chương 14 giải pháp thiết kế hệ thống tín hiệu - Dự án đường sắt đô thị hà nội: tuyến cát linh – Hà Đông Dự án đầu t- Tổng Công ty Tvtk GTVT (TEDI),

Điều độ tập trung là toàn bộ thiết bị của một hệ thống điều khiển từ xa trong đường sắt trên cơ sở hệ thống đóng đường tự động trong khu gian, tập trung liên khoá, điều khiển ghi và tín

Chương 14

Giải pháp thiết kế hệ thống tín hiệu

14.1 Khái quát

14.1.1 Khái quát cơ bản về công trình

Để làm cơ sở cho thiết kế hệ thống tín hiệu, khái quát cơ bản về công trình tuyến

đường sắt Cát Linh - Hà Đông theo dự án như sau:

1) Công trình được chia làm ba thời kỳ, thời kỳ đầu được thiết kế theo yêu cầu của năm 2010, thời kỳ tiếp theo là yêu cầu của năm 2017, thời kỳ tương lai được thiết

kế theo yêu cầu của năm 2032

2) Chiều dài của tuyến Cát Linh - Hà Đông là 13,050 Km ga Cát Linh với hệ thống

đảo đầu trước ga, toàn tuyến xây dựng trên cao, đường đôi, khổ đường là 1435 mm;

bán kính thiểu là 300 m (tại Depot là 150 m); độ dốc tối đa: tuyến chính là 300/00,

tuyến phụ là 350/00, khu vực ghi là 50/00

3) Toàn tuyến có 12 ga được bố trí trên cao từ Hà nội vào Hà Đông: Cát Linh, La Thành, Thái Hà, Đường Láng, Đại học Quốc Gia, Vành đai 3, Thanh Xuân 3, Bến

xe Hà Đông, Hà Đông (bệnh viện Hà Đông), La Khê, Văn Khê, Bến xe Hà Đông mới Trong quy hoạch điều chỉnh ga Cát Linh là ga trung chuyển hàng khách với tuyến đường sắt đô thị số 3, ga Đại học quốc gia là ga trung chuyển hành khách với

tuyến đường sắt số 2

14.1.2 Tổ chức chạy tàu và quản lý vận doanh

1) Đường đôi, độc lập khai thác, tàu chạy bên phải Tốc độ chạy tàu tối đa là 80 Km/h

2) Thời gian tàu dừng tại các ga là 30 giây

3) Giãn cách đoàn tàu tối thiểu trong kỳ đầu là 6 phút, thời kỳ tiếp theo là 4 phút, thời

kỳ tương lai là khoảng 2 phút, trong tính toán lấy là 2 phút

4) Số đoàn tàu khai thác: trong kỳ đầu là 9, thời kỳ tiếp theo là 12, thời kỳ tương lai là

23 Mỗi đoàn tàu gồm 4 toa xe trong các thời kỳ khai thác

14.1.3 Phạm vi thiết kế

- Tuyến đường và các nhà ga;

- Tại phía nam của tuyến – gần ga đường sắt vành đai Hà Đông đặt Depot, Trung tâm

duy tu tổng hợp, Trung tâm đào tạo, kho vật tư, các cơ sở hạ tầng cho sinh hoạt,

không đặt bãi đỗ tầu

- Trung tâm điều hành của cả tuyến: trung tâm điều hành được đặt trong khu vực

Depot ở Hà Đông, bao gồm cả công ty kinh doanh khai thác

14.2 Tiêu chuẩn và nguyên tắc thiết kế

14.2.1 Tiêu chuẩn thiết kế

- Quy trình UIC Liên minh đường sắt quốc tế

- Tiêu chuẩn Hội KHCN điện quốc tế (IEC)

- Tiêu chuẩn Hội công trình sư điện khí và điện tử quốc tế (IEEE)

- Tiêu chuẩn Uỷ ban tư vấn vô tuyến quốc tế (CCIR)

- Các khuyến nghị của Liên minh điện tín quốc tế (ITU-T)

