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1、第第8讲讲 列车自动控制列车自动控制系统系统2本讲稿第一页，共三十八页2o以西门子公司以西门子公司TrainguardMT ATPTrainguardMT ATP为例介绍为例介绍oATPATP子系统功能子系统功能oATPATP子系统原理和性能：计轴系统、轨旁设备、车载设备、子系统原理和性能：计轴系统、轨旁设备、车载设备、轨旁和列车之间的通信设备轨旁和列车之间的通信设备o子系统软件子系统软件o司机操作装置司机操作装置o接口接口主要内容主要内容本讲稿第二页，共三十八页3TrainguardMT ATPTrainguardMT ATPTrainguardMT ATPTrainguardMT ATP系
2、统概述系统概述o列车自动防护（列车自动防护（ATPATP）负责列车的安全运行，完成保证安全的各种任）负责列车的安全运行，完成保证安全的各种任务。务。o通过与联锁系统的配合，通过与联锁系统的配合，ATPATP系统保护旅客、工作人员、列车和系统保护旅客、工作人员、列车和其他设备免于铁路系统的重大事故的伤害。其他设备免于铁路系统的重大事故的伤害。oATPATP轨旁和轨旁和ATPATP车载计算机单元使用验证的车载计算机单元使用验证的SIMISSIMIS技术，也就是说，技术，也就是说，ATPATP轨旁计算机单元采用轨旁计算机单元采用3 3取取2 2的技术，而的技术，而ATPATP车载计算机单元采用车载计
3、算机单元采用冗余的冗余的2 2取取2 2技术。该技术已经得到了良好的验证，并被西门子技术。该技术已经得到了良好的验证，并被西门子在全球的许多项目采用。在全球的许多项目采用。本讲稿第三页，共三十八页4TrainguardMT ATPTrainguardMT ATPTrainguardMT ATPTrainguardMT ATP子系统的主要部件子系统的主要部件oATPATP轨旁计算机单元用轨旁计算机单元用“TRAINGUARD MT WCU 3TRAINGUARD MT WCU 3取取2”2”表示；表示；ATPATP车载计车载计算机单元用算机单元用“ATP OBCU”ATP OBCU”表示。这是表
4、示。这是ATPATP系统的两个主要组成部分。系统的两个主要组成部分。o与与ATPATP轨旁计算机单元相连接的子系统包括：轨旁计算机单元相连接的子系统包括：VICOSVICOS运行控制中运行控制中心，心，SICAS ECCSICAS ECC联锁计算机和用于无线通信的轨旁通信控制单元。联锁计算机和用于无线通信的轨旁通信控制单元。o与与ATPATP车载计算机单元相连接的子系统包括：应答器天线，测车载计算机单元相连接的子系统包括：应答器天线，测速电机和雷达单元。无线通信单元有一个接收天线和一个发速电机和雷达单元。无线通信单元有一个接收天线和一个发送天线。另外，车载送天线。另外，车载ATPATP还有与还
5、有与ATOATO和司机和司机HMIHMI的连接。的连接。本讲稿第四页，共三十八页5TrainguardMTTrainguardMT ATP ATP ATP ATP功能功能功能功能o列车定位列车定位 o速度测量速度测量o移动闭塞运行移动闭塞运行o列车追踪：负责安全计算线路可变列车闭塞分区的列车追踪：负责安全计算线路可变列车闭塞分区的ATPATP空闲状态。空闲状态。o列车分离：负责保持列车间的安全距离。列车分离：负责保持列车间的安全距离。o临时速度限制：满足在一些特殊地段低速运行的要求。临时速度限制：满足在一些特殊地段低速运行的要求。o运行方向和后退监测：所有情况下运行方向均被运行方向和后退监测：
