城轨交通CBTC关键技术——列车自动防护车载(ATP)子系统

2019/7/7
Page 3
1）．轨道电路 城市轨道交通信号系统，轨道电路除了具有表示列车
是否占用轨道的功能外，还可以向线路上实时发送列 车运营所需的信息，由列车接收和处理。 • 轨道电路所发送的信息，其容量大，有利于列车的车 载系统对列车进行实时控制。
2019/7/7
因信号系统的处理能力和制式不同，轨道电路所发送的信 息量可有所不同，一般来讲，轨道电路所发送的信息可以 有以下内容：
2019/7/7
2、车载设备主要组成 l 车载ATP模块 l MMI l 车载天线
（接收轨道电路或应答器上传的信息）
l 速度传感器
（计算列车的运行速度、运行距离、运行方向的判断）
l 列车接口电路
2019/7/7
Page 8
速度传感器 • 信号系统通常在列车上装有一个或多个速度传感器
，安装在列车的车轴上，用于计算列车的运行速度 和列车运行距离及列车运行方向的判定。 • 列车的运行速度，还可以用雷达进行测定，但速度 传感器技术成熟，测速精度高，安装使用简单方便 ，因此被广泛使用。
如果列车运行速度持续超过该运行区段所对应的最大速度 值，在持续的时间超过系统设定的时间后，ATP系统将对列 车实施紧急制动，强制列车停车，以防止意外事故的发生。
15
7/7
图为阶梯曲线
阶梯曲线控制速度的方式所需要的硬件结构简单，容易实现。 图中列车以不超过S1速度值运行，运行速度从S1变为S2时，使得 列车的运行速度发生突变，这时强烈的减速会给列车上的乘客一 种冲击，容易产生不适感。速度变化越大，冲击感越强，不利于 旅客乘车的舒适度。
2019/7/7
Page 13
图为：阶梯曲线
列车运行在O～D1区段，允许运行的最高速度为S1； 在D1～D2区段，允许运行的最高速度为S2； 在D2～ D3区段，允许运行的最高速度为S3。

ATP系统及其具体实 例
目录
ATP系统概述 ATP系统设备 AT安全运行，在地铁系统中它完成保证安全的各种 任务：
功能一
功能二
功能三
功能四
连续检测 列车的位 置和速度， 监督列车 必须遵循 的速度限 制
车门的控 制，监督 和启动屏 蔽门
追踪所有 装备信号 设备的列 车
采用计轴轨道电路 为降级列车检测设 备，要求正线车站 区域、区间线路、 折返线、存车线和 车辆基地试车线均 装设计轴轨道电路 设备。
ATP系统功能
轨道 电路
发送
电码 联锁 装置
ATP系统功能
轨道 电路
轨旁 ATP
中央
系统 车载 ATP
ATP系统功能
自动缓解 实际速度<允许速度 ATP车载设备发出制动 实际速度>允许速度
Phase 1
ATP轨旁设 备连续监测 屏蔽门状态 只有在屏蔽 门“关闭且 锁闭”情况 下才允许列 车进入站台 区域
Phase 2
Phase 3
否则ATP轨旁设 备将站台区域作 为封锁来处理， 在封锁区域边界 处设置防护点。 因此接近列车将 从ATP轨旁设备 得到仅至该防护 点移动许可
如果已进入站台， 触发紧急制动。 列车两边的车门 开启命令，车站 检查了屏蔽门已 关好以后才允许 ATP子系统向列 车发送运行速度 命令信息。
考虑连锁 条件（像 转辙机和 防淹门的 监督）， 并为列车 提供移动 授权。
ATP系统设备
两套ATP模块 B
两个速度传 A 感器
车载设备 ATP
C 两个接收天 线
车辆接口 E
D 控制单元
ATP系统设备 ATP子系统
采用基于通信技 术的移动闭塞系 统，以车载信号 显示为行车凭证 。其车－地间数 据通信应采用双 向无线传输方式

