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1、列车自动控制系统列车自动控制系统第1页，本讲稿共36页2o以西门子公司最先进的以西门子公司最先进的CBTCCBTC系统为例介绍。系统为例介绍。o西西门门子子先先进进信信号号和和控控制制系系统统主主要要包包括括：TrainguardMT TrainguardMT(ATP/ATO)(ATP/ATO)、VICOS VICOS OC501OC501和和VICOS VICOS OC101OC101列列车车自自动动监监督督系系统统、SICASSICAS微机联锁系统等。微机联锁系统等。o西西 门门 子子 近近 年年 来来 在在 同同 类类 项项 目目 中中 积积 累累 了了 丰丰 富富 的的 项项 目目 经
2、经 验验。TrainguardMTTrainguardMT在在中中国国的的应应用用包包括括南南京京地地铁铁2 2号号线线，广广州州地地铁铁4 4、5 5号线以及北京地铁号线以及北京地铁1010号线和奥运支线项目等。号线和奥运支线项目等。主要内容主要内容第2页，本讲稿共36页3系统总体结构系统总体结构第3页，本讲稿共36页4各部分关系各部分关系各部分关系各部分关系oTRAINGUARD MT ATP/ATOTRAINGUARD MT ATP/ATO系统为连续式移动闭塞列车控制系统，包括点式系统为连续式移动闭塞列车控制系统，包括点式ATPATP后备级别。后备级别。oVICOS OC501VICOS
3、 OC501和和VICOS OC101VICOS OC101为具备集中和本地操作能力的列车自动监控为具备集中和本地操作能力的列车自动监控（ATSATS）系统。）系统。oSICASSICAS为故障安全、高可用性的微机联锁。为故障安全、高可用性的微机联锁。oSICAS/TRAINGUARD MT/VICOSSICAS/TRAINGUARD MT/VICOS这三个子系统被分到四个层级，以便分这三个子系统被分到四个层级，以便分级实现指定的功能。级实现指定的功能。o这四个层次分别为：集中控制层、轨旁层、通信层、车载层。这四个层次分别为：集中控制层、轨旁层、通信层、车载层。第4页，本讲稿共36页5各层主要
4、功能各层主要功能各层主要功能各层主要功能o集集中中控控制制层层：主主要要指指ATSATS系系统统设设立立的的控控制制中中心心。VICOS VICOS OC OC 501501实实现现线线路路集集中中控控制制和和备备用用功功能能。在在车车站站级级，VICOS VICOS OC OC 101101系系统统为为车车站站控控制制和和后后备备模模式式的的功功能能提提供供车车站站操操作作员员工工作作站站（LOWLOW）和和列列车车排排路路计计算算机机（TRCTRC）。）。o轨轨旁旁层层：沿沿着着线线路路分分布布，它它由由SICASSICAS微微机机联联锁锁、TRAINGUARD TRAINGUARD MT
5、MT系系统统、信信号号部部件件、计计轴轴和和应应答答器器等等组组成成，它它们们共共同同执执行行所所有有的的联联锁锁和和轨轨旁旁ATPATP功能。功能。o通信层：通信层：在轨旁和车载设备之间提供连续式和在轨旁和车载设备之间提供连续式和/或点式通信。或点式通信。o车车载载层层：包包括括TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT的的车车载载ATPATP和和ATOATO功功能能，连连续续式式和和/或或点点式式通信功能。通信功能。第5页，本讲稿共36页6系统运行方式系统运行方式系统运行方式系统运行方式o在在正正常常运运营营过过程程中中，整整条条线线路路控控制制由由运运行行控控制制中中心心来来执
6、执行行。OCCOCC使使用用的的VICOS VICOS OC501OC501系系统统的的规规模模可可以以根根据据被被监监督督/控控制制的的系系统统的的容容量量来来调调整整。即即使使是是在在控控制制中中心心离离线线的的条条件件下下，线线路路仍仍能能够够在在备备用用控控制制中中心心和和各各个个分分散散的的车车站站控控制制台台进进行行监监控控。位位于于车车站站控控制制台台的的VICOS VICOS OC101OC101监监督督各各自自的的本本地地联联锁锁区域。区域。o自自动动操操作作功功能能在在集集中中控控制制层层和和车车站站级级控控制制层层实实现现。运运行行控控制制权权的的交交接接可可以以通通过过
