。基本功能：安全功能：为保证高速列车的安全运行，ATC还设有下列检测设备和安全防护措施，形成完整的列车安全运行体系。 其他功能：3)ATC的分类。4)ATC系统国内外应用状况，见表3-1。一、列车运行自动控制系统表3-1 城轨交通ATC系统国内外应用状况表2. ATP子系统一、列车运行自动控制系统(1)ATP设备组成 ATP系统总的来说一般由轨旁设备和车载设备两部分组成。 1)ATP轨旁设备组成。2)ATP车载设备组成。(2)ATP工作原理 ATP系统在城市轨道交通中承担确保列车行车安全的重要职责，它是ATC系统中最重要的一环。一、列车运行自动
4、控制系统图3-2 ATP设备框图一、列车运行自动控制系统图3-3 ATP工作原理 (3)ATP系统功能1)防护区段和停车点的保护。一、列车运行自动控制系统2)测距与测速。3)列车追踪间隔。4)安全限被侵犯情况下的紧急制动。5)运行方向的监督。6)车门监控。7)列车自动折返监控。8)列车故障信息和紧急制动的记录。3. ATO子系统(1)ATO系统结构 列车自动驾驶ATO系统负责控制列车的运行，例如列车的自动离站，列车的速度调节，列车的目标制动以及车门、屏 蔽门和安全门的开/关的启动控制。一、列车运行自动控制系统图3-4 ATO系统结构图 1)轨旁设备。2)车载设备。一、列车运行自动控制系统3)列
5、车和轨旁之间的信息交换。(2)工作原理 ATO子系统能保证运行时间与定点停车,还能提高运行效率,提高舒适度,减少能耗。图3-5 ATO常用制动模型一、列车运行自动控制系统1)ATO启动过程。2)速度控制。3)跳停车站(越站)。4)巡航/惰行。5)机车信号。6)与ATS连接。7)传输列车数据给ATS。8)车门控制。(3)ATO系统主要功能1)自动驾驶模式。ATP在SM模式；停站时间已过(运行停车点已被释放)；一、列车运行自动控制系统从轨旁接收到移动授权；门已关闭；驾驶手柄在0位置,方向手柄在前进位置。2)列车速度控制。3)列车目标制动。图3-6 定位停车示意图一、列车运行自动控制系统4)车门和站
6、台屏蔽门/安全门的打开和关闭。5)自动折返。6)在中央ATS设备故障时与RTU(远程终端设备)及ATP系统地面设备配合实现自动排列进路。 4. ATS子系统(1)ATS系统结构 ATS子系统负责监视和控制整个线路中列车的运行状态。一、列车运行自动控制系统图3-7 ATS系统结构图 (2)ATS系统主要功能 ATS系统在ATP、ATO系统的支持下完成对列车运行的自动监控。一、列车运行自动控制系统1)运行调整。使用ATR自动调整列车运行。一般情况，需把ATR功能激活，实现列车自动调整。 使用MTR(人工)调整列车运行。如个别列车(如早点列车、专列)需要，行调可以对该列车关闭ATR功能，改用MTR人
7、工介入调整。2)信息监控。3)排列进路。4)列车识别跟踪、传递和显示功能。5)列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。6)ATS中央故障情况下的降级处理。7)在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理，并具有较强的人工介入能力。一、列车运行自动控制系统8)列车运行显示屏及调度台显示器，能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视，能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。 9)能在中央专用设备上提供模拟和演示功能，用于培训及参观。10)能在车站控制模式下与计算机联锁设备结合，将部分或所有信号机置于自动模式状态。 11)向无线通信、广播、旅客向导系统提供必要的信息。(3)系
8、统运行模式 ATS系统发生故障可转化为人工控制；中心发生故障，转化为车站控制；车站发生故障不会影响中心系统的工作。 1)ATS自动监控模式。2)调度员人工介入模式。3)列车出入车厂调度模式。一、列车运行自动控制系统4)车站现地控制模式。5)车厂控制模式。二、 ATC设备故障时的行车组织方法1.控制中心ATS设备故障(1)进路排列 联锁站值班员首先应确认联锁工作站上的RTU(ATS的远程终端控制单元)降级模式是否激活，当“RTU降级模式”被激话时，联锁站不用操作，列车可自排进路及自动取消运营停车点。 (2)列车运行信息处理 ATS系统故障将会影响列车位置、车次等列车运行信息的记录，进一步影响列车
