ATP列车自动防护系统课件

2024/8/512023/8/191列车运行自动控制系统-丁太生编辑列车自动控制系统-ATCATC系统的四个子系统ATP-列车自动保护子系统ATO-列车自动驾驶子系统ATS-列车自动监控子系统车站计算机联锁子系统2024/8/52列车自动控制系统-ATCATC系统的四个子系统2023/8/列车自动防护系统列车自动防护系统-ATP知识要点知识要点1了解列车自动防护系统设备组成。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。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。掌握列车自动防护系统设备运用。2024/8/53列车自动防护系统-ATP知识要点2023/一、列一、列车自自动防防护系系统基本原理基本原理理论内容理论内容城市城市轨道交通的信号控制系道交通的信号控制系统中，列中，列车自自动防防护系系统是信号是信号控制系控制系统非常重要的非常重要的组成部分，它成部分，它为列列车行行驶提供提供安全保障安全保障，有效降低列有效降低列车驾驶员的的劳动强度，提高行度，提高行车作作业效率效率。如。如果没有列果没有列车自自动防防护系系统，列，列车的行的行车安全需要由列安全需要由列车驾驶员人工来保障，人工来保障，这样会造成列会造成列车驾驶员过度疲度疲劳，产生安全生安全隐患，患，对行行车作作业效率也会效率也会带来来负面影响。因此在城市面影响。因此在城市轨道交通道交通中，尤其是在运中，尤其是在运营作作业繁忙的繁忙的线路上，信号控制系路上，信号控制系统中中设置列置列车自自动防防护系系统是非常必要的，它是行是非常必要的，它是行车作作业的安全保障和体的安全保障和体现。列列车自自动防防护系系统，其英文名称，其英文名称为“TrainAutomaticProtectSystem”，简称称为ATP系系统。2024/8/54一、列车自动防护系统基本原理理论内容2024/8/552023/8/1951列列车运行的几个基本概念运行的几个基本概念在介在介绍列列车自自动防防护系系统如何控制列如何控制列车运行速度运行速度时，需，需要要简单了解列了解列车如何起如何起动和停和停车，以及列，以及列车常用制常用制动和列和列车紧急制急制动的基本概念。的基本概念。(1)列列车起起动和停和停车列列车在人工在人工驾驶时，列，列车驾驶员操作操作驾驶手柄手柄，通，通过列列车的的牵引系引系统施加施加牵引力引力使列使列车向前加速行向前加速行驶，或通，或通过列列车的制的制动系系统施加施加制制动力力使列使列车减速行减速行驶。列。列车驾驶手柄平常放中手柄平常放中间位置，将位置，将驾驶手柄从中手柄从中间位置向前推位置向前推时，列列车向前加速行向前加速行驶，越往前推施加的，越往前推施加的牵引力越大；将引力越大；将驾驶手柄手柄从中从中间位置向后推位置向后推时，列，列车减速行减速行驶，越往后推施加的制，越往后推施加的制动力力越大，越大，这时列列车在制在制动力的作用下减速运行，如力的作用下减速运行，如图8一一l所示。所示。2024/8/561列车运行的几个基本概念在介绍列车自动防图图81列车驾驶室牵引制动列车驾驶室牵引制动手柄和紧急制动按钮手柄和紧急制动按钮驾驶室驾驶室驾驶室内景驾驶室内景2024/8/57图81列车驾驶室牵引制动驾驶室驾驶室内景2023/(2)列列车常用制常用制动和和紧急制急制动列列车常用制常用制动就是列就是列车在正在正常行常行驶过程中，由列程中，由列车的制的制动系系统施加施加给列列车的制的制动。列列车紧急制急制动就是列就是列车在在超速行超速行驶，或遇到其他，或遇到其他不正常不正常会危及列会危及列车行行车安全的情况安全的情况时，对列列车施加的制施加的制动。列。列车紧急急制制动时所所产生的制生的制动力，是列力，是列车的制的制动系系统所能提供的最大所能提供的最大制制动力。列力。列车紧急制急制动的响的响应时间比列比列车常用制常用制动的的响响应时间要短要短；一旦；一旦对列列车施加了施加了紧急制急制动，只能通，只能通过特殊特殊处理才理才能将能将紧急制急制动从列从列车上解除。上解除。列车司机显示屏（人机界面）列车司机显示屏（人机界面）2024/8/58(2)列车常用制动和紧急制动列车常用制动就是列2024/8/592023/8/199(3)速度限制速度限制城市城市轨道交通中，列道交通中，列车在在轨道道线路上行路上行驶时，受受轨道道线路路弯道、坡道弯道、坡道、列、列车自身构造以及运自身构造以及运营需求等因素的影需求等因素的影响，列响，列车只能在只能在规定的速度定的速度范范围内运行，如果列内运行，如果列车运行速度比运行速度比规定的最大速度定的最大速度值高，高，则会危及到列会危及到列车的行的行车安全，安全，导致列致列车相撞、相撞、出出轨或或颠覆覆等事故的等事故的发生。生。为确保列确保列车行行车安全，列安全，列车必必须在所在所规定的速度范定的速度范围内运行，以防止安全事故的内运行，以防止安全事故的发生。生。列列车自自动防防护系系统在每列在每列车上上都装有都装有速度速度传感器感器，速度，速度传感器感器安装在列安装在列车的的车轴上，如上，如图82所示，所示，对列列车的运行速度的运行速度进行行实时测定，并把速度定，并把速度值传送送给列列车自自动防防护系系统主机，由列主机，由列车自自动防防护系系统主机主机对速度速度进行行分析和分析和处理理。