高铁ATP车载设备主要技术方案
CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述
CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述一、ATP列控系统速度防护模式ATP列控系统共有十一种速度防护模式：(1)区间追踪运行模式。
(2)带LU2的区间追踪运行模式。
(3)机外停车模式。
(4)正线停车模式。
(5)股道停车模式。
(6)正线通过模式。
(7)经18号及以上道岔侧向通过模式。
(8)引导接车模式。
(9)正线发车模式。
(10)股道发车模式。
(11)区间反向运行模式。
二、ATP装置区间追踪运行模式在区间跟踪运行模式时，设备核对速度产生的曲线控制。
三、ATP装置带LU2的区间追踪运行模式1.如果轨道电路信息码包含LU2(单黄码)，在列车未到达LU2(单黄码)区间的情况下，是否有LU2就会不明确。
2.列卓进入了LU2(单黄码)分区后，会判明从LU2(单黄码)确定的实际停车点。
重新画出新的核对速度曲线。
四、ATP装置机外停车模式在区问内站间停车模式时的核对速度曲线。
五、ATP装置正线停车模式正线停车模式时的核对速度曲线的生成。
六、ATP装置股道停车模式1.列车处于U2码(黄灯)区间之前的一段时间内，生成机外停车模式曲线。
2.接收到U2码(黄灯)后，会生成形成NBP为50km的模式曲线。
3.进入列车接近的区间后，会接收UU码(双黄灯)，通过进站信号机时破坏掉以前的正线Balise信息，根据进站口的Balise信息生成曲线。
4.股道停车时，在站外即使是『机控优先』通过进站信号到列车停车之间的过程自动切换到『人控优先』。
正线停车时不为人控优先。
5.股道停车时收UU(双黄灯)信号后的『无信号』作为『HU』(半红半黄)信号处理。
因此，在上图状态下可将TC6，TC7两个轨道电路作为一个闭塞区处理。
6.其后进入无码的区间。
列车保持NBP为50km/h的限制速度。
从入口的有源应答器接收应该进入的线路的数据。
列车发出停止在B6的终端的核对速度图形。
7.列车进入TC7后，考虑到列车长度，在前450m保持NBP50km/h的限制速度。
动车组ATP车载设备运用操作说明书
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.CTCS2-200H ATP运转操作说明书(草案)2006年9月北京和利时系统工程股份有限公司日立制作所．文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.目录１．概要 ......................................................... 错误!未定义书签。
２．相关文件 ..................................................... 错误!未定义书签。
３．用语定义 ..................................................... 错误!未定义书签。
４．运行准备 ..................................................... 错误!未定义书签。
５．各种模式下的运行 ............................................. 错误!未定义书签。
５.１机控优先............................................................................................... 错误!未定义书签。
５.２人控优先............................................................................................... 错误!未定义书签。
５.３各模式间转换表 ................................................................................ 错误!未定义书签。
６．运行结束 ..................................................... 错误!未定义书签。
高铁ATP车载设备主要技术方案
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四、ATP车载设备主要控制模式
速度（km/h）
ATP车载设备无控车曲线
5.隔离模式：ATP车载设备故障，触发制动停车后，根据故障提示，司机经 特殊操作，ATP车载设备控制功能停用，在该模式下司机按调度命令行车。若仅 BTM失效，ATP车载设备提供机车信号，可人工转为LKJ控制列车。
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2004.10.1 08:17
08:18 08:17 08:15 08:13 08:12
CTCS-1 D:八灯信息 ATP停用
2004.10.1 08:19
引导 F6 F5 F7 F8
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
