第一篇：基于通訊的列車控制

基于通訊的列車控制(CBTC)系統(tǒng)的發(fā)展

作者：李毓璋 來源：www.tmdps.cn －－ IEEE 6.www.tmdps.cn －－ IEEE 7.www.tmdps.cn －－ Transportation Systems Design

第二篇：列車通訊個(gè)人工作總結(jié)

列車通訊個(gè)人工作總結(jié)

2011年在車間主任和書記的領(lǐng)導(dǎo)下，在段各主管科室的指導(dǎo)、幫助下，我能夠按照上級的要求，緊緊圍繞“安全第一”的宗旨，帶領(lǐng)車間管內(nèi)各工區(qū)職工任勞任怨，盡心盡責(zé)全身心撲在工作上，較好全面地完成了上級交給的各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)有序可控。現(xiàn)將去年來至今的主要工作總結(jié)如下：

一、努力學(xué)習(xí)，不斷提高自身素質(zhì)、管理能力。

在日常安全生產(chǎn)工作中，加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí)，通過重點(diǎn)學(xué)習(xí)增強(qiáng)了全面意識，大運(yùn)輸、大安全意識和群眾觀念，加深了對科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)社會主義和諧社會的理解；工作中做到對事不對人，力求公平、公正；在平時(shí)虛心聽取職工的各方面意見，耐心做好政策解釋和宣傳工作；在實(shí)踐中不斷提高判斷處理問題的準(zhǔn)確性和管理水平。

二、全力以赴，確保施工任務(wù)、春運(yùn)安全。

1、精心組織確保重點(diǎn)施工任務(wù)的完成去年來我先后組織懷南到達(dá)場增加機(jī)待線施工、懷南站3800米的電纜大修任務(wù)，參與了管內(nèi)到發(fā)樓電源屏大修施工、懷南到達(dá)場、到發(fā)場股道電碼化施工、管內(nèi)頂涵施工配合、錦溪橋等多處頂涵施工配合及電纜復(fù)舊工程，各項(xiàng)施工任務(wù)我都嚴(yán)格按照段合車間的要求，重重把好校核、審核關(guān)，施工前反復(fù)檢查、試驗(yàn)，確保了施工的安全正點(diǎn)。為段安全生產(chǎn)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

2、認(rèn)真攻關(guān)，克服設(shè)備隱患

2011年來我通過認(rèn)真分析、克服了機(jī)車移頻信號掉碼、到發(fā)樓25HZ電源屏局部電壓接地、到達(dá)樓KZ電源接地、交分道岔區(qū)段軌道電壓波動等影響設(shè)備正常使用的嚴(yán)重設(shè)備隱患，保證了行車安全。

3、嚴(yán)防死守，確保春運(yùn)安全

2011年春運(yùn)，為了確保集團(tuán)公司、段領(lǐng)導(dǎo)要求，實(shí)現(xiàn)春運(yùn)無故障。我嚴(yán)格按上級要求，在春運(yùn)四十天內(nèi)反復(fù)對重點(diǎn)設(shè)備地毯式檢查，發(fā)現(xiàn)問題責(zé)任到人及時(shí)整改；對特別重點(diǎn)的列車進(jìn)路設(shè)備采取親自帶隊(duì)每天一次全面檢查，并采取記名方式，認(rèn)真組織節(jié)日期間的天窗作業(yè)，在大家的共同努力下，我們車間徹底打好了春運(yùn)安全攻堅(jiān)戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)了零故障目標(biāo)，并取得了全年故障率最低的好成績。

三、嚴(yán)格要求，從嚴(yán)管理，做好隊(duì)伍穩(wěn)定工作。

在日常工作和生活中我能以黨員的標(biāo)準(zhǔn)要求自己，認(rèn)真執(zhí)行各方面的要求和各項(xiàng)制度，對管內(nèi)職工發(fā)生的兩違現(xiàn)象從不放過，嚴(yán)格按要求規(guī)定從嚴(yán)考核，同時(shí)主動做好他們的思想工作，讓他們真正認(rèn)識到問題所在，不留心結(jié)。在工作中幫助他們，在生活中關(guān)心他們。

以上是我一年來做的一些主要工作，我深知在實(shí)際工作中生產(chǎn)中還存在很多不足，在今后的工作中我將克服不足，扎實(shí)工作，為段、車間安全生產(chǎn)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

第三篇：電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)報(bào)告-列車控制

電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)

電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)報(bào)告5

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過參觀馮教授的實(shí)驗(yàn)室，了解列車運(yùn)行的時(shí)序與牽引傳動的原理及其仿真平臺系統(tǒng)的組成，對牽引傳動系統(tǒng)形成整體認(rèn)識。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.列車運(yùn)行與牽引傳動分布式綜合仿真平臺系統(tǒng)的組成

列車運(yùn)行與牽引傳動分布式綜合仿真平臺如圖1所示，以“列車運(yùn)行”與“牽引傳動”為核心，基于HLA技術(shù)創(chuàng)建的分布式仿真平臺，包含總控臺、牽引供電系統(tǒng)、地面信號系統(tǒng)、列車運(yùn)行三維視景、故障診斷、司控臺、車載DMI、車載MMI、中央控制單元(CCU)、車載ATP、車載ATO、牽引傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等子系統(tǒng)。

圖1系統(tǒng)的組成

2.HLA技術(shù)的認(rèn)識與各子系統(tǒng)的介紹

HLA（高層體系結(jié)構(gòu)，High Level Architecture）是由美國國防部提出的新型分布式仿真框架。通過提供通用的、相對獨(dú)立的運(yùn)行支撐框架（RTI，Run Time Infrastructure），將應(yīng)用層與其底層支撐環(huán)境功能分離，隱蔽各自的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。使用戶不需要關(guān)注底層通信的細(xì)節(jié)，只專注于專業(yè)方面的應(yīng)用開發(fā)。

電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)

圖2HLA平臺

1)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖

系統(tǒng)各子節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互如圖3所示，總控臺負(fù)責(zé)發(fā)送仿真控制指令、管理系統(tǒng)時(shí)間推進(jìn)、監(jiān)控子系統(tǒng)的仿真運(yùn)行狀態(tài)，司控臺、車載DMI、車載MMI、中央控制單元（CCU）、車載ATP、車載ATO、牽引傳動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等作為車載運(yùn)行子系統(tǒng)，與牽引供電系統(tǒng)及地面信號系統(tǒng)進(jìn)行交互。

圖3 2)總控臺

總控臺軟件如圖4所示，主要負(fù)責(zé)列車運(yùn)行綜合仿真平臺的仿真過程控制，發(fā)送仿真同步并開始、仿真結(jié)束等指令，監(jiān)控各個(gè)子系統(tǒng)與RTI的連接狀態(tài)，并在仿真運(yùn)行過程中向各個(gè)子系統(tǒng)發(fā)送仿真系統(tǒng)時(shí)間校對信號。

電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)

圖4總控臺

3)車載CCU 車載CCU(中央控制單元)如圖5所示，負(fù)責(zé)整車級邏輯控制、牽引/制動力分配，狀態(tài)數(shù)據(jù)/故障數(shù)據(jù)的采集處理和記錄等工作，是高速列車的中樞神經(jīng)。因而，針對CCU的功能細(xì)致分析，研究CCU的工作機(jī)制，數(shù)據(jù)/指令接口，設(shè)計(jì)相應(yīng)的仿真模塊，在對列車開展實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的仿真研究中有著重要意義。

