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。
特殊位置 ATP开始动 作的地点
A:
目标距离
距 1000 m 离 750 m 信 500 m 息
250 m 0m
100 B:速度信息
1500 m
1000 m
2
500 m
车站
文本信息
0m
+ 接近限制速度 2004.10.1 C:驾驶信息 08:18
ห้องสมุดไป่ตู้
130
CTCS-2 完全监控模式 D:八灯信息
引导 F6
图6-5
轨道电路信息接收模块(STM)
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。
ATP车载设备组成
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
图6-1 车载设备
“2x2取 2” 安全 车载计算 机
ATO单元
司机室显示
~
轨道环线Lloop
PTI车载天线
PTI Vehicle Antenna
ZPW-2000 轨道电路
Track circuit
接收天线
Antenna for track circuit
CTCS2 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2×2取2结构。 • 高安全性和可用性：安全等级达到SIL4级。
DMI
ST 1 1 5 Niv
• 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
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。 信息传输媒介：控车信息由轨道电路及应答器设备提 供。 兼容性：针对不同速度等级线路，满足动车组跨线运 行要求。 列车运行监控记录装置接口：记录信息，切换控车。 机车信号功能：主体化机车信号功能，通用式机车信 号功能。
应答器信息接收模块(BTM)
应答器信息传输模块(BTM)
连续信息接收模块(STM) • 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)和列车运行监控记录装置 (LKJ)。
连续信息接收模块(STM)
人机界面(DMI)
司机操作界面 (DMI)
举例：①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 4000 m
+ 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
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。
②机车信号模式
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
A:
距 离 信 息
L2
系统故障
2004.10.1 C:驾驶信息
08:18
130
接收定位信息
接近限制速度 2004.10.1 控制模式改变 接收定位信息 2004.10.1 08:15 2004.10.1 控制模式改变 2004.10.1 08:13 2004.10.1 E:报警信息 接收定位信息 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
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。
继电器逻辑单元(RLU)
记录单元(DRU)
速度传感器
EB, SB 继电器接口
5 0 0 5 0 0 0 0
列车接口单元 STM
BTM 速度传感器
轨道电路 传感器
欧洲应答器天线
图6-2 ATP车载设备系统结构
• 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。
2 155
2 3 3 40
M 5 0 0 00
S T B SR Y Annonce Niveau 1 e
Niveau 1
0 0
5 0 0 5 0 0 0 0
Annonce Niveau2 a u Connexion
2
R B C O K
安全计算机 LKJ
5 1 5 2 2 3 3 40 5 0 0 0 0 1 2 2 3 3 40 5 0 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0
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
CTCS2系统控车模式
200
监控曲线 驾驶曲线
45
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。