高速动车组列车超速防护ATP系统分析
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。
ATP模式

ATP也就是列车超速防护设备,是许多高速铁路发达国家 已经广泛采用的设备,也是我国高速铁路建设必不可少的车 载安全设备。它的首要任务是实时监督列车的运行速度,并 根据列车运行的限制条件,自动控制列车的制动系统,实现 列车的超速防护。
车载ATP系统功能框图
车载ATP子系统,是确保列车运行安全的关键设备,它与地 面ATP设备相配合,完成速度或距离信号的接收和解译,实
DMI信息屏的显示及操作 DIM信息屏主界面
A区警示信息
A区显示的信息内容包括: A1区:ATP设备触发制动之前的预警时间; A2区:目标距离; A1区的大小为54*54(像素)。制动预警时间应在此区域中心 以灰色方块图标显示。方块图标的大小取决于距离触发制动 的预期时间。一旦距离触发制动的预期时间低于8秒,方块图 标将开始变大直至最大尺寸。
D6区以白色短实线标识出MRSP的变化点,所谓的MRSP 的变化点是指相邻的两个不同的MRSP的位置坐标的交接 点。
D7区显示列车前方8000米范围内的MRSP,为清楚起见, 以数字的方式显示速度坐标。
D9 区以黄色实线表示列车前方的第一个起模点(CSM区与 TSM区的交接点)。同时,将起模点的指示线向下延长到坐标 显示区,以便于司机 可以清楚地了解到起模 点的具体坐标位置。同 时,为了给司机作出明 显的提示,从起模点到 下一个MRSP以斜线相连 接,表示一个降速过程, 便于司机驾驶。
种表示方式是采用速度表的表示方法,速度表的指针指向 刻度盘的当前速度。表盘的刻度为0~400km/h;另一种表 示方式是数字表示的方法,在速度表的中间区(B1区)以 数字的形式表示出当前速度值。根据不同的情况,在速度 表盘上以不同颜色的光带显示目标速度、允许速度、SBI 速度和EBI速度
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。
动车组牵引与控制系统-列车运行自动防护装置(ATP)操作与维护

机
外
CN1 外接速度传感器
部
CN2 外接110V电源
电
CN3 外接手柄位
缆
CN4 外接制动单元 CN5外接LKJ-2000
CN6 外接DMI
CN7外接制动显示单元和车辆监视器
CN8外接GSM-R(暂不使用)
2.7 CTCS2-200H主机外部电缆
2.8 CTCS2-200H车载列控系统各部件安装位置
1.4 机控优先与人控优先
(1)机控优先 • 机控优先的系统当要求列车减速时,根据实际情况,输
出不同级别的制动,低于允许速度后自动缓解。当列车 速度超过紧急制动曲线时,则实施紧急制动,使列车停 车。制动完全由列车运行控制系统自动完成,不必司机 人工介入,其最大优点是能够减少司机的劳动强度,提 高列车运行服务质量。同时也可适当缩短列车运行间隔 时间。但为满足旅客乘坐舒适性,制动系统的自动化程 度及制动性能要求非常高。
二. CTCS2-200H型车载列控系统介绍与
各部分简介
车 载 列 控 系 统
二. CTCS2-200H型车载列控系统介绍与
各部分简介
车 载 列
控 系 统
2.1控制条件
·线路参数 --来自应答器BTM(点式信息)
包括坡段、线路限速、临时限速、等级切换命令等 ;
·轨道电路信号--来自STM(连续信息)
信号 楼
车站列控中心 LEU
车站联锁
轨道电路
BTM天线
STM天线
地面应答器
列控系统设备结构图
列 控 系
统 构 成
框 图
EMU
RLU
GSM-R车载 电台
司机
LKJ
DMI
DRU
车载设备主机
ATP列车自动防护系统

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。
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。
高速动车组列车超速防护ATP系统分析
2020·6(上)123信息科技探索作者简介:李巍,中铁工程设计咨询集团有限公司。