車載CCU接收司機(jī)操縱指令（或ATO指令）、ATP指令，通過邏輯控制進(jìn)行對列車牽引和制動指令的分配，保證列車的安全運(yùn)行。

圖5車載CCU

電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)

圖6車載CCU邏輯控制部分仿真圖

CCU診斷單元主要包括故障數(shù)據(jù)采集和分析模塊、故障警報(bào)模塊、故障記錄模塊以及故障處理措施模塊。通過接收外部監(jiān)測的信息，該單元能夠?qū)崿F(xiàn)故障的實(shí)時(shí)分析、預(yù)警，提供解決方案，是列車故障診斷系統(tǒng)中不可或缺的重要部分。

4)司控臺

高速動車組司機(jī)控制臺如圖7所示，是司機(jī)室的重要組成部分，是用于人工駕駛時(shí)的列車操縱器。司機(jī)通過點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕與改變相關(guān)手柄級位，向綜合仿真系統(tǒng)的其他子部（如CCU）發(fā)送駕駛指令。

圖7司控臺

電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)

5)制動系統(tǒng)

制動系統(tǒng)仿真軟件模擬動車組的各級制動效果，并提供與綜合仿真平臺其他子系統(tǒng)額信息和指令交互接口。

制動系統(tǒng)接收司控臺制動手柄級位或ATP/ATO裝置發(fā)出的制動指令，通過制動控制計(jì)算，與牽引傳動系統(tǒng)交互再生制動指令和反饋信息，確定列車各項(xiàng)制動參數(shù)。

6)牽引供電系統(tǒng)

牽引供電系統(tǒng)分別與綜合仿真平臺中的總控臺、傳動系統(tǒng)與車線耦合解算三大子系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)交互。總控臺向本模塊發(fā)布仿真啟動、暫停與終止指令；傳動系統(tǒng)與車線耦合解算模塊向本模塊發(fā)布線路中運(yùn)行列車的車型、車次、需求功率、位置、時(shí)間與速度；本模塊綜合以上信息對列車供電電壓與實(shí)際發(fā)揮功率進(jìn)行解算，并反饋給傳動系統(tǒng)子模塊。

圖8牽引供電系統(tǒng)

7)牽引傳動系統(tǒng)

在分布式仿真系統(tǒng)中，牽引傳動系統(tǒng)在牽引工況時(shí)實(shí)現(xiàn)從受電弓獲得電能，最后轉(zhuǎn)化為牽引電機(jī)的機(jī)械能；再生制動工況時(shí)，實(shí)現(xiàn)牽引電機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)牽引變流器變換，輸出電能質(zhì)量合格的電能，回饋牽引供電網(wǎng)。

電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)

圖9牽引傳動系統(tǒng)

8)地面信號系統(tǒng)

地面設(shè)備主要功能是為列車的安全行駛提供數(shù)據(jù)支持和調(diào)度運(yùn)行指令。車站列控中心負(fù)責(zé)控制軌道電路編碼、信號機(jī)顯示、有源應(yīng)答器報(bào)文的存儲和調(diào)用以及相鄰車站列控中心之間的安全信息傳輸?shù)取＼囌韭?lián)鎖根據(jù)列車進(jìn)路信息，控制信號機(jī)、道岔等站內(nèi)信號設(shè)備，使之具有一定的制約關(guān)系，確保列車在站內(nèi)的行車安全。軌道電路負(fù)責(zé)檢查列車是否完全進(jìn)入軌道區(qū)段以及區(qū)段的空閑/占用情況，并不間斷向列車傳輸前方空閑閉塞分區(qū)數(shù)量等信息。應(yīng)答器向列車發(fā)送前方線路參數(shù)、限速及定位等數(shù)據(jù)。

9)車載ATP 車載ATP，即自動列車防護(hù)。主要接收來自地面信號系統(tǒng)的軌道電路信息、應(yīng)答器信息。車載ATP根據(jù)地面應(yīng)答器發(fā)送的信息實(shí)時(shí)繪制出前方兩個(gè)應(yīng)答器范圍內(nèi)的緊急制動曲線，最大常用制動曲線，和報(bào)警曲線。車載ATP將從列車解算模塊接收到的車速信息與列車的防護(hù)曲線進(jìn)行比較，如果列車速度超過W曲線，列車會發(fā)出警告，提示司機(jī)注意車速；若列車速度超過SBI曲線，會觸發(fā)列車最大常用制動；若列車速度超過EBI曲線，則會觸發(fā)列車緊急制動，迫使列車制動停車。

10)車載DMI、MMI 司機(jī)控制臺人機(jī)交互界面(DMI)如圖10(左一)，是列車在運(yùn)行過程中司機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)視列車運(yùn)行各項(xiàng)指標(biāo)的重要接口。司機(jī)根據(jù)DMI所顯示的各項(xiàng)機(jī)車參數(shù)，并結(jié)合實(shí)際情況，向正在運(yùn)行中的列車下達(dá)各項(xiàng)控制指令。

電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)

列車人機(jī)交互界面(MMI)如圖10(右一，右二)，是司機(jī)監(jiān)視和控制列車空調(diào)、車門等各種部件狀態(tài)的重要接口，司機(jī)可以實(shí)時(shí)獲取列車當(dāng)前網(wǎng)壓、網(wǎng)流、列車工況等信息。

圖10車載DMI、MMI

11)三維視景及其驅(qū)動程序

三維視景可實(shí)現(xiàn)列車實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境的模擬，給司機(jī)以真實(shí)駕駛體驗(yàn)，是列車運(yùn)行模擬系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。三維視景主要負(fù)責(zé)接收來自列車解算模塊的列車位置和速度信息，以動態(tài)的視景形式展現(xiàn)出來。

視景驅(qū)動程序的功能可以分為三個(gè)部分，第一部分的作用是驅(qū)動程序接收HLA平臺的計(jì)算結(jié)果，如列車速度、列車位置等信息，第二部分的作用是處理從HLA平臺接收到的數(shù)據(jù)，第三部分的作用是將處理后的數(shù)據(jù)通過UDP網(wǎng)絡(luò)通信的方式發(fā)送給視景，驅(qū)動視景往前推進(jìn)。

3.高速動車組故障診斷系統(tǒng)簡介

高速動車組診斷是指對現(xiàn)實(shí)情況與理想情況偏差的判定。高速動車組診斷過程圖11所示：

圖11牽引傳動系統(tǒng)

故障診斷系統(tǒng)主要包含： 1)診斷事件

當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，引發(fā)一個(gè)診斷事件。診斷事件從故障產(chǎn)生原因來看，可分為如下三類：技術(shù)缺陷,操作失誤,操作記錄。

2)診斷文件系統(tǒng)

診斷文件系統(tǒng)是記錄高速動車組故障信息及故障處理方案的知識管理系統(tǒng)，電力系統(tǒng)及其自動化實(shí)驗(yàn)

借助于該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高速動車組的診斷數(shù)據(jù)評估和輸出目標(biāo)定位。

