下载文档原格式
列车运行控制(ATC)系统的接口与管理摘要：城市轨道交通信号系统是将区间闭塞、车站联锁、调度集中等独立系统的功能予与融合，重新整合的列车运行控制系统（ATC系统）。
系统结构复杂，各个系统之间、系统与子系统之间以及子系统与子系统之间的接口较多，多数接口之间传输着关系行车安全的数字信息，接口之间安全管理在列车控制系统中占据着重要的地位。
本文主要介绍ATC系统所涉及到的与其他设备系统接口。
城市轨道交通信号系统，并不像国有铁路传统信号系统那样将区间闭塞、车站联锁、调度集中等进行合成，而是将这些独立系统的功能予与融合，重新整合的列车运行控制系统（ATC系统）。
列车运行控制（ATC）系统，包括列车自动监控ATS、列车自动防护ATP、列车自动运行ATO三个子系统，它是一套完整的管理、控制、监控系统。
位于管理级得ATS子系统，较多地采用软件方法实施联网、通讯及指挥列车安全运行；发送和接收各种行车命令的ATP子系统，确保列车的运行安全，完成列车运行进路控制、速度控制和实现列车间隔控制；车载ATP子系统，接收轨旁ATP 设备传递的指令信息，进行列车运行超速防护，相关信息经校验后，送至车载ATO子系统，实现列车运行速度的自动调整控制和列车在车站的程序对位停车控制。
各子系统之间相互渗透，实现地面控制与车上控制相结合、现地控制与中央控制相结合，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自动控制系统。
三个子系统既相互独立，又相互联系，以保证列车和乘客的安全，实现列车快速、高密度、短间隔、有序运行的功能。
ATC系统设备分布于控制中心、车站信号设备室、轨旁及车上。
系统结构复杂，各个系统之间、系统与子系统之间以及子系统与子系统之间的接口较多，多数接口之间传输着关系行车安全的数字信息，接口之间安全管理在列车控制系统中占据着重要的地位，因此，在城市轨道交通信号ATC 系统建设和运行中，与其他设备系统的接口及其管理亦显得非常重要，现就ATC系统所涉及到的其他设备系统接口进行简单介绍。
地铁车载信号系统功能及常见故障分析摘要：我国交通事业在近几年来得到蓬勃发展，地铁属于其中重要组成部分，为人们日常生活便利出行提供支持。
但在地铁运行过程中，地铁车载信号系统可能出现故障，因此必须制定解决方案，才可保障人们出行安全。
综上，本文首先分析地铁车载信号系统功能，之后分析常见故障，最后提出故障解决措施，希望进一步提高我国地铁运行可靠性。
关键词：地铁；车载信号系统；功能；常见故障前言：地铁车载信号系统被广泛应用于车辆运行过程中，可为地铁智能化、数字化管理提供技术支持，其也会对地铁能否安全运行、运营效率产生直接影响。
具体来说地铁车载信号系统常见故障类型较多，如ATP冗余故障等，一旦发生故障，将会造成严重安全事故，因此必须及时解决、科学处置，才可保障运行安全。
一、地铁车载信号系统功能地铁车载信号系统主要功能是为车辆运行提供辅助控制，特征为运行闭塞，属于管理系统，属于列车自动控制系统核心构成。
地铁车载信号系统不仅可保障列车安全、稳定运行，还可提升运行效率，确保对列车进行自动化、智能化控制。
从目前实际使用情况来看，相比于传统轨道电路地-车通信模式来说，地铁车载信号系统运行原理为车-地双向实时通信移动闭塞原理。
地铁车载信号系统使用过程中，会利用速度传感器、应答器获取列车轨道实际点位与运行方向，之后利用车载天线将数据传输至轨道旁列车自动防护系统中。
防护系统可使用这些数据信息，联合轨道旁其他设备信息，对列车移动授权进行计算，并将数据输送至列车控制系统中。
地铁车载信号系统获取移动授权数据后，会依据列车行驶速度、授权终点等数据对最大允许行驶速度进行计算。
与此同时，车载自动防护系统还会对不同列车之间的距离、速度进行监管，基于移动授权范围内，保障列车安全运行，还会将数据信息输送到人机交互界面[1]，对列车司机操作进行正确指导。