图图82速度传感器速度传感器2024/8/510(3)速度限制城市轨道交通中，列车在轨道线路上2024/8/5112023/8/1911(4)列列车自自动防防护系系统与列与列车之之间的接口的接口列列车自自动防防护系系统主机是列主机是列车自自动防防护系系统的核心控制部分，列的核心控制部分，列车自自动防防护系系统主机与列主机与列车自自身的身的牵引系引系统和制和制动系系统由由专门的接口的接口电路路连接，接，如如图83所示。列所示。列车自自动防防护系系统主机主机实时接收从地面信号接收从地面信号传来来的信号，通的信号，通过实时分析和分析和计算，算，实时向列向列车的的牵引系引系统或制或制动系系统发出控制指令，列出控制指令，列车的的牵引系引系统或制或制动系系统在接收到控制指令在接收到控制指令后，后，对列列车施加施加牵引力或制引力或制动力，以控制列力，以控制列车的运行速度，使列的运行速度，使列车在允在允许速度的范速度的范围内运行。内运行。列列车自自动防防护系系统主机安装主机安装在在驾驶室内。室内。图图83列车自动防护系统与列车之间的接口关系列车自动防护系统与列车之间的接口关系2024/8/512(4)列车自动防护系统与列车之间的接口列车自动防2024/8/5132023/8/19132列列车自自动防防护系系统基本原理基本原理列列车自自动防防护系系统控制列控制列车运行速度有两种基本方式：点式运行速度有两种基本方式：点式叠加方式和速度距离模式曲叠加方式和速度距离模式曲线方式。方式。(1)点式叠加方式点式叠加方式列列车自自动防防护系系统以点式叠加方式控制以点式叠加方式控制列列车运行速度，其速度距离曲运行速度，其速度距离曲线呈呈阶梯状，称梯状，称为阶梯曲梯曲线，如，如图84所示。所示。图图84阶梯曲线阶梯曲线图中横坐中横坐标表示距离表示距离值，纵坐坐标表示列表示列车运行速度运行速度值。图84中列中列车受到制受到制动力的作用，减速力的作用，减速运行。列运行。列车从某点从某点O处以不超以不超过S1的速度的速度值运运行，在运行到行，在运行到D1点点时，对列列车施加一定的制施加一定的制动力，使列力，使列车允允许运行的最大速度运行的最大速度值从从S1速速度度值降降为S2速度速度值；列；列车从从D1点运行到点运行到D2点点处，在，在这一区一区间，列，列车运行的最大允运行的最大允许速度速度值为S2;在在S2点，再次点，再次对列列车施加制施加制动力，使力，使列列车减速运行。减速运行。2024/8/5142列车自动防护系统基本原理列车自动防护系统控制列列列车运行在运行在OD1区段，允区段，允许运行的最高速度运行的最高速度为S1；在；在D1D2区段，允区段，允许运行的最高速度运行的最高速度为S2；在；在D2 D2区段，允区段，允许运运行的最高速度行的最高速度为S3。图图84阶梯曲线阶梯曲线2024/8/515列车运行在OD1区段，允许运行的最高速度为S1；在在每个区段，如果列在每个区段，如果列车运行速度运行速度超超过了了在在该运行区段所运行区段所对应的最大速度的最大速度值，列，列车自自动防防护系系统会向列会向列车的制的制动系系统发出出常常用制用制动命令命令，列，列车的制的制动系系统对列列车施加制施加制动力力，使列，使列车运行速度在系运行速度在系统所所设定的定的时间内，降到允内，降到允许的运行速度范的运行速度范围内，内，以保以保证列列车安全运行；如果列安全运行；如果列车运行速度持运行速度持续超超过该运行区段运行区段所所对应的最大速度的最大速度值，在持，在持续的的时间超超过系系统设定的定的时间后，列后，列车自自动防防护系系统将将对列列车实施施紧急制急制动，强制列制列车停停车，以防止意外事故的以防止意外事故的发生。生。2024/8/516在每个区段，如果列车运行速度超过了在该运行区段所对应阶梯曲梯曲线控制速度的方式所需要的硬件控制速度的方式所需要的硬件结构构简单，容易，容易实现。在在图8-4中列中列车以不超以不超过S1速度速度值运行，运行速度从运行，运行速度从S1变为S2时，使得列使得列车的的运行速度运行速度发生突生突变，这时强烈的减速会烈的减速会给列列车上的乘上的乘客一种冲客一种冲击，容易，容易产生不适感。速度生不适感。速度变化越大，冲化越大，冲击感越感越强，不，不利于旅客乘利于旅客乘车的舒适度。的舒适度。图图84阶梯曲线阶梯曲线2024/8/517阶梯曲线控制速度的方式所需要的硬件结构简单，容易实现(2)速度距离模式曲速度距离模式曲线列列车受到制受到制动力的作用，使列力的作用，使列车减速减速运行，速度一距离运行，速度一距离图形曲形曲线形状是形状是连续平滑的曲平滑的曲线，这种列种列车速度控制方式称速度控制方式称为速度距离模式曲速度距离模式曲线方式，如方式，如图8-5所示。所示。图中横坐中横坐标表示距离表示距离值，纵坐坐标表示列表示列车运行速度运行速度值。图图85速度距离模式曲线速度距离模式曲线2024/8/518(2)速度距离模式曲线列车受到制动力的作用，使列图85中，列中，列车自自动防防护系系统根据运根据运营计划，使列划，使列车从从O点减速运行到点减速运行到D1点。列点。列车自自动防防护系系统根据各种数据，根据各种数据，计算算出列出列车从从O点运行到前方点运行到前方D2点的区段内，各点的区段内，各处所需的运行速度，所需的运行速度，并向列并向列车的的牵引和制引和制动系系统发出指令，控制列出指令，控制列车按照速度距按照速度距离模式曲离模式曲线所所绘制的速度制的速度值平滑平滑稳定地从在定地从在0点减速运行到前点减速运行到前方方D2点。