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1、第七章 ATP控车原理（2学时）,王俊峰,目录地面配置 ATP 功能需求 ATP 模式 模式之间的转换 故障状态下的工作模式 CTCS级间转换 ATP的主要功能 ATP的结构,7.1 地面配置,车站控制中心轨道电路应答器,轨道电路站内轨道电路电码化载频切换与锁定区间轨道电路国产移频,应答器地面应答器的安装位置区间应答器的配置出站应答器的配置进站应答器的配置应答器报文举例,7.2 ATP 功能需求,基本安全防护功能要求分类功能需求车上输入接口管理地面信息管理列车测速与定位列车安全监控输出接口管理故障诊断与状态记录,7.3 ATP 模式,完全监控模式FS 待机模式SB 部分监控模式PS 反向运行模
2、式RO 引导模式CO,应答器故障模式BF 目示行车模式OS 调车监控模式SH 隔离模式IS 机车信号模式CS,7.3.1完全监控模式,当车载设备具备列控所需的基本数据(轨道电路信息、应答器信息、列车数据)时，ATP车载设备生成目标距离模式曲线，并能通过DMI显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，控制列车安全运行。 列车反向运行，采用自动站间闭塞，ATP车载设备采用完全监控模式，目标距离通过应答器提供。,图7-1,7.3.1完全监控模式,前提条件 如果ATP车载装置具有列车控制所需的基本数据，本列车位置、来自轨道电路显示信息、车上列车参数等，ATP车载装置就可生成目标制动速度曲线。通
3、过DMI显示列车实际速度、限速、目标速度和目标距离等信息。同时连续监控列车速度，与速度模式比较，自动输出紧急制动或常用制动。,7.3.1完全监控模式,对速度的监控 (1) ATP车载装置经常识别自我位置，根据轨道电路的显示信息，判断本车应在某点前停车。轨道电路传来的显示，表示第几个前方闭塞为停车闭塞。下表列出具体内容。一般一个闭塞由一个轨道电路组成，但一个闭塞包括两个以上轨道电路的情况也存在。,7.3.1完全监控模式,(2)当给出应该停车闭塞时产生紧急制动用速度模式曲线和常用自动制动用速度模式曲线。如图7-2，对L1m前为起点的模式，另外对常用制动产生L2m前为起点的模式。模式的形状考虑了该区
4、段包含的坡度信息。另外，对最大速度常用制动模式采用205km/h，紧急制动模式常用210km/h。如果应答器给出静态限速时，采用较低速度模式控制制动。,7.3.1完全监控模式,7.3.1完全监控模式,(3)如果预先应答器传输静态限速位置和限速，ATP车载装置产生到指定限速起点前可减速的速度模式曲线。另外，对此模式也考虑坡度影响后作出。存在静态限速区段的速度模式曲线的形状如下。,7.3.1完全监控模式,7.3.1完全监控模式,(4)在以下图上记载制动输出方式如上所述，速度模式具备常用制动模式和紧急制动模式两种独立速度模式。如果实际速度超过常用制动速度模式时，下达常用最大制动（B7N）指令。另外，
5、如果接近常用制动模式时，下达弱制动（B1N）、中制动（B4N）等制动指令。E2系列车辆中常用制动有7档指令。B7N为第7档，B4N为4档，B1N为1挡。另外，紧急制动（EB）只有1档。,7.3.1完全监控模式,7.3.1完全监控模式,另外，一旦触动紧急制动，该指令就保持下去，直到列车停车。在列车停车后需要操作缓解开关来解除保持状态。,7.3.1完全监控模式,如果核对速度模式确定时，制动形状如下。,7.3.1完全监控模式,临时限速处理ATP根据来自有源应答器的TSR数据，生成至临时限速位置为止的核对速度曲线。生成曲线时应考虑坡度条件。如果没有坡度信息的时候可作为-2%处理。与速度监控的第（3）项
6、所示的静态限速曲线形状一样的曲线。另外，通过有源应答时，实际上即使没有临时限速，应答器也传输“无临时限速”信息作为TSR信息。正常时L_TSRarea的终端前接收新的应答器此时，L_TSRarea进一步延伸，因为某些异常不在L_TSRarea范围内，从NBP205km/h生成NBP50km/h、EBP210km/h。届时，包括同时生成的其他核对速度模式中，按最低核对模式数出制动，此时的动作如图,7.3.1完全监控模式,DMI显示在DMI上主要显示如下：(1)A区：距离信息a)目标距离从ATP向DMI输出到最近的TSM终端的距离b)制动预警时间从ATP向DMI输出制动预警时间数据,7.3.1完全