地铁车载信号系统还可发挥自动驾驶列车功能，列车行驶过程中，使用ATO可替代司机完成自动化驾驶与控制，确保车速稳定、行驶安全。
城市轨道交通车辆与信号系统接口研究摘要：车辆信号系统是城市轨道交通工程中的两个主要系统,车辆信号系统任务管理接口应首先按照地铁工程设计方案的原则,在认真详细分析具体问题的基础上,整合车辆信号系统接口的功能要求,实现车辆信号系统的技术质量、运行时间和合理投资的优化控制。
关键词：城市轨道交通；车辆与信号系统；接口研究引言车辆和信号是城市轨道交通中最重要的系统，他们共同承担着重要的任务：运送乘客、控制列车运行、确保安全和提高交通效率，不仅是一项巨大的投资，还涉及机械、电力、微控制器、网络传输、通信信号等复杂技术。
1城市轨道交通信号系统简介Metro Transit是一个复杂的系统工程，可分为预制工程、工程铁路、改造、设备安装和制造设备安装项目，设备安装项目是地铁运行的基础项目，分为系统设备安装和系统设备的常规安装，包括通讯、信号、电力、车辆、隐藏的门或安全门、电梯、自动售货票、综合监控和安全系统，常见设备包括通风、供水和消防，低压照明设备等信号是城市轨道交通运营和安全的重要系统，ATC系统通常由三个子系统组成:列车自动监控系统(ATP)、列车自动保护子系统(ATO)三个子系统组成，它将交通控制、流量调整和自动驾驶功能与快速增长的无线、网络技术和可靠的应用程序相结合，并由ATC系统自动控制。
该系统利用无线通信和网络技术在车辆之间创建连续、双向和高速通信，因此列车控制命令和状态可以实时可靠地进行切换，并确定列车的准确位置和它们之间的相对距离，从而确保安全运行。
2车辆与信号接口问题2.1驾驶模式定义在车辆设计阶段，应通知信号系统的设计者定义和划分驾驶员控制模式(简称“控制”)并发送控制接触表，在不同的控制模式下，交通控制开关通常具有模式+控制控制器(DCH)和控制模式之间的方向手柄+DCH，包括自动列车控制(ATO)、手动控制(CM)、前进速度控制(RMF)、自动驾驶仪(WM)、关闭(OFF)，后向速度控制(RMR)每个控制模式都包含方向信号RMF、WM和RMR模式的车辆速度控制命令，允许根据RMF模式的控制模式进行速度控制。
地铁信号与车辆接口的研究作者：陈静来源：《科学与财富》2017年第15期（南昌轨道交通集团有限公司运营分公司）摘要：信号系统作为地铁机电设备的主要基础设备，是保证列车和乘客的安全，实现列车快速、高密、有序运行的关键系统之一。
结合实际，分析正线与车辆段信号系统联锁接口方案，对保证列车运营的安全性和可靠性具有十分重要的作用。
关键词：信号；地铁；接口1.背景为了实现列车自动控制，信号与车辆接口问题成为了影响调试进度的重要因素。
广州地铁4号线于2006年12月28号全线开通，列车运营至今日已逾11年之久，期间发生多次信号与车辆接口方面的故障，使列车晚点，影响运营服务质量。
用过其中的典型事例分析，希望能对今后地铁车辆与信号接口方面的维修、设计工作提供参考。
2.信号系统与车辆系统的接口2.1 电源由车辆提供4路DC110V电压给车载信号设备，在77-143V的电压范围之内设备可正常工作，短时间的低于或高于此电压范围不会影响设备的工作。
车辆提供的4路DC110V通过自动保险开关后接到车载设备的分线端子上，经过转换，分别提供给ATO设备、ATP设备、110V 外设和24V外设。
2.2 ATP车载单元的外部静态输入2.2.1 主控钥匙ATP车载单元向列车驾驶室的主控钥匙接点送110V电压，当主控钥匙打开，接点闭合，送回110V电压给ATP车载单元，如果主控钥匙没打开，接点没闭合，就没有110V电压送回。
ATP车载单元通过检测该电压，来判断主控钥匙是否打开。