点。图图85速度距离模式曲线速度距离模式曲线2024/8/519图85中，列车自动防护系统根据运营计划，使列车从O在上在上图模式曲模式曲线的每点，都的每点，都对应有一个速度有一个速度值，如果列，如果列车运行速度超运行速度超过了在了在该点所点所对应的速度的速度值，列，列车自自动防防护系系统实时向列向列车的制的制动系系统发出常用制出常用制动命令，命令，对列列车施加制施加制动力，使列力，使列车运行速度降到模式曲运行速度降到模式曲线的下方，保的下方，保证列列车以允以允许的速度运行，确保列的速度运行，确保列车安全运行；如果列安全运行；如果列车运行速度持运行速度持续超超过模式曲模式曲线所所规定的速度定的速度值，运行在模式曲，运行在模式曲线的上方，若的上方，若所持所持续的的时间超超过系系统设定的定的时间，列，列车自自动防防护系系统将将对列列车实施施紧急制急制动，强制列制列车停停车，以防止意外事故的，以防止意外事故的发生。生。2024/8/520在上图模式曲线的每点，都对应有一个速度值，如速度距离模式控制速度的方式，需要比速度距离模式控制速度的方式，需要比较复复杂的的软件和硬件件和硬件支持，系支持，系统调试过程比程比较复复杂。列。列车平滑减速运行，运行速度平滑减速运行，运行速度没有没有发生突生突变，列，列车运行速度控制运行速度控制稳定，可以有效提高列定，可以有效提高列车乘客的舒适度。乘客的舒适度。防止列防止列车超速运行是列超速运行是列车自自动防防护系系统最重要的功能，也最重要的功能，也是城是城轨信号系信号系统保障列保障列车运行安全的核心。列运行安全的核心。列车自自动防防护系系统对列列车速度的有效控制，保持列速度的有效控制，保持列车速度运行不超速度运行不超过所允所允许的的速度范速度范围，能有效降低列，能有效降低列车驾驶员的的劳动强度，提高作度，提高作业效率，效率，避免人工操作避免人工操作带来的安全来的安全隐患保障列患保障列车安全运行。安全运行。2024/8/521速度距离模式控制速度的方式，需要比较复杂的软件和硬件 二、列车自动防护系统主要功能二、列车自动防护系统主要功能列列车自自动防防护系系统不不仅能控制列能控制列车运行速度，运行速度，还有其他有其他许多多重要功能，它重要功能，它们是列是列车安全安全稳定运行的可靠保障。定运行的可靠保障。列列车自自动防防护系系统主要功能包括有：主要功能包括有：1防止运防止运营列列车超速运行超速运行运运营列列车在在线路上运行有多种速度限制，列路上运行有多种速度限制，列车运行速度不运行速度不能超出速度限制能超出速度限制值。(1)防止运防止运营列列车超超过线路限制速度超速运行路限制速度超速运行城市城市轨道交道交通中，通中，线路在曲路在曲线段或坡道段或坡道处，往往有速度限制，运，往往有速度限制，运营列列车不不能超能超过线路限速运行，否路限速运行，否则容易出容易出现列列车脱脱轨或或颠覆事件。覆事件。(2)防止运防止运营列列车超超过列列车允允许最高速度超速运行最高速度超速运行车辆的的自身构造决定了自身构造决定了车辆所能运行的最大速度，超所能运行的最大速度，超过这个速度个速度值，列列车可能会出可能会出现故障，危及故障，危及车辆和行和行车安全。安全。2024/8/522二、列车自动防护系统主要功能列车自动防护系统不(3)防止运防止运营列列车超超过道岔弯道岔弯轨限制速度超速运行限制速度超速运行城市城市轨道交通中，道交通中，线路上路上设有道岔，在列有道岔，在列车通通过道岔弯道岔弯轨时，不，不能超能超过道岔弯道岔弯轨限制速度超速运行。限制速度超速运行。(4)防止运防止运营列列车超超过限速区段超速限速城市限速区段超速限速城市轨道交通中，道交通中，线路上有故障或作路上有故障或作业需需要运要运营列列车限速行限速行驶，列，列车应按运按运营规定运行。定运行。(5)防止运防止运营列列车超超过临时限速城市限速城市轨道交通中，道交通中，线路上路上有有临时作作业，需要运，需要运营列列车限速行限速行驶，列，列车应按运按运营规定运定运行。行。(6)防止运防止运营列列车超超过其他限速其他限速城市城市轨道交通中，运道交通中，运营作作业需要任何限速的地方，列需要任何限速的地方，列车应按运按运营规定运行。定运行。2024/8/523(3)防止运营列车超过道岔弯轨限制速度超速运行2接收和接收和处理来自地面的信息理来自地面的信息列列车运行在运行在轨道上，地面道上，地面轨道道电路或地面的其他路或地面的其他设备，将，将列列车运行所需的信息运行所需的信息发送出去，安装在列送出去，安装在列车车体上的列体上的列车自自动防防护系系统设备会会实时接收接收这些信息，并些信息，并对这些信息些信息进行行实时分析和分析和处理，以及理，以及时对列列车的运行状的运行状态和运行速度和运行速度进行控制。行控制。通常通常这些信息中包含有列些信息中包含有列车允允许运行的最大速度运行的最大速度值、线路位置路位置等。等。2024/8/5242接收和处理来自地面的信息2023/8/19243防止列防止列车相撞相撞城市城市轨道交通中，在某条道交通中，在某条线路上，往往会有很多列路上，往往会有很多列车同同时运运营作作业，列，列车自自动防防护系系统可以防止列可以防止列车相撞，相撞，为这些平行些平行作作业的的实施提供了安全保障，它有效提高了城市施提供了安全保障，它有效提高了城市轨道交通道交通线路的利用效率，增路的利用效率，增强了城市了城市轨道交通的运道交通的运营能力。列能力。