項(xiàng)目八列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主講：徐勝志[知識(shí)要點(diǎn)]

1．了解列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備組成。2．掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)基本功能。3．掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)用。2/3/20231一、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)基本原理

[理論內(nèi)容]城市軌道交通的信號(hào)控制系統(tǒng)中，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)是信號(hào)控制系統(tǒng)非常重要的組成部分，它為列車(chē)行駛提供安全保障，有效降低列車(chē)駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高行車(chē)作業(yè)效率。如果沒(méi)有列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，列車(chē)的行車(chē)安全需要由列車(chē)駕駛員人工來(lái)保障，這樣會(huì)造成列車(chē)駕駛員過(guò)度疲勞，產(chǎn)生安全隱患，對(duì)行車(chē)作業(yè)效率也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。因此在城市軌道交通中，尤其是在運(yùn)營(yíng)作業(yè)繁忙的線路上，信號(hào)控制系統(tǒng)中設(shè)置列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)是非常必要的，它是行車(chē)作業(yè)的安全保障和體現(xiàn)。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，其英文名稱(chēng)為“TrainAutomaticProtectSystem”，簡(jiǎn)稱(chēng)為ATP系統(tǒng)。2/3/202321．列車(chē)運(yùn)行的幾個(gè)基本概念在介紹列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)如何控制列車(chē)運(yùn)行速度時(shí)，需要簡(jiǎn)單了解列車(chē)如何起動(dòng)和停車(chē)，以及列車(chē)常用制動(dòng)和列車(chē)緊急制動(dòng)的基本概念。

(1)列車(chē)起動(dòng)和停車(chē)列車(chē)在人工駕駛時(shí)，列車(chē)駕駛員操作駕駛手柄，通過(guò)列車(chē)的牽引系統(tǒng)施加牽引力使列車(chē)向前加速行駛，或通過(guò)列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)施加制動(dòng)力使列車(chē)減速行駛。列車(chē)駕駛手柄平常放中間位置，將駕駛手柄從中間位置向前推時(shí)，列車(chē)向前加速行駛，越往前推施加的牽引力越大；將駕駛手柄從中間位置向后推時(shí)，列車(chē)減速行駛，越往后推施加的制動(dòng)力越大，這時(shí)列車(chē)在制動(dòng)力的作用下減速運(yùn)行，如圖8一l所示。2/3/20233圖8—1列車(chē)駕駛室牽引制動(dòng)手柄和緊急制動(dòng)按鈕駕駛室駕駛室內(nèi)景

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(2)列車(chē)常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)

列車(chē)常用制動(dòng)就是列車(chē)在正常行駛過(guò)程中，由列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)施加給列車(chē)的制動(dòng)。列車(chē)緊急制動(dòng)就是列車(chē)在超速行駛，或遇到其他不正常會(huì)危及列車(chē)行車(chē)安全的情況時(shí)，對(duì)列車(chē)施加的制動(dòng)。列車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的制動(dòng)力，是列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)所能提供的最大制動(dòng)力。列車(chē)緊急制動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間比列車(chē)常用制動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間要短；一旦對(duì)列車(chē)施加了緊急制動(dòng)，只能通過(guò)特殊處理才能將緊急制動(dòng)從列車(chē)上解除。2/3/202352/3/20236

(3)速度限制城市軌道交通中，列車(chē)在軌道線路上行駛時(shí)，受軌道線路彎道、坡道、列車(chē)自身構(gòu)造以及運(yùn)營(yíng)需求等因素的影響，列車(chē)只能在規(guī)定的速度范圍內(nèi)運(yùn)行，如果列車(chē)運(yùn)行速度比規(guī)定的最大速度值高，則會(huì)危及到列車(chē)的行車(chē)安全，導(dǎo)致列車(chē)相撞、出軌或顛覆等事故的發(fā)生。為確保列車(chē)行車(chē)安全，列車(chē)必須在所規(guī)定的速度范圍內(nèi)運(yùn)行，以防止安全事故的發(fā)生。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)在每列車(chē)上都裝有速度傳感器，速度傳感器安裝在列車(chē)的車(chē)軸上，如圖8．2所示，對(duì)列車(chē)的運(yùn)行速度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，并把速度值傳送給列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)，由列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)對(duì)速度進(jìn)行分析和處理。圖8—2速度傳感器2/3/202372/3/20238

