【正文】 圖3．曲線控制方式（1）分級(jí)曲線控制方式法國TVM430系統(tǒng)采用了這種方式，該方式要求每個(gè)閉塞分區(qū)人口速度(上一個(gè)閉塞分區(qū)的目標(biāo)速度)和出口速度(本閉塞分區(qū)目標(biāo)速度)用曲線連接起來，形成一段連續(xù)的控制曲線，曲線控制方式和階梯控制方式一樣，每一個(gè)閉塞分區(qū)只給定一個(gè)目標(biāo)速度。如果只用一次制動(dòng)的話，則只需要一個(gè)空走距離和一個(gè)安全距離。采用多段制動(dòng)方式時(shí)，每個(gè)閉塞分區(qū)都要考慮列車從人口速度降低到出口速度減速制動(dòng)距離，列車實(shí)際的減速過程要包括列車在信號(hào)設(shè)備動(dòng)作時(shí)間及制動(dòng)空走時(shí)間中走行的距離，此外還要在防護(hù)點(diǎn)之前留有一定安全距離。ATP制動(dòng)控制只進(jìn)行制動(dòng)和緩解兩種操作，不調(diào)整制動(dòng)力大小，因此列車減速度變化大，旅行舒適度差。由于線路上運(yùn)行的各種列車制動(dòng)性能各異，為了確保安全，系統(tǒng)只能按制動(dòng)性能最差的列車性能來確定制動(dòng)距離，這對于制動(dòng)性能好的列車來說是個(gè)損失，影響進(jìn)—步提高運(yùn)行密度。分級(jí)速度制動(dòng)方式存在以下主要問題： 在車站到發(fā)線停止標(biāo)志和警沖標(biāo)之間設(shè)有環(huán)線可以發(fā)送03停車信號(hào)，列車收到03信號(hào)后非常制動(dòng)。日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)階梯控制入口速度檢查方式原理示意圖見圖717 （a）新干線區(qū)間速度控制方式 （b）新干線進(jìn)站停車速度控制方式圖717日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)階梯控制入口速度檢查方式原理示意圖這種方式在遇上前方停車信號(hào)時(shí)，列車在閉塞分區(qū)人口處立即制動(dòng)，對許多列車來說會(huì)過早地停車，為防止列車冒進(jìn)信號(hào)，ATC系統(tǒng)除靠軌道電路連續(xù)傳送速度信號(hào)外還設(shè)有一些輔助信號(hào)，日本新干線采用了停車信號(hào)前再裝P點(diǎn)的方式，軌道電路發(fā)送30信號(hào)，只在列車收到30信號(hào)且又經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)車上才會(huì)形成停車信號(hào)。如果司機(jī)按照機(jī)車顯示給出的目標(biāo)速度運(yùn)行，速度監(jiān)督設(shè)備不于預(yù)司機(jī)操作。圖716日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)階梯控制入口速度檢查方式原理示意圖列車的允許速度為本區(qū)段的人口速度，即上一區(qū)段的目標(biāo)速度。司機(jī)按照機(jī)車上的速度信號(hào)進(jìn)出車站。采用ATC設(shè)備后，司機(jī)按照機(jī)車上的ATC速度信號(hào)行車，普通自動(dòng)閉塞采用的地面信機(jī)就不設(shè)了。新干線ATC列車檢測采用了有絕緣音頻軌道電路。（2）入口速度檢查控制方式日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)采用這種方式，新干線采用速度分級(jí)，人口制動(dòng)，自動(dòng)緩解的控制方式。出口速度檢查方式由于要在列車到達(dá)停車信號(hào)處(目標(biāo)速度為零)才檢查列車速度是否為零，如果列車速度不是零，設(shè)備才進(jìn)行制動(dòng)。此外地面還配有環(huán)線點(diǎn)式發(fā)送設(shè)備，具有14個(gè)單頻信號(hào)，向機(jī)車傳遞“列車進(jìn)入上行線”、“列車進(jìn)入下行線”、“絕對停車”、“駛出TVM300控制區(qū)段”等信息。地面發(fā)送設(shè)備具有18個(gè)低頻信號(hào)(TBF)。速度監(jiān)督設(shè)備分為兩部分，一部分是測速單元，另一部分為列車制動(dòng)控制電路。當(dāng)列車速度超過規(guī)定的允許速度時(shí)，速度監(jiān)督設(shè)備則自動(dòng)實(shí)施制動(dòng)。機(jī)車信號(hào)顯示器給出的是目標(biāo)速度，要求列車在區(qū)段的出口處必須保持或降低到此速度。