高铁ATP车载设备主要技术方案

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四、ATP车载设备主要控制模式
速度（km/h）
ATP车载设备无控车曲线
5.隔离模式：ATP车载设备故障，触发制动停车后，根据故障提示，司机经 特殊操作，ATP车载设备控制功能停用，在该模式下司机按调度命令行车。若仅 BTM失效，ATP车载设备提供机车信号，可人工转为LKJ控制列车。
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2004.10.1 08:17
08:18 08:17 08:15 08:13 08:12
CTCS-1 D:八灯信息 ATP停用
2004.10.1 08:19
引导 F6 F5 F7 F8
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
5. DRU（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。
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备） 显示与操作界面举例（完全监控模式）
ATP动作预警时间（S） 限制速度 实际速度 线路坡度
8
8000 m 6000 m 4000 m 2000 m 2000 m 1000 m 750 m 500 m 1000 m 250 m 0m 500 m 0m 4000 m
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四、ATP车载设备主要控制模式
2.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。 （1）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120km/h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 120km/h），控制列车运行。 速度（km/h）
CTCS-2级（ATP)
CTCS-0级（LKJ)
正向预告点
切换点
反向预告点


动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置（LKJ）。在160km/h以上区段， 地面设备 按照CTCS2级要求进行改造，由ATP车载设备控车（LKJ进行运行管理记录）；在160km/h及以下区段， 由LKJ控车（ATP车载设备向司机及LKJ输出机车信号）。 两种控车模式通过应答器自动转换（保留手动转换功能）。控车权的交接以ATP车载设备为主。
STM模块是安全模块，可接 收ZPW2000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LKJ监控 装置。
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
4. 司机操作界面DMI
配备有按钮的液晶显示器， 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。 安全等级为SIL2级。 各ATP车载设备均应采用统 一的司机操作界面。
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三、ATP车载设备系统结构
DMI
ST 1 5 Niv 1 2 155 2 3 3 40 M 5 0 0 00 S T B SR Y Annonce Niveau e 1
Niveau 1
0 0
5 0 0 5 0 0 0 0
Annonce Niveau2 a u Connexion
控车曲线
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。
BTM 速度传感器 轨道电路 传感器
高安全性和可用性； 安全等级达到SIL4级。 动车组的两端各安装一套独立的ATP 车 载设备。
欧洲应答器天线
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
1.车载安全计算机(VC)
VC基于两个处理器的实时比较 达到SIL4级。为了提高系统可用 性采用了第三个处理器。该原则 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。
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UU码
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四、ATP车载设备主要控制模式
2.部分监控模式: （3）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，监控列车运行。
速度（km/h） 200
监控曲线
20
HB码
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4、ATP车载设备主要控制模式
速度（km/h）
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二、ATP车载设备主要技术条件
9.主要技术要求
（1）在任何情况下防止列车无行车许可的运行。 （2）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。 防止列车超过临时限速。 （3）防止列车溜逸。 （4）制动与缓解。 （5）故障后可隔离。
+ 6 + 5 3 + D D:八灯信息 5
数据 输入 列车 参数 调车 目视 引导 行车 F5
特殊位置 ATP开始动 作的地点
A:
距 离 信 息
E3 E4 E5 E1
目标距离
100 B:速度信息
1500 m
2
车站
文本信息
+ 接近限制速度 接收定位信息 控制模式改变 2004.10.1 C:驾驶信息 08:18
控车曲线
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轨道电路故障 3.目视行车模式：在ATP车载设备显示禁止信号时，列车停车后，根据行车 管理办法（含调度命令），司机经特殊操作（如按压专用按钮），ATP生成固定 限制速度（20km/h），列车在ATP监控下运行，司机对安全负责。每运行一段距 离（100-200m）或一段时间，司机应重复按压按钮，否则设备制动停车。
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一、系统总体描述（目标－距离模式）
车载监控曲线 地面信号曲线 干预点 无保护闭塞分区
TD (t) TD (t+Δ t) 车载计算目标距离 TD(t)
监控点 SL(t)
E(t)
地面计算区间 的占用
E(t) : 对测距误差、列车响应时间、列车制动等的补偿
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一、系统总体描述
（动车组在既有线运行时的控制方式 ）
列车