6、所有情况下运行方向均被ATPATP监督。监督。o停稳监测：打开车门和站台屏蔽门的安全前提。停稳监测：打开车门和站台屏蔽门的安全前提。o车门释放车门释放o驾驶模式：驾驶模式：AMAM，SMSM，RMRM，BYBY，折返模式。，折返模式。o站台屏蔽门站台屏蔽门o列车完整性列车完整性o速度监督：取决于列车的驾驶模式。速度监督：取决于列车的驾驶模式。o处理防护点和运行停车点处理防护点和运行停车点o紧急停车按钮：所有的站台都装备紧急停车按钮来应对紧急情况。紧急停车按钮：所有的站台都装备紧急停车按钮来应对紧急情况。本讲稿第五页，共三十八页6线路数据库线路数据库线路数据库线路数据库TDBTDBoTRAING
7、UARD MTTRAINGUARD MT使用一个铁路网络的模型，即所谓的线路数据库使用一个铁路网络的模型，即所谓的线路数据库（TDBTDB）。）。o线路数据库线路数据库TDBTDB用于存储网络中的静态特性数据（坡度，静态速度用于存储网络中的静态特性数据（坡度，静态速度曲线，永久速度限制，应答器位置等）和动态特性数据（沿线信曲线，永久速度限制，应答器位置等）和动态特性数据（沿线信号机显示，临时速度限制等）。号机显示，临时速度限制等）。TDBTDB设在车载单元中，由设在车载单元中，由ATPATP和和ATOATO调用。调用。o线路数据可以通过接口装载到列车上，用于调试过程使用。在正常运行线路数据可以
8、通过接口装载到列车上，用于调试过程使用。在正常运行下，不必将全部线路数据发送到车上。只需要将动态数据的更新从下，不必将全部线路数据发送到车上。只需要将动态数据的更新从ATPATP轨旁单元发送到车载单元。轨旁单元发送到车载单元。oTRAINGUARD MTTRAINGUARD MT子系统使用这些对象来完成子系统使用这些对象来完成ATP,ATOATP,ATO和和ATSATS的功能。的功能。本讲稿第六页，共三十八页7ATPATP子系统原理子系统原理子系统原理子系统原理-计轴系统计轴系统计轴系统计轴系统o因为系统要求有降级模式，所以有必要提供一个计轴系统。因为系统要求有降级模式，所以有必要提供一个计轴
9、系统。西门子的计轴系统使轨道划分区段并以此建立固定闭塞系统，西门子的计轴系统使轨道划分区段并以此建立固定闭塞系统，作为系统降级运行模式的基础。作为系统降级运行模式的基础。o西门子的西门子的Az SAz S计轴系统具有明显的低成本的优点。系统具有高可靠计轴系统具有明显的低成本的优点。系统具有高可靠性，而且备件的种类得到减少，因此储备备件的成本效率提高。根性，而且备件的种类得到减少，因此储备备件的成本效率提高。根据其软件和硬件的模块化布置，系统可以进行调整，以满足不同场据其软件和硬件的模块化布置，系统可以进行调整，以满足不同场所的应用需求。这可以使运营商保持较低的生命周期成本。所的应用需求。这可以
10、使运营商保持较低的生命周期成本。oAz SAz S计轴器的一个主要特性是可以处理最多五个计轴器的一个主要特性是可以处理最多五个ZP 43ZP 43轮轴传感轮轴传感器的信号。一台处理计算机可以监督最多四套轨道空闲检测区段。每器的信号。一台处理计算机可以监督最多四套轨道空闲检测区段。每台处理计算机具有二个台处理计算机具有二个V.24V.24串口，用于与另外两台处理计算机连接。串口，用于与另外两台处理计算机连接。本讲稿第七页，共三十八页8轮轴检测设备轮轴检测设备ZP 43ZP 43oZP 43ZP 43轮轴检测设备包括一个轮轴检测设备包括一个DEK 43DEK 43双轮轴检测器和一个轨旁连接双轮轴检
