摘要：随着全国各大城市开始大力建设公共交通系统，尤其是具有大容量、高速度和高效率特点的城市轨道交通系统得到了充分的重视和长足的发展。

地铁列车控制系统以安全为核心，以保证和提高列车运行效率为目标。

系统在保证列车和乘客安全的前提下，通过调节列车运行间隔和运行时分，实现列车运行的高效和指挥管理的有序。

关键词：地铁列车控制系统；地铁列车控制模式
1.正常控制模式
1.1 列车进路控制
列车进路控制的原则：以联锁表为依据，输出进路控制命令。

正常情况下atc系统根据列车运行时刻表进行正线进路的中心ats自动控制或设备集中站车站储存了当日时刻表的车站ats自动控制。

必要时中心调度员可介入进行人工控制。

在运营需要时中心与设备集中站经过一定的授与权和接受权手续后实现车站人工控制。

当车站发现有危及行车安全的情况时，车站值班员可以采取措施，强行进入车站人工控制。

运行需要或ats通道设备故障或中心故障时可降级为车站自动控制。

车站ats分机可以根据时刻表或接近列车的车次号及目的地号等信息进行列车进路的车站自动控制。

通过联锁设备可以办理列车自动进路和自动折返进路。

车辆段值班员人工办理进路因轨道空闲检测设备故障而不能办理进路时，可由车站值班员办理引导进路控制列车运行，此时的列车运行安全由司机来保证。

1.2 列车运行调整
ats子系统根据列车运行状态及车地通信设备提供的信息，实时对在线列车进行车次号更新、加车、减车等操作。

列车运行偏离运行图时，应能自动对列车进行运行调整或提示调度员对在线列车实施运行调整，其中自动调整的主要手段为ato站间运行时分及atp/ato模式下的站停时分的调整。

当因列车发生故障等原因造成运行大规模紊乱时，ats子系统应能提示调度员进行人工调整。

人工调整主要包括：站停时分调整；增、减列车；列车始发、终到站变更等。

ats子系统故障后，在恢复行车指挥功能的过程中，系统具有自动或辅助调度员使系统尽快投入运用的能力，包括在线列车检测与恢复、时刻表建立、列车跟踪恢复及进路控制恢复等处理。

1.3 列车站间运行及车站定点停车
系统根据线路条件、道岔状态、前方列车位置，控制列车以系统确定的安全速度运行或在必须停车的地点前方停车。

由于系统判断列车在区间运行，因此由atp限制不能打开车门。

若车门误打开，则atp报警并强迫列车停车。

ato的停车控制功能可保证列车停在区间分界点前方一定位置或在前方列车或目标地点前方的安全防护距离以外停车。

区间停车后，在atp 允许列车运行时，ato自动控制列车启动。

列车依靠车站定位装置精确测定运行停车位置，ato控制列车制动，使其精确、平稳地停在设定的停车位置。

在atc系统控制列车运行的情况下，列车在站台停稳、并进入规定的停车范围、欲开启车门的方位正确时，atp子系统发送开安全门和允许ato子系统向列车发送开左或右侧车门指令，ato子系统控制允许相应的车门自动打开或向司机提示应该开启的车门。

无论是区间停车还是进站定点停车，ato均应保证控制的舒适度、停车过程的快速性。

1.4 车站发车
车站停车时间结束时，发车表示器显示0秒，指示司机发车。

此时，可由司机控制关闭车门，车门、安全门全部关闭后，ato发车指示灯点亮，司机按压ato启动按钮后，列车自动由车站出发，列车进入区间后，发车表示器熄灭。

若车门或安全门没有关闭，按压ato启动按钮动作无效，列车不能启动，发车命令无效。

1.5 行车交路折返站折返
列车自动折返由ato自动控制，并接受atp监控。

列车在站停时间结束，发车表示器显示0秒时，司机控制关闭车门，车门、安全门全部关闭后，ato发车指示灯点亮，司机按压ato启动按钮后，列车自动启动，系统在保证安全的条件下，ato控制列车以线路允许的最高速度驶入折返线并在预定的停车点停车。

停车后由司机进行列车换向操作。

在联锁系统建立了折返进路、车载设备收到有效的atp信息后ato发车指示灯点亮，此时，司机按压ato启动按钮后，列车自动由折返线驶入新站台线并在预定的停车点停车，完成折返作业。

