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。
列车自动防护(ATP)系统的功能
ATP技术，全称是自动超速保护、列车自动保护系统（AutomaticTrainProtection，简称：ATP），亦称列车超速防护系统，是应用于轨道交通装备领域，包括高速机车、动车组和地铁车辆的安全保护记录装置，被称为铁路领域的“黑匣子”，承担着保护铁路装备安全的重任。株洲南车时代电气股份有限公司作为国内领先的轨道交通装备，特别是铁路信息装备提供商，在国内该领域具有领先优势，并在迅速开展该装备的国产化工作。
参考文献
[1]林瑜筠 城市轨道交通信号．北京：铁道出版社2008
[2]吴汶麒 城市轨道交通信号与通信系统．北京：铁道出版社2007
/sf/glx/shiy/201205/1002067_2.html
பைடு நூலகம்
六、列车间隔控制
列车间隔控制是既能保证行车安全（防止两列车发生追尾事故）又能提高运行效率（使两列车间隔最短）信号概念在过去以划分闭塞分区、设立防护信号机为基础自动闭塞（固定闭塞）概念下列车间隔是靠自动闭塞系统来保证列车间隔以闭塞分区为单位；当采用准移动闭塞或移动闭塞时闭塞分区长度与位置均是不固定是随前方目标点（前行列车）位置、后续列车实际速度以及线路参数（如坡度）而不断改变
它的主要功能有：
一、列车定位
定位任务确定列车在路网中地理位置通常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安装在线路上某些位置应答器用于列车物理位置检测每个应答器发送包括识别编号（ID）应答器报文由列车接收在ATP车载计算机单元线路数据库里存有应答器位置列车就知道它在线路上确切位置由测速电机和雷达执行列车位移测量列车定位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
八、其他功能
除上述主要功能外视具体用户要求ATP系统还可具有其他一些功能
第05章 列车自动防护(ATP)系统 PPT
速度，将此速度和来自测速单元（速度传感器）
的实时速度进行比较，超速时，启动报警和制 动。同时，ATP车载设备还通过与列车接口， 将所得的速度信息传给TOD显示，借助TOD司 机能按照ATP系统的指示驾驶，以保证安全。 ATP车载设备也采用2取2或者3取2的系统结构， 以保证系统最大限度的可用性。
ATP系统不断将来自联锁设备和操作层面 上的信息、线路信息、前方目标点的距离和允 许速度信息等从地面通过轨道电路等设备传至 车上，从而由车载设备计算得到当前所允许的 速度，或由行车控制中心计算出目标速度传至 车上，由车载设备测得实际运行速度，依此来 对列车速度实行监督，使之始终在安全速度下 运行。当列车速度超过ATP装置所指示的速度 时，ATP的车上设备就发出制动命令，使列车 自动地制动；当列车速度降至ATP所指示的速 度以下时，可自动缓解。这样，可缩短列车运 行间隔，可靠地保证列车不超速、不冒进。
①固定限速。固定限速是在设计阶段设置的。 车载ATP和ATO设备都储存着整条线路上的固定限 速区信息。速度梯降级别为1 km/h。它决定了 “目标距离”工作模式下的可能给出的最优行车间 隔。
②临时限速。限制速度在某些条件下（施工现
场、临时危险点）可以被降低。临时速度限制区段 的范围总是限制在一个或多个轨道电路。在紧急情 况下，通过特殊速度码，可立即将任何一段轨道电 路上的速度设置为25km/h。如果需要设置临时性 限速区，可以在地面安装应答器。这些应答器允许 以5 km/h为一个阶梯，降到25 km/h。在带有允许 临时速度限制编码的轨道电路里，可通过设置信标 来实施。
③区域限速。区域速度限制是针对轨道电路内的预 定区域设定的限制速度，可分为15 km/h、30 km/h、 45 km/h、60 km/h。区域限速可由ATP轨旁设备设 置，也可在需要时由控制中心控制，但控制中心只 能复位控制中心设置的区域限速。如果控制中心离 线或通信失败，则本地轨旁设备可直接设置区域限 速。一旦设置了限速，集中站的ATP轨旁设备就将 产生到速度限制区的新的目标距离和实际的目标限 制速度，通过轨道电路传送给接近限速区域的列车， 列车在该区域中的运行速度就不允许超过限速。如 果列车速度超过限速，则车载ATP将启动紧急制动， 直到列车速度低于限速。
列车自动防护系统
通过列车自动防护系统的精确控制和调度，城市轨道交通能够实现列车 的准点运行和高效调度，提高线路的运输能力和运营效率。
03
乘客舒适度提升
列车自动防护系统能够优化列车的加速度和减速度，使列车运行更加平
稳，提高乘客的乘坐舒适度。
