高铁ATP车载设备主要技术方案
【铁道信号】ATP车载方案(最终版)
既有线200km/h动车组ATP车载和地面设备配置及运用技术原则（暂行）铁运［2005］21号1.系统总体描述1.1 既有线200km/h动车组ATP由地面和车载设备构成，其配置及运用应与《CTCS技术规范总则》（暂行）和《CTCS2级技术条件》（暂行）的规定一致。
1.2 ATP地面设备由ZPW-2000（UM）系列轨道电路、车站闭环电码化、应答器设备和车站列控中心等组成。
车站列控中心具有轨道电路编码和应答器编码（LEU）及控制功能，并根据轨道电路及进路状态等信息产生行车许可，通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给列车。
车站列控中心应具有与车站联锁、CTC或TDCS（DMIS）的接口。
1.3 ATP车载设备由车载安全计算机、轨道信息接收单元（STM）、应答器信息接收单元（BTM）、制动接口单元、记录单元、人机界面（DMI）、速度传感器、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线等组成。
ATP车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车运行。
同时，记录单元对ATP有关数据及操作状态信息实时动态记录。
1.4 动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置（简称LKJ）。
在CTCS2级区段，由ATP车载设备控车；在CTCS0级、1级区段或在2级区段ATP车载设备特定故障下，LKJ结合ATP车载设备提供的机车信号或主体机车信号功能，控制列车运行，最高速度不超过160km/h。
正常情况下，两种控车模式通过特殊应答器自动转换（无需停车转换）；故障情况下，停车手动转换。
两种控车模式的转换通过ATP车载设备实现。
上述两种控车模式下，LKJ通过ATP车载设备接收或记录有关列控状态数据（含进路参数、列车位置等）及其对应的操作状态信息。
1.5 线路允许运行速度160km/h以上区段，ATP系统地面设备应按照CTCS2级要求进行改造。
在车站采用与区间同制式轨道电路的技术成熟前，应采用闭环电码化技术进行改造。
ATP车载设备及技术条件
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。
接收定位信息
2004.10.1 08:13
E1 级通间过切分换相预 告点 20042.1000.41.0180:.017 0 8 : 1 2
图6-8
数据 输入
列车 参数
D :八 灯 信 息
调车
L2
引目行导视车
F5
CTCS-1
引FHale Waihona Puke 导ADT:八P灯停信 息用
F75
2004.10.1 F8
08:19
DRU(ATP车载设备的记录器)
(3)动车组负责向ATP车载设备提供直流110 V电源， 电压波动范围DC77～137.5 V。
6.4 ATP车载设备主要技术要求
CTCS级别：满足CTCS2级，预留CTCS3级。
速度目标值，满足250km／h，预留300km／h及以上扩展 条件。
控制模式：目标一距离模式。
驾驶模式：司机制动优先和设备制动优先两种模式。
0m
2
+
CTCS-2
完D全:八监灯控信模息式
数据 输入
特殊位置
列车 ATP开始动 参数 作的地点
调车
引目行导视车
F5
车站
引F6导 F75
运行等级 控制模式
L2
2004.10.1 F8
08:19
文本信息滚动按钮
轨道电路信息
高铁ATP车载设备主要技术方案
数据 输入
特殊位置
列 车 ATP开始动 参数 作的地点
调车
引目行导视车
F5
车站
引F6导 F75
运行等级 控制模式
L2
2004.10.1 F8
08:19
文本信息滚动按钮
轨道电路信息
三、车载设备系统结构（关键设备） 显示与操作界面（机车信号）
A:
距
离
B:速 度 信 息
信
息
数据 输入
列车 参数
D:八 灯 信 息
F 75
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三、车载设备系统结构（关键设备）
5. （车载设备的记录器） 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：包括司机对设备的操作，轨道电路信息，
与机车的信息交换等。 维修人员可通过专用电脑或卡等进行数据下载。
三、车载设备系统结构（关键设备）
六、车载设备与动车组的接口
（1）车载设备向动车组的输出：紧急制动、 三种等级的常用制动和卸载（紧急制动和最大 常用制动均采用失电制动方式）。
五、车载设备操作方式
1． 初始化 车载设备上电后，设备经初始化进入默认模式。
五、车载设备操作方式
