列车自动驾驶子系统ATO

地铁模拟驾驶培训总结

实习总结 时光飞逝、一下子俩周的时间就过去了、这俩周我们在南院的模拟驾驶室中渡过、我们的指导老师是邓爱喜老师，感谢老师对我们这些调皮学生的容让和关心，以下是我的模拟驾驶的学习心得：地铁列车模拟驾驶器是计算机多媒体仿真技术、列车动力学和列车控制理论等相结合的产物。其基本原理是: 根据机车电路及气路控制关系、线路纵断面情况、司机操纵情况及列车运行动力学等建立数学模型，用计算机进行仿真运算和控制，复现真实列车的控制和运行规律。以往的列车驾驶模拟器功能简单、性能较低，主要侧重于司机在列车运行中的实际操纵训练和动力学分析，对训练环境的逼真程度要求不是很高，解决列车相关故障的培训也是在模拟驾驶器实物上完成，只能实现部分故障处理操作训练。地铁列车模拟驾驶器应用、CGI成像技术来完善其环境逼真程度，应用计算机多媒体仿真技术模拟列车故障处理系统，通过软件仿真完成无法在硬件上进行的故障排除操作。同时，列车模拟驾驶器应用虚拟仿真技术设计虚拟列车设备，对难以用硬件完成的列车部件进行全数字化仿真，实现了从硬件到软件完全覆盖列车运行中所遇到的各类故障的处理操作。列车模拟驾驶器不仅用于培养司机的操纵技术，更重要的是能培训司机的故障分析、判断及实时查找和排除能力。 一丶地铁列车模拟驾驶器故障处理功能的模拟方法 多媒体故障处理系统是地铁列车模拟驾驶器得以广泛应用的主 要因素之一，其逼真程度是衡量列车模拟驾驶器性能的主要指标。在

列车模拟驾驶器中，故障处理功能的模拟主要有配置实物模拟和计算机软件模拟等两种方法。 ( 1) 实物电器柜模拟: 通过人为的方法将实物电器柜和控制柜 的故障直接设置在相应的实物上，故障的判断和处理也是在实物上进行，训练方法几乎与实际一样。其优点在于具有极强的实用价值，不足在于占用的场地空间较大，无法进行破坏性故障的设置和突发故障的设置，系统的工作量大、可靠性较差，一旦实物电器柜自身故障或故障无法排除，列车驾驶模拟器的正常培训将难以继续。 ( 2) 计算机软件模拟: 借助于计算机多媒体软件技术，将实物电器柜以2 维或3 维模型方式展现给受训司机，将列车控制逻辑与模型相结合，允许司机在电器柜模型中通过交互方式查找、判断和排除故障。其优点在于设置故障的工作量小，可随意撤销或者设置故障，且可以作为理论教学辅助工具，不足在于软件设计需要机车制造商提供全面、详实的相关资料，开发周期相对较长，难度较大。 列车模拟驾驶器的多媒体故障处理可同时采用软件仿真与实物 配置模拟。即对司机室及其控制设备、电器柜、地铁列车塞拉门、屏蔽门等采用实物模拟，对逻辑控制较为简单的电路系统以及无法用硬件实做的车底设备、车顶设备、客室设备等采用计算机软件模拟。另外，多媒体故障处理可采用预置方式设置突发事件，采用即时产生方式设置电器电路故障，以最大限度地满足教与学的需要。 二丶多媒体故障处理系统的主要功能及其实现

列车的自动防护和自动驾驶技术

列车的自动防护和自动驾驶技术The Automatic Train Protection&Automatic Train Operation Technology 南京电子技术研究所(南京210013) 蔡铭军 【摘要】　介绍在城市轨道交通中应用的先进列车自动防护系统和列车自动驾驶系统技术。 关键词:列车自动防护,列车自动驾驶,轨旁,车载,轨道电路 【Abstract】　T his article intr oduces advanced autom atic train pr otectio n&autom atic train oper ation system technolog y applied in m ass transit. Key words:ATP,ATO,wayside,carborne, track circuit 1　引言 随着工业化程度的提高,市区人口急剧膨胀,城市交通压力越来越大,轨道交通是解决现代城市交通拥挤的有效手段。为提高经济效益和社会效益,对城市轨道交通的运营能力(安全性和载客能力)也提出了越来越高的要求。 提高载客能力,有两种方法:一是增加列车的车辆数目和车辆的空间容量;二是缩短行车间隔,即缩短每两列列车的发车间隔时间,以在同样的线路、同样的车辆数目条件下使载客能力相应提高。在考虑到同样载客能力情况下,方法二可使运营的经济成本降低。正是基于这种考虑,世界上一些著名的轨道交通方面的大公司,如法国的阿尔斯通(ALST OM)、德国的西门子(SIEM ENS)、美国的联合道岔与信号公司(US&S)等相继推出了各自的先进列车自动控制系统(ATC),通过ATC系统来达到减少列车运行间隔时间的目的。列车自动控制系统在技术上日臻完善,已成为城市轨道交通的一个重要环节。 列车自动控制系统(AT C)包括三个子系统: 列车自动防护(AT P)系统——负责列车的安全运行; 列车自动驾驶(ATO)系统——负责列车的全部牵引/制动控制,控制列车的站间运行和站内停车; 列车自动监督(ATS)系统——负责列车的运行监督、控制及管理。 本文主要介绍列车自动防护系统和列车自动驾驶系统。 2　系统的组成及原理 在列车自动控制系统中,轨旁与车载之间信息传输的方式可分为点式传输和连续式传输两种。点式传输是在线路固定位置上放置一些信息传感器,即信标式地面应答器。列车驶过地面应答器上方时接收应答器事先存储的地面信息,由车载计算机计算出在收到下一应答器信息之前的运行曲线。这种传输方式成本低,容易实现,但不能进行实时连续控制。连续式传输是通过沿线敷设的电缆交叉环或多信息轨道电路或无线电台来实现地面与车上的通信。显然,连续式信息传输方式可实现信息的及时更新,车载计算机可实时地计算出运行曲线,比点式传输控制性能更佳,但成本比点式传输方式要高得多。由于连续式传输更适应时代的发展,所以现各大公司基本上均采用以无绝缘音频轨道电路为媒介的连续式信息传输。利用数字编码的无绝缘音频轨道电路作为信息传输通道的列车自动控制系统由车载设备、轨旁设备和控制中心设备三大部分组成,如图1所示。其中,控制中心主要实现A TS的功能,而AT P/ATO的功能则由车载和轨旁部分共同实现。 轨旁AT P系统将线路参数以及其它数据一起通过轨道电路传输给车载AT P系统,车载ATP系统根据线路参数和列车状况计算出列车的最大允许速度曲线,并将此最大允许速度与来自测距脉冲发生器的列车此时刻的实际速度相比较,若超过最大允许速度,则列车报警且启动制动装置。在司机驾驶台上给出了一系列必要的显示,如最大允许速度、 ? 30?