城轨ATP系统的安全应急管理与应对措施在现代城市交通中，城轨系统作为一种高效、快速、安全的交通方式，得到了广泛的应用和推广。

然而，随着城市轨道交通的不断发展和扩大，安全问题也不可避免地出现。

城轨ATP系统（Automatic Train Protection）作为保障城轨系统安全的重要技术手段，其安全应急管理措施显得尤为重要。

本文将探讨城轨ATP系统的安全应急管理与应对措施，以确保城轨交通的安全运营。

一、城轨ATP系统概述城轨ATP系统是一种自动列车保护系统，根据列车的位置和速度信息，以及控制中心发送的指令，确保列车行驶在安全的速度和路段上，避免发生事故。

ATP系统通过无线通信和传感器技术，实时监测列车的位置和速度，根据预设的安全参数，对列车进行控制和管理。

二、城轨ATP系统的安全应急管理1. 应急预案制定针对可能发生的各类安全事故，城轨ATP系统需要制定相应的应急预案。

应急预案应明确事故发生时的应对措施、责任部门、人员配备以及联系方式等，确保在事故发生时可以迅速、有效地进行处置。

同时，应急预案应定期进行演练和修订，以保持其合理性和针对性。

2. 安全风险评估城轨ATP系统应进行安全风险评估，全面分析系统的安全隐患和风险点。

评估包括列车运行中可能遇到的各类故障和事故，以及系统运行过程中可能出现的异常情况。

通过针对性的安全风险评估，可以及时发现并解决潜在的安全问题，提高系统的安全性和稳定性。

3. 数据备份与恢复城轨ATP系统中的数据备份和恢复是保障系统安全的重要环节。

对于ATP系统中的各类数据，包括列车位置、速度、故障信息等，需要定期进行备份，并建立完善的数据恢复机制。

这样，在发生安全事故或系统故障时，可以及时恢复数据并进行问题分析。

4. 紧急停车系统城轨ATP系统中应设立紧急停车系统，以应对列车遇到紧急情况时的应急处理。

紧急停车系统可以通过远程控制或列车上的按钮实现，一旦发生紧急情况，乘务员或驾驶员可以启动紧急停车系统，即刻停车。

站台屏蔽门/安全门
CC确定列车停在规定的停车窗内，才允许ATO开车门和屏蔽门。开关门命令由CC传给CBI，再经室 内信号设备传送至屏蔽门系统。信号系统向屏蔽门系统发送的开、关门信息必须是连续的信号。 屏蔽门系统向信号系统提供全部门关闭且锁闭状态信息和互锁解除信息。，再由CBI传送给CC.。



列车位移和速度测量：
通过列车车头上的编码里程计测量车轮的角速度进行速度测量。列车 校准编码里程计通过1组MTIB（两个相隔21m的重定位信标）。（CC系统将
测量到的距离与预设距离进行比较。当所有校准条件满足后，CC导出编码里程计的一个校准常数， 该值将应用于后面所有的距离测量中。否则，车载系统采用计算出的速度和距离的最大值作为缺 省值。 ）
临时限速管理
线路控制器管理线路的临时限速，周期性地发送给车载CC。在LC设备初始化时应用最具 限制的临时限速，直到从ATS接收到ATP/ATO管理范围内临时限速设置 。 CC从LC未接收到TSR信息，或接收到的TSR信息在一定时间内未得到更新，列车将考虑 最严格限制的临时限速。 （信息：有没有限速设置。保持通实时讯。）
静态线路描述（SGD）是对轨道的描述，其在离线状况下存入区域控制器（ZC） 及车载控制器（CC）中的。


列车通过信标位置在轨道上进行定位（使用SGD），以得到线路上奇点的位置并计算其目标距 离。 ZC利用SGD以得到列车的位置，线路奇点的位置（此信息由车载CC经过计算后告知轨旁），并 计算出每列车的授权终点。 SGD包含以下内容： 线路地图：线路地图编制的基本原则是通过连续的区段表来说明该线路 ，线路上的每个设 备（信标，信号机，道岔，车站）由特定的区段识别号和它在该区段的位置来识别。特别的是 每个道岔由3个区段组成。 奇点：对象及其相关数据的列表（奇点）使得可以系统的方式描述线路的布局。CC需使用 该线路信息以执行ATP和ATO功能。 每个奇点用常量来描述，即“不变量”：线路上奇点的位置、坡度变化值、永久限 速值、信标标识等。可变的奇点的子集：如道岔可以是定位或反位，信号机可以是绿灯或者红 灯。

城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨随着计算机和通讯技术的飞速发展，自动控制技术也得以迅猛发展，广泛应用于城市轨道交通行业。

