200kmh動車組列控系統(tǒng)車載設(shè)備ATP介紹講解學習

ATP介紹200km/h動車組列控系統(tǒng)車載設(shè)備9/26/20241設(shè)備介紹9/26/202421.ATP主體裝置系統(tǒng)構(gòu)成·安全計算機(VC)

ATP裝置的核心部分，負責從ATP各個模塊收集信息，生成制動模式曲線，同時通過故障安全電路（LSI）向列車輸出制動信息，控制列車安全運行。安全計算機為2×2取2的結(jié)構(gòu)，以保證列車控制的安全性和設(shè)備的冗余性。ATP9/26/20244·特殊信息傳輸模塊(STM)

通過STM天線接收軌道上的電氣信號，在確定載頻以后，解調(diào)出其中的低頻信號(VLF)，并將解調(diào)后的信息傳遞給VC。STM可以接收最多16種載頻，包括國產(chǎn)移頻以及ZPW-2000軌道電路。STM還可根據(jù)VC的制令鎖定可接收的載頻信息。系統(tǒng)構(gòu)成ATP1.ATP主體裝置9/26/20245·應(yīng)答器信息傳輸模塊(BTM)

通過BTM天線，接收符合應(yīng)答器信息定義標準的信息，經(jīng)過校核后，將正確的信息傳輸至VC模塊。應(yīng)答器信息包括線路參數(shù)信息、進路信息、臨時限速信息以及級間切換等信息。系統(tǒng)構(gòu)成ATP1.ATP主體裝置9/26/20246·記錄單元(DRU)

該模塊記錄ATP裝置的動作、狀態(tài)、司機的操作等信息，采用PCMCIA卡作為存儲介質(zhì)，通過讀卡器可將數(shù)據(jù)下載至普通PC，進行數(shù)據(jù)分析?！だ^電器邏輯單元(RLU)

這是主要由繼電器最成的單元，可進行邏輯的輸入與輸出。系統(tǒng)構(gòu)成ATP1.ATP主體裝置9/26/202472.ATP外圍設(shè)備·人機界面(DMI)通過聲音、圖象等方式將ATP車載裝置的狀態(tài)通知司機。司機可以通過DMI上的按鍵來切換ATP裝置的運行模式或是輸入相應(yīng)的列車信息?！TM天線

感應(yīng)來自的鋼軌上的電氣信息，并傳輸至STM模塊進行相應(yīng)的處理。系統(tǒng)構(gòu)成ATP9/26/202482.ATP外圍設(shè)備·BTM天線感應(yīng)來自應(yīng)答器的電氣信息，并傳輸至BTM模塊進行相應(yīng)的處理?！に俣葌鞲衅?/p>

安裝在車輛2、3軸上，通過車輪的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生脈沖信號，并輸入至VC模塊，計算出相應(yīng)的列車速度。系統(tǒng)構(gòu)成ATP9/26/202493.ATP相關(guān)設(shè)備·動車組(EMU)

ATP車載裝置的控制對象，向ATP提供包括前進、后退、零位、制動、牽引在內(nèi)的列車信息，同時接收ATP發(fā)出的制動、緩解等信息?！み\行監(jiān)控記錄裝置(LKJ)在CTCS0/1級或ATP某些故障的情況下，由LKJ控車。當LKJ控車時，ATP負責向LKJ提供軌道電路低頻信息。另外，ATP與LKJ之間還存在一些列車控制、狀態(tài)信息的交互。系統(tǒng)構(gòu)成ATP9/26/202410主要功能系統(tǒng)主要功能：·軌道電路信息接收·應(yīng)答器信息接收·速度、距離計算·列車位置校正·模式曲線的生成·制動指令輸出·防止列車溜逸·控制顯示·異常檢測·動作、狀態(tài)記錄·與LKJ的接口功能·與EMU的接口功能9/26/202411系統(tǒng)主要控制方案主要控制模式9/26/202412主要控制模式1.待機模式(SB)2.完全監(jiān)控模式(FS)3.部分監(jiān)控模式(PS)4.目視行車模式(OS)5.調(diào)車模式(SH)6.引導模式(CO)7.反向運行模式(FS)8.應(yīng)答器故障模式(PS)9.隔離模式(FS)9/26/202413主要控制模式1.待機模式(SB)

在本模式下，ATP車載裝置可接收軌道電路及應(yīng)答器信息，但不進行速度的比較，同時無條件輸出制動2.完全監(jiān)控模式(FS)

當車載設(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，ATP車載設(shè)備生成目標距離模式曲線，并能通過DMI顯示列車運行速度、允許速度、目標速度和目標距離等，控制列車安全運行。

9/26/2024143.部分監(jiān)控模式(PS)

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，ATP車載設(shè)備產(chǎn)生固定限制速度，控制列車運行。

主要控制模式4.目視行車模式(OS)