7、车车站站值值班班员员或或OCCOCC操操作作员员的的指指令令实实现现。TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT列列车车自自动动防防护护和和列车自动驾驶（列车自动驾驶（ATP/ATOATP/ATO）系统保证列车的安全和连续监督。）系统保证列车的安全和连续监督。o系系统统设设计计能能实实现现最最佳佳行行车车间间隔隔。正正线线区区间间线线路路、车车站站正正线线、折折返返线线、存存车车线线和和车车辆辆段段试试车车线线装装设设列列车车定定位位设设备备、ATP/ATOATP/ATO室室内内外外设设备备及及车车地双向通信设备。地双向通信设备。第6页，本讲稿共36页7SICASSICAS联锁系统联
8、锁系统联锁系统联锁系统o采用模块化的结构，可以根据线路条件灵活配置。采用模块化的结构，可以根据线路条件灵活配置。o采采用用3 3取取2 2或或2 2乘乘2 2取取2 2配配置置的的故故障障-安安全全计计算算机机。无无切切换换时时间间的的真真正正热备。热备。o工工作作站站、联联锁锁计计算算机机和和电电子子接接口口模模块块以以及及相相应应的的信信号号现现场场元元件件如如转转辙辙机机、信信号号机机和和轨轨道道空空闲闲检检测测装装置置组组成成SICASSICAS联联锁锁系系统统的的主主要要元元件。件。o联联锁锁计计算算机机（ICIC）计计算算当当前前的的联联锁锁功功能能，例例如如排排列列进进路路、进进
9、路路锁锁闭闭和和监督。电子接口模块（监督。电子接口模块（EIMEIM）直接控制和监督室外设备。）直接控制和监督室外设备。o正正常常条条件件下下，列列车车分分隔隔和和轨轨道道空空闲闲信信息息由由ATPATP子子系系统统与与SICASSICAS共共同同监监督督。如如果果是是后后备备模模式式运运营营，在在ATPATP故故障障的的情情况况下下，联联锁锁将将使使用用基基于于计计轴轴的的轨道空闲检测系统进行进路排列的安全处理。轨道空闲检测系统进行进路排列的安全处理。第7页，本讲稿共36页8TRAINGUARD MT ATP/ATOTRAINGUARD MT ATP/ATOTRAINGUARD MT ATP
10、/ATOTRAINGUARD MT ATP/ATO系统系统系统系统 TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT是是信信号号系系统统中中提提供供列列车车自自动动防防护护（ATPATP）和和列列车车自自动动驾驾驶驶（ATOATO）功功能能的的子子系系统统。TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT系系统统是是一一个个模模块块化化的的系统，根据客户的运营需要可以适用于不同的功能：系统，根据客户的运营需要可以适用于不同的功能：o连续式通信：连续式通信：无线技术实现轨旁和列车间的连续通信；无线技术实现轨旁和列车间的连续通信；o点点式式通通信信：不不依依赖赖于于连连续续通通信信通通道道
11、,可可以以采采用用基基于于应应答答器器的的点点式式通通信通道从轨旁向车上传输数据；信通道从轨旁向车上传输数据；o移移动动闭闭塞塞运运行行：配配合合连连续续通通信信通通道道，列列车车根根据据移移动动闭闭塞塞原原理理分分隔隔，在在ATP/ATOATP/ATO控制下实现最小行车间隔；控制下实现最小行车间隔；o固固定定闭闭塞塞运运行行：配配合合点点式式通通信信通通道道，列列车车根根据据固固定定闭闭塞塞原原理理分分隔隔，并并受受ATP/ATOATP/ATO控制。固定闭塞运行可以作为移动闭塞运行的后备模式；控制。固定闭塞运行可以作为移动闭塞运行的后备模式；第8页，本讲稿共36页9TRAINGUARD MT
12、 ATP/ATOTRAINGUARD MT ATP/ATOTRAINGUARD MT ATP/ATOTRAINGUARD MT ATP/ATO系统系统系统系统o混合运输：装备和未装备混合运输：装备和未装备ATP/ATOATP/ATO的列车可在同一线路运行；的列车可在同一线路运行；o混合模式：由司机人工驾驶的列车可以与混合模式：由司机人工驾驶的列车可以与 ATO ATO 自动驾驶的列车混跑；自动驾驶的列车混跑；o可可升升级级性性：系系统统可可以以容容易易地地从从基基本本的的运运行行模模式式（点点式式、固固定定闭闭塞塞）升升级级到到高性能的模式（连续式通信、移动闭塞），直到无人驾驶的运行模式；高性