为提高城市轨道交通的运营效率，人们研发出一种基于无线通信的列车自动控制系统，即CBTC系统。

文章主要就轨道交通CBTC系统关键技术进行了相关的分析，以供参考。

标签：城市轨道交通；CBTC系统关键技术；列车自动驾驶子系统（ATO）目前我国城市轨道交通运行速度和运行密度的不断提高，实现高水平列车自动驾驶的系统功能则成为CBTC信号系统的关键。

一、CBTC系统及其构成CBTC系统由ATS子系统、ATP、ATO子系统、联锁子系统、DCS子系统等构成，各子系统均采用模块化设计。

ATP子系统是保证行车安全、防止错误进路、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备。

ATP负责全部的列车运行保护，是列车安全运行的保障。

ATO即列车自动驾驶，它代替司机操纵列车驱动、制动设备，自动实现列车的启动、加速、匀速惰性、制动等驾驶功能。

在ATP系统的基础上安装了ATO系统，列车就可以采用手动方式或自动方式行驶。

ATS在ATP和ATO系统的支持下，根据运行时刻表完成对列车运行的自动监控，可自动或由人工监督和控制正线（车辆段、试车线除外），及向调度员和外部系统提供信息。

DCS数据通信系统的主要作用是在各个子系统之间传输ATC 报文。

（一）CBTC技术组成CBTC 技术包括：⑴无线通信技术，⑵移动闭塞技术，⑶列车定位技术。

由于CBTC 是基于无线通信的列车控制系统，自然离不开通信技术的支持。

无线通信的种类很多，常见的有基于OFDM（正交频分复用技术）通信、扩展频谱通信、跳频技术、WLAN（无线局域网）技术。

移动闭塞是实现CBTC的关键技术之一，CBTC是这种闭塞方式的应用系统。

它与固定闭塞相比，其最显著的特点是取消了以信号机分隔的固定闭塞区间。

列车在线路上运营的间隔距离由列车在线路上的实际位置和运行情况确定，闭塞区间随列车的形势，不断变化，故称为移动闭塞。

基于CBTC方式的ATP系统功能探讨摘要ATP子系统是保证列车运行安全的信号系统，它通过提供列车运行间隔控制、超速防护、车门和站台屏蔽门监督等安全防护来实现行车安全。

本文就城市轨道交通信号系统ATP功能进行了探讨。

关键词城市轨道交通；CBTC；ATP功能在城市轨道交通的控制方式中，基于CBTC系统控制方式已经渐成主流，CBTC其全称是基于无线通信的移动闭塞列车控制系统。

CBTC方式下的ATP的功能包括列车定位和测速、停车点防护、列车间隔控制、速度监督与超速防护、车门控制等。

下面将具体阐述基于CBTC方式下ATP的功能。

1 列车定位和测速一般来说，列车的定位的过程中需要应答器装置。

应答器安装在道床上，是个无源装置，由列车上的查询应答器天线发出的信号提供电力。

当列车经过一个应答器时，列车接收到一个数字信息，识别该应答器并且输入一个数据进入轨道数据库，提供该应答器所处的地理位置。

对一台拥有CBTC装备的列车来说，列车的不连续定位是通过应答器完成。

这种不连续定位过程需要先进行定位初始化，列车必须检测到两个相邻的并且有效的应答器数据，初始化才能完成。

一旦被初始化，列车车载设备会根据检测到的应答器消除掉列车位置的不确定性。

对于在CTBC范围内运行的配有车载设备的列车，系统通过其装置连续确定位置、速度和运行方向。

当它初始化以后，列车就会根据速度传感器传上的速度，计算自己所处的位置，列车位置测定功能能够安全而又准确地测定列车前端和后端的位置，并且通过自启动完成，无需人工输入列车位置或长度数据，即可自动检测并确定驶入CBTC区域列车的位置。

对于不准确的列车位置/速度测定，加速度计可对此进行补充修正。

2 停车点防护停车点防护功能是指在系统规定的停车点前必须停车，通常在停车点前方设置有保护区段。

ATP系统可以计算出的紧急制动曲线，即以B点为基础，保证列车不超过B点。

有时也可在B点处设置列车滑行速度值。

一旦需要，列车可在此基础上加速，或者停在危险点前方。

城轨ATP系统的安全设计与保障体系优化城轨ATP（Automatic Train Protection，自动列车保护）系统是城市轨道交通中的关键安全设备，其功能是确保列车运行安全、预防事故发生，并提供真实可靠的数据支持。

