理论教育 城市轨道交通系统中列车控制系统分类

城市轨道交通系统中列车控制系统分类

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:我国目前还不能提供完整的列车控制系统,应用在城市轨道交通系统中的ATC核心技术都采用国外的先进技术,综合国内外ATC系统的产品,系统可以按以下几种方式分类。其主要特点是采用无源、高信息容量的地面应答器,结构简单,安装灵活,可靠性高,价格明显低于连续式列车速度自动控制系统。应答器内部按协议存放实现列车速度监控及其他行车功能所必需的数据。连续式列车自动控制系统因传递信息的连续性而具较佳的控制性能。

城市轨道交通系统中列车控制系统分类

由于地面设备构成不同、地面与车载信息传输方式不同,构成的ATC系统也不尽相同,其功能与使用效果也有差别。我国目前还不能提供完整的列车控制系统,应用在城市轨道交通系统中的ATC核心技术都采用国外的先进技术,综合国内外ATC系统的产品,系统可以按以下几种方式分类。

(一)车-地信息传输方式

在列车自动控制系统中,根据车地信息传输方式不同,可以分为点式和连续式两类。

1.点式

点式车速自动控制系统在欧洲应用十分广泛。其主要特点是采用无源、高信息容量的地面应答器,结构简单,安装灵活,可靠性高,价格明显低于连续式列车速度自动控制系统。点式系统主要由地面应答器、轨旁设备以及车载设备组成。地面应答器是无源的,通常设置在信号机的旁侧或者设置在一段需要降速的缓行区间的始、终端。应答器内部按协议存放实现列车速度监控及其他行车功能所必需的数据。当列车驶过地面应答器时,车载应答器以一定的频率,通过电磁感应方式将能量传递给地面应答器,地面应答器随即开始工作,将所存储的数据通过电磁感应传送至车上。车载设备根据地面传至车上的信息,计算得出两个信息点之间的速度监控曲线,实现列车超速防护。

点式信息为非连续式的信息模式,结构简单,易于维护,但单纯的点式ATP系统不满足紧急状态下的紧急停车功能。以防止列车冒进车站为例,需在进站前方铺设一段电缆环线,传输ATP信息,以适应紧急停车的安全保障。由于该系统运行下的列车获得的信息是定点、不连续的,列车在越过信息点后按己接收到的信息行驶,必须等待收到下一个点式信息时才能按新的信息要求行驶,在两信息点间行驶不能及时地适应变化的运行条件,因此,降低了行车效率。单纯的点式系统与ATO系统配套时,不易实现ATO的运行调整功能。

2.连续式

连续式列车超速防护系统是基于连续的信息传递,列车不间断地从信息传输通道获得信息,车载计算机也不间断地计算出速度曲线,从而可使列车间隔缩至很短。连续式列车自动控制系统因传递信息的连续性而具较佳的控制性能。连续式列车速度自动控制系统按车-地信息传输所用媒体又可分为有线与无线两大类,有线传输利用多信息或数字音频无绝缘轨道电路、交叉电缆环线、裂缝波导管或无线自由电波等,向车载设备提供连续的列车运行信息,既能连续检测列车位置和占用状态,又具有信息传递功能,可以实时地、连续提供大量列车控制信息,达到安全、平稳控制列车、满足高密度行车的运行的目的。

(二)对列车控制的方式

信号系统对列车实施的最终控制方式,一般分为速度距离模式曲线和阶梯式速度曲线两种控制方式(见图11-20和图11-21)。

1.速度-距离曲线控制方式(www.daowen.com)

图11-20 列车速度距离曲线

图11-21 阶梯式限速曲线

基于传统的音频轨道电路,其传输的信息量少,对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码,即该区段所规定的最大速度命令码或入口/出口速度命令码,列车速度监控采用的是闭塞分区入口/出口检查方式,当列车速度超过规定速度时,实施常用制动或紧急制动,实施常用制动时,如制动率达不到要求,会自动转为紧急制动。一旦实施了紧急制动,必须在列车停止后,通过一定操作才能缓解。阶梯式速度曲线中,两列车之间的最小行车安全间隔距离至少应为一个固定的闭塞分区,为了保证列车正常追踪运行,两列车间隔距离在三个闭塞分区以上,两列车之间的最小行车安全间隔距离较后者需要的空间距离大,降低了线路通过能力。

2.阶梯式速度曲线控制方式

该方式由命令编码单元通过车地通信实施向列车提供目标速度、目标距离、线路状态等信息,车载计算机根据这些数据,结合列车自身的固有数据,实时计算得出允许速度曲线,并按此曲线对列车的实际运行速度进行监控,在列车的每一确切位置,ATP地面设备或车载ATP设备据此计算出列车运行的速度/距离曲线,保证列车在安全速度下运行。该模式列车可用信息较少,阶梯所代表的速度差值较大,造成列车连续速度控制性能也较差。相比之下,由于速度曲线控制方式数据传输及车速监控都是连续的,速度-距离模式曲线控制方式可以提高线路利用率(见图11-22),相应缩短追踪列车之间的最小安全行车及正常行车间隔距离,可提高行车密度及列车运行的平稳度。

(三)闭塞方式

目前,用于城市轨道交通系统的闭塞方式有三种,即固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。

前面自动闭塞系统中已做过介绍,在此不展开论述。

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