【正文】 一個目標速度，但用曲線代替原來的階梯控制線。列車速度超過限速曲線時，列控設備實施制動。為防止冒進信號發(fā)生追尾,仍設有保護區(qū)段。TVM430的允許速度不是固定為該區(qū)段的人口速度(上一區(qū)段的出口速度)，而是隨著列車的移動而變化，在出口處達到目標速度。因此超速制動的時機要早一些，有利于縮短列車追蹤間隔。此外，TVM430還增加了下一個閉塞分區(qū)的速度預告，如果下一個閉塞分區(qū)要求減速則速度顯示閃動，提醒司機注意。如果速度顯示穩(wěn)定則表示下一個閉塞分區(qū)不減速。法國TVM430速度曲線控制方式見圖719中曲線。圖719 法國TVM430曲線控制方式示意圖在曲線控制方式下，列車在一個閉塞分區(qū)中運行時,列控設備判定列車超速的目標速度不再是一個常數(shù)，而是隨著列車行駛不斷變化，即是距離的函數(shù)。因此列控設備除了需要接收目標速度信息外，還要接收到閉塞分區(qū)長度及換算坡度的信息。TVM430系統(tǒng)的軌道電路可以傳遞27 bit信息，其中目標速度信息6bit，距離信息8bit，坡度信息4bit。 法國TGV區(qū)段允許雙線雙方向運行，反向運行按單線自動閉塞方式處理。TGV區(qū)段每隔25—30 km設有區(qū)間渡線，用于特殊情況下組織反方向運行。圖7110是渡線道岔反位時允許列車以低于160 km／h的速度進入鄰線的速度控制方式。渡線區(qū)前方設絕對停車標和絕對停車的點式環(huán)線。列車通過渡線后，如果前方區(qū)間空閑則列車可以提高速度運行。圖7110 列車越渡線時的列車控制 法國TGV線與普通線連接處設有地面信號機和TGV標志牌，過分界的速度為160km／h。圖7111是列車由普通線進入TGV的控車方式。圖7111 列車越渡線時的速度控制圖7112是列車由TGV線進入普通線的控車方式 圖7112 列車由TGV線到普通線時的速度控制 法國TVM列控系統(tǒng)與日本新干線ATC系統(tǒng)比較有下面幾個特點： ①采用電氣諧振式無絕緣軌道電路代替使用機械絕緣的軌道電路，既有利于無縫線路的敷設又有利于牽引電流平衡回流。 ②采用1．7～2．6kHz載頻，F(xiàn)SK或FM調(diào)制方式。用增大發(fā)送功率和提高接收端電平的方法改善抗干擾能力。 ③TVM300有18種TBF，可以有18種速度信號，實際使用14種。TVM430使用了報文方式，共有21血，其中速度編碼為8位，共有256種速度信號。日本新干線采用雙頻組合方式，理論上可組成36種速度信號，實際上使用了8種。 ④法國采用“人控優(yōu)先”的控制原則。列車正常運行由司機駕駛，只有在司機失誤并可能出現(xiàn)危險的情況下列控設備才強迫列車制動。法國鐵路認為這種人機關(guān)系有利于發(fā)揮司機的技術(shù)能力，加強其責任感。日本新干線ATC系統(tǒng)采用“設備優(yōu)先”的控制原則。列車減速一般由設備完成，當列車速度減到30 km／h以下需要在車站停車時才由司機操縱以保證列車停在正確位置。 ⑤法國列控設備制動后，當列車速度低于目標速度后只給出允許緩解的表示，由司機進行緩解操作。日本新干線ATC當列車速度低于目標速度后自動緩解，這種方式要求列車制動系統(tǒng)連續(xù)多次制動后制動力不衰竭。 ⑥法國TGV線站間距長，每隔25～30km設置了區(qū)間渡線。法國列控系統(tǒng)具有完善的區(qū)間渡線安全防護功能，在特殊情況下允許列車像單線自動閉塞那樣組織反向行車。 ⑦法國TGV列控系統(tǒng)利用軌道內(nèi)敷設的環(huán)線發(fā)送點式信號。TVM300系統(tǒng)采用模擬環(huán)線信號共有14個點式信息。TVM430系統(tǒng)采用PSK(相移鍵控)數(shù)字環(huán)線信號。日本新干線點式信號為變頻方式，信息量較少。 ⑧法國高速鐵路采用“人控優(yōu)先”的設計原則，系統(tǒng)采用雙重冗余方式，比日本新干線的三重冗余所用設備少，造價也較低。（2）速度距離模式曲線控制方式速度距離模式曲線控制實現(xiàn)了—次制動方式，ATC系統(tǒng)的車載設備為智能型設備，它根據(jù)目標速度、目標距離、線路條件、列車性能生成的目標距離模式曲線進行連續(xù)制動，縮短了運行間隔，提高了運輸效率，增加了旅行舒適度。