(4)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)與列車(chē)之間的接口列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)是列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的核心控制部分，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)與列車(chē)自身的牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)由專(zhuān)門(mén)的接口電路連接，如圖8．3所示。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)實(shí)時(shí)接收從地面信號(hào)傳來(lái)的信號(hào)，通過(guò)實(shí)時(shí)分析和計(jì)算，實(shí)時(shí)向列車(chē)的牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出控制指令，列車(chē)的牽引系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)在接收到控制指令后，對(duì)列車(chē)施加牽引力或制動(dòng)力，以控制列車(chē)的運(yùn)行速度，使列車(chē)在允許速度的范圍內(nèi)運(yùn)行。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主機(jī)安裝在駕駛室內(nèi)。圖8—3列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)與列車(chē)之間的接口關(guān)系2/3/202392．列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)基本原理列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)控制列車(chē)運(yùn)行速度有兩種基本方式：點(diǎn)式疊加方式和速度距離模式曲線方式。

(1)點(diǎn)式疊加方式列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)以點(diǎn)式疊加方式控制列車(chē)運(yùn)行速度，其速度距離曲線呈階梯狀，稱(chēng)為階梯曲線，如圖8．4所示。圖8—4階梯曲線圖中橫坐標(biāo)表示距離值，縱坐標(biāo)表示列車(chē)運(yùn)行速度值。圖8—4中列車(chē)受到制動(dòng)力的作用，減速運(yùn)行。列車(chē)從某點(diǎn)O處以不超過(guò)S1的速度值運(yùn)行，在運(yùn)行到D1點(diǎn)時(shí)，對(duì)列車(chē)施加一定的制動(dòng)力，使列車(chē)允許運(yùn)行的最大速度值從S1速度值降為S2速度值；列車(chē)從D1點(diǎn)運(yùn)行到D2點(diǎn)處，在這一區(qū)間，列車(chē)運(yùn)行的最大允許速度值為S2;在S2點(diǎn)，再次對(duì)列車(chē)施加制動(dòng)力，使列車(chē)減速運(yùn)行。2/3/202310列車(chē)運(yùn)行在O～D1區(qū)段，允許運(yùn)行的最高速度為S1；在D1～D2區(qū)段，允許運(yùn)行的最高速度為S2；在D2～D2區(qū)段，允許運(yùn)行的最高速度為S3。圖8—4階梯曲線2/3/202311在每個(gè)區(qū)段，如果列車(chē)運(yùn)行速度超過(guò)了在該運(yùn)行區(qū)段所對(duì)應(yīng)的最大速度值，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)向列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出常用制動(dòng)命令，列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)列車(chē)施加制動(dòng)力，使列車(chē)運(yùn)行速度在系統(tǒng)所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，降到允許的運(yùn)行速度范圍內(nèi)，以保證列車(chē)安全運(yùn)行；如果列車(chē)運(yùn)行速度持續(xù)超過(guò)該運(yùn)行區(qū)段所對(duì)應(yīng)的最大速度值，在持續(xù)的時(shí)間超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間后，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)將對(duì)列車(chē)實(shí)施緊急制動(dòng)，強(qiáng)制列車(chē)停車(chē)，以防止意外事故的發(fā)生。2/3/202312階梯曲線控制速度的方式所需要的硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。在圖8-4中列車(chē)以不超過(guò)S1速度值運(yùn)行，運(yùn)行速度從S1變?yōu)镾2時(shí)，使得列車(chē)的運(yùn)行速度發(fā)生突變，這時(shí)強(qiáng)烈的減速會(huì)給列車(chē)上的乘客一種沖擊，容易產(chǎn)生不適感。速度變化越大，沖擊感越強(qiáng)，不利于旅客乘車(chē)的舒適度。圖8—4階梯曲線2/3/202313