三、心得體會

通過這次參觀學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)，對列車運(yùn)行與牽引傳動系統(tǒng)有了一個(gè)整體認(rèn)識。王青云老師的細(xì)心講解，我獲益匪淺。

首先，通過對整個(gè)系統(tǒng)的了解，我知道該仿真平臺是基于HLA技術(shù)創(chuàng)建的分布式仿真平臺，包含總控臺、牽引供電系統(tǒng)、地面信號系統(tǒng)、列車運(yùn)行三維視景、故障診斷、司控臺、車載DMI、車載MMI、中央控制單元(CCU)、車載ATP、車載ATO、牽引傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等子系統(tǒng)。雖然對里面的具體實(shí)現(xiàn)還是不太明白，但已經(jīng)建立了一個(gè)完整的列車牽引傳動系統(tǒng)概念模型。同時(shí)，老師的耐心講解在很大程度上讓我了解到系統(tǒng)的作用，解決了我的一些認(rèn)識誤差，如牽引系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)的區(qū)別等。

最后，在實(shí)驗(yàn)平臺的接觸中，我看到了仿真運(yùn)行的各種有趣之處。王老師給我們運(yùn)行了程序，我覺得像在玩游戲似的，在看的同時(shí)我會想這究竟是怎么做到的，讓我產(chǎn)生對這仿真的興趣，在以后的學(xué)習(xí)中會更多地思考要怎么樣才能發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，激發(fā)了我學(xué)習(xí)的熱情。

在此，非常感謝老師提供我們這樣的機(jī)會，將理論知識與實(shí)際系統(tǒng)的認(rèn)識相結(jié)合，開拓了我們的視野，這讓我們在以后的學(xué)習(xí)中能夠更加注重理論聯(lián)系實(shí)際，讓我們的思路更加開闊，讓我們對所學(xué)知識有全面的掌握。

第四篇：列車運(yùn)行控制綜述報(bào)告

《列車運(yùn)行控制系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)

學(xué)

院 ：交通運(yùn)輸學(xué)院

指導(dǎo)老師 ：張喜

姓

名 ：張建磊

學(xué)

號 ：12251202

班

級 ：運(yùn)輸1208

列車運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)想

磁懸浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)想

摘要：高速磁懸浮列車作為一種新型交通工具，具有快捷、安全、舒適、無磨擦、低噪聲、低能耗易維護(hù)、無污染 等優(yōu)點(diǎn).高速磁懸浮運(yùn)行控制系統(tǒng)就如同人的大腦，負(fù)責(zé)安排整個(gè)交通系統(tǒng)安全可靠有效的運(yùn)轉(zhuǎn)，使磁懸浮列車的特點(diǎn)充分展現(xiàn)出來.目前，僅日德對高速磁懸浮運(yùn)行控制系統(tǒng)的研究 技術(shù)比較成熟，分別建立了山梨試驗(yàn)線(Y am anashi)和埃姆斯蘭特(Enslard)(簡稱T V E)試驗(yàn)線，并取得了試驗(yàn)成功.在國內(nèi)，隨著上海磁懸浮試驗(yàn)線的建立，對高速磁懸浮 O CS 的研究則剛剛起步。本文僅對列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行簡單的研究。

關(guān)鍵詞：磁懸浮列車、列車運(yùn)行控制、速度防護(hù)、車地傳輸技術(shù)、測速定位技術(shù)

1.磁懸浮列車的特點(diǎn)

由于磁懸浮列車具有快速、低耗、環(huán)保、安全等優(yōu)點(diǎn)，因此前景十分廣闊。常導(dǎo)磁懸浮列車可達(dá)400至500公里/小時(shí)，超導(dǎo)磁懸浮列車可達(dá)500至600公里/小時(shí)。它的高速度使其在1000至1500公里之間的旅行距離中比乘坐飛機(jī)更優(yōu)越。由于沒有輪子、無摩擦等因素，它比最先進(jìn)的高速火車省電30%。在500公里/小時(shí)速度下，每座位/公里的能耗僅為飛機(jī)的1/3至1/2，比汽車也少耗能30%。因無輪軌接觸，震動小、舒適性好，對車輛和路軌的維修費(fèi)用也大大減少。磁懸浮列車在運(yùn)行時(shí)不與軌道發(fā)生摩擦，發(fā)出的噪音很低。它的磁場強(qiáng)度非常低，與地球磁場相當(dāng)，遠(yuǎn)低于家用電器。由于采用電力驅(qū)動，避免了燒煤燒油給沿途帶來的污染。磁懸浮列車一般以4.5米以上的高架通過平地或翻越山丘，從而避免了開山挖溝對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。磁懸浮列車在路軌上運(yùn)行，按飛機(jī)的防火標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行配置。它的車廂下端像伸出了兩排彎曲的胳膊，將路軌緊緊摟住，絕對不可能出軌。列車運(yùn)行的動力來自固定在路軌兩側(cè)的電磁流，同一區(qū)域內(nèi)的電磁流強(qiáng)度相同，不可能出現(xiàn)幾輛列車速度不同或相向而動的現(xiàn)象，從而排除了列車追尾或相撞的可能。

磁懸浮列車雖然具有這么多的好處，但到為止，世界上只有上海浦東磁懸浮鐵路真正投入商業(yè)運(yùn)營。盡管日本和德國已經(jīng)有了實(shí)驗(yàn)路線，盡管2005年上海浦東機(jī)場到市區(qū)30公里長的線路將投入正式運(yùn)營，但磁懸浮列車還是不能普及到日常生活中來。由于磁懸浮系統(tǒng)必須輔之以電磁力完成懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動，因此在斷電情況下列車的安全就不能不是一個(gè)要考慮的問題。此外，在高速狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，列車的穩(wěn)定性和可靠性也需要長期的實(shí)際檢驗(yàn)。還有，則是建造時(shí)的技術(shù)難題。由于列車在運(yùn)行時(shí)需要以特定高度懸浮，因此對線路的平整度、路基下沉量等的要求都很高。而且，如何避免強(qiáng)磁場對人體及環(huán)境的影響也一定要考慮到。

基于磁懸浮列車的特點(diǎn)，磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的基本功能應(yīng)該包括：操作與顯示、自動操縱列車、駕駛序列控制、列車防護(hù)、進(jìn)路防護(hù)、道彷防護(hù)、列車安全定位、速度曲線監(jiān)控和牽引安全切斷等功能。以德國為例，德國的高速磁浮列車系統(tǒng)可分為線路、牽引、車輛和運(yùn)行控制四大系統(tǒng)。運(yùn)行控制系統(tǒng)采用了3層結(jié)構(gòu)：位于控制中心的中央運(yùn)行控制系統(tǒng)；位于牽引變電站和軌道旁的分區(qū)運(yùn)行控制系統(tǒng)；位于列車的車載運(yùn)行控制系統(tǒng)。這3個(gè)系統(tǒng)之間的連接和數(shù)據(jù)傳輸是通過一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，包括地面的光纖網(wǎng)，地面和列車之間的無線通