在ATP車載設(shè)備顯示禁止信號時，列車停車后，根據(jù)行車管理辦法（含調(diào)度命令），司機經(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)控下運行，司機對安全負責。9/26/2024155.調(diào)車模式(SH)

車列進行調(diào)車作業(yè)時，司機經(jīng)特殊操作（調(diào)車鍵）后，轉(zhuǎn)為調(diào)車模式，ATP生成調(diào)車限制速度，控制車列運行。牽引運行時，限制速度45km/h

6.引導模式(CO)引導接車，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），控制列車運行。

主要控制模式9/26/2024167.反向運行模式(RO)

上行列車運行在下行線或下行列車運行在上行線時的ATP工作模式。出站口的有源應(yīng)答器向列車發(fā)送反向運行的信息，列車進入該信息制定模式后，ATP進入該模式。

8.應(yīng)答器故障模式(BF)在FS模式時，一旦不能正確接收來自應(yīng)答器的線路數(shù)據(jù)，從沒有前方線路數(shù)據(jù)的點開始，ATP進入本模式。此時列車按最不利的線路數(shù)據(jù)條件進行控車。主要控制模式9/26/202417主要控制模式9.隔離模式(IS)

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，在該模式下司機按調(diào)度命令行車。若僅BTM失效，ATP車載設(shè)備提供機車信號，可人工轉(zhuǎn)換為LKJ控制列車。

9/26/202418系統(tǒng)主要控制方案級間轉(zhuǎn)換的處理9/26/202419級間轉(zhuǎn)換CTCS2級－CTCS0/1級：地面條件：地面設(shè)有2個用于級間切換的應(yīng)答器，分別為預(yù)告應(yīng)答器和切換應(yīng)答器。切換點之后的軌道電路（CTCS0/1級區(qū)段）應(yīng)為UM71或ZPW2000，其距離最短應(yīng)是從160km/h到停車的制動距離。9/26/202420160km/h200km/hCTCS0區(qū)間CTCS2區(qū)間△切換點△預(yù)告點FSKUM71orZPW2000切換（ATP→LKJ）△無源應(yīng)答器ETCS-41LKJR警報切換時序圖：級間轉(zhuǎn)換9/26/202421正常時的切換：在預(yù)告點，警報開始鳴響，然后在切換點，將制動輸出從ATP裝置切換為LKJ裝置，該切換成功后，當司機按下確認按鍵，報警將停止，否則報警將一直持續(xù)。級間轉(zhuǎn)換9/26/202422異常時的切換：在通過切換點時，如果ATP裝置已經(jīng)輸出制動，在制動結(jié)束后，ATP將自動切換為LKJ控車。如果由于BTM的故障等原因沒有獲得切換信息，列車停車后，且ATP并未輸出制動時，由司機按下級間切換按鍵切換為LKJ控車。

注：列車只要收到預(yù)告信息就將進行報警級間轉(zhuǎn)換9/26/202423CTCS0/1級－CTCS2級：地面條件：地面設(shè)有2個用于級間切換的應(yīng)答器，分別為預(yù)告應(yīng)答器和切換應(yīng)答器。在出站口設(shè)置有源應(yīng)答器傳輸臨時限速信息。切換點之后的軌道電路（CTCS0/1級區(qū)段）應(yīng)為UM71或ZPW2000，其距離最短應(yīng)是從160km/h到停車的制動距離。級間轉(zhuǎn)換9/26/202424切換時序圖：ATP起模200km/hCTCS0區(qū)間CTCS2區(qū)間△預(yù)告點予告點△轉(zhuǎn)換點切換點FSKUM71orZPW2000切換（LKJ→ATP）LKJR警報160km/h△有源応答器ETCS-65時間軸級間轉(zhuǎn)換9/26/202425正常時的切換：在預(yù)告點，警報開始鳴響，然后在切換點，將制動輸出從LKJ裝置切換為ATP裝置，該切換成功后，當司機按下確認按鍵，報警將停止，否則報警將一直持續(xù)ATP在CTCS0級區(qū)段接收UM71或ZPW2000信息碼，并生成切換點之后的控制模式曲線。在切換點之前，為了能夠正常的產(chǎn)生控制模式曲線，應(yīng)當設(shè)有有源應(yīng)答器提供臨時限速信息。級間轉(zhuǎn)換9/26/202426異常時的切換：在通過切換點時，如果LKJ裝置已經(jīng)輸出制動，在制動結(jié)束后，LKJ將自動切換為ATP控車。如果由于BTM的故障等原因沒有獲得切換信息，列車停車后，且LKJ并未輸出制動時，由司機按下級間切換按鍵切換為ATP控車。