随着城市轨道交通的快速发展，城轨ATP系统的安全设计与保障体系的优化变得越发重要。

本文将探讨城轨ATP系统的安全设计与保障体系优化方面的问题。

一、城轨ATP系统的安全设计城轨ATP系统的安全设计是确保列车运行安全的基础，主要包括以下几个方面的内容：1.列车状态监测与控制城轨ATP系统通过对列车状态进行监测与控制，实现列车的自动运行。

通过搭载传感器，可以对列车的速度、位置和加速度等参数进行实时监测，并根据设定的安全阈值进行控制。

例如，当列车超速、偏离轨道或出现其他异常情况时，系统会立即采取措施，如减速或紧急停车，以确保列车安全。

2.信号与通信系统城轨ATP系统依赖于信号与通信系统来传递指令和数据。

信号系统负责向列车发送指令，如限速信息、红绿灯状态等，以便列车按照规定的速度和方向行驶。

通信系统则负责将列车状态和操作信息传回运营控制中心，供监控人员实时监测。

在安全设计中，信号与通信系统的可靠性和实时性是关键。

3.紧急救援设备城轨ATP系统中应设有紧急救援设备，以应对突发情况。

例如，出现列车故障或乘客突发疾病等情况时，系统应具备紧急报警和定位功能，以便救援人员能够及时作出响应和处理。

此外，还应配备适当的灭火设备和紧急疏散通道，以确保在紧急情况下乘客的安全。

二、城轨ATP系统保障体系的优化城轨ATP系统的保障体系是指对系统运行的各个环节进行优化和改进，以确保系统的稳定性和可靠性。

以下是一些优化的建议：1.技术更新与升级城轨ATP系统是一个不断发展和演进的技术系统，随着科技的进步，应及时对系统进行更新和升级，以适应城市轨道交通的需求。

例如，引入更先进的传感器技术、通信协议和数据分析算法等，提高系统的准确性和响应速度。

项目4 城市轨道交通列车自动控制系统
任务4.2 列车自动控制系统各子系统的认知 4.2.2 ATO系统认知
ATO系统认知
列车自动驾驶子系统（ATO）的定义
列车自动驾驶子系令实现列车的自动驾驶，能够自动完成对列车的启动、 牵引、巡航、惰行和制动的控制，确保达到设计间隔及旅行速度。
ATP系统认知
列车自动防护子系统（ATP）的功能
（5）车门/屏蔽门控制
列车车站停车位置统一规定车头停在站台端部，只有列车停在站台区， 并满足站台屏蔽门对停车精度要求的情况下或者司机按压强行开门按钮后， ATP系统才允许ATO向列车发送开车门和向站台屏蔽门控制系统发送屏蔽门 的开门命令。停站列车的车门和站台屏蔽门均已关闭后，才允许启动列车。 开左门或右门应符合站台的位置和运行方向。
项目4 城市轨道交通列车自动控制系统
任务4.2 列车自动控制系统各子系统的认知 4.2.1 ATP系统认知
ATP系统认知
列车自动防护子系统（ATP）定义
列车自动防护子系统（ATP），是ATC系统中确保列车运行安全、 缩短行车间隔、提高行车效率的重要设备，它是ATC系统的核心。
主要作用是防止列车追尾、冲突事故的发生，并控制列车的运行速 度不超过允许的最高速度。
ATS系统认知
列车自动监督子系统（ATS）的组成
⑤调度员及调度长工作站 ⑥运行图工作站 时刻表编辑工作站用于运行计划人员编制及修改列车运行运行图和时刻表。系统通过 人机对话可以实现对运行图、时刻表的编辑、修改及管理。
⑦培训/模拟工作站
可与调度员工作站具有相同的显示内容和相同的控制内容，但不参与在线列车的控制。 该工作站还能实际仿真列车在线运行及各种异常情况，实习操作员可通过此台模拟实际操 作。

城轨ATP系统安全保障机制与设计要点目前，城市轨道交通（城轨）在我国的快速发展和普及。

为了确保城轨运营的安全性和可靠性，ATP系统（Automatic Train Protection，自动列车保护系统）被广泛应用于城轨。

本文将介绍城轨ATP系统的安全保障机制和设计要点。

一、城轨ATP系统的作用和原理ATP系统是一种通过无线通信和计算机控制技术，确保城轨列车运行安全的关键设备。

其主要作用：1. 列车位置监控：实时获取列车的运行位置和速度信息，确保列车在规定的区间内正常行驶。

2. 列车制动控制：根据列车的实际运行情况，自动控制列车制动系统的动作，避免发生碰撞或超速现象。

3. 信号和通信管理：与运营控制中心进行信息交互，实现实时监控和调度。

ATP系统的原理是通过在轨道上铺设电子设备和通信设备，与列车上搭载的车载设备进行信息交互。

通过接收和发送信号，ATP系统能够实时获取列车状态并做出相应的控制动作，以确保城轨的运行安全。

二、城轨ATP系统的安全保障机制为了确保城轨ATP系统的安全性，通常采取以下几种机制：1. 列车位置监控机制城轨ATP系统通过轨道上布设的数据回传设备，实时获取列车的位置和速度信息。