11、测器和一个轨旁连接箱（箱（TCBTCB）。）。oZP 43 ZP 43 采用经认证的电磁轮轴检测方法。当一个轮子进入采用经认证的电磁轮轴检测方法。当一个轮子进入DEK 43DEK 43的感的感应范围时，交互的电磁场的场强发生了变化，这样，触发信号通过应范围时，交互的电磁场的场强发生了变化，这样，触发信号通过电缆传输到联锁的运算计算机。电缆传输到联锁的运算计算机。o轮轴检测设备是一个双通道系统。基于轮轴检测设备是一个双通道系统。基于43 kHz43 kHz的频率，的频率，DEK 43 DEK 43 产生两产生两个不同的电压，经过轨旁连接箱（个不同的电压，经过轨旁连接箱（TCBTCB）处理后，通过
12、轨旁电缆）处理后，通过轨旁电缆反馈给运算计算机。反馈给运算计算机。o根据要求，运算计算机可以监督一个单独的带有两个轮轴检测单元的根据要求，运算计算机可以监督一个单独的带有两个轮轴检测单元的轨道空闲检测区段，或带有大量轮轴检测单元的多轨道空闲检测区段。轨道空闲检测区段，或带有大量轮轴检测单元的多轨道空闲检测区段。本讲稿第八页，共三十八页9轮轴检测设备轮轴检测设备ZP 43ZP 43ZP 43ZP 43框图框图 本讲稿第九页，共三十八页10ZP43 ZP43 ZP43 ZP43 计轴器和计轴器和Az SAz S运算计算机运算计算机运算计算机运算计算机本讲稿第十页，共三十八页11ATPATPATPA
13、TP子系统原理子系统原理-轨旁设备轨旁设备轨旁设备轨旁设备oATPATP轨旁计算机单元为轨旁计算机单元为TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT系统提供与信号系统其他系统提供与信号系统其他元件的主要接口。元件的主要接口。o传输设备用于在传输设备用于在TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT轨旁计算机单元和轨旁计算机单元和TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT车载计算机单元之间连续的数据交换。轨旁通信设备（轨旁无线车载计算机单元之间连续的数据交换。轨旁通信设备（轨旁无线单元）和车载通信设备通过无线来实现双向传输。单元）和车载通信设备通过无线来实现双向传输。o
14、ATPATP轨旁计算机单元的硬件具有和轨旁计算机单元的硬件具有和SICASSICAS联锁相同的硬件。这种配联锁相同的硬件。这种配置有着众多的优点，比如维护人员更加的熟悉这种硬件，因此易于维置有着众多的优点，比如维护人员更加的熟悉这种硬件，因此易于维护。护。本讲稿第十一页，共三十八页12ATPATPATPATP轨旁计算机单元（轨旁计算机单元（轨旁计算机单元（轨旁计算机单元（WCUWCU）的硬件）的硬件）的硬件）的硬件本讲稿第十二页，共三十八页13轨旁计算机单元机柜轨旁计算机单元机柜轨旁计算机单元机柜轨旁计算机单元机柜特性特性o计算机供电计算机供电o230 V AC,60 V DC 230 V A
15、C,60 V DC 或或24 V DC24 V DCo基本组匣基本组匣t3 3 块块SIMIS ECC CU SIMIS ECC CU 板板t2 2 块通信板块通信板t16 16 块窄的或块窄的或 8 8 块宽的外围板块宽的外围板o扩展组匣扩展组匣o10 10 块宽的外围板块宽的外围板本讲稿第十三页，共三十八页14ECC-ECC-元件控制计算机元件控制计算机元件控制计算机元件控制计算机特性特性1.1.使用使用经论证的西的西门子子SIMISSIMIS 故障故障-安全微机系安全微机系统。2.2.安全性使用安全性使用3 3取取2 2配置。配置。3.3.高高级别的容量和的容量和计算能力。算能力。4.4
