基于上海地铁基于上海地铁1号线的号线的ATS仿真系统仿真系统
介绍了以上海地铁1号线为原型的ATS仿真系统,围绕固定闭塞模型进行展开,以追踪运行的两列列车为对象,
分别对它们的追踪过程、运行效果及间隔距离进行了具体的研究与计算。同时引入了联锁系统,详细说明了进
路搜索算法和联锁表的设计步骤,很好地体现了联锁系统对列车追踪的安全性与可靠性的重要保障作用。
摘摘 要要: 介绍了以上海地铁1号线为原型的ATS仿真系统,围绕
关键词关键词:
0 引言引言
仿真作为一门综合性学科至今已有50多年的发展历史,利用模型代替实体进行实验的特点令其具备了经济、安全、实验
周期短等众多优势。随着计算机技术的高速发展,应用计算机进行系统仿真更是日益受到人们的重视。本文围绕基于上海地铁
1号线的ATS仿真系统进行展开,重点介绍了该系统下的信号系统与联锁系统的设计与实现过程。
1 ATS仿真系统概述仿真系统概述
基于上海地铁1号线,采用面向对象技术构建列车对象、ATS对象、信号设备对象等,共同完成了ATS系统的各项功能。
列车自动监控(Automatic Train Supervision,ATS)系统与列车自动防护(Automatic Train Protection,ATP)系统同属于
列车自动控制(Automatic Train Control,ATC)系统。ATS系统主要实现了列车自动识别与跟踪、监视列车运行和设备状态
以及系统故障复原处理等功能。
2 固定闭塞信号系统固定闭塞信号系统
2.1 固定闭塞信号系统的定义固定闭塞信号系统的定义
上海地铁1号线采用固定闭塞信号系统,通过轨道电路传输控制信息及确定列车位置[1],闭塞分区的长度和数量决定了线
路的通过能力。系统在轨道铺设时按照在轨运行的最差性能要求将线路轨道划分为许多长度不等的闭塞分区,形成追踪列车之
间的空间间隔。闭塞分区的数量则是依据划分的速度级别而定。
2.2 固定闭塞追踪模型固定闭塞追踪模型
三显示列车追踪是一种常见的固定闭塞追踪模型,如图1所示。该模型将线路区间划分为若干闭塞分区,每个闭塞分区的
始端设有防护信号机,信号机的颜色依据列车位置而变化,列车运行必须遵从信号机的指示。绿灯表示允许列车按照规定速度
运行,此时列车运行前方至少有两个空闲的闭塞分区。黄灯为注意或减速信号,表示列车运行前方有一个闭塞分区空闲。当前
方闭塞分区被某一列车占用时,入口的信号机显示为红色,提醒后续列车停车等待。列车的运行速度在三种信号机的显示控制
下会逐渐减小,故称为阶梯式分级制动速度控制。
追踪间隔至少要保证3个以上长度不等的闭塞分区,同时,为了确保不追尾还应加上列车长度,所以列车区间追踪运行间
隔距离为:
L=LBlock1+LBlock2+LBlock3+LTrain(1)
3 联锁系统联锁系统
3.1 联锁系统概述联锁系统概述
ATS系统同时结合了联锁系统的设计,利用计算机对车站值班人员的操作命令和现场实际状态的表示信息进行逻辑运算,
从而实现对信号机、道岔以及进路的集中控制与联锁[2]。
3.2 联锁系统与轨旁联锁系统与轨旁ATP
(1)ATP系统防护原理
ATP系统是列车控制系统的关键设备之一,主要是对列车运行实施自动超速防护,以保障列车运行安全。ATP在控制车辆
不超过限速的同时,还会尽量保证这些控制操作对司机驾驶的干扰降到最小[3]。其工作过程示意图如图2所示。
(2)联锁系统与轨旁ATP
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