- Tiêu chuẩn thiết kế các hệ thống tín hiệu Liên minh đường sắt châu Âu

14.2.2 Nguyên tắc thiết kế

1 Hệ thống tín hiệu cần phù hợp với yêu cầu về công tác lập tàu và giãn cách chạy tàu trong thời kỳ đầu và thời kỳ tiếp theo, có khả năng khi tiến hành cải tạo cho

thời kỳ tương lai với giãn cách chạy tàu là 2 phút Hệ thống tín hiệu cần phù hợp với khả năng quay đầu của các ga có tác nghiệp quay đầu, khả năng vào ra của Depot tương ứng với giãn cách chạy tàu trên tuyến chính

2 Hệ thống tín hiệu của tuyến cần đảm bảo phương thức có thể điều khiển tập trung tại Trung tâm, có thể điều khiển cục bộ tại các ga; điều khiển được ở cả chế độ tự

động hoặc chế độ nhân công (khi cần)

3 Hệ thống tín hiệu nên sử dụng kỹ thuật máy tính với mạng truyền thông, các

thiết bị cần được thiết kế theo mô-đun để cho khả năng mở rộng chức năng hoặc dung

lượng của hệ thống, dễ dàng và nhanh chóng trong công tác duy tu bảo dưỡng

4 Hệ thống tín hiệu cần sử dụng kỹ thuật tiên tiến, đã được kiểm nghiệm qua quá

trình khai thác, hoạt động tin cậy và ổn định, hợp lý về tính năng và giá cả

5 Hệ thống được lựa chọn cần quen thuộc, có khả năng tiếp cận về kỹ thuật, tiếp

ứng về thiết bị dễ dàng

6 Hệ thống tín hiệu cần đáp ứng giao tiếp với các hệ thống khác (phục vụ cho tuyến), với các hệ thống tín hiệu của các tuyến đường sắt khác, có khả năng làm việc

ổn định, tin cậy trong điều kiện môi trường của thành phố Hà Nội, cấu trúc của thiết bị

chặt chẽ, thuận lợi cho việc lắp đặt và bảo vệ

7 Hệ thống tín hiệu cần có độ an toàn, tin cậy cao theo tiêu chuẩn quốc tế, đảm

bảo làm việc liên tục Các thiết bị liên quan trực tiếp đến công tác chạy tàu đảm bảo

đáp ứng theo nguyên tắc sự cố – an toàn Hệ thống máy tính và mạng liên quan đến công tác chạy tàu cần áp dụng kỹ thuật dự phòng và có khả năng chịu được tác động của các loại nhiễu

8 Các thiết bị tín hiệu của hệ thống cần có độ tin cậy và an toàn trong môi trường

nhiễu điện từ, đặc biệt là của hệ thống cấp điện và của đoàn tàu sinh ra

9 Đường ra – vào Depot, đường thử tàu nên thiết kế cho tàu chạy theo hai hướng

10 Cần xem xét đến các vấn đề liên quan: nguồn cấp cho hệ thống tín hiệu, thiết

bị chống sét, hệ thống tiếp đất, mạng cáp điện, phòng sản xuất và duy tu các thiết bị tín

hiệu

11 Các thiết bị tín hiệu trên tuyến chính cần được lắp đặt tập trung, có xét đến

tổng hợp các yêu cầu về cự ly khống chế các thiết bị liên khoá

14.3 Các phương án của hệ thống

14.3.1 Sơ lược về các hệ thống tín hiệu

Hệ thống tín hiệu dùng cho đường sắt đô thị (có mật độ chạy tầu lớn) có thể được

phân ra thành hệ thống tín hiệu truyền thống và hệ thống tín hiệu hiện đại Hệ thống tín

hiệu truyền thống bao gồm các hệ thống cơ bản sau:

- Hệ thống tập trung điều khiển ghi và tín hiệu trong ga;

- Hệ thống đóng đường tự động trong khu gian;

- Hệ thống tín hiệu đầu máy và tự động dừng tàu;

- Hệ thống tín hiệu Depot;

- Hệ thống điều độ giám sát, điều độ tập trung

Đặc điểm chung của các hệ thống tín hiệu truyền thống là lấy biểu thị tín hiệu

mặt đất làm căn cứ để tài xế vận hành đoàn tàu

Các hệ thống tín hiệu hiện đại sẽ trực tiếp khống chế đoàn tàu Hệ thống tín hiệu

sẽ thực hiện tự động khống chế đoàn tàu (ATC) gồm ba hệ thống con:

- Hệ thống tự động phòng hộ đoàn tàu (ATP);

- Hệ thống chạy tàu tự động (ATO);

