列车自动保护系统

列车运行速度不超过目标速度的安全控制系统

ATP子系统(列车自动保护系统)是确保列车运行速度不超过目标速度的安全控制系统。它是列车自动控制（ATC）系统的子系统，也是确保列车安全运行，实现超速防护的关键设备。该子系统通过设于轨旁的ATP地面设备，连续地向列车传送“目标速度”或“目标距离”等信息，以保持后续列车与先行列车之间的安全间隔距离，并监督列车车门和站台屏蔽门的开启和关闭的程序控制，确保它们的安全操作。ATP子系统地面发送设备平时通过轨道电路或交叉感应环线发送列车检测信息，以检查轨道区段的空闲和占用，当检测到列车占用该轨道区段时，将“目标速度”或“目标距离”等数据信息传送给列车。车载ATP设备接收并解译“速度命令”等数据信息，结合列车实际速度、制动率、车轮磨损补偿等相关条件，实现超速防护控制，并与列车自动运行（ATO）子系统配合，实现列车速度的自动调整。当列车到达定位停车点，由ATP子系统通过轨旁设备向列车传送列车车门开启和关闭信息，进行列车车门开、闭控制。ATP子系统主要有:音频无绝缘轨道电路的“速度码”制式；数字编码轨道电路的“目标速度”制式；数字报文式轨道电路的“目标距离”制式；不设钢轨的独轨交通系统，通过专用的交叉感应环线来传送ATP信息。利用轨间感应环线，实现车-地双向数据通信，完成移动闭塞功能的基于通信的列车控制系统，也已在中国采用。

概念

列车自动保护系统（Automatic Train Protection，简称：ATP），亦称列车超速防护系统，其功能为列车超过规定速度时即自动制动，当车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制列车制动系统制动。

概要

ATP系统示意图列车自动保护系统，(ATP) ，是用以防止列车超速，相撞及其他因列车行驶时可能出现的危险情况。系统会通过路轨把最高安全速度限制讯号传送至列车；并持续将列车的实际速度与这最高安全速度作比较。如列车实际速度超过最高安全速度，系统便会指令列车作紧急制动，以避免列车超速，同时系统亦会确保列车在紧急制动时，前方有足够未占用的路段让列车停下而不致相撞。

防护系统

设备部分

1、地面设备通常情况下由自动闭塞设备构成。

2、车载设备由机车传感器、信息处理系统、显示屏、测速系统、速度比较系统和制动控制部分组成。

3、有别于旧有的自动列车警报装置（AWS）与自动列车停止装置（ATS）B型和S型之单点警告及控制，通过警告及控制点后，该ATW/ATS-B或S系统无法限制或监视行车速度，而ATP系统即具有全程速度监控之功能。

功能部分

1、地面设备功能

2、检测列车位置。

3、根据先行列车位置以及进路情况确定后续列车的限制速度。

4、向列车传递限速信息。

5、车载设备功能

6、接受限速信息并显示。

7、列车超过规定速度时自动制动。

工作原理

列车自动保护系统

1、车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制列车制动系统制动。

2、以达到列车在停车点前停车或在限速点前实际速度小于限速值的目的。

3、列车自动保护系统是列车自动保护装置，是防止列车相撞的重要装置，一般情况下前车若因故停车，后车的ATP系统就会接收到减速甚至在安全区间内停车的信号；所有的动车组都装有这套ATP系统。

自主研发

1、由中国通号研制开发、基于数字轨道电路的ATP系统，是当前中国最先进、并代表国际先进水平的列车自动防护系统，基于数字轨道电路的ATP系统均由国外进口，价格昂贵，维修服务费高。为了适应中国大城市高运量、高密度城轨列车对高技术水平的国产信号系统的需求，中国通号于1999年向国家申报了城市轨道交通信号系统国产化项目，得到国家计委和铁道部的大力支持，并被国家计委正式立项。经过同清华大学、北方交大共同开发，终于研制出了具有自主知识产权的国产化ATP系统，2002年10月通过铁道部技术审查，现场试验运行良好。

2、中国通号开发的ATP系统所采用的控制技术同广州地铁运用的西门子的系统、上海地铁2 号线运用的USS公司的系统是相同的，属国际先进水平，但同比价格低1/3以上，而且具有配件及时、维修快捷、大大降低维修和服务费用的优势。

组成特点

1、ATP系统采用目前国际最先进的基于数字化轨道电路技术的一次制动曲线控制模式，即目标距离控制模式，能够有效地提高列车运行效率，保证列车运行安全。该系统由ATP区域控制中心、数字化轨道电路和ATP车载设备三大部分组成。

2、系统主要特点是满足城轨列车追踪间隔2分钟的系统要求，使同一线路上运行的列车能够以最小追踪间隔安全运行；适用于城轨交通系统的直流1500V牵引接触网供电方式和直流750V三轨供电方式；按机车速度信息显示人工驾驶运行，取消了区间地面信号机；采用开放式体系结构和模块化设计，并预留了扩展至ATC的接口，与ATS和ATO系统的接口，可适应将来的无线传输系统，实现移动闭塞的功能。

技术特征

列车自动保护系统

1、在计算机联锁与地面ATP之间，将发码电路与编码逻辑控制电路合并，用硬件实现发码，用软件实现编码逻辑控制。

2、采用ZFFT+GOERTEL算法高可靠识别处理ATP信号技术。

3、在安全模块之间运用1024HZ的健康链路检控随机系统故障技术。

4、安全模块内部以分布式A、B机方式的故障-安全门与回绕健康链路检控随机系统故障技术。

5、软件采用业务流程与质检流程模式构成ATP信号逻辑与故障输出控制技术。

6、采用标准脉冲注入分布式软、硬件处理信号故障，利用 “安全与”的故障-安全测检控技术处理随机共模故障。

7、在通信应用层额外增加安全核方式，提高总线通信可靠性，容错技术增强通信安全性技术。

8、在工程应用中建立了适合国内轨道道床施工条件的调谐区计算公式和测试方法。

典型案例

列车自动保护系统

1、7·23甬温铁路动车追尾事故可能与ATP系统故障有关。CRH1和CRH3系列的车在ATP系统里还装有一个DSD系统，即有一个司机触发器，司机必须隔30秒左右触发一次，以确保司机没有走神或睡着，否则就会自动停车，相对更安全；出事的D301是CRH2E动车，没有这个系统。但只要后面的车ATP没有坏，撞上去的可能性不大。应该怀疑是后方列车的ATP处于隔离模式，或者故障。”

2、早在2007年4月铁路部门宣称，其在胶济线进行的最后一次高速动车组运行安全测试取得成功，此举被视为全国铁路第六次大提速的安全准备工作全部就绪的标志。

3、这套车载监控系统，能使司机对列车运行状态了如指掌，甚至连车门开关是否到位，都会自动显示报警。不仅如此每列动车组在投入运营前都进行了反复的模拟运行试验。原铁道部副总工程师兼运输局局长张曙光当时还声称铁道部门先后进行了40000万多公里的动车运行试验，而运行试验的结果证明，一套由我国自主研发的自动闭塞系统，可将高速运行的两列动车组的间隔时间控制在5分钟。

4.2018年10月21日下午4时50分许，中国台湾台铁普悠玛6432次列车在宜兰新马车站发生出轨事故，8节车厢全部出轨。事故已造成18人死亡、190人受伤，据悉事故原因是普悠玛号列车出轨倾覆时，车辆“ATP”（列车自动保护系统）操作系统关闭。

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