CTCS列控系統站臺側信息及安全防護技術研究

祁瀟楠，高志輝， 楊四輩

（北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070)

1 概述

目前高速鐵路CTCS 列控系統中,地面設備未向車載設備提供開門控制信息,僅提供站臺側文本信息。國內各型動車組進站停車后，列控車載設備根據地面[ETCS-72]包信息僅在DMI 顯示屏給出開左或右側門的提示信息，列控車載設備與各型動車組也未有任何接口傳輸站臺側信息，開門操作完全由司機人工負責，沒有其他安全防護措施，存在誤操作的安全隱患。而目前城市地鐵車輛基本都具備全自動或半自動控制開門功能，由信號系統控制車門的打開，避免了司機誤打開非站臺側車門的可能。

列車車門控制系統的穩定性和安全性直接關系到乘車人員的生命安全以及車輛的運行效率問題。為最大限度保障乘車人員的人身安全，防止錯誤打開非站臺側車門，在車門控制的安全設計方面，列車運行過程中必須保證車門處于關閉狀態，并盡可能的設計避免人為惡意開門操作的控制方案；同時，在ATP 系統故障時，或在動車組遭遇緊急情況下需要打開非ATP 允許側車門，應設計隔離或旁路ATP系統控制的車門控制開關，在緊急情況下由司機通過人工操作打開相應車門。

2 現況描述

目前站臺側信息放置在無源應答器中，主要分為3 種方式：1）在文本信息[ETCS-72]包中定義參見列控系統應答器應用原則（TB/T 3484-2017）附錄A.9 中規定，主要用于列控車載設備在DMI 上進行文本顯示和語音提示；2）在軌道信息[CTCS-11]包中定義，主要用于莞惠城際C2 ＋ATO 列控車載設備進行站臺側動車組開門防護功能；3）在停車位置信息[CTCS-13]包中定義具體參見科信基函[2018]42 號《高速鐵路ATO 系統應答器設置及應用暫行技術條件》中第5.2 章規定，主要用于含ATO設備的CTCS-3 級列控車載設備進行站臺側動車組開門防護功能。

目前大鐵正式運營的動車組型號主要分為18 類， 包 含CRH2C、CRH380A/AL/AJ、CR400AF、CR400AF-A、CR400AF-B、CRH3C、CRH380B/BL/BG/BK/BJ、CR400BF、CR400BF-A、CR400BF-B、CRH380C、CRH380D 等，它 們 與列控車載設備之間均未設計門防護接口；在城際CRH6A/6F 型動車組以及部分試驗車與列控車載設備之間設計有門防護接口。

3 總體方案

站臺側防護總體方案架構如圖1 所示。

圖1 總體方案架構圖Fig.1 Architecture diagram of overall scheme

列控車載設備的BTM 天線接收到地面無源應答器報文，通過解析報文獲得地面傳來的站臺側信息；列控車載設備依據站臺側信息包里描述的信息在DMI 顯示和語音提示，同時判斷在站臺側信息提示有效范圍內，并且停車后向動車組輸出站臺側信息，動車組根據站臺側信息來控制開左/右門的允許信號，達到防止司機誤操作打開非站臺側車門的目的。

CTCS-2/3 級列控系統站臺側開門防護技術方案主要解決3 個方面的技術方案：1）站臺側信息從地面系統發送給列控車載系統的傳輸技術方案；2)列控車載設備對站臺側信息的邏輯處理技術方案；3)列控車載系統輸出站臺側信息給車輛的接口技術方案。

3.1 傳輸技術方案

在車站股道正反向無源應答器中增加停車位置信息[CTCS-13]包，與高速鐵路ATO 系統中使用的CTCS-13 包完全一致，數據格式如表1 所示。

3.2 邏輯處理技術方案

動車組進入車站股道停車后，ATP 判斷動車組停準停穩并根據接收到的站臺側信息，對動車組車門進行開門防護，在滿足下列條件時ATP 給出門允許并在DMI 上顯示開門允許圖標。

1) ATP 運行模式為完全監控模式。

2) 門控模式為機控模式，即ATP 控制門允許。

表1 數據格式Tab.1 Data format

3) 列車處于靜止狀態。

4) 列車位置與運營停車點距離誤差小于安全停車窗（暫定10 m）。

5) 這個方案與高速鐵路ATO 系統站臺側防護處理邏輯相同。

3.3 接口技術方案

列控車載設備增加與動車組之間的門防護接口，根據目前動車組類型主要包含以下2 種方式。

1) 無MVB 總線接口的動車組，列控車載設備通過增加安全輸入輸出硬線信號與車輛接口。

2) 有MVB 總線接口的動車組，列控車載設備在MVB 接口協議中增加站臺側信息輸出。

3.3.1 硬線接口列控車載設備向動車組提供的站臺側信息硬線接口實現邏輯如圖2，表2、3 所示。

3.3.2 MVB總線接口

列控車載設備與車輛通過MVB 總線接口的方式發送站臺側信息，車輛根據接收到的信息進行站臺側開門防護。

4 結語

本課題通過研究在CTCS 列控系統中增加站臺側控制信息的可行性和研究各型列控車載設備與各型動車組的接口差異，提出列控車載設備向動車組提供站臺側控制信息的技術方案，可避免由于司機誤打開非站臺側車門的可能，提高動車組運營安全性，對保障鐵路高效運輸、加強運輸安全具有現實意義。

圖2 列控車載設備與動車組門防護接口電氣示意圖Fig.2 Electrical schematic diagram of the door protection interface between CTCS onborad equipment and EMU

表2 列控車載設備與動車組門防護接口定義Tab.2 Definition of door protection interface between CTCS onboard equipment and EMU

表3 列控車載設備硬線信號含義Tab.3 Meaning of hard wire signal of CTCS onboard equipment