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地铁的真相 —— 地铁ATC系统的分类

Metro_truth2018-11-07 15:39:42

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 地ATC系统,按闭塞方式分类:可分为固定式(包括准移动式)和移动式。固定闭塞方式中按控制方式,又可分为速度码模式(台阶式)和目标距离码模式(曲线式)。


固定闭塞ATC系统


  固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式,固定闭塞将线路划分为固定的闭塞分区,不论是前、后列车的位置还是前、后列车的间距,都是用轨道电路等来检测和表示的。


  闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定,一旦划定将固定不变。列车以闭塞分区为最小行车间隔,ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。




速度码模式(台阶式)



  如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统,该系统属7080年代的产品,技术成熟、造价较低,但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能,不利于提高线路运输效率。



  固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路,轨道电路传输信息量少,对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码,从控制方式可分成入口控制和出口控制两种,从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。


  以出口防护方式为例,轨道电路传输的信息即该区段所规定的出口速度命令码,当列车运行的出口速度大于本区段的出口命令码所规定的速度时,车载设备便对列车实施惩罚性制动,以保证列车运行的安全。


  由于列车监控采用出口检查方式,为保证列车安全追踪运行,需要一个完整的闭塞分区作为列车的安全保护距离,限制了线路通过能力的进一步提高和发挥。


  提供此类产品的公司有:英国WSL公司、美国GRS公司、法国ALSTOM公司、德国SIEMENZ公司等。




目标距离码模式(曲线式)



  目标距离码模式一般采用音频数字轨道电路或音频轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器,具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。通过音频数字轨道电路发送设备或应答器向车载计算机提供前方目标点的目标速度、目标距离、线路状态(曲线半径、坡道等数据)等信息,车载计算机结合固定的车辆性能数据(如列车长度、制动率、测速信息)计算出适合于列车运行的目标距离速度模式曲线(最终形成一段曲线控制方式),保证列车在目标距离速度模式曲线下有序运行。




  目标距离码模式不仅增强了列车运行的舒适度,而且列车追踪运行的最小安全间隔缩短为安全保护距离,有利于提高线路的通过能力。


  如上海地铁2号线引进美国US&S公司、明珠线引进法国ALSTOM公司和广州地铁12号线引进德国西门子公司的ATC系统均属此类。



移动闭塞ATC系统


  移动闭塞方式的ATC系统通常采用无线通信、地面交叉感应环线、波导等媒体,向列控车载设备传递信息。




  列车安全间隔距离是根据最大允许车速、当前停车点位置、线路等信息计算得出,信息被循环更新,以保证列车不间断收到即时信息。


  移动闭塞ATC系统是利用列车和地面间的双向数据通信设备,使地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息,并距此计算出每一列车的运行权限,动态更新发送给列车,列车根据接收到的运行权限和自身的运行状态,计算出列车运行的速度曲线,实现精确的定点停车,实现完全防护的列车双向运行模式,更有利于线路通过能力的充分发挥。


移动闭塞的特点:


  1、线路没有固定划分的闭塞分区,列车间隔是动态的,并随前一列车的移动而移动;

  2、列车间隔是按后续列车在当前速度下所需的制动距离,加上安全余量计算和控制的,确保不追尾

  3、制动的起点和终点是动态的,轨旁设备的数量与列车运行间隔关系不大

  4、可实现较小的列车运行间隔

  5、采用地-车双向传输,信息量大,易于实现无人驾驶


移动闭塞的原理:


  移动闭塞方式的ATC系统通常采用无线通信、地面交叉感应环线、波导等媒体,向列控车载设备传递信息。列车安全间隔距离是根据最大允许车速、当前停车点位置、线路等信息计算得出,信息被循环更新,以保证列车不间断收到即时信息。


  移动闭塞ATC系统是利用列车和地面间的双向数据通信设备,使地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息,并据此计算出每一列车的运行权限,动态更新发送给列车,列车根据接收到的运行权限和自身的运行状态,计算出列车运行的速度曲线,实现精确的定点停车,实现完全防护的列车双向运行模式,更有利于线路通过能力的充分发挥。


  目前国外能提供移动闭塞ATC系统的公司有:阿尔卡特公司交叉感应电缆作为传输媒介的ATC系统,在加拿大温哥华“天车线”和香港KCRC西部铁路等应用,技术比较成熟,但交叉感应轨间电缆给线路日常养护带来不便;美国哈蒙公司基于扩频电台通信的移动闭塞应用在旧金山BART线,其系统结构、系统运用尚不成熟;阿尔斯通公司基于波导传输信息的移动闭塞正在新加坡西北线试验段安装调试。




(来源:整理自网络)




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