动车组ATP车载设备自动过分相问题分析研究

金鹏

中国铁路北京局集团有限公司天津电务段 天津 300140

动车组车辆本身不带能源，所需能源由铁路附近的牵引变电所将电流通过接触网传输给列车。列车在长距离行驶过程中，接触网供电来自于不同的变电所，两变电所接触网供电交接处会有一段无电区即分相区。为了保证列车安全通过分相区，动车组需具备自动过分相的功能，保证动车组安全惰行通过无电区，而无需进行升降弓。装备ATP车载设备的动车组在过分相时通常有3种方式。

（1）ATP控车并处于C2等级时，通过接收地面应答器中的分相区信息实现自动过分相。

（2）ATP控车并处于C3等级时，通过接收RBC发送的分相区信息实现自动过分相。

（3）在ATP隔离状态下，通过车辆上的感应接收器接收地面磁钢定位信号，确定动车组与分相点的相对位置实现自动过分相。

1 ATP系统结构

1.1 安全计算机

安全计算机一般处于高速列车组机车前部，主要起到综合考虑信息的作用。计算机可以利用这些信息形成速度模式曲线，这样一来动车组便可以按照速度模式曲线加以运行，安全性和效率都大大提升[1]。

1.2 轨道信息接收单元

轨道信息接收单元同样位于动车组的前部，它起到的其实是连接性的作用，即接收地面发来的码，从而传送给安全计算机。在具体的实践过程中经常遇到的情况是相邻线路受到无线信息的干扰，一旦出现此类问题轨道电路的载波锁频信息、应答器信息都会为司机操作提供充分的支持和条件。当然在应用此技术系统的过程中也会遇到诸如故障的问题，那么动车ATP系统一般在运行过程中最常见的故障是掉码，导致信息获取不能的情况。

1.3 应答器接收单元

应答器接收单元在高速动车组列车超速防护ATP系统中占据着重要地位，应答器接收单元与轨道信息接收单元一样，在具体的工作过程中同样会发生各种各样的故障，在上电自检的时候也会出现一些问题。当故障和问题出现的时候一般存在相应的解决措施，比如当天线周围干扰过大的时候，便可以针对天线周围的环境进行检查，针对天线本身进行检查以排除故障[2]。

2 ATP车载设备过分相逻辑

ATP控车通过分相区时，向车辆输出GFX禁止信号（选择ATP过分相）和过分相控制信号，车辆收到GFX禁止信号后屏蔽磁钢过分相功能，收到过分相控制信号后执行断开VCB的命令。VCB作为配置在车辆高压设备箱内用来断开和闭合2 5kV电路的真空断路器，兼有断路器和开关两种作用。

2.1 C2等级下过分相逻辑

根据《CTCS-3级列控车载设备技术条件》（TB/T3483-2017）的要求，ATP在C2等级控车时，C2主控单元通过接收应答器中包含的分相区信息实现自动过分相控制。具体执行过程及要求如下。

（1）接收到分相区预告信息P68包后，ATP立即向车辆输出GFX禁止信号，车辆收到该信号后屏蔽磁钢过分相功能。

（2）车头距分相区起点10S时输出过分相语音提示。

（3）车头距分相区起点一定时间（时间参数根据列车要求进行配置，适配CR 400 AF型标准动车组的300 H型ATP车载设备该参数设为3S）时，向车辆输出过分相控制信号，车辆收到该信号后执行断开VCB的命令。

（4）车头越过分相区终点一定距离（距离参数跟据列车要求进行配置，适配CR400 AF型标准动车组的300 H型ATP车载设备该参数设为135.5 m）后，向车辆输出撤销过分相控制信号，车辆收到该信号后执行闭合VCB的命令。

（5）车头越过分相区终点1000 m后，停止向车辆输出GFX禁止信号，车辆收到该信号后则取消屏蔽磁钢过分相功能。

2.2 自动化检测

ATP系统之所以在现在应用范围这么广，而且效果还这么好，是因为它本身具有高度自动化，加上自诊断功能强，自动化检测水平高。所以在实践中列车运行的过程中出现了故障，此系统可以立即做出反应，进行降级处理。在ATP系统的应用过程中，故障发生后系统可以尽快实现自我完全隔离，最大程度保障列车运行的安全水平。在故障发生的时候，产生的各种信息可以立即传送给系统，那么便可以尽快找到故障发生的点以及故障发生的原因，对于更换故障模块速度的提升具有重要意义[3]。我国目前针对高速动车组列车超速防护的研究越来越深入，为列车运行安全创造了有利条件。

2.3 向下兼容低级别列控

高速动车组列车在不同级别的线路中采用的运行模式肯定是不同的，在ATP系统下的运行模式属于高级别，所以在具体的运行时能够进行向下兼容，即兼容低级别的运行模式。高速运行的时候若是线路条件并不符合高速运行的需求，那么便会出现很多的问题，譬如列车只满足传统机车信号的要求，这样一来同样可以让司机掌握车载信号，以便于地面信号与车辆信号的安全水平保持一致。另外当线路条件没有达到具体的要求是，则需要从其他的控制设备中获得具体的车辆信号，利用ATP系统转换信号，最后转换而成的信号就是机车信号，具有通用性。

3 结语

科学技术推动了各行各业的发展，就铁路行业而言，不仅提高铁路运行的速度，还提高铁路运行安全控制水平。高速动车组列车已经成为了我国现如今人们日常出行的选择，在这样的情况下不断地开发设计超速防护系统显得尤为重要。超速防护ATP系统的出现满足了现在铁路运输的需求，为我国的经济发展、社会稳定创造了有利条件。