(2)速度距離模式曲線列車(chē)受到制動(dòng)力的作用，使列車(chē)減速運(yùn)行，速度一距離圖形曲線形狀是連續(xù)平滑的曲線，這種列車(chē)速度控制方式稱(chēng)為速度距離模式曲線方式，如圖8-5所示。圖中橫坐標(biāo)表示距離值，縱坐標(biāo)表示列車(chē)運(yùn)行速度值。圖8—5速度距離模式曲線2/3/202314圖8．5中，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃，使列車(chē)從O點(diǎn)減速運(yùn)行到D1點(diǎn)。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)根據(jù)各種數(shù)據(jù)，計(jì)算出列車(chē)從O點(diǎn)運(yùn)行到前方D2點(diǎn)的區(qū)段內(nèi)，各處所需的運(yùn)行速度，并向列車(chē)的牽引和制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令，控制列車(chē)按照速度距離模式曲線所繪制的速度值平滑穩(wěn)定地從在0點(diǎn)減速運(yùn)行到前方D2點(diǎn)。圖8—5速度距離模式曲線2/3/202315在上圖模式曲線的每點(diǎn)，都對(duì)應(yīng)有一個(gè)速度值，如果列車(chē)運(yùn)行速度超過(guò)了在該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度值，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)向列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出常用制動(dòng)命令，對(duì)列車(chē)施加制動(dòng)力，使列車(chē)運(yùn)行速度降到模式曲線的下方，保證列車(chē)以允許的速度運(yùn)行，確保列車(chē)安全運(yùn)行；如果列車(chē)運(yùn)行速度持續(xù)超過(guò)模式曲線所規(guī)定的速度值，運(yùn)行在模式曲線的上方，若所持續(xù)的時(shí)間超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)將對(duì)列車(chē)實(shí)施緊急制動(dòng)，強(qiáng)制列車(chē)停車(chē)，以防止意外事故的發(fā)生。2/3/202316速度距離模式控制速度的方式，需要比較復(fù)雜的軟件和硬件支持，系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程比較復(fù)雜。列車(chē)平滑減速運(yùn)行，運(yùn)行速度沒(méi)有發(fā)生突變，列車(chē)運(yùn)行速度控制穩(wěn)定，可以有效提高列車(chē)乘客的舒適度。防止列車(chē)超速運(yùn)行是列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)最重要的功能，也是城軌信號(hào)系統(tǒng)保障列車(chē)運(yùn)行安全的核心。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)對(duì)列車(chē)速度的有效控制，保持列車(chē)速度運(yùn)行不超過(guò)所允許的速度范圍，能有效降低列車(chē)駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率，避免人工操作帶來(lái)的安全隱患．保障列車(chē)安全運(yùn)行。2/3/202317

二、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主要功能列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)不僅能控制列車(chē)運(yùn)行速度，還有其他許多重要功能，它們是列車(chē)安全穩(wěn)定運(yùn)行的可靠保障。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主要功能包括有：1．防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)超速運(yùn)行運(yùn)營(yíng)列車(chē)在線路上運(yùn)行有多種速度限制，列車(chē)運(yùn)行速度不能超出速度限制值。(1)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)超過(guò)線路限制速度超速運(yùn)行城市軌道交通中，線路在曲線段或坡道處，往往有速度限制，運(yùn)營(yíng)列車(chē)不能超過(guò)線路限速運(yùn)行，否則容易出現(xiàn)列車(chē)脫軌或顛覆事件。(2)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)超過(guò)列車(chē)允許最高速度超速運(yùn)行車(chē)輛的自身構(gòu)造決定了車(chē)輛所能運(yùn)行的最大速度，超過(guò)這個(gè)速度值，列車(chē)可能會(huì)出現(xiàn)故障，危及車(chē)輛和行車(chē)安全。2/3/202318(3)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)超過(guò)道岔彎軌限制速度超速運(yùn)行城市軌道交通中，線路上設(shè)有道岔，在列車(chē)通過(guò)道岔彎軌時(shí)，不能超過(guò)道岔彎軌限制速度超速運(yùn)行。(4)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)超過(guò)限速區(qū)段超速限速城市軌道交通中，線路上有故障或作業(yè)需要運(yùn)營(yíng)列車(chē)限速行駛，列車(chē)應(yīng)按運(yùn)營(yíng)規(guī)定運(yùn)行。(5)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)超過(guò)臨時(shí)限速城市軌道交通中，線路上有臨時(shí)作業(yè)，需要運(yùn)營(yíng)列車(chē)限速行駛，列車(chē)應(yīng)按運(yùn)營(yíng)規(guī)定運(yùn)行。(6)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)超過(guò)其他限速城市軌道交通中，運(yùn)營(yíng)作業(yè)需要任何限速的地方，列車(chē)應(yīng)按運(yùn)營(yíng)規(guī)定運(yùn)行。2/3/202319

2．接收和處理來(lái)自地面的信息列車(chē)運(yùn)行在軌道上，地面軌道電路或地面的其他設(shè)備，將列車(chē)運(yùn)行所需的信息發(fā)送出去，安裝在列車(chē)車(chē)體上的列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備會(huì)實(shí)時(shí)接收這些信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，以及時(shí)對(duì)列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行速度進(jìn)行控制。通常這些信息中包含有列車(chē)允許運(yùn)行的最大速度值、線路位置等。2/3/202320