地铁列车自动驾驶系统分析与设计

文章编号:100021506(2002)0320036204 地铁列车自动驾驶系统分析与设计 黄良骥,唐　涛 (北方交通大学电子信息工程学院,北京100044) 摘　要:对地铁列车自动驾驶系统进行分析,并对列车自动驾驶系统的车载设备进行设计. 关键词:列车自动控制系统;列车自动驾驶系统;自动控制 中图分类号:U284.48 文献标识码:B System Analysis and Design of Autom atic T rain Operation on Metro HUA N G L iang-ji ,TA N G Tao (College of Electronics and Information Engineering ,Northern Jiaotong University ,Beijing 100044,China ) Abstract :In this paper ,the existing metro Automatic Train Operation (A TO )systems have been analyzed in China and the design of an onboard A TO system is proposed. K ey w ords :Automatic Train Control (A TC );Automatic Train Operation (A TO );Automatic Con 2 trol 对于城市轨道交通系统高效率高密度的要求来说,列车自动控制系统(A TC )是必不可少的.A TC 系统包括:列车超速防护子系统(A TP :Automatic Train Protection )、列车自动驾驶子系统(A TO :Automatic Train Operation )、列车自动监控子系统(A TS :Automatic Train Supervision ). A TS 子系统可以实现对列车运行的监督和控制,辅助行车调度人员对全线列车运行进行管理.A TP 子系统则根据地面传递的信息计算出列车运行的允许安全速度,保证列车间隔,实现超速防护.A TO 子系统根据A TS 提供的信息,在A TP 正常工作的基础上,实现最优驾驶,提高舒适度、降低能耗、减少磨损. 国外已研制了适用于高密度城市轨道交通的列车自动驾驶系统,并在城市轨道交通系统中广泛应用.我国在此项技术上研究较少,20世纪80年代以来,北京地铁、上海地铁、广州地铁均以巨额代价引进了国外的设备,近年来,为缓解市内交通紧张、减少空气污染发挥巨大作用.地铁的发展建设受到国家及各大中城市的普遍重视,许多城市的地铁正在设计建设,为降低地铁投资,迫切需要国内研究具有自主产权的适于城市轨道交通的列车自动驾驶设备. 1　ATO 系统分析 1.1　AT O 工作原理[1,2] A TO 子系统能保证运行时间与定点停车,还能提高运行效率,提高舒适度,减少能耗.但作为A TC 的一个子系统,它的功能是要依靠A TC 各子系统协调工作共同完成的,缺少A TP 与A TS 子系统,A TO 将无法正常工作. 从运行中所起作用来说,A TO 主要实现驾驶列车的功能,能进行车速的正常调整,给旅客传送信息,进行车门的开关作业,但这只是执行操作命令,不能确保安全,这就需要A TP 来进行防护.A TP 起监督功 收稿日期:2001209218作者简介:黄良骥(1978— ),男,广东普宁人,硕士生.em ail :hliangji @https://www.sodocs.net/doc/c76638234.html, 第26卷第3期2002年6月 北　方　交　通　大　学　学　报JOURNAL OF NORTHERN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.26No.3J un.2002

地铁列车门控系统动作原理

门控系统动作原理2011 预备知识 信号设备： ATC设备 轨旁ATC设备 1．STIB信标Static Train Initial Beaconing 静态列车初始化信标： 位于线路中间，长4米，黄色，位于每个站台正方向的头部 和折返信号机前方以及自出入库线上从停车场进入正线的信号 机前方，STIB信标主要用来对车载SACEM系统进行初始化。 2．MTIB信标Mobile Train Initial Beaconing 动态列车初始化信标：是由两个RB组成，相隔21米， 只有区间有。MTIB信标有三个作用： 对车载SACEM系统进行初始化；定 位列车；标准编码里程器。 3．S-BOND： 安装在区间内，用于向列车发送轨旁信息。 4．RB信标Relocate Beaconing 重定位信标： 位于线路中间，长53厘米，黄色，站台和区间都有。