13、能的模式（连续式通信、移动闭塞），直到无人驾驶的运行模式；o适适度度降降级级：出出现现故故障障时时，不不同同的的运运行行等等级级可可以以使使用用一一个个比比较较低低的的等等级级作作为为后后备备级级,例例如如：ATP/ATOATP/ATO移移动动闭闭塞塞/连连续续通通信信 ATP/ATOATP/ATO固固定定闭塞闭塞/点式通信点式通信 使用色灯信号机的联锁级；使用色灯信号机的联锁级；o可可扩扩展展性性：一一条条装装备备TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT的的线线路路能能容容易易地地扩扩展展，增增加加车车站站和和列车；列车；第9页，本讲稿共36页10TRAINGUARD MT AT
14、P/ATOTRAINGUARD MT ATP/ATO系统系统o混混合合的的列列车车类类型型：TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT能能够够处处理理具具有有不不同同特特性性的的各各种种类类型型的的列列车车，如如不不同同编编组组的的列列车车、不不同同的的加加速速和和减减速速参参数数、不不同同的的列列车车长度。列车将会依照他们各自的特性最佳地驾驶；长度。列车将会依照他们各自的特性最佳地驾驶；oTRAINGUARD TRAINGUARD MTMT系系统统在在驾驾驶驶室室连连续续的的显显示示当当前前的的驾驾驶驶指指令令（机机车车信信号号）并并且且连连续续的的监监督督车车速速。TRAINGU
15、ARD TRAINGUARD MTMT使使用用移移动动闭闭塞塞原原理理分分隔隔列列车车。TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT的的功功能能用用保保护护区区段段来来保保障障列列车车之之间间安安全全间间隔隔，使使行行车车间隔大大减小了。间隔大大减小了。o使使用用TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT系系统统可可以以提提高高线线路路的的利利用用率率。与与联联锁锁的的固固定定闭闭塞塞信信号号系系统统（基基于于轨轨道道区区段段的的间间隔隔）相相比比，它它可可以以实实现现更更短短的的行行车车间间隔隔。该该系系统统的的特特点点是是在在提提供供安安全全性性的的同同时时具具有有高高可
16、可靠靠性性。TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT满满足足快快速速轨轨道道交交通通系系统统对对安安全全性性、可可靠靠性性、可可用用性性、容容量量、模模块块化化和和灵灵活性的所有要求。活性的所有要求。第10页，本讲稿共36页11连续无线通信连续无线通信连续无线通信连续无线通信 系系统统以以高高度度模模块块化化的的方方式式实实现现。它它采采用用标标准准无无线线局局域域网网商商业业部部件件，同同时为不同区段的特殊需求进行定制。符合时为不同区段的特殊需求进行定制。符合IEEE 802.11b IEEE 802.11b 标准。标准。o模块化的设计也反映了对可维护性、可升级和本地内容的高度要
17、求。模块化的设计也反映了对可维护性、可升级和本地内容的高度要求。o无线子系统包括：无线子系统包括：t一一组组轨轨旁旁无无线线单单元元（WLANWLAN接接入入点点和和天天线线）提提供供完完全全的的、连连续续的的线线路路覆盖。它们通过以太网交换机与覆盖。它们通过以太网交换机与ATSATS总线相连；总线相连；t一一组组两两个个车车载载无无线线单单元元安安装装在在每每列列车车的的两两头头。一一列列车车上上的的无无线线单单元元通过通过ATP/ATOATP/ATO车载设备之间的串行线相互连接。车载设备之间的串行线相互连接。第11页，本讲稿共36页12信号系统组成信号系统组成-1第12页，本讲稿共36页1
18、3信号系统组成信号系统组成信号系统组成信号系统组成-2-2第13页，本讲稿共36页14各部分说明各部分说明各部分说明各部分说明o时时刻刻表表计计算算机机：用用于于创创建建最最优优化化的的无无冲冲突突时时刻刻表表，它它包包括括列列车车自自动动调整和列车运行所需的所有相关数据。调整和列车运行所需的所有相关数据。oVICOSVICOS运行控制中心（运行控制中心（OCCOCC）：整条线路的运行控制中心。）：整条线路的运行控制中心。oVICOSVICOS本本地地工工作作站站（LOWLOW）：用用于于车车站站控控制制的的本本地地操操作作员员工工作作站站，具具备备降降级级功功能能。每每个个联联锁锁控控制制区