3．防止列車(chē)相撞城市軌道交通中，在某條線路上，往往會(huì)有很多列車(chē)同時(shí)運(yùn)營(yíng)作業(yè)，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)可以防止列車(chē)相撞，為這些平行作業(yè)的實(shí)施提供了安全保障，它有效提高了城市軌道交通線路的利用效率，增強(qiáng)了城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)能力。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)可以防止列車(chē)相撞包括以下內(nèi)容：

1)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)撞上前面的列車(chē)；2)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)進(jìn)入未開(kāi)通的進(jìn)路；3)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)沖出盡頭線；4)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)進(jìn)入封鎖區(qū)段；5)防止運(yùn)營(yíng)列車(chē)進(jìn)入發(fā)生故障的進(jìn)路等。2/3/2023214．車(chē)輛安全停靠站臺(tái)城市軌道交通中，列車(chē)停靠站臺(tái)時(shí)，需要列車(chē)完全停穩(wěn)不動(dòng)，確保乘客安全上下車(chē)。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)列車(chē)的速度和列車(chē)所處的位置，保證列車(chē)在站臺(tái)區(qū)域內(nèi)安全?？?。2/3/202322

5．列車(chē)車(chē)門(mén)控制城市軌道交通中，列車(chē)左右兩側(cè)都有車(chē)門(mén)，列車(chē)?？空九_(tái)后，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)控制列車(chē)開(kāi)啟靠近站臺(tái)的車(chē)門(mén)，保證乘客安全上下車(chē)。2/3/202323

6．空轉(zhuǎn)、打滑防護(hù)列車(chē)在線路上正常運(yùn)行時(shí)，列車(chē)車(chē)輪在鋼軌上滾動(dòng)運(yùn)行，因某種原因，列車(chē)車(chē)輪會(huì)發(fā)生空轉(zhuǎn)，或列車(chē)車(chē)輪在線路上滑動(dòng)運(yùn)行，這種情況一方面會(huì)對(duì)車(chē)輛的車(chē)輪造成損傷，另一方面會(huì)危及列車(chē)行車(chē)安全。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)檢測(cè)列車(chē)空轉(zhuǎn)和打滑情況，并及時(shí)采取措施，控制列車(chē)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。7．防止列車(chē)發(fā)生溜車(chē)列車(chē)如果在線路的坡道處停車(chē)或在站臺(tái)處停車(chē)，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)會(huì)給列車(chē)施加一定的制動(dòng)力，保證列車(chē)不會(huì)發(fā)生溜車(chē)現(xiàn)象，防止發(fā)生安全事故。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)除了以上的重要功能外，根據(jù)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的配置情況和復(fù)雜程度，還可以有一些其他功能，如控制列車(chē)的運(yùn)行方向，提供駕駛員操作接口界面等。2/3/202324三、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備組成列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)所包含的設(shè)備分別安裝在列車(chē)上和地面上。安裝在列車(chē)上的設(shè)備，簡(jiǎn)稱(chēng)為車(chē)載設(shè)備；安裝在地面的設(shè)備簡(jiǎn)稱(chēng)為地面設(shè)備。1、車(chē)載設(shè)備主要組成列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的車(chē)載設(shè)備主要包括有車(chē)載主機(jī)、駕駛員狀態(tài)顯示單元、速度傳感器、列車(chē)地面信號(hào)接收器、列車(chē)接口電路、電源和輔助設(shè)備等，如圖8．6所示。下面分別介紹有關(guān)設(shè)備的情況。圖8—6車(chē)載主要設(shè)備2/3/202325(1)車(chē)載主機(jī)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的車(chē)載主機(jī)由各種印刷電路板、輸人／輸出接口板、安全繼電器和電源等設(shè)備組成。這些設(shè)備分層放在機(jī)柜中，各板利用機(jī)柜上的總線進(jìn)行通信。

列車(chē)定位：

測(cè)速電機(jī)（TACHO）

多普勒雷達(dá)（DopplerRadar）

絕對(duì)位置信標(biāo)（APR）。

2/3/202326(2)狀態(tài)顯示單元狀態(tài)顯示單元是車(chē)載系統(tǒng)與列車(chē)駕駛?cè)藛T之間的人機(jī)界面，可以顯示列車(chē)當(dāng)前運(yùn)行速度、列車(chē)到達(dá)某點(diǎn)的目標(biāo)速度、列車(chē)到達(dá)某點(diǎn)的走行距離、列車(chē)的駕駛模式和有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況等與行車(chē)直接相關(guān)的信息；還設(shè)置有一些按鈕，用于駕駛員操作，控制列車(chē)運(yùn)行。在下面詳細(xì)介紹狀態(tài)顯示單元各個(gè)表示單元和按鈕。列車(chē)司機(jī)顯示屏（人機(jī)界面）

