第7讲列车自动控制系统1.ppt

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1、12o 以西门子公司最先进的以西门子公司最先进的CBTCCBTC系统为例介绍。系统为例介绍。o 西门子先进信号和控制系统主要包括：西门子先进信号和控制系统主要包括：TrainguardMT TrainguardMT(ATP/ATO)(ATP/ATO)、VICOS OC501VICOS OC501和和VICOS OC101VICOS OC101列车自动监督列车自动监督系统、系统、SICASSICAS微机联锁系统等。微机联锁系统等。o 西门子近年来在同类项目中积累了丰富的项目经验。西门子近年来在同类项目中积累了丰富的项目经验。TrainguardMTTrainguardMT在中国的应用包括南京地铁

2、在中国的应用包括南京地铁2 2号线，广州号线，广州地铁地铁4 4、5 5号线以及北京地铁号线以及北京地铁1010号线和奥运支线项目等。号线和奥运支线项目等。3 列列车车自自动动监监控控 TRAINGUARD MT 轨轨道道 空空闲闲 检检测测 联联锁锁 无无线线,环环线线,应应答答器器 TRAINGUARD MT TRAINGUARD MT TRAINGUARD MT 无无装装备备列列车车 MTO STO SCO 中中央央 轨轨旁旁 通通信信 车车载载 4o TRAINGUARD MT ATP/ATOTRAINGUARD MT ATP/ATO系统为连续式移动闭塞列车控制系统，系统为连续式移动闭

3、塞列车控制系统，包括点式包括点式ATPATP后备级别。后备级别。o VICOS OC501VICOS OC501和和VICOS OC101VICOS OC101为具备集中和本地操作能力的列为具备集中和本地操作能力的列车自动监控（车自动监控（ATSATS）系统。）系统。o SICASSICAS为故障安全、高可用性的微机联锁。为故障安全、高可用性的微机联锁。o SICAS/TRAINGUARD MT/VICOSSICAS/TRAINGUARD MT/VICOS这三个子系统被分到四个层级，这三个子系统被分到四个层级，以便分级实现指定的功能。以便分级实现指定的功能。o 这四个层次分别为：集中控制层、轨

4、旁层、通信层、车载层。这四个层次分别为：集中控制层、轨旁层、通信层、车载层。5o 集中控制层：集中控制层：主要指主要指ATSATS系统设立的控制中心。系统设立的控制中心。VICOS OC 501VICOS OC 501实现线路集中控制和备用功能。在车站级，实现线路集中控制和备用功能。在车站级，VICOS OC 101VICOS OC 101系统系统为车站控制和后备模式的功能提供车站操作员工作站（为车站控制和后备模式的功能提供车站操作员工作站（LOWLOW）和列车排路计算机（和列车排路计算机（TRCTRC）。）。o 轨旁层：轨旁层：沿着线路分布，它由沿着线路分布，它由SICASSICAS微机联锁

5、、微机联锁、TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT系统、信号部件、计轴和应答器等组成，它们共同执行所有的系统、信号部件、计轴和应答器等组成，它们共同执行所有的联锁和轨旁联锁和轨旁ATPATP功能。功能。o 通信层：通信层：在轨旁和车载设备之间提供连续式和在轨旁和车载设备之间提供连续式和/或点式通信。或点式通信。o 车载层：车载层：包括包括TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT的车载的车载ATPATP和和ATOATO功能，连续式和功能，连续式和/或点式通信功能。或点式通信功能。6o 在正常运营过程中，整条线路控制由运行控制中心来执行。在正常运营过程中，整条线路控制由运

6、行控制中心来执行。OCCOCC使用的使用的VICOS OC501VICOS OC501系统的规模可以根据被监督系统的规模可以根据被监督/控制的系控制的系统的容量来调整。即使是在控制中心离线的条件下，线路仍能统的容量来调整。即使是在控制中心离线的条件下，线路仍能够在备用控制中心和各个分散的车站控制台进行监控。位于车够在备用控制中心和各个分散的车站控制台进行监控。位于车站控制台的站控制台的VICOS OC101VICOS OC101监督各自的本地联锁区域。监督各自的本地联锁区域。o 自动操作功能在集中控制层和车站级控制层实现。运行控制权自动操作功能在集中控制层和车站级控制层实现。运行控制权的交接可