列车自自动防防护系系统可以防止列可以防止列车相撞包括以下内容：相撞包括以下内容：1)防止运防止运营列列车撞上前面的列撞上前面的列车；2)防止运防止运营列列车进入未开通入未开通的的进路；路；3)防止运防止运营列列车冲出尽冲出尽头线；4)防止运防止运营列列车进入封入封锁区区段；段；5)防止运防止运营列列车进入入发生故生故障的障的进路等。路等。2024/8/5253防止列车相撞1)防止运营列车撞上前面的列2024/8/5262023/8/19264车辆安全停靠站台安全停靠站台城市城市轨道交通中，列道交通中，列车停靠站台停靠站台时，需要列，需要列车完全停完全停稳不不动，确保乘客安全上下，确保乘客安全上下车。列。列车自自动防防护系系统会会检测列列车的速度和列的速度和列车所所处的位置，保的位置，保证列列车在站台区域内安全停靠。在站台区域内安全停靠。2024/8/5274车辆安全停靠站台2023/8/19275列列车车门控制控制城市城市轨道交通中，道交通中，列列车左右两左右两侧都有都有车门，列，列车停靠站台后，停靠站台后，列列车自自动防防护系系统会会控制列控制列车开启靠近站开启靠近站台的台的车门，保，保证乘客乘客安全上下安全上下车。2024/8/5285列车车门控制2023/8/19286空空转、打滑防、打滑防护列列车在在线路上正常运行路上正常运行时，列，列车车轮在在钢轨上上滚动运行，运行，因某种原因，列因某种原因，列车车轮会会发生空生空转，或列，或列车车轮在在线路上滑路上滑动运行，运行，这种情况一方面会种情况一方面会对车辆的的车轮造成造成损伤，另一方，另一方面会危及列面会危及列车行行车安全。列安全。列车自自动防防护系系统会会实时检测列列车空空转和打滑情况，并及和打滑情况，并及时采取措施，控制列采取措施，控制列车运运营状状态。7防止列防止列车发生溜生溜车列列车如果在如果在线路的坡道路的坡道处停停车或在站台或在站台处停停车，列，列车自自动防防护系系统会会给列列车施加一定的制施加一定的制动力，保力，保证列列车不会不会发生生溜溜车现象，防止象，防止发生安全事故。生安全事故。列列车自自动防防护系系统除了以上的重要功能外，根据城市除了以上的重要功能外，根据城市轨道交通信号系道交通信号系统的配置情况和复的配置情况和复杂程度，程度，还可以有一些其他可以有一些其他功能，如控制列功能，如控制列车的运行方向，提供的运行方向，提供驾驶员操作接口界面等。操作接口界面等。2024/8/5296空转、打滑防护2023/8/1929三、列三、列车自自动防防护系系统车载设备组成成 列列车自自动防防护系系统所包含的所包含的设备分分别安装在列安装在列车上和地面上。上和地面上。安装在列安装在列车上的上的设备，简称称为车载设备；安装在地面的；安装在地面的设备简称称为地面地面设备。1、车载设备主要主要组成成列列车自自动防防护系系统的的车载设备主要包括有主要包括有车载主机、主机、驾驶员状状态显示示单元、速度元、速度传感器、列感器、列车地面信号接收器、列地面信号接收器、列车接接口口电路、路、电源和源和辅助助设备等，如等，如图86所示。下面分所示。下面分别介介绍有有关关设备的情况。的情况。图图86车载主要设备车载主要设备2024/8/530三、列车自动防护系统车载设备组成列车自动防护系统(1)车载主机主机列列车自自动防防护系系统的的车载主机由主机由各种印刷各种印刷电路板、路板、输人人输出接口板、安全出接口板、安全继电器和器和电源等源等设备组成。成。这些些设备分分层放在机柜放在机柜中，各板利用机柜上的中，各板利用机柜上的总线进行通信。行通信。列车定位：测速电机（TACHO）多普勒雷达（DopplerRadar）绝对位置信标（APR）。2024/8/531(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(2)状状态显示示单元元状状态显示示单元是元是车载系系统与列与列车驾驶人人员之之间的人机界面，可以的人机界面，可以显示列示列 车当前运行速度、列当前运行速度、列车到达到达某点的目某点的目标速度、列速度、列车到达某点的走行距离、列到达某点的走行距离、列车的的驾驶模模式和有关式和有关设备的运行状况等与行的运行状况等与行车直接相关的信息；直接相关的信息；还设置置有一些按有一些按钮，用于，用于驾驶员操作，控制列操作，控制列车运行。在下面运行。在下面详细介介绍状状态显示示单元各个表示元各个表示单元和按元和按钮。列列车司机司机显示屏（人机界面）示屏（人机界面）显示屏显示屏2024/8/532(2)状态显示单元状态显示单元是车载系统与列车驾驶人列2024/8/5332023/8/1933(3)速度速度传感器感器信号系信号系统通常在列通常在列车上装有一个或多个速度上装有一个或多个速度传感器，感器，安装在列安装在列车的的车轴上，用于上，用于计算列算列车的运行速度和列的运行速度和列车运行距离及列运行距离及列车运行方向的判定。列运行方向的判定。列车的运行速的运行速度，度，还可以用雷达可以用雷达进行行测定，但速定，但速度度传感器技感器技术成熟，成熟，测速精度高，速精度高，安装使用安装使用简单方便，因此被广泛使方便，因此被广泛使用。用。2024/8/534(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(4)列列车地面信号接收器地面信号接收器列列车地地面信号接收器，安装在列面信号接收器，安装在列车底部，底部，用于接收从用于接收从轨道上道上传来的信息，来的信息，这些信息可以由地面些信息可以由地面轨道道电路路发送，送，或由安装在地面的或由安装在地面的专门设备如如应答答器器发送送给列列车。