基于轨道电路的ATC系统

基于轨道电路的ATC系统

基于轨道电路的ATC系统，包括基于模拟轨道电路和数字编码轨道电路的ATC

系统，在城市轨道交通中得到大量使用，尤其是后者，本章介绍用于我国城市轨道交通的各种基于轨道电路的ATC系统。

第一节西屋ATC

西屋信号有限公司(WestinghOUSe Signals Ltd，简称WSL)的ATC，充分利用WSL多模式列车自动防护系统TBSl00的灵活性。系统具有很强的可维护性，一旦发生故障，修复时间可以尽量缩短。这种高水平的可维护性是通过广泛采用下列技术来实现的：

用自诊断法和发光二极管指示或故障提示，进行有效的故障报告，可快速找出故障所在；使用模块化“在线可更换单元”，可更换失灵的模块，快速排除故障；尽量减少在不可及地点(例如隧道内)的设备；各系统一般分散布置，某些方面采用冗余，以提高系统可用性。

WSL的ATC已在世界各地的地铁系统上运营，在我国则用于北京地铁系统和天津

地铁l号线。

一、系统组成

WSL的ATC由TBSl00ATP和AT0系统、FS一2500无绝缘轨道电路、基于WE—STRACE处理器的联锁，以及WESTCAD监控系统组成。所提供的设备主要为模块式，

便于扩大功能或延伸系统。

该系统大量采用处理器技术。例如，轨道电路以处理器为基础，联锁采用处理器，ATP和AT0车载系统及轨旁系统基于处理器为基础，ATS系统也采用处理器。正线列

车行车间隔采用自行开发的“多列车模拟器”。

基本的信号功能采用WESTRACE处理器为基础的联锁装置来实现。它包括特别

设计的模块，可以与无绝缘轨道电路直接衔接。WESTRACE联锁装置将接通本地或远

程终端，并有端口供连接维修用的便携式计算机。

ATP子系统采用最新的TBSl00系统。这种系统极为灵活，并采用了最新的技术

成果。ATP系统利用联锁通过轨道电路传来的信息，决定列车的运行速度。

ATO子系统采用与TBSIOOATP系统相同的基本车载模块。它载有有关轨道布置

和坡度的所有资料，能优化列车控制指令。它配备双向站台列车通信系统，确保能与ATS系统直接衔接，从而优化列车的运行。AT0还能从ATP系统中提取数据，以判断

前方信号情况。

ATS子系统使用WSL最新的WESTCAD控制与显示系统。每个WESTRACE联

锁接通一台WESTCAD控制终端，以便对该区域进行就地控制。它还通过电信链路，

接至控制中心。控制中心的WESTCAD终端可以遥控正线上的所有路线、信号机和

道岔。，

系统正常时，ATC系统自动控制正线运行的列车，必要时调度员可人工介入控制。控制中心故障时车站信号系统由车站值班员人工控制。在控制中心ATS正常时，可对

全部正线列车进行监控，并对车辆段内列车进行追踪、监视。

二、ATP子系统

ATP系统可先按照目标距离模式来设计，这是可以满足城市轨道交通初期运营要

求的最经济的低风险模式。在“目标距离”系统中，每列列车被告知它可以安全行驶的目标距离，据此列车决定到达该点的安全速度。即使发生某些故障，列车仍能以一定的限制速度行驶。

将来需要时，TBSl00可以升级为移动闭塞模式，用一个无线系统在列车和轨旁设备之间进行双向通信。每列列车向地面控制系统不断报告其所在位置，控制系统则向控制范围内的所有列车分配目标距离。

TBSl00由一系列标准模块组成。这些模块的大小都是欧洲板的两倍，装在19英

寸(48．26 am)的工业标准机架中。根据不同的应用条件，可选择相匹配的机箱和接口电路。

1．设备构成

ATP子系统由现场设备、车载设备及车站联锁设备组成。

(1)现场设备

地面ATP设备用于向车载设备传送相关的安全信息。轨道电路提供了前方线路

的状态信息，绝对位置参考应答器(APR)为列车提供精确的位置信息。

现场设备采用FS一2500无绝缘轨道电路。．轨道电路采用由联锁系统生成的电码进行调制。这一编码取决于列车运行前方线路的状态。FS一2500无绝缘轨道电路能

够有效、及时、可靠地连续检测列车占用和向列车发送速度码；保证在电源电压或道床电阻变化时可靠分路；向列车发送足够功率的信息保证车载设备可靠接收；防止牵引动力对轨道电路的干扰；实现断轨检查及自诊断。

如果列车需要由AllP控制在一段轨道电路上双向运行，则只要发送器和接收器的端子与切换继电器的接点互换连通，通过继电器与相应的轨道电路终端相连，就可以实现。

道岔区段采用了有绝缘轨道电路，其采用的载频是车载设备无法识别的，故ATP 编码是通过安装在线路上的特殊ATP环路单独传送的。

APR应答器是一种小巧、坚固耐用的无源装置，没有永久的外部电气连接，安装在钢轨中间，并编人唯一的标识号。当列车经过应答器时，车载设备轮询应答器，应答器把自己的唯一标识号编码发送给列车作为应答。

(2)车载设备

车载设备由ATP控制器、速度表、天线及测速电机等组成。

ATP车载设备接收轨道电路传送的速度码(最大安全速度MSS／目标速度Ts)，当

列车速度超过目标速度时向司机报警，提醒减速，如未减速或操作不当，列车超过最大安全速度时，实施紧急制动，实现列车超速防护功能。

当列车实际运行速度超过ATP规定的限制速度时，紧急制动；列车运行实际速度接近ATP规定的限制速度时，发生音响并告警司机进行减速；如未能减速时，自动启动常用制动使列车减速；列车非正常移动时采用紧急制动。系统可对轮径磨损进行自动补偿，实现故障自诊断及告警，进行运行状态记录。

(3)车站设备

车站设备由车站集中联锁、接口电路、编码电路等组成。

与ATP速度编码电路的接口电路的主要功能是，保证站内联锁区内的轨道电路仅在进路建立、信号机开放后，才能发送速度码；并在列车进入进路内方后始终保持速度码的发送，直至列车出清进路。。

编码电路的主要功能是根据发送速度码的条件、速度码的码序及前方轨道电路的空闲状态，为每一轨道区段选择正确的速度码。

与ATS及PAC的接口电路，包括车站内各种信号设备的状态表示、进路建立的表示信息等接口电路，控制接口电路。’

2．TBSl00型ATP车载设备

TBSl00型车载ATP设备包括一个ATC机柜，它同时也装车载AT0设备，各种外