高速铁路领域应用
防止列车追尾
在高速铁路中，列车自动防护系统能够实时监测前后列车 的位置和速度，确保列车在安全的距离内运行，有效防止 列车追尾事故的发生。
列车自动防护系统
目录
• 列车自动防护系统概述 • 列车自动防护系统原理与技术 • 列车自动防护系统设备介绍 • 列车自动防护系统应用场景与案例分析 • 列车自动防护系统发展趋势与挑战 • 列车自动防护系统安全管理与建议措施
01 列车自动防护系统概述
定义与发展历程
定义
列车自动防护系统（ATP）是一种保障列车运行安全、实现列车超速防护和间隔控制的技术设备，是列车自动控 制系统（ATC）的重要组成部分。
运营效率得到提高
列车自动防护系统的实施使得地铁列车的准点率 和运行效率得到提高，减少了乘客的等待时间和 延误情况。
乘客满意度增加
由于列车运行更加平稳、安全，乘客的乘坐舒适 度得到提高，乘客对地铁服务的满意度也相应增 加。
05 列车自动防护系统发展趋 势与挑战
技术创新方向
深度学习技术应用
01
通过深度学习技术，提高列车自动防护系统的智能化水平，实
数据存储设备
记录列车运行数据和故障信息， 为故障分析和系统优化提供依据。
04 列车自动防护系统应用场 景与案例分析
城市轨道交通领域应用
01 02
保障列车运行安全
列车自动防护系统在城市轨道交通中能够实时监测列车位置、速度和信 号状态，确保列车在安全的信号和速度限制下运行，有效防止列车相撞 或超速等危险情况。
基于通信的列车自动防护系统(ATP)关键技术研究
基于通信的列车自动防护系统（ATP）关键技术研究摘要：作为自动列车控制系统（ATC）的安全核心，自动列车控制系统（ATP）是确保安全驾驶的重要设备。
它可以自动实现列车间隔和超速保护控制，并负责车门与屏蔽门之间的联锁关系。
有效避免误操作和其他事故造成人为错误的危险。
先进的通信手段，提高列车定位精度，实现双向车对地数据传输，使其成为最强大，最高效的信号遮挡方法。
本文重点研究了轨旁设备，车辆设备，无线通信系统和安防系统设备四个子系统的设计关键词：列车自动防护系统；ATP；关键技术一、列车自动防护系统的意义近年来，我国经济快速增长，人民生活日益富裕，城市交通设施的建设不够完善，使我国的城市交通承受着特别大的压力。
因此，解决城市交通问题已刻不容缓。
保障轨道交通行车安全、提高交通效率核心的正是列车运行控制系统，它在城市轨道交通中一直扮演着“大脑”的角色，是各国轨道交通项目研究的重点之一。
目前世界各大城市新建或改建的城市轨道交通工程大多采用列车自动控制系统。
ATC系统包括四个子系统：列车自动监控（ATS）、列车自动防护（ATP）、列车自动驾驶（ATO）以及计算机联锁（IL），各个子系统之间通过信息交换网络构成闭环系统，实现对列车运行的自动控制。
ATC系统根据系统闭塞制式的不同可分为：1）传统固定闭塞方式的ATC系统；2）准移动闭塞方式的ATC系统；3）基于通信技术的移动闭塞方式的ATC系统。
近年，随着无线和有线通信技术、计算机及网络技术的不断发展，研究基于通信的列车自动防护系统（ATP）关键技术，对实现列车高分辨率的定位，优化列车安全、稳定运行、减少CBTC系统的工程造价具有一定的技术积累作用。
二、ATP系统概述（1）ATP系统结构ATP系统由一般由区域控制中心、数字编码轨道电路（或计轴）、安全数据网、进路控制单元及车载ATP设备五部分组成。
ATP系统的核心是区域控制中心，它有着两个重要的通信工作：首先是运用安全数据网将从信号机、道岔、轨道电路接收来的信息和列车自动监控系统ATS进行数据交换，实现安全逻辑的联锁，同时信号机、转辙机也是通过它的目标控制器自动控制的；其次是轨道电路的信息编码也是它通过分析轨道电路的线路曲线、运行状态、线路坡度等运行信息完成的，信息编码后传送给车载ATP设备；另外，它还在两个区域控制中心承担着传递安全信息的作用。
第05章列车自动防护(ATP)系统
信号处理技术的发 展：提高了信号传 输的准确性和稳定 性
传感器技术的发展： 提高了传感器的灵 敏度和可靠性
控制技术的发展： 实现了更加精确和 快速的控制响应
通信技术的发展： 提高了通信速度和 可靠性实现了远程 监控和控制
TP系统技术的发展前景
技术升级：随着科技的发展TP系统将不断升级提高安全性和效率 智能化：未来TP系统将更加智能化能够自主学习、适应各种复杂环境 集成化：TP系统将与其他列车控制系统集成实现更加高效的列车运行管理 绿色环保：TP系统将更加注重节能环保降低列车运行对环境的影响
TP系统在铁路运输中的应用
提高列车运行安全 性：通过实时监控 列车速度、位置等 信息确保列车安全 运行
提高列车运行效率： 通过自动调整列车 运行速度减少列车 运行延误提高运输 效率