列。列车地面信号接收地面信号接收器，根据所接收的信息格式、容量器，根据所接收的信息格式、容量和和处理速度等因素，可以理速度等因素，可以设计为感感应线圈，或其他形式，以保圈，或其他形式，以保证列列车在一定的运行速度下能及在一定的运行速度下能及时接收和接收和处理所收到的信息。列理所收到的信息。列车地面信号地面信号接收器的性能要求：抗机械冲接收器的性能要求：抗机械冲击能能力力强，有很好的抗，有很好的抗电磁干磁干扰能力，能力，信息接收信息接收误码率低，不率低，不丢失信息。失信息。应答查询器应答查询器B型应答器型应答器2024/8/535(4)列车地面信号接收器列车地面信号接收器，安装在列车(5)列列车接口接口电路路列列车自自动防防护系系统的的车载设备通通过车载主主机与列机与列车进行接口，行接口，车载主机将控制信息通主机将控制信息通过接口接口电路路传送送给列列车，同，同时车载主机通主机通过接口接口电路从列路从列车获得列得列车运行的状运行的状态信息。信息。列列车接口接口电路使用的路使用的继电器，根据使用的器，根据使用的环境，需要体境，需要体积小、力学性能好的小、力学性能好的继电器，一般使用器，一般使用弹簧簧继电器。器。(6)电源和源和辅助助设备等等列列车为列列车自自动防防护系系统车载设备提供提供所需的所需的电源，列源，列车上上还有列有列车运行模式运行模式选择开关，各种开关，各种电源开源开关，和其他一些关，和其他一些辅助助设备等。等。2024/8/536(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2状状态显示示单元元列列车上的状上的状态显示示单元，作元，作为车载系系统与列与列车驾驶员的人机的人机界面，可以使用触摸屏，或使用面板的形式，来界面，可以使用触摸屏，或使用面板的形式，来实现列列车状状态信信息的息的显示和示和对列列车进行操控。其面板或触摸屏上的主要内容一般行操控。其面板或触摸屏上的主要内容一般包括操作按包括操作按钮部分、信息部分、信息显示部分、表示灯和示部分、表示灯和报警器，如警器，如图8-7所示。所示。图图87面板状态显示单元面板状态显示单元2024/8/5372状态显示单元图87面板状态显示单元20下面下面对面板状面板状态显示示单元各部分元各部分进行介行介绍。(1)按按钮部分部分以面板型的状以面板型的状态显示示单元元为例，其按例，其按钮一般一般包括有包括有发车按按钮、慢速前行按、慢速前行按钮、调光按光按钮、灯泡按、灯泡按钮、内容、内容切切换按按钮等。其中等。其中发车按按钮和慢速前行按和慢速前行按钮用于操用于操纵列列车运行，运行，其他几个按其他几个按钮用于用于对面板亮度面板亮度调整、整、显示内容的切示内容的切换和自和自检等。等。列列车发车按按钮。列列车发车按按钮通常通常带有灯光，当列有灯光，当列车发车按按钮灯光点亮灯光点亮时，列，列车驾驶员按按压列列车发车按按钮，起，起动列列车向前运行。如果列向前运行。如果列车这时处于自于自动驾驶模式下，列模式下，列车将按将按照行照行车作作业要求自要求自动运行；若列运行；若列车处于列于列车自自动防防护系系统控制控制模式下，人工模式下，人工驾驶，列，列车驾驶员操操纵牵引制引制动手柄，控制列手柄，控制列车运行。运行。列列车发车按按钮灯光熄灯光熄灭时，按，按压列列车发车按按钮，属于无效，属于无效操作。操作。2024/8/538下面对面板状态显示单元各部分进行介绍。2023/8/1938慢速前行按慢速前行按钮。列。列车处于列于列车自自动防防护系系统控制模式下，当控制模式下，当列列车自自动防防护系系统不能从地面收到信息不能从地面收到信息时，列，列车驾驶员按下慢按下慢速前行按速前行按钮，请求列求列车以不超以不超过设定的速度定的速度值慢速前行。慢速前行。列列车慢速前行慢速前行设定的最高速度定的最高速度值，根据不同的运，根据不同的运营需求，需求，可以可以设为20kmh，或其他，或其他值。这个速度个速度值比列比列车正常运行的正常运行的平均速度一般要小，慢速前行模式适合列平均速度一般要小，慢速前行模式适合列车办理理进出停出停车厂或厂或车辆段作段作业时，控制列，控制列车慢速运行，遇到危慢速运行，遇到危险情况，可以采取情况，可以采取措施，尽快措施，尽快让列列车停停车。显示模式按示模式按钮。面板上的面板上的显示模式按示模式按钮，用来在切，用来在切换某某些些显示区域内的不同信息，可以增加示区域内的不同信息，可以增加显示的信息容量。示的信息容量。调光器按光器按钮。按按压调光器按光器按钮，可以改，可以改变状状态显示示单元元显示屏和指示灯的亮度。示屏和指示灯的亮度。灯光灯光测试按按钮。按。按压灯光灯光测试按按钮，可以，可以执行行显示屏、示屏、指示灯和声音指示灯和声音报警警测试。2024/8/539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(2)信息信息显示部分示部分速度速度显示。示。触摸屏和面板上，一般把表示速度的区域放触摸屏和面板上，一般把表示速度的区域放在屏或板的中央，便于直在屏或板的中央，便于直观显示列示列车运行速度运行速度值。速度。速度显示同示同时用模用模拟方式方式显示和数字方式示和数字方式显示，表示速度范示，表示速度范围从零到从零到线路允路允许的最大的最大值，并留有一定的余量。