7、以通过车站值班员或的交接可以通过车站值班员或OCCOCC操作员的指令实现。操作员的指令实现。TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT列车自动防护和列车自动驾驶（列车自动防护和列车自动驾驶（ATP/ATOATP/ATO）系统）系统保证列车的安全和连续监督。保证列车的安全和连续监督。o 系统设计能实现最佳行车间隔。正线区间线路、车站正线、折系统设计能实现最佳行车间隔。正线区间线路、车站正线、折返线、存车线和车辆段试车线装设列车定位设备、返线、存车线和车辆段试车线装设列车定位设备、ATP/ATOATP/ATO室室内外设备及车地双向通信设备。内外设备及车地双向通信设备。7o 采用模块化的结

8、构，可以根据线路条件灵活配置。采用模块化的结构，可以根据线路条件灵活配置。o 采用采用3 3取取2 2或或2 2乘乘2 2取取2 2配置的故障配置的故障-安全计算机。无切换时间的真安全计算机。无切换时间的真正热备。正热备。o 工作站、联锁计算机和电子接口模块以及相应的信号现场元件工作站、联锁计算机和电子接口模块以及相应的信号现场元件如转辙机、信号机和轨道空闲检测装置组成如转辙机、信号机和轨道空闲检测装置组成SICASSICAS联锁系统的主联锁系统的主要元件。要元件。o 联锁计算机（联锁计算机（ICIC）计算当前的联锁功能，例如排列进路、进路）计算当前的联锁功能，例如排列进路、进路锁闭和监督。电

9、子接口模块（锁闭和监督。电子接口模块（EIMEIM）直接控制和监督室外设备。）直接控制和监督室外设备。o 正常条件下，列车分隔和轨道空闲信息由正常条件下，列车分隔和轨道空闲信息由ATPATP子系统与子系统与SICASSICAS共共同监督。如果是后备模式运营，在同监督。如果是后备模式运营，在ATPATP故障的情况下，联锁将使故障的情况下，联锁将使用基于计轴的轨道空闲检测系统进行进路排列的安全处理。用基于计轴的轨道空闲检测系统进行进路排列的安全处理。8 TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT是信号系统中提供列车自动防护（是信号系统中提供列车自动防护（ATPATP）和）和列车自动驾驶（

10、列车自动驾驶（ATOATO）功能的子系统。）功能的子系统。TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT系统是系统是一个模块化的系统，根据客户的运营需要可以适用于不同的一个模块化的系统，根据客户的运营需要可以适用于不同的功能：功能：o 连续式通信：连续式通信：无线技术实现轨旁和列车间的连续通信；无线技术实现轨旁和列车间的连续通信；o 点式通信：点式通信：不依赖于连续通信通道不依赖于连续通信通道,可以采用基于应答器的可以采用基于应答器的点式通信通道从轨旁向车上传输数据；点式通信通道从轨旁向车上传输数据；o 移动闭塞运行：移动闭塞运行：配合连续通信通道，列车根据移动闭塞原理配合连续通信通道，

11、列车根据移动闭塞原理分隔，在分隔，在ATP/ATOATP/ATO控制下实现最小行车间隔；控制下实现最小行车间隔；o 固定闭塞运行：固定闭塞运行：配合点式通信通道，列车根据固定闭塞原理配合点式通信通道，列车根据固定闭塞原理分隔，并受分隔，并受ATP/ATOATP/ATO控制。固定闭塞运行可以作为移动闭塞运控制。固定闭塞运行可以作为移动闭塞运行的后备模式；行的后备模式；9o 混合运输：装备和未装备混合运输：装备和未装备ATP/ATOATP/ATO的列车可在同一线路运行；的列车可在同一线路运行；o 混合模式：由司机人工驾驶的列车可以与混合模式：由司机人工驾驶的列车可以与 ATO ATO 自动驾驶的列