為了實現(xiàn)這一方式，地面設備必須向列車發(fā)送前方列車的位置、限速條件等動態(tài)數(shù)據(jù)，以及線路條件等固定數(shù)據(jù)，數(shù)字ATC的地面設備以數(shù)據(jù)編碼向列車傳送信息，信息量明顯增加，可靠性高。德國LZB系統(tǒng)和日本數(shù)字ATC系統(tǒng)采用這種控制方式，速度距離模式曲線控制不再對每一個閉塞分區(qū)規(guī)定一個目標速度，而是向列車傳送目標速度、列車距目標的距離(和TVM430不一樣，它可以包括多個閉塞分區(qū)的長度)的信息。列車實行一次制動控制方式。列車追蹤間隔可以根據(jù)列車制動性能、車速、線路條件調(diào)整，可以提高混跑線路的通過能力。這種方式稱為目標速度——目標距離方式(DISTANCE TO GO)，是一種更理想的運行控制模式。德國連續(xù)式列車自動控制系統(tǒng)LZB是由軌旁設備LZB L72和車載設備LZB 80構(gòu)成。所有固定數(shù)據(jù)如線路地理參數(shù)、局部的固定限速等都貯存在LZB中心。聯(lián)鎖系統(tǒng)向控制中心傳送信息顯示、道岔設置及其他數(shù)據(jù)的同時，系統(tǒng)范圍內(nèi)的列車也向控制中心傳送它們的特殊數(shù)據(jù)，如列車長度、列車位置、實際速度等等。區(qū)間列車占用情況檢查是通過區(qū)間軌道電路或計軸設備等完成的。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，控制中心確定每列列車的最大標稱速度)指揮列車運行，德國LZB系統(tǒng)列車速度—距離方式示意圖見圖7113。圖7113德國LZB列車速度目標距離曲線控制方式示意圖 在LZB系統(tǒng)中，地面和車上的信息是通過感應環(huán)線相互傳送的。每個LZB地面控制中心最長可以控制12．7 km的環(huán)線，每個短回線發(fā)送接收單元的環(huán)線長度為左右各300 m，環(huán)線，每100m交叉換位一次，以對電氣進行補償，同時也用于確定列車的實際位置。 地面設備由控制中心和環(huán)線系統(tǒng)構(gòu)成?？刂浦行呐c調(diào)度中心、微機聯(lián)鎖、相鄰控制中心交換數(shù)據(jù)，并通過環(huán)線和列車交換數(shù)據(jù)，控制每一列車運行。LZB地面設備配置如圖7114所示。圖7114 LZB系統(tǒng)地面設備框圖 日本新干線ATC系統(tǒng)已投入使用30多年，系統(tǒng)基本控制方式幾乎沒有變化。近年來為進一步提高高速列車速度和行車密度，采用最新計算機技術(shù)和數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)行的ATC系統(tǒng)進行了改進，增加了車地通信數(shù)據(jù)，到1993年3月，山陽新干線(新神戶至博多)全線都更換成為這種新的數(shù)字ATC系統(tǒng)。其制動曲線如圖7115所示。圖7115日本新干線數(shù)字ATC曲線控制方式示意圖 根據(jù)增加的數(shù)據(jù)和車上線路數(shù)據(jù)結(jié)合起來，列車就可以知道自己現(xiàn)在處于什么位置、據(jù)前方停車點(或限速點)還有多少距離，列車根據(jù)這些數(shù)據(jù)，結(jié)合本身的牽引及制動性能，計算出最高允許速度，控制列車在允許速度以下運行。這種方式只是再增加數(shù)字信息發(fā)送設備，地面接收設備和原有車上設備可保持不變，新的車上設備可以接收數(shù)字信息，實現(xiàn)高速運行。 日本數(shù)字ATC系統(tǒng)采用這種方式有以下優(yōu)點： ①由于根據(jù)數(shù)字信息可以知道距停車點的距離，所以，可以實現(xiàn)車上智能化，不同性能的列車可以根據(jù)自己的制動性能進行控制，實現(xiàn)不同速度、不同性能的列車混跑； ②列車能夠?qū)崿F(xiàn)一次模式曲線制動控制，常用制動分為最大常用制動和一般常用制動，提高了乘坐舒適度，縮短運行間隔。4．