高速动车组列车超速防护ATP系统分析李 巍摘 要 列车超速防护ATP 系统能够保障高速铁路的安全运行,这一系统以通信技术作为基础,属于目前高速动车组列车运行控制系统的主流关键技术。
此技术具有高度自动化、自诊断功能、自动化检测等特点。
文章针对我国目前高速动车组列车超速防护ATP 系统进行了详细分析,希望可以为相关人员提供参考。
关键词 高速动车组;列车;运行控制;超速防护;通信中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2020)260-0123-02随着科学技术的发展,高速动车组列车技术水平大大提升,现在铁路信号已经是以车载信号为主的行车方式,可以大大提升列车控制系统的安全水平。
中国铁路速度不断地提升,为了保障列车运行控制需求,ATP 系统应运而生,实现了不同速度级别线路控制的目标,现代高速铁路信号控制领域也在不断地拓展,普速铁路与高速铁路之间的互联互通已经实现,在未来将会取得更好的成绩。
1 ATP 系统结构ATP 系统结构图如图1所示:图1 ATP系统结构图1.1 安全计算机安全计算机一般处于高速列车组机车前部,主要起到综合考虑信息的作用。
计算机可以利用这些信息形成速度模式曲线,这样一来动车组便可以按照速度模式曲线加以运行,安全性和效率都大大提升。
安全计算机自然是保障列车运行的安全的,所以安全计算机一般以两系进行工作,两系之间的处理结果都会进行比较、校准。
安全计算机一般可以收集铁路沿线基站的无线信息、载频信息、应答器信息,综合各个方面的信息形成处理结果。
在实践中如果安全计算机两系的数据结果不一致,安全计算则会结合实际的情况选择制动保障列车的安全。
1.2 轨道信息接收单元轨道信息接收单元同样位于动车组的前部,它起到的其实是连接性的作用,即接收地面发来的码,从而传送给安全计算机。
在具体的实践过程中经常遇到的情况是相邻线路受到无线信息的干扰,一旦出现此类问题轨道电路的载波锁频信息、应答器信息都会为司机操作提供充分的支持和条件。
高铁车载ATP“无线连接超时”故障浅析
高铁车载ATP“无线连接超时”故障浅析摘要:本文介绍了CTCS-3级列控车载设备的无线通信系统,并就其常见故障“无线连接超时”进行了详细描述。
根据故障现象,结合故障数据,分析了故障原因,并提出了相应的解决方法。
关键词:ATP CTCS 无线连接超时故障通信分析近年来,我国高速铁路发展迅速,技术日趋成熟。
自从2010年2月,郑西客专开通以来,西安铁路局后续又拉通西京、西广、西深,对于高铁车载ATP设备的维护有了一定的技术积累。
1.1 系统介绍ATP,即Automatic Train Protection SystemL列车超速防护系统。
ATP车载设备以接收到的地面信息为基础,由车载设备生成速度控制曲线,并实时与实际速度相比较,如果实际速度超过了速度控制曲线,车载设备就自动实施制动。
CTCS3级ATP与CTCS2级ATP的区别在于增加了无线通信模块,由车载移动电台MT通过铁路专用网络GSM-R接收从RBC发来的实时路况信息和发送列车位置报告来控制列车运行。
如图1所示。
无线通信模块由车顶两个GSM-R天线、车内两个移动电台MT及ALA主备系各一套无线电接口模块RIM和RIME组成,提供两个独立的基于GSM/GSM-R技术的无线电通信渠道。
这些渠道让车上子系统和路边控制系统(RBC无线闭塞中心)之间可以进行双向数据交换。
高铁开通运行以来,ATP发生故障次数很多,其中“无线连接超时”为最常见故障之一。
在运行过程中,车载ATP的两套无线通信系统互相交换运行,当列车运行至相邻RBC交叉覆盖范围内时,两套无线通信系统进行交权。
如图2所示。
当网络连接失败时,ATP就会发生“无线连接超时”,触发最大常用制动。
1.2故障现象此类故障现象为:当车载ATP设备判断无线超时后,在DMI(人机交互界面)上显示故障文本“无线连接超时引起的制动”,并尝试重新连接RBC;10秒后,输出最大常用制动;制动40秒后,系统判断当前速度小于C2等级的允许速度时,降级为C2等级运行,否则将继续制动,直到当前速度小于C2等级时,转为C2等级运行。
列车自动防护(ATP)系统的功能(一)