2.2.2 门控接点ATP车载单元向车辆左右门锁闭继电器的接点送24V电压，当左右两边车门全部都关闭，两锁闭继电器的接点闭合，送回24V电压给ATP车载单元，当其中有一个门没关；对应的左门或右门锁闭继电器的接点就不闭合，没有24V电压送回。
ATP车载单元通过检测该电压，来判断车门是否关闭。
2.2.3 ATO启动按钮ATP车载单元向列车驾驶台上的ATO启动按钮接点送24V电压，当按压ATO启动按钮，接点闭合，送回24V电压给ATP车载单元。
地铁信号系统与其他专业接口分析地铁信号系统是地铁运行的重要组成部分，它与其他专业领域有着紧密的接口关系。
在地铁运行中，信号系统需要和地铁列车、控制中心、电力系统、通信系统等多个专业进行协同配合，以确保地铁安全、高效、准时地运行。
地铁信号系统与其他专业的接口分析显得尤为重要。
本文将从地铁信号系统与车辆、控制中心、电力系统以及通信系统等方面出发，对地铁信号系统与其他专业的接口关系进行深入分析。
一、地铁信号系统与车辆地铁信号系统与车辆的接口主要是通过车载信号设备进行的。
地铁车载信号设备是基于CBTC（无线列车控制系统）技术的，通过车载设备与地面设备进行实时通讯，以实现地铁列车的自动运行控制。
地铁信号系统需要与车载信号设备进行信息交换，以确保列车的运行安全和运行效率。
二、地铁信号系统与控制中心地铁信号系统与控制中心的接口是地铁运行的关键环节。
地铁控制中心是地铁列车运行的指挥中枢，它通过与地铁信号系统的通讯，实现对地铁列车的运行调度和监控。
地铁信号系统与控制中心的通讯是双向的，既要向控制中心报告列车的运行情况，也需要接收控制中心的运行指令和调度信息。
在地铁运营过程中，控制中心根据列车运行计划和实际运行情况，向地铁信号系统下发列车的调度指令，包括列车的发车时刻、发车间隔、停车站等信息。
地铁信号系统接收到这些指令后，会根据线路情况和列车运行状态生成相应的信号控制信息，通过无线通讯技术传输给车载信号设备，指挥列车的运行。
地铁信号系统也会将列车的实时运行数据上传至控制中心，供控制中心进行运行情况的实时监控和调整。
通过这种方式，地铁信号系统与控制中心实现了信息的共享和协同，为地铁列车的安全、高效运行提供了有力的支撑。
三、地铁信号系统与电力系统地铁信号系统与电力系统也有着重要的接口关系。
地铁列车的牵引动力是通过电力系统提供的，而地铁信号系统在进行列车运行控制时需要考虑动力系统的供电情况，以确保列车的牵引能力满足运行需求。
城市轨道交通车辆与信号系统接口分析摘要：随着城市轨道交通的成熟发展,实现人车系统功能交互的铁路车门的安全性越来越受到重视。
从外面可以分为两种:一种是半高开的安全门,另一种是全高关闭的安全门。
平台门的设置确保了人员和设备的安全。
由于城市甚至个别线路在实施铁路车门相关功能方面或多或少地不同,给从业人员和相关技术人员造成一定的负担,为本文对铁路车门相关功能,从以下三个方面逻辑结合实施的不同要求,分析了信号系统和铁路车门系统的接口:1、参与者,主要涉及操作人员、信号系统和铁路车站系统;2、实现功能,主要有铁路车门自动开关、手动开关、铁路跌落状态评估等。
3、应用场景,可分为正常情况和故障情况。
关键词：城市轨道；交通车辆；信号系统接口引言在城市轨道交通（简称“城轨”）线路中，信号系统与站台门系统（PSD）之间的接口主要用于实现由信号系统控制站台门的打开和关闭，是地铁安全、正点运营的一个重要接口，同时也是保障乘客人身安全的防线。
但在城轨项目开通初期，信号系统与站台门系统间的接口往往存在较多的问题。
目前，城轨门系统的接口分析多采用头脑风暴式讨论分析，其覆盖面可能不全且侧重点不同。
本文以地铁线路信号系统与站台门系统之间的接口为例，列明了各系统的失效模式，采用基于功能FMEA的方法，详细分析了该接口各种失效情况对运营的影响，并对其中危害分析结果为“灾难性的失效模式”的项给出相应的减缓措施，可用于指导后续新线建设。