这些信息通过无线通信传输给运营控制中心，并用于列车实时调度和控制。

通过监控列车位置，系统可以及时发出警告信号或控制列车动作，避免发生碰撞或偏离轨道等事故。

2. 列车速度控制机制城轨ATP系统通过与列车上的自动驾驶系统结合，实现列车的自动控制和动力调节。

系统会根据列车运行的位置和速度信息，通过发送命令信号来控制列车的速度。

当列车超速或接近危险区域时，ATP 系统会发出紧急制动指令，确保列车及时停稳。

3. 通信和干扰防护机制为了确保城轨ATP系统的正常运行，系统需要建立稳定的通信链路和防止干扰。

采用多通道、多路径的通信机制，可以提高通信的可靠性和稳定性，减少数据传输延迟。

同时，引入加密和认证技术，保护通信数据的安全性，防止数据受到恶意攻击和篡改。

列车自动防护（ATP）系统的功能(一)列车自动防护（ATP）子系统，即列车运行超速防护或列车运行速度监督，是保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备，实现列车运行安全间隔防护和超速防护。

通过ATP子系统检测列车位置并向列车传送ATP信息（目标速度信息或目标距离信息），列车收到ATP信息，自动实现速度控制，确保列车在目标距离内不超过目标速度的前提下安全运行。

它的主要功能有：一、列车定位定位的任务就是确定列车在路网中的地理位置。

通常，ATP系统都是利用查询应答器及测速电机和雷达完成列车定位的。

安装在线路上某些位置的应答器用于列车物理位置的检测，每个应答器发送一个包括识别编号（ID）的应答器报文，由列车接收。

在ATP车载计算机单元的线路数据库里存有应答器的位置，这样列车就知道它在线路上的确切位置。

由测速电机和雷达执行列车位移测量。

列车定位的误差来自应答器检测精度、应答器安装精度和位移测量精度。

二、速度和距离测量列车实际运行速度是施行速度控制的依据，速度测量的准确性直接影响到速度控制效果。

列车位置直接关系到列车运行的安全，通过确定列车的实际位置，才能保证列车之间的运行间隔，以及能够在抵达障碍物或限制区之前停下或减速。

三、ATP监督功能ATP监督负责保证列车运行的安全。

各监督功能管理列车安全的一个方面，并在它自己的权限内产生紧急制动；所有的监督功能，在信号系统范围内提供了最大可能的列车防护。

各种监督功能之间的操作是独立的，且同时进行。

ATP监督包括速度监督、方向监督、车门监督、紧急制动监督、后退监督、报文监督、设备监督等。

四、超速防护城市轨道交通中的速度限制分为两种：一种是固定速度限制，如区间最大允许速度、列车最大允许速度；另一种是临时性的速度限制，例如线路在维修时临时设置的速度限制。

固定限速是在设计阶段设置的，ATP车载设备中都储存着整条线路上的固定限速区信息。

五、停车点防护停车点有时就是危险点，危险点在任何情况下都是不能越过的，因为这会导致危险情况。

基于城市轨道交通CBTC系统中ATO⼦系统的概述2019-10-12摘要：对于城市轨道交通系统的⾼效率、⾼密度的要求来说，列车⾃动控制是必不可少的。

其中⼀个重要的⼦系统——列车⾃动运⾏（驾驶）系统（ATO）能模拟有经验的司机完成驾驶列车的任务。

ATO⼦系统利⽤地⾯信息实现对列车牵引、制动的控制，使列车经常处于最佳运⾏状态，提⾼乘客的舒适度，提⾼列车准点率，节省资源。

同时列车⾃动控制系统在技术上⽇臻完善，已成为城市轨道交通的⼀个重要环节。

关键字：城市轨道交通；列车⾃动驾驶； CBTC中图分类号：U231+.3 ⽂献标识码：A绪论ATO系统是⼀个完整的列车运⾏⾃动控制系统，包括列车的⾃动启动、⾃动调速、⾃动停车和定点停车等主要功能。