2． 停车 （1） 在车站股道两端的适当位置设置动车组停车位置标。 （2） 侧向接车，车载设备根据轨道电路信息和进站有源应 答器提供的相应进路信息，形成接车进路终端处速度为0的监控 速度曲线。 （3） 进站信号机外方停车或经道岔直向接车时，车载设备 形成出口速度为0的监控速度曲线。 （4） 手信号引导接车时，根据行车管理办法（含调度命 令），转为目视行车模式。 （5） 区间停车时，车载设备监控的出口速度为0。停车后， 若地面设备故障，可转为目视行车模式。
城轨列车超速防护系统(ATP)车载设备设计原理及实现
技 术 和 通信 Ｃ Ｃ校 验码 方 式 ，提 高 设 备 内部通 信 Ｒ
可 靠 性 。在 保 障 单 套 主 机 ＿ 作 安 全 可 靠 的 基 础 上 ， Ｔ 系 统 采 用 双 重 冗 余 设 计 ，运 行 期 间 一 套 故 障 ， 不 影 响 车载设 备 的连续 工 作 。 ３ 实 时 性 。 因 城 轨 列 车 追 踪 间 隔 时 间 短 ， 行 ． 车 密 度 大 ， 应 充 分 考 虑 设 备 的 实 时 响 应 时 间 ，保 证 设 备对 列车 的监 督是 连续 的 。 ４ 可 维 护 性 。 能 为 维 护 人 员 提 供 方 便 快 捷 的 ． 故 障 定 位 措 施 ，减 少 维 护 设 备 的 配 置 并 提 供 快 速 查 找故 障 的手 段 。 ５ 可 扩 展 性 。 采 用 分 布 式 网 络 结 构 、 标 准 通 ． 信 协 议 、典 型 模 块 功 能 划 分 等 措 施 ，提 高 设 备 的 扩 展 性 ， 以 满 足 城 轨 列 车 的某 些 特 殊 功 能 需 求 。
３ 邬 宽 明 ．现 场 总 线 技 术应 用选 编 （ ３ 北 京 ： 京 航 空 航 Ｍ ． 北 天 大 学 出版 社 ， ０ ３ ２０．
４ 结 束 语
北 京 铁 路 信 号 工 厂 与 全 路 通 信 信 号 研 究 设 计 院
４ 李 伯 成 ．微 型 计 算 机 原 理 及 接 口 技 术 （ ． 北 京 ：清 Ｍ３ 华 大 学 出版 社 ，２ ０ ． ０５ ５ 何 文 卿 ．６ ０ ５ ２电 气 集 中 电 路 （ ． 北 京 ： 中 国 铁 道 出 Ｍ３
主 机 是 ＡＴＰ 系 统 的 核 心 列 车速度 测试 、控 制模 式确 定 、列 车制 动命令 的输 出 、信息 记 录及 系统 自检等 功 能 。 １ 地面信 息 译 码模 块 。负 责地 面 无绝 缘 轨 道 ．
kmh动车组列控系统车载设备ATP介绍
换
注：列车只要收到预告信息就将进行报警
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系统主要控制方案
故障状态运行模式
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1. 区间运行时
轨道电路发生故障时，变为无信号，
轨
ATP装置迅速输出常用制动或紧急制动停车。 司机凭调度命令转为目视行车模式。当列车
式，可继续行车。
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3. 级间切换应答器丢失
从CTCS2级进入CTCS0级，ATP只能控
制ZPW2000轨道电路的区间，在该区间的终
应 答
点限制速度为0km/h，这将会导致列车停车， 因此不存在安全问题。停车后，由司机按下 级间按键即可进行级间切换。
6
ATP 系 统 构 成
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1. ATP主体装置
·记录单元(DRU)
该模块记录ATP装置的动作、状态、司 机的操作等信息，采用PCMCIA卡作为存 储介质，通过读卡器可将数据下载至普通 PC，进行数据分析。
·继电器逻辑单元(RLU)
这是主要由继电器最成的单元，可进行 逻辑的输入与输出。
急制动停车。此后凭调度命令行车。
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1. 一个无源应答器丢失
由于线路信息采用冗余覆盖，因此当一
个无源应答器丢失时，车载设备仍拥有完整
应 答
的线路数据，可正常行车，但此时应向司机 报警。
器
2. 两个无源应答器丢失
故 障
由于移动授权终点(LMA)在已知线路信 息的最远处，因此不会存在安全问题。通过 司机的相应操作，将ATP转入应答器故障模
高铁atp车载设备主要技术方案
目 录•设备概述•设备技术方案•设备应用场景与优势•设备实施方案与计划•结论与展望设备概述ATP设备是列车自动保护系统，英文全称为Automatic Train Protection，简称ATP。
它是在列车发生危险时，对列车进行安全保护及自动调整列车的运行。
ATP车载设备主要由车载ATP计算机、ATP车载控制器、ATP车载安全设备、车地信息传输设备等组成。
ATP设备是高铁运营的核心设备之一，对列车的安全运行和防止事故发生具有重要作用。
1.A 1.B1.D1.CATP车载计算机主要负责采集列车的位置、速度、方向等数据，并实时进行计算和判断，控制列车运行状态。
ATP车载控制器主要负责接收ATP车载计算机的指令，并根据指令控制列车的启动、加速、减速和制动等操作。