2.故障情况下控制模式
信号系统具有高的安全性和可靠性，凡涉及行车安全的设备必须满足故障-安全的原则，主要行车设备的计算机系统应采用多重冗余技术。

当主用设备故障时能够自动切换至备用设备，并给出相应的报警信息，各设备之间的转换应确保系统的连续性（包括控制与显示）。

2.1 ats子系统故障下的控制方式
系统正常情况下为控制中心ats自动控制，各调度员工作站相互冗余，一台故障，可在其它调度员台上进行操作。

如果控制中心的ats子系统或两个中心至车站的通信通道完全故障，系统自动降级为车站自动控制。

在车站自动控制方式下，车站ats分机可以根据时刻表或接近列车的车次号及目的地号等信息进行列车进路的车站自动控制。

2.2 atp/ato子系统故障下的控制方式
（1）轨旁atp/ato计算机故障
轨旁atp/ato计算机故障，其管辖范围内（故障区域）的列车不能按照ato和atp模式按移动闭塞方式运行，列车按非限制人工驾驶模式或atp切除模式人工驾驶运行。

（2）车载设备故障
车载ato设备发生故障，列车应按atp模式运行；车载atp设备发生故障，列车应按非限制人工驾驶模式或atp切除模式。

故障列车应尽快退出运营，回段检修。

（3）站间闭塞控制方式
信号在车站计算机联锁设备功能中增加了车站控制下可以办理自动站间闭塞的功能，作为轨旁atp/ato计算机故障、车载atc设备故障及非atc列车的区间运行方式。

2.3 计算机联锁子系统故障下的控制方式（1）车站联锁设备故障
车站计算机联锁设备通常采用多重冗余结构，可靠性高，一台设备故障时不影响系统正常运行。

如果多台设备同时故障。

其控制范围内将丧失进路控制、联锁和atp，at0功能。

此时列车的安全完全由人工保证。

（2）车辆段联锁设备故障
车辆段采用计算机联锁设备，当联锁设备故障时，仅能利用人工引导列车运行，此时行车安全由行车组织保证。

3 列车驾驶模式
atc系统具有四种驾驶模式：ato模式（自动运行驾驶模式）、atp模式（atp速度监控下的人工驾驶模式）、限速人工驾驶模式、非限制人工驾驶模式。

列车在正线、折返线按正常运行方向进行追踪或折返作业时，应以ato模式为常用模式，当ato设备故障或其它原因需要时，可以改为atp模式，这两种驾驶模式均为正常运行模式，而限速人工驾驶模式和非限制人工驾驶模式均为非正常运行模式。

（1）ato模式
该模式下，ato子系统根据atp提供的地面速度限制信息、目标速度、目标距离、列车位置等信息，实现区间的列车停车后的自动启动及自动运行、车站定点停车、行车交路折返站或固定小交路折返站的有人监督下的自动折返。

（2）atp模式
该模式下，由司机根据列车目标速度、目标距离指示驾驶列车，atp子系统监督列车的
实际运行速度，一旦超速，将有报警，并采取必要的安全制动措施，以保证列车运行的安全。

（3）限制人工驾驶模式
该模式用于无atp地面速度信息的地点（如车辆段）及正线atp地面设备故障时的超速防护，由司机人工驾驶列车，其运行速度不能超过规定的速度，一旦超速，车载atp将实施安全性停车控制使列车停车。

（4）非限制人工驾驶模式
该模式为atp切除状态。

用于自动站间闭塞方式行车或其它特殊运营情况，该模式列车运行无超速防护功能，列车的运行安全由司机负责。

（5）列车折返作业的驾驶方式
在折返站控制列车折返可以有三种方式：有人驾驶折返方式、有人监督下的自动折返及无人驾驶自动折返方式。

有人驾驶折返方式是在ato模式和atp模式下，有司机参与下的列车折返作业。

有人监督下的自动折返是在ato模式下，列车可在有人监督的情况下，从到达的站台自动驶入折返线，并自动从折返线掉头驶出，进入准备发车的站台自动停车。

无人驾驶自动折返是在朋的模式下，列车到达站台，在规定的站停后，司机关闭车门，下车后按压设置在站台上的自动折返按钮，列车在无人驾驶的情况下，从到达站台自动驶入折返线，并自动从折返线掉头驶出，进入准备发车的站台，自动打开车门。

结论
地铁列车控制系统以安全为核心，以保证和提高列车运行效率为目标。

本文研究了地铁列车的正常模式、故障模式以及列车的驾驶模式，为实现地铁列车的运行指挥管理提供理论依据。