TVM300每一個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)只按照一個(gè)允許速度進(jìn)行控制。地面不設(shè)信號(hào)機(jī)，只在閉塞分區(qū)分界點(diǎn)處設(shè)停車標(biāo)。設(shè)有兩路檢查工作情況的電路，如果測速電路故障，兩路速度相差很大，則發(fā)出燈光報(bào)警，司機(jī)通過開關(guān)選擇速度較高一路作為安全輸出。但這種概率很小，當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，通過自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，把備顯示器接人備機(jī)，報(bào)警電路也由主機(jī)轉(zhuǎn)到備機(jī)；如果備機(jī)故障，主機(jī)原來的工作狀態(tài)，主備機(jī)均有故障報(bào)警；僅主顯示器故障時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路還在工作，由司機(jī)用轉(zhuǎn)換開關(guān)手動(dòng)接通輔助顯示器。 連續(xù)式機(jī)車信號(hào)的接收其主備兩套設(shè)備完全相同，從感應(yīng)器、接收機(jī)到顯示器都是分開的，兩套同時(shí)工作接收地面信息。 連續(xù)式機(jī)車信號(hào)接收機(jī)接收地面連續(xù)信息，通過處理給出目標(biāo)速度和監(jiān)督速度，同時(shí)把來自測速單元的列車實(shí)際速度和監(jiān)督速度進(jìn)行比較，如果列車實(shí)際速度超過監(jiān)督速度，則控制列車實(shí)施制動(dòng)。圖714法國TVM300系統(tǒng)階梯控制出口速度檢查方式示意圖 TVM300車載設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖715所示。圖713階梯控制出口速度檢查方式示意圖 TVM300系統(tǒng)是其早期產(chǎn)品，系統(tǒng)構(gòu)成簡單，由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件限制，地對車信息傳輸容量僅有18個(gè)，因此它的速度監(jiān)控是階梯式的(見圖4 —1)，它只檢查列車進(jìn)入軌道區(qū)段的人口速度，不檢查出口速度，因此為保證安全，它需要有一個(gè)保護(hù)區(qū)段，這對線路的通過能力有一定的影響，同時(shí)這種階梯監(jiān)控分段制動(dòng)的方式也不符合一般列車的連續(xù)制動(dòng)模式。如果列車實(shí)際速度未達(dá)到目標(biāo)速度以下則設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)。階梯控制又分為出口速度檢查和人口速度檢查兩種方式。 階梯控制方式可不需要距離信息，只要在停車信號(hào)與最高速度間增加若干中間速度信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)階梯控制方式。②司機(jī)優(yōu)先控制方式，如：法國TVM300／430系統(tǒng)、德國LZB系統(tǒng)2．階梯控制方式技術(shù)原理每個(gè)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)為一個(gè)目標(biāo)速度。（2）按照列車速度防護(hù)方式，分為兩種類型：①階梯控制方式出口速度檢查方式，如：法國TVM300系統(tǒng) 入口速度檢查方式，如： 日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)②曲線控制方式分級(jí)曲線模式，如：法國TVM430系統(tǒng)、速度距離模式，如：德國LZB系統(tǒng)，日本新干線數(shù)字ATC系統(tǒng)（3）按照人機(jī)關(guān)系來分類，分為兩種類型：①設(shè)備優(yōu)先控制的方式。②點(diǎn)式列控系統(tǒng)，如：瑞典EBICAB系統(tǒng)。采用連續(xù)式列車速度控制的日本新干線列車追蹤間隔為5 min，法國TGV北部線區(qū)間能力甚至達(dá)到3 min。1．列控ATP系統(tǒng)技術(shù)的分類（1）按照地面向機(jī)車傳送信號(hào)的連續(xù)性來分類，分為兩種類型：①連續(xù)式列控系統(tǒng)，如：德國LZB系統(tǒng)、法國TVM系統(tǒng)、日本數(shù)字ATC系統(tǒng)。