ATP车载安全设备主要负责检测列车的轴温、轮对状态、车辆受电弓状态等安全信息，及时发现并处理异常情况。
车地信息传输设备主要负责将ATP车载设备采集的数据传输给地面设备，同时将地面设备的指令传输给ATP车载设备。
车地信息交互ATP设备能够将列车的位置、速度、状态等信息实时传输给地面设备，同时能够接收地面设备的指令，实现车地信息的交互和远程控制。
列车位置自动调整ATP设备能够实时监测列车的运行位置，并根据预设的安全距离和速度曲线自动调整列车的速度和位置，确保列车在安全距离内行驶。
列车运行保护ATP设备能够实时监测列车的运行状态，当列车出现超速、冒进、尾追等危险情况时，能够及时采取制动措施，保护列车和乘客的安全。
列车故障诊断ATP设备能够实时监测列车各设备的运行状态，当设备出现故障时，能够及时发现并报警，为维修人员提供故障诊断和维修指导。
设备功能设备技术方案010203卫星定位利用GPS或北斗等卫星定位系统，实现列车精确定位。
轨道电路利用轨道电路向列车传送定位信息，实现列车与地面的信息交互。
无线通信利用移动通信网络实现列车与地面设备之间的数据传输和信息交互。
高铁ATP车载设备主要技术方案
04 通信网络布局和信号传输 保障
无线通信网络覆盖范围和容量规划
基站布局规划
根据高铁线路走向和地形地貌特点，合理规划基站位置和覆盖范 围，确保无线通信网络信号稳定覆盖。
频率资源分配
针对高铁运营需求，合理分配无线通信频率资源，避免同频干扰和 邻频干扰。
容量规划
根据高铁列车运行密度和乘客数量，预测无线通信网络容量需求， 提前进行网络扩容规划。
有线通信线路布局优化策略
光纤通信网络布局
采用高性能光纤通信网络，提高数据传输速率和稳定性。
冗余线路设计
为确保有线通信线路可靠性，设计冗余线路，当主线路出 现故障时，可自动切换至备用线路。
防雷击和电磁干扰措施
针对高铁运行环境特点，采取防雷击和电磁干扰措施，保 障有线通信线路正常运行。
信号传输质量监测及干扰排除方法
03
列车调度指挥系统 安全性提升
加强系统安全防护措施，确保列 车调度指挥系统的安全性和可靠 性。
06 测试验证环节严格把关
仿真测试环境搭建及参数设置
搭建高铁ATP车载设备的仿真测 试环境，模拟实际运行环境，包 括轨道电路、信号机、道岔等关
键设备。
根据设备的技术规格和性能要求， 设置仿真测试参数，如列车运行 速度、信号传输延时、设备响应
轨道电路传感器
选用适应性强、抗干扰能力强 的轨道电路传感器，确保列车 位置信息的准确传输。
传感器布局优化
根据列车运行特点和ATP系统需 求，合理布局各类传感器，提高
数据采集的准确性和可靠性。
通信模块接口设计及协议支持
通信接口标准化
01
采用国际通用的通信接口标准，便于与其他系统进行数据交换
和共享。
多种通信协议支持
高铁ATP车载设备主要技术方案课件
根据收集的数据，对ATP车载设备的 实际运行效果进行评估，分析设备的 性能和可靠性，并提出改进建议。
THANKS
感谢观看
车发生事故。
02
主要技术方案
列车控制技术
列车控制技术
采用先进的列车控制系统，实现列车 的高精度定位和速度控制，确保列车 安全、准时、高效地运行。
列车自动驾驶技术
采用先进的列车自动驾驶技术，实现 列车的自动启动、加速、减速和停车 ，提高列车的运行效率和旅客的舒适 度。
列车通信技术
通过高速、可靠的列车通信技术，实 现列车与地面控制中心之间的实时数 据传输和指令交互，保障列车的安全 和高效运行。
将ATP车载设备与高铁车辆的其他系统进行集成，如列车控制系统、通信系统等 ，实现系统间的数据交换和协同工作。
系统测试
对集成后的系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试、兼容性测试等，确 保系统的稳定性和可靠性。
实际运行效果评估
数据收集
在ATP车载设备实际运行过程中，收 集相关数据，如设备的运行状态、故 障情况等。
列车监控与记录技术
列车安全防护网技术
通过列车监控与记录技术，实现对列车运 行状态和各部件工作情况的实时监测和记 录，为故障诊断和处理提供依据。
采用先进的安全防护网技术，对列车进行 全方位的安全防护，提高列车的抗冲击能 力和防翻滚性能。
人机交互技术
显示与控制技术
采用大屏幕显示和控制技术，为乘务员提供清晰、直观的操作界面和 信息展示，方便乘务员对列车进行控制和管理。
设备组成与结构
设备组成
主要包括传感器、控制单元、执行机构和人机界面等部分。
结构
各部分之间通过电缆和通信接口相连，形成一个完整的控制 系统。
最新高速列车安全控制技术ATP
高速列车安全控制技术A T P列车自动保护系统（ATP）的简介（西南交通大学交通运输与物流学院，四川省成都市 610031）摘要：在高速铁路列车自动控制系统(ATC)中，列车自动防护(ATP)系统担负着列车运行间隔控制、进路控制、超速防护的重要作用，是列车运行自动控制的基础。