，并留有一定的余量。图8-7中，速度中，速度显示以示以100kmh作作为最大允最大允许运行速度运行速度值。中中间的方框用数字的方框用数字显示当前速度示当前速度值；正；正围绕方框的方框的环上，上，标有有刻度刻度值，表示，表示对应的列的列车速度速度值。通常用。通常用红色色环指示列指示列车当前当前允允许运行的最大速度运行的最大速度值，用，用绿色色环表示列表示列车当前的当前的实际运行速运行速度度值。当。当绿色色环超超过红色色环时，列出，列出驾驶员可以直可以直观看出，列看出，列车发生了超速，并有生了超速，并有报警提示，警提示，这时提醒列提醒列车驾驶员要采取措要采取措施，控制列施，控制列车速度，将速度速度，将速度绿环降低到速度降低到速度红环以内，保以内，保证列列车安全正常运行。安全正常运行。2024/8/540(2)信息显示部分2023/8/1940两种不同两种不同颜色的速度色的速度环，直，直观的将列的将列车的的实际运行速度和当运行速度和当前允前允许运行的最大速度表示出来，可以方便列运行的最大速度表示出来，可以方便列车驾驶员对列列车速度速度进行有效控制，提高作行有效控制，提高作业效率，降低作效率，降低作业强度。度。目目标速度。速度。在速度距离模式曲在速度距离模式曲线的系的系统中，可以中，可以显示列示列车从当前地点运行到下一目从当前地点运行到下一目标处，所，所对应的目的目标处的速度的速度值。如下一目如下一目标是在站台停是在站台停车，则显示目示目标速度速度为零；如果下一目零；如果下一目标是通是通过站台，站台，则显示允示允许通通过站台的速度限制站台的速度限制值。目目标距离。距离。在速度距离模式曲在速度距离模式曲线的系的系统中，可以中，可以显示列示列车从当前地点运行到下一目从当前地点运行到下一目标处，列，列车所需走行的距离所需走行的距离值。时间。在速度距离模式曲在速度距离模式曲线的系的系统中，可以中，可以显示列示列车从从当前地点运行到下一目当前地点运行到下一目标处，列，列车所需运行的所需运行的时间。2024/8/541两种不同颜色的速度环，直观的将列车的实际运行速度和当(3)指示灯指示灯面板上或触摸屏上有多个指示灯，用来表示列面板上或触摸屏上有多个指示灯，用来表示列车的运行状的运行状态。超速指示灯。超速指示灯。当列当列车运行速度超运行速度超过当前的允当前的允许的速度的速度值时，超速指示灯点亮。，超速指示灯点亮。慢速前行指示灯慢速前行指示灯。当慢速前行模式被激活。当慢速前行模式被激活时，慢速前行，慢速前行指示灯点亮。指示灯点亮。列列车自自动运行指示灯运行指示灯。当列。当列车的模式的模式选择开关放在开关放在ATO挡位位时，这时列列车在自在自动运运行模式下运行行模式下运行(ATO模式模式)，列，列车自自动运行指示灯点亮。运行指示灯点亮。列列车自自动防防护控制下的人工控制下的人工驾驶模式指示灯模式指示灯(简称人工称人工ATP)。当列当列车的模式的模式选择开关放在开关放在ATP挡位位时，列，列车在列在列车自自动防防护控制下，由列控制下，由列车驾驶员人工人工驾驶列列车运行，运行，这时该指示指示灯点亮。灯点亮。2024/8/542(3)指示灯面板上或触摸屏上有多个指示灯，用来旁路指示灯。旁路指示灯。当列当列车的模式的模式选择开关，放在旁路开关，放在旁路挡位位时，该列列车的的车载信号系信号系统被切除，被切除，这时旁路指示灯点春旁路指示灯点春发车测试指示灯。指示灯。列列车在在发车进入运入运营线路前，要路前，要进行行信号信号车载系系统静静态测试，如果，如果该测试失失败或没有启或没有启动该测试，该指示灯熄指示灯熄灭；如果；如果测试成功成功该指示灯被点亮；如果指示灯被点亮；如果测试正在正在进行中，行中，该指示灯将不断指示灯将不断闪烁。列列车自自动防防护系系统故障指示灯故障指示灯。当列。当列车自自动防防护系系统发生故障生故障时，该指示灯点亮。指示灯点亮。运行方向指示灯。运行方向指示灯。当列当列车自自动防防护系系统知道列知道列车运行方运行方向，并且在列向，并且在列车对位停位停车时能能够自自动控制控制车门时，该指示灯点指示灯点亮。亮。另外，另外，还有一些指示灯，当列有一些指示灯，当列车处于自于自动驾驶(AT0)状状态时，相，相应的事件的事件发生生时，指示灯会点亮，如跳停指示灯和停站，指示灯会点亮，如跳停指示灯和停站结束指示灯等。束指示灯等。2024/8/543旁路指示灯。当列车的模式选择开关，放在旁路挡位时，(4)报警器警器当列当列车发生超速运行，或有生超速运行，或有设备故障，或目故障，或目标距离、速度参数距离、速度参数发生生变化化时，报警器会警器会发出出报警声，提醒列警声，提醒列车驾驶员注意。注意。图图87面板状态显示单元面板状态显示单元2024/8/544(4)报警器当列车发生超速运行，或有设备故障，或四、列四、列车自自动防防护系系统地面地面设备列列车自自动防防护系系统的的核心核心设备安装在列安装在列车上，上，它所需的主要信息来自地它所需的主要信息来自地面面设备。根据城市。根据城市轨道交道交通信号系通信号系统的不同制式，的不同制式，列列车自自动防防护系系统地面地面设备，可以，可以设置点式置点式应答器答器或或轨道道电路，向列路，向列车传递有关信息，由安装在列有关信息，由安装在列车上的上的设备接收和接收和处理理这些些信息。信息。移动闭塞原理移动闭塞原理2024/8/545四、列车自动防护系统地面设备列车自动防护系统1点式点式应答器答器在速度距离曲在速度距离曲线为阶梯式的梯式的图形的信号系形的信号系统中，中，经常会在常会在线路上路上间隔一定的距离隔一定的距离设置点式置点式应答器。