RB信标主要为车载SACEM系统进行定位所用。 5．PEP紧急停车按钮Platform Emergency Pushbutton 站台紧急 （停车）按钮： 位于车站站台上，每侧站台都有2个：头部和尾部各一个。 当发生危及行车安全时，由车站站务员敲碎玻璃，将按钮按下， 列车紧急停车，确保行车安全。（切除ATC状态下列车不停车） 车载ATC初始化 在STIB信标上的初始化： 当列车停在STIB上方，列车会自动读取STIB信息，此时DDU上的ATP，RMO，ATO三灯会同时闪烁，提示司机等待，2到3秒后，一旦STIB上的初始化步骤完成，DDU上的ATP 灯、ATO灯稳定绿色。这时如果信号机开放，司机可以根据速度表上的目标速度以ATO模式驾驶列车。但如果在车站STIB上初始化时ATO方式发车无效，此时司机须以ATP手动方式驾驶到下站后才能将模式开关拨到ATO档，按压启动控制按钮，列车自动驾驶。 在MTIB信标上的初始化： 列车的初始化还可以在MTIB信标上进行。列车以RMO模式越过第一个MTIB信标。几秒后，一旦初始化步骤完成，DDU上的ATP灯亮稳定绿色，ATO灯绿闪，这时候司机继续以RMO方式运行，当列车越过前方的S-Bond后，DDU上的ATO灯亮稳定绿色，RMO灯灭灯。司机可以ATP模式继续驾驶列车。到下一站后将模式开关拨到ATO档，按压启动控制按钮，列车自动驾驶。 开关门作业及发车 当列车对准位后（其精度为士0.5m）相对应站台侧的开左门或开右门灯点亮，此时司机可以按下该侧的开门按钮开门。如允许开左/右门灯不亮司机可以使用洗车模式开门。 当车站发车表示器白色灯光闪烁时，司机可以关门，同时DDU面板发车灯也绿色闪烁。当列车门关好后，DDU面板发车灯变成绿色稳定，此时司机可以以ATO或ATP手动发车。 当车站发车表示器不亮，同时DDU面板发车灯也红色，则代表列车扣车，此时司机不能发车，须等到车站发车表示器白色灯光闪烁时，司机才可以关门动车。

城市轨道交通列车自动控制系统简介-精选文档

城市轨道交通列车自动控制系统简介 、前言 随着城市现代化的发展，城市规模的不断扩大，城市轨道交通的发展已成为解决现代城市交通拥挤的有效手段，其最大特点是运营密度大、列车行车间隔时间短、安全正点。城市轨道交通列车自动控制系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。 二、列车自动控制系统的组成 列车自动控制（ATC系统由列车自动防护系统（ATP、列车自动驾驶系统（ATO和列车自动监控系统（ATS三个子系统组成。 一列车自动防护( ATP-Automatic Train Protection 系统 列车自动控制系统中的ATP的子系统通过列车检测、列车间 隔控制和联锁（联锁设备可以是独立的，有的生产厂商的系统也可以包含在ATP系统中）控制等实现对列车相撞、超速和其他危险行为的防护。 二列车自动驾驶系统 ( AT0?CAutomatic Train Operation 列车自动驾驶子系统（ATO与ATP系统相互配合，负责车 站之间的列车自动运行和自动停车，实现列车的自动牵引、制动 等功能。ATP轨旁设备负责列车间隔控制和报文生成；通过轨道

电路或者无线通信向列车传输速度控制信息。ATP与ATO车载系 统负责列车的安全运营、列车自动驾驶，且给信号系统和司机提供接口。 三）自动监控（ATS-Automatic Train Super -vision ）系统 列车自动监控子系统负责监督列车、自动调整列车运行以保证时刻表的准确，提供调整服务的数据以尽可能减小列车未正点运行造成的不便。自动或由人工控制进路，进行行车调度指挥， 并向行车调度员和外部系统提供信息。ATS功能主要由位于OCC 控制中心）内的设备实现。 三、列车自动控制系统原理 一）列车自动防护（ATP） ATP是整个ATC系统的基础。列车自动防护系统（ATP亦 称列车超速防护系统，其功能为列车超过规定的运行速度时即自动制动，当车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制列车制动系统制动。 ATP通过轨道电路或者无线GPS系统检测列车实际运行位 置，自动确定列车最大安全运行速度，连续不间断地实行速度监督，实现超速防护，自动监测列车运行间隔，以保证实现规定地行车间隔。防止列车超速和越过禁止信号机等功能。 按工作原理不同，ATP子系统可分为“车上实时计算允许速

城市轨道模拟驾驶实验报告

城市轨道列车模拟驾驶及其故障诊断实验 实验项目名称：基于模拟驾驶装置的地铁列车门 控系统故障解析与排除实验报告学生团队成员： 101110127龚承锦 101110129黄彬 101110130高伟 101110131王耀 指导老师：邓远华 所在学院：城市轨道交通学院 完成日期： 2012-2013学年第二学期

