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§ 4－4 连续式ATP系统 一、 采用轨间电缆的列车速度自动控制系统 对城市轨道交通而言，较高的行车密度是其特点之一，尤其是在大城市的人口密集区，通常希望有1.5 ～ 2 min的列车间隔，如此短的行车间隔，对列车超速防护系统提出了极高的要求：不仅是效率上的要求， 而且是安全上的要求。在2 min列车间隔的要求下，上一节所述的点式车速自动控制系统就难以适应了。如图4-18所示的情况： 后续列车驶过地面应答器T1时，因前方轨道区段有车，它计算出的速度曲线是一条制动曲线。后续列车驶过T1后，尽管前行列车可能已出清前方轨道区段，但后续列车因得不到新的信息而依然减速运行，直至抵达地面应答器T2，获得新的信息后才能加速。从这个实例可以看出，要最大程度地缩短行车间隔，点式列车超速防护系统是难以胜任的。 连续式列车超速防护系统是基于连续的信息传递，列车不间断地从信息传输通道获得信息，车载计算机也不间断地计算出速度曲线，从而使行车间隔可缩至最短。 连续式列车超速防护系统的关键设备之一是信息传输通道，目前国际上在城市轨道交通上普遍采用的不外乎2种方式： （1）? 敷设轨间电缆； （2）?利用轨道电路，即用钢轨作信息通道。 轨间电缆的系统： 1、工作原理（图4-19） 控制方式一： 在整条线路上设置一个控制中心，在城市轨道交通中，列车速度控制中心通常与微机联锁、行车指挥中心等放置在一起，例如置于调度中心。在此控制中心内，储存了该线路的一些固定数据，如区间的线路布置图、坡度、缓行段位置及长度等。此外，经过联锁装置，将沿线的信号显示、道岔位置及其他控制对象的信息不断地传送至控制中心，同时，列车又将它自身的数据，如车长、制动率、所在位置、实时速度等，经过轨间电缆传给控制中心。 图4-19 采用轨间电缆的连续式超速防护系统的原理图 此种连续式速度控制系统的车上－地面信息传递是用轨间电缆来实现的。列车从控制中心获得最大允许速度值之后，一方面在双针速度表（图4-11）上显示出来，一方面依据此值对列车速度进行监控：若列车实际速度高于此最大允许速度，则先报警后下闸（常用制动）。如果制动设备条件许可，则可在列车实际速度低于最大允许速度时缓解制动机。从而避免了列车停车及重新启动。 应当指出，上述信息传递及在控制中心内计算最大允许速度不是唯一的制式。这种制式的优点是：由于控制中心“管全局”，统一指挥在其管辖范围内的全部列车运行，对于一些交通繁忙的 枢纽，几条线路的公共区间（如下图）等场合，这种方案是极为有利的，在一旦发生行车误点或其他行车障碍时，可极迅速地将行车命令传递给列车。但是，这种制式的缺点是：一旦控制中心的设备故障即会引起全线交通瘫痪。 控制方式二： 控制中心将有关信息（如线路坡度、缓行段位置或目标距离、目标速度等）通过轨间电缆传递给机车。由车载计算机计算出它自身的最大允许速度，使速度测量、速度计算、速度比较与速度校正在列车上形成控制闭环。这种制式还有一项优点，即是可以避免“最大允许速度”在数据传输过程中的受到干扰。 2、系统结构 采用轨间电缆的超速防护系统的室内、室外设备联系用两级控制方式来实现，即控制中心与若干个沿线设置的中继器相联，一个中继器最多可连结128个轨间电缆环路，在控制中心与轨间 电缆之间的信息交换将在中继器内进行中间变换（频率变换、电平变换、功率放大等），如图所示。 在这类连续式超速防护系统中，轨间电缆是车上－地面的唯一信息通道。为了抗牵引电流的干扰以及实现列车定位，轨道电缆每隔一定距离（例如每隔25 m）做一交叉。见下页图。 我们可用14位电码来表示列车的地址信息： 其中最高比特位为列车运行方向码；第11～13 bit为相应中继器的代码；第4～10 bit为粗地址码，表明列车处于哪一个电缆环路，每当列车驶过一个电缆交叉点，利用信号极性的变化引发粗地址码的末位码加1；第1～3 bit表示细地址码，列车每驶过3.13 m（25m×1/8），细地址码的末位码加1。 上述地址电码的约定结构是实际使用的一个实例。通过这种事前约定的电码结构，将列车定位地址码解码后即可知道列车所在的确切位置。 【例】 控制中心收到列车的地址码为：10010010110100 译码后可知： （1）列车为上行方向； （2）中继器代码为001（1＃中继器）； （3）粗地址码：0010110→22，即列车位于第22环路； （4）细地址码：100→4，即列车位于第22环路的中央（距始端12.5