1、第五章 列车运行自动监控系统（ATS）,ATS系统：以计算机辅助调度员指挥列车运行的自 动化设备。 采用本系统可： 使全线列车的运行均由计算机按照列车运行图进行监测和控制； 显示列车运行状况； 根据运行图自动调整列车运行； 1、ATS系统基本功能 （1）列车进路自动设置根据运行图、列车车次、列车位置等自动设置进路，需要时可以由调度台介入控制；,（2）列车自动识别与跟踪列车进入控制区域，可通过 车号识别装置（PTI）； 车次设置软件； 人工设置车次；赋予每列车一车号代码，系统在整个监控区域对全线列车进行识别和跟踪； （3）监视列车运行和设备状态系统对列车车次、位置以及各站进路排列状况、信号开放、
2、道岔位置、轨道区段占用状态、列车早晚点情况进行监视，报警；,（4）编制和管理列车运行图 （5）列车运行调整某列车或多个列车偏离运行图时，对列车运行进行调整，使列车尽快恢复按图运行。列车运行调整分为： 自动调整：调整列车停站时分、列车运行级别、列车发车时分、 人工调整：站台扣车、变更目的地变更通/停； （6）列车运行实迹记录、统计、输出； （7）列车运行模拟用于软件维护及人员培训；,（8）系统故障复原处理 系统初始化处理； 列车追踪复原处理； 进路控制复原处理； 运行调整复原处理； （9）提供旅客向导信息主要有： 车次、运行方向、目的地、预计到站时刻、 发车时间等； 起动或终止向导装置的信息,2
3、、系统基本构成 （1）构成方式 集中方式控制中心实现系统全部功能，即集中控制、集中管理 分散方式实现控制中心集中管理，系统站装置的分散控制 （2）系统控制方式 系统可具有三级控制方式： 控制中心管理、调度员介入控制方式； 车站顺序控制方式； 车站值班员控制方式；,（3）系统设备组成 控制中心设备（OCC)主要包括：计算机、外部设备、显示设备、人机接口及有关软件 车站（车辆段或车场）设备主要包括：车站设备、及与联锁装置、向导装置、车号识别装置的接口装置； 车载设备主要有车号识别装置（PTI）的车载部分 通信设备 电源及其他设备,3、广州一号线ATS系统（西门子公司设备） （1）系统概况设备组成：
4、 控制中心设备（OCC) 车辆段设备 联锁车站设备 车站设备 通信设备 电源及其他设备,中心设备(OCC),控制中心特点: （1）分布式计算机系统降低系统复杂性、提高系统的处理能力，易扩展； （2）UNIX操作系统 （3）采用C语言和Pascal语言 （4）采用全图形方式 （5）采用X-Windows窗口 （6）采用OPEN LOOK操作员界面 （7）以太局域网 （8）计算机通信符合ISO协议14层标准的通信层,车辆段设备 车辆段工作站：两台工作站、一台打印机； 传输设备；,联锁站设备 远程终端单元（RTU）：可编程程序控制器用于从联锁信号楼取得需要的数据。模块化设计，扩展非常容易；,车站设备
5、 DTI（出发时间显示器） PIIS（旅客信息显示系统）到达时间显示器、终点站显示器 PTI（列车识别系统）,（2）功能和基本原理列车监视和追踪功能（TMT）基本功能 在读站车次号自动读入；如果读站发生故障，车次号由时刻表系统提出；虚假车次号生成；人工输入；车次号重编；人工车次号调节；列车运行的识别；列车运行的模拟；处理容许行程；显示列车位置；车次号记录；,列车监控 用计算机再现列车运行， 列车运行是由股道空闲和股道占用信息来驱动的 为了使被股道空闲、占用监测和特定列车运行联系起来， 每一被监视列车必须被识别和分配到一个分区； 列车由车次号来识别，分配必须自动进行； 轨道模型（线路图）用来监视
6、列车运行；系统给下列设备提供现行车次号和列车位置： 自动建立进路（）系统； 旅客信息（PIIS）：终点站、到达时间 计划和实际时刻表比较 模拟线路表示盘,车次号信息，包括：列车组号服务号旅程号（？） 列车车次号输入：用于修改和确认列车车次号在读站列车车次号自动输入（PTI）；时刻表系统提出车次号；系统自动生成虚假车次号；线路调度员人工选择； 列车运行识别识别条件：由轨道占用信号从“空闲”到“占用” 翻转识别；列车运行模拟,时刻表功能计划时刻表与实际时刻表的比较利用某一车次列车的实际位置与该次计划位置进行比较；偏差及时同时调度员必须产生相应的改正措施；时刻表处理安装时刻表时刻表修改：离线修改、在