摘要 城市轨道交通车辆门控系统是列车正常运营的前提，是乘客安全乘车的保障，由开关门电路、车门列车线、EDCU、车门监控回路、车门锁闭回路等组成。门控系统必须长期保持安全平稳的工作状态，因此对列车门控系统进行实时维护迅速排除故障是地铁公司的重要任务，其中故障定位、检测、诊断解析与排除是关键环节。 本文主要介绍地铁列车车门控制系统的组成、工作原理及流程，发生的故障现象及其定位检测诊断以及故障排除的整个过程。 具体工作如下： 1.分析城市轨道交通列车门控系统的组成，深入研究该系统的各个部件。 2.根据上海地铁三号线AC-03车辆的技术资料，对门控系统图纸进行系统分析，并进行实车故障模拟，故障定位检测诊断实验。 3.从上海地铁三号线实际运营与维修记录的各种故障案例中选取 门控故障方面的1个案例，对其进行故障解析与排除。 关键词：城市轨道交通车辆门控系统，故障模拟，故障定位，故障检测，故障诊断

基于模拟驾驶装置的地铁列车门控系统故障解析与排除 实验报告 101110127 龚承锦 101110129 黄彬 101110130 高伟 101110131 王耀 1 概述 地下铁道，轻轨交通，单轨交通等统称为城市轨道交通。它具有运量大、速度快、噪音小、污染轻、能耗低等优点。因此，从２０世纪以来，世界各国的许多大中城市都在纷纷发展以轨道交通方式为骨干的城市客运交通网络。 采用费米方法，自顶而下，逐层分解。实验开始时要从表象着手，了解整体的概念、框架。然后由浅入深。知道所要研究的列车门控系统的组成，基本功能，工作原理及流程。接着再深入到各个环节中，对其每一部分认真的剖析，掌握其中的原理。在此过程中要结合各方面的材料以及指导教师的辅导，有问题应及时查阅资料验证，及时得以解决，避免对之后的学习研究产生影响。最后查漏补缺。当关

列车自动驾驶

浅析全自动无人驾驶地铁列车在中国的发展 目前城市人口迅速膨胀，据世界铁路研究所预测，到2016年，全球将有500 多个城市的居民超过百万，随着城市人口增加带来的城市交通拥堵问题日益严重。城市轨道交通在解决城市交通拥堵中起到了显著作用，近年来世界范围内的城市地铁线路数量不断的在增长。而在此过程中轨道交通运行控制系统也经历了从人工驾驶到半自动驾驶再到地铁全自动驾驶的转变，轨道交通系统的安全性和自动化程度也得到了不断提高。但随着载客压力的不断增加，运行速度的不断提高，列车运行密度不断增加，使得地铁线路日益拥挤带来的运营安全挑战成为轨道交通发展的难题。而实现信号和地铁自动化将有效解决轨道交通网络饱和的问题，同时有效地提高城市运输能力，城市轨道交通正在向全自动无人驾驶的运行模式发展。 我们知道，现在中国的高铁技术在国际上已经处于领先地位，但是在城市轨道交通的技术方面还是相对落后的，特别是在全自动控制技术这一方面，与国际先进水平的差异比较大。近年来自动化地铁在全球轨道交通领域日渐升温。目前，巴黎、新加坡等城市全自动化地铁已正式投入运营，还有马赛、柏林等城市正在将原有的传统地铁改造为全自动化地铁。连接美国曼哈顿和布鲁克林的纽约地铁L号线经过改造，正式启用自动控制系统。迪拜地铁是阿联酋投巨资兴建的世界上最长的无人驾驶城市快速轨道交通系统。而在我国大陆地区轨道交通无人驾驶处于起步阶段。上海地铁10号线是我国第一条FAO（全自动无人驾驶系统）地铁线路，但在运营上，列车上还是会有司机人员，只是司机的职责不是控制列车，而是为乘客提供安全防范讲解以及紧急情况下的处理。据悉，未来北京将有6条地铁线路实现无人驾驶，而最近的一条全自动无人驾驶线路也将在2016年建成通车，它就是北京的燕房线。北京的燕房线列车通车后将实现“全无人驾驶”，最高运行速度为80千米/小时，最大载客量为1262人。列车采用IEC62267标准中规定的GOA4级全世界最高自动化等级进行研发设计，已经达到了国际领先水平。可以说全自动驾驶系统的地铁将是未来城市轨道交通发展的趋势。 全自动无人驾驶系统指的是完全没有司机和乘务人员参与，车辆在控制中心的统一控制下实现全自动运营，自动实现列车休眠、唤醒、准备、自检、自动运行、停车和开关车门，以及在故障情况下实现自动恢复等功能，包括洗车也能在

