ATO系统对地铁运行稳定性的影响与应用实践

◎张建民

ATO系统对地铁运行稳定性的影响与应用实践

◎张建民

ATO系统是ATC系统的重要子系统，在地铁运行中发挥着重要的控制和服务作用，其应用对提升地铁运行稳定性有着重要的意义。本文将对ATO系统对地铁运行稳定性的影响机制进行介绍，并对其应用实践现状进行分析，期望为该系统的研究和应用提供可行的参考。

ATO系统对地铁运行稳定性的影响

ATO系统的主要功能如图1所示：

图中所示的各种功能均可实现独立运行，而这些功能的实现均或多或少地提升了地铁运行的稳定性，以下将一一论述：

基本控制功能对地铁运行稳定性的影响。首先，自动驾驶功能可自动调整列车运行的速度，使列车在区间内的运行保持相对平稳的状态，并最大限度地减少了列车牵引、惰行、制动工况之间的转换，以提升列车运行的稳定性，在保证安全运行的同时也提升了乘坐者的舒适度。

由于ATO车载设备中存储了大量轨道布局信息和列车区间运行速度限制信息，进而确保了ATO系统控制列车自动驾驶时速度的稳定性。

如图2所示，ATO系统控制列车运行时，要将列车的运行速度控制在限制速度值以下。

其次，ATO车载系统根据列车当前速度和距离目标制动点的距离计算出一条制动运行曲线，进而使列车更加准确地停靠在指定位置。

ATO控制列车按照ATS计划行驶，将列车区间运行时间控制在ATS准许的时间范围内，以更好的避免安全事故的发生。

服务功能对地铁运行稳定性的影响。列车位置功能意味着ATO可以通过ATP获取列车位置、速度等信息，并根据上次计算所得的运行距离对列车的实际位置进行提示和调整，以使列车按照既定的目标行驶和停靠。

ATO速度控制器可提供列车在轨道任意点所允许的最大运行速度值，并在超出最大速度时给予提示，以便司机更准确得了解行驶情况并在必要时做出调整。

此外，ATO在控制列车运行的同时也可根据不同条件计算出列车行驶的最佳速度，进而保证列车能够按照目标速度曲线运行，以达到更加平稳、舒适的运行状态。

ATO系统在地铁运行中的应用

以下以某市地铁某线路的ATO系统为例，对ATO系统在地铁运行中的应用策略进行分析：

ATO设备。车载设备：ATC设备机架、ATP接收天线、PTI发送天线速度彪、控制台、等。

地面设备：包括车站交叉环线和PTI环线。

信息传输通道。采用FTGS数字频率轨道电路传送报文信息；以车载ATP接受地面传输给列车的信息；ATO子系统所需信息由车载ATP发出。

控制策略。该ATO子系统主要通过以下控制策略提升了地铁运行的稳定性：

速度调节：ATO系统按照时刻表和运行需要提供最大允许曲线、常规速度曲线、节能速度曲线，再根据相应路线的实际运行情况、车辆信息，计算出列车行驶所需要的牵引力，进而使列车达到最大加速度和ATP最大允许速度以下的最大速度，而当速度超过警告曲线时，系统会发出警告以提示调整速度，进而很好地保证了运行速度的安全与稳定。

车站停车：环路交叉点可用来确定距离，而ATP车载设备能够接收到来自交叉点的信息，并将其传输给ATO子系统。另外，此系统中还定义了一些粗调点，ATO计算每个交叉点间的距离，粗调点只有在期望的位置窗口内才能被识别到。若识别到粗调点，下一个交叉点便可用作为之同步，以此保证定位停车的准确性。

正线上改变运行模式：任意时刻，任何区间，司机都可以通过移动操纵杆实现人工驾驶，且此时ATO系统仍然可以显示提示信息，当司机移动操纵杆使之进入零位且按压ATO启动键后则又可进入ATO模式。

综上所述，ATO系统由于具有较为全面的基本控制功能和服务功能，因而在提升地铁运行稳定性方面有着显著的作用。目前，ATO系统在国内地铁运行中的应用已经十分普遍，但随着地铁通信系统的不断改进和完善，ATO系统的应用条件和功能要求也发生着不断的变化，在把握ATO系统的基本功能和原理的基础上对其控制策略进行针对性的研究、测试和调整改进仍然是十分必要的。

（作者单位：南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司）