裝備ATO的車載設備站臺側信息提示功能探討

肖 興，徐效寧，劉 磊，孫 帝

（1.中國鐵路北京局集團有限公司電務部，北京 100860；2.中國鐵道科學研究院集團有限公司，北京 100081）

1 問題提出

國內高鐵線路列控系統均具備站臺側信息提示功能，車載設備在接收到應答器的相關信息后，通過DMI向司機顯示站臺側信息。近年來城際、高速鐵路開始引入自動駕駛技術，車載設備增加了ATO單元，實現了列車自動控制。

根據互聯互通的要求，裝備ATO車載設備的列車在未裝備ATO系統的線路上可按CTCS-2/CTCS-3級列控運行[1]。測試中發(fā)現，車載設備不提示站臺側信息，給司機帶來一定不便。隨著ATO的推廣，裝備ATO的列車會越來越多，跨線運行時這個問題會更突出，因此有必要對此進行研究。

本文通過分析CTCS和ETCS相關規(guī)范，對裝備ATO的車載設備站臺側信息提示功能進行研究，為進一步提高ATO系統的互聯互通性提供參考。

2 規(guī)范分析

2.1 相關規(guī)范

《CTCS-2/3級列控系統增加站臺信息提示功能技術規(guī)范》（鐵總運[2016]67號）規(guī)定[2]，在有站臺股道兩端的出站信號機應答器組[CZ]或進路應答器組[JL]中，無源應答器增加文本信息[ETCS-72]包，提供站臺側文本信息。車載設備在接收到站臺側文本信息時，進行兩次語音提示；在站臺側文本信息有效范圍內且列車運行速度為0時，進行兩次語音提示，并在DMI上閃爍3次顯示站臺側方向圖標后，穩(wěn)定顯示圖標；列車啟動后DMI不再顯示該圖標。

高速鐵路在引入ATO系統后，股道增加了精確定位應答器，報文中增加[CTCS-13]停車位置信息包，其定義如表1所示[3]。

表1 停車位置信息包定義Tab.1 Defi nition of stop location information packet

停車位置信息包有兩個作用，一是，ATO用來進行精確停車和開關對應站臺側的車門/站臺門；二是，車載設備用來進行車門防護。《高速鐵路ATO系統暫行總體技術方案》（鐵總科信[2018]8號）8.7節(jié)規(guī)定，ATP車載設備應判斷列車停準且停穩(wěn)（速度為0）并根據股道相關應答器中的站臺側信息，進行站臺側車門開門防護。

站臺側信息為“左側”或“右側”，輸出“允許開左門”或“允許開右門”指令；站臺側信息為“雙側”，同時輸出“允許開左門”和“允許開右門”指令；列車停車精度大于ATP允許開門精度時，不得輸出“開門允許”指令；ATP在列車運動過程中不輸出“開門允許”指令。

2.2 對比分析

站臺側信息提示和車門防護圖標顯示如表2所示。其中，“左側站臺”與“允許打開左車門”，“右側站臺”與“允許打開右車門”有一定的相似性，但含義卻不相同。

表2 DMI顯示圖標及含義Tab.2 DMI display icon and meaning

站臺側信息提示功能，只是一種輔助性的提示。車載設備不會進行任何防護，即車載設備不能防止司機打開錯誤側的車門，也不會在車門錯誤打開后給出報警或采取安全措施。

車門防護功能則不同，只有當車載設備判斷列車停穩(wěn)且列車與應答器給出的停車位置誤差在ATP安全停車窗以內，才會顯示對應的圖標。而且車載設備與動車組之間有車門防護的電氣接口，當開門允許選擇開關置于ATP控制時，若司機/ATO輸出的開門指令與車載設備輸出的開門允許指令不一致，車輛將不會響應[4]。

在高鐵ATO線路上，車載設備會收到[CTCS-13]精確位置信息包和含站臺側信息的[ETCS-72]包。目前，裝備ATO的車載設備不使用[ETCS-72]包的站臺側信息，這樣列車在非ATO線路運行時就不能提示站臺側信息。

從理論上講，裝備ATO的車載設備都可以處理這兩種信息包，實現非ATO線路的站臺側信息提示功能。但是站臺側信息提示和車門防護功能的人機職責是不同的。對于不同的人機職責，圖標要區(qū)別明顯[5]。在顯示圖標修改以前，不建議裝備ATO的車載設備增加站臺側信息提示功能。

3 ETCS處理方式

ETCS的基線2版本沒有站臺側信息提示及車門防護功能，基線3版本增加了車門防護功能。車門防護功能通過[ETCS-69]站臺信息包實現，該信息包定義了站臺的起點位置、長度、高度和站臺側信息，地面設備以無線、應答器或環(huán)線方式發(fā)送給車載設備[6]。

如圖1所示，車載設備收到[ETCS-69]信息包后，實時計算列車距站臺距離。當最大安全車頭距站臺起點一定時間時（C點），開始向車輛門控系統輸出以下信息：最大安全車頭到站臺起點（D點）的剩余距離、最小安全車頭到站臺終點（E點）的剩余距離、站臺高度以及站臺側信息。當最小安全車尾越過D點后，車載設備改為輸出最小安全車頭到E點的剩余距離、站臺高度和站臺側信息。當最小安全車尾越過E點后，車載設備不再輸出上述信息。

車載設備在處理[ETCS-69]信息包時，DMI不會提示，只是向車輛提供信息，車輛的門控系統實現對車門的防護。在ETCS引入ATO系統后，車載設備仍然沿用上述邏輯[7]。ATO所需的信息則來自另外的ATO地面設備，停車點信息取自地面設備發(fā)送的區(qū)段曲線（Segment Profi le，SP），站臺側信息取自地面設備發(fā)送的運行計劃曲線（Journey Profi le，JP）。

目前，歐洲廣泛應用的主要還是基線2版本，所以沒有任何站臺側信息提示或車門防護功能。基線3版本需要在對列車接口改造后，實現車門防護功能。

4 總結

參考高速鐵路ATO系統的方案，地面增加停車位置信息包，車載設備增加相應處理，非ATO線路也可實現車門防護功能，代替站臺側信息提示功能[8]。但由于動車組需要增加相關的電氣接口，所以一段時間內站臺側信息提示功能還將發(fā)揮作用。

因此，筆者建議修改站臺側信息提示的圖標，或者直接改為文本提示，避免與車門防護的圖標混淆。修改圖標后，裝備ATO的車載設備可增加站臺側信息提示功能。對于停車位置信息包和站臺側信息同時存在的ATO線路，車載設備可在收到精確位置信息包時，不再處理[ETCS-72]包的站臺側信息。