高铁ATP车载设备主要技术方案

CRH2型动车组ATP系统CRH2型动车组的两头车各装有1套列车运行控制(ATP)车载设备，是将接收到的地面信息作为基础，由车载设备生成速度控制曲线，并经常与实际速度相比较，如果实际速度超过了速度控制曲线，车载设备自动实施制动。

地面信息和ATP车载设备的控制状态由置于司机操纵台上的司机操作及显示界面(DMI)来显示。

司机在注视前方的同时监视DMI，通过DMI或者前方线路状况来操作牵引手柄和制动手柄，控制列车的加速、减速。

同时，司机还根据需要通过按压DMI画面上的开关进行确认操作和警戒操作等。

ATP系统控制方法可有2个选择模式，即机控优先和人控优先。

司机通过设定车载设备内部带有的开关来决定选择，运行中不能变更。

另外，在机控优先模式下，根据控制状态有时会暂时自动变换为人控优先的情况。

16.2.1概述ATP车载设备用于CTCS2区间实施制动。

不过在CTCS0区间LKJ设备代替ATP车载设备实施制动，由哪个设备来控制，是当列车通过区间转换位置的时候，ATP车载设备自动进行转换。

但发生异常的时候，也可以通过司机操作DMI的按键，进行手动转换。

200km/h线路区段CTCS系统建设要达到CTCS2级。

200km/h线路分为既有线提速200km/h区段和客运专线200km/h区段，要求CRH2型动车组列车能下线运行在CTCS1和CTCS0线路区段。

按照有关的规范和技术条件，对ATP系统的基本功能要求如下：(1)在不干扰机车乘务员正常操作的前提下有效地保证列车运行安全。

(2)在任何情况下防止列车无行车许可运行。

(3)防止列车超速运行。

(4)防止列车溜逸。

(5)应具有车尾限速保持功能。

(6)规定范围内的车轮打滑和空转不得影响车载设备正常工作。

(7)人机界面的基本功能是为乘务员提供必须的显示、数据输入及操作，并能够以字符、数字及图形等方式显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离。

能够实时给出列车超速、制动、允许缓解等显示以及设备故障状态的报警。

既有线200km/h动车组ATP车载和地面设备配置及运用技术原则（暂行）铁运［2005］21号1.系统总体描述1.1 既有线200km/h动车组ATP由地面和车载设备构成，其配置及运用应与《CTCS技术规范总则》（暂行）和《CTCS2级技术条件》（暂行）的规定一致。

1.2 ATP地面设备由ZPW-2000（UM）系列轨道电路、车站闭环电码化、应答器设备和车站列控中心等组成。

车站列控中心具有轨道电路编码和应答器编码（LEU）及控制功能，并根据轨道电路及进路状态等信息产生行车许可，通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给列车。

车站列控中心应具有与车站联锁、CTC或TDCS（DMIS）的接口。

1.3 ATP车载设备由车载安全计算机、轨道信息接收单元（STM）、应答器信息接收单元（BTM）、制动接口单元、记录单元、人机界面（DMI）、速度传感器、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线等组成。

ATP车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车运行。

同时，记录单元对ATP有关数据及操作状态信息实时动态记录。

1.4 动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置（简称LKJ）。

在CTCS2级区段，由ATP车载设备控车；在CTCS0级、1级区段或在2级区段ATP车载设备特定故障下，LKJ结合ATP车载设备提供的机车信号或主体机车信号功能，控制列车运行，最高速度不超过160km/h。

正常情况下，两种控车模式通过特殊应答器自动转换（无需停车转换）；故障情况下，停车手动转换。

两种控车模式的转换通过ATP车载设备实现。

上述两种控车模式下，LKJ通过ATP车载设备接收或记录有关列控状态数据（含进路参数、列车位置等）及其对应的操作状态信息。

1.5 线路允许运行速度160km/h以上区段，ATP系统地面设备应按照CTCS2级要求进行改造。

在车站采用与区间同制式轨道电路的技术成熟前，应采用闭环电码化技术进行改造。

目 录•设备概述•设备技术方案•设备应用场景与优势•设备实施方案与计划•结论与展望设备概述ATP设备是列车自动保护系统，英文全称为Automatic Train Protection，简称ATP。