7、线修改运行图显示和打印时刻表实际列车运行图,进路自动建立（）：主要功能：形成控制道岔位置的命令在适当的时机向信号系统发送命令进路自动建立的正常序列操作开始进路确定列车顺序规定连接分段测试验证命令输出确认人工干预人工办理信号允许和禁止列车进路显示的状态,列车调整列车自动调整不断分析列车运行状态自动调整列车运行： 调整列车停站时间 提高列车运行等级以减少旅行时间；列车人工调整命令不停车通过车站（调过一个或多个车站）定义一个新的终点站 旅客信息显示系统（PIIS）控制系统的组成部分之一主要目标：通知等待的旅客下一列车的目的地。每站安装个单面显示器，每一方向个显示的信息 列车的终点站 下一列车的到达估
8、计时间 “不要进入列车”,列车自动监控记录和演示系统记录功能演示系统（离线方式） 遥控联锁设备通过标准的数据交换协议与多种联锁设备（电气集中或微机联锁）为提高系统的可靠性连接采用冗余方式报告、登记、档案、统计数据提供了大量的报告和登记功能和小时记录。,（）ATS基本性能显示建立时间从发出命令到完整的显示输出： 显示更新时间从接口收到变化的信号到选定的显示更新切换时间自动切换到备用元件：从远程终端单元到的扫描时间小于3 （）ATS系统的仿真,（4）ATS操作方式（控制方式）说明 概述正常情况下，ATS系统自动地控制列车运行，并向操作员 提供监视过程的设备和手段。系统采用集中控制方式列车进路将根据
9、计划表自动排列；晚点及重大事件将通过通知调度员中央计算机故障时或中央与之间通道故障时，分散的能够接管控制权排列车进路；其它操作可以通过联锁装置的操纵台进行；与分散的相联的列车识别系统在轨道电路发生故障时起到自动调整作用； 列车进路方式（）ATS系统较高的自动控制方式，系统可以自动排列进路。主要功能：列车追踪 ； 列车自动调整； 时刻表 ；自动进路排列；远程控制联锁装置,列车进路方式（）ATS系统较高的自动控制方式，系统可以自动排列进路。主要功能：列车追踪 ；列车自动调整；时刻表；自动进路排列；远程控制联锁装置 人工进路排列方式（MRS）ARS和ATR都被切断，操作员必须人工排列进路； 本地操作
10、方式（LOM）中央ATS故障或交出控制权，进行本地操作。,4、上海地铁一号线ATS系统（GRS）公司 （1）概述系统在这里有称为CATS；ATS系统采用集中站控方式；全线设个设备集中站，即新龙华、徐家汇、陕西南站、人民广场和上海火车站；每个集中站管辖两个或三个车站；集中站的设备受中央控制（CATS） CATS与集中站之间借助于PCM通道，通过数据传输系统（DTS）交换信息。集中站与列车之间通过轨旁设备交换信息；系统正常时，控制中心根据时刻表，通过DTS向集中站发送控制命令;,正常工作过程控制中心根据时刻表，通过DTS向集中站发送控制命令;集中站处理后，通过轨旁设备自动排列进路、开放信号机；向列
11、车发送ATP速度命令和开关车门命令；轨旁设备将列车位置、车号、道岔位置、信号机状态等信息反馈到CATS； CATS 根据这些信息表示，对停车时间、运行等级等进行调整，维护列车按时刻表运行；,ATC系统信息传送流程图,系统功能跟踪列车调度列车维护时刻表显示系统状况统计汇编显示、记录报警信息仿真与诊断；,（2）系统构成控制中心设备；现场ATS设备；车载ATS设备；,（3）系统工作级别和控制方式考虑到地铁运输的连续性，系统一旦故障应切换到人工方式，降级使用。 局控模式所有进路均由车站值班员通过局部控制盘人工办理，或设为自动进路 遥控“全人工”模式此模式下，列车始发进路由中央调度员手动办理；列车的目的
12、地由中央调度员人工设定或修改； 遥控“不带调整的自动调度”模式所有进路均由系统根据时刻表自动办理，唯有列车在各站的停车时分和运行等级仍由中央调度人工调整.,遥控“不带调整的自动调度”模式所有进路均由系统根据时刻表自动办理，唯有列车在各站的停车时分和运行等级仍由中央调度人工调整 遥控“全自动调整”模式在此种情况下，系统将根据时刻表自动控制，调整全列车的运行；,控制方式中央控制CATS自动控制或由中央调度员人工控制；集中站局部控制正常站控：通过控制中心调度员与车站值班员办理授、受权后，转为车站值班员控制非常站控：当数据传输系统故障或车站发现有危及行车安全的情况后，车站值班员使用非常站控钥匙开关，强