答器。这些些应答器向答器向线路保存有路保存有列列车的行的行车信息，在列信息，在列车经过时，由安装在列，由安装在列车车底的感底的感应接收接收装置从中装置从中读取或接收信息，取或接收信息，对这些信息些信息进行行综合分析合分析处理。理。点式点式应答器中所包含的信息，包括有答器中所包含的信息，包括有线路位置、列路位置、列车运行距运行距离、基本离、基本线路参数、速度限制等信息，路参数、速度限制等信息，这些信息固化在些信息固化在应答器。答器。应答器可分答器可分为有源有源应答器和无源答器和无源应答器。有源答器。有源应答器向答器向线路路实时发送信息，由列送信息，由列车接收；无源接收；无源应答器，只有在列答器，只有在列车经过时，由列，由列车从从应答器中答器中读取信息。取信息。2024/8/5461点式应答器2023/8/19462024/8/5472023/8/1947点式点式应答器安装在答器安装在线路上，路上，调试和安装工和安装工艺比比较简单，容，容易易实施，成本相施，成本相对较低，低，应用广泛，如用广泛，如图88所示。所示。图图88点式应答器点式应答器B型应答器型应答器A型应答器型应答器2024/8/548点式应答器安装在线路上，调试和安装工艺比较简单，容易2轨道道电路路城市城市轨道交通信号系道交通信号系统，轨道道电路除了具有表示列路除了具有表示列车是是否占用否占用轨道的功能外，道的功能外，还可以向可以向线路上路上实时发送列送列车运运营所所需的信息，由列需的信息，由列车接收和接收和处理。理。轨道道电路所路所发送的信息，其送的信息，其容量大，有利于列容量大，有利于列车的的车载系系统对列列车进行行实时控制。控制。因信号系因信号系统的的处理能力和制式不同，理能力和制式不同，轨道道电路所路所发送的送的信息量可有所不同，一般来信息量可有所不同，一般来讲，轨道道电路所路所发送的信息可以送的信息可以有以下内容：有以下内容：(1)轨道道电路基本信息路基本信息如如轨道道电路的路的长度、坡道和曲度、坡道和曲线参数，所用的参数，所用的载波波频率，率，轨道道电路的路的编号等。号等。(2)线路速度路速度是指是指该轨道区段道区段线路上受坡道和曲路上受坡道和曲线等因等因素的影响列素的影响列车所允所允许运行的最大速度。运行的最大速度。2024/8/5492轨道电路2023/8/19492024/8/5502023/8/1950(3)目目标速度速度列列车到达下一目到达下一目标时，列，列车的运行速度。的运行速度。(4)运行距离运行距离列列车到达下一目到达下一目标时所需走行的距离。所需走行的距离。(5)列列车运行方向运行方向指明列指明列车上行运行或下行运行。上行运行或下行运行。(6)载波波频率率列列车接收下一个信息的接收下一个信息的载波波频率。率。(7)道岔定反位道岔定反位列列车前方前方经过道岔的定位或反位。道岔的定位或反位。(8)列列车停站信号停站信号指示列指示列车处于停站状于停站状态。(9)备用信息位用信息位预留用作其他的信息使用。留用作其他的信息使用。这些信息以数字些信息以数字编码的方式，的方式，顺序排列，放在一个信息包序排列，放在一个信息包里。列里。列车收到信息后收到信息后进行行译码和和实时处理，理，实时控制列控制列车运行运行状状态。2024/8/551(3)目标速度列车到达下一目标时，列车的运行速度五、列五、列车自自动防防护系系统小小结列列车自自动防防护系系统从广从广义上上讲，应包括包括处理列理列车行行车安全安全逻辑的所有的所有设备，因此其地面，因此其地面设备包括包括联锁设备，也可以，也可以归结为列列车自自动防防护系系统范畴，它范畴，它们与与车载设备一起完成一起完成对列列车的控制和安全防的控制和安全防护功能。功能。休息、休息休息、休息2024/8/552五、列车自动防护系统小结列车自动防护系统从广义上讲项目目实施施任任务一一认识列列车自自动防防护系系统车载设备1目目标1)熟悉列熟悉列车自自动防防护系系统车载设备的安装位置。的安装位置。2)掌握列掌握列车自自动防防护系系统车载各个各个设备的功能。的功能。3)掌握掌握驾驶员显示示单元的使用方法。元的使用方法。2设备一列完整的一列完整的车辆编组、速度、速度传感器、地面信号接收感器、地面信号接收设备、驾驶员显示示单元、列元、列车牵引制引制动操操纵手柄、手柄、紧急停急停车按按钮等。等。3实作内容作内容1)闭合列合列车自自动防防护系系统电源，启源，启动系系统。2)在列在列车自自动防防护系系统控制模式下，启控制模式下，启动慢速前行模式，慢速前行模式，观察察驾驶员显示示单元上各指示信息的元上各指示信息的变化。化。3)控制列控制列车，分，分别用常用制用常用制动和和紧急制急制动使列使列车停停车。4)试验开关开关车门作作业。2024/8/553项目实施2023/8/1953任任务二二认识列列车自自动防防护系系统地面地面设备1目目标1)掌握列掌握列车自自动防防护系系统地面地面设备所所发送信息的主要内容。送信息的主要内容。2)掌握列掌握列车自自动防防护系系统地面地面设备的安装和的安装和设置方式。置方式。2设备轨道道电路、路、应答器、便携式答器、便携式计算机、串行接口、示波器、算机、串行接口、示波器、电源。源。3实作内容作内容1)安装安装连接地面接地面设备。2)在列在列车上用串行接口将便携式上用串行接口将便携式计算机与算机与车载系系统相相连。3)起起动列列车和启和启动便携式便携式计算机。