- Hệ thống giám sát và khống chế tự động đoàn tàu (ATS);

Tuỳ vào mức độ yêu cầu thực tế công tác chạy tàu của tuyến, khả năng đầu tư, có

thể sử dụng toàn bộ hoặc kết hợp một số hệ thống con nhất định Hiện Trung Quốc sử

dụng phổ biến hệ thống điều độ tập trung (CTC) với hai hệ thống con: ATS + ATP

Tuyến đường sắt đô thị Cát Linh - Hà Đông, với các điều kiện thực tiễn hiện nay

có thể lựa chọn trong các phương án được nêu sau đây

14.3.2 Hệ thống điều độ tập trung với tín hiệu tự động đầu máy

- dừng tàu tự động ( phương án 1)

Đây là hệ thống thích hợp với tuyến đường chạy tàu với giãn cách lớn hơn ba phút Hệ thống bao gồm: hệ thống điều độ tập trung (CTC) + hệ thống đóng đường tự

động trong khu gian + hệ thống điều khiển ghi và tín hiệu trong ga + hệ thống tín hiệu

đầu máy kiểu liên tục và tự động dừng tàu + hệ thống liên khoá tại Depot An toàn chạy tàu của loại hình hệ thống tín hiệu này chủ yếu do tài xế đảm bảo

1) Hệ thống điều độ tập trung (CTC):

Điều độ tập trung là toàn bộ thiết bị của một hệ thống điều khiển từ xa trong

đường sắt trên cơ sở hệ thống đóng đường tự động trong khu gian, tập trung liên khoá,

điều khiển ghi và tín hiệu trong ga, hệ thống điều khiển từ xa và hệ thống tín hiệu từ

xa, cũng như cho khả năng đối với điều độ có thể đưa ra hành trình cho các đối tượng

chuyển động ở các điểm khác nhau trong phạm vi điều độ từ một điểm trung tâm - đó

là trạm điều độ Căn cứ vào phương pháp sử dụng tín hiệu truyền dẫn trong hệ thống, CTC được chia thành các loại khác nhau: điều độ tập trung kiểu tần số, điều độ tập trung kiểu cực tính - tần số, điều độ tập trung kiểu tần số – pha.v.v Hiện nay ứng dụng

kỹ thuật vi điều khiển, hệ thống điều độ tập trung được gọi là CTC trên cơ sở máy tính

(ứng dụng kỹ thuật số)

Chức năng cơ bản của hệ thống CTC: đo, khống chế điều khiển, giám sát, lưu

trữ, quản lý sơ đồ vận hành, cung cấp các tin tức (cho cả đối với hành khách)

- Khống chế điều khiển việc xác lập hành trình cùng các biểu thị tín hiệu chạy tàu

tương ứng trên toàn tuyến được tập trung tại Trung tâm điều độ, hệ thống cũng

có thể chuyển được sang chế độ điều khiển cục bộ một vài đối tượng hoặc cả hệ

thống; hệ thống CTC chỉ khống chế điều kiện mở tín hiệu ra của Depot

- Chức năng giám sát thể hiện ở việc hiển thị các đoàn tàu trên toàn tuyến cả ở

màn hình máy tính và trên bảng điều khiển với các thông tin của đoàn tàu: số hiệu, vị trí, thời gian và các cảnh báo liên quan tới chạy tàu

- Hiển thị sơ đồ vận hành cùng tình trạng của thiết bị

- Ghi chép, thống kê, xử lý và lưu trữ số liệu

2) Hệ thống đóng đường (điều khiển tự động chạy tàu trong khu gian)

Điều chỉnh giãn cách các đoàn tàu chạy trong khu gian được đảm bảo bằng hệ thống đóng đường tự động ở hệ thống này khu gian được chia thành các phân khu và

đoàn tàu chạy đảm bảo giãn cách trên cơ sở các phân khu được xác định Tuyến có mật

độ chạy tàu cao, cần đảm bảo giãn cách 3-4 phút, nhỏ nhất cho lâu dài là 2 phút

Để thực hiện chức năng xác định vị trí, giãn cách các đoàn tàu, các phân khu được

bố trí các mạch điện đường ray không mối cách điện với các thiết bị phát, thu tương

ứng; với khu vực ghi sử dụng mạch điện đường ray pha dòng xoay chiều 50 Hz kiểu mạch vòng

