ATC、ATP、ATO系统详细介绍(4)

当前驾驶模式 超速 速度表

目标距离 (至限速点或停车点) 6）加速度计

加速度计分为两套，每套有两个不同的加速度计。两套设备提供高可用性。必须对每套加速度计做一个比较，以确认输出的有效性。空转/滑行开始时，列车使用空转/滑行开始前的速度，利用加速度仪进行补偿，来计算当前的速度和位置。一旦空转/滑行结束，速度和位移的测量将切换回速度传感器。

4、子系统功能 1）功能概述

ATP功能可确保列车的安全运行。ATP所有功能都依照故障－安全准则执行，该准则符合CENELEC标准。系统具有线路双向运行的ATP功能。

车载子系统负责确定列车位置，监测列车速度，保证适当的制动次序，管理列车的控制模式并根据ZC所提供的信息来控制列车。CC与速度传感器、加速计和查询应答器接口，以确定列车的位置。列车司机显示器与CC接口，显示驾驶信息，设备状况，以及给司机的报警。 车载子系统的功能包括：

安全列车速度和位置的确定 安全的超速保护 安全的紧急制动 安全的列车停靠 安全的方向控制 安全的门控制（使能） CBTC 运行模式 安全后溜和前溜防护 安全过走恢复保护

2）列车追踪

该功能涉及ZC和CC子系统：ZC通过互相对比以及与固定的追踪障碍物对比，来确定列车位置。列车追踪的功能主要被用来提供数据以保持安全的列车间隔。这些数据可被看作是上报列车或者非上报列车的所处位置的网络地图。 追踪占用地图可由ZC根据以下内容来构建：

CC提供的列车位置报告（经由DCS） 道岔位置

每个CC提交一份位置报告，包含列车识别号，前后车头位置，加上安全的估计位置不确定值。列车识别号实际上是―CC识别号‖，在每个CC上安全地硬件编码，防止两个CC有相同的识别号。

只要与不确定性有关，ZC使用来自CC的非安全位置报告，计算―安全的‖列车两端位置，提交位置不确定的报告。这将保证列车长度的最大化（对轨道出清确定的―最不利情况‖）。

3）在连续通信级别下移动授权下的移动闭塞列车的间隔

无论车载设备是否运行，信号系统都可保证在该系统内的所有列车之间的安全列车间隔。

如果车载设备运转良好，信号系统可对这些列车进行安全列车间隔控制，以认定前方列车可立即在原地停车为原则。

对于车载设备运转良好的列车，其位置测定以信号系统的定位分辨率为基准。如果车载设备无法运转，由司机保证行车安全。

信号系统会将移动授权限定在前方列车尾部后面的安全距离外方停车点。 信号系统安全列车间隔功能包括：

利用ATP固定数据（如，永久限速）和ATP可变数据（如，临时限速和移动授权），计算ATP曲线（即安全速度曲线，属于列车定位功能）。 监控并执行信号系统计算出的ATP曲线。

ATP曲线受安全制动模式管理，可确保在任何情况下（包括故障），配有车载设备的列车都不会超出移动授权限制。以下移动授权限制最具约束性： 前方CBTC列车的后端，包括位置不确定性； 轨道终点；

在无法证明进路开放且道岔已被锁闭的道岔处；

已确立反方向运行的区段边界； 锁闭区段的边界；

已检测出无法让列车安全运行的进路入口。

系统还提供了旁路信号车载设备安全列车间隔功能的功能，列车可超出其移动授权限制（如以一定速度限制）。但此情况下，列车运行安全由司机保证。

还可收回（增加限制）先前赋予列车的移动授权限制。列车接近或制动到初始移动授权时，可能会违反新的ATP曲线，这时，信号系统会立即激活制动程序。该制动程序可以是紧急制动程序或是受监控的常用制动程序。 4）ATPM和ATO模式下的列车安全间隔

CC执行的移动授权来自于若干ATP功能的制约。另外，对每种模式类型而言，这些制约因素可依据下列标准进行分类：

由CC直接识别；

由ZC识别，并向每列车（包括轨旁设备）发送专用综合信号。

该分类依照下列一般原则进行：

CC仅按照列车位置和/或列车运行模式对限制要素进行自我识别；

ZC对限制条件进行汇总，并针对其它列车进行自我防护（列车间隔），包括行驶方向上的头对头防护。

确保ATPM和ATO模式下安全列车间隔的一般原则如下： ZC为其所辖区段内每一列自动控制列车计算移动授权（MAL）。 将MAL指派给特定列车，并作为个体信息向CC周期发送； 依照已接收的CC最新信息所要求的方向，ZC对MAL进行计算。