ATO可以⾃动完成熟练司机的⼯作，同时可以合理地控制全线列车的运⾏。

根据从列车⾃动防护系统接收到的⽬标速度信息、线路数据信息和由列车⾃动监督系统发出的命令，ATO可以合理地控制列车的运⾏，使列车运⾏更加准时、舒适和节能。

为了实现列车⾃动驾驶功能，必须依靠可靠的数据通信系统，⽆线传输技术能够提供可靠，⼤容量的通信⽹络，⽽CBTC系统正是利⽤⾼精度的列车定位技术，双向连续、⼤容量车—地数据通信和车载、地⾯安全功能处理器来实现列车联系⾃动控制的系统。

CBTC系统最⼤的优点就是列车和地⾯控制设备通过双向⽆线通信传递信息，构成闭环控制系统，使列车运⾏安全性⼤⼤提⾼。

CBTC技术还能实现移动闭塞，提⾼运⾏间隔时间，在ATO系统中主要基于CBTC技术。

1、 ATO系统的⼯作原理ATO系统主要实现驾驶列车的功能，能进⾏车速的正常调整，给旅客传送信息，进⾏车门的开关作业，但这只是执⾏操作命令，不能确保安全，这就需要ATP系统来进⾏防护，ATP起监督功能，对不符合安全的情况给予防护，保证列车不超速，车门不误动。

由此可见ATP系统则是提⾼城市轨道交通列车运⾏⽔平（准点、平稳、节能）的技术措施。

城轨ATP系统的列车感知与防护技术在城市快速轨道交通（城轨）系统中，ATP（Automatic Train Protection）系统是一项关键技术，用于保障列车的运行安全。