列車運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)想

信系統(tǒng)。

2.磁懸浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)及速度防護(hù)方式

2.1列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的類型

CTCS是(Chinese Train Control System)的英文縮寫，中文意為中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。CTCS系統(tǒng)有兩個(gè)子系統(tǒng)，即車載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)。CTCS 列控系統(tǒng)是為了保證列車安全運(yùn)行，并以分級形式滿足不同線路運(yùn)輸需求的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。CTCS 系統(tǒng)包括地面設(shè)備和車載設(shè)備，根據(jù)系統(tǒng)配置按功能劃分為以下5 級：

1、CTCS—0 級為既有線的現(xiàn)狀，由通用機(jī)車信號和運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置構(gòu)成。

2、CTCS—1 級由主體機(jī)車信號+安全型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成，面向160 km/h以下的區(qū)段，在既有設(shè)備基礎(chǔ)上強(qiáng)化改造，達(dá)到機(jī)車信號主體化要求，增加點(diǎn)式設(shè)備，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行安全監(jiān)控功能。

3、CTCS—2 級是基于軌道傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，CTCS—2 級面向提速干線和高速新線，采用車—地一體化計(jì),CTCS—2 級適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過信號機(jī)，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號行車。

4、CTCS—3 級是基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)；CTCS—3 級面向提速干線、高速新線或特殊線路，基于無線通信的固定閉塞或虛擬自動閉塞，CTCS—3級適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過信號機(jī)，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號行車。

5、CTCS—4 級是基于無線傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，CTCS—4 級面向高速新線或特殊線路，基于無線通信傳輸平臺，可實(shí)現(xiàn)虛擬閉塞或移動閉塞，CTCS—4 級由RBC 和車載驗(yàn)證系統(tǒng)共同完成列車定位和列車完整性檢查，CTCS—4 級地面不設(shè)通過信號機(jī)，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號行車。中國新建200 km/h～250 km/h，客運(yùn)專線采用CTCS—2 級列控系統(tǒng)，300 km/h～350 km/h。2.2列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的速度防護(hù)方式

列控系統(tǒng)按照系統(tǒng)控制模式分成速度碼階梯控制方式和速度-距離模式曲線控制方式。

（1）速度碼階梯控制方式

速度碼階梯控制方式，在一個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)只控制一個(gè)速度等級。在一個(gè)閉塞分區(qū)中只按照一種速度判斷列車是否超速。階梯控制方式又可分為：出口檢查方式（滯后式控制）；入口檢查方式（提前式控制）

出口檢查方式要求司機(jī)在閉塞分區(qū)內(nèi)將列車運(yùn)行降低到目標(biāo)速度，ATP車載設(shè)備在閉塞分區(qū)出口檢查列車運(yùn)行。如果司機(jī)按照允許速度操縱列車，ATP設(shè)備不干預(yù)司機(jī)正常操作，當(dāng)司機(jī)違章操作或列車運(yùn)行超過允許速度時(shí)，列控設(shè)備將自動實(shí)施制動。在每個(gè)閉塞區(qū)段的速度含義中存在允許速度/目標(biāo)速度的意義，本區(qū)段的允許速度為該區(qū)段的入口速度，本區(qū)段的出口速度就是下個(gè)閉塞分區(qū)的允許速度，這種控制模式屬于滯后控制，列車制動后需要走行一段距離才能減速（或停車），因此，在禁止信號后方需要設(shè)置一段防護(hù)區(qū)段用著過走防護(hù)。法國TVM300就采用這種控制方式。

列車運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)想

入口檢查方式就是列車在閉塞分區(qū)入口處接收到允許速度后立即依此速度進(jìn)行檢查，沒有目標(biāo)速度指示，一旦列車速度超過允許速度，則列控設(shè)備自動實(shí)施制動使列車運(yùn)行降低到目標(biāo)速度以下。入口檢查方式中本區(qū)段的入口速度就是本區(qū)段的允許速度。日本新干線ATC就用這種方式。在該種控制方式下，需要在列車停車前設(shè)置一個(gè)地面環(huán)線或應(yīng)答器設(shè)備，用于防止列車冒進(jìn)信號，該點(diǎn)式設(shè)備的布置要求列車以30km/h的速度緊急停車后能在危險(xiǎn)點(diǎn)停車。這種控制方式較滯后式控制方式間隔能力將提高不少。

速度碼階梯控制方式的系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)是簡單，需要地車傳輸?shù)男畔⒘啃。恍枰懒熊嚨臏?zhǔn)確位置，只需要知道列車占用哪個(gè)區(qū)段即可。但是缺點(diǎn)也是明顯的，鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的行車能力受到了限制。

（2）速度-距離模式曲線控制方式 為了縮短列車間的間隔距離，采用速度－距離模式曲線方式實(shí)現(xiàn)列車間的安全速度和間隔控制。速度-距離模式曲線控制是根據(jù)目標(biāo)速度、線路參數(shù)、列車參數(shù)、制動性能等確定的反映列車允許速度與目標(biāo)距離間關(guān)系的曲線，速度－距離模式曲線反映了列車在各點(diǎn)允許運(yùn)行的速度值。列控系統(tǒng)根據(jù)速度距離模式曲線實(shí)時(shí)給出列車當(dāng)前的允許速度，當(dāng)列車超過當(dāng)前允許速度時(shí)，設(shè)備自動實(shí)施常用制動或緊急制動，保證列車能在停車地點(diǎn)前停車。因此，采用這種控制方式的列控系統(tǒng)不需要設(shè)置安全防護(hù)區(qū)段。在這樣的控制系統(tǒng)中又分成以下兩種方式： 分段速度-距離模式曲線控制；一次速度-距離模式曲線控制

分段速度控制模式是將軌道區(qū)段按照制動性能最差列車安全制動距離要求，以一定的速度等級將其劃分成若干固定區(qū)段。一旦這種劃分完成，每一列車無論其制動性能如何，其與前行列車的最小追蹤距離只與其運(yùn)行速度、區(qū)段劃分有關(guān)，這對于制動性能好的列車其線路通過能力將受到影響，TVM430就采用這種控制方式。

分段速度控制模式列車最大安全制動距離為：Ｓ＝（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）

（１－１）

其中：

Ｓ ——列車最大安全制動距離

Ｓ１——車載設(shè)備接收地面列控信號反映時(shí)間距離 Ｓ２——列車制動響應(yīng)時(shí)間距離 Ｓ３——列車制動距離 Ｓ４——過走防護(hù)距離

ｎ ——列車從最高速度停車制動所需分區(qū)數(shù)；

速度-距離模式曲線控制的制動模式是根據(jù)目標(biāo)距離、目標(biāo)速度的方式確定的速度－距離模式曲線，該方式不設(shè)定每個(gè)閉塞分區(qū)速度等級，采用一次制動。以前方列車占用閉塞分區(qū)入口為目標(biāo)點(diǎn)，通過地車信息傳輸系統(tǒng)向列車傳送目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等信息。該方式能減少閉塞分區(qū)長度對列車運(yùn)行間隔時(shí)分的影響。一次連續(xù)速度－距離模式曲線方式更適于高中速混跑的線路。

一次連續(xù)速度控制模式列車最大安全制動距離為：Ｓ＝ Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４