算机。4)列列车运行到运行到轨道道电路路处，在便携式，在便携式计算机上算机上观察所接收察所接收到的信息到的信息码。2024/8/554任务二认识列车自动防护系统地面设备2023/8/1954拓展与提高拓展与提高一、列一、列车线列列车自自动防防护系系统车载设备与列与列车之之间的的电气气连接，通接，通过接口接口电路路实现，每个接口，每个接口电路路对应某个功能，接口某个功能，接口连接接线用硬用硬线连接，接，简称称为列列车线。下面介。下面介绍常用的列常用的列车线。1前前进列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送列送列车状状态运行信号，表运行信号，表示列示列车处于前于前进状状态。2后退后退列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送列送列车状状态运行信号，表运行信号，表示列示列车处于后退状于后退状态。3无无驱动列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送列送列车状状态运行信号，表运行信号，表示列示列车没有施加没有施加牵引和制引和制动。4无摩擦制无摩擦制动故障故障无摩擦制无摩擦制动故障，由列故障，由列车发送送给信号信号车载系系统，表明列，表明列车的的制制动力出力出现故障。故障。2024/8/555拓展与提高2023/8/19555常用制常用制动列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送信号，表示送信号，表示对列列车施施加了常用制加了常用制动力。力。6所有制所有制动缓解解列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送信号，表示送信号，表示对列列车所所施加的所有施加的所有类型的制型的制动力都已力都已经解除。解除。7最大常用制最大常用制动缓解解列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送信号，表示送信号，表示对列列车所所施加的最大制施加的最大制动力已力已经解除。解除。8紧急制急制动缓解解列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送信号，表示送信号，表示对列列车所所施加的施加的紧急制急制动已已经解除。解除。9四四车编组列列车列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送信号，表示列送信号，表示列车为四四车编组列列车。根据需求。根据需求还可有六列可有六列编组或八列或八列编组的列的列车线。lO全部全部车门关关闭列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送信号，表示列送信号，表示列车的全的全部部车门已已经关关闭。2024/8/5565常用制动2023/8/195611右右侧车门关关闭列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送信号，表示列送信号，表示列车的右的右侧车门已已经关关闭。12左左侧车门关关闭列列车由由该列列车线向信号向信号车载系系统发送信号，表示列送信号，表示列车的左的左侧车门已已经关关闭。13右右侧车门开启开启信号信号车载系系统由由该列列车线向列向列车发送信号，指示列送信号，指示列车可以可以开启右开启右侧车门。14左左侧车门开启开启信号信号车载系系统由由该列列车线向列向列车发送信号，指示列送信号，指示列车可以可以开启左开启左侧车门。15牵引命令制引命令制动命令命令这个列个列车线的作用是，由信号的作用是，由信号车载系系统向列向列车发出出牵引命引命令或制令或制动命令，控制列命令，控制列车运行。运行。还有表示列有表示列车运行控制模式的列运行控制模式的列车线如自如自动驾驶模式、人模式、人工工驾驶模式，以及表示列模式，以及表示列车自自动防防护系系统故障程度情况的列故障程度情况的列车线，如，如严重故障、中等故障和重故障、中等故障和轻微故障等。微故障等。2024/8/55711右侧车门关闭2023/8/1957二、二、车轮磨磨损补偿随着列随着列车长期不断运行，期不断运行，车轮的的轮径会相径会相应减小，减小，这样列列车在在计算走行距离算走行距离时会会产生偏差。列生偏差。列车自自动防防护系系统有有车轮磨磨损补偿功能，可以用来修改功能，可以用来修改车轮的的轮径径值，以避免列，以避免列车自自动防防护系系统计算距离算距离时可能可能产生的偏差。生的偏差。检修作修作业可以每月定期可以每月定期对车轮的的轮径径进行行测量，并与以前量，并与以前的的轮径径值进行比行比较，以确定是否需要，以确定是否需要进行行车轮磨磨损补偿作作业。思考及作思考及作业1列列车自自动防防护系系统的基本原理是什么的基本原理是什么?2列列车自自动防防护系系统的的车载设备有哪些，安装在什么地方有哪些，安装在什么地方?3列列车自自动防防护系系统的主要功能有哪些的主要功能有哪些?4驾驶员显示示单元上有哪些按元上有哪些按钮?驾驶员显示示单元所元所显示的示的基本内容是什么基本内容是什么?5轨道道电路所路所发送的信息一般有哪些送的信息一般有哪些?2024/8/558二、车轮磨损补偿2023/8/1958再见！2024/8/559再见！2023/8/1959