點式列控ATP系統(tǒng)技術(shù)原理點式列控系統(tǒng)從原理上可實現(xiàn)階梯控制和曲線控制，這里只介紹速度曲線控制類型。點式列控系統(tǒng)造價低、維修工作少。瑞典鐵路采用的列車速度控制系統(tǒng)是ABB公司生產(chǎn)的點式列車自動防護系統(tǒng)。根據(jù)運營要求形成EBICAB700、800和900系列。EBICAB900系統(tǒng)是適用于高速鐵路的ATP系統(tǒng)。它可以監(jiān)督列車運行情況和司機的操作，向司機提供有關(guān)的信號信息，幫助司機以最安全、最有 效的方式駕駛列車。 EBICAB900系統(tǒng)對目標速度監(jiān)督采用模式曲線方式。系統(tǒng)考慮距離、速度、制動能力和坡道參數(shù)，通過計算在距離速度坐標平面得到一組檢查曲線，該組曲線匯集到給定的目標點上。目標速度監(jiān)督方式如圖7116所示。圖7116 瑞典EBICAB9000列車目標速度監(jiān)督方式 從圖7113可以看出檢查曲線組把速度距離平面分成若干個區(qū)域，記為A～F。 A區(qū)在通過應答器開始，在顯示器上顯示目標速度并鳴笛0．5 s。 B區(qū)在ATP制動曲線之前8 s開始，進入此區(qū)顯示器閃光(120次／min)并鳴笛。 C區(qū)在ATP制動前3 s開始，如果司機仍未制動則鳴笛2次。 D區(qū)在ATP制動曲線處開始，此時系統(tǒng)進行制動，“ATP制動”燈點亮。 E區(qū)在常用全制動曲線處開始，在此區(qū)將進行最大常用制動。 F區(qū)在緊急制動曲線處開始，在此區(qū)將進行緊急制動。這種制式不需要像人口階梯控制那樣要在停車信號前設置P點，也可以不設置出口階梯控制所必需的保護區(qū)段。 點式系統(tǒng)的主要弱點是信號追蹤性不佳。它只能在指定的信號點接收信息，如果列車經(jīng)過某信號點之后，先行列車位置移動，地面信號發(fā)生了變化，車上控制系統(tǒng)不能立即知道，而必須等列車到達下一個信號點才能接收到。因此，點式列控系統(tǒng)限制了列車追蹤間隔的進一步減少。5．優(yōu)先控制方式（1）設備優(yōu)先控制方式設備優(yōu)先的列控ATP系統(tǒng)在列車速度高于目標速度后立即進行制動控制，當列車速度低于目標速度后自動緩解，不必司機參子。其優(yōu)點是能最大限度減輕司機負擔，有利于縮短列車追蹤間隔。這種控制方式對設備本身的自動化程度及列車的制動緩解性能要求較高。（2）人控優(yōu)先方式 人控優(yōu)先的方式只有在列車速度超過安全運行所允許的速度，設備才進行懲罰性的強迫制動。列車正常運行時設備不干預司機操作。人控優(yōu)先的系統(tǒng)有助于加強司機的責任感，發(fā)揮其駕駛技巧。三．秦沈客運專線列控ATP系統(tǒng)實例 秦沈客運專線引進了法國的U／T系統(tǒng)。法國高速鐵路TGV區(qū)段均采用帶速度監(jiān)督的TVM 300型或TVM430型機車信號，地面信息傳輸采用UM系列無絕緣軌道電路。簡稱U／T系統(tǒng)。機車信號帶有列車速度監(jiān)督是法國U／T系統(tǒng)的一個特點，它是保證行車安全、防止列車超速運行的有效手段。U／T系統(tǒng)對速度的控制是采用分段(每個軌道區(qū)段)制動的列控模式，司機按照每一個軌道電路地面信息給出的速度值運行時，速度監(jiān)督設備將不干預司機正常操作，當司機違章操作或列車速度超過規(guī)定的允許速度時，速度監(jiān)督設備就將自動實施制動。 法國第三條北方線高速鐵路，列車運行速度已達320km／h，為此法國有關(guān)公司對原由模擬電路構(gòu)成的U／T系統(tǒng)進行了全數(shù)字化的改造，現(xiàn)已投入使用的有TVM400系列產(chǎn)品，其中TVM430系統(tǒng)是我國最熟悉的。TVM400系列采用了數(shù)字電路技術(shù)使設備結(jié)構(gòu)小型化、模塊化，采用數(shù)字通信技術(shù)使車地間的信息傳輸數(shù)字編碼化，從而使車地間的信息傳輸量有較大增加，這些信息除原有用于列車間隔的速度等級外，還可滿足線路坡道、距離等不同線路數(shù)據(jù)的要求，因此其速度監(jiān)督由過去的階梯控制方式改為分級連續(xù)模式曲線控制方式，原TVM300系統(tǒng)的保護區(qū)段可以取消，其線路通過能力有所提高，同時，其控制曲線已接近連續(xù)控制模式。