16、.高安全性和高可用性。高安全性和高可用性。5.5.道岔和信号机的道岔和信号机的电子接口板。子接口板。6.6.连接外部元件的通用接口板。接外部元件的通用接口板。本讲稿第十四页，共三十八页15ECC CUECC CUECC CUECC CU计算单元计算单元特性特性SIMIS ECCSIMIS ECC的核心的核心根据根据SIMISSIMIS原理工作原理工作一个接口用于一个接口用于编程程/制造商的制造商的诊断（断（UNILINKUNILINK）AMDAMD 486 DX2 486 DX2 处理器理器内部内部时钟频率率 40 MHz40 MHz8 MB RAM8 MB RAM8 MB EPROM 8 M
17、B EPROM 程序和数据存程序和数据存储器器 本讲稿第十五页，共三十八页16ECC-SIMIS ECC-SIMIS ECC-SIMIS ECC-SIMIS 计算机组计算机组特性特性 SIMIS SIMIS 计算机算机组 冗余冗余2 2套套2 2取取2 2计算机配置算机配置 信号信号逻辑处理和理和TRAINGUARD TRAINGUARD MTMT逻辑的控制和的控制和监督督本讲稿第十六页，共三十八页17ATPATPATPATP子系统原理子系统原理子系统原理子系统原理-车载设备车载设备 ATPATP车载设备包括：车载设备包括：o车载计算机单元（车载计算机单元（OBCUOBCU）安装在列车内。）安
18、装在列车内。OBCUOBCU包括一个根据移动授包括一个根据移动授权原理，位置报告和移动闭塞原理执行权原理，位置报告和移动闭塞原理执行ATPATP功能的处理器板，并由功能的处理器板，并由2 2取取2 2的故障的故障-安全结构支持。安全结构支持。o每个驾驶室的人机接口设备提供显示功能。每个驾驶室的人机接口设备提供显示功能。o一个测速电机用来采集列车的位移和速度。该测速电机安装在列一个测速电机用来采集列车的位移和速度。该测速电机安装在列车的车轴上。车的车轴上。o一个雷达单元与测速电机一起提供列车的位移和速度。一个雷达单元与测速电机一起提供列车的位移和速度。o固定数据应答器和可变数据应答器从轨道到列车
19、传输的数据由应答固定数据应答器和可变数据应答器从轨道到列车传输的数据由应答器天线接收。器天线接收。o一台便携式计算机一台便携式计算机(诊断诊断PC)PC)可以直接连接到可以直接连接到OBCUOBCU，以便读取存，以便读取存储在车载计算机中的故障数据。储在车载计算机中的故障数据。本讲稿第十七页，共三十八页18车载车载车载车载ATPATPATPATP设备功能设备功能设备功能设备功能 o设备故障（包括地车通信中断）时实施紧急制动及报警；设备故障（包括地车通信中断）时实施紧急制动及报警；o接近防护速度时预报警，超过最高允许速度时实施常用制动或紧急制动，接近防护速度时预报警，超过最高允许速度时实施常用制
20、动或紧急制动，以及常用制动率不足时自动转换为紧急制动；以及常用制动率不足时自动转换为紧急制动；o列车运行方向的检测和监督；列车运行方向的检测和监督；o列车非正常移动的检测并实施紧急制动；列车非正常移动的检测并实施紧急制动；o监控车门、站台屏蔽门的开启及监督其关闭状态；监控车门、站台屏蔽门的开启及监督其关闭状态；o向车载向车载ATOATO传送有关信息；传送有关信息；o系统自检、自诊断、故障报警和列车运行数据的记录及报警信息传系统自检、自诊断、故障报警和列车运行数据的记录及报警信息传送至车站送至车站/控制中心控制中心ATSATS功能；功能；o系统实时记录并存储操作、运行数据、系统实时记录并存储操作
21、、运行数据、ATPATP信息（报文信息容量应为信息（报文信息容量应为二小时以上），并且通过外接二小时以上），并且通过外接PCPC输出；输出；本讲稿第十八页，共三十八页19车载冗余车载冗余车载冗余车载冗余o正常运行下，前端的车载计算机单元正常运行下，前端的车载计算机单元(OBCU)(OBCU)控制控制(ATO)(ATO)和监督和监督(ATP)(ATP)列列车运行。后端的车载计算机单元车运行。后端的车载计算机单元(OBCU)(OBCU)处于备用模式。通过驾驶处于备用模式。通过驾驶室的转换，后端的室的转换，后端的OBCUOBCU取得控制权，而前端取得控制权，而前端OBCUOBCU将切换为备用模式。将