1站台门/防淹门接口监测电路结构以及功能概述城市轨道门开关由ATO命令或列车司机命令控制，该命令通过轨道旁边的CBI系统设备上的通信系统进行无线通信，然后使用CBI系统设备将它们作为与ATO车门控制命令相关的反馈传输到车站的车门系统中，该车门系统提供了与站台门相关的系统信号(关闭和锁定)，信号系统不允许对损坏的列车自动车门控制(不能发出车门控制命令)、通信列车、 EUM模型或RM模式列车)要打开/关闭站台门，必须手动执行站台门作业(开启/关闭)通讯系统和门系统之间的外部介面，透过安全的入口/出口CBI信号子系统和站台门系统使用安全的连接器来连接双断路继电器电路，必须设计成，为了满足现场实际要求，信号系统和现场门系统应提供各自继电器接口的固定或可调电压范围的电源，信号系统将门和门发送到门系统。
地铁车载信号与车辆接口电路功能与分析摘要：本文对地铁车载信号系统与车辆系统接口电路的功能及设计方式进行了对比分析，总结应用经验，提出信号与车辆接口设计的相关建议。
关键词：车载信号；车辆系统；接口电路；电路设计；功能分析Function and analysis of circuit of signal and vehicle interface of metro vehicleLi Ming（Shenzhen Metro Operation Group Co.，Ltd Shenzhen 518040，China）Abstract：In this paper，the subway signal system and vehicle on-board signal system function and design of interface circuit has carried on the comparison and analysis，summarize experience，signals and vehicle interface design related Suggestions are put forward.Key words：Vehicle signal；Vehicle system；Interface circuit；Circuit design；Functional analysis.引言城市轨道交通信号系统与车辆系统存在着电路接口、网络接口、电气控制等多种接口，由于信号、车辆厂家的设计理念及制造方面的不同，在各类接口功能的实现上，采用接口方式存在较大差异。
信号与车辆电气接口设计的多样性、复杂性，导致部分接口电路设计不合理，同时存在接口划分复杂、界限不清晰等问题。
由于接口设计问题，给设备使用、运营维护和故障处理带来了较多麻烦。
为此，本文对常见的信号-车辆接口电路进行对比分析，总结应用经验，同时提出信号与车辆接口设计相关建议。
沈阳地铁一号线信号系统车载控制器简介摘要:文章基于沈阳地铁一号线车载系统,分别介绍了车载的各子系统,及其与其他设备接口的部分分析,从安全,合理角度综述了沈阳地铁一号线车载系统。
关键词:信号系统;车载;接口车载子系统的关键设备就是车载控制器(CC),它包括一个安全的带数字式输入/输出控制器的三取二处理器。
这个子系统负责车辆位置的确定,列车速度监测,保证正确的必要制动顺序,控制模式管理以及根据轨旁区域控制器(ZC)提供的信息进行车辆控制。
1车载控制器的主要功能车载控制器的功能模块,如图1所示,详细功能如下:①安全的列车速度和位置的确定。
②安全的超速保护。
③安全的紧急制动。
④安全的列车停靠。
⑤安全的方向控制。
⑥安全和非安全的车门控制。
⑦CBTC驾驶模式。
⑧数字无线通信。
⑨安全的后溜车和前溜车保护。
2车载控制器的组成车载控制器主要由以下部分组成:车载控制器机架,列车司机显示器,移动通信系统,应答器和查询器,速度传感器,模式选择开关。
2.1车载控制器机架沈阳地铁一号线提供带连接器面板的车载控制器机架,并与车辆配线接口。
每个CC机架安装在由车辆供应商提供的锁扣装置上。