（１－２）

Ｓ ——列車最大安全制動距離

Ｓ１——車載設(shè)備接收地面列控信號反映時(shí)間距離

列車運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)想

Ｓ２——列車制動響應(yīng)時(shí)間距離 Ｓ３——列車制動距離 Ｓ４——過走防護(hù)距離

ｎ ——列車從最高速度停車制動所需分區(qū)數(shù)；

式（１－２）中，Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４與式（１－１）基本相同，在計(jì)算一次連續(xù)速度模式最大安全制動中由于為一次制動，因此在制動過程中它們只考慮一次。而在分段模式中由于在整個(gè)制動過程中要多次制動、緩解，這三個(gè)參數(shù)要考慮ｎ次。另外，連續(xù)速度控制模式列車最大安全制動距離Ｓ３采用的是每一列車的實(shí)際最大安全制動距離，列車制動性能好的列車Ｓ３的數(shù)值小，性能差則Ｓ３的數(shù)值就大。因此，在連續(xù)速度控制模式中，列車的運(yùn)行間隔距離，各盡其能，有助于提高運(yùn)行效率。同時(shí)其所具有的一次性制動的性能也與列車實(shí)際制動方式相吻合。一次連續(xù)速度距離模式是各國鐵路尤其是高速鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展主流。

2.3磁懸浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)選擇

磁懸浮列車速度快，制動性強(qiáng)，整體性能好，對列車運(yùn)行控制系統(tǒng)要求很高，屬于CTCS4級列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。在速度防護(hù)方式上，采用速度—距離模式曲線控制方式。

3磁懸浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備

3.1列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的車地傳輸技術(shù)

地面信息傳遞到車上的方式目前有兩大類，一類是點(diǎn)式傳遞方式，另一類是連續(xù)式傳遞信息方式。點(diǎn)式傳輸方式常用的有查詢應(yīng)答器和點(diǎn)式感應(yīng)環(huán)線；連續(xù)式傳輸方式常用的有軌道電路、軌道電纜以及無線傳輸?shù)确绞健?/p>

1.點(diǎn)式傳遞方式

點(diǎn)式傳遞方式是在地面某些固定點(diǎn)，如閉塞分區(qū)分界點(diǎn)處，從地面向車上傳遞信息。點(diǎn)式傳遞方式常采用查詢/應(yīng)答器來實(shí)現(xiàn)或點(diǎn)式環(huán)線兩種方法。其中查詢/應(yīng)答器應(yīng)用較為廣泛。

2.連續(xù)式信息傳輸方式 2.1 軌道電路

軌道電路是信號的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備之一，借助它可以監(jiān)督列車在線路上的運(yùn)行情況，并利用它可以連續(xù)傳遞與行車有關(guān)的各種信息，是一種傳統(tǒng)的地－車信息傳輸方式。在列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛。法國、日本列車運(yùn)行控制系統(tǒng)都采用軌道電路來傳遞行車信息。

2.2 軌道電纜

德國LZB系統(tǒng)采用軌道電纜實(shí)現(xiàn)列車地面信息的雙向傳輸。LZB系統(tǒng)由地面控制中心、軌道傳輸電纜、車載設(shè)備3部分組成。地面控制中心根據(jù)地面存儲的各種信息，結(jié)合聯(lián)鎖設(shè)備的信息實(shí)時(shí)計(jì)算列車的最大允許速度，通過軌道電纜傳輸給車載設(shè)備，實(shí)現(xiàn)列車速度的控制。

2.3 無線移動通信

基于GSM phase2+標(biāo)準(zhǔn)的GSM-R技術(shù)，是國際鐵路聯(lián)盟（UIC）和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（ETSI）為歐洲新一代鐵路通信設(shè)計(jì)的無線移動通信系統(tǒng)。UIC通過歐洲綜合鐵路無線增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)（EIRENE）對各種數(shù)字移動通信系統(tǒng)進(jìn)行了較，列車運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)想

最后決定GSM-R為新一代歐洲鐵路無線移動通信基本制式。歐洲列車運(yùn)行控系統(tǒng)ETCS 2級及ETCS 3級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)明確確定利用GSM-R無線系統(tǒng)進(jìn)行列控信息車-地雙向傳輸。

3.2列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的測速定位技術(shù)

列車自動控制ATC系統(tǒng)的一般原理是，檢測列車的位置、速度等信息，并將這些信息匯集到控制中心；控制中心根據(jù)線路上列車流的情況，生成對車流中各個(gè)列車和地面設(shè)備的控制命令；地面設(shè)備接受到控制命令后實(shí)現(xiàn)動作；列車根據(jù)控制命令，結(jié)合自身列車的位置信息、速度信息及線路情況、列車狀況等信息，對列車各種設(shè)備實(shí)施具體的控制。目前，列車自動控制ATC系統(tǒng)存在多種列車定位、測速技術(shù)方法。

一、脈沖轉(zhuǎn)速傳感器方式（里程計(jì)）

脈沖轉(zhuǎn)速傳感器安裝在輪軸上，輪軸每轉(zhuǎn)動一周，傳感器輸出一定數(shù)目的脈沖，這樣脈沖的頻率就與輪軸的轉(zhuǎn)速成正比。輸出脈沖經(jīng)過隔離和整形后，直接輸入到微處理器進(jìn)行頻率測量并換算成速度和走行距離。

二、無線測速方式

無線測速定位方式拋開輪軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速度信息，利用外加信號直接測量車體的速度和位置，因此又稱為外部信號法。目前提出的有雷達(dá)測速方式和衛(wèi)星定位方式等。由于這類方法不由輪旋轉(zhuǎn)獲得信息，因此能有效地避免車輪空轉(zhuǎn)、滑行等產(chǎn)生的誤差，但精度受到無線電波的傳播特性等素的影響。這一類方法包括雷達(dá)測速方式、GPS測速定位方式等。

三、交叉感應(yīng)回線(LOOP)定位

在軌道鋪設(shè)的感應(yīng)電纜，通過車載感應(yīng)線圈和感應(yīng)電纜的電磁偶合完成信號和數(shù)據(jù)的傳輸，地面控制中心系統(tǒng)通過軌道電纜與車載列控設(shè)備聯(lián)系，可以實(shí)現(xiàn) 列車的閉環(huán)控制。通常采用的方法是將軌間電纜每隔一定距離作一次交叉。而利 用這一交叉回線列車可以知道自己的位置。

四、軌道電路絕緣節(jié)定位方法

前面所述的脈沖轉(zhuǎn)速傳感器方法可以獲得列車位置信息，但是由于列車的車 輪空轉(zhuǎn)、滑行等因素，不可避免的會產(chǎn)生累積誤差，因此，一般列車自動控制ATC系統(tǒng)采用地面固定安放的設(shè)備來對累積誤差進(jìn)行校正，這些地面固定安放的設(shè)備稱為地面絕對信標(biāo)，可以作為地面絕對信標(biāo)的定位方法包括：軌道電路定位，計(jì)軸器定位，信標(biāo)定位，查詢一應(yīng)答器定位

