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列车自动控制系统列车自动控制系统(ATC ) (ATC ) 2008 年4月 28 日,一场近 10 年来中国铁路行业罕见的列车相撞事故在胶济铁路上瞬间发生,给国家和人民生命财产安全造成重大损失。“通过调阅 T195 次列车运行记录监控装置数据,该列车实际运行速度每小时超速 51 公里。” 29 日,刚刚被任命为济南铁路局局长的耿志修说。在已经基本实现自动控制的特快列车身上,为什么发生“超速”行驶这样颇为低级的错误呢?列车自动控制系统究竟是怎样工作的,有多大用处,本专题将为您详细介绍 1 1 ATC 系统通过将 ATP 、 ATO 、 ATS 三个子系统有机地结合起来维持列车运行,三个子系统由中央控制中心的计算机来协调构成车线实时控制系统。 2 2一、一、 GRS GRS 的的 ATP ATP 子系统子系统 ATP 确保列车安全运行,检测列车位置和设置限制速度确保列车的运行间隔。根据线路坡度和曲线半径确定速度。 ATP 在列车行进前检查进路上的所有道岔是否锁闭在预定位置,当发生列车争用闭塞区间时 ATP 确保一个闭塞区间内只有一个列车占用 3 3 1、列车检测列车的存在如位置由轨道电路检测。此外,轨道电路也检测断轨。轨道电路划分为闭塞,每个闭塞通常由一个轨道电路组成(最长闭塞除外)。采用无绝缘节作为闭塞分界将使乘坐平稳并减少线路维护工作量。阻抗连接变压器(WEE —Z— BOND) 的作用是连接轨道电路建立轨道电路的闭塞边界。此外,阻抗连接变压器也用于传送音频自动速度指令。在轨道电路的列车进入端阻抗连接变压器相当于一个接收器,在轨道电路的列车离去端作用相当于一个发送器,如果从发送器来的信号没有被列车的轮轴短路,轨道继电器励磁吸起,表示轨道电路空闭,一旦列车进入,轨道电路被占用,轨道继电器落下,发送 ATP 速度指令。速度指令在发送端和列车的第一个轮轴之间构成回路,列车头部的 ATP 接收线圈感应到轨道电路中的音频能量——即速度指令。轨道电路的频率是按规定配置的。 4 4 2、速度指令速度指令在轨道电路中表现为音频能量所引起的磁场。存在于发送端至列车头部的第一个轮轴之间的轨道电路中,存在的时机是轨道电路被占用,轨道继电器失磁。影响速度指令的因素是前边进路区段的最大允许速度和道岔的位置。如在曲线处的一个速度限制等。如果前边的闭塞未出清,适宜为指令使列车停车。如果轨道电路中没有 ATP 指令发送,列车将视作停车指令。 3、车载 ATP 设备执行(1) 接收和译解限制速度指令(2) 测量列车速度,将该速度与限制速度进行比较(3) 在超速或系统出错影响安全时,切除牵引控制并启用全常用制动 5 5二、二、 GRS GRS 的的 ATS ATS 子系统子系统 ATS 经由各个车站控制列车的出发和到达,由轨旁设备和控制中心设备对列车实行自动调度和按运行图运行,并完成运行调整,控制中心的显示。由 ATS 提供的数据更新,数据同时提供给中央控制计算机中为程序,编辑列车运行统计。 6 6 1、 ATS 和列车的通信由沿线的——轨车地通信系统(TWC) 提供。通信链路在阻抗变压器和轨道之间形成和 ATP 速度指令信道不同的是,链路信道是双向的,即信道提供了从列车至轨旁设备的通信和轨旁设备至列车的通信。链路信号在旅客站和接近联锁区经由阻抗连接变压器送入轨道中,在某些特定线路和车场,为了提供轨旁和列车的通信,用沿着轨道内侧设置的环形线圈取代阻抗连接变压器的功能。从轨旁设备至列车,链路发送:列车号、列车目的地、列车长度、列车停站和站检查信号、列车号和目的地数据由控制中心计算机以数据形式存储,列车在站停车时,车号报告给控制中心,计算机根据闭塞占用情况追踪列车。当列车在旅客站报告车次时,计算机校验列车号,并由车站和二站之间的车号保持对列车的追踪,当列车报告且停在一个旅客站时,发送车号和“列车停站”标志,计算机对照时刻表检查列车到站时间。如果列车超过时刻表允许的偏移量,计算机采取自动调整措施或者决定是否向控制中央调度人员报告问题及解决方案 7 7 在列车存储器中的目的地数据用于控制列车的目的地标志,同时也发送给轨旁设备,经由链路提前在通过区域建立进路(常常有多种进路方案可供选择)。运行等级调整数据是计算机控制列车保证列车按时刻表运行的方法之一。列车有 1O 个可供选择的速度由 ATS 系统指定,在任意二个旅客站, ATS 系统能在速度的 4个之中选择,根据二个车站之间的列车运行时间计算机选用 4个之中的最佳速度,然后发送给列车。在旅客站,速度指令将允许列车准时到达下一个车站, 对于接收到的和存储的 ATS 速度指令,控制设备决定列车响应 ATP 速度指令或 ATS 速度指令中较低的一个。此外,运行等级调整也包括选择理想的加速率。 2、 FLYBY 接收器和发送器