该机架安装在一个适合其框架的机架上。
CC机架包括一个(1)MR,一个(1)列车查询应答器,2个(2)ATP/ATO 机笼,1个(1)设备架,2个(2)模拟加速计,2个(2)数字加速计,转换器,2个(2)安全继电器和连接器。
2.2列车司机显示器在带司机室的拖车上,司机台都装有一台TOD(每列车2台TOD)。
TOD用来提供列车运行信息,车门开关信息,制动信息及各种报警信息。
图2为典型列车司机显示器。
2.3移动通信系统车载数据通信系统(DCS)由移动通信系统(MR)和MR天线构成。
一个MR和2个MR天线安装在每个车头。
MR是车载无线设备,用来在车载设备(如ATP 和ATO)和轨旁设备间传输数据。
车载ATP和ATO子系统通过两个独立的以太网连接到MR。
地铁车载信号至车辆的接口功能与管理
作者：蒋承健
来源：《科技创新与应用》2014年第08期
摘要：伴随着我国社会经济的发展，也相应的促进了我国铁路运输的发展，在实际的铁路运行系统中，只有不断提高技术，加强管理，才能够进一步促进我国铁路运输的发展。
因此，文章针对于地铁车载信号至车辆的接口功能与管理进行了具体的分析和研究，希望通过本文的探讨，能够为相关方面的研究提供理论性的参考。
关键词：地铁车载信号；接口功能；管理
1 地铁车载信号的功能分析
地铁车载信号功能主要就是依据车载信号进行信息的收集，全面的了解列车的运行速度，通过这种方式进行列车时速的监控，进行列车超速时候的安全防护[1]。
值得注意的一点就是地铁车载信号系统属于非安全系统，不负责列车的安全监护，只是针对于列车的时速进行监控。
另外，地铁车载信号还可以将相关的信息传达给车内的乘客，具有传输信息的功能。
2 车载信号与车辆的接口分析
2.1 车辆至车载信号的输入接口
2.1.1 信号设备输入接口
电源，车载信号设备的电源主要来源于列车，列车所提供的电压电源有五路，其中有四路电源是主要给车载信号设备使用的，剩下的一路电源则是给MMI使用的，五路电源的电压波动大概在80-140v之间的属于工作正常，如果是在短时间之内出现高于或低于电压波动范围的话，并不会对车载设备造成影响，但是，如果时间较长的话，就需要检查车载电源是否出现故障[2]。
ATO释放，在列车运行的过程中达到ATO系统模式运行的条件下才可以执行ATO释放，其中主要包括车辆驾驶模式的开关在ATO位置，制动/牵引的手柄在惰行位；车辆运行模式的开关以及制动/牵引的手柄都在列车司机的控制台之上[3]。
钥匙开关，车辆钥匙开关的位置在列车司机控制台上，主要是用来解锁列车驾驶室。
在正常的状况下，车载设备还需要检测车辆钥匙开关的具体位置来判断列车哪段的驾驶室处在启动状态，哪段则为列车的主驾驶室，另外，在列车进行折返运行时，车载设备需要通过列车的折返信息判断列车的主驾驶室位置。
ATP故障隔离开关（ATPFS），ATPFS开关主要是用在隔离ATP设备进行使用的，也是ATP设备的专用开关，ATPFS开关的位置在车辆驾驶室背部的电器柜内。
在列车正常运营的过程中，如果车载ATP设备出现了故障并且无法及时恢复的情况下，列车司机就可以通过ATPFS开关来隔离ATP设备，然后列车全部由手动模式运营，仅凭地面的信号进行驾驶列车[4]。
车门关闭以及锁闭，这是以一种检测形式进行的，该检测信号需要对列车上所有的逃生门以及客室车门进行检测，只有检测到所有的逃生门以及客室门呈闭锁状态时，然后通过信号继电器的动作条件发出信号通知ATP设备，也就是说，只有车载ATP设备检测到这个发出的信号正常时，才可以发动列车[5]。
车辆紧急制动（EBR），只有在列车发生了紧急情况下必须执行紧急制动时才会应用到，当列车需要执行紧急制动时，需要通过列车的紧急制动继电器的触电将该信号发送至车载信号，然后车载信号再检测到该信号之后，将会传出列车紧急制动的信号，并停止列车输出制动。