Giãn cách đoàn tàu được đảm bảo thông qua các biểu thị trên đầu máy các biểu

thị thay đổi do chính tác động của các đoàn tàu (tự động), tại Trung tâm điều độ và các

ga chỉ có nhiệm vụ giám sát thông qua hệ thống truyền dẫn từ các điểm tín hiệu về

Các mạch điện đường ray của hệ thống còn được dùng là đường truyền dẫn của hệ

thống tín hiệu đầu máy

3) Hệ thống liên khoá ga

Hệ thống liên khoá ga trên cơ sở rơ le đã được phổ biến rộng rãi từ lâu, nó có các ưu, nhược điểm riêng Hệ thống liên khoá ga trên cơ sở vi điều khiển (máy tính) có

nhiều các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật tốt hơn và đã được nhiều hãng lớn trên thế giới sản

xuất Có thể sử dụng hệ thống liên khoá ga trên cơ sở vi điều khiển của Trung quốc để

thuận lợi cho công trình và công tác duy bảo dưỡng sau này (cả phần cứng và phần mềm) theo tiêu chuẩn của các tổ chức có tính quốc tế

Hệ thống liên khoá ga hoạt động trên cơ sở: kiểm tra-điều khiển-kiểm tra-đưa ra

quyết định (thông qua các thiết bị khống chế, điều khiển đoàn tàu), thực hiện liên khoá

ghi-đường chạy-tín hiệu-đoàn tàu

Do số tác nghiệp trong ga quan trọng và nhiều, hệ thống thực hiện trên nguyên

tắc sự cố - an toàn

Cấu trúc của hệ thống liên khoá ga thường chia thành ba tầng: tầng thao tác, tầng lựa chọn (xử lý an toàn) và tầng chấp hành Tầng thao tác của hệ thống không liên

quan trực tiếp đến an toàn, nó còn được các tầng khác kiểm tra nên có thể sử dụng máy

tính đơn hệ Tầng lựa chọn và tầng chấp hành liên quan trực tiếp đến an toàn chạy tàu

nên áp dụng kết cấu dự trữ: 2 lấy 2 hoặc 3 lấy 2

4) Hệ thống tín hiệu đầu máy kiểu liên tục và dừng tàu tự động

Hệ thống tín hiệu đầu máy kiểu liên tục và dừng tàu tự động là loại hình đang sử

dụng rộng rãi nhằm nâng cao năng lực chạy tàu, đảm bảo an toàn và giảm nhẹ sức lao

động của người lái tàu

Chức năng cơ bản của hệ thống là đưa biểu thị cột hiệu phòng vệ từng phân khu

dưới mặt đất lên đầu máy, và tuỳ thuộc vào tốc độ của đoàn tàu và tốc độ cho phép (thông qua các biểu thị), hệ thống có thể phát chuông cảnh báo, hạn chế tốc độ hoặc tự

động dừng tàu Để thực hiện được chức năng đó từng phân khu được thiết bị phát mã (đặt tại điểm tín hiệu trên đường) đưa lên các mã biểu thị trạng thái của phân khu, khả

năng chạy tàu có thể, khống chế tốc độ đoàn tàu Trên đầu máy có thiết bị thu, bộ lọc,

bộ khuyếch đại, giải mã, mạch kiểm tra và điều khiển hãm, hiển thị các biểu thị tín hiệu của chính phân khu và các thông tin chạy tàu khác

Hệ thống tín hiệu đầu máy và dừng tàu tự động chỉ tác dụng khi khu gian sử dụng

hệ thống đóng đường tự động và thực hiện đường chạy chính trong ga

5) Hệ thống liên khoá Depot

Hệ thống liên khoá Depot trên cơ sở vi điều khiển (máy tính) với kiểu hai máy dự

phòng nóng

Các ghi và tín hiệu trong Depot được điều khiển tập trung, các cột hiệu đều là các

cột hiệu dồn tàu trừ cột hiệu vào/ra Depot

Tại phòng đặt các thiết bị gồm: đài khống chế điều khiển, các máy chủ thực hiện

liên khoá, máy điều độ, nguồn

Bên ngoài là các máy quay ghi, các mạch điện đường ray pha xoay chiều 50 Hz

kiểu so le, các cột hiệu dồn, các tủ thiết bị các hộp đấu nối, hệ thống cáp nối các thiết

bị

14.3.3 Hệ thống tín hiệu với chức năng bảo vệ tự động đoàn tàu vượt quá tốc độ cho phép

Hệ thống này về tính năng kỹ thuật phục công tác chạy tàu ở mức độ cao hơn hệ

thống tín hiệu tự động đầu máy và tự động dừng tàu, ở mức độ thấp hơn hệ thống tương

tự có khả năng khống chế tự động đoàn tàu Hệ thống phù hợp với các tuyến có giãn cách chạy tàu từ 2 phút trở lên