该系统通过感知列车的位置和速度，并与车站信号系统及其他设备进行交流，为列车提供准确的防护和自动控制。

本文将探讨城轨ATP系统中的列车感知与防护技术。

一、列车位置感知技术在城轨ATP系统中，准确感知列车位置是确保列车运行安全的关键。

目前常用的列车位置感知技术包括轨道电路、轴轮计数器、地面雷达等。

1. 轨道电路轨道电路是一种传统的列车位置感知技术，通过在轨道上布置电路来感知列车位置。

当列车经过轨道上的电路时，电路会被激活并向控制中心发送信号，从而确定列车的位置。

轨道电路的优点是成本相对较低，但其精确度有限，容易受到恶劣天气和轨道污染的影响。

2. 轴轮计数器轴轮计数器是一种基于列车轴轮数量进行位置感知的技术。

该技术通过记录列车轴轮的数量来确定列车位置，并将信息传输到控制中心进行分析和处理。

轴轮计数器的优点是精确度高，但在复杂的交路和切换轨道情况下，容易出现误差。

3. 地面雷达地面雷达是一种利用雷达技术感知列车位置的技术。

该技术通过在轨道上安装雷达设备，利用雷达波与列车之间的反射信号来确定列车位置。

地面雷达具有高精确度和稳定性的优点，但设备成本较高，对环境条件也有一定的要求。

二、列车速度感知技术除了感知列车位置外，ATP系统还需要准确感知列车的速度，以便根据实际情况进行防护和自动控制。

目前常用的列车速度感知技术包括轮对计数器、GPS和惯性导航系统等。

1. 轮对计数器轮对计数器是一种基于列车轮对数量进行速度感知的技术。

该技术通过记录列车轮对通过某一点的时间间隔来计算列车速度，并将数据传输到控制中心进行处理。

轮对计数器具有响应速度快、准确度高的特点，但在光滑轨道和高速列车运行时可能出现较大误差。

2. GPS全球定位系统（GPS）是一种基于卫星定位的列车速度感知技术。

城轨ATP系统的车辆运行状态监测与预警城轨交通作为现代城市交通的重要组成部分，需要保证车辆的安全与顺畅运行。

而城轨ATP（Automatic Train Protection）系统的车辆运行状态监测与预警则是保障城轨交通系统正常运行的重要手段之一。

本文将对城轨ATP系统的车辆运行状态监测与预警进行探讨。

一、城轨ATP系统概述城轨ATP系统是城轨交通系统中一种用于监测和保护车辆运行安全的自动化系统。

它通过借助传感器和监测设备，实时监测车辆的运行状态，并根据设定的预警规则，进行预警与干预。

ATP系统能够检测车辆的速度、位置、加速度等参数，确保车辆在限定的运行范围内安全行驶，减少事故发生的概率。

二、车辆运行状态监测1. 速度监测城轨ATP系统通过车载传感器实时检测车辆的速度。

当车辆速度超过设定的预警值时，系统会发出警报，并采取相应措施，如降低速度或立即停车，以保证运行安全。

2. 位置监测利用全球卫星定位系统（GPS）和其他定位技术，城轨ATP系统可以准确监测到车辆的位置。

系统通过与预设线路图的对比，确保车辆在正确的轨道上运行，避免偏离轨道或与其他车辆相撞的风险。

3. 加速度监测城轨ATP系统还能够监测车辆的加速度，以确保车辆的平稳行驶。

当加速度异常时，系统会发出警报，并采取相应措施，如降低速度或停车，以防止车辆失控。

三、车辆运行状态预警1. 開端預警城轨ATP系统具备开端预警功能，即在车辆开始运行之前，对车辆的各项参数进行检测和预警。

例如，系统可以检测车辆的制动系统、轮轴磨损情况等，并在发现异常时提前进行报警，以确保车辆在运行前的状态良好。

2. 常规预警城轨ATP系统会根据车辆实时的运行状况，如速度、位置、加速度等参数，进行常规预警。

如果系统检测到车辆存在异常或超出设定的运行限制，将发出警报，并通过车辆驾驶员和监控中心通知相关人员，采取相应的措施以确保运行安全。

3. 紧急预警当发生紧急情况，如车辆跳出轨道、突发故障等，城轨ATP系统会立即触发紧急预警机制并启动应急措施，以保证现场人员和乘客的安全。

车载A T P核心处理单元采用2乘 2取2冗余架构，由2套互为备份系 统组成，每套系统则由并行校核的 2取2双系组成。每套系统硬件设 计为2乘2取2软件平台的实现提供 了丰富的接口资源。首先，为了 实现同系双C P U间大量的数据交 换，在双C P U间设计了大容量双 端口RAM, 双CPU可独立对双口 R A M寻址，其次，为了实现系间 的同步与状态转换，主、备系间提 供了高速串口和以太网通道，用于 实现乘2冗余。基于双端口RAM， 编制了双C P U同步、仲裁和校核 逻辑，双系比较不通过，系统将切 断输出，导向安全侧，并在不影响 系统外部功能前提下，通过系间高 速串口和继电器状态指示接口，启 动主备系切换过程，确保系统功能 安全可控。
处理单元；输出单元接收来自核心处理 单元的输出控制指令，通过驱动接口继 电器，安全地驱动车辆接口设备。
输入、输出模块与核心处理单 元的通信接口协议采用安全通信协 议，通过正反码校核、双重C R C校 核、时间戳校验等措施确保控制指 令数据安全。输入部分自身可提供 采集电源，对外界提供电路与安全或非安全继 电器，提供给车辆控制系统独立的 继电器接点。A T P主、备双套系统 使用独立的输入、输出模块。
于使列车尽可能的停在信号机2的前 方，以便收到下个点式移动授权。 在区间内，距离信号机2一定距离安 装有填充应答器，其发送授权报文 与主信号应答器2完全一致，可以使 列车提前获取前方进路开放信息， 以较高速度通过信号机2，进入下一 区段。
如果列车经过可变应答器1上方 后，如果没有收到移动授权（如收 到红灯报文、默认报文或未收到报 文）车载A T P将触发紧急制动。列 车启动后只能以人工模式（最高限 速为25 k m/h）通过信号机1和信号 机2之间的区段。 1.3 列车运行状态报告

城轨ATP系统的车辆定位与行驶方向控制技术城轨交通是现代城市中常见的一种公共交通方式，受到了越来越多人的青睐。

在城轨交通系统运营中，保证车辆的准确定位和行驶方向控制是至关重要的。

为了确保乘客的出行安全和运营的高效性，城轨ATP系统应运而生。

本文将重点介绍城轨ATP系统的车辆定位与行驶方向控制技术。

一、城轨ATP系统概述城轨ATP系统（Automatic Train Protection，自动列车保护系统）是一种集车辆定位、行驶方向控制和列车速度监控于一体的先进技术系统。