19、区域域的的VICOS VICOS OC OC 101101分分别别位位于于联联锁锁主主站站的的控控制制室室内内（SICAS SICAS SIMIS SIMIS PCPC也也位位于于其其中中）和和部部分分有有岔岔站站。本本地地列列车车排排路路计计算算机机提提供供了了站站级级自自动动进进路路排排列列功功能能（ARSARS），列列车车监监控控和和追追踪踪功功能能（TMTTMT）。当当其其中中一一个个联联锁锁区区域域的的车车站站操操作作员员工工作作站站 （LOWLOW）发生故障时，另外一个发生故障时，另外一个LOWLOW会接替它进行监控。会接替它进行监控。第14页，本讲稿共36页15各部分说明各部分说
20、明各部分说明各部分说明oSICAS SICAS SIMIS SIMIS PCPC：用用于于进进路路排排列列和和解解锁锁的的主主机机，具具备备联联锁锁逻逻辑辑（根根据据运运行原理）。根据线路长度的不同，有可能使用几个行原理）。根据线路长度的不同，有可能使用几个SICAS SIMIS PCSICAS SIMIS PC单元。单元。oSICAS SICAS ECCECC：用用于于控控制制分分散散型型现现场场元元件件（道道岔岔，信信号号，屏屏蔽蔽门门和和物物理理电电子子接接口口）的的计计算算机机。多多个个SICAS SICAS ECCECC计计算算机机通通过过ATCATC现现场场总总线线Profibus
21、Profibus建建立立通通讯讯。SICAS SICAS ECCECC单单元元的的位位置置取取决决于于室室外外现现场场元件和信号室之间的电缆长度。元件和信号室之间的电缆长度。o计计轴轴系系统统：轨轨道道空空闲闲检检测测单单元元。计计轴轴单单元元和和SICAS SICAS ECCECC计计算算机机一一起起放放在在信信号号室室内内。计计轴轴单单元元和和室室外外计计轴轴传传感感器器的的最最大大距距离离为为6.5 6.5 kmkm（经经过过特殊排列后可延长至特殊排列后可延长至21 km21 km）。）。第15页，本讲稿共36页16各部分说明各部分说明o TRAINGUARD TRAINGUARD MT
22、 MT WCU_ATPWCU_ATP：具具备备ATPATP轨轨旁旁功功能能的的主主机机。用用于于追追踪踪列列车车运运行行和和根根据据移移动动闭闭塞塞原原理理形形成成移移动动授授权权。根根据据线线路路上上的的列列车车数数量量有有可可能能会会用用到到几几个个WCU_ATPWCU_ATP计计算算机机。每每个个WCU_ATPWCU_ATP控控制制一一部部分分线线路路。一一列列车车注注册册于于一一个个WCU_ATPWCU_ATP。列列车车从从一一个个WCU_ATPWCU_ATP的的控控制制区区进进入入另另一一个个控控制制区区将将由由移移交交程程序序处处理。理。oVICOS S&DVICOS S&D：维修
23、计算机，保存所有故障信息细节。：维修计算机，保存所有故障信息细节。oFEPFEP：车站前端处理器，连接：车站前端处理器，连接VICOSVICOS。oCOMCOM服务器：用于无线子系统。服务器：用于无线子系统。o轨旁电子单元：与信号机相连，向应答器发送报文。轨旁电子单元：与信号机相连，向应答器发送报文。o车载无线单元：建立轨旁和车上的无线通信。车载无线单元：建立轨旁和车上的无线通信。第16页，本讲稿共36页17各部分说明各部分说明-4-4o车载车载ATPATP：速度监督。：速度监督。o车载车载ATOATO：列车自动驾驶系统。：列车自动驾驶系统。o车车载载OPGOPG：里里程程脉脉冲冲发发生生器器
24、，通通过过计计算算车车轮轮旋旋转转来来测测量量速速度度和和距距离。离。o车载雷达：根据多普勒效应测量速度和距离。车载雷达：根据多普勒效应测量速度和距离。o车载应答器天线：从轨旁应答器读取报文。车载应答器天线：从轨旁应答器读取报文。o车载车载HMIHMI：给司机显示信息。：给司机显示信息。o各各主主要要子子系系统统间间的的通通信信连连接接是是由由通通信信总总线线提提供供的的。VICOSVICOS、SICASSICAS和和TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT间间通通过过ATSATS总总线线通通信信。这这个个总总线线也也用用于于SICAS SICAS ECCECC联联锁锁计计算算机机
25、间间的的内内部部通通信信。SICAS SICAS SIMIS SIMIS PCPC与与沿沿线线分分布布的的SICAS SICAS ECCECC之间的内部通信使用联锁总线。之间的内部通信使用联锁总线。第17页，本讲稿共36页18系统功能系统功能-ATS-ATS-ATS-ATS子功能子功能子功能子功能 ATSATS功能提供了自动及人工控制铁路运行的手段，并向调功能提供了自动及人工控制铁路运行的手段，并向调度员及外部系统提供信息。度员及外部系统提供信息。ATSATS功能的主要子功能如下：功能的主要子功能如下：p列车监督和追踪（列车监督和追踪（TMTTMT）功能；）功能；p自动排进路（自动排进路（AR