22、切换为备用模式。o使用前使用前/后端冗余，两端的后端冗余，两端的OBCUOBCU都得到诸如来自两个驾驶室的按钮、都得到诸如来自两个驾驶室的按钮、开关和接点的输入。无故障的情况下，后端的开关和接点的输入。无故障的情况下，后端的ATPATP跟随前端跟随前端ATPATP的的输出。每个输出。每个2 2取取2 2的的SIMIS ATPSIMIS ATP通过安全的方式进行单独的输出。为通过安全的方式进行单独的输出。为了提供一个冗余的了提供一个冗余的ATPATP，两路，两路ATPATP的输出必须连接在一起。的输出必须连接在一起。o每个每个OBCUOBCU使用自己的测速电机传感器、雷达和应答器天线。如果正在使
23、使用自己的测速电机传感器、雷达和应答器天线。如果正在使用的传感器故障，尾部用的传感器故障，尾部OBCUOBCU就会取得列车的控制权和监督权。就会取得列车的控制权和监督权。本讲稿第十九页，共三十八页20无线通信的车载设备无线通信的车载设备本讲稿第二十页，共三十八页21车载计算机单元车载计算机单元OBCU-S25160-C2001-A1OBCU-S25160-C2001-A1尺寸尺寸宽度：度：84U/19 inch(483 mm)84U/19 inch(483 mm)高度：高度：3U(135 mm)3U(135 mm)深度，包括前端深度，包括前端连接器：接器：320 mm320 mm特性特性安装位
24、置：安装位置：1 x 1 x 计算机核心算机核心11 x 11 x 外外围模模块1 x 1 x 应答器通道答器通道1 x 1 x 电源（来自源（来自 A&DA&D）可可选的集成的集成STMSTM ECC ECC 板板侧总线电源源总线(0 V;3.3 V;5 V;24 V)(0 V;3.3 V;5 V;24 V)操作系操作系统COSPAS 32COSPAS 32验证的的C+C+编译本讲稿第二十一页，共三十八页22OBCU-OBCU-OBCU-OBCU-处理器板处理器板VE5 S25391-B90-X2VE5 S25391-B90-X2VE5 S25391-B90-X2VE5 S25391-B90
25、-X2 特性特性处理器理器单元，包括元，包括监控机构控机构2-2-取取-2-2的安全的安全计算机核心部件算机核心部件双通道的板双通道的板侧总线AMD 486DX 40 MHzAMD 486DX 40 MHz2 MB RAM2 MB RAM4 MB Flash4 MB Flash最多最多 16 I/O 16 I/O 模模块UNILINK UNILINK 接口接口4 U4 U3.3 V/3 W3.3 V/3 W本讲稿第二十二页，共三十八页23通信板通信板SERIO5 S25391-B94-A2SERIO5 S25391-B94-A2特性特性串行通信串行通信单通道板通道板侧总线128 KB 128
26、KB 永久性存永久性存储114 114 字字节 RAMRAM的的实时时钟2 x RS232/RS422 19,2 kbps2 x RS232/RS422 19,2 kbps1 x RS422/TTY 19,2 kbps1 x RS422/TTY 19,2 kbps1 x RS422 19,2 kbps1 x RS422 19,2 kbps诊断通道断通道1 x RS232 115,2 kbps1 x RS232 115,2 kbps4 U4 U3.3 V/1.1 W3.3 V/1.1 W5 V/0.3 W5 V/0.3 W24 V/1.4 W24 V/1.4 W本讲稿第二十三页，共三十八页24测