5. DRU（ATP车载设备的记录器）
ATP车载设备配备了内部记录器，主要用于设 备状态和故障信息以及各种事件的记录。 事件：包括司机对ATP设备的操作，轨道电路 信息，ATP与机车的信息交换等。 维修人员可通过专用电脑或IC卡等进行数据下 载。
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备） 显示与操作界面举例（完全监控模式）
ATP动作预警时间（S） 限制速度 实际速度 线路坡度
8
8000 m 6000 m 4000 m 2000 m 2000 m 1000 m 750 m 500 m 1000 m 250 m 0m 500 m 0m 4000 m
2015-6-18 21
四、ATP车载设备主要控制模式
2.部分监控模式: 若ATP车载设备接收到轨道电路允许行车信息，但线路数据缺损 时，ATP车载设备产生固定限制速度，控制列车运行。 （1）连续两组及以上应答器的线路数据丢失，列车在ATP车载设备已查询到的线 路数据末端前触发常用制动，当列车运行速度低于120km/h后，提供允许缓解提示， 司机缓解后，ATP车载设备根据线路最不利条件，产生监控速度曲线（最高限制速度 120km/h），控制列车运行。 速度（km/h）
CRH2型动车组ATP系统
CRH2型动车组ATP系统CRH2型动车组的两头车各装有1套列车运行控制(ATP)车载设备，是将接收到的地面信息作为基础，由车载设备生成速度控制曲线，并经常与实际速度相比较，如果实际速度超过了速度控制曲线，车载设备自动实施制动。
地面信息和ATP车载设备的控制状态由置于司机操纵台上的司机操作及显示界面(DMI)来显示。
司机在注视前方的同时监视DMI，通过DMI或者前方线路状况来操作牵引手柄和制动手柄，控制列车的加速、减速。
同时，司机还根据需要通过按压DMI画面上的开关进行确认操作和警戒操作等。
ATP系统控制方法可有2个选择模式，即机控优先和人控优先。
司机通过设定车载设备内部带有的开关来决定选择，运行中不能变更。
另外，在机控优先模式下，根据控制状态有时会暂时自动变换为人控优先的情况。
16.2.1概述ATP车载设备用于CTCS2区间实施制动。
不过在CTCS0区间LKJ设备代替ATP车载设备实施制动，由哪个设备来控制，是当列车通过区间转换位置的时候，ATP车载设备自动进行转换。
但发生异常的时候，也可以通过司机操作DMI的按键，进行手动转换。
200km/h线路区段CTCS系统建设要达到CTCS2级。
200km/h线路分为既有线提速200km/h区段和客运专线200km/h区段，要求CRH2型动车组列车能下线运行在CTCS1和CTCS0线路区段。
按照有关的规范和技术条件，对ATP系统的基本功能要求如下：(1)在不干扰机车乘务员正常操作的前提下有效地保证列车运行安全。
(2)在任何情况下防止列车无行车许可运行。
(3)防止列车超速运行。
(4)防止列车溜逸。
(5)应具有车尾限速保持功能。
(6)规定范围内的车轮打滑和空转不得影响车载设备正常工作。
(7)人机界面的基本功能是为乘务员提供必须的显示、数据输入及操作，并能够以字符、数字及图形等方式显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离。
能够实时给出列车超速、制动、允许缓解等显示以及设备故障状态的报警。
【铁道信号】ATP车载方案(最终版)
既有线200km/h动车组ATP车载和地面设备配置及运用技术原则（暂行）铁运［2005］21号1.系统总体描述1.1 既有线200km/h动车组ATP由地面和车载设备构成，其配置及运用应与《CTCS技术规范总则》（暂行）和《CTCS2级技术条件》（暂行）的规定一致。
1.2 ATP地面设备由ZPW-2000（UM）系列轨道电路、车站闭环电码化、应答器设备和车站列控中心等组成。
车站列控中心具有轨道电路编码和应答器编码（LEU）及控制功能，并根据轨道电路及进路状态等信息产生行车许可，通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给列车。
车站列控中心应具有与车站联锁、CTC或TDCS（DMIS）的接口。
1.3 ATP车载设备由车载安全计算机、轨道信息接收单元（STM）、应答器信息接收单元（BTM）、制动接口单元、记录单元、人机界面（DMI）、速度传感器、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线等组成。
ATP车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车运行。
同时，记录单元对ATP有关数据及操作状态信息实时动态记录。
1.4 动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置（简称LKJ）。
在CTCS2级区段，由ATP车载设备控车；在CTCS0级、1级区段或在2级区段ATP车载设备特定故障下，LKJ结合ATP车载设备提供的机车信号或主体机车信号功能，控制列车运行，最高速度不超过160km/h。
正常情况下，两种控车模式通过特殊应答器自动转换（无需停车转换）；故障情况下，停车手动转换。