其中，ATP车载设备是ATP系统中保证行车安全的关键设备，它根据地面信息和机车信息生成列车速度控制曲线，并与列车实际速度进行比较，监督列车运行，实现超速防护、零速检测、无意识移动防护、制动确认和车门防护等功能。
本文在详细阐述ATP设备功能及构成的基础上，阐述了高速铁路ATP 设备的不足，为后续研究提供参考。
关键词：列车自动保护系统；高速铁路；安全；不足；中图分类号：U238 文献标识码：AIntroduction of Automatic Train Protection (ATP) System and the Current ResearchQIU Qian-qian（School of transportation and logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031）Abstract：Serving as the basis of Automatic Train Control (ATC) system of high-speed railway, Automatic Train Protection (ATP) system plays an important role in interval control, route control and over-speed protection. The onboard ATP, however, is the key component of ATP system to insure the train safety. It calculates the train speed-control curve based on the railway information stored in the host computer and the data received from wayside. It constantly compares the velocity calculated with the train actual velocity to supervise the train operation. It executes over-speed protection, zero-speed check, unexpected movement protection, brake confirmation and door protection. The paper introduces the function and the formation of ATP system and describes the shortage of ATP in details. The paper aimed to make a guidance for future research.Key words：Automatic Train Protection system; high-speed railway; safety; shortage; CLC number: U292.4 Document code: A0 简介高速铁路是解决交通拥挤的有效手段，它的最大特点是运营密度大、列车行车间隔时间短、安全、正点。
ATP车载技术方案.ppt
200 45
驾驶曲线
监控曲线
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。
2020/4/10
6
一、系统总体描述（目标－距离模式）
200 45
驾驶曲线
监控曲线
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。
2020/4/10
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。
2020/4/10
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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。
L2
2004.10.1 F8
08:19
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文本信息滚动按钮
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）
A:
距
离
B:速度信息
信
息
D:八灯信息
L2
数据 输入 列车 参数
调车
引目行导视车
F5
NORM
系统故障 C:驾驶200信4.1息0.1 08:18 130
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四、ATP车载设备主要控制模式
ATP车载设备
列控车载设备：
VC1
TIU
VC2
DRU
STM
BTM
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。
运行等级
E3 E4 E5 E1
接收定位信息 控制模式改变