降低运营成本：通 过自动调整列车运 行速度减少能源消 耗降低运营成本
提高乘客舒适度： 通过自动调整列车 运行速度减少列车 振动和噪音提高乘 客舒适度
THNK YOU
汇报人：
地铁：用于地铁列车的自动防护和控制 高铁：用于高铁列车的自动防护和控制 轻轨：用于轻轨列车的自动防护和控制
磁悬浮列车：用于磁悬浮列车的自动防护 和控制
货运列车：用于货运列车的自动防护和控 制
城市轨道交通：用于城市轨道交通的自动 防护和控制
TP系统的技术发
04
展
列车控制技术的发展历程
19世纪初：手动控制列车依靠司机的经验和技能
功能扩展：增加更多的安 全功能如自动紧急制动、 自动停车等
智能化：实现系统的自我 诊断、自我修复和自我优 化
集成化：与其他交通管理 系统集成提高交通效率和 安全性
环保节能：降低能源消耗 减少环境污染
ATP
ATP（列车自动防护系统）的简介
1．ATP的作用：在于防止本列车与其他列车的冲突。
ATP系统包括两个性质各异的独立子系统，既非重要单元和安全单元。
在列车运行区段，地面设备发送的最大安全速度码（MSS）及目标速度码（TS）由车载ATP系统接收并解码。
列车在MSS速度以下运行时，紧急制动线圈励磁处于保护状态，允许列车以人工驾驶方式或自动驾驶方式运行。
如果列车速度超过MSS速度，司机台上超速报警器响（蜂鸣报警），延时3秒，司机不采取减速措施时，ATP会分别通过两个子系统使超速继电器CSJ断电，使安全电路AQJ1、AQJ2失电，列车产生紧急制动，保证列车安全。
2．ATP系统的输入：
（1）ATP速度码的接收
（2）速度检测
（3）模式选择：主要是非限FX、0位、受控SK、编码BM。
模式电路的作用：是对ATP输入不同的驾驶模式，ATP就可以根据该模式对列车进行不同的速度防护，同时还控制着牵引电路和制动电路，对安全电路的建立以及对编码器的控制作用。
3．ATP系统的输出：
（1）零速输出：LS1、LS2（零速继电器）对列车实行零速控制。
LS1→LS3 LS3又控制列车电制动和开关门电路。
（2）列车超速输出
（3）电制动速度继电器（SDJ25―70）
（4）紧急电路缓冲电路
4．安全电路的建立：制动手柄置于紧急制动位（E），→AQJ1、AQJ2吸合→全列紧急制动缓解。
5．安全电路的特征。
ATC子系统介绍
站台屏蔽门/安全门
CC确定列车停在规定的停车窗内，才允许ATO开车门和屏蔽门。开关门命令由CC传给CBI，再经室 内信号设备传送至屏蔽门系统。信号系统向屏蔽门系统发送的开、关门信息必须是连续的信号。 屏蔽门系统向信号系统提供全部门关闭且锁闭状态信息和互锁解除信息。，再由CBI传送给CC.。
列车位移和速度测量：
通过列车车头上的编码里程计测量车轮的角速度进行速度测量。列车 校准编码里程计通过1组MTIB（两个相隔21m的重定位信标）。（CC系统将
测量到的距离与预设距离进行比较。当所有校准条件满足后，CC导出编码里程计的一个校准常数， 该值将应用于后面所有的距离测量中。否则，车载系统采用计算出的速度和距离的最大值作为缺 省值。 ）
临时限速管理
线路控制器管理线路的临时限速，周期性地发送给车载CC。在LC设备初始化时应用最具 限制的临时限速，直到从ATS接收到ATP/ATO管理范围内临时限速设置 。 CC从LC未接收到TSR信息，或接收到的TSR信息在一定时间内未得到更新，列车将考虑 最严格限制的临时限速。 （信息：有没有限速设置。保持通实时讯。）
静态线路描述（SGD）是对轨道的描述，其在离线状况下存入区域控制器（ZC） 及车载控制器（CC）中的。
列车通过信标位置在轨道上进行定位（使用SGD），以得到线路上奇点的位置并计算其目标距 离。 ZC利用SGD以得到列车的位置，线路奇点的位置（此信息由车载CC经过计算后告知轨旁），并 计算出每列车的授权终点。 SGD包含以下内容： 线路地图：线路地图编制的基本原则是通过连续的区段表来说明该线路 ，线路上的每个设 备（信标，信号机，道岔，车站）由特定的区段识别号和它在该区段的位置来识别。特别的是 每个道岔由3个区段组成。 奇点：对象及其相关数据的列表（奇点）使得可以系统的方式描述线路的布局。CC需使用 该线路信息以执行ATP和ATO功能。 每个奇点用常量来描述，即“不变量”：线路上奇点的位置、坡度变化值、永久限 速值、信标标识等。可变的奇点的子集：如道岔可以是定位或反位，信号机可以是绿灯或者红 灯。
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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。