两种控车模式的转换通过ATP车载设备实现。
上述两种控车模式下，LKJ通过ATP车载设备接收或记录有关列控状态数据（含进路参数、列车位置等）及其对应的操作状态信息。
1.5 线路允许运行速度160km/h以上区段，ATP系统地面设备应按照CTCS2级要求进行改造。
在车站采用与区间同制式轨道电路的技术成熟前，应采用闭环电码化技术进行改造。
200kmh动车组列控系统车载设备ATP控车原理教学文稿
主
障提示，司机经特殊操作，ATP车载设备控制功 能停用，在该模式下司机按调度命令行车。若仅
要
BTM失效，ATP车载设备提供机车信号，可人工转
控
换为LKJ控制列车。
制
模
式
2022/1/29
12
7. 机车信号模式
在LKJ控车时，列控车载设备工作在机车信号状态 ，向LKJ提供机车信号信息，不输出制动
运行在CTCS2 以外区段的模式。另外，虽然运行 在CTCS2区段，但ATP 车载装置不输出制动，安全 全靠其它装置，或者是靠司机来确保。 ATP 车载 设备在这个模式下， STM 或者BTM具有接收信息 、位置识别功能等作用，所以具备向CTCS2 区间 移动的准备动作。
处
理
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制ZPW2000轨道电路的区间，在该区间的终
应 答
点限制速度为0km/h，这将会导致列车停车， 因此不存在安全问题。停车后，由司机按下 级间按键即可进行级间切换。
器
故
4. 出站有源应答器丢失
障
由于出站有源应答器主要发送至下一车 站进站信号机之前的整个区间的临时限速信
息。该信息丢失后，ATP装置只能将区间限
故
为隔离模式。
障
2. STM故障 当STM故障后，应该在已有的行车许可范围
处
内适当的位置触发常用制动或紧急制动，确保列
理
车在行车许可范围的末端前停车，由司机操作将 ATP设备转为隔离模式。司机将根据调度命令行
车，由司机保证安全。
2022/1/29
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3. DMI故障
设
当DMI出现故障时，此时无法通过ATP装置 进行运行，应由司机操作将ATP转入隔离模式。
高铁ATP车载设备主要技术方案
数据 输入
特殊位置
列 车 ATP开始动 参数 作的地点
调车
引目行导视车
F5
车站
引F6导 F75
运行等级 控制模式
L2
2004.10.1 F8
08:19
文本信息滚动按钮
轨道电路信息
三、车载设备系统结构（关键设备） 显示与操作界面（机车信号）
A:
距
离
B:速 度 信 息
信
息
数据 输入
列车 参数
D:八 灯 信 息
F 75
2004.10.1 F8
08:19
三、车载设备系统结构（关键设备）
5. （车载设备的记录器） 车载设备配备了内部记录器，主要用于设备状
态和故障信息以及各种事件的记录。 事件：包括司机对设备的操作，轨道电路信息，
与机车的信息交换等。 维修人员可通过专用电脑或卡等进行数据下载。
三、车载设备系统结构（关键设备）
六、车载设备与动车组的接口
（1）车载设备向动车组的输出：紧急制动、 三种等级的常用制动和卸载（紧急制动和最大 常用制动均采用失电制动方式）。
五、车载设备操作方式
1． 初始化 车载设备上电后，设备经初始化进入默认模式。
五、车载设备操作方式
2． 停车 （1） 在车站股道两端的适当位置设置动车组停车位置标。 （2） 侧向接车，车载设备根据轨道电路信息和进站有源应 答器提供的相应进路信息，形成接车进路终端处速度为0的监控 速度曲线。 （3） 进站信号机外方停车或经道岔直向接车时，车载设备 形成出口速度为0的监控速度曲线。 （4） 手信号引导接车时，根据行车管理办法（含调度命 令），转为目视行车模式。 （5） 区间停车时，车载设备监控的出口速度为0。停车后， 若地面设备故障，可转为目视行车模式。
kmh动车组列控系统车载设备ATP介绍
换
注：列车只要收到预告信息就将进行报警
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北京和利时浩通科技发展有限公司
系统主要控制方案
故障状态运行模式
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北京和利时浩通科技发展有限公司
1. 区间运行时
轨道电路发生故障时，变为无信号，
轨
ATP装置迅速输出常用制动或紧急制动停车。 司机凭调度命令转为目视行车模式。当列车
式，可继续行车。
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北京和利时浩通科技发展有限公司
3. 级间切换应答器丢失
从CTCS2级进入CTCS0级，ATP只能控
制ZPW2000轨道电路的区间，在该区间的终
应 答
点限制速度为0km/h，这将会导致列车停车， 因此不存在安全问题。停车后，由司机按下 级间按键即可进行级间切换。
6
ATP 系 统 构 成
北京和利时浩通科技发展有限公司
1. ATP主体装置
·记录单元(DRU)
该模块记录ATP装置的动作、状态、司 机的操作等信息，采用PCMCIA卡作为存 储介质，通过读卡器可将数据下载至普通 PC，进行数据分析。
·继电器逻辑单元(RLU)
这是主要由继电器最成的单元，可进行 逻辑的输入与输出。