7、监控模式,(2)B区：速度信息 a）实际速度 b) EBP从ATP向DMI输出EBP速度显示在DMI的速度表圈上 C)NBP从ATP向DMI输出NBP速度 显示在DMI的速度表圈上 d)目标速度 作为目标速度表示下一个的CSM区间的TSR、SSP或0KM/h的速度 显示在DMI的速度表圈上 目标速度和目标距离的表示方式如下,7.3.1完全监控模式,（3）C区：辅助运转信息a)CTCS等级表示从ATP向DMI输出CTCS2b)运行状态（制动）向DMI输出常用制动、紧急制动、允许缓解信息(4)D区：线路数据显示a)到TSM的距离从ATP向DMI输出当时的到TSM的距离b)限制速度点列信息(L1-L
8、10,V1-V10)当前时刻以后有TSM区间时从ATP向DMI输出限速点 信息限速点列信息将各变化点的信息向变化点起点成双发送至变化点的距离，至变化点的限速信息,7.3.1完全监控模式,在这里，点列信息最大为10种情景，如果有超过10情景的话，将存储最初的8种情景，同时，点列不足10种情景的时候，数据存储将向前补充，剩余部分视为无码存储。,7.3.1完全监控模式,DMI D区的MSRSP显示内容，是表示列车进行的前方方向的静态限速(SSP)和临时限速(SSP)的信息，司机能够把握前方限速状况。,7.3.1完全监控模式,MSRSP点列信息如下图所示，算出限速区间开始减速点，作为TSM区间的信息，
9、作成如用线连接TSM开始点和TSM结束点那样,7.3.1完全监控模式,d)轨道电路信息（显示信息）从ATP向DMI输出当前的STM显示信息 (5)E区：监视信息a)文本信息b)列车车次、驾驶员ID只有在有该信息的时候才向DMI发信(6)语音、声音,7.3.1完全监控模式,人控优先与机控优先的不同ATP车载设备具备设备制动优先(机控优先)与司机制动优先(人控优先)两种模式。根据用户需求，通过ATP车载设备内部设置选择其中一种模式。 两者主要区别：设备制动优先由ATP车载设备控制列车自动减速和缓解(常用制动)，但停车仍需司机对位。 当列控系统车载设备采用设备制动优先工作模式时，在确保列车运行安全、
10、满足旅客舒适度的前提下，对列车制动与缓解的控制均由设备自动完成。根据需要司机可追加或实施更加强烈的制动控制。,7.3.1完全监控模式,人控优先的制动控制如下图所示。模式生成方法与机控完全相同，还是产生紧急制动核对速度模式和常用制动核对速度模式两种。但是，人控优先时，追加了速度（P），一时输出的制动输出在操作缓解SW下归零部分不一样。然而，在车站内（正确的是出现了车站内股道停车显示的时候），即使是在之前所说的设定了机控优先的情况，也使用这里所说的报警、制动的输出方式。,7.3.1完全监控模式,7.3.1完全监控模式,另外，核对速度模式固定时的动作如图,7.3.1完全监控模式,除上述外，不管人控优
11、先还是机控优先均相同。即一旦输出了紧急制动，人控优先与先前说明的机控优先现同。停车后，按缓解开关，才能缓解紧急制动。,7.3.1完全监控模式,应答器连接如果应答器中的数据包含ETCS5信息包，ATP车载设备根据测距情况，判断在恰当的位置的测距窗口是否找到下一个应答器。如果下一个应答器被找到，ATP车载设备根据正常情况进行控制。如果在恰当位置的测距窗口中没有找到下一个应答器，ATP车载设备根据从前一个应答器接收到的ETCS5信息中Q_LINKREACTION的定义进行处理。如果Q_LINKREACTION为10（无反应），则ATP车载设备不输出制动。但是，不管Q_LINKREACTION的值是什
