第8讲 列车自动控制系统(2)

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1、1M列车自动控制系统ATC（2）2以西门子公司Trainguard®MTATP为例介绍ATP子系统功能ATP子系统原理和性能：计轴系统、轨旁设备、车载设备、轨旁和列车之间的通信设备子系统软件司机操作装置接口主要内容3Trainguard®MTATP系统概述列车自动防护（ATP）负责列车的安全运行，完成保证安全的各种任务。通过与联锁系统的配合，ATP系统保护旅客、工作人员、列车和其他设备免于铁路系统的重大事故的伤害。ATP轨旁和ATP车载计算机单元使用验证的SIMIS技术，也就是说，ATP轨旁计算机单元采用3取2的技术，而ATP车载计算机单元采用冗余的2取2技术。该技术已经得到了

2、良好的验证，并被西门子在全球的许多项目采用。4Trainguard®MTATP子系统的主要部件ATP轨旁计算机单元用“TRAINGUARDMTWCU3取2”表示；ATP车载计算机单元用“ATPOBCU”表示。这是ATP系统的两个主要组成部分。与ATP轨旁计算机单元相连接的子系统包括：VICOS运行控制中心，SICASECC联锁计算机和用于无线通信的轨旁通信控制单元。与ATP车载计算机单元相连接的子系统包括：应答器天线，测速电机和雷达单元。无线通信单元有一个接收天线和一个发送天线。另外，车载ATP还有与ATO和司机HMI的连接。5Trainguard®MTATP功能列车定位速度测

3、量移动闭塞运行列车追踪：负责安全计算线路可变列车闭塞分区的ATP空闲状态。列车分离：负责保持列车间的安全距离。临时速度限制：满足在一些特殊地段低速运行的要求。运行方向和后退监测：所有情况下运行方向均被ATP监督。停稳监测：打开车门和站台屏蔽门的安全前提。车门释放驾驶模式：AM，SM，RM，BY，折返模式。站台屏蔽门列车完整性速度监督：取决于列车的驾驶模式。处理防护点和运行停车点紧急停车按钮：所有的站台都装备紧急停车按钮来应对紧急情况。6线路数据库TDBTRAINGUARDMT使用一个铁路网络的模型，即所谓的线路数据库（TDB）。线路数据库TDB用于存储网络中的静态特性数据（坡度

4、，静态速度曲线，永久速度限制，应答器位置等）和动态特性数据（沿线信号机显示，临时速度限制等）。TDB设在车载单元中，由ATP和ATO调用。线路数据可以通过接口装载到列车上，用于调试过程使用。在正常运行下，不必将全部线路数据发送到车上。只需要将动态数据的更新从ATP轨旁单元发送到车载单元。TRAINGUARDMT子系统使用这些对象来完成ATP,ATO和ATS的功能。7ATP子系统原理-计轴系统因为系统要求有降级模式，所以有必要提供一个计轴系统。西门子的计轴系统使轨道划分区段并以此建立固定闭塞系统，作为系统降级运行模式的基础。西门子的AzS计轴系统具有明显的低成本的优点。系统具有高

5、可靠性，而且备件的种类得到减少，因此储备备件的成本效率提高。根据其软件和硬件的模块化布置，系统可以进行调整，以满足不同场所的应用需求。这可以使运营商保持较低的生命周期成本。AzS计轴器的一个主要特性是可以处理最多五个ZP43轮轴传感器的信号。一台处理计算机可以监督最多四套轨道空闲检测区段。每台处理计算机具有二个V.24串口，用于与另外两台处理计算机连接。8轮轴检测设备ZP43ZP43轮轴检测设备包括一个DEK43双轮轴检测器和一个轨旁连接箱（TCB）。ZP43采用经认证的电磁轮轴检测方法。当一个轮子进入DEK43的感应范围时，交互的电磁场的场强发生了变化，这样，触发信号通过电缆

6、传输到联锁的运算计算机。轮轴检测设备是一个双通道系统。基于43kHz的频率，DEK43产生两个不同的电压，经过轨旁连接箱（TCB）处理后，通过轨旁电缆反馈给运算计算机。根据要求，运算计算机可以监督一个单独的带有两个轮轴检测单元的轨道空闲检测区段，或带有大量轮轴检测单元的多轨道空闲检测区段。9轮轴检测设备ZP43框图10ZP43计轴器和AzS运算计算机11ATP子系统原理-轨旁设备ATP轨旁计算机单元为TRAINGUARDMT系统提供与信号系统其他元件的主要接口。传输设备用于在TRAINGUARDMT轨旁计算机单元和TRAINGUARDMT车载计算机单元之间连续的数据交换。轨旁通

7、信设备（轨旁无线单元）和车载通信设备通过无线来实现双向传输。ATP轨旁计算机单元的硬件具有和SICAS联锁相同的硬件。这种配置有着众多的优点，比如维护人员更加的熟悉这种硬件，因此易于维护。12ATP轨旁计算机单元（WCU）的硬件13轨旁计算机单元机柜特性计算机供电230VAC,60VDC或24VDC基本组匣3块SIMIS®ECCCU板2块通信板16块窄的或8块宽的外围板扩展组匣10块宽的外围板14ECC-元件控制计算机特性使用经论证的西门子SIMIS®故障-安全微机系统。安全性使用3取2配置