13、行进行车站控制；,（4）系统用户级别、运行模式和功能配置用户等级系统在工作站中设置了六种用户等级：超级用户维护员监督员调度员时刻表管理员车辆段调度员,系统运行模式系统具有三种运行模式：在线控制 模拟控制 运行复示 模拟运行模式CATS系统的辅助运行模式，用于系统调试、演示和培训。可模拟在线控制模式的所有功能，但不能完全真实；,运行复示模式重放系统以前的运行记录再现系统的运行情况在线控制 CATS主要控制功能 系统监控实际列车运行，A、B两个系统同时运行再现模式，一主一备，主机故障后手动切换；在线控制模式包括:信号控制；列车描述；列车调整；时刻表控制；列车运行图；,信号控制 设置控制模式：即设置
14、站控遥控模式站控模式系统处于运行监督状态，所有对车站信号设备的控制均不能执行； 遥控模式系统能执行它的所有控制功能；控制模式的转换必须经车站和中央双方同意后方能进行，只有紧急站控可由车站直接进行；但紧急站控后只能转回站控，而不能直接转回遥控； 设置终端模式 终端模式设定后，车站信号设备将根据列车的目的地自动为列车排列进路。,信号机控制：即设置取消通过信号自动信号为安全起见，系统并不直接控制信号机的开放与关闭，既中央控制无信号单操。信号机是随进路的排定而开放，随进路的占用而关闭。 进路控制：即设置取削进路为安全计，系统并不直接控制道岔的转换，即中央控制无道岔单操。系统也不直接排列进路，而是通过设
15、置通过信号和自动信号，由车站信号设备排列进路。 呼叫车站：车站控制台上的铃鸣响，以提醒车站值班员与调度员联系的一种信号。只在电话联系不上时才使用此功能。,列车描述列车描述包括三部分：车号、司机号和车辆号。设置司机号是为了使系统能跟综司机的行车，从而产生司机运行报告；设置车辆号是为了使系统能跟踪车辆的运行，从而产生车辆运行里程报告； 列车调整 调度和调整列车运行 设置系统模式：选择系统自动化程度，共有全人工、人工调度、人工调整和自动调整四种系统模式； 设置调度模式，系统的自动调度模式，由列车和顺序两种； 列车控制 启动和取消系统对列车的自动控制,站台控制：控制列车停车时间和运行等级 跳停 时刻表
16、控制 即管理和调整在线列车的时刻表和计划时刻表 建立计划时刻表 删除在线计划时刻表 加车 减车 偏移 列车运行图列车运行图共有三种：计划、实迹和复合运行图。,4、北京地铁一号线ATS系统（西屋公司）ATS系统为控制列车在线运行的核心 （1） 设备构成： 中心设备 一个单元式的大表示盘 两个调度员台 一个调度长台 一个信息员台 绘图仪、报告打印机 两套互为主、备的HP A900小型计算机,ATS车站设备 有岔联锁站采用车站程序单元-LPU 如西单、复兴门、公主坟、玉泉营、苹果圆等七站安装了LPU； 无岔站安装远程终端单元-RTU 木樨地、军博、万寿路等六站安装RTU 车辆段采用车辆段程序单元-D
17、PU 正线车站、车辆段小站台的发车计时器-TDT和正线列车投入点的列车识别装置-PTI的地面查询器电缆环路,传输通道 控制中心与LPU间的通道为点对点 LPU间信息传输有单独通道 LPU与其管辖的RTU间的传输为采用主备方式； 保证OCC与各LPU之间有两条通信链路：OCC与LPU之间的通道为主链路，LPU与相邻LPU之间的通道为备用通道，带迂回的光通道； DPU与OCC之间有一条专用通信链路进行通信； OCC与各LPU、DPU之间、各LPU-LPU、LPU-DPU、LPU-RTU设备相互之间通过PCM数传系统完成通信；,（2）系统功能 中心设备功能 状态表示：表示盘和显示器 遥控、遥信 自动
18、办理进路； 运行调整：时刻表的调整 车次追踪 时刻表自动编制及运行图绘制 运行报告 调度员培训 与其他系统的接口：ATS中心通过与电力遥控系统的接口，显示全部正线的三轨供电情况，并能在需要时控制三轨断电,车站设备功能 LPU设备：车站级智能控制单元 用于监视和自动控制本控制范围内全部列车进路和列车出发，LPU也能控制一个或多个本范围内的RTU；每天开始之前，OCC将时刻表下载到各LPU，LPU跟踪所有列车，并尽量按时刻表运行列车； 每个LPU均可与相邻的LPU通信；,RTU设备：无岔站传输接口，监视列车占用轨道电路、信号设备情况； DPU设备：通过6502实现段内运行列车的追踪监视，以便正确控制列车出段 TDT设备：提供车站发、停车时机，提示列车按照时刻表运行 PTI设备：用于校核列车车组号， 装在小站台、苹果园上行、复兴门下行、西单下行；,