27、速电机板测速电机板测速电机板测速电机板ODO5 S25391-B91-A2ODO5 S25391-B91-A2 特性特性测速速双通道板双通道板侧总线2 2 个个测速速电机机2 x RS422(2 x RS422(雷达雷达)IKON IKON 接口接口4 U4 U3.3 V/0.8 W3.3 V/0.8 W24 V/2.4 W24 V/2.4 W本讲稿第二十四页，共三十八页25应答器接收应答器接收应答器接收应答器接收ELBE5(LBTM5)S25391-B96-A2ELBE5(LBTM5)S25391-B96-A2特性特性应答器接收答器接收双通道背板双通道背板总线到到询问单元的元的RS485 R
28、S485 接口，通接口，通过机箱机箱连接接器或前端器或前端连接器接器 (单独的独的询问单元元)4 U4 U3.3 V/0.5 W3.3 V/0.5 W5 V/0.4 W5 V/0.4 W24 V/5 W24 V/5 W本讲稿第二十五页，共三十八页26测速电机测速电机o测速电机给测速电机给ATPATP功能提供功能提供输入信息。该信息对于输入信息。该信息对于计算列车的速度、距离、计算列车的速度、距离、方向信息和保证列车安方向信息和保证列车安全都是必需的。每个驾全都是必需的。每个驾驶室驶室/车载计算机单元车载计算机单元配置一个测速电机，也配置一个测速电机，也就是说每列车需要装备就是说每列车需要装备两
29、个测速电机。两个测速电机。本讲稿第二十六页，共三十八页27雷达传感器雷达传感器雷达传感器雷达传感器o雷达传感器和测速电机一起用雷达传感器和测速电机一起用于速度和距离的测量。通过使于速度和距离的测量。通过使用雷达传感器，可以提高速度用雷达传感器，可以提高速度测量的精度。测量的精度。oF=24.125GHzF=24.125GHz微波辐射到轨道，微波辐射到轨道，然后经过反射后被雷达传感器然后经过反射后被雷达传感器检测到。根据多普勒效应，将检测到。根据多普勒效应，将会发生随列车速度变化的频率会发生随列车速度变化的频率漂移，由此检测实际列车速度漂移，由此检测实际列车速度和行驶距离，并且不受车轮空和行驶距
30、离，并且不受车轮空转转/打滑的影响。打滑的影响。本讲稿第二十七页，共三十八页28应答器天线应答器天线o应答器天线始终发射一个应答器天线始终发射一个2727.095MHz.095MHz的激活信号，当列车通过应的激活信号，当列车通过应答器时，应答器通过一个答器时，应答器通过一个4.24Mhz4.24Mhz的的FSKFSK调制信号发送一数据流，调制信号发送一数据流，这个信号被天线接收，并传输到这个信号被天线接收，并传输到TRAINGUARD MT TRAINGUARD MT 车载计算机单元。车载计算机单元。天线的能量来自天线的能量来自TRAINGUARD MT TRAINGUARD MT 计算机。计
31、算机。本讲稿第二十八页，共三十八页29ATPATPATPATP子系统原理子系统原理-轨旁和列车之间的通信设备轨旁和列车之间的通信设备o轨旁设备与车载设备间存在不同的通信信道。在每一个轨旁设备与车载设备间存在不同的通信信道。在每一个TRAINGUARD MTTRAINGUARD MT模型中的信道选择独立于模型中的信道选择独立于ATPATP功能。两种主要的功能。两种主要的通信级为：点式通信和连续式通信。通信级为：点式通信和连续式通信。o点式通信意为在线路上特定的点进行车地信息传输。反之连点式通信意为在线路上特定的点进行车地信息传输。反之连续式通信为可在线路全线进行车地传输。续式通信为可在线路全线进