急制动停车。此后凭调度命令行车。
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1. 一个无源应答器丢失
由于线路信息采用冗余覆盖，因此当一
个无源应答器丢失时，车载设备仍拥有完整
应 答
的线路数据，可正常行车，但此时应向司机 报警。
器
2. 两个无源应答器丢失
故 障
由于移动授权终点(LMA)在已知线路信 息的最远处，因此不会存在安全问题。通过 司机的相应操作，将ATP转入应答器故障模
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2019/8/5
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
2. 应答器信息接收模块 BTM
一个BTM模块包含电源板、 接收板、传输板和接口板。
BTM是一个采用2取2技术的 故障安全模块。
接收应答器信息并提供精 确定位。
2019/8/5
14
三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
3.连续信息接收模块STM
2019/8/5
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四、ATP车载设备主要控制模式
7.其它几种技术功能模式
（1）待机模式 设备上电后，自检及交路数据输入时的缺省模式，监控 速度为0km/h。通过司机的有关操作，转为其它模式。 （2）冒进防护模式 列车因信号突变等原因，越过移动授权终点（未处于目 视行车模式）后的默认模式。ATP车载设备触发紧急制动。 （3）冒进防护后模式 列车进入冒进防护模式且停车后的默认模式。ATP车载 设备的监控速度为0km/h，等待转入其它模式。
2019/8/5
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四、ATP车载设备主要控制模式
2.部分监控模式: 若ATP车载设备接收到轨道电路允许行车信息，但线路数据缺损 时，ATP车载设备产生固定限制速度，控制列车运行。
（1）连续两组及以上应答器的线路数据丢失，列车在ATP车载设备已查询到的线 路数据末端前触发常用制动，当列车运行速度低于120km/h后，提供允许缓解提示， 司机缓解后，ATP车载设备根据线路最不利条件，产生监控速度曲线（最高限制速度 120km/h），控制列车运行。
显示单元安装在驾驶室便 于设备通风，且避免阳光直 射的位置。
安全等级为SIL2级。 各ATP车载设备均应采用统 一的司机操作界面。
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备） 显示与操作界面举例（完全监控模式）
ATP动作预警时间（S） 限制速度
实际速度
线路坡度
目标距离 文本信息
A:
8
CTCS-0级（LKJ)
正向预告点
切换点
反向预告点
动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置（LKJ）。在160km/h以上区段， 地面设备
按照CTCS2级要求进行改造，由ATP车载设备控车（LKJ进行运行管理记录）；在160km/h及以下区段，
由LKJ控车（ATP车载设备向司机及LKJ输出机车信号）。
L2
2004.10.1 F8
08:19
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文本信息滚动按钮
轨道电路信息
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备） 显示与操作界面（机车信号）
A:
距
离
B:速度信息
信
息
D:八灯信息
L2
数据 输入 列车 参数
调车
引目行导视车
F5
NORM
系统故障 C:驾驶200信4.1息0.1 08:18 130
控车曲线
20
轨道电路故障
3.目视行车模式：在ATP车载设备显示禁止信号时，列车停车后，根据行车 管理办法（含调度命令），司机经特殊操作（如按压专用按钮），ATP生成固定 限制速度（20km/h），列车在ATP监控下运行，司机对安全负责。每运行一段距 离（100-200m）或一段时间，司机应重复按压按钮，否则设备制动停车。
200km/h动车组ATP系 统符合《CTCS2级技 术条件》。
既有线200km/h动车
GSM-R车载 电台
组ATP系统由地面和
车载设备构成，ATP
的控制中心在地面。
地面设备主要由ZPW2000轨道电路、车站 闭环电码化、应答器 设备和车站列控中心 等组成。
列车
输入输出模块
驾驶员 显示器 （DMI）
27
四、ATP车载设备主要控制模式
6. 机车信号模式
当通过CTCS级间切换到CTCS-0/1级后，ATP 功能相当于一个机车信号设备。当地面具备 CTCS-1级条件时，ATP设备相当于主体机车信 号，当地面具备CTCS-0级条件时，ATP设备相 当于通用机车信号。
在这种模式下，ATP设备仅为LKJ设备提供 机车信号信息输出，不产生列车控制输出， 列控防护功能由LKJ设备实施。
运行记录模块
车载主机
应答器车载单元
监控装置
ATP 车载设备
测速测距模块
STM模块
应答器
LEU
车站列控中心
轨道电路 编码设备