基于CBTC控制的列车全自动驾驶系统(FAO)的发展及应用

基于CBTC控制的列车全自动驾驶系统（FAO）的发展及应用 【摘要】主要介绍全自动驾驶（FAO）系统的发展和应用情况、系统的组成和特点。介绍了车-地通信方案，对国内外车-地通信方式进行了比较，对GSM-R 网络进行了详细的分析，并指出作为无线传输的GSM-R网络具有适应我国铁路运输特点的功能优势。 【关键词】全自动驾驶;基于通信的列车运行控制系统全自动驾驶系统;双向传输;车-地通信;GSM-R 1.引言 全自动无人驾驶系统是一种将列车驾驶员执行的工作，完全由自动化的、高度集中的控制系统所替代的列车运行模式。 目前，国内许多城市都在建设城市轨道交通网络，那些人口在千万以上的特大城市，其发展往往是跨越式的，要求建设的城市轨道交通在互联互通、安全、快捷、舒适性方面具有很高的水平。许多大城市如上海、北京和广州均有计划采用先进的、高可靠的、高安全的基于CBTC（Communication Based Train Contro，基于通信的列车控制系统）控制的全自动驾驶系统（Fully Automatic Operation，FAO）来达到以上要求。 2.FAO的系统结构 FAO系统实现列车的自动启动及自动运行、车站定点停车、全自动驾驶自动折返、自动出入车辆段等功能，同时对列车上乘客状况、车厢状态、设备状态进行监视和检测，对列车各系统进行自动诊断，将列车设备状况及故障报警信息传送到控制中心，对各种故障和意外情况分门别类，做出处置预案。 2.1 信号系统主要包括以下部分 （1）控制中心设备：中央自动列车监督系统（Automatic Train Supervision，ATS）、电力SCADA系统和综合监控系统。（2）轨旁设备：轨旁列车自动防护/列车自动驾驶系统（Automatic Train Protection and Automatic TrainOperation，ATP/ATO）、车站ATS系统、联锁CI系统、定位系统和综合维护系统。（3）车载设备：车载地车无线接收/发送单元、车载ATP/ATO设备、牵引和制动、列车定位系统。（4）地车信息传输系统：一般采用基于通信的多服务的冗余数据传输系统（Data Tansm issionSystem，DCS），实现地车的双向信息传输。目前主要的CBTC系统实现地车信息传输的方式有：交叉环线、泻漏波导/漏缆、无线传输等。（5）列车定位系统：车载速度传感器和雷达传感器对于FAO系统，实现列车安全控制和间隔控制与传统列车自动控制系统（Automatic Train Control，ATC）的基本组成、功能和安全性要求是一样的，特殊的是对这些相关系统的可靠性、可用性及应急预案处理的要求将大大提高

模拟驾驶总结

模拟驾驶总结 两周的模拟驾驶眨眼间就过去了，曾经总以为自己学习的理论知识是纸上弹兵，但在这次模拟驾驶的中我深深的发现没有掌握系统完善的理论知识，在实践的过程中将会艰难曲折。课堂上我们学习的有关驾驶的方法和驾驶时遇到的故障处理都以为自己掌握的比较清楚，可动起手来发现并不是那么容易“事非经过才知难”，在模拟驾驶的过程里我发现了自己原以为懂了的知识其实并不熟练；以为比较简单的手动操作突然变的复杂了起来；平时耳熟能详的故障处理起来并完全符合操作手册。这一切都告诉我需要认真对待这次来之不易的模拟驾驶！ 第一周，邓老师将我们带进微机室让我们熟悉了模拟驾驶的基本要求，在学校的微机室内，我们同过电脑“模拟驾驶小游戏”熟悉了地铁车辆运行的一些基本的知识，如何出乘、出厂、正线运行、站台作业、折返作业、列车退乘等，通过几天的反复训练同学们在电脑上的模拟驾驶基础操作都取得了比较令人满意的成绩，接下来老师又带我们进一步的熟练驾驶环节，培养了我们对速度控制的力度，要求我们对标停车。对标停车是一项非常需要技术和熟练度的基本操作，对速度快慢的控制近于苛刻。老师要求我们做到零标位到达车站，这使得我们的任务难上加难，但是这并不是影响我们完成任务的因素，相反这样大大提高了我们的积极性。对于有挑战的任务同学们总的争先恐后，同学们关于速度控制的问题多了起来，老师的工作变的忙碌起来了。在老师的指导下，我们经过了几天的反复训练取得了一定的效果！虽然不是每个同学都可以百分之百做到零标位到达车站，但是未达标而停止的现象少了，冲标过站的现象也少了。大部分的同学都可以到达车站打开车门，对此老师也比较欣慰。一周的时间弹指即过，但留给我们的映像却是深刻的！从一开始的基础到有挑战的任务，都让我们难忘，使我明白了许多道理。生疏的事物熟能生巧，做任何事情都要精益求精。

第6章列车自动驾驶系统

第6章 列车自动驾驶系统ATO 目录 第1节 列车自动驾驶系统概述 (2) 第2节 ATO系统的组成 (3) 一、ATO系统车载设备 (3) 二、列车自动驾驶系统地面设备 (6) 第3节 ATO驾驶模式与模式转换 (7) 一、列车驾驶模式 (7) 二、列车驾驶模式转换 (9) 第4节 ATO系统的功能及其工作原理 (9) 一、 ATO系统基本控制功能 (10) 2. ATO系统服务功能 (12)

第1节 列车自动驾驶系统概述 人工驾驶列车运行时，列车驾驶员操纵列车驾驶手柄，控制列车运行，实现列车加速、减速和停车。 列车自动驾驶系统，即ATO系统，主要实现“地对车控制”，实现正常情况下高质量的自动驾驶，提高列车运行效率，提高列车运行舒适度，节省能源。 列车自动驾驶系统实现列车自动驾驶，它需要列车自动防护系统ATP和列车自动监控系统ATS提供支持。 ?列车自动防护系统向列车自动驾驶系统提供列车的运行速度、线路允许速度、限速和目标速度，以及列车所处位置等基本信息； ?列车自动监控系统向列车自动驾驶系统提供列车运行作业和计划。 列车自动驾驶系统取代驾驶员人工驾驶，实现列车自动驾驶，有效地提高了列车的运营效率，降低了驾驶员的劳动强度，是城市轨道交通运营作业自动化的重要体现。

列车自动驾驶系统对列车进行控制，使得列车驾驶处于最佳的运行状态，列车运行更加平稳，可以有效提高运营效率，降低列车运行能耗。 第2节 ATO系统的组成 列车自动驾驶系统是非故障-安全系统，由车载设备和地面设备组成。 一、ATO系统车载设备 车载设备包括：车载ATO模块、ATO车载天线、人机界面。 (1)车载ATO模块

