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城镇建设【2020年第07期】

  • ID:271743
  • 浏览:1272
  • 学科:市政工程
  • 更新时间:2020-05-28 20:34:41
  • 期刊: 城镇建设
内容简介
《城镇建设》是由中国出版传媒股份有限公司主管、中国大百科全书出版社有限公司主办,国际标准连续出版物号ISSN 2096-6539,国内统一连续出版物号CN10-1589/TU。本刊是面向国内外公开发行的国家级综合性工程学术期刊,以服务于广大工程建设科技人员、管理者,促进国内外工程建设学术交流与发展为宗旨。

浅谈地铁信号系统自动控制技术及其应用实践

2019/8/9 15:17:00 市政工程 谭刘柱
资料简介

摘要: 地铁的安全运行非常重要,事关乘客的安全。因此,需要采用相应的安全性技术。而在地铁信号系统中,安全性技术的良好应用能够实现整个地铁的安全运行。本文就重点针对地铁信号系统的自动控制功能进行了简要的分析和介绍。

浅谈地铁信号系统自动控制技术及其应用实践

谭刘柱

长沙市轨道交通运营有限公司 湖南 长沙 410007

摘要:地铁的安全运行非常重要,事关乘客的安全。因此,需要采用相应的安全性技术。而在地铁信号系统中,安全性技术的良好应用能够实现整个地铁的安全运行。本文就重点针对地铁信号系统的自动控制功能进行了简要的分析和介绍。

关键词:地铁信号系统;自动控制功能;研究

1 地铁信号系统自动控制技术

地铁信号系统中融合了自动控制技术不仅能促使地铁运行的安全性得到提升,同时也兼顾了灵活性和便捷性等优质特点。为了能促使自动控制技术在地铁信号系统中发挥出最大的作用,要求地铁信号系统中一定要兼顾以下几点功能:

1.1 列车自动驾驶系统

这项系统的应用主要是为了实现列车的动态调整,同时能实现列车的定点停车,在每站之间能进行自动运行。

1.2 列车自动监督系统

该系统的功能应用主要为能自动生成列车时刻表,并对全线运行的列车进行动态监督,保证列车能在规定的时间内达到每站,实现正点运行。

1.3 列车自动防护系统

该系统主要实现的是列车的定位和追踪,并且促使列车停靠位置能得到保障。以上的所有列车自动驾驶系统、监督系统以及防护系统构成了地铁信号的自动控制系统。当前阶段由于科学技术和计算机网络技术的快速发展已经在地铁系统中引入了全面的计算机联锁装置,给系统的整体性和有效性提供了极大的便利和保障,更促使信号的抗干扰能力得到了提升。

2 地铁信号系统自动控制基本功能

2.1 列车自动监控子系统(ATS)的功能

ATS子系统负责对列车运行的情况进行自动监控,有以下基本功能:

(1)列车识别功能

ATS人机界面的轨道显示列车识别号信息,包括列车车次号及列车运行方向,中央ATS可以自动生成列车识别号,由专业人士进行修改,或由列车向ATS发送此类信息。

(2)列车追踪功能

ATS子系统根据列车位置、操作员请求及列车调整请求来完成列车的创建、删除及移动操作。

(3)自动排路功能

ATS列车调整子系统提供自动列车进路,利用列车时刻表中的列车目的地号来自动排列列车进路,列车根据目的地号自动沿着线路运行,根据目的地号信息自动开放进路、停站以及在停靠站开/关车门。(

(4)列车自动调整功能

正常运营模式下,时刻表调整能够自动控制列车运行,将列车与时刻表(由运营管理者编制)之间的偏差降至最低。

(5)列车运营时刻表管理功能

行车管理人员通过时刻表编辑软件离线编制多个列车运营时刻表,同时ATS提供在时刻表中增加车次、延长列车营运时间等在线调整功能。

2.2 列车自动防护子系统(ATP)的功能

ATP子系统控制列车在安全条件下行驶,主要包括以下基本功能:

(1)列车定位功能

通过列车提供的速度、距离以及线路等方面信息,确定列车安全位置及非安全位置,ATP系统利用安全位置对列车进行安全防护。

(2)列车追踪功能

该功能提供数据以保持安全的列车间隔,ATP子系统根据列车位置报告、道岔位置构建追踪占用地图,通过非安全位置和位置及其不确定性计算安全的列车两端位置。

(3)列车移动授权功能

在车载控制器运行良好的情况下,利用ATP限制固定数据和ATP可变限制数据计算ATP运行曲线,此时系统将移动授权限定在前方列车尾部后面的安全间隔外方停车点。

(4)速度监督校正功能

车载控制器对速度传感器和加速计输入的速度数据一致性进行监控,记录检测到的速度或速度传感器非常规变化信息。

(5)停车位置保证功能

停车保证通过比较移动授权和当前列车位置和速度进行判断,系统接收到进路取消请求后,将延迟一段时间用以保证列车制动停车需要。

(6)溜车防护功能

车在站台区域停车时,车载控制器须确保列车处于静止状态。如果系统检测到列车在没有命令的情况下有了物理位置的移动,车载控制器将实施紧急制动。

2.3 列车自动驾驶子系统(ATO)的功能

ATO子系统控制列车自动运行。它在ATP系统的保护下,根据ATS发送的指令实现列车运行的自动驾驶、自动调整速度和控制车门,主要包括以下基本功能:

(1)自动运行功能

ATO子系统控制列车按运行图规定的区间走行时分行车,自动完成列车启动、加速、巡航、惰行、减速和停车的合理控制。

(2)列车精确停车控制功能

在ATP防护下,通过车地通信设备和轨旁设备实现自动列车精确停车控制。

(3)在线列车监控功能

ATO车载控制器将列车运行的有关信息传递至ATS子系统,实现ATS子系统对在线列车实时监控。

(4)节能舒适调节功能

ATS子系统根据高峰和非高峰运营时段的列车运营情况,通过ATO系统实施不同的节能运行方案,在不降低服务质量的前提下,采用适宜的速度曲线控制列车运行和保证乘客的舒适度。

3 地铁信号系统自动控制功能实现

3.1 列车自动驾驶系统

列车自动驾驶系统相关功能的实现必须在列车自动防护系统的保护下进行,具体流程是根据列车自动监督系统所发挥送的指令,执行相对应的操作。其中,为实现站点间自动运行的功能,需控制地铁列车严格按照运行图规定的区间走行时分行车;为实现站点精确停车的功能,要求以自动防护系统为基础,借助于轨旁设备以及车地通行设备实现控制;为实现列车运行过程中的动态调整功能,要求列车自动驾驶系统根据列车在高峰/平峰状态下列车运营情况,以保障服务质量为前提,借助于适宜的速度曲线对列车运行进行控制,以满足乘客出行舒适度的要求。

3.2 列车自动监督系统

自动控制ATS系统设置于操作控制中心内(中央ATS系统),车站内设置本地ATS系统,负责区域控制。系统功能使对地铁全线内列车的运行状态进行监视与控制。本地与中央ATS系统设备构成局域网,搭载光纤线路实现数据传输。在该结构模式下,ATS系统具有两个显著特点:①操作员可以根据自身权限在任意工作站上完成对地铁系统的监督、控制功能;②ATS系统中任意部分的操作失误或故障不会对地铁全线列车运行造成影响,属于非故障安全系统。

3.3 列车自动防护系统

列车自动防护系统的基本原则是故障安全。本系统基于该原则对权限所有涉及列车占用状态、追踪间隔、运行速度以及信号灯指示在内的功能运行安全性进行检查与控制。整个系统由轨旁自动防护系统与车载自动防护系统两个部分构成。本系统为实现列车定位的功能,要求通过列车在运行状态下所提供的线路、距离、速度等信息,预测列车运行中的安全与非安全位置,将安全位置信息传递至防护系统内,据此实现对列车运行的安全防护;为实现列车追踪方面的功能,本系统需根据列车位置报告信息以及关键道岔位置,构建追踪占用系统,根据安全以及非安全位置计算列车在安全区间内的两端位置信息;为实现停车位置保证功能,本系统需要对列车当前位置以及运行速度以及移动授权进行对比,当自动防护系统接收到进路取消请求指令后,可延迟一定时间以满足列车制动停车的功能需求。

结语

总之,随着近年来科学技术和信息技术的快速发展,地铁信号系统的自动控制系统也将得到更好的发展和提升。现阶段在地铁信号系统的自动控制功能上仍然存在着一定的欠缺,对此还需要进一步的进行深入研究,争取为我国的轨道交通事业发展做出更大的贡献。。

参考文献:

[1]梁波.地铁信号系统自动控制功能分析[J].信息通信,2014,(06):172-173.

[2]谢晓宏.地铁信号系统中的智能信号功能分析[J].通讯世界,2016,(14):115-116.