高铁ATP车载设备主要技术方案

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高铁ATP车载设备主要技术方案,一、系统总体描述二、主要技术条件三、系统构造四、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,主要内容,2024/9/30,2,一、系统总体描述,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ZPW-2000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。,列车,驾驶员,显示器,（,DMI,）,监控装置,输入输出模块,车载主机,测速测距模块,STM,模块,ATP,车载设备,GSM-R,车载,电台,应答器车载单元,轨道电路,应答器,车站联锁,调度集中系统（,CTC,）,车站列控中心,运行记录模块,编码设备,LEU,2024/9/30,3,一、系统总体描述车载设备,轨道电路信息接收,STM,应答器信息接收,BTM,动车组,ATP,车载设备,人机界面（,DMI,）,2024/9/30,4,一、系统总体描述目标距离模式,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，监控列车平安运行。,监控曲线,45,驾驶曲线,200,2024/9/30,5,一、系统总体描述目标距离模式,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。,监控曲线,45,驾驶曲线,200,2024/9/30,6,一、系统总体描述目标距离模式,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。,监控曲线,45,驾驶曲线,200,2024/9/30,7,一、系统总体描述目标距离模式,2024/9/30,8,一、系统总体描述动车组在既有线运行时的控制方式,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级要求进展改造，由ATP车载设备控车LKJ进展运行管理记录；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存手动转换功能。控车权的交接以ATP车载设备为主。,CTCS-2级ATP),CTCS-0级LKJ),正向预告点,切换点,反向,预告点,2024/9/30,9,二、,ATP,车载设备主要技术条件,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。,2024/9/30,10,二、,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。,防止列车超过线路构造规定的速度。,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。,2024/9/30,11,三、ATP车载设备系统构造,EB,SB,DMI,155,Niveau 2,STM STBY,SR,Annonce Niveau 1,Niveau 1,Annonce Niveau2,Connexion RBC OK,0,50,100,150,200,300,250,350,400,安全计算机,BTM,速度传感器,LKJ,0,50,150,200,300,250,350,400,0,50,150,200,300,250,350,400,列车接口单元,欧洲应答器天线,轨道电路,传感器,继电器接口,STM,总体构造采用硬件冗余构造，关键设备均采用双套，核心设备采用3取2或者22取2构造。,高平安性和可用性；,平安等级到达SIL4级。,动车组的两端各安装一套独立的,ATP,车载设备。,2024/9/30,12,三、ATP车载设备系统构造关键设备,1.车载平安计算机(VC),VC基于两个处理器的实时比较到达SIL4级。为了提高系统可用性采用了第三个处理器。该原那么基于两个不同应用处理器同时执行应用软件，并采用故障平安检测器对这些处理器的输出进展比较。如果输出一样，检测器给出相关输出。假设存在任何差异，检测器将输出设置为限制状态。,2024/9/30,13,三、ATP车载设备系统构造关键设备,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技术的故障平安模块。,接收应答器信息并提供准确定位。,2024/9/30,14,三、ATP车载设备系统构造关键设备,3.连续信息接收模块STM,STM模块是平安模块，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平安计算机VC和LKJ监控装置。,2024/9/30,15,三、ATP车载设备系统构造关键设备,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，且防止阳光直射的位置。,平安等级为SIL2级。,各ATP车载设备均应采用统一的司机操作界面。,2024/9/30,16,三、ATP车载设备系统构造关键设备,显示与操作界面举例完全监控模式,2024/9/30,17,显示与操作界面机车信号,三、ATP车载设备系统构造关键设备,2024/9/30,18,三、ATP车载设备系统构造关键设备,5.DRUATP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卡等进展数据下载。,2024/9/30,19,三、ATP车载设备系统构造关键设备,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。,2024/9/30,20,四、,ATP,车载设备主要控制模式,1.完全监控模式：,当车载设备具备列控所需的根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，控制列车平安运行。,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。,控车曲线,速度（,km/h,）,200,2024/9/30,21,2.局部监控模式:假设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丧失，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。,控车曲线,速度（,km/h,）,120,应答器故障,应答器故障,正常应答器,正常应答器,四、,ATP,车载设备主要控制模式,2024/9/30,22,2.局部监控模式:,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。,监控曲线,速度km/h,45,UU,码,驾驶曲线,四、,ATP,车载设备主要控制模式,2024/9/30,23,四、,ATP,车载设备主要控制模式,2.局部监控模式:,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。,监控曲线,速度（,km/h,）,20,HB,码,200,2024/9/30,24,4,、,ATP,车载设备主要控制模式,3.目视行车模式：在ATP车载设备显示制止信号时，列车停车后，根据行车管理方法含调度命令，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，司机对平安负责。每运行一段距离100-200m或一段时间，司机应重复按压按钮，否那么设备制动停车。,控车曲线,速度km/h,20,轨道电路故障,2024/9/30,25,四、,ATP,车载设备主要控制模式,4.调车监控模式：车列进展调车作业时，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。,控车曲线,速度km/h,4030,2024/9/30,26,四、,ATP,车载设备主要控制模式,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。假设仅BTM失效，ATP车载设备提供机车信号，可人工转为LKJ控制列车。,ATP,车载设备无控车曲线,速度（,km/h,）,2024/9/30,27,四、,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。,2024/9/30,28,四、,ATP,车载设备主要控制模式,7.其它几种技术功能模式,1待机模式,设备上电后，自检及交路数据输入时的缺省模式，监控速度为0km/h。通过司机的有关操作，转为其它模式。,2冒进防护模式,列车因信号突变等原因，越过移动授权终点未处于目视行车模式后的默认模式。ATP车载设备触发紧急制动。,3冒进防护后模式 列车进入冒进防护模式且停车后的默认模式。ATP车载设备的监控速度为0km/h，等待转入其它模式。,2024/9/30,29,五、,ATP,车载设备操作方式,1,初始化,ATP,车载设备上电后，设备经初始化进入默认模式。,2024/9/30,30,五、,ATP,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，ATP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0km/h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，ATP车载设备形成出口速度为0km/h的监控速度曲线。,4 手信号引导接车时，根据行车管理方法含调度命令，转为目视行车模式。,5 区间停车时，ATP车载设备监控的出口速度为0km/h。停车后，假设地面设备故障，可转为目视行车模式。,2024/9/30,31,五、,ATP,车载设备操作方式,3.发车,1 侧向发车，ATP车载设备进入局部监控模式，在列车进入区间并接收到轨道电路信息和应答器信息后，转入完全监控模式。,2 经道岔直向发车时，ATP车载设备按照完全监控模式运行。,2024/9/30,32,六、,AT