注：列車只要收到預(yù)告信息就將進行報警級間轉(zhuǎn)換9/26/202427系統(tǒng)主要控制方案故障狀態(tài)運行模式9/26/202428區(qū)間運行時 軌道電路發(fā)生故障時，變?yōu)闊o信號，ATP裝置迅速輸出常用制動或緊急制動停車。司機憑調(diào)度命令轉(zhuǎn)為目視行車模式。當列車運行到軌道電路無故障部分時，接收到正常的軌道電路信息，則自動轉(zhuǎn)為完全監(jiān)控模式。軌道電路故障2.車站正線接車 如果是站外軌道電路信息故障，則與區(qū)間處理方式相同；如果是站內(nèi)軌道電路信息故障，則由站內(nèi)發(fā)出調(diào)度命令轉(zhuǎn)為目視行車模式進站。9/26/2024293.車站正線發(fā)車 與區(qū)間運行處理方式相同。憑調(diào)度命令行車，將模式切換為模式行車。發(fā)車后，如果STM從軌道電路接收到正常信號后，ATP設(shè)備自動轉(zhuǎn)入完全監(jiān)控模式。4.車站側(cè)線接車 側(cè)線接車時，進站信號機之后的軌道電路本來就是無碼，因此，越過進站信號機后，按默認股道HU碼處理。軌道電路故障9/26/2024305.車站側(cè)線發(fā)車 側(cè)線發(fā)車時，如果出站信號機軌道電路故障，ATP輸出緊急制動，列車不能發(fā)車，此時應(yīng)憑調(diào)度命令行車。出站后接收到軌道電路信息后轉(zhuǎn)為完全監(jiān)控模式。軌道電路故障6.反向運行 在區(qū)間運行時，如果ATP接收不到任何軌道電路信息，則ATP輸出常用制動停車。在接近區(qū)段將發(fā)送正常的碼序，如果此時軌道電路信息出現(xiàn)故障，列車輸出常用制動或緊急制動停車。此后憑調(diào)度命令行車。9/26/202431應(yīng)答器故障一個無源應(yīng)答器丟失

由于線路信息采用冗余覆蓋，因此當一個無源應(yīng)答器丟失時，車載設(shè)備仍擁有完整的線路數(shù)據(jù)，可正常行車，但此時應(yīng)向司機報警。2.兩個無源應(yīng)答器丟失 由于移動授權(quán)終點(LMA)在已知線路信息的最遠處，因此不會存在安全問題。通過司機的相應(yīng)操作，將ATP轉(zhuǎn)入應(yīng)答器故障模式，可繼續(xù)行車。9/26/202432應(yīng)答器故障3.級間切換應(yīng)答器丟失 從CTCS2級進入CTCS0級，ATP只能控制ZPW2000軌道電路的區(qū)間，在該區(qū)間的終點限制速度為0km/h，這將會導致列車停車，因此不存在安全問題。停車后，由司機按下級間按鍵即可進行級間切換。

4.出站有源應(yīng)答器丟失 由于出站有源應(yīng)答器主要發(fā)送至下一車站進站信號機之前的整個區(qū)間的臨時限速信息。該信息丟失后，ATP裝置只能將區(qū)間限速設(shè)為45km/h，將一直保持運行到下一車站。

9/26/202433應(yīng)答器故障5.進站有源應(yīng)答器丟失 正線通過或停車時，ATP可以通過之前的應(yīng)答器得到線路數(shù)據(jù)，只是沒有臨時限速，因此，只能按限速45km/h處理；如果出站時收到出站口的有源應(yīng)答器信息即恢復(fù)正常運行。 側(cè)線接車時，如果沒有收到有源應(yīng)答器的信息則輸出常用制動停車后轉(zhuǎn)入目視行車模式運行。

9/26/202434系統(tǒng)主要控制方案設(shè)備故障處理9/26/2024351.BTM故障當BTM故障時，ATP車載設(shè)備無法接收線路數(shù)據(jù)，應(yīng)在已有線路數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進行計算，并在適當位置觸發(fā)常用制動，并轉(zhuǎn)入BF模式運行。另一種處理方法是由司機操作將ATP設(shè)備轉(zhuǎn)為隔離模式。設(shè)備故障處理2.STM故障當STM故障后，應(yīng)該在已有的行車許可范圍內(nèi)適當?shù)奈恢糜|發(fā)常用制動或緊急制動，確保列車在行車許可范圍的末端前停車，由司機操作將ATP設(shè)備轉(zhuǎn)為隔離模式。司機將根據(jù)調(diào)度命令行車，由司機保證安全。9/26/2024363.DMI故障當DMI出現(xiàn)故障時，此時無法通過ATP裝置進行運行，應(yīng)由司機操作將ATP轉(zhuǎn)入隔離模式。4.測速故障如果一組速度傳感器發(fā)生故障，不影響列車運行。如果兩組速度傳感器均發(fā)生故障，ATP將一直保持制動狀態(tài)。司機憑調(diào)度命令行車。設(shè)備故障處理9/26/2024375.ATP整機故障ATP整機故障后，ATP應(yīng)放棄對與LK