閆健

引言：本文針對我國動車組車載ATP系統(tǒng)進行了介紹，從設(shè)備組成、工作原理、人才培養(yǎng)等方面深入討論了我國車載ATP系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀與發(fā)展方向。

一、列控車載設(shè)備發(fā)展背景

（一）列控車載設(shè)備出現(xiàn)

2002年12月在我國召開的國際鐵路聯(lián)盟（UIC）大會上，鐵道部向世界宣布了發(fā)展中國列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）的規(guī)劃，并提出了符合我國國情的列控系統(tǒng)實施方案。

2007年4月18日全國鐵路第六次大面積提速，列車時速提升至200公里，干線部分區(qū)段達到時速250公里。隨著車速大幅提高，車載設(shè)備已經(jīng)從傳統(tǒng)的方式，即以地面信號顯示傳遞行車命令，機車司機按行車規(guī)則操作列車運行的方式，發(fā)展到了根據(jù)地面發(fā)送的信息自動監(jiān)控列車速度，并由列控車載ATP系統(tǒng)實施運行控制的方式。

隨著技術(shù)裝備的更新?lián)Q代，裝備列控車載ATP系統(tǒng)的CRH1/2/3/5型和諧號動車組應(yīng)運而生，并迅，速在部分繁忙干線上運行。

（二）列控車載設(shè)備類型

列車運行控制系統(tǒng)由列控地面設(shè)備和列控車載設(shè)備構(gòu)成，是保證列車安全、高效運行的重要信號設(shè)備。高速動車組安全控制離不開列控車載ATP系統(tǒng)。目前我國引進開發(fā)的車載ATP系統(tǒng)主要有以下幾種類型：CTCS-200H型，對應(yīng)動車組型號為CRH2 A型；CTCS-200C型，對應(yīng)動車組型號為CRH5 A型；CTCS-300S型，對應(yīng)動車組型號為CRH2 C型；CTCS-300T型，對應(yīng)動車組型號為CRH3 C型。

二、列控車載系統(tǒng)組成

（一）列控車載系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

目前，我國在各個鐵路局采用的列控車載系統(tǒng)主要有日本川崎重工的CTCS-200H型、法國CSEE公司的CTCS-200C型、意大利ANSOLDO（安薩爾多公司）的CTCS-300S型、法國龐巴迪公司的CTCS-300T車載ATP系統(tǒng)。這些設(shè)備來自不同的國家，不同的制造商，硬件構(gòu)造雖略有差異，但其系統(tǒng)組成基本一致。外圍功能模塊包括：人機交互模塊、GSM-R無線模塊、司法數(shù)據(jù)記錄模塊、測速測距模塊、點式信息處理模塊、連續(xù)信息處理模塊、司機控制信息輸入模塊，這些外部模塊與核心安全計算機交互后，通過EMU接口發(fā)送快速制動、強常用制動、中常用制動、弱常用制動、切除牽引等指令。

三、列控車載系統(tǒng)工作原理

國內(nèi)先后引進了日本、意大利、法國、加拿大、德國等多個國家的車載ATP系統(tǒng)，雖然地域跨度較大，但工作原理基本相同?，F(xiàn)以鄭西客運專線CTCS系統(tǒng)為例介紹ATP系統(tǒng)工作原理。

（一）C2等級下車載列控系統(tǒng)工作原理

列控中心TCC是CTCS-2等級下列控系統(tǒng)的控制核心，車站聯(lián)鎖IXL計算機控制的ZPW-2000型軌道電路及調(diào)度集中CTC、軌旁電子單元LEU等列控地面子系統(tǒng)的重要設(shè)備均與TCC進行通信。車載ATP設(shè)備通過司機-車載設(shè)備接口（DMI）獲得司機號、車次、列車長度、載頻等信息；通過與列控中心TCC地面電子單元LEU連接的有源應(yīng)答器獲取臨時限速信息及列車進路信息；通過無源應(yīng)答器獲取線路坡度、線路速度、軌道區(qū)段、級間轉(zhuǎn)換、特殊區(qū)段、調(diào)車危險、應(yīng)答器鏈接等信息；通過連續(xù)信息接收模塊獲取軌道電路載頻及低頻信息；通過速度傳感器獲取測速測距信息，并對其走行誤差進行校正；通過司控鑰匙及手柄位置激活運用端設(shè)備，ATP系統(tǒng)安全計算機（ALM模塊）在綜合處理上述信息后生成速度距離控制曲線，監(jiān)督列車運行。

