ATP系统车载设备组成

列车自动防护系统所包含的设备分别安装在列车上和地面上。安装在列车上的设备，简称为车载设备；安装在地面的设备简称为地面设备。

（一）车载设备主要组成

列车自动防护系统的车载设备主要包括有车载主机、驾驶员状态显示单元、速度传感器、列车地面信号接收器、列车接口电路、电源和辅助设备等，如图4-10所示。下面分别介绍有关设备的情况。

图4-10　车载主要设备

1.车载主机（图4-11）

列车自动防护系统的车载主机由各种印刷电路板、输入／输出接口板、安全继电器和电源等设备组成。这些设备分层放在机柜中，各板利用机柜上的总线进行通信。

图4-11　车载主机

2.状态显示单元

状态显示单元是车载系统与列车驾驶人员之间的人机界面，可以显示列车当前运行速度、列车到达某点的目标速度、列车到达某点的走行距离、列车的驾驶模式和有关设备的运行状况等与行车直接相关的信息；还设置有一些按钮，用于驾驶员操作，控制列车运行。如图4-12所示，在下面详细介绍状态显示单元各个表示单元和按钮。

图4-12　列车司机显示屏

3.速度传感器（图4-13）

信号系统通常在列车上装有一个或多个速度传感器，安装在列车的车轴上，用于计算列车的运行速度和列车运行距离及列车运行方向的判定。列车的运行速度，还可以用雷达进行测定，但速度传感器技术成熟，测速精度高，安装使用简单方便，因此被广泛使用。

图4-13　速度传感器

4.列车地面信号接收器（图4-14）

列车地面信号接收器，安装在列车底部，用于接收从轨道上传来的信息，这些信息可以由地面轨道电路发送，或由安装在地面的专门设备如应答器发送给列车。列车地面信号接收器，根据所接收的信息格式、容量和处理速度等因素，可以设计为感应线圈或其他形式，以保证列车在一定的运行速度下能及时接收和处理所收到的信息。列车地面信号接收器的性能要求：抗机械冲击能力强，有很好的抗电磁干扰能力，信息接收误码率低，不丢失信息。

图4-14　地面信号接收器-应答器

5.列车接口电路

列车自动防护系统的车载设备通过车载主机与列车进行接口，车载主机将控制信息通过接口电路传送给列车，同时车载主机通过接口电路从列车获得列车运行的状态信息。

列车接口电路使用的继电器，根据使用的环境，需要体积小、力学性能好的继电器，一般使用弹簧继电器。

6.电源和辅助设备等

列车为列车自动防护系统车载设备提供所需的电源，列车上还有列车运行模式选择开关，各种电源开关和其他一些辅助设备等。

（二）状态显示单元

列车上的状态显示单元，作为车载系统与列车驾驶员的人机界面，可以使用触摸屏，或使用面板的形式，来实现列车状态信息的显示和对列车进行操控。其面板或触摸屏上的主要内容一般包括操作按钮部分、信息显示部分、表示灯和报警器，如图4-15所示。

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图4-15　面板状态显示单元

下面对面板状态显示单元各部分进行介绍。

1.按钮部分

以面板型的状态显示单元为例，其按钮一般包括有发车按钮、慢速前行按钮、调光按钮、灯泡按钮、内容切换按钮等。其中发车按钮和慢速前行按钮用于操纵列车运行，其他几个按钮用于对面板亮度调整、显示内容的切换和自检等。

（1）列车发车按钮。 列车发车按钮通常带有灯光，当列车发车按钮灯光点亮时，列车驾驶员按压列车发车按钮，起动列车向前运行。若列车这时处于自动驾驶模式下，列车将按照行车作业要求自动运行；若列车处于列车自动防护系统控制模式下，人工驾驶，列车驾驶员操纵牵引／制动手柄，控制列车运行。列车发车按钮灯光熄灭时，按压列车发车按钮，属于无效操作。