列车自动防护(ATP)系统的功能(一)列车自动防护(ATP)子系统,即列车运行超速防护或列车运行速度监督,是保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备,实现列车运行安全间隔防护和超速防护。
通过ATP子系统检测列车位置并向列车传送ATP信息(目标速度信息或目标距离信息),列车收到ATP信息,自动实现速度控制,确保列车在目标距离内不超过目标速度的前提下安全运行。
它的主要功能有:一、列车定位定位的任务就是确定列车在路网中的地理位置。
通常,ATP系统都是利用查询应答器及测速电机和雷达完成列车定位的。
安装在线路上某些位置的应答器用于列车物理位置的检测,每个应答器发送一个包括识别编号(ID)的应答器报文,由列车接收。
在ATP车载计算机单元的线路数据库里存有应答器的位置,这样列车就知道它在线路上的确切位置。
由测速电机和雷达执行列车位移测量。
列车定位的误差来自应答器检测精度、应答器安装精度和位移测量精度。
二、速度和距离测量列车实际运行速度是施行速度控制的依据,速度测量的准确性直接影响到速度控制效果。
列车位置直接关系到列车运行的安全,通过确定列车的实际位置,才能保证列车之间的运行间隔,以及能够在抵达障碍物或限制区之前停下或减速。
三、ATP监督功能ATP监督负责保证列车运行的安全。
各监督功能管理列车安全的一个方面,并在它自己的权限内产生紧急制动;所有的监督功能,在信号系统范围内提供了最大可能的列车防护。
各种监督功能之间的操作是独立的,且同时进行。
ATP监督包括速度监督、方向监督、车门监督、紧急制动监督、后退监督、报文监督、设备监督等。
四、超速防护城市轨道交通中的速度限制分为两种:一种是固定速度限制,如区间最大允许速度、列车最大允许速度;另一种是临时性的速度限制,例如线路在维修时临时设置的速度限制。
固定限速是在设计阶段设置的,ATP车载设备中都储存着整条线路上的固定限速区信息。
五、停车点防护停车点有时就是危险点,危险点在任何情况下都是不能越过的,因为这会导致危险情况。
动车组ATP技术研究浅析
动车组ATP技术研究浅析发布时间:2022-09-19T06:57:39.717Z 来源:《科技新时代》2022年(2月)4期作者:王云龙徐洪伟[导读] 近年来,我国高速铁路快速发展,对高速列车运行控制的安全保障显得尤为重要。
作王云龙徐洪伟中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛,266111 摘要:近年来,我国高速铁路快速发展,对高速列车运行控制的安全保障显得尤为重要。
作为高速列车主控设备,ATP车载设备监控列车运行速度,保证行车安全,提高列车运输效率。
中国高速列车运行控制系统为我国引进国外先进技术并消化吸收后进行自主创新、研发的适合我国具体国情的列车运行控制系统,并形成了一套完整的技术体系。
本文讨论分析国内动车组常见的ATP技术并对其进行分析。
关键词:动车组,ATP技术1.引言高速铁路的快速发展离不开先进列车自动控制技术,即列车运行控制系统(简称列控系统)。
列控系统是髙速铁路信号系统的重要组成部分,是保证列车按照空间间隔制运行的技术方法,根据列车在线路上运行的客观条件和实际情况对列车运行速度和制动方式等状态进行监督、控制和调整,用以保障行车安全和提高列车运输效率,同时保证乘客乘坐舒适度。
列控车载设备,即ATP (Automatic Train Protection)车载设备是列控系统对列车进行操纵和控制的主体,采用故障一安全设计,根据接收到的地面设备提供的信息生成列车速度控制曲线,监督列车运行并实现超速防护,保证行车安全,被称作轨道交通领域的“黑匣子”。
2.国内高速列车主要列控系统型号我国目前应用在高速铁路上的列控系统为应用于200-250km/h速度等级的CTCS-2级列控系统和应用于300-350km/h速度等级的CTCS-3级列控系统,以及应用于城际铁路的C2+ATO列控系统?列控系统ATP车载设备型号目前主要如表1所示,由于CTCS-2级列控系统为CTCS-3级列控系统的后备模式,因此应用中CTCS-3级列控系统的ATP车载设备实际上也可以应用在CTCS-2级线路区段? 表1 主要ATP设备型号3.ATP系统组成列控系统的种类很多,来自不同国家,如日本川崎重工、法国CTCS、加拿大庞巴迪等,但是这些系统的设备组成基本一致。
