張 林（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

1 概述

CBTC系統(tǒng)是基于通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由列車自動(dòng)防護(hù)（A TP）子系統(tǒng)、列車自動(dòng)運(yùn)行（A TO）子系統(tǒng)、列車自動(dòng)監(jiān)督（A TS）子系統(tǒng)和（CBI）計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)組成。

其中，車載ATP子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)中最重要的子系統(tǒng)之一，其主要功能是在軌旁A TP以及車輛信息的基礎(chǔ)上，確保列車運(yùn)行安全，提供列車間隔保護(hù)、超速防護(hù)、車門和屏蔽門/安全門監(jiān)督等的安全防護(hù)功能。

CBTC系統(tǒng)支持在降級(jí)模式下運(yùn)行，所以車載A TP也相應(yīng)的支持兩種移動(dòng)授權(quán)的獲取方式：1）在降級(jí)模式下通過接收應(yīng)答器報(bào)文信息獲取前方移動(dòng)授權(quán)，即點(diǎn)式控制（ITC）模式；2）在非降級(jí)模式下通過無線通信接收地面ATP（ZC）發(fā)送的前方移動(dòng)授權(quán)信息，即連續(xù)控制（CTC）模式。

本文介紹在點(diǎn)式控制和連續(xù)控制兩種模式下車載ATP對移動(dòng)授權(quán)的不同處理，并針對車載ATP如何處理降級(jí)模式下點(diǎn)式控制和連續(xù)控制的轉(zhuǎn)換進(jìn)行討論和分析。

張林，男，碩士畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)，助理工程師，嵌入式軟件開發(fā)工程師。主要研究方向包括車載ATP開發(fā)，曾參與“基于通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)研究與設(shè)備研制”等項(xiàng)目。

2 點(diǎn)式控制處理

在點(diǎn)式控制模式下，車載A TP通過接收應(yīng)答器信息來獲取前方移動(dòng)授權(quán)信息。如圖1所示，當(dāng)列車經(jīng)過B4主應(yīng)答器時(shí)，其接收到綠燈信息，便將移動(dòng)授權(quán)計(jì)算到B5應(yīng)答器對應(yīng)的點(diǎn)。為了提高運(yùn)營效率，通常在線路中設(shè)置預(yù)告應(yīng)答器B3，來向車載ATP預(yù)告B4的燈位信息，所以當(dāng)車載ATP接收到B3應(yīng)答器信息綠燈預(yù)告后，即將移動(dòng)授權(quán)計(jì)算到B5應(yīng)答器對應(yīng)的點(diǎn)。

點(diǎn)式控制模式下，車載ATP接收到的移動(dòng)授權(quán)不是連續(xù)性的。

3 連續(xù)控制處理

在連續(xù)控制模式下，車載ATP通過無線安全通信接收地面ATP發(fā)送的移動(dòng)授權(quán)信息。如圖2所示，地面A TP根據(jù)列車位置報(bào)告、進(jìn)路情況計(jì)算得出該列車的移動(dòng)授權(quán)，車載A TP在接收到該移動(dòng)授權(quán)信息后，直接計(jì)算得出用于車載ATP的移動(dòng)授權(quán)。

連續(xù)控制模式下，車載A TP接收到的移動(dòng)授權(quán)是連續(xù)性的。

4 點(diǎn)式控制和連續(xù)控制的轉(zhuǎn)換處理

由于CBTC系統(tǒng)中點(diǎn)式控制和連續(xù)控制并存，并隨時(shí)可能發(fā)生轉(zhuǎn)換，這就要求車載A TP在保證安全性、考慮可用性的原則下能夠合理的處理兩種移動(dòng)授權(quán)的轉(zhuǎn)換處理。

第一種情況：點(diǎn)式控制向連續(xù)控制轉(zhuǎn)換。車載A TP完成定位后，尚未獲得有效的連續(xù)移動(dòng)授權(quán)，而是首先通過應(yīng)答器獲得了有效的點(diǎn)式移動(dòng)授權(quán)，此時(shí)車載A TP即使用點(diǎn)式移動(dòng)授權(quán)；直到接收到有效的連續(xù)移動(dòng)授權(quán)后，再行升級(jí)到連續(xù)控制模式，此后，車載A TP將不再使用應(yīng)答器報(bào)文中包含的點(diǎn)式移動(dòng)授權(quán)信息，而僅僅使用其用來進(jìn)行位置校正。

這里需要注意一些特殊情況，即兩種移動(dòng)授權(quán)同時(shí)存在的一些特殊情況。例如點(diǎn)式移動(dòng)授權(quán)相對連續(xù)移動(dòng)授權(quán)較長，此時(shí)車載A TP將考慮連續(xù)移動(dòng)授權(quán)是否會(huì)引起車載A TP施加制動(dòng)。如果連續(xù)移動(dòng)授權(quán)不至于引起車載A TP施加制動(dòng)，則車載A TP使用連續(xù)移動(dòng)授權(quán)，否則將繼續(xù)使用點(diǎn)式移動(dòng)授權(quán)，考慮了可用性，也保證安全性。

第二種情況：連續(xù)控制向點(diǎn)式控制轉(zhuǎn)換。通過前面的介紹和分析可以得知，點(diǎn)式控制下的移動(dòng)授權(quán)信息不是連續(xù)的，其不能保證當(dāng)移動(dòng)授權(quán)變化時(shí)能夠及時(shí)地通知車載A TP，而連續(xù)控制下的移動(dòng)授權(quán)信息是連續(xù)的。從安全性角度考慮，當(dāng)連續(xù)移動(dòng)授權(quán)信息丟失或無效時(shí)，點(diǎn)式移動(dòng)授權(quán)更是不可信的，所以不會(huì)使用點(diǎn)式移動(dòng)授權(quán)信息。

所以不允許車載A TP從使用連續(xù)移動(dòng)授權(quán)直接降級(jí)成使用之前的點(diǎn)式移動(dòng)授權(quán)信息，而需要車載ATP重新獲得并計(jì)算新的移動(dòng)授權(quán)信息。

5 結(jié)論

本文通過對CBTC系統(tǒng)中車載A TP對點(diǎn)式控制移動(dòng)授權(quán)和連續(xù)控制移動(dòng)授權(quán)信息接收和處理的不同對比，在考慮安全性和可用性的情況系，分析和給出了車載A TP對兩種移動(dòng)授權(quán)轉(zhuǎn)換處理的合理的方式。