黃科為 朱思鵬 李晟皓 張成琰 蔡森

城市軌道交通車輛普遍采用自動(dòng)駕駛（ATO）模式，保證列車高效運(yùn)行，并降低司機(jī)的工作強(qiáng)度。在每天晚上八點(diǎn)過(guò)后，正線將會(huì)采用手動(dòng)駕駛（ATP）模式，加強(qiáng)司機(jī)對(duì)于手動(dòng)駕駛的熟練。

1：ATC系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

列車自動(dòng)控制（ATC--Automatic Train Control）系統(tǒng)包括四個(gè)子系統(tǒng)：列車自動(dòng)防護(hù)（ATP--Automatic Train Protection）、列車自動(dòng)駕駛（ATO--Automatic Train Operation）、列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS--Automatic Train Supervision）、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。

ATS是信號(hào)控制系統(tǒng)的上層管理部分，也是核心內(nèi)容之一，這一系統(tǒng)的目的是對(duì)全線列車的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督控制，保障城市軌道交通的列車在安全的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行。這一系統(tǒng)的主要內(nèi)容包括進(jìn)路控制模式的處理以及進(jìn)路的自動(dòng)觸發(fā)和沖突檢查。

列車監(jiān)督系統(tǒng)的原理是列車的控制中心通過(guò)對(duì)車站控制中心的管理來(lái)實(shí)現(xiàn)臨近車站之間的控制交接，而車站的控制中心的工作是通過(guò)車站管理范圍之內(nèi)的基站和與列車的車載通信設(shè)備之間進(jìn)行通信來(lái)完成對(duì)列車的運(yùn)行控制。

2：ATO模式的簡(jiǎn)介

列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（Automatic TrainOperation）是地鐵車站列車集中控制系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，是列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC）中必不可少的一個(gè)重要子系統(tǒng)。它能模擬完成駕駛列車的任務(wù)，通過(guò)利用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車牽引、制動(dòng)、自動(dòng)折返等運(yùn)行控制，使列車經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，提高乘客的乘坐舒適度和列車的準(zhǔn)點(diǎn)率，節(jié)約能源。另外，它還提供定點(diǎn)停車、車門控制和給車站反饋列車定位信息等功能。ATO使列車運(yùn)營(yíng)降低了成本、增加運(yùn)營(yíng)彈性，使密集發(fā)車成為可能，是城市軌道交通進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代的可靠技術(shù)保障。具體功能如下：（1）自動(dòng)駕駛和目的制動(dòng)（2）開門（3）列車由車站發(fā)車（4）加速（5）巡航（6）在正線上停車（7）限速區(qū)段運(yùn)行（8）通過(guò)車站（9）車輛段向正線發(fā)車（10）從正線向車輛段發(fā)車（11）列車自動(dòng)折返。

ATO子系統(tǒng)能保證運(yùn)行時(shí)間與定點(diǎn)停車，還能提高運(yùn)行效率，提高舒適度，減少能耗。但作為ATC的一個(gè)子系統(tǒng)，它的功能是要依靠ATC各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作共同完成的，缺少ATP與ATS子系統(tǒng)，ATO將無(wú)法正常工作。

從運(yùn)行中所起作用來(lái)說(shuō)，ATO主要實(shí)現(xiàn)駕駛列車的功能，能進(jìn)行車速的正常調(diào)整，給旅客傳送信息，進(jìn)行車門的開關(guān)作業(yè)，但這只是執(zhí)行操作命令，不能確保安全，這就需要ATP來(lái)進(jìn)行防護(hù)。ATP起監(jiān)督功能，對(duì)不符合安全的情況給予防護(hù)，保證列車不超速，車門不誤動(dòng)。由此可見(jiàn)ATP系統(tǒng)是列車運(yùn)行時(shí)必不可少的安全保障，ATO系統(tǒng)則是提高城市軌道交通列車運(yùn)行水平（準(zhǔn)點(diǎn)、平穩(wěn)、節(jié)能）的技術(shù)措施。在任何時(shí)候，只要ATP系統(tǒng)正常的話，就應(yīng)讓其執(zhí)行防護(hù)工作，以確保行車安全。