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高速动车组列车超速防护 ATP系统分析
摘要:截至2019年12月31日,国内累计有40座城市开通城市轨道交通线路,运营里程达到6730.27 km,运营里程最长的上海市已经达到801.34 km。
目前,国内城市轨道交通运营线路电客车均已装备ATP列车超速防护系统,且近年新建线路均采用基于无线车-地通信的列车自动控制系统(CBTC)。
但城市轨道交通工程车(简称工程车)由于考虑到建设及运维成本等原因,普遍未装备ATP 设备。
随着运营里程、线路设备的增多,对日常运营维护也提出了更高的要求,工程车作为线路快速维护的运输工具,使用也更为频繁。
为更好地保障运维作业的行车安全,避免人为因素导致的超速、闯红灯等危害安全的事件发生,新建线路时,各轨道交通运营公司均已在考虑加装CBTC车载ATP设备。
关键词:高速动车组;列车;运行控制;超速防护
引言
随着科学技术的发展,高速动车组列车技术水平大大提升,现在铁路信号已经是以车载信号为主的行车方式,可以大大提升列车控制系统的安全水平。
中国铁路速度不断地提升,为了保障列车运行控制需求,ATP系统应运而生,实现了不同速度级别线路控制的目标,现代高速铁路信号控制领域也在不断地拓展,普速铁路与高速铁路之间的互联互通已经实现,在未来将会取得更好的成绩。
1、系统结构分析
列车自动防护系统即ATP(Automatic Train Protection)系统的总体结构可分为三大部分:第一部分是车载ATP速度监督与控制,主要实现ATP曲线的生成,然后实时监控列车速度的功能。
第二部分是车载ATP对相关信息的采集(列车参数、线路信息、ZC送来的信息等),主要为第一部分提供ATP曲线生成的重要信息。
第三部分是轨旁ZC的信息采集和计算,主要实现了对相应ZC所辖区域内的列车位置、障碍物位置、临时限速点、ATS控制中心的调度信息的采集,然
后通过车地无线通信网传送给第一部分,为ATP曲线生成提供重要依据,除此之外,轨旁还与ATS控制站通信反馈轨旁设备的状态信息等。
2、安全计算机
安全计算机一般处于高速列车组机车前部,主要起到综合考虑信息的作用。
计算机可以利用这些信息形成速度模式曲线,这样一来动车组便可以按照速度模式曲线加以运行,安全性和效率都大大提升。
安全计算机自然是保障列车运行的安全的,所以安全计算机一般以两系进行工作,两系之间的处理结果都会进行比较、校准。
安全计算机一般可以收集铁路沿线基站的无线信息、载频信息、应答器信息,综合各个方面的信息形成处理结果。
在实践中如果安全计算机两系的数据结果不一致,安全计算则会结合实际的情况选择制动保障列车的安全。
3、轨道信息接收单元
轨道信息接收单元(STM)位于动车组前部,接收地面发来的码并传送给安全计算机。
ZPW-2000(UM)系列轨道电路信息和国内频移等16种载波频率通过轨道电路传输到轨道信息接收单元(STM)。
为防止相邻线路的无线信息干扰,轨道信息接收单元(STM)根据轨道电路的载波锁频信息和应答器相关信息,帮助司机操作,确保锁定接收到的载波频率。
轨道信息接收单元(STM)若出现故障,动车组ATP系统运行中会产生掉码问题,即轨道电路接收单元无法稳定地获取地面传来的信息。
ATP系统获取不到前方轨道信号的信息,导致动车组为确保安全而输出最大常用制动,降低运行效率。
4、应答器接收单元
应答器接收单元在高速动车组列车超速防护ATP系统中占据着重要地位,应答器接收单元与轨道信息接收单元一样,在具体的工作过程中同样会发生各种各样的故障,在上电自检的时候也会出现一些问题。
当故障和问题出现的时候一般存在相应的解决措施,比如当天线周围干扰过大的时候,便可以针对天线周围的环境进行检查,针对天线本身进行检查以排除故障。
5、ATP系统数据流分析
ATP系统的各个功能模块之间需要进行数据交换,才能完成保障列车安全运行的各种具体功能,如列车曲线生成、列车超速防护等,列车驶入区间后,将会通过信标处接收或者无线网接收到线路的静态参数如:线路坡度、线路曲线、道岔数量等,然后将线路参数和在车载数据储存单元内的列车参数发送到列车和线路参数处理模块,进行列车的注册。