（二）C3等級下車載列控系統(tǒng)工作原理

無線閉塞中心RBC是CTCS-3等級下列控系統(tǒng)的控制核心，分別與調(diào)度集中數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、無線閉塞中心/聯(lián)鎖安全數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、列控中心/聯(lián)鎖安全數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、微機監(jiān)測數(shù)據(jù)通信網(wǎng)連接，并以GSM-R無線通信和應(yīng)答器方式實現(xiàn)車-地信息雙向傳輸。

司機開啟駕駛臺，處于待機狀態(tài)的ATP系統(tǒng)被喚醒，車載設(shè)備自檢通過后，提示司機通過DMI輸入司機號、車次號、等級信息、列車長度及RBC電話號碼等信息，車載設(shè)備成功呼叫地面RBC后，在RBC中注冊車載設(shè)備有效身份，RBC向車載ATP設(shè)備發(fā)送位置報告參數(shù)信息和行車許可請求參數(shù)信息，車載ATP向RBC發(fā)送列車位置信息，RBC判斷列車在其管轄范圍內(nèi)并且位置有效時向車載ATP發(fā)送配置參數(shù)及C3行車許可信息及線路參數(shù)#，車載ATP設(shè)備監(jiān)控列車安全運行。

（三）鄭西客專列控車載設(shè)備C2、C3模塊間的關(guān)系

鄭西客專CTCS-300S型列控車載設(shè)備包括C3主控單元EVC和C2主控單元ALM二者按照自己不同的信息來源同時運行，分別運算生成控制曲線。當(dāng)C3設(shè)備控車時，C2設(shè)備仍正常接收地面應(yīng)答器及軌道電路信息并計算控車曲線。但此結(jié)果并不向列車接口及DMI輸出，僅作為C3單元的備用系統(tǒng)；當(dāng)控車權(quán)由C3主控單元轉(zhuǎn)交給C2時，馬上投入控車并通過DMI向司機顯示。兩者共用DMI模塊、列車接口單元、測速測距模塊、點式信息模塊。C2單元監(jiān)督控制功能的實現(xiàn)需要C3主控單元輔助和監(jiān)管，并負責(zé)與DMI人機界面進行通信。C2專用模塊或C3專用模塊模塊故障時不影響另一主控單元的正常工作。

四、列控車載ATP系統(tǒng)維護管理必備知識

列控車載ATP設(shè)備管理人才需要較寬廣的知識面，必須對機、車、工、電、輛等專業(yè)相關(guān)知識及規(guī)章制度進行全面了解，熟悉機車原理、信號控制、現(xiàn)場總線、車輛制動等方面的基礎(chǔ)知識及基本理論，人才培養(yǎng)周期較長。當(dāng)前恰逢客運專線、高速鐵路建設(shè)運營的黃金期，有經(jīng)驗、懂管理的復(fù)合型列控車載設(shè)備維護管理人才極度匱乏。本文從車載設(shè)備發(fā)展、組成、原理等幾個方面進行闡述和對比，初步建立起列控車載設(shè)備知識框架。ATP車載設(shè)備維護人員仍需從以下幾個方面加強學(xué)習(xí)，逐步提高。

（1）熟悉C2、C3應(yīng)答器報文定義及運用原則，并能讀懂常用報文及有源應(yīng)答器中進路信息，熟悉車地傳輸?shù)臒o線消息格式及內(nèi)容，并能讀懂常用信息包。

（2）掌握移頻軌道電路、電碼化設(shè)備、聯(lián)鎖、閉塞等信號基礎(chǔ)知識，了解動車組操作、制動機及機車風(fēng)路工作原理，熟悉列控車載系統(tǒng)與車輛、通信、機務(wù)等結(jié)合部設(shè)備的工作原理以及列車總線MVB、程序過程總線Profibus、時間距離分配總線CTODL及RS-485/422總線相關(guān)知識。

（3）掌握行規(guī)、技規(guī)、高速鐵路管理及應(yīng)急等基本規(guī)章，了解特殊情況下行車組織辦法。

（4）多參與車載ATP設(shè)備的養(yǎng)護維修工作，做到理論與實際相結(jié)合。

參考文獻

[1]鐵道部.CTCS-3級應(yīng)答器報文定義及運用原則(v1.0).2008.

[2]鐵道部.CTCS-3級列控系統(tǒng)系統(tǒng)需求規(guī)范(SRS).2008.

[3]徐嘯明.列控車載設(shè)備(CTCS2-200H型).中國鐵道出版社.2007.