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【名师系列讲座】丨王长林教授给大家详解列车运行控制原理

更新时间:2019-05-11    浏览:次    来源:德阳交院    

五月十一日至五月十二日期间,西南交通大学王长林教授将在我院图书馆三百人报告厅开展一系列有关列车运行控制系统的主题讲座。

第一讲:五月十一日上午九点至十一点半

第二讲:五月十一日下午两点半至五点

第三讲:五月十二日上午九点至十一点半

第四讲:五月十二日下午两点半至五点

 讲座:列车运行控制原理  

行车版

西南交通大学

王长林教授

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教授简介

王长林 ,西南交通大学教授。自动化专业(交通信息工程及控制方向),硕士研究生导师。

主要研究领域:列车运行控制、铁路信号控制、铁路专用通信、铁路计算机应用、交通信号控制。

同时,王长林教授也是国家863磁浮运行控制专家组成员,曾于1998年、2005年到日本参加学术交流和科技项目合作。

王长林教授主要科研项目有:

主持国家863项目3项:磁浮运控分区数据传输模拟终端研制、磁浮运控分区数据安全防护网研究、磁浮运控系统安全性研究。

主持国家自然科学基金项目1项:轨道交通列车ATP关键技术研究

主持国家科技支撑计划1项:高铁信号控制技术在磁浮系统适用性研究。

并在《西南交通大学学报》、《铁路计算机应用》、《铁道通信信号》等多种期刊上发表科技论文30余篇。

在教学工作方面,先后担任“列车运行控制技术”、“车站信号控制”、“区间信号控制”、“铁路专用通信”、“微机原理与接口技术”、“数字电子技术”、“模拟电子技术” 等本科和研究生课程的教学工作。u=665702421,1823506585&fm=26&gp=0.jpg


列车速度自动控制系统(简称列车自动控制系统,英语:Automatic Train Control,缩写:ATC)是由列车自动保护系统(Automatic Train Protection-ATP),列车自动监控系统(Automatic Train Supervision-ATS)和列车自动运行系统(Automatic Train Operation-ATO)三个子系统组成的铁路控制、监督、管理系统。ATC可以指示列车允许运行的速度,也可以透过自动降速系统使列车减速至停车。


讲座现场

列车运行控制系统

作用:

保障行车安全   提高运行效率

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列车运行控制系统(ATC)分为列车自动防护系统(ATP)、列车自动监视系统(ATS)、列车自动驾驶系统(ATO)三个子系统。

列车自动防护系统(ATP)的核心职责在于:联锁、闭塞、超速防护。

列车自动监视系统(ATS)的核心职责在于:旅客向导、运行信息处理、列车进路及间隔控制、运行图管理、车辆调度及管理。

列车自动驾驶系统(ATO)的核心职责在于:自动折返、定位停车、列车速度调整。

目前国内大部分城轨系统均采用完整ATC系统。

而在大铁系统中,采用基于TDCS的CTC系统代替ATS并辅以国产化ATP系统。


TDCS是在调度监督和调度集中的基础上发展起来的。

列车调度指挥系统TDCS( Train Operation Dispatching Command System)是一个覆盖全国铁路的大型计算机网络系统。它将计算机技术、网络技术、通信技术、多媒体技术及数据库技术等与铁路信号技术相互融合,从根本上改变了我国铁路信号在调度指挥手段列车控制技术等方面的面貌,它实现了以列车调度为核心的铁路运输指挥系统对全路运输调度进行集中管理、透明指挥、实时监督、自动调整,不但是增强各级运输调度指挥手段、提高运输效率和效益的重要技术项目,也是铁路信号技术的整体水平的提高。


调度集中英文缩写为CTC(Centralized Traffic Control)。

调度集中系统是将调度区段内各中间站(或大站上的部分区域)的继电联锁(或计算机联锁)及区间的自动闭塞结合起来,建立一个由列车调度员直接操纵的信号遥信与遥控的综合系统。调度员通过调度集中设备直接控制所管辖区段内的各车站上的道岔和信号,办理列车进路,组织和指挥列车运行;并能在调度所内直接了解现场道岔、信号和列车运行等情况。调度集中将信号的安全性和监控列车运行有机结合起来。调度员既能机动灵活地调整列车的运行、缩短中间站办理列车到达、出发及通过作业时间,提高了区段的通过能力;又可以防止命令传达上的错误,有利于改善劳动条件和提高劳动生产率。调度集中已成为铁路行车指挥自动化的基础设备。

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列控如何实现其作用?

采用技术手法,对运行列车进行间隔控制。(时间或空间)

采取的技术:闭塞与防护

闭塞:间隔控制

防护:速度防护、安全防护

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站间闭塞

用于单线区段

固定闭塞

  用于双线/多线区段,双线单向追踪进行;

  满足安全制动距离,缩短追踪间隔。

  三显示:红、黄、绿

  四显示:红、黄、绿黄、绿

车载列控防护与自动闭塞

固定闭塞

准移动闭塞

(虚拟闭塞)

移动闭塞

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固定闭塞与车载防护

  轨道电路构建闭塞分区,三显示/四显示追踪运行,追踪间隔是若干个闭塞分区组成分级速度防护模式或目标距离速度防护模式。

采用国产“列车运行监控记录装置”LKJ-2000

准移动闭塞

  列车牵引计算——目标距离速度防护曲线

基础数据:行车许可、线路数据、车辆数据

车载列控防护采用目标距离速度防护模式

追踪间隔由目标距离速度曲线决定

准移动闭塞:固定闭塞条件下的目标距离速度防护

虚拟闭塞

  构建逻辑闭塞区间是虚拟的,灵活设置控制指标在准移动闭塞和移动闭塞之间。

移动闭塞

  移动闭塞是指后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件,自动设定运行速度的基于通信的闭塞方式。这种闭塞制式其列车间的间隔并不固定,只要保证后续列车的制动距离加适当的防护距离,从而使行车密度大大提高,尤其适用于高密度的城市轨道交通系统。移动闭塞的列车运行控制中心与列车之间采用无线、双向通信,实现对列车的安全间隔控制,其通信方式根据技术而异,在地面设有基站、敷设交叉环线或波导管等。

目前大多采用准移动闭塞,我国青藏铁路采用虚拟闭塞(引进GE增强型列车运行控制系统ITCS)

国外高速铁路列控系统

  (一)日本DS-ATC系统

(二)法国TVM430系统

(三)德国LZB系统

(四)欧洲列车运行控制系统ETCS

常用车地通信技术

轨道电路

应答器

交叉环线

移动通信

波导技术

漏泄同轴电缆LCX


王教授着重为同学们讲解了应用范围较广的漏泄同轴电缆LCX



中国铁路CTCS

  参照欧洲铁路列控ETCS,根据中国铁路特点,CTCS体系的构建原则:以地面设备为基础,采用车载与地面设备统一设计。


CTCS简介

铁路运输管理层

CTCS通信网络层

地面设备层

车载设备层

感谢王教授为我们带来的精彩讲学。明天九点开始第三场讲座,请有意愿的同学们按时到场,认真聆听。



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