MAL规定了列车运行前方直到授权终点的限速，包括：

移动障碍（其它列车）

固定障碍（轨道终点，道岔失去表示等）

28. 如检测到列车和MAL之间的道岔冲突，ZC会重新计算MAL。收到新的MAL后，CC若认定列车运行速度高于MAL所限制的安全停车速度，就会进行紧急制动。

29. CC会连续检测所有列车前方的轨旁设备状态，检查是否存在比MAL（已接

收到的）更为严苛的情况。如检测到列车和MAL之间的道岔不符，ZC会重新计算MAL。收到新的MAL后，CC若认定列车运行速度高于抵达道岔前的安全停车速度，就会进行紧急制动。

在CBTC控制的完全CBTC状态下（ATPM/ATO），CC由于缺少轨旁设备的授权，会迫使不具有前方MAL的列车停车（采用紧急制动）。 5）停车保证功能

信号系统接收到紧急进路取消（ERC）请求后，将延迟一段相当于列车紧急制动停车所需要的时间再完成。停车保证功能的目标是在可能的情况下（即当CBTC系统能够确保没有列车进入到进路并且该进路被提交了ERC请求）来加快ERC。

对于CC而言，这个功能还用于一个已通过的联锁进路释放：在停车保证功能中，CC的职责与“执行和解锁已通过的联锁进路”中的一样，ZC的请求限制CC的移动授权范围（接下来的ERC或是解锁已通过的联锁进路），如果CC正处在有关的限制时，它将通知ZC（停车保证）。

如果列车在CBTC系统控制下，并且没有超速（依照基于新MAL计算的新CC ATP曲线），或者列车已经去除动力，CC将连同ZC_V_MAL中的位置信息一起，发出一个“停车保证”的表示。

如果列车在CBTC控制下，并且已超速，CC将记录这个请求，直至列车停止，或直至CC能够发出一个“停车保证”，或直至列车超出了停车保证请求信息中所提供的ZC_MAL的范围。 6）运动方向监控

CBTC区域内的运行方向管理对于合理地为CBTC列车建立移动授权非常重要。它包括CC和ZC子系统，包括下列因素：

列车驾驶人员的方向请求：须通过驾驶室激活和方向控制器进行表示。 运行方向，车载CBTC设备从ZC处获取MAL计算。 CBTC运行方向：由某一区段的ZC设定。

如果某一区段的运行方向已确立，系统就不会为该区段的列车再指派相反方向的移动授权。 7）门控

CC ATP开门功能的基本要求是：

列车处于零速状态；

列车已对准站台的正确位置； 列车安全地切除牵引并实施保持制动

若能满足所有这些条件，列车车门就会接收到指令并打开。如检测到列车车门没有全部关闭，列车就不会开动。若CC发生故障，列车会立即停车，车门只能在旁路模式下打开，列车停止后，若车门控制处于旁路模式，车门即可人工打开。

CC的ATP功能可以确保车辆完全停止后打开车门。CC ATP可实现两个安全的门控输出（左门可开和右门可开）。根据运行模式的不同，车门依照ATO指令或司机的指令开启。

8）紧急制动使能（实施）

列车紧急制动系统能使列车在安全制动模式所确定的停车距离内停车。紧急制动一经激活，在列车完全停车前就不会缓解。即使ATP所测定的列车运行状况错误，紧急制动仍将继续，任何复位信号和干预行为均为无效，不管CBTC系统是否取消紧急制动命令，车辆应保证紧急制动命令的执行直到列车完全停止，唯一例外是当CBTC系统被旁路时，所有ATP功能将失效。如果紧急制动复位且ATP正常，列车将可以开动或继续行驶，但如果列车实际速度再次超过ATP曲线速度，或继而发生功能故障，紧急制动则会像上一次那样再次实施。

列车的移动授权限制受若干ATP因素的制约。另外，对每种类型而言，这些制约因素可根据以下标准分类：

CC直接识别

ZC识别，并向各列车发送专用综合信号（包括轨旁设备）。 该分类依照下列一般原则进行：

CC仅按照列车位置和/或运行模式对限制要素进行自我识别。

ZC对限制条件进行汇总，并针对其它列车做出自我防护（列车间隔），包括行驶方向上的迎面冲突防护。 9）站台/车站控制盘紧急关闭按钮

所有车站的站台和控制室都设有紧急关闭按钮。这些按钮一经按下，本站和这个区域内的上下行轨道的信号将立刻被关闭，并且这些区域内的移动授权也应该被取消。 10）发车联锁

列车处于ATO运行模式时，CC会向司机发出报警提示，关闭车门。一旦CC检测到车门关闭并锁闭后，列车就可以向下一车站发车。在ATO运行模式下，列车停站结

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