列车自动驾驶技术研究和系统设计

计算机应用机车车辆工艺第1期2019年2月 文章编号.1007-6034（2019）01-0044-03DOI：10.14032/j.issn.1007-6034.2019.01.017列车自动驾驶技术研克和糸统设计 汤立新 （中国铁路上海局集团有限公司，上海200071） 摘要：伴随着计算机技术的进步和控制理论的发展，列车自动驾驶技术逐渐成为轨道交通领域 研究的重点，文章通过对既有普通列车自动驾驶技术实现方法的研究得出，列车的自动驾驶不仅 能减轻乘务员的劳动强度，而且还能有效提高客运列车的准点率及货运列车的达速率，是未来轨 道交通技术发展的方向。 关键词：轨道交通；列车；自动驾驶；准点；达速 中图分类号:U284.48文献标识码：B 列车自动控制的实现一般情况下是在列车超速防护设备的基础上，研制列车自动运行控制装置，两套设备共同运行，保证列车的行车安全。本论文所要实现的列车自动驾驶技术便是在列车超速防护设备的基础上，设计自动运行控制装置，从而实现列车的自动驾驶功能。 列车自动驾驶技术是基于各类静态数据（如线路数据、列车运行时刻表等），结合动态信息（如当前轨道电路信息、列车位置、列车速度等），根据既定的优化操纵策略、车辆牵引制动模型实时计算满足安全、平稳、节能、正点要求的“位置-速度”曲线，即优化操纵曲线。然后依据优化操纵曲线，采用较成熟且应用较广的自动化控制算法，控制列车自动运行的系统。此系统通过人工操作进入自动驾驶，自动驾驶时能根据线路情况自动控制列车加速、匀速、惰行、减速、过电分相等运行。 1关键技术 对于实现列车的自动驾驶功能，要对线路数据、机车特性、平稳操纵方法等内容进行研究。本节从运行线路数据、机车特性、平稳操纵、优化操控、PID 算法5方面出发，对实现整个自动驾驶功能的关键技术进行分析说明⑴。 11数据的存储与定位 数据是自动控车功能实现的基础，各种数据相互配合使用，完成自动控车功能所需要的基础信息。收稿日期：2018-07-11 作者简介：汤立新（1966-）,男，高级工程师，本科。 自动控车所需要的基础数据有线路数据、机车数据、行车数据、牵引计算知识库等。这些数据存储于自动驾驶系统内.通过与LKJ运行信息的配合使用，完成了运行线路数据的定位、读取及数据格式的统一规格化处理，其处理流程如图1所示。 I LKJ!-i-i ；朦； !|处： !-------；；___ 机车数蝎 牵弓时偉知 |分析舫瞬条可； 机车撫纵翩］! 初始化计算条件 优化计算I 图1运行线路数据处理图 1.2机车特性研究 不同型号的机车特性不同，本文以HX d3型231轴重机车为例，对机车的牵引和制动特性进行研究。 HX d3型23t轴重机车，牵引力限制及牵引特性控制函数关系见式（1）。 80n①） 640n_64q② 520(”WlOkm/h)｝取最小值(1) 544.8-2.48^(10<”W62km/h).③ .23040/v(v>62km/h)- 44

城市轨道交通车辆专业地铁模拟驾驶课程开发

城市轨道交通车辆专业地铁模拟驾驶课程开发摘要：地铁模拟驾驶装置能真实地模拟地铁列车在各种运行环境与工况下的运行状况、操纵特性、牵引和制动特性。本文针对广州地铁二号线列车司机操作台，开发出针对性强的课程内容，能够让学生掌握二号线的列车牵引、惰行、制动等各种工况下全部操纵功能。 course development for subway simulated driving of urban rail traffic qiu xiao-huan (guangzhou institute of railway technology, guangzhou 510430, china) the subway driving simulator can real simulation in various kinds of metro train operation environment and condition of the status of the handling characteristics, traction, and braking characteristics. this paper based on the guangzhou metro line 2, developed curriculum content, can let the students know n traction, combustible, brake and various working conditions of line 2 in guangzhou. 关键词：模拟驾驶地铁课程开发 1地铁模模拟驾驶课程内容 地铁交通目前快速发展，大量的新线开通，对司机驾驶仿真模