32、行车地传输。o点式通信以应答器建立，应答器安装在线路上。列车上安装有应答器点式通信以应答器建立，应答器安装在线路上。列车上安装有应答器天线，列车通过应答器时，信息将进行车地传输。天线，列车通过应答器时，信息将进行车地传输。o连续式通信意味着无论是在车站还是站间，均可获得持续的通信。连连续式通信意味着无论是在车站还是站间，均可获得持续的通信。连续式通信是建立在无线自由传播基础之上的。续式通信是建立在无线自由传播基础之上的。本讲稿第二十九页，共三十八页30轨旁电子单元轨旁电子单元LEULEUo轨旁电子单元（轨旁电子单元（LEULEU）被）被定义为信号灯和可变应定义为信号灯和可变应答器之间的标准接口
33、。答器之间的标准接口。一个信号显示可以被转一个信号显示可以被转化为电压及电流值，由化为电压及电流值，由LEULEU读取后，选择对应报文读取后，选择对应报文通过电缆传送至可变应答通过电缆传送至可变应答器。多样适配器可对应所器。多样适配器可对应所有的信号显示。有的信号显示。本讲稿第三十页，共三十八页31信息交换的安全性信息交换的安全性oTrainguard MTTrainguard MT信号系统计算机间的通信通道本身是非安全的。传信号系统计算机间的通信通道本身是非安全的。传输在不同的安全单元之间进行，采取了多种措施来保证安全通信。输在不同的安全单元之间进行，采取了多种措施来保证安全通信。o安全相关
34、的数据传输在安全相关的数据传输在SICASSICAS微机联锁系统微机联锁系统ATPATP轨旁设备（通过以轨旁设备（通过以太网），太网），ATPATP轨旁设备轨旁设备ATPATP轨旁设备（通过以太网），轨旁设备（通过以太网），ATPATP轨旁设轨旁设备备ATPATP车载设备（通过无线传输）之间进行。车载设备（通过无线传输）之间进行。o安全单元间报文信息以适当的编码和程序进行保护，它可以安全单元间报文信息以适当的编码和程序进行保护，它可以同时检测出几个误码位。具有检错功能的数据传输安全通信同时检测出几个误码位。具有检错功能的数据传输安全通信协议提供一种侦错方法来检测报文。报文检错系统使用独特协议提
35、供一种侦错方法来检测报文。报文检错系统使用独特的标识，序列号及侦错后缀。的标识，序列号及侦错后缀。本讲稿第三十一页，共三十八页32软件软件-车载计算机单元的软件（车载计算机单元的软件（OBCUOBCUOBCUOBCU）o使用经过故障使用经过故障-安全铁路应用认证的一个实时多任务操作系统。安全铁路应用认证的一个实时多任务操作系统。一般的软件功能，比如任务管理，任务间通信，外设管理和安一般的软件功能，比如任务管理，任务间通信，外设管理和安全时基，均由操作系统的内核来完成。围绕内核的驱动层提供全时基，均由操作系统的内核来完成。围绕内核的驱动层提供到所使用硬件的特殊访问功能。到所使用硬件的特殊访问功能
36、。o列车控制计算机的软件基于列车控制计算机的软件基于SIMIS TCCSIMIS TCC硬件。操作系统是硬件。操作系统是OS OS COSPAS 32COSPAS 32。OBCUOBCU的设备建立在该层的顶部。的设备建立在该层的顶部。ATPATP内核本身在顶层。内核本身在顶层。该内核用该内核用C+C+语言编程。语言编程。oOBCUOBCU模块化的软件包括系统和应用软件以及配置数据。应用软模块化的软件包括系统和应用软件以及配置数据。应用软件根据项目特定的需求制作，并且独立于件根据项目特定的需求制作，并且独立于OBCUOBCU来开发。来开发。本讲稿第三十二页，共三十八页33车载计算机单元（车载计算
