ATP列车自动防护系统
ATP系统资料
4.1.1列车自动防护系统基本原理城市轨道交通的信号控制系统中，列车自动防护系统是信号控制系统非常重要的组成部分，它为列车提供安全保障，有效降低列车驾驶员的劳动强度，提高行车作业效率。
如果没有列车自动防护系统，列车的行车安全需要由列车驾驶员人工保障，这样会造成列车驾驶员过度疲劳，产生安全隐患，对行车作业效率也会带来负面影响。
因此在城市轨道交通中尤其是运营作业频繁的线路上，信号控制系统中设置列车自动防护系统是非常必要的，它是行车作业的安全保障和体现列车自动防护系统，其英文名称为“Train Automatic Protect System”,简称为ATP系统1.列车运行的几个基本概念在介绍列车自动防护系统如何控制列车运行速度时，需要简单了解列车如何启动和停车，以及列车常用制动和列车紧急制动的基本概念。
（1）列车启动和停车列车在人工驾驶时，列车驾驶员操作驾驶手柄，通过列车的牵引系统施加牵引力使列车向前加速行驶，或通过列车的制动系统施加制动力使列车减速行驶，列车驾驶手柄平常放中间位置，将驾驶手柄从中间位置向前推时，列车向前加速行驶，越往前推施加的牵引力越大将驾驶手柄从中间位置向后推时，列车减速行驶，越往后推施加的制动力越大，这时列车在制动力的作用下减速行驶。
（2）列车常用制动和紧急制动列车常用制动就是列车正常行驶过程中，由列车的制动系统施加给列车的制动。
列车的紧急制动就是列车在超速行驶，或遇到其他不正常会危及列车行车安全的情况时，对列车施加的制动。
列车紧急制动时所产生的制动力，是列车制动系统能提供的最大制动力。
列车紧急制动的响应时间比列车常用制动的响应时间要短；一旦对列车施加了紧急制动，只能通过特殊处理才能将紧急制动从列车上解除。
（3）速度限制城市轨道交通中，列车在轨道线路上行驶时，受轨道线路弯道、坡道、列车自身构造以及运营需求等因素的影响，列车只能在规定的速度范围内运行，如果列车运行速度比规定的运行速度值高，则会危及到列车的行车安全，导致列车相撞、出轨或颠覆等事故的发生。
城市轨道交通列车运行控制系统的功能(ATP功能
ATP的功能
（1）列车速度控制 在各种列车运行模式下，设置一个专用的以速度为基准的安全标准，各标准即 为一个速度限制，这个速度的限制可以是固定的，也可以根据列车的位置连续改变 或阶梯式变化。如果实际列车速度超过允许速度加上一个速度偏差值时，列车实施 紧急制动。 ➢ 固定的速度限制
当列车在车辆段内运行在限制人工驾驶模式下（RM）时，限制列车的运行速 度不能超过25KM/h，超过该速度则ATP设备输出制动命令。
ATP的功能
（1）列车速度控制
➢ 阶梯式速度控制 这种速度控制模式必须把
线路划分成固定的区段，根 据后车和前车的距离，在每 一区段的入口或出口设置限 制速度，列车的运行速度不 能超过限制速度，超过限制 速度时，ATP输出制动命令。
ATP的功能
（1）列车速度控制
➢ 连续式速度控制 该种模式控制列车运行速
度为连续式的，根据前后列 车间的距离，计算出一条列 车速度控制曲线，列车运行 在该曲线下方时，不输出制 动，当列车速度超过控制曲 线时，ATP输出制动命令。
ATP的功能
（2）安全有关设备实时监测 列车在运营过程中，车门的关闭，直接影
响着列车运行安全。如果检测到列车在移动， 车门没有在关闭状态，ATP就会输出紧急制 动命令。
区域控制器1
控
制
区域控制器2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中 心
ATP的功能
（4）保证行车间隔 两列列车之间的行车间隔的设置由系统的闭塞模式决定。 如采用固定闭塞时，ATP轨旁设备根据前行列车的位置，向后续列车发送距离码，控 制列车的安全行车间隔。
ATP的功能
（4）保证行车间隔 两列列车之间的行车间隔的设置由系统的闭塞模式决定。 如采用移动闭塞时，控制中心与线上列车实时通信获知列车位置，向线上列车发送移 动授权，来保证列车之间的安全行车间隔。
简述列车控制系统的组成和各部分的主要功能
、简述列车控制系统的组成和各部分的主要功能1、A TC系统的组成列车运行控制系统（automatic train control，简称ATC）是根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。
简称列控系统。
也叫列车自动控制系统。
ATC系统的组成：列车自动防护系统（Automatic Train Protection,简称ATP）、列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）、列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）。
2、各部分的主要功能2.1、ATP 系统2.1.1系统的基本概念ATP即列车运行超速防护或列车速度监督系统。
主要功能：对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车之间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输入、与ATS、ATO及车辆系统接口并进入信息交换。