3.3磁懸浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備

針對于磁懸浮列車的各個(gè)特點(diǎn)，車地信息傳輸選擇GSM-R連續(xù)式無線移動信息傳輸技術(shù)。定位測速由無線測速定位方式來完成。

第五篇：高速列車安全控制技術(shù)ATP

列車自動保護(hù)系統(tǒng)（ATP）的簡介

（西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，四川省成都市 610031）

摘要：在高速鐵路列車自動控制系統(tǒng)(ATC)中，列車自動防護(hù)(ATP)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著列車運(yùn)行間隔控制、進(jìn)路控制、超速防護(hù)的重要作用，是列車運(yùn)行自動控制的基礎(chǔ)。其中，ATP車載設(shè)備是ATP系統(tǒng)中保證行車安全的關(guān)鍵設(shè)備，它根據(jù)地面信息和機(jī)車信息生成列車速度控制曲線，并與列車實(shí)際速度進(jìn)行比較，監(jiān)督列車運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)、零速檢測、無意識移動防護(hù)、制動確認(rèn)和車門防護(hù)等功能。本文在詳細(xì)闡述ATP設(shè)備功能及構(gòu)成的基礎(chǔ)上，闡述了高速鐵路ATP設(shè)備的不足，為后續(xù)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：列車自動保護(hù)系統(tǒng)；高速鐵路；安全；不足； 中圖分類號：U238

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A Introduction of Automatic Train Protection(ATP)System and the Current Research

QIU Qian-qian（School of transportation and logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031）

Abstract：Serving as the basis of Automatic Train Control(ATC)system of high-speed railway, Automatic Train Protection(ATP)system plays an important role in interval control, route control and over-speed protection.The onboard ATP, however, is the key component of ATP system to insure the train safety.It calculates the train speed-control curve based on the railway information stored in the host computer and the data received from wayside.It constantly compares the velocity calculated with the train actual velocity to supervise the train operation.It executes over-speed protection, zero-speed check, unexpected movement protection, brake confirmation and door protection.The paper introduces the function and the formation of ATP system and describes the shortage of ATP in details.The paper aimed to make a guidance for future research.Key words：Automatic Train Protection system;high-speed railway;safety;shortage;CLC number: U292.4

Document code: A

0 簡介

高速鐵路是解決交通擁擠的有效手段，它的最大特點(diǎn)是運(yùn)營密度大、列車行車間隔時(shí)間短、安全、正點(diǎn)。因此，必須采用具有行車間隔控制、連續(xù)速度顯示監(jiān)督和防護(hù)的列車自動防護(hù)系統(tǒng)，以確保行車安全，提高行車效率。

ATP，全稱是自動超速保護(hù)、列車自動保護(hù)系統(tǒng)（Automatic Train Protection，簡稱：ATP），亦稱列車超速防護(hù)系統(tǒng)，是應(yīng)用于軌道交通裝備領(lǐng)域，包括高速機(jī)車、動車組和地鐵車輛的安全保護(hù)記錄裝置，被稱為鐵路領(lǐng)域的“黑匣子”，承擔(dān)著保護(hù)鐵路裝備安全的重任。其功能主要為列車超過規(guī)定速度時(shí)自動制動，當(dāng)車載設(shè)備接收地面限速信息，經(jīng)信息處理后與實(shí)際速度比較，當(dāng)列車實(shí)際速度超過限速后，由制動裝置控制列車制動系統(tǒng)制動。ATP系統(tǒng)自動檢測列車實(shí)際運(yùn)行位置，自動確定列車最大安全運(yùn)行速度，連續(xù)不間斷地實(shí)行速度監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)，自動監(jiān)測列車運(yùn)行間隔，以保證實(shí)現(xiàn)規(guī)定地行車間隔。列車自動防護(hù)(ATP)系統(tǒng)的功能

列車自動防護(hù)（ATP）子系統(tǒng)，即列車運(yùn)行超速防護(hù)或列車運(yùn)行速度監(jiān)督，是保證行車安全、防止列車進(jìn)入前方列車占用區(qū)段和防止超速運(yùn)行的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行安全間隔防護(hù)和超速防護(hù)。通過ATP子系統(tǒng)檢測列車位置并向列車傳送ATP信息（目標(biāo)速度信息或目標(biāo)距離信息），列車收到ATP信息，自動實(shí)現(xiàn)速度控制，確保列車在目標(biāo)距離內(nèi)不超過目標(biāo)速度的前提下安全運(yùn)行。

它的主要功能有：（1）列車定位

定位任務(wù)確定列車在路網(wǎng)中地理位置通常ATP系統(tǒng)都是利用查詢應(yīng)答器及測速電機(jī)和雷達(dá)完成列車定位安裝在線路上某些位置應(yīng)答器用于列車物理位置檢測每個(gè)應(yīng)答器發(fā)送包括識別編號（ID）應(yīng)答器報(bào)文由列車接收在ATP車載計(jì)算機(jī)單元線路數(shù)據(jù)庫里存有應(yīng)答器位置列車就知道它在線路上確切位置由測速電機(jī)和雷達(dá)執(zhí)行列車位移測量列車定位誤差來自應(yīng)答器檢測精度、應(yīng)答器安裝精度和位移測量精度。

（2）速度和距離測量

列車實(shí)際運(yùn)行速度是施行速度控制依據(jù)速度測量準(zhǔn)確性直接影響到速度控制效果列車位置直接關(guān)系到列車運(yùn)行安全通過確定列車實(shí)際位置才能保證列車

之間運(yùn)行間隔以及能夠在抵達(dá)障礙物或限制區(qū)之前停下或減速。

（3）ATP監(jiān)督功能

ATP監(jiān)督負(fù)責(zé)保證列車運(yùn)行安全各監(jiān)督功能管理列車安全并在它權(quán)限內(nèi)產(chǎn)生緊急制動；所有監(jiān)督功能在信號系統(tǒng)范圍內(nèi)提供了最大可能列車防護(hù)各種監(jiān)督功能之間操作是獨(dú)立且同時(shí)進(jìn)行ATP監(jiān)督包括速度監(jiān)督、方向監(jiān)督、車門監(jiān)督、緊急制動監(jiān)督、后退監(jiān)督、報(bào)文監(jiān)督、設(shè)備監(jiān)督等。

（4）超速防護(hù)

高速鐵路中速度限制分為兩種：是固定速度限制如區(qū)間最大允許速度、列車最大允許速度；另是臨時(shí)性速度限制例如線路在維修時(shí)臨時(shí)設(shè)置速度限制固定限速是在設(shè)計(jì)階段設(shè)置ATP車載設(shè)備中都儲存著整條線路上固定限速區(qū)信息。

（5）停車點(diǎn)防護(hù)

停車點(diǎn)有時(shí)危險(xiǎn)點(diǎn)危險(xiǎn)點(diǎn)在任何情況下都是越過這會導(dǎo)致危險(xiǎn)情況例如站內(nèi)有車時(shí)車站起點(diǎn)即是必須停車點(diǎn)在停車點(diǎn)前方通常還設(shè)置一段防護(hù)段ATP系統(tǒng)通過計(jì)算得出緊急制動曲線即以該防護(hù)區(qū)段入口點(diǎn)為基礎(chǔ)保證列車不超越入口點(diǎn)，有時(shí)也可在入口點(diǎn)處設(shè)置列車滑行速度值（如5km/h）一旦需要列車可在此基礎(chǔ)上加速或者停在危險(xiǎn)點(diǎn)前方。

