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動車“聰慧靈敏”多虧它

發表于:2017-05-16 15:06:00作者:admin瀏覽次數:

 高鐵以它風馳電掣的速度真真切切地縮短了空間距離,改變和影響著我們的生活。在列車運行途中,有一套保障列車運行安全和提高運輸效率的關鍵技術裝備,它就是列車超速防護系統,簡稱“車載ATP”。

  車載ATP是列車運行控制系統的核心安全設備,包括車載主機、無線傳輸單元、應答器信息接收單元、軌道電路信息讀取器(TCR)、測速測距單元、人機交互接口單元(DMI)、列車接口單元(TIU)、司法記錄單元(JRU)等多個子系統。

  車載主機是車載ATP的核心處理單元,實現車載ATP的核心安全控制功能。車載主機綜合列車數據、線路描述、行車許可、臨時限速信息,生成動態速度監控曲線,并根據速度監控曲線自動監控列車運行狀態,必要時向列車輸出制動命令,確保行車安全。

  如果將一列車比作一個人,車載ATP就是人的大腦。無線傳輸單元、應答器信息接收單元等就是五官和四肢,從地面獲取線路數據和控制信息,從列車獲取牽引、制動、方向的狀態信息。司法記錄單元好比飛機上的黑匣子,記錄著車載ATP的運行數據。

  高鐵列車上裝備的車載ATP一般支持CTCS-2級和CTCS-3級兩個運行等級。以CTCS-2級運行時,最高允許速度可以達到每小時300公里;以CTCS-3級運行時,最高允許速度可以達到每小時350公里。

  列車停靠在車站,司機給車載ATP設備上電,通過人機交互界面輸入司機號、車次號、列車長度等關鍵信息,等待發車。

  按照規定,司機一般以C2等級部分模式發車,在部分模式下列車的允許速度是每小時45公里,出站經過應答器轉為完全模式,在C2等級完全模式下,列車最高允許速度是每小時300公里。車載設備根據行車許可、線路數據和列車性能計算出目標距離連續速度控制模式曲線,司機根據曲線控制列車速度。當列車超速時,車載設備施加一次制動,列車安全平穩地降低速度或停車,提高了旅客乘坐舒適度。為了加快列車的運行速度,以C2等級出站的列車在條件滿足時,將自動轉入C3等級,以更快的速度運行,提高列車的運行效率。

  列車進站時,地面信號燈依次發生變化,司機不斷復述著地面信號燈的顏色,逐漸施加制動,降低列車運行速度,保證不會超過允許速度。

  即使是在大霧天或大雨天,司機無法看到列車前方的任何信息,但是只要車載ATP能夠從地面獲取行車許可、線路數據等信息,就能通過自己的邏輯保證列車行車安全,不超過允許速度,不越過行車許可終點。在風、雨、雪等惡劣天氣條件及施工情況下,車載設備收到臨時限速信息時,會計算新的控車曲線,保證列車按照限速命令通過臨時限速區段,以確保列車的行車安全。

  中國高鐵要想“走出去”,必須擁有具有完全自主知識產權的設備和技術。自主化車載ATP的研發、測試、安裝、維修和更換都有著十分嚴格的工作流程。車載產品出廠檢驗內容包括配線、硬件型號及版本、軟件版本、初步功能測試、老化實驗。

  設備生產廠家技術人員根據設計圖紙安裝車載ATP,在動車組駕駛室安裝DMI,在頭車車廂安裝車載機柜,在頭車車頂安裝GSM-R天線,在頭車車底安裝速度傳感器、雷達、BTM天線和TCR天線,并鋪設電纜,將所有車載設備連接起來。

  安裝完畢后,廠家技術人員要對所有設備安裝結果進行檢查確認,確認合格后進行通電調試。隨后,車載設備還要隨車輛到達運用現場,由廠家技術人員進行動態調試,以驗證列車運行狀態下車載設備與車輛的制動接口、超速防護功能、無線通信功能、測速測距功能、應答器接收功能、軌道電路信息接收功能的正確性。驗證合格后,車載設備就可以交付鐵路局使用了。車載ATP的更換和維修,也必須按照上述流程來進行。

  自主化車載ATP采用“故障導向安全”的設計理念,一旦檢測到影響安全的故障,會及時施加制動,控制列車停車。同時,自主化車載ATP采用雙系熱備技術,一系設備發生故障了會停止工作,另一系設備將接替發生故障的設備繼續工作。兩系之間的切換是一種無縫切換,不但不會影響系統運用,還大大提高了設備的可用性。

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