26、SARS）功能；）功能；p列车自动调整（列车自动调整（ATRATR）功能；）功能；p时刻表功能；时刻表功能；p控制中心人机界面（控制中心人机界面（HMIHMI）功能；）功能；p车站操作员人机界面（车站操作员人机界面（HMIHMI）功能；）功能；p报告、报警与归档功能报告、报警与归档功能第18页，本讲稿共36页19系统功能系统功能-ATP-ATP-ATP-ATP和和和和ATOATO子功能子功能子功能子功能 ATP/ATOATP/ATO功功能能在在联联锁锁功功能能确确立立的的约约束束下下，依依照照ATSATS功功能能建建立立的的要求负责列车安全运行。要求负责列车安全运行。ATP/ATOATP/AT
27、O系统的子功能如下：系统的子功能如下：pATPATP轨轨旁旁功功能能负负责责列列车车分分隔隔、列列车车追追踪踪、并并生生成成与与ATSATS功功能能、联联锁功能和锁功能和ATP/ATOATP/ATO车载功能进行故障车载功能进行故障-安全通信的报文；安全通信的报文；p通通信信功功能能负负责责发发送送和和接接收收气气隙隙信信号号，信信号号中中包包含含由由无无线线传传输输的的、ATP/ATOATP/ATO车载设备需要的报文和其它数据；车载设备需要的报文和其它数据；pATP/ATOATP/ATO车车载载功功能能负负责责列列车车的的安安全全运运行行、自自动动驾驾驶驶、和和提提供供信信号系统和司机间的显示
28、界面。号系统和司机间的显示界面。第19页，本讲稿共36页20系统功能系统功能系统功能系统功能-联锁子功能联锁子功能联锁子功能联锁子功能 联联锁锁功功能能在在始始终终坚坚持持安安全全准准则则的的前前提提下下，管管理理进进路路、道道岔岔和和轨轨旁旁信信号号机机的的控控制制，以以响响应应来来自自ATSATS功功能能的的命命令令。同同时时，联联锁锁将将进进路路、轨轨道道区区段段、道道岔岔和和信信号号机机的的状状态态信信息息提提供供给给ATSATS和和ATPATP轨轨旁旁系系统统。联联锁锁功能由沿着线路分布的设备来执行。联锁系统子功能如下：功能由沿着线路分布的设备来执行。联锁系统子功能如下：o轨轨道道区
29、区段段处处理理（TCPTCP）功功能能处处理理列列车车检检测测功功能能的的输输出出信信息息，完完善善列车检测信息的完整性；列车检测信息的完整性；o进路控制（进路控制（RCRC）功能排列、锁闭和解锁进路；）功能排列、锁闭和解锁进路；o道岔控制（道岔控制（PCPC）功能解锁、转换和锁闭道岔；）功能解锁、转换和锁闭道岔；o信信号号控控制制（SCSC）功功能能决决定定轨轨旁旁信信号号机机的的显显示示，及及向向ATPATP功功能能发发出出许许可可，准许其发出进入某一进路的移动授权。准许其发出进入某一进路的移动授权。第20页，本讲稿共36页21系统功能系统功能系统功能系统功能-列车检测功能列车检测功能列车
30、检测功能列车检测功能o列车检测功能通过计轴器来实现，并以每个轨道区段是否列车检测功能通过计轴器来实现，并以每个轨道区段是否“空闲空闲”、“占用占用”的形式给出列车的位置信息。的形式给出列车的位置信息。第21页，本讲稿共36页22系统通信级别系统通信级别系统通信级别系统通信级别 TrainGuard TrainGuard MTMT支支持持不不同同的的通通信信级级别别:联联锁锁级级、点点式式通通信信级级、连连续续通通信级。信级。o点点式式通通信信级级可可以以作作为为连连续续通通信信级级的的后后备备级级使使用用。移移动动授授权权来来自自信信号号机机的的显显示示，该该信信息息通通过过可可变变数数据据应
31、应答答器器从从轨轨旁旁向向列列车车点点式式传传输输。列列车车在在路路网网中中的的定定位位与与在在连连续续通通信信级级中中相相同同，因因此此列列车车能能在在全全面面考考虑虑 TDB TDB 中中详详细细的的轨轨道道信信息息的的情情况况下下自自动动地地遵遵从从所所有的速度限制。有的速度限制。o当当连连续续或或点点式式通通信信级级不不能能正正常常工工作作时时，可可以以采采用用降降级级运运行行，标标准准的色灯信号系统提供全面的联锁列车防护。的色灯信号系统提供全面的联锁列车防护。第22页，本讲稿共36页23连续通信级连续通信级连续通信级连续通信级o在在连连续续通通信信级级，TRAINGUARD TRAI
