ATO系统基本原理解析

（一）列车自动驾驶

1.ATO系统的自动驾驶功能

ATO系统的自动驾驶功能是通过ATO车载设备控制列车牵引和制动系统而实现的。

2.ATO系统执行的自动驾驶过程

ATO系统执行的自动驾驶过程是一个闭环反馈控制过程，其基本关系框图如图5-5所示。

图5-5　自动驾驶的基本关系框图

（二）车站程序停车

线路上的车站都有预先确定的停站时间间隔。控制中心ATS监督列车时刻表，计算需要的停站时间以保证列车正点到达下一个车站。由集中站ATS通过ATO环线传送给ATO车载设备。

控制中心能通过集中站ATS缩短或延长车站停站时间。如果控制中心离线，那么集中站ATS会预置一个缺省的停站时间，该时间是可编程的。(www.xing528.com)

在控制中心的要求下，列车可跳过某车站。这一跳停命令由控制中心通过集中站ATS传给列车。

（三）车站定位停车

车站精确停车通过在车站区域的轨道电路标识、分界过渡和ATO环线变换来进行。轨道电路标识用来确定停车特征的合适起始点。轨道电路分界过渡和轨旁ATO环线变换提供了距离分界，该距离分界用于达到所要求的位置精度。当停车特征启动后，ATO基于列车速度、预先确定的制动率和距停止点的距离计算制动特征。ATO可以与站台屏蔽门（Platform Screen Doors，简称PSD）的控制系统全面接口，保证列车精确、可靠地到站停车。

定位停车控制一般采用距离控制方式为多，所谓距离控制方式是根据制动开始点到定位停车点之间的距离以及列车速度、列车重量、天气情况、空走时间、线路条件时算出制动模式。在定位停车点的附近进行阶段缓解，以不断修正停车位置的误差，来保证定点停车。

为了保证列车能在车站定位停车，一般应在车站内设有地面标志器（如图5-6所示），当列车接近车站时，它首先检出离停车点350m的最外方的标志器（110kHz，140kHz），从而启动车站制动曲线并点亮司机操作台上的程序停车表示灯，列车通过离停车点150m中间标志器（120kHz，150kHz）和离停车点25m的内方标志器（160kHz）时分别更新制动曲线，而当列车对位天线检出8m标志（14.4kHz）时，再次更新制动曲线，一旦车辆对天线直接位于地面对位线圈，控制列车精确定位停车，这时地面向列车发送对位信息（13.2kHz），车辆检出此信号时，ATO将设定常用全制动并启动开门程序，当车门打开，程序停车表示灯将熄灭。如果跳停生效，说明列车在该站不停，所以跳停表示灯点亮，程序停车表示灯不亮而且标志器的输入不起作用，列车根据ATP/ATS速度命令下运行。

图5-6　定位停车控制

（四）车门控制

ATO只有在自动模式下才执行车门开启。在手动模式下，由驾驶员进行车门操作（ATP仍会提供一种安全的车门使用功能）。当列车到达定位停车点，列车的定位天线位于站台定位环线的上方；只有当列车停在允许精度范围内，车辆定位接收器收到列车停站信号，ATO系统确认列车已到达确定的定位区域时，ATO系统会发信号给ATP系统，以保证列车制动，当ATP系统检测到零速度时将发送列车停车信号给地面屏蔽门控制系统，地面屏蔽门控制系统收到该信号后才会打开规定的车门。