淺談網軌檢測車加裝信號車載ATP設備

王偉康

摘 要：介紹城市軌道交通網軌檢測車加裝ATP設備以實現有ATP基本防護的運行方案，包括信號ATP設備的構成，對網軌檢測車的要求，駕駛模式及加裝ATP設備后對運營的影響和建議。

關鍵詞：網軌檢測車；ATP設備；駕駛模式

前言

隨著城市軌道交通運營時間的增長，對維護的效率也提出了更改的要求，網軌檢測車是檢測軌道、接觸網、接觸軌的各項動態參數以及運用環境的重要工具。為了避免人為因素所導致網軌檢測車的超速和脫軌、網軌檢測車按電客車運行工況進行檢測從而提高運營維保效率，所以在網軌檢測車上加裝ATP設備，保障網軌檢測車的行車安全是非常必要的。

1 信號ATP設備在網軌檢測車上的架構

目前的城市軌道交通信號系統大部分使用的是基于通信的CBTC信號系統，系統制式為移動閉塞原理。所使用的載客列車一般為6節編組的動力分散式列車，車上采用頭尾冗余的信號系統ATP設備，提高運營的可靠性。因考慮到網軌檢測車一般在停運后使用，沒有必要使用冗余系統，所以采用單套系統即可，不同信號供貨商的車載設備不能通用。

網軌檢測車由動力車和拖車（檢測工作車）組成，屬于動力集中式列車，編組固定，不能聯掛其他平板車，網軌檢測車要提供物理空間以安裝信號系統車載設備；其中，為滿足信號系統速度傳感器的安裝，在動力機車上要提供自由軸（非牽引非制動軸）。為網軌檢測車增加ATP設備需要在車上安裝以下車載硬件設備：車載VOBC設備，與載客列車一致；網絡交換機；安全接口；車載顯示屏；速度傳感器；加速度傳感器；信標監測單元；與軌旁設備通訊用的天線；數據記錄單元等。車載ATP設備安裝布置如圖1。

網軌檢測車加裝ATP設備后，可以時刻監控網軌檢測車的運行，通過實施緊急制動命令，防止網軌檢測車超過線路的土建限速、道岔限速、站臺限速等，也可以防止網軌檢測車闖紅燈。

網軌檢測車運行不要求在站臺精確停車，不需要車門監督與控制，不要求聯動屏蔽門。由于網軌檢測車加裝ATP設備后，與載客列車白天混合運營的場景比較復雜，暫不考慮與載客列車混合運營的情況。

網軌檢測車首尾都需要裝一套車載設備，分別獨立工作，不作為冗余系統。即當網軌檢測車向前運行時，由頭端的ATP設備進行監控，尾端的ATP設備不工作，網軌檢測車向后運行時，由尾端的ATP設備進行監控，頭端的ATP設備不工作。

2 網軌檢測車加裝ATP設備后駕駛模式及可實現的功能

網軌檢測車具備ATP防護功能，可開行PM模式、RM模式和非信號模式。

不支持ATO模式：ATO模式需要車輛配合提供ATO參數才能實現，包括牽引延遲、制動延遲、牽引力大小、制動力大小、最大加速度、最小加速度、電空轉換延遲等車輛參數。目前網軌檢測車的相對應參數不能與電客車相比，且變化幅度較大。通過與網軌檢測車廠商的交流，即使提供相應參數，網軌檢測車的車輛性能與電客車相差很大，信號系統也難以實現與電客車相同的ATO曲線。

不支持點式后備模式：目前信號系統軌旁信號機、信標、計軸區段按照正常電客車的性能進行布置，網軌檢測車不支持對網軌檢測車的點式后備運行。

不支持無人駕駛自動折返功能。

網軌檢測車在PM模式下，司機按照信號推薦速度手動開行網軌檢測車，可以最大程度貼近電客車駕駛曲線。

網軌檢測車加裝的ATP設備連同軌旁設備可提供以下功能：速度監控、速度限制、超速防護功能；正反向運營功能；位置確定；停穩監督；運行方向檢查與監督；完整性信息丟失時產生緊急制動；設備故障時實施緊急制動及報警；車載設備人機界面的主要內容包括但不限于；實際速度顯示；允許速度；駕駛模式選擇；定位成功的表示；建立車-地通信的表示。

3 網軌檢測車加裝ATP設備后的限制因素

網軌檢測車的動力車牽引檢測車并加裝信號車載ATP設備方案基本可行，但其實際運行有以下限制：

（1）加裝ATP后，網軌檢測車的運行也會受到信號系統故障的影響。在網軌檢測車（動力機車+檢測車）按照電客車運行速度（如120km/h）運行時，若前方線路發生信號故障需緊急停車，因檢測車制動參數差于電客車，檢測車需更長的制動時間和制動距離來實現緊急停車，需要給檢測車提供一套獨立的ATP防護速度曲線，所以前方線路發生故障，檢測車需提前限速。

（2）由于網軌檢測車制動參數差于電客車，即在既有閉塞設計原則下，網軌檢測車在部分區域可能出現限速，比如進站前限速進站，導致其整體運行無法貼近電客車的工況。

（3）由于目前既有線路和在建線路的信號系統不能互聯互通，加裝了1套某個信號供貨商軌旁設備對應的車載ATP，僅能在相應線路實現ATP防護運行，不是在全線網都能實現ATP防護運行。

（4）網軌檢測車需提供明確的性能參數，包括GEBR最小緊急制動率，牽引切除延遲、EB應用延遲等，以便信號系統設計。

4 結束語

綜上所述，網軌檢測車的動力車牽引檢測車并加裝信號車載ATP設備的方案基本可行。但加裝信號車載ATP設備的方案也有一些運行限制，無法實現檢測時與電客車單獨運行時的工況完全一致。