2004.10.1 08:17 2004.10.1 08:15 08:13
F5 F7 F8
控制模式
E:报警信息 接收定位信息 2004.10.1
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
轨道电路信息
项目五 ATP车载设备
-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
• STM：完成轨道电路信息的接收与处理。 • BTM：完成点式信息的接收与处理。 • VC：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。 • TIU：也称继电器逻辑单元,比较VC各系统输出的制动指令,对 两套VC输出制动指令进行"或"操作,并输出。 • 测速模块：实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。 • DMI：车载设备与机车乘务员交互的设备。 • DRU：规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。
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。 (2)防止列车超速运行。 ①防止列车超过进路允许速度。 ②防止列车超过线路结构规定的速度。 ③防止列车超过动车组构造速度。 ④防止列车超过临时限速。 (3)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。 (5)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。
CRH380BG型动车组300T型ATP车载设备的技术改造
列车速度不断提升 ，对列车 的运行安全提出了 更高要求。目前 ，ＡＴＰ作为列车运行控制系统的主 体设备 ，是确保动车组安全快速运行 的核心设备 。 在 目前高速铁路的运用 中，动车组 ＡＴＰ车载设备 的安全性仍然有许多不容忽视的 问题 ，这些问题亟 待解 决。相 信 随着 中国高速铁路 进入新 的发展 纪 元 ，通过不断吸收先进经验，积累实作技能 ，动车 组 ＡＴＰ车载设备 必将实现高可靠性、安 全性 、及
摘 要 ：分析 ＣＲＨ３８０ＢＧ型动车组 ５００Ｔ型 ＡＴＰ车 载设备运行过程 中发生诸如 继 电器接 点接触 不
良、输入输 出模块 故障 、ＡＴＰ总 线故障引起更换 动车 组的安 全隐患 ，并对 此 ５种情 况进行技 术
分 析且 指 出相应 的 改进 方案 。
关键 词 ：ＣＲＨ３８０ＢＧ型动车 组 ；ＡＴＰ车载设备 ；技 术改造
（２．Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｒｉｓｋｓ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ｔ ｈ ｅ ｏｐｅｒ￣ｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ３００Ｔ ｏｎｂｏａｒｄ ＡＴＰ ｉｎ ＣＲＨ ３８０ＢＧ ＥＭ Ｕ ｔｒａｉｎｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｏｒ ｒｅｌａｙ ｃｏｎｔａｃｔｓ，ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｉｎ ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｏｕｔｐｕｔ ｍ ｏｄｕｌｅｓ，ＥＭ Ｕ ｒｅｐｌａｃｅｍ ｅｎｔ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｏｆ ＡＴＰ ｂｕｓ．Ｍ ｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｒｉｓｋｓ ａｎｄ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔ ｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｓｃｈｅｍｅ． Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＲＨ ３８０ＢＧ ＥＭ Ｕｓ；ｏｎｂｏａｒｄ ＡＴＰ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｎｏｖａｔｉｏｎ
高铁ATP车载设备主要技术方案
高铁ATP车载设备主要技术方案高速铁路的发展是现代交通运输的重要领域之一，而ATP（自动列车保护系统）作为铁路的重要保障系统之一，也越来越受到人们的关注。
随着技术的不断进步，高铁ATP车载设备的技术方案也在不断升级完善，本文将对高铁ATP车载设备的主要技术方案进行阐述。
