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列車運輸自動防護(ATP)系統(tǒng)的功能

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列車運輸自動防護(ATP)系統(tǒng)的功能

  列車自動防護(ATP)子系統(tǒng),即列車運行超速防護或列車運行速度監(jiān)督,是保證行車安全、防止列車進入前方列車占用區(qū)段和防止超速運行的設備,實現(xiàn)列車運行安全間隔防護和超速防護。通過ATP子系統(tǒng)檢測列車位置并向列車傳送ATP信息(目標速度信息或目標距離信息),列車收到ATP信息,自動實現(xiàn)速度控制,確保列車在目標距離內(nèi)不超過目標速度的前提下安全運行。

  它的主要功能有:

  一、列車定位

  定位的任務就是確定列車在路網(wǎng)中的地理位置。通常,ATP系統(tǒng)都是利用查詢應答器及測速電機和雷達完成列車定位的。安裝在線路上某些位置的應答器用于列車物理位置的檢測,每個應答器發(fā)送一個包括識別編號(ID)的應答器報文,由列車接收。在ATP車載計算機單元的線路數(shù)據(jù)庫里存有應答器的位置,這樣列車就知道它在線路上的確切位置。由測速電機和雷達執(zhí)行列車位移測量。列車定位的誤差來自應答器檢測精度、應答器安裝精度和位移測量精度。

  二、速度和距離測量

  列車實際運行速度是施行速度控制的依據(jù),速度測量的準確性直接影響到速度控制效果。列車位置直接關系到列車運行的安全,通過確定列車的實際位置,才能保證列車之間的運行間隔,以及能夠在抵達障礙物或限制區(qū)之前停下或減速。

  三、ATP監(jiān)督功能

  ATP監(jiān)督負責保證列車運行的安全。各監(jiān)督功能管理列車安全的一個方面,并在它自己的權(quán)限內(nèi)產(chǎn)生緊急制動;所有的監(jiān)督功能,在信號系統(tǒng)范圍內(nèi)提供了最大可能的列車防護。各種監(jiān)督功能之間的操作是獨立的,且同時進行。

  ATP監(jiān)督包括速度監(jiān)督、方向監(jiān)督、車門監(jiān)督、緊急制動監(jiān)督、后退監(jiān)督、報文監(jiān)督、設備監(jiān)督等。

  四、超速防護

  城市軌道交通中的速度限制分為兩種:一種是固定速度限制,如區(qū)間最大允許速度、列車最大允許速度;另一種是臨時性的速度限制,例如線路在維修時臨時設置的速度限制。

  固定限速是在設計階段設置的,ATP車載設備中都儲存著整條線路上的固定限速區(qū)信息。

  五、停車點防護

  停車點有時就是危險點,危險點在任何情況下都是不能越過的,因為這會導致危險情況。例如站內(nèi)有車時,車站的起點即是必須停車點,在停車點的前方通常還設置一段防護段,ATP系統(tǒng)通過計算得出的緊急制動曲線即以該防護區(qū)段入口點為基礎,保證列車不超越入口點。

  有時也可在入口點處設置一個列車滑行速度值(如5km/h),一旦需要,列車可在此基礎上加速,或者停在危險點前方。

  六、列車間隔控制

  列車間隔控制是一種既能保證行車安全(防止兩列車發(fā)生追尾事故)又能提高運行效率(使兩列車的間隔最短)的信號概念。在過去以劃分閉塞分區(qū)、設立防護信號機為基礎的自動閉塞(固定閉塞)概念下,列車的間隔是靠自動閉塞系統(tǒng)來保證的,列車間隔以閉塞分區(qū)為單位;當采用準移動閉塞或移動閉塞時,閉塞分區(qū)長度與位置均是不固定的,是隨前方目標點(前行列車)的位置、后續(xù)列車的實際速度以及線路參數(shù)(如坡度)而不斷改變的。

  七、站臺屏蔽門控制

  ATP軌旁設備連續(xù)監(jiān)測屏蔽門的狀態(tài),只有在屏蔽門“關閉且鎖閉”的情況下才允許列車進入站臺區(qū)域。如果屏蔽門的狀態(tài)不再為“關閉且鎖閉”,則ATP軌旁設備將站臺區(qū)域作為封鎖來處理,在封鎖區(qū)域的邊界處設置防護點。因此,接近列車將從ATP軌旁設備得到僅至該防護點的移動許可。如果此時列車已經(jīng)進入了站臺區(qū)域,屏蔽門的狀態(tài)從“關閉且鎖閉”發(fā)生了變化,ATP車載設備將觸發(fā)緊急制動。

  八、其他功能

  除上述主要功能外,視具體用戶的要求,ATP系統(tǒng)還可具有其他一些功能。

  1.緊急停車功能。

  在特殊緊急情況下,按壓設在車站上的緊急停車按鈕(平時加鉛封),就可通過軌道電路將停車信息傳遞給區(qū)間上的列車,啟動緊急制動,使列車停止運行。

  2.給出發(fā)車命令。

  ATP系統(tǒng)檢查有關安全條件(如車門是否關閉、司機的操作手柄是否置于零位、ATO系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài))并確認符合安全后,給ATO系統(tǒng)一個信號。在人工駕駛模式下,司機在得到顯示后即可進行人工發(fā)車;在自動駕駛模式下,ATO系統(tǒng)得到ATP系統(tǒng)的發(fā)車確認信息后,卻操縱列車自動啟動。

  3.列車倒退控制。

  根據(jù)不同的用戶協(xié)議,可以實現(xiàn)各種列車倒退控制。例如,當列車退行超過一定距離或者越過軌道電路分界點,立即啟動緊急制動。

  4.停穩(wěn)監(jiān)督。

  監(jiān)控列車停穩(wěn)是在站內(nèi)打開車門和站臺屏蔽門的安全前提。為了證實列車停穩(wěn),要考慮來自雷達和測速電機的信息,ATP車載計算機單元將使用這些速度信息。

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