列车运行控制系统 - 图文

列车运行控制系统 第一节 概述

一、 发展历程

随着铁路运输的任务越来越重，列车运行速度越来越高，保证运输安全的问题也越来越突出。完全靠人工瞭望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了，即使装备了机车信号和自动停车装置，也只能在列车一般速度运行条件下保证安全无法实现高速列车的安全保证，因为它们不能完成防止超速行车和冒进信号的现象。因此，需要研究列车运行控制系统，实现对列车间隔和速度的自动控制，进一步提高运输效率，保证行车安全。

要实现上述目标，不是简单的设备改进可以完成的，需要解决许多关键技术问题，例如：车－地之间大容量、实时、可靠信息传输，列车定位，列车精确、安全控制等。需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现，如果把前面讨论的系统称为传统铁路信号系统，那么，以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统。

现代信息技术的迅速发展，对铁路信号技术产生了重要影响，为形成现代铁路信号系统提供了条件。列车运行自动控制系统（简称列控系统）是计算机、通信、控制等信息技术与信号技术的一个高水平集成与融合的产物。

列车运行控制系统定义：由列控中心、闭塞设备、地面信号设备、地车信息传输设备、车载速度控制设备构成的用于控制列车运行速度保

证行车安全和提高运输能力的控制系统。 功能：

1.线路的空闲状态检测； 2.列车完整性检测 3.列车运行授权； 4.指示列车安全运行速度； 5.监控列车安全运行 一、 列控系统分类

西方发达国家在列控系统研究方面已有较长发展历史，比较成功的列控系统主要有：日本新干线ATC系统，法国TGV铁路和韩国高速铁路的TVM300及TVM430系统，德国及西班牙铁路采用的LZB系统，及瑞典铁路的EBICA900系统等。上述列车控制系统都具有自己的特点、不同的技术条件和适应范围，因此，列控系统可以分成许多类型。 （1）按照地车信息传输方式分类：

①连续式列控系统，如：德国LZB系统、法国TVM系统、日本数字ATC系统。

连续式列控系统的车载设备可连续接收到地面列控设备的车-地通信信息，是列控技术应用及发展的主流。

采用连续式列车速度控制的日本新干线列车追踪间隔为5 min，法国TGV北部线区间能力甚至达到3 min。连续式列控系统可细分为阶梯速度控制方式和曲线速度控制方式。

②点式列控系统，如：瑞典EBICAB系统。

点式列控系统接收地面信息不连续，但对列车运行与司机操纵的监督并不间断，因此也有很好的安全防护效能。

③点一连式列车运行控制系统，如：CTCS2级， 轨道电路完成

列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息。点式信息设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息。 （2）控制模式分，分为两种类型：

①阶梯控制方式

出口速度检查方式，如：法国TVM300系统 入口速度检查方式，如： 日本新干线传统ATC系统

②速度—距离模式曲线控制方式

速度-距离模式，如：德国LZB系统，日本新干线数字ATC系统 （3）按照人机关系来分类，分为两种类型：

①设备优先控制的方式。如：日本新干线ATC系统。

②司机优先控制方式，如：法国TVM300／430系统、德国LZB系统

（4）按照闭塞方式：固定闭塞、移动闭塞 （5）按照功能、人机分工和自动化程度分：

列车自动停车（Automatic Train Stop 简称ATS）系统；列车超速防护（Automatic Train Protection 简称 ATP）系统；列车自动控制（Automatic Train Control 简称ATC）系统；列车自动运行（Automatic Train Operation 简称ATO）系统。

①ATS。ATS是一种只在停车信号（红灯）前实施列车速度控制的装置，是在非速差式信号体系下的产物，属于列车速度控制的初级阶段。国外多种ATS系统补充了简单的速度监督功能，这种系统设备简单，历史悠久，在我国及世界各国铁路至今广泛采用。

②ATP。ATP是随着速差式信号体系的建立而产生的，列车正常运行由司机控制，只在司机疏忽或失去控制能力且列车出现超速时设备才起作用，并以最大常用制动或紧急制动方式，强迫列车减速或停

车。当列车速度已降至或到达限速要求，由司机判定和操作制动缓解。系统要求符合故障—安全原则。这是一种以人（司机）控为主的列车运行安全系统，在欧洲高速铁路上普遍采用。

③ATC（又称列车自动减速系统）。当列车运行超过限制速度时，系统自动实施常用制动，使列车降至低于限制速度的一定值后，制动自动缓解，列车继续运行。这是一种设备优先的列车运行安全控制系统，司机一部分操作由设备代替，但列车运行的正常调速仍由司机操作，系统同样要求故障—安全原则。这种方式很适合于动车组，日本新干线高速铁路采取这种方式。

④ATO（又称列车自动驾驶系统）。按系统预先输入的程序，保证列车运行图的要求，由设备代替司机进行列车运行的加速、减速或定点停车的速度调整。一般情况下，司机除对列车启动操作外，只对设备的动作进行监督，它属于一种非安全系统，一般叠加在ATC或ATP上，列车运行的安全防护由后者承担。这样的系统已在地下铁道种较广泛采用，在地面铁路干线上，由于运输情况复杂，目前很少采用。

二、 列控系统的关键技术 Ⅰ、列车测速与列车定位

要实现列车间隔与速度的安全控制，首先要及时获取列车运行的速度与列车目前的位置，因此列车的测速与定位是列控系统的关键技术之一，测速和定位的精度从根本上制约着列车运行自动控制系统的控制精度，测速测距的精度太低，不仅会增加行车的不安全因素，而且会造成系统预留的安全防护距离过大，从而影响运输效率。

一）、列车测速方法

目前存在多种列车测速方式，根据速度信息获取的来源，我们可以把测速方式分成两大类，一类是利用轮轴旋转信息获取列车速度的测速方法，另一类是利用无线方式直接检测列车的速度的测速方法。 1.轮轴旋转测速方法 1） 测速电机方式

测速电机包括—个齿轮和两组带有永久磁铁的线圈。齿轮固定在机车轮轴上，随车轮转动。线圈固定在轴箱上。轮轴转动，带动齿轮切割磁力线，在线圈上产生感生电动势，其频率与列车速度（齿轮的转速）成正比。这样列车的速度信息就包含在感应电动势的频率特征里。经过频率—电压变化后，把列车实际运行的速度变换为电压值，通过测量电压的幅度得到速度值。 2） 脉冲转速传感器方式

如图6-2，脉冲转速传感器安装在轮轴上，轮轴每转动一周，传感器输出一定数目的脉冲，这样脉冲的频率就与轮轴的转速成正比。输出脉冲经过隔离和整形后，直接输入到微处理器进行频率测量并换算成速度和走行距离。轮轴脉冲转速传感器测速基本公式为：

V???D?n/3.6 式（8-1） 其中：π=3.1416；

D为车轮直径 n为车轮转速

脉冲转速传感器

隔离限幅整形频率测量和计算速度、距离参数

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库列车运行控制系统 - 图文在线全文阅读。