顯示屏2/3/202327(3)速度傳感器信號(hào)系統(tǒng)通常在列車(chē)上裝有一個(gè)或多個(gè)速度傳感器，安裝在列車(chē)的車(chē)軸上，用于計(jì)算列車(chē)的運(yùn)行速度和列車(chē)運(yùn)行距離及列車(chē)運(yùn)行方向的判定。列車(chē)的運(yùn)行速度，還可以用雷達(dá)進(jìn)行測(cè)定，但速度傳感器技術(shù)成熟，測(cè)速精度高，安裝使用簡(jiǎn)單方便，因此被廣泛使用。2/3/202328(4)列車(chē)地面信號(hào)接收器列車(chē)地面信號(hào)接收器，安裝在列車(chē)底部，用于接收從軌道上傳來(lái)的信息，這些信息可以由地面軌道電路發(fā)送，或由安裝在地面的專(zhuān)門(mén)設(shè)備如應(yīng)答器發(fā)送給列車(chē)。列車(chē)地面信號(hào)接收器，根據(jù)所接收的信息格式、容量和處理速度等因素，可以設(shè)計(jì)為感應(yīng)線圈，或其他形式，以保證列車(chē)在一定的運(yùn)行速度下能及時(shí)接收和處理所收到的信息。列車(chē)地面信號(hào)接收器的性能要求：抗機(jī)械沖擊能力強(qiáng)，有很好的抗電磁干擾能力，信息接收誤碼率低，不丟失信息。應(yīng)答查詢(xún)器

B型應(yīng)答器

2/3/202329(5)列車(chē)接口電路列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的車(chē)載設(shè)備通過(guò)車(chē)載主機(jī)與列車(chē)進(jìn)行接口，車(chē)載主機(jī)將控制信息通過(guò)接口電路傳送給列車(chē)，同時(shí)車(chē)載主機(jī)通過(guò)接口電路從列車(chē)獲得列車(chē)運(yùn)行的狀態(tài)信息。列車(chē)接口電路使用的繼電器，根據(jù)使用的環(huán)境，需要體積小、力學(xué)性能好的繼電器，一般使用彈簧繼電器。

(6)電源和輔助設(shè)備等列車(chē)為列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備提供所需的電源，列車(chē)上還有列車(chē)運(yùn)行模式選擇開(kāi)關(guān)，各種電源開(kāi)關(guān)，和其他一些輔助設(shè)備等。2/3/2023302．狀態(tài)顯示單元列車(chē)上的狀態(tài)顯示單元，作為車(chē)載系統(tǒng)與列車(chē)駕駛員的人機(jī)界面，可以使用觸摸屏，或使用面板的形式，來(lái)實(shí)現(xiàn)列車(chē)狀態(tài)信息的顯示和對(duì)列車(chē)進(jìn)行操控。其面板或觸摸屏上的主要內(nèi)容一般包括操作按鈕部分、信息顯示部分、表示燈和報(bào)警器，如圖8-7所示。圖8．7面板狀態(tài)顯示單元2/3/202331下面對(duì)面板狀態(tài)顯示單元各部分進(jìn)行介紹。

(1)按鈕部分以面板型的狀態(tài)顯示單元為例，其按鈕一般包括有發(fā)車(chē)按鈕、慢速前行按鈕、調(diào)光按鈕、燈泡按鈕、內(nèi)容切換按鈕等。其中發(fā)車(chē)按鈕和慢速前行按鈕用于操縱列車(chē)運(yùn)行，其他幾個(gè)按鈕用于對(duì)面板亮度調(diào)整、顯示內(nèi)容的切換和自檢等。