由于TVM430仍然是按速度等級分段制動，其列車追蹤間隔主要與閉塞分區(qū)的劃分和車速有關(guān)，而一般閉塞分區(qū)長度的確定是以線路上最壞性能的列車為依據(jù)，因此它一般適用于像法國高速線路上運行的列車性能基本一致的情況，而對于實行列車性能差別較大的高中速混合運行的線路，采用這種模式能力是要受到較大影響的。 TVM430系統(tǒng)通常與SEI列控聯(lián)鎖一體化地面系統(tǒng)配套應用，在法國地中海線、海峽倫敦線，我國的秦沈客運專線采用了此系統(tǒng)。 1．SEI／TVM430系統(tǒng)主要功能 (1)SEI為TVM430系統(tǒng)的車站區(qū)間一體化設備，即區(qū)間地面設備與車站聯(lián)鎖集成為一體化。SEI可根據(jù)列車運行的位置，前后列車之間的運行間隔、固定限速和臨時限速等條件，產(chǎn)生列控車載系統(tǒng)所需要的全部地面信息，包括列車的目標速度、目標距離、線路的長度和坡度等，應能實現(xiàn)設置和向車載設備提供全區(qū)間限速和臨時限速功能，并將這些信息通過軌道電路發(fā)送給車載設備。 (2)TVM430系統(tǒng)車載設備接收地面?zhèn)鬏攣淼男畔ⅲ鶕?jù)預先輸入的列車參數(shù)(牽引總重、牽引輛數(shù)、制動率、列車換長等)實時計算列車當前運行的允許速度，生成分級連續(xù)速度一距離控制曲線，同時列控車載設備實時檢測列車當前運行速度，司機可根據(jù)顯示器上的允許速度、目標距離和實際速度駕駛列車運行。當列車的實際速度超過允許速度，列控車載設備自動控制制動裝置，使列車制動減速，保證列車在停車點前停車，或在限速點前速度降低到限速值以下。與列車牽引和制動系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)對列車減速的自動控制和緩解的人工控制， 2．SEI系統(tǒng)設備 (1)SEI系統(tǒng)主要特點 ①軌道電路數(shù)字化。SEI系統(tǒng)采用UM2000軌道電路，實現(xiàn)了27ht數(shù)字編碼，可以滿足基于軌道電路進行大量安全信息連續(xù)傳輸?shù)囊蟆? ②列控聯(lián)鎖一體化。SEI設備將車站聯(lián)鎖設備與區(qū)間的列控設備合二為一，列控、聯(lián)鎖接口由內(nèi)部通信實現(xiàn)，二者結(jié)合緊密，信息傳輸延遲小，提高了系統(tǒng)設備的可用性和可靠性，符合信號系統(tǒng)發(fā)展方向。 ③站內(nèi)、區(qū)間軌道電路同一制式。SEI系統(tǒng)站內(nèi)及區(qū)間均采用UM2000軌道電路，即站內(nèi)、區(qū)間一體化，真正實現(xiàn)了站內(nèi)列控信息無盲區(qū)，且易于實現(xiàn)站內(nèi)發(fā)送、接收設備的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)反方向追蹤運行。 ④建立基于光纖安全信息傳輸?shù)牧锌刂行?，實現(xiàn)設備集中控制。SEI設備引入列控中心概念，中心計算機完成包含軌道電路、點式環(huán)線等列控地面設備的集中控制、信息編碼和列車占用檢查等功能。車站與車站、車站與區(qū)間中繼站之間的安全信息交換通過設于線路兩側(cè)的光纜中獨立光芯方式傳輸。 (2)SEI系統(tǒng)結(jié)構(gòu) SEI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖7117所示。圖7117 SEI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 (3)UM2000軌道電路特性 UM2000軌道電路共傳遞27幀t連續(xù)信息，其中有效信息21bit，實際使用19bit。 3．TVM430系統(tǒng)車載設備 TVM430系統(tǒng)車載設備是實現(xiàn)列車自動追蹤和超速防護的關(guān)鍵設備，除接收地面軌