由以上所谈到的接口功能以及信号的传输可以看出，在车辆设备进行输入信号的时候，都是要经过硬线将信号发送到车载设备分线盘，然后，再通过车载设备分线盘将信号传送至列车ATP设备的输入模块中，相应的也就直接传输到ATP设备主处理板并进行相应的处理，对车辆运行过程中输入的不同信号给予相应的显示信息以及所要执行的动作。
2.1.2 设备接口
车辆的设备接口，主要是由车辆上的信号设备与车辆下的信号设备进行连接的，车辆下的设备主要包括速度传感器、PTI天线、ATP天线等，在正常运行的车辆中都会有无线插头，而连接车辆上和车辆下的设备主要是通过硬线连接来完成设备之间的通信功能。
2.1.3 其他接口
系统激活，主要是对列车两端驾驶室设备的启动。
比如：当列车A端打开列车驾驶室钥匙开关之后，列车的车载设备启动，与此同时信息将会通过硬线传输到列车的另一端B车的车载设备，也就是说系统激活接口是贯通激活列车驾驶室两端的硬线传输[6]。
通信接口，主要是指辆车两端ATP设备之间的通信接口。
其主要用于在列车运行中进行的折返时信息的传输，同样信息传输也是依靠贯通列车两端的硬线进行传输的。
2.2 车辆至车载信号的输出接口
2.2.1 ATP的输出信号
侧车门释放信号，在列车正常运营的过程中，列车的车门会是放出信号，释放出来的信号由车载ATP系统中的安全输出模块进行输出的，并且，再通过不同的接线把出门释放符号显示在各个MMI上，同时，与车载自动允许开门的继电器的接点相连。
车门释放信号可以通过正线报文或按压门允许按钮得到，列车司机则可以在得到该信号的基础上对列车车门进行自动开门或手动开门[7]。
2.2.2 车载ATO至车辆的输出接口
如果列车在ATO系统模式下运行的话，那么车载ATO将会控制列车的运营状态。
如：牵引、开门、制动等控制命令都是来源于ATO系统，然后再由车辆来执行控制命令，因此，车载ATO系统模式与列车运营之间有着紧密的联系。
3 轨旁-车载信号设备之间的双向接口
列车的轨旁信号设备与车载信号设备的接口也就是报文传输。
列车的车载信号设备与轨旁信号设备之间有两种部件负责报文传输，PTI天线和ATP天线，其中PTI天线部件主要负责发送的列车相关的报文至轨旁；而ATP天线部件则主要负责接收由轨旁设备发送到车载的报文信息。
从列车运行的过程中可以发现，轨旁与车载设备的信号传输接口比较简单，而且传输的数据也比较少，虽然报文信息不像其他车辆系统接口的那样有输出输入、电气、机械等能看得见的信息，但是报文信息是一种动态的信息，只有通过系统专用的计算机笔记本与设备之间的连接，才可以读取相关报文信息，而且，报文的数据内容要比车载接口的广泛、精细的多，分析的难度也比较大。
4 结束语
本文针对于地铁车载信号至车辆的接口功能与管理进行了具体的分析和研究，通过本文的探讨，我们了解到，在实际的地铁相关方面的管理中，管理人员除了具备高水平的管理能力外，还需要进一步了解其地铁运行的相关原理，才能够进一步促进我国地铁运输事业的发展，相应的也会促进我国社会经济的发展。
参考文献
[1]张志.地铁列车BCT模块通信故障分析及处理措施[J].技术与市场，2013（05）.
[2]王文辉，傅思良.蛇口线地铁列车倒溜紧急制动故障的原因分析及改进措施[J].电力机车与城轨车辆.2012（04）.
[3]曹启滨.论车载信号与车辆系统接口分工方案[J].铁路通信信号工程技术.2012（03）.
[4]胡活力，段永魁.地铁1号线列车紧急制动故障的原因分析及电路改进[J].电力机车与城轨车辆.2011（02）.
[5]李红侠.城市轨道交通中移动闭塞信号系统的运用分析[J].铁路通信信号工程技术.2004（01）.
[6]魏晨，杨孝洪.南京地铁一号线列车产生紧急制动的原因分析及预防措施[J].电力机车与城轨车辆.2008（06）.
[7]易立富.城轨交通线性电机运载系统与信号系统的接口问题[J].铁道通信信号.2011（09）.。