①列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕。列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕通常帶有燈光，當(dāng)列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕燈光點(diǎn)亮?xí)r，列車(chē)駕駛員按壓列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕，起動(dòng)列車(chē)向前運(yùn)行。如果列車(chē)這時(shí)處于自動(dòng)駕駛模式下，列車(chē)將按照行車(chē)作業(yè)要求自動(dòng)運(yùn)行；若列車(chē)處于列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)控制模式下，人工駕駛，列車(chē)駕駛員操縱牽引／制動(dòng)手柄，控制列車(chē)運(yùn)行。列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕燈光熄滅時(shí)，按壓列車(chē)發(fā)車(chē)按鈕，屬于無(wú)效操作。2/3/202332②慢速前行按鈕。列車(chē)處于列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)控制模式下，當(dāng)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)不能從地面收到信息時(shí)，列車(chē)駕駛員按下慢速前行按鈕，請(qǐng)求列車(chē)以不超過(guò)設(shè)定的速度值慢速前行。列車(chē)慢速前行設(shè)定的最高速度值，根據(jù)不同的運(yùn)營(yíng)需求，可以設(shè)為20km／h，或其他值。這個(gè)速度值比列車(chē)正常運(yùn)行的平均速度一般要小，慢速前行模式適合列車(chē)辦理進(jìn)出停車(chē)廠或車(chē)輛段作業(yè)時(shí)，控制列車(chē)慢速運(yùn)行，遇到危險(xiǎn)情況，可以采取措施，盡快讓列車(chē)停車(chē)。③顯示模式按鈕。面板上的顯示模式按鈕，用來(lái)在切換某些顯示區(qū)域內(nèi)的不同信息，可以增加顯示的信息容量。

④調(diào)光器按鈕。按壓調(diào)光器按鈕，可以改變狀態(tài)顯示單元顯示屏和指示燈的亮度。

⑤燈光測(cè)試按鈕。按壓燈光測(cè)試按鈕，可以執(zhí)行顯示屏、指示燈和聲音報(bào)警測(cè)試。2/3/202333

(2)信息顯示部分

①速度顯示。觸摸屏和面板上，一般把表示速度的區(qū)域放在屏或板的中央，便于直觀顯示列車(chē)運(yùn)行速度值。速度顯示同時(shí)用模擬方式顯示和數(shù)字方式顯示，表示速度范圍從零到線路允許的最大值，并留有一定的余量。圖8-7中，速度顯示以100km／h作為最大允許運(yùn)行速度值。中間的方框用數(shù)字顯示當(dāng)前速度值；正圍繞方框的環(huán)上，標(biāo)有刻度值，表示對(duì)應(yīng)的列車(chē)速度值。通常用紅色環(huán)指示列車(chē)當(dāng)前允許運(yùn)行的最大速度值，用綠色環(huán)表示列車(chē)當(dāng)前的實(shí)際運(yùn)行速度值。當(dāng)綠色環(huán)超過(guò)紅色環(huán)時(shí)，列出駕駛員可以直觀看出，列車(chē)發(fā)生了超速，并有報(bào)警提示，這時(shí)提醒列車(chē)駕駛員要采取措施，控制列車(chē)速度，將速度綠環(huán)降低到速度紅環(huán)以?xún)?nèi)，保證列車(chē)安全正常運(yùn)行。2/3/202334兩種不同顏色的速度環(huán)，直觀的將列車(chē)的實(shí)際運(yùn)行速度和當(dāng)前允許運(yùn)行的最大速度表示出來(lái)，可以方便列車(chē)駕駛員對(duì)列車(chē)速度進(jìn)行有效控制，提高作業(yè)效率，降低作業(yè)強(qiáng)度。

②目標(biāo)速度。在速度距離模式曲線的系統(tǒng)中，可以顯示列車(chē)從當(dāng)前地點(diǎn)運(yùn)行到下一目標(biāo)處，所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)處的速度值。如下一目標(biāo)是在站臺(tái)停車(chē)，則顯示目標(biāo)速度為零；如果下一目標(biāo)是通過(guò)站臺(tái)，則顯示允許通過(guò)站臺(tái)的速度限制值。

③目標(biāo)距離。在速度距離模式曲線的系統(tǒng)中，可以顯示列車(chē)從當(dāng)前地點(diǎn)運(yùn)行到下一目標(biāo)處，列車(chē)所需走行的距離值。

④時(shí)間。在速度距離模式曲線的系統(tǒng)中，可以顯示列車(chē)從當(dāng)前地點(diǎn)運(yùn)行到下一目標(biāo)處，列車(chē)所需運(yùn)行的時(shí)間。2/3/202335

(3)指示燈面板上或觸摸屏上有多個(gè)指示燈，用來(lái)表示列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)。

