浅谈城市轨道交通临时限速的应用

姚东伟

摘要：本文介绍了城市轨道交通列控系统临时限速的用途，以及准移动闭塞和移动闭塞两种制式列控系统的临时限速管理方案及原理，并对临时限速在各种驾驶模式下的应用情况进行了分析。

关键词：临时限速;列控系统

一、城市轨道交通列控方式介绍

列控系统是城市轨道交通中最重要的行车设备。轨道交通列控系统由列车自动防护系统（ATP）、列车自动运行系统（ATO）、列车自动监督系统（ATS）三个子系统构成。它通过完备的列控技术，实现列车启动、加速、巡航、惰行、制动等功能，最大程度地保障列车运行安全，提高列车运行效率。目前，在城市轨道交通中列控系统主要采用准移动闭塞和移动闭塞两种制式。

二、两种闭塞制式的基本原理简介

1.准移动闭塞

准移动闭塞通常采用数字式音频无绝缘轨道电路方式作为列车占用检测和信息传输的媒介，通过音频轨道电路向车载设备发送报文信息（包括目标速度、目标距离、临时限速命令、线路状态等），车载设备结合车辆性能计算出适合本列车运行的速度距离曲线，保证列车安全、有序运行。

2.移动闭塞

移动闭塞列控系统（CBTC）是基于通信技术实现车地间双向數据传输和列车位置检测，车载设备根据接收到的移动授权（或ATP防护点）信息以及列车速度、线路参数、司机反应时间等，计算出列车的常用制动和紧急制动曲线，以确保列车不超越现有的移动授权点。车地双向信息传输具有信息量大、速度快、更新快等特点，与轨道不存在关联。

三、临时限速概述

临时限速（TemporarySpeedRestriction，以下简称TSR）用于在一些特殊地段来降低允许速度。TSR是线路固定速度以外的、具有时效性的限速，包括施工、维修作业引起的计划性限速和自然灾害、线路设备故障引起的突发性限速等。

四、城市轨道交通临时限速的设置

1.临时限速区域设置方式

准移动闭塞和移动闭塞在地车通信方式、列车定位原理、行车间隔控制原理等方面的不同，导致不同制式间列控系统的TSR区域设置存在差异。结合准移动闭塞的地车信息传输媒介的特点，临时限速命令须通过轨道电路才能发送到车载设备，故临时限速设置最小分辨率为轨道电路区段。一个临时限速区段可包括连续多个轨道电路区段。相邻车站间根据情况可设置两个或以上的临时限速区，数量不限。

2.与临时限速相关的设备设置

2.1临时限速的输入设备

设置/取消临时限速是ATS子系统功能之一，一般在控制中心或车站现地ATS操作终端上人工控制完成，临时限速值由控制中心调度员或车站值班员操作设定，ATS能对临时限速表示进行显示。

设置临时限速可根据需要降低线路允许速度，列控系统对特殊地段完成列车运行速度安全防护，而取消临时限速将导致运行允许速度的提高，临时限速错误取消导致速度的升级，危及列车、线路或人身安全。

2.2临时限速的管理设备

临时限速涉及行车安全，列控系统将其纳入安全设备（ATP）管理，列控系统设置中央线路控制器ATP计算机或轨旁ATP计算机单元管理和保存临时限速，并通过地车传输通道发送给车载ATP设备。但临时限速的输入设备采用非安全设备ATS终端工作站，因此临时限速信息的输入（尤其是修改或取消）、传输通道均应采取安全技术措施，必要时还可以增加相应的运营规章制度，确保安全。

2.3临时限速等级的设置

TSR的等级通常采用阶梯方式设置，一般以5公里/小时为增量等级，可从0公里/小时到线路允许的最高速。临时限速的最低速度和增量等级可根据运营需要进行设置。临时限速应低于线路固定限速，否则无效。对于零速TSR封锁的区域，列控系统不允许具备正常ATP防护的列车通过临时速度限制区域。

五、临时限速的工作原理

针对不同制式列控系统的特点，分析了城市轨道交通中常见的临时限速的工作原理。

1.准移动闭塞临时限速工作原理

临时限速通过ATS操作终端人机界面输入，向TSR管理设备ATP计算机单元发送请求，请求被接收后，返回确认信息。TSR生效后，在ATS显示终端上显示TSR信息。ATP计算机通过轨道电路将临时限速信息以报文形式不间断向列车发送，传递给车载ATP设备，列车接收到临时限速命令后，生成相应的目标距离曲线，控制列车安全运行。若地车通信丢失，列车将实施紧急制动。

2.移动闭塞临时限速工作原理

与准移动闭塞通过轨道电路传送临时限速信息不同，移动闭塞是通过车地双向通信传送临时限速信息。移动闭塞制式下有两种常见的临时限速管理方式：中央集中管理和区域分散管理。两种方式相应的管理设备设置存在不同。前者采用1套中央ATP计算机作为管理设备，一般设于线路控制中心，后者采用纳入轨旁区域控制器的ATP计算机单元管理方式，一般设于设备集中站。

2.1临时限速中央集中管理方式

列控系统设置1套中央ATP计算机（线路控制器LC），用于管理线路临时限速以及其它线路数据和软件。临时限速通过ATS操作终端人机界面输入，向线路控制器LC发送请求，请求被接收后，返回确认信息。

2.2临时限速分散管理方式

列控系统采用轨旁区域控制器ATP计算机单元按其控制的线路区域进行管理和存储TSR。临时限速通过ATS操作终端人机界面输入，向轨旁区域控制器ATP发送请求，请求被接收后，返回确认信息。轨旁区域控制器ATP计算机单元将TSR信息指令与其它信息一起，通过车地双向通信系统向车载ATP进行发送。

六、临时限速在运营中的应用

城市轨道交通运营中通常涉及的列车驾驶模式包括：ATO自动驾驶模式、ATP监控下的人工驾驶模式、点式ATP驾驶模式、ATP固定限速限制人工驾驶模式、非限制人工驾驶模式。其中点式ATP驾驶模式为点式ATP系统下的驾驶模式，点式ATP系统通常为移动闭塞CBTC系统的后备系统。

七、结束语

临时限速在城市轨道交通中的应用与列控系统制式和原理结合紧密，同时与列车运行模式和系统设备工作状态也相关联。不同的列控系统均采用非安全ATS操作终端作为TSR的输入设备，ATP安全设备作为临时限速的管理设备的方式，但不同的列控系统在技术上自成体系，没有统一的技术标准，TSR在安全管理软件、硬件和原理等方面也存在差异，暂不能实现统一。