它是在列车发生危险时，对列车进行安全保护及自动调整列车的运行。

ATP车载设备主要由车载ATP计算机、ATP车载控制器、ATP车载安全设备、车地信息传输设备等组成。

ATP设备是高铁运营的核心设备之一，对列车的安全运行和防止事故发生具有重要作用。

1.A 1.B1.D1.CATP车载计算机主要负责采集列车的位置、速度、方向等数据，并实时进行计算和判断，控制列车运行状态。

ATP车载控制器主要负责接收ATP车载计算机的指令，并根据指令控制列车的启动、加速、减速和制动等操作。

ATP车载安全设备主要负责检测列车的轴温、轮对状态、车辆受电弓状态等安全信息，及时发现并处理异常情况。

车地信息传输设备主要负责将ATP车载设备采集的数据传输给地面设备，同时将地面设备的指令传输给ATP车载设备。

车地信息交互ATP设备能够将列车的位置、速度、状态等信息实时传输给地面设备，同时能够接收地面设备的指令，实现车地信息的交互和远程控制。

列车位置自动调整ATP设备能够实时监测列车的运行位置，并根据预设的安全距离和速度曲线自动调整列车的速度和位置，确保列车在安全距离内行驶。

列车运行保护ATP设备能够实时监测列车的运行状态，当列车出现超速、冒进、尾追等危险情况时，能够及时采取制动措施，保护列车和乘客的安全。

列车故障诊断ATP设备能够实时监测列车各设备的运行状态，当设备出现故障时，能够及时发现并报警，为维修人员提供故障诊断和维修指导。

设备功能设备技术方案010203卫星定位利用GPS或北斗等卫星定位系统，实现列车精确定位。

轨道电路利用轨道电路向列车传送定位信息，实现列车与地面的信息交互。

无线通信利用移动通信网络实现列车与地面设备之间的数据传输和信息交互。

高速列车安全控制技术A T P列车自动保护系统（ATP）的简介（西南交通大学交通运输与物流学院，四川省成都市 610031）摘要：在高速铁路列车自动控制系统(ATC)中，列车自动防护(ATP)系统担负着列车运行间隔控制、进路控制、超速防护的重要作用，是列车运行自动控制的基础。

其中，ATP车载设备是ATP系统中保证行车安全的关键设备，它根据地面信息和机车信息生成列车速度控制曲线，并与列车实际速度进行比较，监督列车运行，实现超速防护、零速检测、无意识移动防护、制动确认和车门防护等功能。

本文在详细阐述ATP设备功能及构成的基础上，阐述了高速铁路ATP 设备的不足，为后续研究提供参考。

关键词：列车自动保护系统；高速铁路；安全；不足；中图分类号：U238 文献标识码：AIntroduction of Automatic Train Protection (ATP) System and the Current ResearchQIU Qian-qian（School of transportation and logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031）Abstract：Serving as the basis of Automatic Train Control (ATC) system of high-speed railway, Automatic Train Protection (ATP) system plays an important role in interval control, route control and over-speed protection. The onboard ATP, however, is the key component of ATP system to insure the train safety. It calculates the train speed-control curve based on the railway information stored in the host computer and the data received from wayside. It constantly compares the velocity calculated with the train actual velocity to supervise the train operation. It executes over-speed protection, zero-speed check, unexpected movement protection, brake confirmation and door protection. The paper introduces the function and the formation of ATP system and describes the shortage of ATP in details. The paper aimed to make a guidance for future research.Key words：Automatic Train Protection system; high-speed railway; safety; shortage; CLC number: U292.4 Document code: A0 简介高速铁路是解决交通拥挤的有效手段，它的最大特点是运营密度大、列车行车间隔时间短、安全、正点。

高铁ATP车载设备主要技术方案高速铁路的发展是现代交通运输的重要领域之一，而ATP（自动列车保护系统）作为铁路的重要保障系统之一，也越来越受到人们的关注。

随着技术的不断进步，高铁ATP车载设备的技术方案也在不断升级完善，本文将对高铁ATP车载设备的主要技术方案进行阐述。

一、高铁ATP车载设备概述ATP是一种列车控制和保护系统，用来确保列车在运行时不会与周围环境发生碰撞或者因其他原因造成事故，保证列车的安全稳定行驶。

ATP在列车驾驶员操作失误或列车诊断系统失效情况下能够立即自动启动制动系统，避免事故的发生。

高铁ATP车载设备是指安装在高铁列车上的保护控制系统，包括硬件设备和软件系统。

车载设备采集列车及其周围环境的相关信息，通过算法分析判断列车状态，并向列车驾驶员发出指令进行控制。

目前，高铁ATP车载设备主要采用无线通信技术和GPS定位技术来实现信息采集和处理，成为保证高铁行驶安全、保障乘客生命财产安全的重要装备之一。

二、高铁ATP车载设备主要技术方案1.无线通讯技术高铁ATP车载设备采用的无线通讯技术一般有LTE（长期演进技术）、Wi-Fi （无线局域网）和蓝牙等。

这些无线通讯技术都能够满足高速列车行驶时数据传输的需求。

其中，LTE技术是一种高带宽、低时延的4G移动通讯技术，能够实现数据传输速率高达100Mbps，同时支持优秀的覆盖范围和业务质量保证。

Wi-Fi技术则能够在车厢内提供较为稳定的局域网连接，比较适用于乘客使用时的数据传输需求。

2.GPS定位技术高铁ATP车载设备的GPS定位技术是实现列车精确定位和轨迹跟踪的重要手段之一，可以在行驶过程中精确识别列车位置和速度等相关信息。

通过GPS技术，车载设备能够及时掌握列车行驶状态、隧道、桥梁等复杂地域环境下的行驶数据，实现全方位的行驶保护。

3.数据处理技术高铁ATP车载设备采用的数据处理技术包括计算机技术、算法技术等，主要用于数据采集与处理、信息处理和决策等方面。