全自动驾驶系统中的通信技术

全自动驾驶系统中的通信技术 胡雪瑞 2008080304334 20080803041A 摘要：FAO系统是引导城市轨道交通发展趋势的先进客运交通系统，在世界很多城市得到了应用。本文对城市轨道的全自动驾驶系统进行了分析，并提出了其中的通信方案。 1引言 目前，国内许多城市都在建设城市轨道交通网络，那些人口在千万以上的特大城市，其发展往往是跨越式的，要求建设的城市轨道交通在互联互通、安全、快捷、舒适性方面具有很高的水平。FAO系统是引导城市轨道交通发展趋势的先进客运交通系统，在世界很多城市得到了应用。FAO系统与传统系统相比，具有安全可靠性高、增大线路通过能力、提高旅行速度、减少车辆需求量、减少定员、提高服务、降低系统生命周期成本、易于工程实施和城市路网互联互通等优势。 本文第二部分介绍了FAO系统的特点和它的系统组成，并在第三部分着重介绍了FAO 系统中的通信控制部分。第四部分介绍了FAO系统通信方案的选择，并在第五部分介绍了无线传输GSM-R的原理。 2 FAO系统 无人驾驶系统是指列车驾驶员执行的工作完全自动化的、高度集中控制的列车运行系统。无人驾驶系统具备列车自动唤醒启动和休眠、自动出入停车场、自动清洗、自动行驶、自动停车、自动开关车门、故障自动恢复等功能，并具有常规运行、降级运行、运行中断等多种运行模式。实现全自动运营可以节省能源，优化系统能耗和速度的合理匹配。 全自动驾驶系统(简称FAO，Fully Automatic Operation)要求建设的城市轨道交通在互联互通、安全、快捷、舒适性方面具有很高的水平．20世纪90年代，随着通信、控制和网络技术的发展，可以在地车之间实现大容量、双向的信息传输，为高密度、大运量的地铁系统成为真正意义上的FAO系统提供了可能． FAO系统的主要功能是地车的双向信息传输和运营组织的综合与应急处理．车一地信息传输通道是列车运行自动控制系统的重要组成部分．自动控制系统的车载设备完全靠从地面控制中心接受的行车控制命令进行行车，实时监督列车的实际速度和地面允许的速度指令，当列车速度超过地面行车限速，车载设备将实施制动，保证列车的运行安全。 FAO系统实现列车的自动启动及自动运行、车站定点停车、全自动驾驶自动折返、自动出入车辆段等功能，同时对列车上乘客状况、车厢状态、设备状态进行监视和检测，对列车各系统进行自动诊断，将列车设备状况及故障报警信息传送到控制中心，对各种故障和意外情况分门别类，做出处置预案。目前基于CBTC控制的FAO系统的典型组成下图。

地铁列车驾驶模拟器中XAudio2技术的应用分析

地铁列车驾驶模拟器中XAudio2技术的应用分析 一般情况下，为了能够让受训学员在地铁列车驾驶模拟器上获得真实的听觉效果，需要对列车驾驶中听到的各种声音进行模拟仿真。 标签：地铁列车；驾驶模拟器；XAudio2技术；应用价值 地铁列车驾驶模拟器（Subway train driving simulator）仿真系统要求尽可能还原真实的仿真系统，不仅仅需要有真实的音响效果，还需要在整个驾驶过程中给受训学员提供更为真实的视觉感。动听且逼真的音响效果可以让更多的工作人员对驾驶模拟器中的各种声音模拟有更为真实的感觉。从上述角度来看，对地铁列车驾驶模拟器中的声音进行仿真研究非常有必要。 1 简要分析地铁列车驾驶模拟声音仿真系统 地铁列车驾驶模拟器主要由以下几个部分组成： （1）驾驶室操纵台——wheelhouse console； （2）视景仿真系统——visual simulation system； （3）控制仿真系统——Control simulation system； （4）声音仿真系统——Sound simulation system。 地鐵列车实际运行过程中会产生各种各样的声音，主要包括以下几种噪声等： （1）轮轨噪声——wheel-rail noise； （2）桥隧噪声——Tunnel noise； （3）鸣笛声——whew； （4）电器动作噪声——Electrical noise； （5）变频器噪声——frequency-changer crystal； （6）空气制动声——Air brake； （7）调车和会车连挂引起的噪声——Shunting and meeting the noise caused by coupling。

城轨列车运行自动控制系统第1次作业

城轨列车运行自动控制系统第1次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确，共1道小题) 1. 按照信号的接收效果，可以将其分为（） (A) 视觉信号与听觉信号 (B) 移动信号、固定信号和手信号 (C) 地面信号和车载信号 (D) 昼间信号、夜间信号和昼夜信号 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A 解答参考： 二、不定项选择题(有不定个选项正确，共9道小题) 2. 地面信号机设置的原则是( ) [不选全或者选错，不算完成] (A) 设置于列车运行方向的右侧 (B) 设置于列车运行方向的左侧 (C) 信号机不得侵入设备限界 (D) 选择合适的信号机柱 你选择的答案：未选择[错误]

正确答案：A C D 解答参考： 3. 查询应答器的作用包括（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 列车定位信标 (B) 线路地理信息车-地通信的信道 (C) 列车速度检测 (D) 临时限速信息的传输通道 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A B D 解答参考： 4. 在城市轨道交通中，列车的测速方式有哪几种？（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 测速发电机 (B) 轮轴脉冲速度传感器 (C) 多普勒雷达 (D) 光电编码器

你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A B C 解答参考： 5. 无线通信系统按照不同的分类方式可以分为（）。[不选全或者选错，不算完成] (A) 固定通信和移动通信 (B) 公用移动通信和专用移动通信 (C) 单向通信和双向通信 (D) 单工制和双工制 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A B C D 解答参考： 6. 在城市轨道交通中，列车的测速方式有哪几种？（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 测速发电机 (B) 轮轴脉冲速度传感器 (C) 多普勒雷达