（6）列車間隔控制

列車間隔控制是既能保證行車安全（防止兩列車發(fā)生追尾事故）又能提高運(yùn)行效率（使兩列車間隔最短）信號概念在過去以劃分閉塞分區(qū)、設(shè)立防護(hù)信號機(jī)為基礎(chǔ)自動閉塞（固定閉塞）概念下列車間隔是靠自動閉塞系統(tǒng)來保證列車間隔以閉塞分區(qū)為單位；當(dāng)采用準(zhǔn)移動閉塞或移動閉塞時(shí)閉塞分區(qū)長度與位置均是不固定是隨前方目標(biāo)點(diǎn)（前行列車）位置、后續(xù)列車實(shí)際速度以及線路參數(shù)（如坡度）而不斷改變。

（7）站臺屏蔽門控制

ATP軌旁設(shè)備連續(xù)監(jiān)測屏蔽門狀態(tài)只有在屏蔽門“關(guān)閉且鎖閉”情況下才允許列車進(jìn)入站臺區(qū)域如果屏蔽門狀態(tài)不再為“關(guān)閉且鎖閉”則ATP軌旁設(shè)備將站臺區(qū)域作為封鎖來處理在封鎖區(qū)域邊界處設(shè)置防護(hù)點(diǎn)因此接近列車將從ATP軌旁設(shè)備得到僅至該防護(hù)點(diǎn)移動許可如果此時(shí)列車已經(jīng)進(jìn)入了站臺區(qū)域屏蔽門狀態(tài)從“關(guān)閉且鎖閉”發(fā)生了變化ATP車載設(shè)備將觸發(fā)緊急制動。

（8）其他功能

除上述主要功能外視具體用戶要求ATP系統(tǒng)還可具有其他一些功能： 緊急停車功能：在特殊緊急情況下按壓設(shè)在車站上緊急停車按鈕（平時(shí)加鉛封）就可通過軌道電路將停車信息傳遞給區(qū)間上列車啟動緊急制動使列車停止運(yùn)行。

給出發(fā)車命令：ATP系統(tǒng)檢查有關(guān)安全條件（如車門是否關(guān)閉、司機(jī)操作手柄是否置于零位、ATO系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)）并確認(rèn)符合安全后給ATO系統(tǒng)信號在人工駕駛模式下司機(jī)在得到顯示后即可進(jìn)行人工發(fā)車；在自動駕駛模式下ATO系統(tǒng)得到ATP系統(tǒng)發(fā)車確認(rèn)信息后卻操縱列車自動啟動。

列車倒退控制：根據(jù)不同用戶協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)各種列車倒退控制例如當(dāng)列車退行超過一定距離或者越過軌道電路分界點(diǎn)立即啟動緊急制動。

停穩(wěn)監(jiān)督：監(jiān)控列車停穩(wěn)是在站內(nèi)打開車門和站臺屏蔽門安全前提為了證實(shí)列車停穩(wěn)要考慮來自雷達(dá)和測速電機(jī)信息ATP車載計(jì)算機(jī)單元將使用這些速度信息。列車自動防護(hù)(ATP)系統(tǒng)的構(gòu)成

列車自動防護(hù)系統(tǒng)所包含的設(shè)備分別安裝在列車上和地面上。安裝在列車上的設(shè)備，簡稱為車載設(shè)備；安裝在地面的設(shè)備簡稱為地面設(shè)備。2.1 車載設(shè)備的主要組成

列車自動防護(hù)系統(tǒng)的車載設(shè)備主要包括有車載主機(jī)、駕駛員狀態(tài)顯示單元、速度傳感器、列車地面信號接收器、列車接口電路、電源和輔助設(shè)備等，如圖1所示。下面分別介紹有關(guān)設(shè)備的情況。

電源駕駛員狀態(tài)顯示單元輔助設(shè)備速度傳感器車載主機(jī)列車接口電路地面信號接收器 圖1 車載主要設(shè)備

(1)車載主機(jī)。列車自動防護(hù)系統(tǒng)的車載主機(jī)由各種印刷電路板、輸人/輸出接口板、安全繼電器和電源等設(shè)備組成。這些設(shè)備分層放在機(jī)柜中，利用機(jī)柜上的總線進(jìn)行通信。

(2)狀態(tài)顯示單元。狀態(tài)顯示單元是車載系統(tǒng)與列車駕駛?cè)藛T之間的人機(jī)界面，可以顯示列車當(dāng)前運(yùn)行速度、列車到達(dá)某點(diǎn)的目標(biāo)速度、列車到達(dá)某點(diǎn)的走行距離、列車的駕駛模式和有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況等與行車直接相關(guān)的信息，如圖2所示；還設(shè)置有一些按鈕，用于駕駛員操作，控制列車運(yùn)行。

圖2 列車司機(jī)顯示屏（人機(jī)界面）

(3)速度傳感器（如圖3）。信號系統(tǒng)通常在列車上裝有一個(gè)或多個(gè)速度傳感器，安裝在列車的車軸上，用于計(jì)算列車的運(yùn)行速度和列車運(yùn)行距離及列車運(yùn)行方向的判定。列車的運(yùn)行速度，還可以用雷達(dá)進(jìn)行測定，但速度傳感器技術(shù)成熟，測速精度高，安裝使用簡單方便，因此被廣泛使用。

圖3 速度傳感器

(4)列車地面信號接收器列車地面信號接收器（圖4），安裝在列車底部，用于接收從軌道上傳來的信息，這些信息可以由地面軌道電路發(fā)送，或由安裝在地

面的專門設(shè)備如應(yīng)答器發(fā)送給列車。列車地面信號接收器，根據(jù)所接收的信息格式、容量和處理速度等因素，可以設(shè)計(jì)為感應(yīng)線圈，或其他形式，以保證列車在一定的運(yùn)行速度下能及時(shí)接收和處理所收到的信息。列車地面信號接收器的性能要求：抗機(jī)械沖擊能力強(qiáng)，有很好的抗電磁干擾能力，偏息接收誤碼率低，不丟失信息。

圖4 典型的信號接收設(shè)備

(5)列車接口電路。列車自動防護(hù)系統(tǒng)的車載設(shè)備通過車載主機(jī)與列車進(jìn)行接口，車載主機(jī)將控制信息通過接口電路傳送給列車，同時(shí)車載主機(jī)通過接口電路從列車獲得列車運(yùn)行的狀態(tài)信息。列車接口電路使用的繼電器，根據(jù)使用的環(huán)境，需要體積小、力學(xué)性能好的繼電器，一般使用彈簧繼電器。

(6)電源和輔助設(shè)備等列車為列車自動防護(hù)系統(tǒng)車載設(shè)備提供所需的電源，列車上還有列車運(yùn)行模式選擇開關(guān)，各種電源開關(guān)，和其他一些輔助設(shè)備等。3.2 地面設(shè)備

列車自動防護(hù)系統(tǒng)的核心設(shè)備安裝在列車上，它所需的主要信息來自地面設(shè)備。根據(jù)軌道交通信號系統(tǒng)的不同制式，列車自動防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備，可以設(shè)置點(diǎn)式應(yīng)答器或軌道電路，向列車傳遞有關(guān)信息，由安裝在列車上的設(shè)備接收和處理這些信息。