二．列控ATP系統(tǒng)技術(shù)原理 國外鐵路采用的列控系統(tǒng)主要有：日本新干線ATC系統(tǒng)，法國TGV鐵路和韓國高速鐵路的TVM300及TVM430系統(tǒng)，德國及西班牙鐵路采用的LZB系統(tǒng)，及瑞典鐵路的EBICA900系統(tǒng)等。 車上監(jiān)視設(shè)備可以將列車運(yùn)行過程中速度信號(hào)、制動(dòng)裝置動(dòng)作以及列車實(shí)際速度和司機(jī)操作等狀態(tài)保存下來。檢測結(jié)果可以在維修工區(qū)顯示及儲(chǔ)存，也可以通過通信網(wǎng)送往維修基地和調(diào)度中心。 為保證列車運(yùn)行控制系統(tǒng)不間斷地工作和加強(qiáng)設(shè)備的維修與管理，在列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的地面和車上都安裝有監(jiān)視設(shè)備。列車就會(huì)自動(dòng)減速或停車。機(jī)車頭部的天線接收到地面的速度命令及目的距離等信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)接收單元放大、濾波、解調(diào)后，將此命令的數(shù)據(jù)送到司機(jī)顯示器和制動(dòng)控制單元。 列車運(yùn)行控制系統(tǒng)地面設(shè)備原理框圖地面控制中心通過電纜與鐵路線上的軌道電路、信號(hào)機(jī)、應(yīng)答器等設(shè)備相連。第一節(jié) 列控ATP系統(tǒng)技術(shù)原理一． 列控ATP系統(tǒng)的組成與功能 列控ATP是列車超速防護(hù)和機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)的一體化系統(tǒng)，列控ATP系統(tǒng)主要由車載設(shè)備及地面設(shè)備兩大部分組成，地面設(shè)備與車載設(shè)備一起才能完成列車運(yùn)行控制的功能。 上述一至三項(xiàng)功能由地面沒備完成，第四項(xiàng)功能由車載設(shè)備完成。 列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC)的主要功能有四項(xiàng)： 3．以列車速度防護(hù)與控制為核心，綜合集成為列車（車載）運(yùn)行控制系統(tǒng)。 列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC)—般指系統(tǒng)設(shè)備（包括地面設(shè)備和車載設(shè)備），同時(shí)也是一種閉塞方式，主要包括： 1．以調(diào)度集中系統(tǒng)CTC為核心，綜合集成為調(diào)度指揮控制中心。 隨著列車速度的提高，列車的運(yùn)行安全除了以進(jìn)路保證外，還必須以專用的安全設(shè)備，監(jiān)督、強(qiáng)迫列車(司機(jī))執(zhí)行。列控系統(tǒng)不僅在行車安全方面提供了根本保障，而且在行車自動(dòng)化控制、運(yùn)營效率的提高及管理自動(dòng)化等方面，提供了完善的功能，并向著運(yùn)輸綜合自動(dòng)化的方向發(fā)展。車站、區(qū)間和列車控制的一體化，鐵路通信信號(hào)技術(shù)的相互融合，以及行車調(diào)度指揮自動(dòng)化等技術(shù)，沖破了功能單一、控制分散、通信信號(hào)相對獨(dú)立的傳統(tǒng)技術(shù)理念，推動(dòng)了鐵路通信信號(hào)技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化的方向發(fā)展。對鐵路信號(hào)、通信產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)生了重要影響。列車運(yùn)行控制系統(tǒng) 鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)是鐵路運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，是實(shí)現(xiàn)鐵路統(tǒng)一指揮調(diào)度，保證列車運(yùn)行安全、提高運(yùn)輸效率和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，也是鐵路信息化技術(shù)的重要技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)代信息類技術(shù)的迅速發(fā)展。