32、NGUARD MTMT支支持持采采用用移移动动闭闭塞塞列列车车隔隔离离原原理理的的最最先先进进的的安安全全列列车车运运行行。列列车车通通过过检检测测和和识识别别应应答答器器来来确确定定自自己己的的位位置置。列列车车上上有有一一个个被被称称为为轨轨道道数数据据库库(TDB)(TDB)的的铁铁路路网网络络图图，应应答答器器的的位位置置标标注注在在TDBTDB中中。结结合合OPGOPG和和雷雷达达所所作作的的位位移移测测量量，列列车车知知道道它它在在网网络络中中的确切位置并将位置报告发送给轨旁的确切位置并将位置报告发送给轨旁 ATP ATP。o根根据据这这些些位位置置报报告告和和轨轨旁旁空空闲闲检检
33、查查的的信信息息，轨轨旁旁ATPATP计计算算详详细细的的路路网网空空闲闲信信息息。这这一一个个功功能能叫叫做做列列车车追追踪踪。从从轨轨旁旁向向列列车车发发送送的的移移动动授授权权遵遵从从移移动闭塞原理下的安全列车隔离，以及来自动闭塞原理下的安全列车隔离，以及来自SICASSICAS的其它联锁条件。的其它联锁条件。第23页，本讲稿共36页24驾驶模式驾驶模式驾驶模式驾驶模式oAM-AM-自自动动驾驾驶驶模模式式 (ATO)(ATO)：基基于于连连续续式式通通信信，在在ATOATO、ATSATS控控制制下下以以及及ATPATP界界限限内内，列列车车自自动动运运行行。AMAM模模式式是是较较重重
34、要要的的自自动动模模式式，为为列列车车控制提供灵活的选择。控制提供灵活的选择。oSM-SM-ATPATP监监督督下下的的人人工工驾驾驶驶模模式式：在在这这个个模模式式，有有全全部部的的ATPATP功功能能，没没有有ATOATO。TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT提提供供连连续续监监督督和和全全部部的的安安全全性性。SMSM模模式式是是模模块块化化的的，可可升升级级的的TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT家家族族的的基基本本自自动动化化级级，它它也也是是AMAM模模式式的的后后备模式。备模式。oRM-RM-限限速速人人工工驾驾驶驶模模式式：这这是是受受限限制制的
35、的“谨谨慎慎前前进进”人人工工驾驾驶驶模模式式，在在由由于于车车载载设设备备或或通通信信通通道道故故障障导导致致得得不不到到列列车车位位置置信信息息的的时时候候，采用这种方式。采用这种方式。oBY-BY-旁旁路路模模式式：旁旁路路模模式式用用于于车车载载ATPATP关关闭闭时时的的列列车车驾驾驶驶。列列车车是是由由司司机机根根据据轨轨旁旁信信号号和和调调度度员员的的口口头头指指令令驾驾驶驶的的。他他承承担担了了列列车车运运行行安安全的责任。紧急制动不由全的责任。紧急制动不由ATPATP控制控制。第24页，本讲稿共36页25驾驶模式驾驶模式驾驶模式驾驶模式o折折返返模模式式：TRAINGUARD
36、 TRAINGUARD MTMT在在系系统统定定义义的的区区域域内内提提供供了了折折返返驾驾驶驶的的高高度灵活性。折返模式有下列几种：度灵活性。折返模式有下列几种：tATOATO折返模式折返模式tATPATP监督下的人工驾驶折返监督下的人工驾驶折返t后备模式下无后备模式下无ATPATP监督的人工驾驶折返监督的人工驾驶折返oATP/ATOATP/ATO车车载载设设备备的的折折返返模模式式是是由由连连续续式式通通信信通通道道无无线线报报文文要要求求而而自自动动启启动动的的，并并通通过过驾驾驶驶室室显显示示设设备备指指示示给给司司机机。司司机机必必须须按按压压折折返返按按钮钮确确认认折折返返作作业业
37、。无无论论运运用用折折返返轨轨折折返返，采采用用无无人人折折返返或或有有司司机机折折返返取取决决于于司司机机采采取取的的折折返返模模式式。折折返返请请求求传传输输是是由由ATSATS中中央央控控制制指指令令或或由由设设计计固固定定的的ATPATP区区域域轨轨旁旁单单元元发发出出的的，折折返返请请求求发发出后，折返作业必须在该区域无条件进行。出后，折返作业必须在该区域无条件进行。第25页，本讲稿共36页26控制模式控制模式控制模式控制模式o当当有有装装备备列列车车进进入入一一个个新新的的TGMTTGMT区区域域，而而这这一一区区域域支支持持列列车车控控制制等等级级与与其其原原来来区区域域不不同同