（1）點(diǎn)式應(yīng)答器

在速度距離曲線為階梯式的圖形的信號系統(tǒng)中，經(jīng)常會在線路上間隔一定的距離設(shè)置點(diǎn)式應(yīng)答器。這些應(yīng)答器向線路保存有列車的行車信息，在列車經(jīng)過時(shí)，由安裝在列車車底的感應(yīng)接收裝置從中讀取或接收信息，在對這些信息進(jìn)行綜合分析處理。

點(diǎn)式應(yīng)答器中所包含的信息，包括有線路位置、列車運(yùn)行距離、基本線路參

數(shù)、速度限制等信息，這些信息固化在應(yīng)答器。應(yīng)答器可分為有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器。有源應(yīng)答器向線路實(shí)時(shí)發(fā)送信息，由列車接收；無源應(yīng)答器，只有在列車經(jīng)過時(shí)，由列車應(yīng)答器中讀取信息。典型的應(yīng)答器如圖5。

圖5典型應(yīng)答器

（2）軌道電路

軌道電路除了具有表示列車是否占用軌道的功能外，還可以向線路上實(shí)時(shí)發(fā)送列車運(yùn)營所需的信息，由列車接收和處理。軌道電路所發(fā)送的信息，其容量大，有利于列車的車載系統(tǒng)時(shí)列車進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。因信號系統(tǒng)的處理能力和制式不同，軌道電路所發(fā)送的信息量可有所不同，一般來講，軌道電路所發(fā)送的信息可以有以下內(nèi)容：①軌道電路基本信息如軌道電路的長度、坡道和曲線參數(shù)，所用的載波頻率，軌道電路的編號等；②線路速度是指該軌道區(qū)段線路上受坡道和曲線等因素的影響列車所允許運(yùn)行的最大速度；③目標(biāo)速度列車到達(dá)下一目標(biāo)時(shí)，列車的運(yùn)行速度；④運(yùn)行距離列車到達(dá)下一目標(biāo)時(shí)所需走行的距離；⑤列車運(yùn)行方向，指明列車上行運(yùn)行或下行運(yùn)行；⑦道岔定反位列車前方經(jīng)過道岔的定位或反位；⑧列車停站信號指示列車處于停站狀態(tài)；⑨備用信息位預(yù)留用作其他的信息使用。

這些信息以數(shù)字編碼的方式，順序排列，放在一個(gè)信息包里。列車收到信息后進(jìn)行譯碼和實(shí)時(shí)處理，實(shí)時(shí)控制列車運(yùn)行狀態(tài)。列控車載設(shè)備主要工作模式

列車ATP針對不同情形，共設(shè)置5種監(jiān)控模式，ATP的信息交換過程如圖6所示。

圖6 ATP信息接收示意圖

4.1 ATP完全監(jiān)控模式

當(dāng)車載設(shè)備具備列控所需的基本數(shù)據(jù)（軌道電路信息、應(yīng)答器信息、列車數(shù)據(jù)）時(shí)，ATP車載設(shè)備生成目標(biāo)距離模式曲線，并能通過DMI顯示列車運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等，控制列車安全運(yùn)行。4.2 ATP部分監(jiān)控模式

若ATP車載設(shè)備接收到軌道電路允許行車信息，但線路數(shù)據(jù)缺損時(shí)，ATP車載設(shè)備產(chǎn)生固定限制速度，控制列車運(yùn)行。

連續(xù)兩組及以上應(yīng)答器的線路數(shù)據(jù)丟失，列車在ATP車載設(shè)備已查詢到的線路數(shù)據(jù)末端前觸發(fā)常用制動，當(dāng)列車運(yùn)行速度低于120km/h后，提供允許緩解提示，司機(jī)緩解后，ATP車載設(shè)備根據(jù)線路最不利條件，產(chǎn)生監(jiān)控速度曲線（最高限制速度120km/h），控制列車運(yùn)行。

側(cè)線發(fā)車，ATP車載設(shè)備根據(jù)股道軌道電路信息（根據(jù)道岔限速發(fā)送UU碼或UUS碼），形成并保持固定限制速度（至出站口），控制列車運(yùn)行。

引導(dǎo)接車，ATP車載設(shè)備收到接近區(qū)段的軌道電路信息（HB碼），形成并保持固定限制速度（20km/h），控制列車運(yùn)行。4.3 目視行車模式

在ATP車載設(shè)備顯示禁止信號時(shí)，列車停車后，根據(jù)行車管理辦法（含調(diào)度命令），司機(jī)經(jīng)特殊操作（如按壓專用按鈕），ATP生成固定限制速度（20km/h），列車在ATP監(jiān)控下運(yùn)行，司機(jī)對安全負(fù)責(zé)。

4.4 調(diào)車監(jiān)控模式

車列進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時(shí)，司機(jī)經(jīng)特殊操作（如按壓專用按鈕）后，轉(zhuǎn)為調(diào)車模式，ATP生成調(diào)車限制速度，控制車列運(yùn)行。牽引運(yùn)行時(shí)，限制速度40km/h；推進(jìn)運(yùn)行時(shí)，限制速度30km/h。4.5 隔離模式

ATP車載設(shè)備故障，觸發(fā)制動停車后，根據(jù)故障提示，司機(jī)經(jīng)特殊操作，ATP車載設(shè)備控制功能停用，在該模式下司機(jī)按調(diào)度命令行車。若僅BTM失效，ATP車載設(shè)備提供機(jī)車信號，可人工轉(zhuǎn)換為LKJ控制列車。ATP的發(fā)展與不足

目前，我國正借鑒世界各國經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國國情路情，發(fā)展CTCS，制定我國統(tǒng)一的ATP系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。實(shí)行跨專業(yè)合作，堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)、系統(tǒng)成熟、經(jīng)濟(jì)合理、等級配置的原則，堅(jiān)持通信信號一體化的方向，新線建設(shè)優(yōu)先發(fā)展基于無線的ATP。堅(jiān)持新線建設(shè)與既有線改造并重，在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，分步實(shí)施，有序發(fā)展，堅(jiān)持機(jī)車信號主體化與發(fā)展ATP相結(jié)合。

一般來說，ATP根據(jù)地面設(shè)備提供的信號信息控制列車運(yùn)行。當(dāng)因軌道電路故障等原因，ATP接收不到信號或接收到非正常的檢測信號時(shí)，ATP將采取自動制動措施控制列車停車。列車停車后如需繼續(xù)前行，需要等待2分鐘后將ATP從完全監(jiān)控模式轉(zhuǎn)為目視行車模式，以低于20公里/小時(shí)的速度前進(jìn)。目視行車模式期間，如接收到正常信號，ATP將自動轉(zhuǎn)為完全監(jiān)控模式。所以，具有ATP設(shè)備的列車運(yùn)行過程可以說是非常安全的。

但是，在723甬溫線特別重大鐵路交通事故調(diào)查報(bào)告中，我們可以看到，D3115次、D301次列車均安裝有ATP，而ATP設(shè)備并沒有成功使D301停下車來，造成D3115次、D301次列車追尾的特別重大事故，可見，非常站控模式下的ATP安全性還有待商榷，我國的自主ATP技術(shù)仍然有待進(jìn)一步發(fā)展和實(shí)踐檢驗(yàn)。