鐵路通信和信號(hào)技術(shù)，以及現(xiàn)代鐵路信息化系統(tǒng)之間的關(guān)系和作用變得密不可分。在列車運(yùn)行控制技術(shù)方面，計(jì)算機(jī)、通信、控制技術(shù)與信號(hào)技術(shù)集成為一個(gè)自動(dòng)化水平很高的列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)（簡稱列控系統(tǒng)）。列控系統(tǒng)技術(shù)是現(xiàn)代化鐵路的重要標(biāo)志之一。這些安全設(shè)備從初級(jí)的列車自動(dòng)停車裝置、自動(dòng)告警裝置、列車速度自動(dòng)監(jiān)督系統(tǒng)(或列車速度自動(dòng)檢查裝置)發(fā)展到列車速度自動(dòng)控制系統(tǒng)。2．以車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為核心，綜合集成為車站控制中心。 以移動(dòng)通信（例如GSMR）平臺(tái)，構(gòu)建通信信號(hào)一體化的總成系統(tǒng)（例如CTCS）。檢查列車在線路上的位置(列車檢測)。形成速度信號(hào)(調(diào)整列車間隔)。向列車發(fā)送速度信號(hào)或目標(biāo)距離信號(hào)(信號(hào)傳輸)。按速度或目標(biāo)距離信號(hào)控制列車制動(dòng)(制動(dòng)控制)。 本章主要內(nèi)容為200km/h動(dòng)車組司機(jī)駕駛所需要的列控ATP技術(shù)和GSMR系統(tǒng)中的無線列調(diào)功能。 。主要完成列車位置檢測、形成速度信號(hào)及目的距離等信號(hào)，并將此信號(hào)傳遞給列車，車載設(shè)備將按照速度信號(hào)控制列車制動(dòng)。車載設(shè)備主要由天線、信號(hào)接收單元、制動(dòng)控制單元、司機(jī)顯示器、速度傳感器等組成。制動(dòng)控制單元收到速度傳感器傳送的信號(hào)，測量出列車的實(shí)際速度，將實(shí)際速度與信號(hào)命令比較，如果判斷列車需要制動(dòng)，則產(chǎn)生制動(dòng)信號(hào)，直接控制列車制動(dòng)系統(tǒng)。列控ATP系統(tǒng)主要功能是：1．防止列車冒進(jìn)關(guān)閉的信號(hào)機(jī)； 2．防止列車錯(cuò)誤出發(fā)； 3．防止列車退行； 4．防止列車超速通過道岔； 5．防止列車超過線路允許的最大速度； 6．監(jiān)督列車通過臨時(shí)限速區(qū)段； 7．在出入庫無信號(hào)區(qū)段限制列車速度。地面監(jiān)視系統(tǒng)可以檢測信號(hào)機(jī)、軌道電路、地面控制中心的接收和發(fā)送設(shè)備等。設(shè)備異常前數(shù)小時(shí)內(nèi)信號(hào)設(shè)備動(dòng)作情況可以保存下來，供故障分析用。一般可保存12～72 h有關(guān)運(yùn)行安全的資料。各國的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)都具有自己的特點(diǎn)，有不同的技術(shù)條件和適應(yīng)范圍。連續(xù)式列控系統(tǒng)的車載設(shè)備可連續(xù)接收到地面列控設(shè)備的車地通信信息，是列控技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展的主流。連續(xù)式列控系統(tǒng)可細(xì)分為階梯速度控制方式和曲線速度控制方式。點(diǎn)式列控系統(tǒng)接收地面信息不連續(xù)，但對列車運(yùn)行與司機(jī)操縱的監(jiān)督并不間斷，因此也有很好的安全防護(hù)效能。如：日本新干線ATC系統(tǒng)。在一個(gè)閉塞分區(qū)中無論列車在何處都只按照固定的速度判定列車是否超速。因此軌道信息量較少，設(shè)備相對比較簡單，這種傳統(tǒng)的控制方式是目前高速鐵路最普遍采用的控制方式。（1）出口速度檢查控制方式法國TGV300系統(tǒng)采用了這種方式，該方式要求列車在閉塞分區(qū)內(nèi)將列車速度降低到目標(biāo)速度，設(shè)備在閉塞分區(qū)出口進(jìn)行檢查。階梯控制出口速度檢查方式示意圖見圖713。 TVM300系統(tǒng)的速度監(jiān)督模式曲線如圖714所示。