12、么，如果应答器丢失，ATP车载设备都将进行报警并记录。,7.3.1完全监控模式,7.3.1完全监控模式,同一载频的对应处理站内进站口，进站前的轨道电路的载频和站内载频尽管闭塞已经分开还作为相同的时候。因为车载装置要进行识别载频变化，辨别位置，所以在此闭塞边界内识别不到已经进入了新的闭塞。为了避免此现象，在此情况下车载装置应作下列特殊处理 载频锁定处理为了避免因弄错邻接线路载频而接收到自轨道电路地面信号而实施本载频锁定处理侧线进站时的特殊处理,7.3.1完全监控模式,在车站进站口的轨道电路上接收到UU，UUS地面信号，通过有进站信号机的轨道电路时，从应答器以前接收的应答器信息视为无效（废弃），但
13、是，不废弃大号码分歧信息。废弃后，通过从进站应答器得到的信息进行控制。 接收缺省电文(ETCS-254)时的处理有源应答器和LEU间的通信障碍、其他地面设备方面的障碍，有源应答器不能正确发出地面信息的情况下，均由有源应答器输出缺省电文。,7.3.2 待机模式,如果预先选择了CTCS2，投入电源后，系统就直接转入本模式。在本模式下，ATP车载装置的接收轨道电路信息，接收应答器信息等功能有效，但不进行速度比较等控制，同时无条件输出制动。,7.3.2 待机模式,前提条件 1）在车体MCR已励磁，ATP装置电源投入后（但投入电源时的初期设定为CTCS2 时） 2）在调车模式（SH）时按压调车键时。 3
14、）在隔离模式下把隔离开关从“隔离”转换到“平常”时。 4）调车模式（SH）时，如果从应答器接收到ETCS-132 数据包其数据包含有Q_ASPECT的值为0时，虽然输出紧急制动，但是列车停车后停车检测中时，通过进行缓解该开关时操作缓解SW后，车载设备转入原来的SB模式。,7.3.2 待机模式,对速度的监控（控制曲线及ATP和司机动作逻辑） 在待机模式下ATP装置无条件输出着常用制动，电源投入时的约10秒钟输出紧急制动。 临时限速处理 在待机模式下，不进行临时限速控制。,7.3.2 待机模式,运用环境 MCR被励磁ATP装置电源被打开，此时自动转入本模式。没有对运用有关的特别限制，但在本模式下实
15、际上列车不能运行，因此，允许准备结束后司机有还要按压DMI 的启动开关，按压DMI的上行/下行开关。 人控优先与机控优先的不同 在待机模式下不存在机控和人控优先的差别，制动输出方法相同。,7.3.3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。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120 kmh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120kmh)，控制列车运行。,7.3.3部分监控模式,
16、7.3.3部分监控模式,侧线发车，ATP车载设备根据股道轨道电路信息(根据道岔限速发送UU码或UUS码)，形成并保持固定限制速度(至出站口)，控制列车运行。,7.3.3部分监控模式,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(20 kmh)，监控列车运行。,7.3.3部分监控模式,股道出发、得不到应答器线路数据、缺省线路数据时的模式。 在“既有线200km/h动车组列控系统车载和地面设备配置及运用技术原则（暂行）”上，由于在站间没能正常检测出应答器等理由，无更远线路数据时，以及在引导到达中进站都定义成部分监控模式。 然而、由于这3种情况在控制、操作上相
17、差不少，故把股道出发称部分监控，其他两种分别采用另外名称。即在站间由于不能正常检测出应答器等理由无前方线路数据的称应答器故障模式（BF）；引导运行模式（CO），分别定义。,7.3.3部分监控模式,前提条件 （1）在待机模式下，司机一按下启动开关就转入本模式。 （2）在完全监控模式中，接收出站信号机前方轨道电路码为UU或UUS时转入此模式。在正常运行状态下以本模式开始运行后、通过应答器确定位置、就自动转入完全监控模式。其细节在模式转入表列股道出发时，由FS模式转为PS模式，通过车站出站口的应答器再次转为FS模式。如果从PS模式转为FS模式，考虑到股道出发，在走行列车长（450m）部分之前限速在PS模式，列车长部分（450m）走行后则为原来的FS模式限速。,