ATP是ATC的基本环节，属于故障一一安全系统，必须符合故障一一安全的原则。
2.1.2、ATP 功能（1）ATP轨旁功能负责列车安全间隔和生成报文，完成对列车安全运行授权许可的发布和报文的准备，这些报文包括安全、非安全和信号信息等。
（2）ATP传输功能负责发出报文信号，包括报文和ATP车载设备所需的其他数据。
（3）ATP车载功能负责列车安全运行、自行驾驶，并提供信号系统和司机间的接口。
2.2、ATO 系统221、ATO系统基本概念ATO即列车自动驾驶它代替司机操作列车驱动、制动设备，自动实现列车的启动、加速、匀速惰行、制动等驾驶功能。
可使列车经常处于最佳运行状态，高质量地自动驾驶，提高列车运行效率，避免不必要的、过于剧烈的加速和减速。
2.2.2、ATO的功能基本控制功能：自动驾驶、自动折返、自动开车门；服务功能：确定列车位置、计算允许速度、提供运行模式、PTI支持功能（1）自动驾驶①自动调整列车运行速度②停车点的目标制动③从车站自动发车④区间内临时停车⑤区间限速（2）无人自动折返从接收到无人驾驶折返运行许可时，就自动进入AR模式。
城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍
城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。
城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：—列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）—列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）—列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。
一、列车自动控制系统（ATC）分类1、按闭塞布点方式：可分为固定式和移动式。
固定闭塞方式中按控制方式，又可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。
2、按机车信号传输方式：可分为连续式和点式。
3、按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。
二、固定闭塞ATC系统固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。
列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。
固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。
1、速度码模式（台阶式）如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC 系统均属此类ATC系统，该系统属70～80年代的产品，技术成熟、造价较低，但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能，不利于提高线路运输效率。
固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，从控制方式可分成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。
列车自动防护系统
列车自动防护系统(ATP)列车自动防护系统(Automatic train pro—tectlon)，简单地说，是列车司机的辅助设备。
该设备监督信号显示和列车限制速度，并且与司机的操作进行比较，当运算的结果表明列车不捌动就不能安垒停车时，向司机发出警告，如果司机再不采取措施，列车将自动制动。
随凿廉价高性能微处理器的问世，ATP的研制工作取得巨大进展，功能日益增加。
车载设备做到故障一安垒并能进行自检。
便宜的存储器使存储进路及车辆性能的能力不再受到限制，这使ATP 系统所具备的“知识”达到了可以与司机媲美的水平。
速度反馈及防滑装置使ATP 系统能够调整粘着度ATP 系统定期计算距离，制动控制比人工操作更准确，重复性更好，理论更符合实际。
1．ATP系统的类型ATP系统主要分为连续式和点式两大类。
连续式系统在轨道与列车间连续进行有关信号显示的通信。
实现的主要手段是电码轨道电路或者是沿轨道铺设的感应电缆。
点式ATP 系统只在专用的信号点实现轨道与列车间的数据传输。
当列车通过该点时，车载设备可以从地面应答器或者感应环线取得数据，车上需要安装接收线圈或传感器，一旦传输中断或接收信号错误，安全系统保证使列车停车。
点式和连续式ATP 系统都有同样的安全标准。
连续式ATP 系统更接近司机操纵的灵活性，因此在繁忙的路网更受青睐。
装有连续式ATP系统的列车接近停车信号时，信号显示连续传给车载计算机，司机可以在某个适当距离开始制动，一旦司机发现信号转变为注意信号就可以缓解，甚至加载。
点式ATP 系统就不如连续式那么灵活。
例如列车接近信号时，信号点传送的是停车信号，车载计算机算出制动地点及所需制动率。