圖715 TVM300車載設(shè)備系統(tǒng)框圖 TVM300車載設(shè)備主要包括連續(xù)式信號(hào)傳感器及接收機(jī)、點(diǎn)式信息傳感器及接收機(jī)、速度傳感器及處理單元及速度顯示器、音響報(bào)警器、制動(dòng)閥轉(zhuǎn)換開關(guān)、輔助表示燈等。連續(xù)式機(jī)車信號(hào)是車載設(shè)備的核心，采用了主備方式的雙重結(jié)構(gòu)。兩套設(shè)備正常工作時(shí)，主備兩機(jī)的速度控制繼電器以并聯(lián)方式控制制動(dòng)繼電器使之得電，主顯示器和主機(jī)接通工作，各顯示器備機(jī)電路斷開備用，報(bào)警電路只接入主機(jī)，當(dāng)主機(jī)或備機(jī)發(fā)生故障時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)繼電器失電而自動(dòng)停車。 測速設(shè)備由測速電機(jī)和測速單元組成，只采用一個(gè)測速電機(jī)，但是測速單元為兩路，只選擇一路輸出至機(jī)車信號(hào)接收器。法國TGV地面信號(hào)傳輸設(shè)備為UM71(或UM2000)型軌道電路。司機(jī)駕駛列車完全根據(jù)機(jī)車信號(hào)的速度顯示，視機(jī)車信號(hào)為主體信號(hào)。列車的允許速度為本區(qū)段的人口速度，即上一區(qū)段的目標(biāo)速度。如果司機(jī)按照機(jī)車顯示給出的目標(biāo)速度運(yùn)行，速度監(jiān)督設(shè)備不于預(yù)司機(jī)操作。 TVM300型設(shè)備包括連續(xù)式機(jī)車信號(hào)、點(diǎn)式信息接收設(shè)備以及列車速度監(jiān)督設(shè)備。TVM300型車上設(shè)備與UM71軌道電路、地面點(diǎn)式環(huán)線系統(tǒng)構(gòu)成完整的列車運(yùn)行間隔調(diào)整系統(tǒng)，對高速列車運(yùn)行進(jìn)行安全防護(hù)。法國TGV實(shí)際只使用了14個(gè)TBF信號(hào)。 為發(fā)揮乘務(wù)員責(zé)任感及駕駛技巧，法國鐵路采用了人控為主，設(shè)備起監(jiān)督作用的控制方式。由于制動(dòng)后列車要走行一段距離才能停車，因此停車信號(hào)后方要有一段安全防護(hù)區(qū)。該方式要求列車在閉塞分區(qū)人口處接收到目標(biāo)速度信號(hào)后立即以此速度進(jìn)行檢查，一旦列車超速，則進(jìn)行制動(dòng)使列車速度降低到目標(biāo)速度以下。新干線ATC車載設(shè)備與我國普通機(jī)車信號(hào)不同，它不向司機(jī)預(yù)告前方地面信號(hào)的燈光顯示而是給出列車所在區(qū)間列車的目標(biāo)速度。列車經(jīng)過的正線、到發(fā)線、咽喉區(qū)都發(fā)送相應(yīng)的速度信號(hào)。階梯控制入口速度檢查方式示意圖見圖716。機(jī)車信號(hào)顯示器給出的是目標(biāo)速度，要求列車在區(qū)段的出口處必須保持或降低到此速度。當(dāng)列車速度超過規(guī)定的允許速度時(shí)，速度監(jiān)督設(shè)備則自動(dòng)實(shí)施制動(dòng)。當(dāng)軌道電路發(fā)送30信號(hào)時(shí)，經(jīng)過P點(diǎn)后變?yōu)?1停車信號(hào)。在新干線03區(qū)段內(nèi)又加裝了點(diǎn)式冒進(jìn)檢測裝置，當(dāng)列車冒進(jìn)后關(guān)閉全站信號(hào)，軌道電路發(fā)送02E信號(hào)使列車制動(dòng)以防止發(fā)生側(cè)面沖突重大事故。制動(dòng)距離的確定。 如果列車從200 km／h分三段降到速度0，則存在3個(gè)空走距離和3個(gè)安全距離。分段制動(dòng)方式增加了列車追蹤間隔?？刂魄€把閉塞分區(qū)允許速度的變化連續(xù)起來。TVM430是TVM300的換代產(chǎn)品，地面采用UM2000型軌道電路TVM430每一個(gè)閉塞分區(qū)給定一個(gè)目標(biāo)速度，但用曲線代替原來的階梯控制線。為防止冒進(jìn)信號(hào)發(fā)生追尾,仍設(shè)有保護(hù)區(qū)段。因此超速制動(dòng)的時(shí)機(jī)要早一些，有利于縮短列車追蹤間隔。如果速度顯示穩(wěn)定則表示下一個(gè)閉塞分區(qū)不減速。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(gè)閉塞分區(qū)中運(yùn)行時(shí),列控設(shè)備判定列車超速的目標(biāo)速度不再是