（2）慢速前行按钮。列车处于列车自动防护系统控制模式下，当列车自动防护系统不能从地面收到信息时，列车驾驶员按下慢速前行按钮，请求列车以不超过设定的速度值慢速前行。列车慢速前行设定的最高速度值，根据不同的运营需求，可以设为20km／h或其他值。这个速度值比列车正常运行的平均速度一般要小，慢速前行模式适合列车办理进出停车场或车辆段作业时，控制列车慢速运行，遇到危险情况，可以采取措施，尽快让列车停车。

（3）显示模式按钮。面板上的显示模式按钮，用来在切换某些显示区域内的不同信息，可以增加显示的信息容量。

（4）调光器按钮。按压调光器按钮，可以改变状态显示单元显示屏和指示灯的亮度。

（5）灯光测试按钮。按压灯光测试按钮，可以执行显示屏、指示灯和声音报警测试。

2.信息显示部分

（1）速度显示。触摸屏和面板上，一般把表示速度的区域放在屏或板的中央，便于直观显示列车运行速度值。速度显示同时用模拟方式显示和数字方式显示，表示速度范围从零到线路允许的最大值，并留有一定的余量。

上图中，速度显示以100km／h作为最大允许运行速度值。中间的方框用数字显示当前速度值；正围绕方框的环上，标有刻度值，表示对应的列车速度值。通常用红色环指示列车当前允许运行的最大速度值，用绿色环表示列车当前的实际运行速度值。当绿色环超过红色环时，列出驾驶员可以直观看出，列车发生了超速，并有报警提示，这时提醒列车驾驶员要采取措施，控制列车速度，将速度绿环降低到速度红环以内，保证列车安全正常运行。

两种不同颜色的速度环，直观地将列车的实际运行速度和当前允许运行的最大速度表示出来，可以方便列车驾驶员对列车速度进行有效控制，提高作业效率，降低作业强度。

（2）目标速度。在速度距离模式曲线的系统中，可以显示列车从当前地点运行到下一目标处，所对应的目标处的速度值。若下一目标是在站台停车，则显示目标速度为零；若下一目标是通过站台，则显示允许通过站台的速度限制值。

（3）目标距离。在速度距离模式曲线的系统中，可以显示列车从当前地点运行到下一目标处，列车所需走行的距离值。

（4）时间。在速度距离模式曲线的系统中，可以显示列车从当前地点运行到下一目标处，列车所需运行的时间。

3.指示灯

面板上或触摸屏上有多个指示灯，用来表示列车的运行状态。

（1）超速指示灯。当列车运行速度超过当前的允许的速度值时，超速指示灯点亮。

（2）慢速前行指示灯。当慢速前行模式被激活时，慢速前行指示灯点亮。

（3）列车自动运行指示灯。当列车的模式选择开关放在ATO挡位时，这时列车在自动运行模式下运行（ATO模式），列车自动运行指示灯点亮。

（4）列车自动防护控制下的人工驾驶模式指示灯（简称人工ATP）。当列车的模式选择开关放在ATP挡位时，列车在列车自动防护控制下，由列车驾驶员人工驾驶列车运行，这时该指示灯点亮。

（5）旁路指示灯。当列车的模式选择开关，放在旁路挡位时，该列车的车载信号系统被切除，这时旁路指示灯点亮。

（6）发车测试指示灯。列车在发车进入运营线路前，要进行信号车载系统静态测试，如果该测试失败或没有启动该测试，该指示灯熄灭；如果测试成功，该指示灯被点亮；如果测试正在进行中，该指示灯将不断闪烁。

（7）列车自动防护系统故障指示灯。当列车自动防护系统发生故障时，该指示灯点亮。

（8）运行方向指示灯。当列车自动防护系统知道列车运行方向，并且在列车对位停车时能够自动控制车门时，该指示灯点亮。

另外，还有一些指示灯，当列车处于自动驾驶（ATO）状态时，相应的事件发生时，指示灯会点亮，如跳停指示灯和停站结束指示灯等。

4.报警器

当列车发生超速运行，或有设备故障，或目标距离、速度参数发生变化时，报警器会发出报警声，提醒列车驾驶员注意。