内容发布更新时间 : 2024/12/26 9:25:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2城际ATO系统需求分析

2.1.城际铁路ATO功能需求分析

根据上文城市轨道交通ATO系统提及的功能，下文主要进行城际线ATO的

功能需求分析。

(1)列车自动驾驶功能

本文提及的城际线最高运行速度为200km/h，线路长度一般在100km左右。 和城市轨道交通类似，城际轨道交通也存在客流量巨大，站站停车的情况，这就要求列车频繁地进行启动、加速、制动、减速等操作，同时还需要满足准点、舒适、节能运行，这些对驾驶要求极高，使司机承受很大的体力、精神压力。因此完全有必要研发城际线列车自动驾驶系统，取代司机驾驶列车运行，一方面减轻司机工作压力，同时也提升列车运营能力。可通过对增加ATO车载设备，同时在CTC S-2列控系统地面应答器组内增加相关线路数据报文，实现列车自动驾驶功能。

(2)列车精确停车功能

城际铁路站台上也设有屏蔽门，因此，列车驾驶必须要实现精确停车。城际铁路站间距离短，运量大，频繁起停车，仅靠司机人工驾驶很难保证精确停车。因此，ATO系统的精确停车功能显得极其重要 可以在车站股道内适当距离进行应答器布置，提高ATP系统的测距精度，提升对停车点的控制精度，实现列车精确停车功能。

(3)列车车门管理功能

和地铁类似，城际铁路车运行控制系统具有车门监控功能。通过ATP和ATO系统与车辆系统的联动，对车门实现安全控制。列车车门管理功能应在ATP的监控之下实现，通过ATO子系统请求指令控制车门打开。

2.2. ATO系统定义

列车自动驾驶子系统ATO ( Automatic Train Operation )是ATC系统的重要子系

统，它完成列车的自动调速包括牵引、巡航、惰性、制动、停车以及车门开关的控制

功能，实现正线、折返线以及出入段(场)线运行的自动控制，实现区间运行时分的

调整控制。ATO系统按照系统设定的运行曲线，根据ATS系统的指令选择最佳运行

工况，确保列车按运行图运行，实现列车运行自动调整和节能控制。 ATO系统功能依靠ATO系统自身及信号各子系统协调共同完成。ATO系统不

属于故障一安全系统，其运行控制速度始终低于ATP系统的防护速度，实现ATP安全。

2.3城际铁路ATO系统功能原理

2.3.1列车自动驾驶

在ATP的防护下，ATO系统根据时刻表、地面有源应答器码位以及发车指 示器信息，并且在运营间隔的要求下，按目标速度曲线自动驾驶列车。下面以一

列列车为例进行说明:

(1)列车启动过程。列车首先在站台内停稳，车站为其设定了发车时间以 及区间运行时间，列车主动发送请求触发联锁对列车进路进行设置;列车停站上 下客时，ATS将对停站时间进行计算，达到停站时间上线时将想列车发送驾驶命

令，从而启动列车自动驾驶系统的发车程序，此时在ATP系统的监控下关闭车 门，ATP系统在确认所有车门关闭后，释放制动。列车实现启动加速运(2)列车行驶过程。通过速度计等设备车载ATP系统实时更新列车相关位置信息，结合速度以及移动授权信息规划列车制动曲线，通过速度曲线对列车运行速度进行监控;借助线路、车辆、限速等信息，车载ATO系统实现列车自动驾驶，并实时将列车档位、实际运行速度、目标速度等信息通过DMI向进行显示;根据地面

精确应答器获取列车的精确位置信息，保证列车实现站内精确停车; ATP系统根据列车位置、速度信息实时生成移动授权并发送给列车。 (3)列车接近、到达下一车站过程。一日接受到停稳条件和停车位置信息， ATP立即切断牵引力同时开启制动，保证列车精确停车;ATP负责确认列车完全处于安全状态后，允许ATO开启车门。此时ATS开始计算停站时间，并计算出下一段运行区间发车时间及到站时间。

2.3.2车站精确定位停车

在ATP系统的监督下，ATO根据获取的列车位置信息、线路信息等实现列车精确停车。为了提升停车精度，列车需要通过地面精确定位应答器接受到列车精确的位置信息，应答器的布置原则是:距离车站停车点越近，应答器布置的越密集。为了防止应答器信息丢失的情况，精确定位应答器的设置需要进行冗余。根据列车速度位置信息以及列车的性能实时生成制动曲线，通过相应的制动力使列车遵循制动曲线。 城际铁路ATO系统还负责控制站台屏蔽门的开关，因此需要在距离停车点一定距离的位置设置精确定位应答器。通过该应答器ATP获得十分精确的安全停车位置并发送到ATO系统，用于生成制动曲线，列车停稳后授权开门。

2.3.3车门与屏蔽门联动

城际线列车将在沿线的各车站站台区域安装屏蔽门/安全门，在ATP的监督下ATO系统负责车门的开关功能。当列车以自动驾驶模式进站时，将实现列车车门自动开关，如有突发情况可立即切换至人工开关门。当司机选择自动开关门时，只有在ATP系统确认有关列车门开关授权条件完全满足时，才能授权ATO系统控制列车门以及屏蔽门同时开启。

2.4 城际ATO系统构成

ATO系统设备主要由车载设备以及轨旁设备构成，图2-2为ATO系统设备构成图。