38、时时，便便会会发发生生模模式式转转换换。列列车车控控制制等等级级的的转转换换不不必必与与列列车驾驶模式的转换相关。车驾驶模式的转换相关。列车控制等级的转换如下：列车控制等级的转换如下：联锁点式通信点式通信连续通信模式通信模式联锁无切无切换在在连续通信模式通信模式列列车降降级运行运行连续通信模式入口通信模式入口点式通信点式通信在在连续通信模式列通信模式列车退退出降出降级运行运行无切无切换从点式恢复至从点式恢复至连续通信模式运行通信模式运行连续通信模式通信模式退出退出连续通信模式通信模式在在连续通信模式通信模式列列车降降级运行运行无切无切换第26页，本讲稿共36页27区域之间的转换区域之间的转换区
39、域之间的转换区域之间的转换o联联锁锁区区域域：限限制制速速度度RMRM模模式式下下的的列列车车运运行行时时，列列车车防防护护是是外外部部的的联联锁锁系统和列车司机（目测）来执行的。系统和列车司机（目测）来执行的。oITCITC（点点式式）区区域域：ITCITC等等级级上上的的列列车车安安全全分分隔隔和和列列车车防防护护取取决决于于联联锁锁进进路路的的固固定定闭闭塞塞和和联联锁锁控控制制下下的的信信号号显显示示。进进路路通通常常是是两两个个信信号号机机之之间间的的轨轨道道。该区域上的列车移动授权由与信号机相连的可变应答器提供。该区域上的列车移动授权由与信号机相连的可变应答器提供。oCTCCTC（
40、连续式）区域：（连续式）区域：该区域上的列车分隔是基于该区域上的列车分隔是基于OBCUOBCU列车位置报告。列车位置报告。o从从较较低低的的控控制制等等级级到到较较高高控控制制等等级级的的转转换换(IXL-ITC-CTC)(IXL-ITC-CTC)完完全全是是自自动动进进行的。行的。o从较高的控制等级向较低控制等级的转换需要列车司机的确认。从较高的控制等级向较低控制等级的转换需要列车司机的确认。第27页，本讲稿共36页28信号显示信号显示信号显示信号显示oSICASSICAS联联锁锁的的信信号号控控制制功功能能负负责责监监视视轨轨旁旁信信号号机机的的状状态态，并并且且根根据据进进路路、轨轨道道
41、区区段段、道道岔岔和和其其他他轨轨旁旁信信号号机机的的状状态态来来控控制制信信号号机机。联联锁锁也也会会响响应应ATSATS指指令令将将信信号号机机置置为为关关闭闭状状态态。当当ATCATC系系统统发发布布从从一一条条进进路路到到另另一一条进路的移动授权时，也会产生指令输出。条进路的移动授权时，也会产生指令输出。o正线有如下基本信号显示：正线有如下基本信号显示：t红红色色显显示示：任任何何列列车车在在信信号号机机前前停停车车，因因为为没没有有排排列列进进路路或或进进路路没没有有完完全全得得到到监监督督。列列车车不不允允许许超超越越信信号号机机。该该信信号号可可用用于于始始端端信信号号机、引导信
42、号机和阻挡信号机。机、引导信号机和阻挡信号机。t绿绿色色显显示示：绿绿色色显显示示确确保保进进路路已已排排列列，所所有有ATPATP条条件件都都满满足足，同同时时进进路的道岔都设在直向位置。列车具有移动授权通过信号机。路的道岔都设在直向位置。列车具有移动授权通过信号机。第28页，本讲稿共36页29信号显示信号显示o绿绿色色加加进进路路指指示示器器：绿绿色色显显示示确确保保进进路路已已经经排排列列，道道岔岔已已经经锁锁闭闭和和所所有有ATPATP条件都已经满足。该信号指示器提供道岔处于侧向位置的信息。条件都已经满足。该信号指示器提供道岔处于侧向位置的信息。o红红色色加加月月白白显显示示：红红色色
43、和和月月白白色色显显示示一一起起表表示示一一个个引引导导信信号号。引引导导信信号号控控制制层层是是进进路路联联锁锁的的列列车车信信号号下下移移动动的的最最低低监监督督级级别别，司司机机以以RMRM模模式驾驶列车。式驾驶列车。o绿绿色色闪闪光光显显示示：该该显显示示在在SICASECCSICASECC硬硬件件和和软软件件中中实实现现。在在本本项项目目中中该该显显示示用用来来指指示示已已建建立立发发车车进进路路，并并以以自自动动站站间间闭闭塞塞方方式式锁锁闭闭。信信号号机机与与下下一一停停站站之之间间的的站站台台区区间间为为空空闲闲，允允许许人人工工驾驾驶驶列列车车运运行行到到下下一一个个站站台台
44、，并以站间闭塞方法中规定的速度停止。并以站间闭塞方法中规定的速度停止。o白色显示：指示允许调车，列车可以规定速度通过信号机。白色显示：指示允许调车，列车可以规定速度通过信号机。第29页，本讲稿共36页30系统的降级使用及后备模式系统的降级使用及后备模式系统的降级使用及后备模式系统的降级使用及后备模式 系系统统具具有有各各种种冗冗余余设设计计和和后后备备模模式式的的设设计计，所所以以，在在部部分分故故障障情情况况下下，系系统统可可以以继继续续运运行行，性性能能不不损损失失以以降降级级运运行行。另另外外，信信号号系系统统具具有有全全面面的的自自诊诊断断功功能能以以减减少少维维护护和和运运行行中中断