12、自动驾驶的列车混跑；车混跑；o 可升级性：系统可以容易地从基本的运行模式（点式、固定可升级性：系统可以容易地从基本的运行模式（点式、固定闭塞）升级到高性能的模式（连续式通信、移动闭塞），直闭塞）升级到高性能的模式（连续式通信、移动闭塞），直到无人驾驶的运行模式；到无人驾驶的运行模式；o 适度降级：出现故障时，不同的运行等级可以使用一个比较适度降级：出现故障时，不同的运行等级可以使用一个比较低的等级作为后备级低的等级作为后备级,例如：例如：ATP/ATOATP/ATO移动闭塞移动闭塞/连续通信连续通信 ATP/ATOATP/ATO固定闭塞固定闭塞/点式通信点式通信 使用色灯信号机的联锁级；使用色

13、灯信号机的联锁级；o 可扩展性：一条装备可扩展性：一条装备TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT的线路能容易地扩展，增的线路能容易地扩展，增加车站和列车；加车站和列车；10o 混合的列车类型：混合的列车类型：TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT能够处理具有不同特性的各能够处理具有不同特性的各种类型的列车，如不同编组的列车、不同的加速和减速参数、种类型的列车，如不同编组的列车、不同的加速和减速参数、不同的列车长度。列车将会依照他们各自的特性最佳地驾驶；不同的列车长度。列车将会依照他们各自的特性最佳地驾驶；o TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT系统在

14、驾驶室连续的显示当前的驾驶指令（机系统在驾驶室连续的显示当前的驾驶指令（机车信号）并且连续的监督车速。车信号）并且连续的监督车速。TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT使用移动闭塞使用移动闭塞原理分隔列车。原理分隔列车。TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT的功能用保护区段来保障列车的功能用保护区段来保障列车之间安全间隔，使行车间隔大大减小了。之间安全间隔，使行车间隔大大减小了。o 使用使用TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT系统可以提高线路的利用率。与联锁的固系统可以提高线路的利用率。与联锁的固定闭塞信号系统（基于轨道区段的间隔）相比，它可以实现更

15、定闭塞信号系统（基于轨道区段的间隔）相比，它可以实现更短的行车间隔。该系统的特点是在提供安全性的同时具有高可短的行车间隔。该系统的特点是在提供安全性的同时具有高可靠性。靠性。TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT满足快速轨道交通系统对安全性、可靠满足快速轨道交通系统对安全性、可靠性、可用性、容量、模块化和灵活性的所有要求。性、可用性、容量、模块化和灵活性的所有要求。11 系统以高度模块化的方式实现。它采用标准无线局域网商系统以高度模块化的方式实现。它采用标准无线局域网商业部件，同时为不同区段的特殊需求进行定制。符合业部件，同时为不同区段的特殊需求进行定制。符合IEEE IEEE

16、802.11b 802.11b 标准。标准。o 模块化的设计也反映了对可维护性、可升级和本地内容的高度模块化的设计也反映了对可维护性、可升级和本地内容的高度要求。要求。o 无线子系统包括：无线子系统包括：t一组轨旁无线单元（一组轨旁无线单元（WLANWLAN接入点和天线）提供完全的、连接入点和天线）提供完全的、连续的线路覆盖。它们通过以太网交换机与续的线路覆盖。它们通过以太网交换机与ATSATS总线相连；总线相连；t一组两个车载无线单元安装在每列车的两头。一列车上的一组两个车载无线单元安装在每列车的两头。一列车上的无线单元通过无线单元通过ATP/ATOATP/ATO车载设备之间的串行线相互连接。车载设备之间的串行线相互连接。121314o 时刻表计算机：用于创建最优化的无冲突时刻表，它包括列时刻表计算机：用于创建最优化的无冲突时刻表，它包括列车自动调整和列车运行所需的所有相关数据。车自动调整和列车运行所需的所有相关数据。o VICOSVICOS运行控制中心（运行控制中心（OCCOCC）：整条线路的运行控制中心。）：整条线路的运行控制中心。o VICOSVICOS本地工作站（本地工作站（