司机可以手动切换列车的驾驶模式,并且将驾驶模式的信息发送给防护曲线生成的模块。
轨旁ZC通过列车位置、距离、速度信息和ATS中心指令等信息计算出所辖区域内的移动授权和临时限速,发送到ATP防护曲线生成模块。
在车载ATP收到以上信息后(驾驶模式、移动授权、临时限速、线路参数、列车参数),将会计算出列车的ATP速度曲线,即最基础速度限制、紧急制动曲线、常用制动曲线、常用制动警告曲线。
在生成ATP速度曲线以后,车载ATP将会对列车速度和曲线速度进行实时的监督,一旦列车超速,将会报警进行相应的制动,并且记录。
当速度经过制动降低以后,才能根据各种制动方式的要求进行制动的解除。
当列车超过常用制动警告曲线或者常用制动曲线后,启动相应的制动方式,在列车降速后不用停车便可解除制动;但当列车超过紧急制动曲线以后,列车必须停下来才能解除制动。
6、驾驶模式
ATP车载设备一般至少支持RM模式与CM人工驾驶模式,装备ATO设备的还支持AM模式。
但工程车类型复杂、编组灵活多样,目前各信号系统设备厂商一般均无法提供自动驾驶功能。
同时,CBTC工程车已具备ATP人工驾驶模式,综合考虑设计成本,不建议提供后备点式ATP功能。
7、ATP系统技术特点
7.1紧急制动曲线
紧急制动曲线是保证列车于安全停车点以前停车的最高级的限速曲线,如果触发紧急制动曲线,证明列车处于很危险的境地,如果不马上采取紧急制动,发生事故的概率会很高,所以,需要动用列车所有的制动力,以使列车在最短时间内降速,而且一旦进行了紧急制动,必须在列车停车后才能解除制动。
本文设计ATP紧急制动曲线时,先设计了一条紧急制动保证曲线,然后根据紧急制动保证
曲线在考虑到线路因素,ATP设备响应延时等因素的情况下生成ATP紧急制动曲线。
7.2自动化检测
ATP系统之所以在现在应用范围这么广,而且效果还这么好,是因为它本身
具有高度自动化,加上自诊断功能强,自动化检测水平高。
所以在实践中列车运
行的过程中出现了故障,此系统可以立即做出反应,进行降级处理。
在ATP系统
的应用过程中,故障发生后系统可以尽快实现自我完全隔离,最大程度保障列车
运行的安全水平。
在故障发生的时候,产生的各种信息可以立即传送给系统,那
么便可以尽快找到故障发生的点以及故障发生的原因,对于更换故障模块速度的
提升具有重要意义。
我国目前针对高速动车组列车超速防护的研究越来越深入,
为列车运行安全创造了有利条件。
现如今高速铁路通信信号相关控制技术的革新
和发展速度快,超速防护系统会不断地完善和优化,那么我国的高速动车的发展
前景也会越来越好。
经过不断地优化和完善,我国经济方面也会因为高速动车列
车发展的进步取得更显著的成就。
结束语
未来随着北斗卫星导航技术、LTE-R无线通信技术以及自动化技术的进步,为高速铁路通信信号相关的控制技术及系统开拓变革奠定了基础。
未来ATP超速
防护系统发展趋势将有如下方面。
(1)优化功能,集中化设计结构,采用卫星定位,控制更加精准。
(2)全面实现移动闭塞,使高速动车组能及时有效地获取前
后列车的信息,为进一步提升速度奠定坚实的基础。
(3)规范标准,统一设计。
制定ATP系统在不同线路运行的标准,建立互联互通的标准化通用技术体系。
(4)铁路信号自动化、列车服务智能化,控车信息更加丰富,运行维护更加方便,维
护成本更加低廉。
参考文献
[1]王金,支锦亦,向泽锐,等.基于高速动车组的卫生列车研制可行性分析[J].医疗卫生装备,2019,40(12):65-67,77.
[2]史永达,尚克明,李雪亮.高速动车组开闭罩缝隙对气动性能的影响研究[J].铁道科学与工程学报,2019,16(9):2156-2161.
[3]邱利伟,王金,支锦亦,等.400km/h高速动车组列车气动外形设计选型[J].机械设计,2019,36(6):139-144.
[4]叶伟华.高速动车组列车超速防护ATP系统分析[J].浙江交通职业技术学院学报,2019,20(2):27-33.
[5]刘震.高速动车组自动驾驶牵引控制策略研究[D].兰州:兰州交通大学,2019.。