37、机单元（OBCUOBCUOBCUOBCU）ATPATPATPATP主要应用模块主要应用模块主要应用模块主要应用模块 o驾驶模式和级别：驾驶模式和转换的确定驾驶模式和级别：驾驶模式和转换的确定o定点和定位：使用应答器，速度表和雷达进行位置和速度的确定。定点和定位：使用应答器，速度表和雷达进行位置和速度的确定。o速度监督：制动曲线，速度曲线监测，临时限速。速度监督：制动曲线，速度曲线监测，临时限速。o列车监督：监测运行方向和后退，监测停稳，列车完整性的监测。列车监督：监测运行方向和后退，监测停稳，列车完整性的监测。o门监督：门释放，牵引释放。门监督：门释放，牵引释放。o线路数据库（线路数据库（TD
38、BTDB）管理。）管理。o读应答器：读取欧式应答器。读应答器：读取欧式应答器。oWCU WCU 通信：与轨旁单元的通信。通信：与轨旁单元的通信。o通信管理器：与外部单元的通信。通信管理器：与外部单元的通信。o冗余管理：冗余管理，移交。冗余管理：冗余管理，移交。o服务和诊断管理：维护和诊断数据的管理。服务和诊断管理：维护和诊断数据的管理。本讲稿第三十三页，共三十八页34软件软件-轨旁计算机单元软件（轨旁计算机单元软件（WCUWCUWCUWCU）主要模块）主要模块o列车跟踪和列车分离：利用联锁的占用报告（对无装备列车列车跟踪和列车分离：利用联锁的占用报告（对无装备列车/失失效列车）和位置报告（对有
39、装备列车）进行位置确定。效列车）和位置报告（对有装备列车）进行位置确定。o移动授权的计算：考虑进路，元件，列车等状态的计算。移动授权的计算：考虑进路，元件，列车等状态的计算。o进路管理：对联锁系统元件状态的监督；对于信号装备列车，进路管理：对联锁系统元件状态的监督；对于信号装备列车，不需地面联锁信号（绿色信号机显示）。不需地面联锁信号（绿色信号机显示）。o相邻相邻WCUWCU的管理移交：区域边界列车管理的移交。的管理移交：区域边界列车管理的移交。o安装数据的管理：比如线路数据库的管理。安装数据的管理：比如线路数据库的管理。o临时限速的管理：处理限速的安全遵照程序。临时限速的管理：处理限速的安全
40、遵照程序。oOBCUOBCU通信通信：与车载单元的通信。：与车载单元的通信。oATSATS通信：与列车自动监督的通信。通信：与列车自动监督的通信。o站台控制站台控制：站台屏蔽门，安全门和紧急按钮的管理。：站台屏蔽门，安全门和紧急按钮的管理。o服务和诊断：维护和诊断数据的管理。服务和诊断：维护和诊断数据的管理。本讲稿第三十四页，共三十八页35司机操作装置司机操作装置o司机操作装置（人机界面司机操作装置（人机界面HMIHMI）用来为给司机提供驾驶列车所需的所）用来为给司机提供驾驶列车所需的所有信息，它是车载有信息，它是车载ATP/ATOATP/ATO系统与司机之间的界面。系统与司机之间的界面。HM
41、IHMI由一个为由一个为司机提供信息的显示器及一个用于司机输入数据和命令的部分组成。司机提供信息的显示器及一个用于司机输入数据和命令的部分组成。oHMIHMI为司机提供下列主要信息：列车实际速度，列车允许速度，目为司机提供下列主要信息：列车实际速度，列车允许速度，目标速度，目标距离，驾驶模式，紧急制动，车门状态，出错信息等。标速度，目标距离，驾驶模式，紧急制动，车门状态，出错信息等。o更多的信息如后续里程的速度曲线，报警信号（听觉和视觉的），文更多的信息如后续里程的速度曲线，报警信号（听觉和视觉的），文本信息或时间显示等也将显示给司机。本信息或时间显示等也将显示给司机。HMIHMI既从既从ATPATP车载设备接收数车载设备接收数据，也从据，也从ATOATO车载设备接收数据。车载设备接收数据。本讲稿第三十五页，共三十八页36接口接口oTRAINGUARDMTTRAINGUARDMT是一个模块化设计的先进系统，对于所有的信号系是一个模块化设计的先进系统，对于所有的信号系统部件提供灵活的接口。统部件提供灵活的接口。本讲稿第三十六页，共三十八页问题和讨论?本讲稿第三十七页，共三十八页本讲稿第三十八页，共三十八页