车站联锁
调度集中系统（CTC）
2019/8/5
3
一、系统总体描述（车载设备）
轨道电路信息接收STM 人机界面（DMI） 应答器信息接收BTM
动 车 组 ATP 车 载设备
2019/8/5
STM模块是安全模块，可接 收ZPW2000系列轨道电路及4 信息、8信息、18信息等传统 移频轨道电路的信息。STM及 时传输地面轨道电路信息给 安全计算机（VC）和LKJ监控 装置。
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15
三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
4. 司机操作界面DMI
配备有按钮的液晶显示器， 屏幕尺寸为10英寸。
40
50 5
0 0 00
0
05
00
0
速度传感器
欧洲应答器天线
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BTM
STM
12 5
2 3 3
40
50 00
5 00
0
05
00
0
列车接口单元
EB, SB 继电器接口
总体结构采用硬件冗余结构，关键设备 均采用双套，核心设备采用3取2或者2×2取 2结构。
轨道电路 传感器
高安全性和可用性； 安全等级达到SIL4级。
2019/8/5
11
三、ATP车载设备系统结构
LKJ
DMI 安全计算机
ST Niv
12 1
5 155
2 3
M
3
40
S T
B
SR
Ye Annonce Niveau 1 Niveau 1
a Annonce Niveau2
50 5
00 0 00
00
05
000Leabharlann ConneuxionR
2
B
C
O K
12 5
2 3 3
二级
ATP
接收定位信息
2004.10.1 08:17
E3 接近限制速度 2004.10.1 08:18
E4 控接制收模定式位改变信息 20042.1000.41.1080:.115 08:17
E5
接控收制定模位式信E息改:变报警20信042.息1000.41.1080:.113 08:15
接收定位信息 2004.10.1 08:13
6000 m
4000 m
2000 m
距 1000 m 离 信 750 m 息 500 m
250 m 0m
B:速1度00信息
接近限制速C度:驾驶20信04.息10.1 08:18 130
接收定位信息
E3
2004.10.1 08:17
E4 控制模式改变 2004.10.1 08:15 E5 接收定位信E息:报警20信04.息10.1 08:13
4
一、系统总体描述（目标－距离模式）
200 45
驾驶曲线
监控曲线
目标－距离（Distance to go）控制曲线，也称一次制动模 式速度控制曲线。列控系统车载设备通过对列车行车许可、线 路参数、列车信息的综合处理，生成目标距离模式曲线，监控 列车安全运行。
2019/8/5
5
一、系统总体描述（目标－距离模式）
E1 级通间过切分换相预告点 20042.1000.41.1080:.017 08:12
CTCS-1
引F导6
ADT:八P灯停信息用
F75
2004.10.1 F8
08:19
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
5. DRU（ATP车载设备的记录器）
ATP车载设备配备了内部记录器，主要用于设 备状态和故障信息以及各种事件的记录。
事件：包括司机对ATP设备的操作，轨道电路
信息，ATP与机车的信息交换等。 维修人员可通过专用电脑或IC卡等进行数据下
载。
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
6. 速度传感器
ATP车载设备的测速系统要 求配置两套速度传感器。
ATP车载设备的速度传感器 需要独立于机车配置，但可 以为机车及其它车载设备提 供速度通道。
驾驶曲线
45
UU码
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四、ATP车载设备主要控制模式
2.部分监控模式:
（3）引导接车，ATP车载设备收到接近区段的轨道电路信息（HB码），形成并保 持固定限制速度，监控列车运行。
速度（km/h） 200
监控曲线
20
HB码
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4、ATP车载设备主要控制模式
速度（km/h）
两种控车模式通过应答器自动转换（保留手动转换功能）。控车权的交接以ATP车载设备为主。
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二、ATP车载设备主要技术条件
1.CTCS级别：满足CTCS-2级，预留CTCS3级。 2.速度目标值：满足250km/h，预留300km/h及以上扩展条件。 3.控制模式：目标－距离模式。 4.驾驶模式：司机制动优先和设备制动优先两种模式。 5.信息传输媒介：控车信息由轨道电路及应答器设备提供。 6.兼容性：针对不同速度等级线路，满足动车组跨线运行要求。 7.与列车运行监控记录装置接口：记录信息，切换控车。 8.机车信号功能：主体机车信号功能，通用式机车信号功能。