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1、项目五项目五 ATP车载设备车载设备 -结构及技术条件结构及技术条件 5.1 ATP车载设备系统结构5.2ATP车载设备主要技术要求车载子系统设备车载子系统设备STMSTM：完成轨道电路信息的接收与处理。完成轨道电路信息的接收与处理。 BTMBTM：完成点式信息的接收与处理。完成点式信息的接收与处理。 VCVC：对列车运行控制信息进行综合处理，生成控制速度与目对列车运行控制信息进行综合处理，生成控制速度与目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。标距离模式曲线，控制列车按命令运行。 TIUTIU：也称继电器逻辑单元也称继电器逻辑单元, ,比较比较VCVC各系统输出的制动指令各系统输出的制动指令,
2、,对两套对两套VCVC输出制动指令进行输出制动指令进行 或或 操作操作, ,并输出。并输出。测速模块：测速模块：实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。 DMIDMI：车载设备与机车乘务员交互的设备。车载设备与机车乘务员交互的设备。DRUDRU：规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。 ATP车载设备组成图6-1 车载设备轨道电路信息接收轨道电路信息接收STM应答器信息接收应答器信息接收BTM动动 车车 组组 ATP车车载设备载设备人机界面（人机界面（DMI）“2x2取取2” 安全车安全车载计算机载计算
3、机接收天线接收天线Antenna for track circuit ZPW-2000轨道电路轨道电路Track circuit轨道环线轨道环线Lloop司机室显示司机室显示PTI车载天线车载天线PTI Vehicle AntennaATO单元单元CTCS2 车载设备系统结构车载设备系统结构 动车组的两端各安装一套独立的ATP车载设备。 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22取2结构。高安全性和可用性：安全等级达到SIL4级。图6-2 ATP车载设备系统结构EB, SBDMI155Niveau 2STM STBYSRAnnonce Niveau 1Niveau
4、 1Annonce Niveau2Connexion RBC OK050100150200300250350400安全计算机安全计算机BTM速度传感器速度传感器LKJ050150200300250350400050150200300250350400列车接口单元列车接口单元欧洲应答器天线欧洲应答器天线轨道电路轨道电路 传感器传感器继电器接口继电器接口STM车载安全计算机(VC) 以CSEE公司的CTCS2级设备为例，VC基于两个处理器的实时比较安全等级达到SIL4级。为了提高系统可用性，采用了第三个处理器。该处理方式基于两个不同应用处理器同时执行应用软件，并采用故障安全检测器对这些处理器的输出
5、进行比较。如果输出相同，检测器给出相关输出；若存在任何差异，检测器将输出设置为限制状态。列控车载设备：列控车载设备： VC1VC2DRUSTMBTMTIU车载计算机VC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。它通过应答器信息接收天线接收地面应答器的信息，并通过一个专用信息接口和安全计算机同步。同时它还提供通过应答器中点时的确切时间。这一时间足够精确，能够让ATP车载设备在几厘米的准确范围内进行列车定位校准。 应答器信息接收模块(BTM) 应答器信息传输模块应答器信息传输模块(BTM)(BTM)连续信息接收模块连
6、续信息接收模块(STM) STM模块是安全模块，可接收ZPW-2000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)和列车运行监控记录装置(LKJ)。连续信息接收模块(STM)图6-5轨道电路信息接收模块轨道电路信息接收模块(STM)(STM)司机操作界面司机操作界面 (DMI) DMI为配备有带按钮的液晶显示器，屏幕尺寸为10英寸。 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。 DMI安全等级为SIL2级。各ATP车载设备应采用统一的显示界面和司机操作规程。ATP车载设备应具备独立的输入手段，全部信息通过ATP
7、车载设备输入，但非安全信息也可由列车运行监控记录装置提供。人机界面人机界面(DMI)(DMI)司机操作界面司机操作界面 (DMI)举例：完全监控模式机车信号模式目标距离（目标距离（Distance to goDistance to go）控制曲线，也称一次）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。距离模式曲线，监控列车安全运行。 监控曲线45 驾驶曲线驾驶曲线200CTCS2系统控车模式 DRU
8、(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。继电器逻辑单元继电器逻辑单元(RLU)(RLU)记录单元记录单元(DRU)(DRU)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，但可以为机车及其他车载设备提供速度通道。5.2 ATP车载设备主要技术要求lCTCS级别：满足级别：满足CTCS2级，预留级，预留CTCS3级。级。l速度目标值，满足速度目标值，满足250
9、kmh，预留，预留300kmh及及以上扩展条件。以上扩展条件。l控制模式：目标一距离模式。控制模式：目标一距离模式。l驾驶模式：司机制动优先和设备制动优先两种模式。驾驶模式：司机制动优先和设备制动优先两种模式。l信息传输媒介：控车信息由轨道电路及应答器设备提信息传输媒介：控车信息由轨道电路及应答器设备提供。供。l兼容性：针对不同速度等级线路，满足动车组跨线运兼容性：针对不同速度等级线路，满足动车组跨线运行要求。行要求。l列车运行监控记录装置接口：记录信息，切换控车。列车运行监控记录装置接口：记录信息，切换控车。l机车信号功能：主体化机车信号功能，通用式机车信机车信号功能：主体化机车信号功能，通
10、用式机车信号功能。号功能。 主要技术要求：(1)在任何情况下防止列车无行车许可地运行。在任何情况下防止列车无行车许可地运行。(2)防止列车超速运行。防止列车超速运行。 防止列车超过进路允许速度。防止列车超过进路允许速度。 防止列车超过线路结构规定的速度。防止列车超过线路结构规定的速度。 防止列车超过动车组构造速度。防止列车超过动车组构造速度。 防止列车超过临时限速。防止列车超过临时限速。(3)防止列车溜逸。防止列车溜逸。(4)制动与缓解。列车超速时，车载设备的超速防护应具制动与缓解。列车超速时，车载设备的超速防护应具备采取声光报警、切除牵引力、动力制动、空气常用备采取声光报警、切除牵引力、动力制动、空气常用制动、紧急制动等措施。制动、紧急制动等措施。(5)故障后隔离。车载设备发生故障时，应及时报警提醒故障后隔离。车载设备发生故障时，应及时报警提醒机车乘务员并对故障设备进行必要的隔离。机车乘务员并对故障设备进行必要的隔离。总结 CTCS2级系统由地面设备和ATP车载设备组成。ATP车载设备包括: 应答器信息接收模块(BTM)、连续信息接收模块(STM)、司机操作界面 (DMI)、DRU(ATP车载设备的记录器)、速度传感器等。地面设备包括: 车站控制中心，ZPW-2000系列无绝缘轨道电路，LEU和应答器等。