但当信号变为注意信号时，翠载计算机的数据能未更新，司机必须保持制动，直到通过下一个信号点接收到前方信号的新数据之后才能缓解。
显然这会影响繁忙区段的通过能力，西屋公司最早在19f~8年在伦敦地铁维多利亚线上使用了连续式列车自动控制系统。
关于列车自动防护(ATP)系统的功能
关于列车自动防护（ATP）系统的功能它的主要功能有：一、列车定定位的任务就是确列车在路网中的地理置。
通常，ATP系统都是利用查应答器及测速电机和雷达完成列定位的。
安装在线路上某些位的应答器用于列车物理置的检测，每个应答器发送一个包识别编号（ID）的答器报文，由列车接收。
在ATP车载计算机单元的线路数据库存有应答器的位置，这样列车就知它在线路上的确切位。
由测速电机和雷达执行车位移测量。
列车定位误差来自应答器检测精度、答器安装精度和位移测量度。
二、速度和离测量列车实际运速度是施行速度控制的依据，速度量的准确性直接影响速度控制效果。
列位置直接关系到列运行的安全，通过确定列车实际位置，才能保证列车之间的运间隔，以及能够在抵障碍物或限制区之前停下或速。
三、ATP督功能ATP监督负责保证列车行的安全。
各监督功能管列车安全的一个方面，并在它自己权限内产生紧急制动；所有的监督能，在信号系统范围内提供了最可能的列车防护。
各种监督功能间的操作是独立的，且同时进行ATP监督包括速监督、方向监督、车监督、紧急制动监督、后退监督报文监督、设备监督等。
四、超速防城市轨道交通中的速度限制分两种：一种是固定速度制，如区间最大允许速度、车最大允许速度；另种是临时性的速度限制例如线路在维修时临时置的速度限制。
固定限是在设计阶段设置，ATP车载设备都储存着整条线路上的固定限速信息。
五、停车点防护停车点有时就危险点，危险点在任何情况都是不能越过的，因为会导致危险情况。
例站内有车时，车站起点即是必须停车点在停车点的前方通常还设置一防护段，ATP系统通过算得出的紧急制动曲线即以该护区段入口点为基础，保证列车不越入口点。
有时也可在入口点处设置一个车滑行速度值（如5km/h）一旦需要，列车可在此基上加速，或者停在危点前方。
免费论下载中心六、列间隔控制列车间隔控制是一种既能保行车安全（防止两列车发追尾事故）又能提高行效率（使两列车间隔最短）的信号念。
任务二：列车自动防护(ATP)系统
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1）．轨道电路 城市轨道交通信号系统，轨道电路除了具有表示列车
是否占用轨道的功能外，还可以向线路上实时发送列 车运营所需的信息，由列车接收和处理。 • 轨道电路所发送的信息，其容量大，有利于列车的车 载系统对列车进行实时控制。
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因信号系统的处理能力和制式不同，轨道电路所发送的信 息量可有所不同，一般来讲，轨道电路所发送的信息可以 有以下内容：
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1.点式叠加方式 •ATP系统以点式叠加方式控制列车运行速度， 其速度距离曲线呈阶梯状，称Байду номын сангаас阶梯曲线。
图中列车受到制动力的作用，减速运行。 列车从某点O处以不超过S1的速度值运行， 在运行到D1点时，对列车施加一定的制动 力，使列车允许运行的最大速度值从S1速 度值降为S2速度值；列车从D1点运行到D2 点处，在这一区间，列车运行的最大允 许速度值为S2；在D2点，再次对列车施加 制动力，使列车减速运行。
任务二：列车自动防护(ATP)系统
培训目标 了解ATP的基本组成 了解ATP的基本原理 掌握ATP的主要功能
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一、ATP概述
城市轨道交通的信号控制系统中，ATP系统是信号控制系统 非常重要的组成部分，它为列车行驶提供安全保障，有效降低 列车驾驶员的劳动强度，提高行车作业效率。 如果没有列车自动防护系统，列车的行车安全需要由列车驾 驶员人工来保障，这样会造成列车驾驶员过度疲劳，产生安全 隐患，对行车作业效率也会带来负面影响。 因此在城市轨道交通中，尤其是在运营作业繁忙的线路上， 信号控制系统中设置列车自动防护系统是非常必要的，它是行 车作业的安全保障和体现。
ATC、ATP、ATO系统详细介绍
一、系统总体构成地铁2号线正线信号系统采用基于无线通信的具有完整ATC功能的列车控制系统（CBTC），同时还提供了连续式ATP功能丧失情况下的点式ATP列车超速防护系统。
包括列车自动防护ATP、列车自动运行ATO、列车自动监控ATS、正线计算机联锁CBI四个子系统构成。
信号系统框图信号系统由下列主要的子系统和设备组成：1．中央列车自动监控子系统（ATS）列车自动监控子系统设备负责执行各种功能，如确认、跟踪和显示列车等，它有人工和自动进路设置功能，以及调整列车的运行以保证运行时间。
2．区域控制器区域控制器安装在轨旁，是基于处理器的安全控制器。