Cấu trúc chung của hệ thống tín hiệu trên một tuyến đường có tính năng này như

sau: hệ thống điều độ tập trung (CTC) + hệ thống tự động phòng hộ đoàn tàu (ATP) +

hệ thống liên khoá ga (CI) + hệ thống liên khoá Depot Cụ thể các hệ thống thành phần

như sau:

1) Hệ thống điều độ tập trung (CTC)

Giống như đã nêu trong phương án 1

2) Hệ thống tự động phòng hộ đoàn tầu (ATP)

Hệ thống được phân bố trên toàn tuyến, đảm bảo giãn cách an toàn cho các

đoàn tàu đang vận hành Nguyên tắc thiết kế của hệ thống ATP cũng trên nguyên tắc

sự cố – an toàn Chức năng cơ bản của hệ thống ATP như sau:

- Tự động kiểm tra vị trí đoàn tàu;

- Đảm bảo giãn cách an toàn giữa các đoàn tàu;

- Phòng ngừa đoàn tàu chạy quá tốc độ cho phép của các biểu thị và của tuyến đường;

- Đưa đoàn tàu về trạng thái an toàn (hãm khẩn cấp) khi tàu chạy quá tốc

độ hoặc hệ thống có sự cố;

- Có chức năng tự kiểm tra và tự chuẩn đoán;

- Thực hiện trao đổi tin tức với ga và trên các toa xe;

- Đưa ra các thông tin cần hiển thị: trạng thái vận hành của đoàn tàu, trạng

thái thiết bị, hướng dẫn chế độ lái tàu, v.v… Hiển thị các tin tức khác như: tốc độ thực tế, tốc độ hạn chế của tàu, tốc độ và khoảng cách được phép, cảnh báo đoàn tàu vượt tốc độ, cảnh báo sự cố thiết bị.v.v

- Giám sát và cung cấp tin tức về tác nghiệp mở cửa - đóng cửa tàu

Hệ thống ATP gồm các mạch điện đường ray và các thiết bị thực hiện các chức

năng của hệ thống (siêu phòng) Trên tuyến chính mạch điện đường ray không có tấm

cách điện, di tần đa tin tức; tại các nơi có ghi sử dụng đường vòng (có dây nối) mạch

điện đường ray pha xoay chiều 50 Hz Mã tốc độ ATP thông qua các thanh ray (khu ghi thông qua đường vòng) mang tin tức về tốc độ, thiết bị trên tàu nhận tin tức, xác

định tốc độ tối đa an toàn, nếu tàu vượt quá tốc độ mã tốc độ ATP sẽ điều khiển hãm

thường hoặc hãm khẩn cấp đảm bảo an toàn cho chuyển động của đoàn tàu Cơ sở của

phòng hộ tốc độ đoàn tàu có thể được thể hiện như hình 14.1:

Hình 14.1: Tốc độ đoàn tàu theo trạng thái các phân khu

Trong hình:

Standard Braking Curve-đường cong hãm tiêu chuẩn;

Speed Steps-cấp tốc độ;

Distance.to.Go Braking Curve-khoảng cách đến đường cong hãm;

Safety margin-giớihạn an toàn

3) Hệ thống liên khoá ga (như phương án 1)

4) Hệ thống liên khoá Depot (như phương án 1)

Với mô hình hệ thống như đã nêu thực chất khác với phương án 1 là hệ thống có

tự động phòng hộ đoàn tàu ATP Hiện nay hệ thống con ATP đã có nhiều hãng của nhiều quốc gia chế tạo và đã đi vào ứng dụng Để hiểu được mô hình và vị trí của các

hệ thống con trong hệ thống lớn có thể xem mô hình chung của một hệ thống tín hiệu

trên một tuyến đường như (hình 14.2)