45、断时时间间。该该功功能能监监视视以以下下子系统：子系统：o联锁设备；联锁设备；oATP/ATOATP/ATO设备；设备；o轨道空闲检测；轨道空闲检测；o在控制中心和车站的在控制中心和车站的ATSATS设备；设备；o在控制中心和车站的供电和在控制中心和车站的供电和UPSUPS。所有子系统具有必要的冗余以满足可用性指标所有子系统具有必要的冗余以满足可用性指标。第30页，本讲稿共36页31ATSATSATSATS运行故障概念运行故障概念运行故障概念运行故障概念o通通常常控控制制中中心心ATSATS控控制制整整条条线线路路。一一旦旦控控制制中中心心出出现现故故障障，后后备备模式将自动激活。模式将自动激
46、活。o当当与与OCCOCC的的通通信信受受到到干干扰扰且且ATSATS的的中中央央TMTTMT和和ARSARS功功能能不不可可用用时时，本本地地TMTTMT和和ARSARS则被激活。则被激活。o通通过过本本地地TMTTMT，在在车车站站操操作作员员工工作作站站的的操操作作员员得得知知系系统统中中列列车车的的位位置置。车车次次号号信信息息（目目的的地地号号、序序号号、车车次次号号）由由读读取取点点或或人人工工输输入入提提供供，随着列车的移动向前步进。随着列车的移动向前步进。o如如果果由由于于某某些些原原因因车车站站ATSATS列列车车排排路路计计算算机机（TRCTRC）也也发发生生故故障障，SI
47、CAS SICAS ECCECC微微机机联联锁锁的的自自动动进进路路调调用用被被自自动动地地激激活活。进进路路调调用用功功能可以根据轨道区段占用的情况排出预先定义的进路。能可以根据轨道区段占用的情况排出预先定义的进路。o最最低低级级的的后后备备模模式式是是人人工工运运行行。一一旦旦没没有有其其他他的的提提供供更更高高自自动动化化水水平平的进路设定功能可用，本地操作员可以在的进路设定功能可用，本地操作员可以在LOWLOW上进行人工操作。上进行人工操作。第31页，本讲稿共36页32联锁运行故障概念联锁运行故障概念联锁运行故障概念联锁运行故障概念o为为了了处处理理硬硬件件故故障障，SICASSICA
48、S的的主主要要组组件件已已经经采采用用了了冗冗余余结结构构，例例如如处处理理器器单单元元或或通通信信通通道道。如如果果接接口口模模块块中中发发生生一一个个故故障障，例例如如信信号号机机操操作作模模块块或或一一个个室室外外单单元元，其其影影响响是是本本地地的的而而且且仅仅影影响响该该单单元元和和通通过过该该单单元元的的进进路路。在在修修复复或或更更换换故故障障单单元元之之后后，系系统统更更新新当当前前状状态态并并自自动动重新启用该单元。重新启用该单元。o一一种种降降级级运运行行模模式式是是SICASSICAS的的引引导导信信号号控控制制级级。引引导导信信号号控控制制级级是是具具有有进进路路联联锁
49、锁的的最最低低监监督督级级。进进路路中中所所有有的的元元件件被被征征用用，进进路路中中的的道道岔岔被被锁锁闭闭在在最最终终位位置置，并并被被监监督督。引引导导信信号号级级在在操操作作员的员的HMIHMI上有表示。上有表示。第32页，本讲稿共36页33ATP/ATOATP/ATOATP/ATOATP/ATO运行故障概念运行故障概念运行故障概念运行故障概念 o如果如果ATOATO子系统包括冗余单元发生故障，列车仍可以在子系统包括冗余单元发生故障，列车仍可以在SMSM模式下人工驾驶。模式下人工驾驶。o如果司机的如果司机的HMIHMI系统发生故障，列车仍可以在系统发生故障，列车仍可以在ATOATO模式
50、下正常运行。模式下正常运行。o如果如果AMAM和和SMSM模式都受到影响，列车可以在模式都受到影响，列车可以在RMRM模式下驾驶。模式下驾驶。o如如果果连连续续式式通通信信通通道道发发生生故故障障，列列车车以以固固定定闭闭塞塞方方式式按按照照信信号号显显示示运运行行（具具备备ATP/ATP/基基本本ATOATO功功能能）；在在点点式式通通信信情情况况下下可可实实现现站站间间自自动动运运行行、精精确确停停车车的的功功能能，但但不不能能实实现现巡巡航航/惰惰行行的的功功能能及及区区间间运运行时间的精确调整功能。行时间的精确调整功能。o旁旁路路模模式式用用于于车车载载ATPATP完完全全故故障障时时