列车自动驾驶系统节能操纵策略研究_钱磊

2011年3月（下） 1概述 对于城市轨道交通系统高效率、高密度的要求来说,列车自动控制系统（AutomaticTrain ControlATC ）是必不可少的。其中一个重要的子系统：列车自动驾驶（ Automatic Train Operation ATO ）能模拟有经验的司机完成驾驶列车的任务。由于使用ATO 系统后，可以使列车经常处于最佳运行状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速和减速，因此可以明显提高旅客的舒适度，同时可以节约能源。本文将着重从节能角度来阐述基于ATO 系统的列车运行算法。 2ATO 系统工作原理 ATO 系统的功能主要是速度调节和站内定点停车，实现正常情况下高质量的自动驾驶，其各项功能都由ATP 实施防护。ATO 系统工作原理描述如下：ATO 从ATS 得到列车运行任务命令，该命令由地面发送设备（如轨道电路）传送并经过ATP 的接收处理。ATP 将处理过后的有用的信息传给ATO ，并显示相关信息，且不断地监视ATO 的工作ATO 利用有用信息计算运行速度，得出控制量，并执行控制命令，同时显示计算结果和有关控制信息。到站后，司机从控台输入列车信息，通过列车向地面的发送设备（如PTI 天线），由地面环线接收后传到ATS 。ATS 根据此列车信息，确定列车的新任务后，再次通过地面发送设备传送给ATO 。在区间运行时，每到达轨道信号交换处，ATO 便接收新的地面信息，以便进行速度调整。如ATO 故障，则切断ATO 进行人工驾驶，ATP 与ATS 的工作不变。 3合理操纵原则 计算机选择操纵序列的基本依据是列车牵引计算的相关理论：在满足限速、时间等约束条件的情况下可以任意切换列车运行状态。而实际的列车往往由于自身机械装置或电气设备等的限制不能完成，因此需要对操纵序列的合理性给出标准。机车的运行工况有3种：牵引、惰行和制动。牵引时，机车产生向前的牵引力带动列车运动；惰行时。列车不受机车牵引或制动力的影响，依靠惯性向前运动；制动时，机车产生与运动方向相反的制动力阻止列车的运动。不同工况之间的转换并不是任意的，必须满足一定的转换规则。如图1所示。 除了这些基本的约束规则之外，为了取得更加满意的列车操纵效果仍需学习优秀司机的成熟经验。比如转换到新的工况后必须在此状态下保持一段时间才能改变为其他工况，坡前需要提前惰行等。将这些经验总结成自动驾驶的控制规则。对不同的情况采取相应的控制策略，能在各类复杂的线路上保证列车安全、准点、舒适、合理运行，取得良好的控制效果。 图１工况转换原则 4节能操纵策略4.1能耗的构成 在某条固定线路上运行，列车运能量消耗可用下面的式子计算： E ＝E1+E2+E3 式中E1———提高列车动能能耗；E2———克服列车运行时的基本阻力和加算坡道阻力所做的功；E3—— —机车运行时的自耗；依据线路断面的不同，以上三个方面所占的比重也不相同，如果两站之间以长下坡道为主，偶尔的上坡道也无需牵引，列车采取惰行工况即可通过，对于这样特殊的线路段面而言，机车的操纵主要表现为动力制动、惰行、空气制动，故能耗中E3占主要地位，E1、E2基本没有能耗，实际上对这样的线路段面，已不存在对列车运行进行节能优化的必要，列车的运行应以确保安全为主。如果两站之间为持续的上坡道，则能耗中E2占主要位置，列车采用牵引工况，同样没有节能的必要。对一般的线路断面而言（区间内存在大量的起伏坡道或区间内坡道变化比较小），则E1、E2占能耗的主要部分。而列车自耗能E1基本上随不同操纵变化不大，因此，节能应该是减少不必要的制动以避免列车动能损耗，充分利用势能以保持或增加列车动能，以及减少基本阻力所做的功。 4.2节能算法 1）列车启动阶段,尽量利用最大牵引力牵引，对于城市间铁路的有级牵引来说，就是在尽可能短的时间内将手柄位提升到最大值。 2）列车在区间运行时，尽量降低运行速度的不均匀性，列车围绕目标速度采用牵引惰行模式运行；尽量采用惰行工况。列车惰行的能耗等于自耗，是运行能耗最小的工况。因此充分利用惰行可大幅减低列车总的运行能耗。 3）停车或者前方限速值为零时，列车以最大制动力制动停车。在图2中，v 为目标速度，k1，k2为高于目标速度的阀值，m1，m2为低于目标速度的阀值。具体运行过程为：列车速度达到或超过目标较小值k1时，列车将首先采用惰行方式，若列车处在下坡使其速度继续增加，当速度大于值k2时进行制动。在下坡道上，为防止列车工况频繁的在惰行，制动间转换，可将制动后的惰行条件确定为低于目标速度值m1，这样，列车以制动工况运行到速度m1，时再改为惰行，若列车速度有回升，则有m1~k2的惰行空间；若列车惰行速度继续下降，则下降到m2时再转换为牵引工况，惰行空间为（下转第39页） ［摘要］列车自动驾驶系统是列车运行自动控制系统的重要组成部分，它代替司机完成驾驶列车的任务，保证列车高效节能运行。本文以 ATO 的工作原理为背景，给出了列车操纵的原则，并着重从节能角度出发给出了工况转换策略和节能算法。 Abstract ：Automatictrainoperationisoneimportantpartoftheautomatictraincontrolsystem.Itcanoperatethetraintakingtheplaceofdrivertoen-suretrain ’srunningin efficiencyand energysaving .Based on the workingprinciple ofATO,Thispaper illustratesthe principle oftrain manipulation,conditionconversionstrategyandenergy-savingalgorithmfromenergy-conservingangle.［关键词］ATO ；节能；操纵策略Keywords ：ATO ；energy-saving ；manipulatestrategy 列车自动驾驶系统节能操纵策略研究 A Study on Energy-saving Strategy of Autom atic Train O peration 钱磊 孔繁虹 （同济大学电子与信息工程学院，上海市200000） 16