发布时间 : 星期六 文章地铁信号基础第十一章、AT0子系统基本原理 - 图文更新完毕开始阅读
第十章 ATO子系统基本原理
AT0子系统(以下称为ATO系统)主要用实现“地对车控制”，即用地面信
息实现
对列车驱动、制动的控制，包括列车自动折返，根据控制中心指令自动完成对列车的启动、牵引、惰行和制动，送出车门和屏蔽门l司步开关信号，使列车按最佳工况正点、安全、平稳地运行。 一、ATO系统基本概念
AT0为非故障一安全系统，其控制列车自动运行，主要目的是模拟最佳司机的驾驶，实现正常情况下高质量的自动驾驶，提高列车运行效率，提高列车运行的舒适度，节省能源。
ATP系统是城市轨道交通列车运行时必不可少的安全保障，ATO系统则是提高城市轨道交通列车运行水平(准点、平稳、节能)的技术措施。
AT0系统采用的基本功能模块与ATP系统相同。和ATP系统一样，AT0也载有有关轨道布置和坡度的所有资料，以便能优化列车控制指令。ATO还装有一个双向的通信系统，使列车能够直接与车站内的ATs系统接口，保证实现最佳的运行图控制。
当列车处在自动驾驶模式下，车载AT0运用牵引和制动控制，实现列车自动运行。
二、ATO系统的组成
虽然各公司的ATO系统结构不尽相同，但AT0系统的基本组成是共同的。AT0系统都由轨旁设备和车载设备组成。
ATO车载通信系统在所有模式中处于活动状态，向轨旁设备传输信息。 AT0车辆报告系统在自动模式中处于活动状态，提供车站标识和车站停车状态信息。
三、ATO系统的主要功能
AT0系统的功能分为基本控制功能和服务功能 .
基本控制功能是自动驾驶、自动折返、车门打开。这三个控制功能相互之间独立地运行。
服务功能包括：列车位置、允许速度、巡航／惰行、PTI支持功能等。 1．ATO系统基本控制功能 (1)自动驾驶
①自动凋整列车运行速度
ATO车载控制器通过比较实际列车运行速度及ATP给出的最大允许速度及目标速度，并根据线路的情况，自动控制列车的牵引及制动，使列车在区问内的每个区段始终控制速度(ATP计算出来的限制速度减去5 km／h)运行，并尽可能减少牵引、惰行和制动之间的转换。 ②停车点的目标制动
车站停车点作为目标点，车站停车点由ATP轨旁单元和ATS系统控制。当停车特征被启动后，AT0系统基于列车速度、预先决定的制动率和距停止点的距离计算出一个制动曲线，采用最合适的减速度(制动率)使列车准确、平稳地停在规定的停车点。与列车定位系统相配合，可使停车位置的误差达到0．5 m以下。 假如列车超过了停车点，ATP准许后退一定距离。如果超过后退速度限制值，向列车司机发出声音和视觉报警。
③从车站自动发车
当发车安全条件符合时(在AT0模式下，关闭了车门，这由ATP系统监视)，AT0系统给出启动显示，司机按下启动按钮，ATO系统使列车从制动停车状态转为驱动状态。停车制动将被缓解，然后列车加速。AT0通过预设的数据提供牵引控制，该牵引控制可使列车平稳加速。
停站时间由ATS控制，并传送给ATP。另外，基于车站和方向的停车时问也储存在ATP轨旁单元中，用作ATS故障下的后备程序。 ④区间内临时停车
由ATP系统给出目标点位置(例如前方有车)及制动曲线，并将数据传送给AT0系统车载单元，AT0系统得到目标速度为“0”的速度信息后自动启动列车制动器，使列车停稳在目标点前方10 m左右。此时车门还是由ATP系统锁住的。一旦前方停车目标点取消，速度信息改为进行码后，ATO系统使列车自动启动。假如车门由紧急开门打开，或是司机手柄被移至非零位置，那么列车必须由司机重新启动SM模式或AT0模式(如果允许)。
在危险情况下，例如按下紧急停车按钮，或是因常用制动不充分而使列车超过紧急制动曲线，由ATP启动紧急制动，AT()向司机发出视觉和音响警报。5 s以后音响警报自动停止。 ⑤限速区间
临时性限速区间的数据由轨道电路报文传输给ATP车载设备，再由ATP车载设备将减速命令经ATO系统传达给动车驱动、制动控制设备。此时AT0车载设备的功能犹如ATP系统与驱动、制动控制设备之间的一个接口。对于长期的限速区间，数据可事前输入AT0系统，在执行自动驾驶时，AT0系统会自动考虑到该限速区间。
(2)无人自动折返
无人自动折返是一种特殊情况下的驾驶模式，在这种驾驶模式下无需司机控制，而且列车上的全部控制台将被锁闭。 从接收到无人驾驶折返运行许可时，就自动进入AR模式。授权经驾驶室MMI显示给司机，司机必须确认这个显示，并得到授权，锁闭控制台。
只有按下站台的AR按钮以后，才实施无人驾驶列车折返运行。ATC轨旁设备提供所需的数据以驾驶列车进入折返轨。列车将自动回到出发站台。列车一到出发站台，ATC车载设备就会退出AR模式。
无人自动折返功能的输入是来自车载速度／距离功能的列车当前的速度和位置以及ATP速度曲线。
无人自动折返功能的输出至列车制动和牵引控制系统的命令。 (3)自动控制车门开闭 由ATP系统监督开门条件，当ATP系统给出开门命令时，可以按事前的设定由ATO系统自动地打开车门，也可由司机手动打开正确一侧的车门。车门的关闭只能由司机完成。
当列车空车运行时，从ATS接收到的指定的目的地号阻止车门的打开。 车门打开功能的输人是来自ATP功能的车门释放、运行方向和打开车门的数据，以及来自ATS功能的确定目的地号。
车门打开功能的输出将车门打开命令发给负责控制车门的列车系统。 2．ATO系统服务功能 (1)列车位置
列车位置功能从ATP功能中接收到当前列车的位置和速度等详细信息。根据上一次计算后所运行的距离来调整列车的实际位置。此调整也考虑到在ATP功能计算列车位置时传送和接收的延迟时间，以及打滑和滑行。
另外，AT0功能同测速单元的接口为控制提供更高的测量精确性。列车位置功能也接收到地面同步的详细信息，由此确定列车的实际位置和计算列车位置的误差。对列车位置调整，可在由ATO功能规定的直至接近实际停车点10～15 m的任意位置开始。由于这种调整，停车精度由AT0控制在希望的范围内。 列车位置功能的输入来自ATP功能的列车当前速度和位置、轨道电路信息的变化，测速单元的读入、轨道中同步标记的检测、SYNCH环线。 列车位置功能的输出用作校正列车位置信息。
(2)允许速度
允许速度功能为AT0速度控制器提供列车在轨道任意点的对应速度值。这个速度没有被优化，只是低于当前速度限制和制动曲线给的限制。允许列车速度调整是为了能源优化或由惰行／巡航功能完成的列车运行。
允许速度功能的输入来自ATP功能的轨道当前位置的速度限制，以及列车制动曲线。
允许速度功能的输出至ATO速度控制器。 (3)巡航／惰行功能
巡航／惰行功能的任务是按照时刻表白动实现列车区间运行的惰行控制，同时节省能源，保证最大能量效率。
AT0巡航／惰行功能协同ATS中的ATR功能，并通过确定列车运行时间和能源优化轨迹功能实现巡航／惰行功能。
①确定列车运行时间的功能