每个区域控制器通过数据通信子系统和车载控制器连接。
区域控制器通过运用CBTC的移动闭塞概念，确保列车的安全运行。
区域控制器基于已知的障碍地点和预计的交通荷载，确定预定义的区域内所有列车的移动权限。
区域控制器接收临时限速(TSR)指令以及该区域内列车发出的位置信息。
区域控制器与Microlok II接口，以控制和表示轨旁设备。
每个区域控制器都是以三选二表决配置为基础。
3．数据存储单元用来保存轨道数据库数据。
临时速度限制储存在区域控制器中。
4．联锁控制器MicroLok IIMicroLok II负责安全执行传统联锁功能。
MicroLok II从辅助列车检查计轴系统中获得列车位置信息。
Microlok II与轨旁设备接口，诸如转辙机、LED信号机等。
为保证正确的CBTC运行，Microlok II还与区域控制器(ZC)接口。
如果区域控制器出故障，列车的安全运行通过联锁控制器和轨旁LED信号机来实现。
如果数据通信子系统或车载控制器出现故障，列车以地面信号显示作为主体信号运行。
另外，如果数据通信子系统（无线部分）出现故障，系统提供超速防护功能并防止列车冒进红灯信号。
5．集成了ATS车站工作站和本地控制工作站功能的工作站集成了ATS工作站/本地控制工作站功能的工作站位于设备集中站的本地调度室。
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原理和功能列车自动防护（ATP）
ATP是整个ATC系统的基础。
ATO和A TS子系统都依托于ATP子系统的工作。
列车自
动防护系统（ATP）亦称列车超速防护系统，其功能为列车超过规定速度时即自动制动，当车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制列车制动系统制动。
ATP自动检测列车实际运行位置，自动确定列车最大安全运行速度，连续不间断地实行速度监督，实现超速防护，自动监测列车运行间隔，以保证实现规定地行车间隔。
列车自动驾驶（ATO）
列车自动驾驶是一种完整的闭环自动控制系统，即列车一方面检测本列车的实际行车速度，另一方面连续获取地面给予的最大允许车速，经过计算机的解算，并依据其他与行车有关的因素如机车牵引特性、区间坡道、弯道等，求得最佳的行车速度，控制列车加速或减速，甚至制动。
在列车自动驾驶系统中，司机起监督作用，因此要求这种系统获得最大允许车速的信道和求解最佳速度的机车计算机等，要有更高的可靠性和实用性。
目前列车自动操纵已应用在地下铁道和市郊或两市之间直达的客运干线上。
随着微型计算机技术飞速发展，我国已经自主研发完成故障-安全型的列车自动操纵系统。
ATO辅助ATP工作，接受来自ATP的信息，其中有ATP速度指令、列车实际速度和列车走行距离。
此外还从ATS 子系统和地面标志线圈接受到列车运行等级等信息。
根据以上信息，ATO通过牵引/制动线控制列车，使其维持在一个参考速度上运行；并在设有屏蔽门地站台准确停车。
自动监控系统（A TS）：
列车自动监督(ATS)
列车自动监督主要是通过计算机来组织和控制行车的一套完整的行车指挥系统。
ATS 将现场的行车信息及时传输到行车指挥中心，中心将行车信息综合后，适时无误的向现场下
达行车指令，以保证准确、快速、安全、可靠。
ATS功能：自动进行列车运行图管理，
及时调整运行计划，监控列车进路，自动显示列车运行和设备状态，完成电气集中联锁和自动闭塞的要求，自动绘制列车实际运行图，车站旅客导向，车辆检修期的管理，列车的模拟仿真等。
计算机联锁(CI)
计算机联锁（CI）利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运
算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制，使其达到相互制约的车站联锁设备，即微机集中联锁。
它是一种由计算机及其他一些电子、电磁器件组成的具有故障― 安全性能的实时控制系统。
为了保证车站行车安全和调车作业安全，对信号机与道岔之间及信号机与信号机之间所应满足的联锁要求，参见“联锁”条目。
计算机联锁系统由硬件设备和
软件设备构成。
硬件设备包括联锁计算机（完成联锁功能和显示功）、安全检验计算机（用以检验联锁计算机的运行情况，发现故障可导向安全）、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜、计算机联锁专用电源屏以及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。
软件设备是实现进路、信号机和道岔相互制约的核心部分，由两部分组成：一是参与联锁运算的车站数据库；二是进行联锁逻辑运算，完成联锁功能的应用程序。
车站数据库包括车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表、车站显示数据等。
应用程序由多个程序模块组成，即系统管理程序模块、时钟中断管理程序模块、表示信息采集及信息处理程序模块、操作命令输入及分析程序模块、选路及转岔程序模块、信号开放程序模块、解锁程序模块和站场彩色监视器显示程序模块等。