驾驶员 显示器 （DMI）
监控装置


200km/h动车组ATP系 统符合《CTCS2级技 术条件》。 既有线200km/h动车 组ATP系统由地面和 车载设备构成，ATP 的控制中心在地面。 地面设备主要由ZPW2000轨道电路、车站 闭环电码化、应答器 设备和车站列控中心 等组成。
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轨道电路信息
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备） 显示与操作界面（机车信号）
数据 输入 列车 参数 B:速度信息 D:八灯信息 调车 目视 引导 行车 F5
NORM 二级 ATP
E3 E4 E5 E1
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A:
距 04.10.1 C:驾驶信息
120
控车曲线
正常应答器
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应答器故障
应答器故障
正常应答器
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四、ATP车载设备主要控制模式
2.部分监控模式: （2）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。 速度（km/h）
监控曲线 驾驶曲线
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
2. 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。 接收应答器信息并提供精 确定位。
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
3.连续信息接收模块STM
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三、ATP车载设备系统结构（关键设备）
6. 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 以为机车及其它车载设备提 供速度通道。
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四、ATP车载设备主要控制模式
速度（km/h） 200
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二、ATP车载设备主要技术条件
1.CTCS级别：满足CTCS-2级，预留CTCS3级。 2.速度目标值：满足250km/h，预留300km/h及以上扩展条件。 3.控制模式：目标－距离模式。 4.驾驶模式：司机制动优先和设备制动优先两种模式。 5.信息传输媒介：控车信息由轨道电路及应答器设备提供。 6.兼容性：针对不同速度等级线路，满足动车组跨线运行要求。 7.与列车运行监控记录装置接口：记录信息，切换控车。 8.机车信号功能：主体机车信号功能，通用式机车信号功能。
既有线200km/h动车组ATP车载设备 配置及运用
主要技术方案
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主要内容
一、系统总体描述 二、主要技术条件 三、系统结构 四、主要控制模式 五、操作方式 六、与动车组的接口 七、CTCS级间转换 八、“人控优先”及“机控优 先” 九、验收和维护
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一、系统总体描述
2
R B C O K
安全计算机 LKJ
5 2
EB, SB
1 2 3 3 40 5 0 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0
继电器接口
1 5
2
2
3 3 40
5 0 0
0 0
5 0 0 5 0 0 0 0
列车接口单元 STM
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2×2取 2结构。
08:18
130
接收定位信息
接近限制速度 2004.10.1 控制模式改变 08:15 接收定位信息 2004.10.1 2004.10.1 控制模式改变 2004.10.1 E:报警信息 接收定位信息 2004.10.1 08:13 接收定位信息 2004.10.1 级间切换预告 2004.10.1 08:07 通过分相点 2004.10.1
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4
一、系统总体描述（目标－距离模式）
200
监控曲线 驾驶曲线
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目标－距离（Distance to go）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。
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一、系统总体描述（目标－距离模式）
130
CTCS-2 完全监控模式 D:八灯信息
引导 F6
运行等级
2004.10.1 08:17 2004.10.1 08:15
F5 F7 F8
控制模式
E:报警信息 接收定位信息 2004.10.1 08:13
级间切换预告 2004.10.1 08:07 文本信息滚动按钮
L2
2004.10.1 08:19
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四、ATP车载设备主要控制模式
速度（km/h）
控车曲线
40（30）
4.调车监控模式：车列进行调车作业时，司机经特殊操作（如按压专用按钮） 后，转为调车模式，ATP生成调车限制速度，控制车列运行。牵引运行时，限制 速度40km/h；推进运行时，限制速度30km/h。
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输入输出模块
运行记录模块
ATP 车载设备
测速测距模块
GSM-R车载 电台
车载主机
应答器车载单元
STM模块
应答器
LEU
轨道电路
编码设备
车站列控中心 车站联锁 调度集中系统（CTC）
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一、系统总体描述（车载设备）
轨道电路信息接收STM 人机界面（DMI） 应答器信息接收BTM
动 车 组 ATP 车 载设备
200
监控曲线 驾驶曲线
45
轨道电路提供的信息：
行车许可； 空闲闭塞分区数量； 道岔限速等。
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一、系统总体描述（目标－距离模式）
200
监控曲线 驾驶曲线
45
应答器提供的信息包括：
线路长度（以闭塞分区为单位提供）； 线路坡度； 线路固定限速； 临时限速； 列车定位等信息。
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四、ATP车载设备主要控制模式
6. 机车信号模式
当通过CTCS级间切换到CTCS-0/1级后，ATP 功能相当于一个机车信号设备。当地面具备 CTCS-1级条件时，ATP设备相当于主体机车信 号，当地面具备CTCS-0级条件时，ATP设备相 当于通用机车信号。 在这种模式下，ATP设备仅为LKJ设备提供 机车信号信息输出，不产生列车控制输出， 列控防护功能由LKJ设备实施。