①超速指示燈。當(dāng)列車(chē)運(yùn)行速度超過(guò)當(dāng)前的允許的速度值時(shí)，超速指示燈點(diǎn)亮。

②慢速前行指示燈。當(dāng)慢速前行模式被激活時(shí)，慢速前行指示燈點(diǎn)亮。

③列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行指示燈。當(dāng)列車(chē)的模式選擇開(kāi)關(guān)放在ATO擋位時(shí)，這時(shí)列車(chē)在自動(dòng)運(yùn)行模式下運(yùn)行(ATO模式)，列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮。

④列車(chē)自動(dòng)防護(hù)控制下的人工駕駛模式指示燈(簡(jiǎn)稱(chēng)人工ATP)。當(dāng)列車(chē)的模式選擇開(kāi)關(guān)放在ATP擋位時(shí)，列車(chē)在列車(chē)自動(dòng)防護(hù)控制下，由列車(chē)駕駛員人工駕駛列車(chē)運(yùn)行，這時(shí)該指示燈點(diǎn)亮。2/3/202336

⑤旁路指示燈。當(dāng)列車(chē)的模式選擇開(kāi)關(guān)，放在旁路擋位時(shí)，該列車(chē)的車(chē)載信號(hào)系統(tǒng)被切除，這時(shí)旁路指示燈點(diǎn)春．⑥發(fā)車(chē)測(cè)試指示燈。列車(chē)在發(fā)車(chē)進(jìn)入運(yùn)營(yíng)線路前，要進(jìn)行信號(hào)車(chē)載系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試，如果該測(cè)試失敗或沒(méi)有啟動(dòng)該測(cè)試，該指示燈熄滅；如果測(cè)試成功該指示燈被點(diǎn)亮；如果測(cè)試正在進(jìn)行中，該指示燈將不斷閃爍。

⑦列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)故障指示燈。當(dāng)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，該指示燈點(diǎn)亮。

⑧運(yùn)行方向指示燈。當(dāng)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)知道列車(chē)運(yùn)行方向，并且在列車(chē)對(duì)位停車(chē)時(shí)能夠自動(dòng)控制車(chē)門(mén)時(shí)，該指示燈點(diǎn)亮。另外，還有一些指示燈，當(dāng)列車(chē)處于自動(dòng)駕駛(AT0)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的事件發(fā)生時(shí)，指示燈會(huì)點(diǎn)亮，如跳停指示燈和停站結(jié)束指示燈等。2/3/202337(4)報(bào)警器當(dāng)列車(chē)發(fā)生超速運(yùn)行，或有設(shè)備故障，或目標(biāo)距離、速度參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，報(bào)警器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，提醒列車(chē)駕駛員注意。圖8．7面板狀態(tài)顯示單元2/3/202338四、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的核心設(shè)備安裝在列車(chē)上，它所需的主要信息來(lái)自地面設(shè)備。根據(jù)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的不同制式，列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備，可以設(shè)置點(diǎn)式應(yīng)答器或軌道電路，向列車(chē)傳遞有關(guān)信息，由安裝在列車(chē)上的設(shè)備接收和處理這些信息。移動(dòng)閉塞原理

2/3/2023391．點(diǎn)式應(yīng)答器在速度距離曲線為階梯式的圖形的信號(hào)系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)在線路上間隔一定的距離設(shè)置點(diǎn)式應(yīng)答器。這些應(yīng)答器向線路保存有列車(chē)的行車(chē)信息，在列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，由安裝在列車(chē)車(chē)底的感應(yīng)接收裝置從中讀取或接收信息，對(duì)這些信息進(jìn)行綜合分析處理。點(diǎn)式應(yīng)答器中所包含的信息，包括有線路位置、列車(chē)運(yùn)行距離、基本線路參數(shù)、速度限制等信息，這些信息固化在應(yīng)答器。應(yīng)答器可分為有源應(yīng)答器和無(wú)源應(yīng)答器。有源應(yīng)答器向線路實(shí)時(shí)發(fā)送信息，由列車(chē)接收；無(wú)源應(yīng)答器，只有在列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，由列車(chē)從應(yīng)答器中讀取信息。

2/3/202340點(diǎn)式應(yīng)答器安裝在線路上，調(diào)試和安裝工藝比較簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，成本相對(duì)較低，應(yīng)用廣泛，如圖8—8所示。圖8—8點(diǎn)式應(yīng)答器B型應(yīng)答器