一、高铁ATP车载设备概述ATP是一种列车控制和保护系统，用来确保列车在运行时不会与周围环境发生碰撞或者因其他原因造成事故，保证列车的安全稳定行驶。
ATP在列车驾驶员操作失误或列车诊断系统失效情况下能够立即自动启动制动系统，避免事故的发生。
高铁ATP车载设备是指安装在高铁列车上的保护控制系统，包括硬件设备和软件系统。
车载设备采集列车及其周围环境的相关信息，通过算法分析判断列车状态，并向列车驾驶员发出指令进行控制。
目前，高铁ATP车载设备主要采用无线通信技术和GPS定位技术来实现信息采集和处理，成为保证高铁行驶安全、保障乘客生命财产安全的重要装备之一。
二、高铁ATP车载设备主要技术方案1.无线通讯技术高铁ATP车载设备采用的无线通讯技术一般有LTE（长期演进技术）、Wi-Fi （无线局域网）和蓝牙等。
这些无线通讯技术都能够满足高速列车行驶时数据传输的需求。
其中，LTE技术是一种高带宽、低时延的4G移动通讯技术，能够实现数据传输速率高达100Mbps，同时支持优秀的覆盖范围和业务质量保证。
Wi-Fi技术则能够在车厢内提供较为稳定的局域网连接，比较适用于乘客使用时的数据传输需求。
2.GPS定位技术高铁ATP车载设备的GPS定位技术是实现列车精确定位和轨迹跟踪的重要手段之一，可以在行驶过程中精确识别列车位置和速度等相关信息。
通过GPS技术，车载设备能够及时掌握列车行驶状态、隧道、桥梁等复杂地域环境下的行驶数据，实现全方位的行驶保护。
3.数据处理技术高铁ATP车载设备采用的数据处理技术包括计算机技术、算法技术等，主要用于数据采集与处理、信息处理和决策等方面。
CRH2型动车组ATP系统
CRH2型动车组ATP系统CRH2型动车组的两头车各装有1套列车运行控制(ATP)车载设备，是将接收到的地面信息作为基础，由车载设备生成速度控制曲线，并经常与实际速度相比较，如果实际速度超过了速度控制曲线，车载设备自动实施制动。
地面信息和ATP车载设备的控制状态由置于司机操纵台上的司机操作及显示界面(DMI)来显示。
司机在注视前方的同时监视DMI，通过DMI或者前方线路状况来操作牵引手柄和制动手柄，控制列车的加速、减速。
同时，司机还根据需要通过按压DMI画面上的开关进行确认操作和警戒操作等。
ATP系统控制方法可有2个选择模式，即机控优先和人控优先。
司机通过设定车载设备内部带有的开关来决定选择，运行中不能变更。
另外，在机控优先模式下，根据控制状态有时会暂时自动变换为人控优先的情况。
16.2.1概述ATP车载设备用于CTCS2区间实施制动。
不过在CTCS0区间LKJ设备代替ATP车载设备实施制动，由哪个设备来控制，是当列车通过区间转换位置的时候，ATP车载设备自动进行转换。
但发生异常的时候，也可以通过司机操作DMI的按键，进行手动转换。
200km/h线路区段CTCS系统建设要达到CTCS2级。
200km/h线路分为既有线提速200km/h区段和客运专线200km/h区段，要求CRH2型动车组列车能下线运行在CTCS1和CTCS0线路区段。
按照有关的规范和技术条件，对ATP系统的基本功能要求如下：(1)在不干扰机车乘务员正常操作的前提下有效地保证列车运行安全。
(2)在任何情况下防止列车无行车许可运行。
(3)防止列车超速运行。
(4)防止列车溜逸。
(5)应具有车尾限速保持功能。
(6)规定范围内的车轮打滑和空转不得影响车载设备正常工作。
(7)人机界面的基本功能是为乘务员提供必须的显示、数据输入及操作，并能够以字符、数字及图形等方式显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离。
能够实时给出列车超速、制动、允许缓解等显示以及设备故障状态的报警。
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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。
2015-6-18
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
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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
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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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2015-6-18
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
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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