它通过使用各种传感器、通信设备和计算机系统，对车辆位置进行准确测量和监控，实现实时的车辆定位和行驶方向控制，从而确保列车的安全稳定运行。

二、车辆定位技术1. GPS定位技术GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是一种基于卫星导航的定位技术。

城轨ATP系统可以通过在车辆上安装GPS接收器，接收卫星发出的信号，计算出车辆的准确位置。

利用GPS定位技术，系统可以实时监控车辆的位置，并将数据传输到系统服务器，以便实现实时的车辆定位和调度。

2. 无线信号定位技术城轨ATP系统还可以利用无线信号定位技术，如无线电信号强度指示（RSSI）定位和无线传感器网络（WSN）定位等。

这些技术通过在轨道和车辆上部署传感器和通信设备，利用无线信号的传播特性，实现对车辆位置的准确测量和定位。

三、行驶方向控制技术1. 电子地图匹配为了实现准确的行驶方向控制，城轨ATP系统使用电子地图匹配技术。

该技术通过与车辆所处位置匹配的电子地图信息，将车辆的当前位置与预定义的行驶方向进行比对，并以此为依据进行方向控制。

这种技术可有效避免车辆行驶偏差和误方向，提高行驶精度和安全性。

2. 车辆传感技术城轨ATP系统会在车辆上安装多种传感器，如车轮滑移传感器、车辆倾斜传感器等，用于监测车辆的各种运行参数。

通过对这些参数的实时监测和分析，系统能够判断车辆是否存在偏离行驶方向的情况，并及时采取措施进行调整和修正。

车 载 子 系 统 充 当 了这 一 过 程 决 策者
令 ，直 到 完整性 信号 恢复 。
路 地 图 中存 储 的 线 路 情 况 （ 土建 如
（ ）后 ｆ 防 护 。车 载 ＡＴＰ 元 限 速 、坡 度 等 ） 计 算 出 列 车 应 遵 循 ２ 留 单
和 执 行 者 的双 重 角 色 。ＡＴ 列 车 自 通 过 测 速 、测 距 设 备 监 督 列 车 运 行 的 速 度 曲 线 。 并 且 根 据 此 速 度 曲 线 Ｐ 动 防护 单元 则是ＶＯ 的核心 安全 控 方 向 。 监 测 到 列 车 后 溜 超 出 预 定 范 监视列车运行速 度 ，一旦发现列车 Ｂ Ｃ 制 部 件 ， 直 接 关 系 着 决 策 和 执 行 的 围后 ，车 载 ＡＴＰ 触 发 紧 急 制动 直 超速 ，将 触 发紧急 制动 。 将
（ ） 列 车 完 整 性 。列 车控 制 系 １
ＣＢＴＣ 统 技 术 先 进 性 最 直 接 统给 出列车完整性表示 ，车载ＡＴＰ 道 以移 动 授 权 的 形 式 发 送 给 车 载设 系 体 现 的 就 是 对 列 车 定 位 精 度 、 运 单 元 实 时 监 测 列 车 完 整性 信 号 。一 备 。车 载 设 备 根 据 移 动 授 权 内描 述 行 速 度 控 制精 准性 的提 升 。ＶＯＢＣ 旦 该 信 号 丢 失 ， 输 出 紧 急 停 车 指 的 安 全 路 径 和 安 全停 车 点 ，结 合 线 将 （ ｅ ｉ ｅ Ｏ ｏｒ Ｃ ｎｒｌ ｒ Ｖ ｈｃ ｎ Ｂ ａｄ ｏ ｔｏ ｅ ） ｌ ｌ
ｌ 堪 轨 交 ５ ０１ＭＥＲＴＳ● 贝 市 厦 固 １１ ＯＮＢＲＩ 代 ２ ＤＵＮＮ Ｒ ＡＡＴ
模式。
（ ）ＣＴＣ模 式 下 的速 度 监 督 。 １

城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。

城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：—列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）—列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）—列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。

一、列车自动控制系统（ATC）分类1、按闭塞布点方式：可分为固定式和移动式。

固定闭塞方式中按控制方式，又可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。

2、按机车信号传输方式：可分为连续式和点式。

3、按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。

二、固定闭塞ATC 系统固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。

列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。

固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。

1、速度码模式（台阶式）如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统，该系统属70～80年代的产品，技术成熟、造价较低，但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能，不利于提高线路运输效率。

固定闭塞速度码模式ATC 是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，从控制方式可分成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。