A型應(yīng)答器2/3/202341

2．軌道電路城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，軌道電路除了具有表示列車(chē)是否占用軌道的功能外，還可以向線路上實(shí)時(shí)發(fā)送列車(chē)運(yùn)營(yíng)所需的信息，由列車(chē)接收和處理。軌道電路所發(fā)送的信息，其容量大，有利于列車(chē)的車(chē)載系統(tǒng)對(duì)列車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。因信號(hào)系統(tǒng)的處理能力和制式不同，軌道電路所發(fā)送的信息量可有所不同，一般來(lái)講，軌道電路所發(fā)送的信息可以有以下內(nèi)容：(1)軌道電路基本信息如軌道電路的長(zhǎng)度、坡道和曲線參數(shù)，所用的載波頻率，軌道電路的編號(hào)等。(2)線路速度是指該軌道區(qū)段線路上受坡道和曲線等因素的影響列車(chē)所允許運(yùn)行的最大速度。2/3/202342

(3)目標(biāo)速度列車(chē)到達(dá)下一目標(biāo)時(shí)，列車(chē)的運(yùn)行速度。(4)運(yùn)行距離列車(chē)到達(dá)下一目標(biāo)時(shí)所需走行的距離。(5)列車(chē)運(yùn)行方向指明列車(chē)上行運(yùn)行或下行運(yùn)行。

(6)載波頻率列車(chē)接收下一個(gè)信息的載波頻率。

(7)道岔定反位列車(chē)前方經(jīng)過(guò)道岔的定位或反位。(8)列車(chē)停站信號(hào)指示列車(chē)處于停站狀態(tài)。

(9)備用信息位預(yù)留用作其他的信息使用。這些信息以數(shù)字編碼的方式，順序排列，放在一個(gè)信息包里。列車(chē)收到信息后進(jìn)行譯碼和實(shí)時(shí)處理，實(shí)時(shí)控制列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)。2/3/202343五、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)小結(jié)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)從廣義上講，應(yīng)包括處理列車(chē)行車(chē)安全邏輯的所有設(shè)備，因此其地面設(shè)備包括聯(lián)鎖設(shè)備，也可以歸結(jié)為列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)范疇，它們與車(chē)載設(shè)備一起完成對(duì)列車(chē)的控制和安全防護(hù)功能。休息、休息2/3/202344[項(xiàng)目實(shí)施]任務(wù)一認(rèn)識(shí)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備1．目標(biāo)1)熟悉列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備的安裝位置。2)掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載各個(gè)設(shè)備的功能。3)掌握駕駛員顯示單元的使用方法。2．設(shè)備一列完整的車(chē)輛編組、速度傳感器、地面信號(hào)接收設(shè)備、駕駛員顯示單元、列車(chē)牽引／制動(dòng)操縱手柄、緊急停車(chē)按鈕等。3．實(shí)作內(nèi)容1)閉合列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)電源，啟動(dòng)系統(tǒng)。2)在列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)控制模式下，啟動(dòng)慢速前行模式，觀察駕駛員顯示單元上各指示信息的變化。3)控制列車(chē)，分別用常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)使列車(chē)停車(chē)。4)試驗(yàn)開(kāi)關(guān)車(chē)門(mén)作業(yè)。2/3/202345任務(wù)二認(rèn)識(shí)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備1．目標(biāo)1)掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備所發(fā)送信息的主要內(nèi)容。2)掌握列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)地面設(shè)備的安裝和設(shè)置方式。2．設(shè)備軌道電路、應(yīng)答器、便攜式計(jì)算機(jī)、串行接口、示波器、電源。3．實(shí)作內(nèi)容1)安裝連接地面設(shè)備。2)在列車(chē)上用串行接口將便攜式計(jì)算機(jī)與車(chē)載系統(tǒng)相連。3)起動(dòng)列車(chē)和啟動(dòng)便攜式計(jì)算機(jī)。4)列車(chē)運(yùn)行到軌道電路處，在便攜式計(jì)算機(jī)上觀察所接收到的信息碼。2/3/202346[拓展與提高]一、列車(chē)線列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備與列車(chē)之間的電氣連接，通過(guò)接口電路實(shí)現(xiàn)，每個(gè)接口電路對(duì)應(yīng)某個(gè)功能，接口連接線用硬線連接，簡(jiǎn)稱(chēng)為列車(chē)線。下面介紹常用的列車(chē)線。1．前進(jìn)列車(chē)由該列車(chē)線向信號(hào)車(chē)載系統(tǒng)發(fā)送列車(chē)狀態(tài)運(yùn)行信號(hào)，表示列車(chē)處于前進(jìn)狀態(tài)。2．后退列車(chē)由該列車(chē)線向信號(hào)車(chē)載系統(tǒng)發(fā)送列車(chē)狀