Hình 14.2: Sơ đồ hệ thống tín hiệu (hiện đại)

Ga

Điểm ATO

Điểm ATO

Điểm ATO

Đơn vị điều khiển ATP

Đơn vị điều khiển ATP

CTC (ATS)

Số liệu từ khối trước

Số liệu từ khối trước

Số liệu từ

khối trước

Lệnh từ ATS

Vị trí

Khối 3

Từ các phân tích nêu trên có thể đưa ra hai phương án để áp dụng mô hình của hệ

thống này tạm gọi là phương án 2 và phương án 3 không có hệ thống con chạy tàu tự

động ATO mà thay vào đó là hệ thống nhận biết số hiệu đoàn tàu PTI

Phương án 2: Sử dụng hệ thống tự động phòng hộ đoàn tàu ATP được sản xuất tại

Trung Quốc

Ưu điểm: Giá thành của hệ thống này sẽ thấp, có thể hoàn thành công trình nhanh

khi yêu cầu của chúng không phức tạp và đồng bộ với các hệ thống con khác, có khả năng tiếp cận và thuận tiện trong công tác duy tu bảo dưỡng

Nhược điểm: Khó phát triển hệ thống khi đòi hỏi cao hơn về an toàn và thời gian

giãn cách; việc đáp ứng được các tiêu chuẩn chung chưa được đảm bảo

Phương án 3: Sử dụng hệ thống tự động phòng hộ đoàn tàu ATP được sản xuất tại các

hãng uy tín trên thế giới

Ưu điểm: Hệ thống đạt chuẩn quốc tế, có nhiều các tính năng đảm bảo cho công

tác chạy tàu, có thể mơ rộng chức năng, phạm vi, đặc biệt có thể kết hợp được với hệ

thống con chạy tàu tự động ATO cho phép rút ngắn hơn nữa giãn cách, tăng năng lực

của tuyến, đảm bảo an toàn chạy tàu;

Có thể thu thập, xử lý được nhiều số liệu về công tác chạy tàu trên tuyến: độ dốc,

bán kính cong của đường, tốc độ, cự ly mục tiêu.v.v trên cơ sở sử dụng mạch điện

đường ray số không tấm cách điện

Nhược điểm: Giá thành cao, để có các tính năng cao đòi hỏi nâng cấp đồng bộ

các hệ thống khác (chủ yếu là hệ thống liên khoá trong ga);

Khả năng tiếp cận khó nên phức tạp trong công tác duy tu bảo dưỡng, mở rộng hệ

thống

14.3.4 Hệ thống tín hiệu với chức năng điều khiển tự động

đoàn tàu (được coi là phương án 4)

Hệ thống điều khiển tự động đoàn tàu (ATC) bao gồm đầy đủ 3 hệ thống con: hệ

thống giám sát – khống chế tự động đoàn tàu ATS, hệ thống tự động phòng hộ đoàn tàu ATP, hệ thống chạy tàu tự động ATO ATC thích hợp đối với tuyến đường có giãn

cách chạy tàu của 2 đoàn tàu dưới 2 phút

Có thể sơ lược về vị trí và chức năng của các hệ thống con như trên hình 14.2

Hệ thống giám sát – khống chế tự động đoàn tàu ATS (Automatic Train Supevision) có chức năng giám sát – khống chế vận hành của đoàn tàu, tự động hoá công tác chạy tàu; hệ thống tự động phòng hộ đoàn tàu ATP (Automatic Train Protection) thực hiện khống chế giãn cách các đoàn tàu, phòng hộ vượt quá tốc độ cho

phép của đoàn tàu; hệ thống chạy tàu tự động ATO (Automatic Train Operation) có thể

tự động hoặc nhận lệnh từ Trung tâm điều khiển thực hiện các tác nghiệp tự động trên

cơ sở tuyến được coi là tập hợp của các đối tượng nhỏ thông qua các điểm ATO Các

hệ thống con được trao đổi thông tin theo các chiều của các mũi tên, với đoàn tàu

thông qua đường ray tạo thành hệ thống tự động đảm bảo tối ưu hoá các tác nghiệp chạy tàu, nâng cao năng lực thông qua, đảm bảo an toàn chạy tàu

Các chức năng cơ bản của các hệ thống con:

1) Hệ thống giám sát – khống chế tự động đoàn tàu ATS

- Phân biệt và theo dõi tự động các đoàn tàu;

- Tự động xử lý xác lập hành trình;

- Điều chỉnh các chế độ vận hành của đoàn tàu;

- Thiết lập và quản lý bảng thời gian chạy tàu;

- Giám sát quá trình vận hành các đoàn tàu;

- Giám sát và đo lường các thiết bị của hệ thống;

- Có các chỉ dẫn cho điều độ viên và hiển thị (cả trên máy tính và trên bảng điều

khiển);

- Lập được các biểu thống kê, báo cáo về công tác chạy tàu, tình trạng của các

thiết bị;

- Cung cấp các thông tin về sự vận hành của các đoàn tàu có liên quan tới hành

khách;

- Thực hiện trao đổi thông tin với các hệ thống con khác

2) Hệ thống tự động phòng hộ đoàn tàu (ATP)

Tương tự như ở phương án 3

3) Hệ thống vận hành tự động đoàn tàu ATO

- Tự động điều khiển đoàn tàu vận hành trong khu gian;

- Điều khiển tự động đoàn tàu dừng tại vị trí xác định trên ke ga với độ chính xác

không quá ± 0,5 m;

- Điều khiển tầu thông qua ga;

- Điều khiển tự động quay đầu có sự giám sát trực tiếp của lái tàu và chuyển đổi

tự động toa xe động lực;

- Giám sát và khống chế đóng mở - cửa tàu;

- Điều khiển tự động đoàn tàu trên cơ sở đã tự động lựa chọn phương án tối ưu để

đoàn tầu vận hành đúng yêu cầu của sơ đồ vận hành, đảm bảo tính kinh tế tối ưu;

- Thực hiện trao đổi thông tin với các hệ thống con ATP, ATS

4) Hệ thống liên khoá tại ga

Tương tự như ở phương án 3

5) Hệ thống liên khoá Depot

Tương tự như ở phương án 1

14.3.5 Hệ thống điều khiển tự động đoàn tàu ATC chuẩn bị di

động và di động

Với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật máy tính, công nghệ thông tin, kỹ thuật

vi điều khiển, hệ thống điều khiển tự động đoàn tàu ATC đã phát triển ở mức độ cao

hơn và được gọi tên là các hệ thống ATC (đóng đường) chuẩn bị di động và di động

Cho dù không đưa vào phương án lựa chọn, việc nêu ra hai loại hình này có thể giúp

cho việc lựa chọn phương án được chính xác hơn

1) Hệ thống ATC chuẩn bị di động

Đây vẫn là hệ thống đóng đường kiểu cố định, sử dụng mạch điện đường ray

không tấm cách điện với các tín hiệu được số hoá, thông tin có tính văn bản Tin tức

(số liệu) được truyền từ mặt đất đến đoàn tàu ở dạng tín hiệu số nên khối lượng tin lớn,

khả năng chống nhiễu cao, có thể thực hiện khống chế tốc độ theo đường cong liên tục

Hệ thống không lấy cứng số phân khu đóng đường để đảm bảo cự ly bảo vệ mà căn cứ

tốc độ số phân khu đóng đường để đảm bảo cự ly có thể thay đổi, nhờ đó có thể giảm

thời gian giãn cách giữa hai đoàn tàu tới 90 giây Ngoài ra khống chế tốc độ theo

đường cong liên tục cho phép nâng cao độ chính xác trong công tác chạy tàu, nâng cao

độ thoải mái của hành khách và tối ưu hoá chạy tầu dẫn tới tiết kiệm năng lượng

2) Hệ thống ATC di động

3)

Hình 14.3: Mô hình của một hệ thống đóng đường kiểu di động

Hệ thống ATC đóng đường di động được thực hiện trên cơ sở phát triển kỹ thuật

truyền thông Hệ thống kiểm tra vị trí đoàn tàu và truyền tin tức lên đoàn tàu không

dựa vào mạch điện đường ray mà thực hiện trao đổi thông tin giữa trung tâm các ga và

đoàn tầu bằng các sóng vô tuyến và các thiết bị đặt bên cạnh đường Hệ thống thực

hiện thông tin hai chiều giữa đoàn tàu và mặt đất, không đặt trước phân khu đóng