3：ATP模式的簡(jiǎn)介

ATP子系統(tǒng)（列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)）是確保列車運(yùn)行速度不超過(guò)目標(biāo)速度的安全控制系統(tǒng)。它是列車自動(dòng)控制（ATC）系統(tǒng)的子系統(tǒng)，也是確保列車安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)的關(guān)鍵設(shè)備。該子系統(tǒng)通過(guò)設(shè)于軌旁的ATP地面設(shè)備，連續(xù)地向列車傳送“目標(biāo)速度”或“目標(biāo)距離”等信息，以保持后續(xù)列車與先行列車之間的安全間隔距離，并監(jiān)督列車車門和站臺(tái)屏蔽門的開啟和關(guān)閉的程序控制，確保它們的安全操作。ATP子系統(tǒng)地面發(fā)送設(shè)備平時(shí)通過(guò)軌道電路或交叉感應(yīng)環(huán)線發(fā)送列車檢測(cè)信息，以檢查軌道區(qū)段的空閑和占用，當(dāng)檢測(cè)到列車占用該軌道區(qū)段時(shí)，將“目標(biāo)速度”或“目標(biāo)距離”等數(shù)據(jù)信息傳送給列車。車載ATP設(shè)備接收并解譯“速度命令”等數(shù)據(jù)信息，結(jié)合列車實(shí)際速度、制動(dòng)率、車輪磨損補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)條件，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)控制，并與列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）子系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)列車速度的自動(dòng)調(diào)整。當(dāng)列車到達(dá)定位停車點(diǎn)，由ATP子系統(tǒng)通過(guò)軌旁設(shè)備向列車傳送列車車門開啟和關(guān)閉信息，進(jìn)行列車車門開、閉控制。ATP子系統(tǒng)主要有：音頻無(wú)絕緣軌道電路的“速度碼”制式;數(shù)字編碼軌道電路的“目標(biāo)速度”制式;數(shù)字報(bào)文式軌道電路的“目標(biāo)距離”制式;不設(shè)鋼軌的獨(dú)軌交通系統(tǒng)，通過(guò)專用的交叉感應(yīng)環(huán)線來(lái)傳送ATP信息。利用軌間感應(yīng)環(huán)線，實(shí)現(xiàn)車-地雙向數(shù)據(jù)通信，完成移動(dòng)閉塞功能的基于通信的列車控制系統(tǒng)，也已在中國(guó)采用。

4：ATO模式的停車過(guò)程

整個(gè)過(guò)程如圖1所示。如果列車的實(shí)際速度曲線能夠 與該速度曲線完全重合，則列車將完美的實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)停 車。但是實(shí)際上，列車受速度檢測(cè)誤差、列車位置誤差、 制動(dòng)力誤差、輪對(duì)打滑等因素的影響，時(shí)刻都可能造 成實(shí)際速度曲線偏離推薦速度曲線，此時(shí)ATO系統(tǒng)會(huì) 通過(guò)實(shí)際速度與推薦速度的差值，增加或者減少制動(dòng)力 進(jìn)行調(diào)整，使實(shí)際速度不斷的跟蹤推薦速度，直至列車速度為0。

5：列車ATP手動(dòng)駕駛

列車運(yùn)行安全是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全體系最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，司機(jī)的駕駛操作安全關(guān)系乘客的生命安危及資產(chǎn)的安全，所以列車司機(jī)在工作中必須遵守規(guī)章制度，正確操作設(shè)備和執(zhí)行各項(xiàng)作業(yè)程序，主要要求如下： 嚴(yán)格按照要求操作使用設(shè)備和正確執(zhí)行各項(xiàng)作業(yè)程序。 嚴(yán)格按《列車時(shí)刻表》動(dòng)車。

列車的速度、監(jiān)控、運(yùn)行及制動(dòng)在車載信號(hào)設(shè)備限制下由電客車司機(jī)操作。開關(guān)車門由人工控制，但僅在車載信號(hào)設(shè)備給出車門允許信號(hào)時(shí)才允許操作。車載信號(hào)設(shè)備僅在列車停準(zhǔn)在站臺(tái)時(shí)才給出允許信號(hào)。系統(tǒng)默認(rèn)駕駛模式為人工駕駛，確認(rèn)司機(jī)室信號(hào)顯示屏上的有效駕駛模式，當(dāng)有效時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入該駕駛模式。車載信號(hào)設(shè)備連續(xù)監(jiān)控列車速度，并在超過(guò)規(guī)定速度時(shí)實(shí)施常用制動(dòng)。在超過(guò)最大允許速度時(shí)實(shí)施緊急制動(dòng)。 所有必要的駕駛信息將在司機(jī)室信號(hào)顯示屏上顯示。