9、运行图的自动绘制。 2.车站ATS设备故障3. ATP设备发生故障(1)ATP地面设备发生故障 当ATP地面设备发生故障时，则ATO车载设备接收不到限速命令，无法按自动闭塞法行车。 (2)ATP车载设备故障 ATP车载设备发生故障时，因故障列车无法接收ATP限速命令，此时主要解决列车的驾驶模式问题。二、 ATC设备故障时的行车组织方法4. ATO子系统发生故障【项目实施】任务一 ATS故障时的行车组织1.当ATS设备无显示时的行车组织1)行调应授权给联锁站控制。2)联锁站值班员确认LOW工作站上的RTU降级模式是否激活，当“RTU降级模式”激活时，保持原状态。3)行调通知驾驶员在显示屏上输入当
10、时车次号，到换向运行时，输入新的目的地码和车次号，直至行调通知停止输入为止。 4)报点站向行调报告各次列车的到开点，至行调收回控制权时止。5)行调以报点站为单位铺画客车运行图，至ATS设备恢复正常，收回控制权时止。任务一 ATS故障时的行车组织6)当车站在LOW工作站上取消不了运营停车点时，应立即报告行调，由行调转告驾驶员，用RM模式驾驶客车出站，直至转换为ATO模式；当车站取消运营停车点而客车目标速度仍为零，且超过30s时，车站值班员应报告行调，由行调指示驾驶员开车。 2.当ATS的自动排进路或联锁系统(SICAS)的追踪进路不能自动排列时的行车作业 1)车站在中央控制时，行车值班员申请站控
11、，按下站控按钮，站控表示灯闪白灯，当中央同意后亮稳定白灯，或中央因故需下放控制权时，该灯也闪白灯。 2)车站在站控状态时，中央申请遥控，闪绿灯，值班员同意并检查站内所有道岔均在解锁状态后，恢复站控按钮，车站为中央控制状态，中央控制表示灯亮稳定绿灯。任务一 ATS故障时的行车组织3)行车值班员按下进路排列按钮，进行进路排列。任务二 ATP故障时的行车组织1.车载ATP设备故障1)驾驶员向行调报告无法接收ATP限速命令。2)行调命令驾驶员以URM模式驾驶至前方车站。3)驾驶员到达前方车站仍无法接收ATP限速命令，报告行调。4)行调通知车站派人到驾驶室添乘。2.地面ATP设备故障1)驾驶员向行调报告
12、无法接收ATP限速命令。2)行调确定故障区间，命令驾驶员在此区间以RM模式驾驶。3)驾驶员在运行时一直未能切换到ATO模式时，则以RM模式驶至终点站。 3.地面ATP大规模设备故障，按站间电话联系法组织行车任务二 ATP故障时的行车组织表3-2 站间电话联系法发车作业程序任务二 ATP故障时的行车组织表3-2 站间电话联系法发车作业程序任务二 ATP故障时的行车组织表3-3 站间电话联系法接车作业程序1)行调向车站/厂发布执行站间电话闭塞法的口头命令后，任务二 ATP故障时的行车组织车站或车厂通知驾驶员调度命令的内容，由车站值班站长/值班员与信号值班员共同确认第一趟发出的列车运行前方的区段空闲
13、。 2)每一闭塞区段内只允许一趟列车占用，列车占用闭塞区段的行车凭证为路票。 3)接车站(厂)确认闭塞区段内线路空闲后，才可以给发车厂(站)承认发车闭塞号。 4)值班员交接路票时必须核对的内容有：日期、车次、区间、闭塞号、行车专用章、签名等。 5)值班员接车从驾驶员处回收路票后须及时打“”并上交。任务三 ATO故障时的行车组织【拓展与提高】一、无绝缘多信息轨道电路1.系统的构成图3-8 无绝缘轨道电路原理图 2.系统工作原理(1)发送端 发送端有三个晶体震荡器，分别产生FSK信号的上边频率Fh、下边频Fl和调制频率Fs。(2)轨道电路 发送调谐单元联结到轨道电路发送端，形成了轨道电路间的电气分
14、割接头，其长度约为20m左右。一、无绝缘多信息轨道电路图3-9 钢轨内的信号频谱 (3)接收端 FSK信号经过传送到接收端的调谐单元。一、无绝缘多信息轨道电路图3-10 轨道接收器进行处理后的信号波形二、移动闭塞的列车定位技术【复习思考题】1.列车自动控制系统(ATC系统)由哪几部分组成？各部分的主要功能是什么？ 2.ATP系统有哪几部分组成？其工作原理是什么？3.ATP系统的主要功能有哪些？4.ATO系统的结构是什么？ATO系统的主要功能是什么？5.ATS系统的结构是什么？ATS系统的主要功能是什么？6.ATS系统的运行模式有哪些？【实践训练】1.在下列情况下如何进行列车运行调整？1)列车早点或晚点；2)客车乘客拥挤；3)开行专列。2.练习控制中心ATS无显示时的列车运行组织。3.练习车载ATP故障时的列车运行组织。4.练习个别区段ATP地面设备故障时的列车运行组织。5.练习ATP地面大规模设备故障时的列车运行组织。6.练习ATO故障时的列车运行组织。
