列车运行控制(ATC)系统的接口与管理

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　　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。
　　
　　 一、与通信系统接口
　　 （一）控制中心ATS至正线设备集中站的主、备传输通道（点对点）。
　　 （二）为设备集中站、控制中心、车辆段提供一条共线数据通道。
　　 （三）通信系统对中央 ATS 系统提供标准时钟信号。
　　 （四）向控制中心调度指挥无线通信系统传送实时变化列车识别号、车载无线号、乘务号等信息；向列车的无线装置传送列车占用车辆段转换区段的信息以及出、入段线的入段信号机的列车信号开放等信息。
　　 （五）向车站广播提供列车接近条件，作为列车到达预报的自动广播触发信号。
　　 以上传输通道的接口分界点均在通信设备室配线架外线端。
　　 二、与车辆的接口
　　 （一）列车两端司机室安装 ATP 、 ATO 车载设备（包括ATP/ATO 机柜、操纵台及控制设备）及通信调制解调设备。
　　 （二）在列车首车前端安装接收、发送天线。
　　 （三）在列车首车中部安装应答器接收天线。
　　 （四）在列车每端的两个拖车轮轴上分别安装两台测速传感器。
　　 （五）车辆提供信号车载设备供电电源。
　　 （六）ATO 与车辆的加速和制动系统。
　　 （七）ATP与车辆的紧急制动系统。
　　 （八）ATP 与车门控制系统。
　　 （九）ATP 与主选择开关。
　　 信号系统与车辆控制系统接口分界点在车辆控制柜外线接线端。
　　 三、与机电设备监控（ EMCS）的接口
　　 信号系统提供区间列车超时报警以及列车位置信息，当列车占用隧道轨道电路或停车的时间超过某一限定值，信号系统就向 EMCS 系统发送报警信息，只要列车一直占用该轨道电路或停车，报警信息就不断被更新，若列车重新启动，报警信息的更新就停止。
　　 接口在控制中心ATS机柜端子盘。
　　 四、与接地系统的接口
　　 在车站、控制中心、车辆段信号设备室、试车线设备室由综合接地系统提供接地排，在区间设置区间信号设备的接地母排，接地电阻不大于 0 . 5Ω 。
　　 五、与牵引供电系统的接口
　　 对信号系统采用轨道电路方案，根据其特性要求，在确保轨道电路以及其他信号轨旁设备正常工作的前提下，对牵引回流电缆的联接位置以及均流电缆在钢轨上的联接位置出具体的要求，对于要设置单向导通装置的位置，需设置轨道绝缘节。对于采用计轴的系统方案，其牵引供电的回流、均流电缆的连接位置将由牵引供电系统自己确定。
　　 六、与中低压供电的接口
　　 信号系统提出设备用电点的供电要求，中低压供电专业在车站电源室、控制中心、车辆段信号设备室、试车线设备室提供一级负荷供电配电箱或转换箱，接口分界点在信号设备室配电箱二次侧出线端。根据设备室及维修管理用房的工艺要求，还应配置相应的组侧及电源插座。
　　 七、与线路专业的接口
　　 （一）在满足折返间隔以及最短折返运行时间的前提下，确定折返线的长度。
　　 （二）充分利用车站配线，准确确定道岔和装设绝缘节的位置。
　　 （三）确定列车在各类曲线上最高运行速度。
　　 八、与杂散电流防护的接口
　　 向信号专业提出杂散电流防护绝缘节的位置以及对轨旁信号设备的接地防护要求。
　　 九、与轨道专业的接口
　　 （一）根据列车运行速度一距离曲线以确定曲线外轨超高。
　　 （二）根据道岔类型和结构确定道岔的牵引方式以及相应的安装装置。
　　 （三）提出机坑以及联接杆件沟槽的预留要求。
　　 十、与建筑专业的接口
　　 要提出全部信号设备用房的要求，包括面积、层高、位置、环境、照明、装修、电缆通道等。
　　 十一、与屏蔽门的接口
　　 （一）正常情况下，站台屏蔽门的“开启”和“关闭”均受信号系统 ATP/ATO 设备控制，只有列车停在站台区，并满足站台屏蔽门对停车精度要求的情况下（停车误差不超过±0. 3m ) ，信号系统才允许向列车和站台屏蔽门发送开门命令；车门和屏蔽门均已关闭后，才允许启动列车。开左或右门应符合站台的位置和运行方向。
　　 （二）信号系统应安全、可靠、不间断地从屏蔽门系统接收屏蔽门的状态信息（开／闭）以及由 PSC （终端接口盘）对 DCU（门控单元）发出的开门信息，以满足 ATP 对屏蔽门状态连续安全监督的要求。
　　 （三）在屏蔽门状态信息不能有效传输到信号的 ATP 时，站台有关工作人员将在站台端部的控制盘上给信号 ATP 送出“允许发车”的信息。信号系统应安全、可靠接收此信息。
　　 十二、与防淹门的接口
　　 （一）某一防淹门失去完全开启状态表示，由两端车站均不能再向相应线路“过江隧
　　道”内设置进路，如已设置进路，则防淹门防护信号机立即关闭。
　　 （二）当防淹门操作员需要关闭防淹门时，如两端车站尚未向相应线路的“过江隧道”内设置进路，防淹门防护信号机实行封锁，禁止向“过江隧道”设置进路；如已设置进路，则防淹门防护信号机立即关闭并实行封锁，如果列车尚未进入其“接近区段”，并且隧道内无车（通过轨道电路检查），进路将立即被解锁，并向防淹门控制设备发回同意关闭防淹门信息；如列车已越过防淹门防护信号机，则信号系统不能发出同意关闭防淹门的信息。
　　 （三）信号联锁操作员不能取消“防淹门关闭请求”，在信号联锁接收到“防淹门关闭请求”以及信号系统向防淹门控制设备发送“允许防淹门关闭”信息期间，“防淹门关闭请求”条件必须被信号联锁计算机连续检查。
　　 （四）对于由于防淹门请求关闭而引起的防淹门防护信号机的“封锁”，必须经过安全操作命令才能解除“封锁”。
　　 十三、与主控制系统的接口
　　 原则上主控制系统与信号系统相对独立，主控制系统仅在控制中心与 ATS子系统接口。信号系统向主控制系统输出列车运营信息、信号系统设备状态等信息，从主控制系统输入包括 SCADA 、 EMCS 等信息。

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