CTCS列控系统站台侧信息及安全防护技术研究

祁潇楠，高志辉， 杨四辈

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070)

1 概述

目前高速铁路CTCS 列控系统中,地面设备未向车载设备提供开门控制信息,仅提供站台侧文本信息。国内各型动车组进站停车后，列控车载设备根据地面[ETCS-72]包信息仅在DMI 显示屏给出开左或右侧门的提示信息，列控车载设备与各型动车组也未有任何接口传输站台侧信息，开门操作完全由司机人工负责，没有其他安全防护措施，存在误操作的安全隐患。而目前城市地铁车辆基本都具备全自动或半自动控制开门功能，由信号系统控制车门的打开，避免了司机误打开非站台侧车门的可能。

列车车门控制系统的稳定性和安全性直接关系到乘车人员的生命安全以及车辆的运行效率问题。为最大限度保障乘车人员的人身安全，防止错误打开非站台侧车门，在车门控制的安全设计方面，列车运行过程中必须保证车门处于关闭状态，并尽可能的设计避免人为恶意开门操作的控制方案；同时，在ATP 系统故障时，或在动车组遭遇紧急情况下需要打开非ATP 允许侧车门，应设计隔离或旁路ATP系统控制的车门控制开关，在紧急情况下由司机通过人工操作打开相应车门。

2 现况描述

目前站台侧信息放置在无源应答器中，主要分为3 种方式：1）在文本信息[ETCS-72]包中定义参见列控系统应答器应用原则（TB/T 3484-2017）附录A.9 中规定，主要用于列控车载设备在DMI 上进行文本显示和语音提示；2）在轨道信息[CTCS-11]包中定义，主要用于莞惠城际C2 ＋ATO 列控车载设备进行站台侧动车组开门防护功能；3）在停车位置信息[CTCS-13]包中定义具体参见科信基函[2018]42 号《高速铁路ATO 系统应答器设置及应用暂行技术条件》中第5.2 章规定，主要用于含ATO设备的CTCS-3 级列控车载设备进行站台侧动车组开门防护功能。

目前大铁正式运营的动车组型号主要分为18 类， 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 们 与列控车载设备之间均未设计门防护接口；在城际CRH6A/6F 型动车组以及部分试验车与列控车载设备之间设计有门防护接口。

3 总体方案

站台侧防护总体方案架构如图1 所示。

图1 总体方案架构图Fig.1 Architecture diagram of overall scheme

列控车载设备的BTM 天线接收到地面无源应答器报文，通过解析报文获得地面传来的站台侧信息；列控车载设备依据站台侧信息包里描述的信息在DMI 显示和语音提示，同时判断在站台侧信息提示有效范围内，并且停车后向动车组输出站台侧信息，动车组根据站台侧信息来控制开左/右门的允许信号，达到防止司机误操作打开非站台侧车门的目的。

CTCS-2/3 级列控系统站台侧开门防护技术方案主要解决3 个方面的技术方案：1）站台侧信息从地面系统发送给列控车载系统的传输技术方案；2)列控车载设备对站台侧信息的逻辑处理技术方案；3)列控车载系统输出站台侧信息给车辆的接口技术方案。

3.1 传输技术方案

在车站股道正反向无源应答器中增加停车位置信息[CTCS-13]包，与高速铁路ATO 系统中使用的CTCS-13 包完全一致，数据格式如表1 所示。

3.2 逻辑处理技术方案

动车组进入车站股道停车后，ATP 判断动车组停准停稳并根据接收到的站台侧信息，对动车组车门进行开门防护，在满足下列条件时ATP 给出门允许并在DMI 上显示开门允许图标。

1) ATP 运行模式为完全监控模式。

2) 门控模式为机控模式，即ATP 控制门允许。

表1 数据格式Tab.1 Data format

3) 列车处于静止状态。

4) 列车位置与运营停车点距离误差小于安全停车窗（暂定10 m）。

5) 这个方案与高速铁路ATO 系统站台侧防护处理逻辑相同。

3.3 接口技术方案

列控车载设备增加与动车组之间的门防护接口，根据目前动车组类型主要包含以下2 种方式。

1) 无MVB 总线接口的动车组，列控车载设备通过增加安全输入输出硬线信号与车辆接口。

2) 有MVB 总线接口的动车组，列控车载设备在MVB 接口协议中增加站台侧信息输出。

3.3.1 硬线接口列控车载设备向动车组提供的站台侧信息硬线接口实现逻辑如图2，表2、3 所示。

3.3.2 MVB总线接口

列控车载设备与车辆通过MVB 总线接口的方式发送站台侧信息，车辆根据接收到的信息进行站台侧开门防护。

4 结语

本课题通过研究在CTCS 列控系统中增加站台侧控制信息的可行性和研究各型列控车载设备与各型动车组的接口差异，提出列控车载设备向动车组提供站台侧控制信息的技术方案，可避免由于司机误打开非站台侧车门的可能，提高动车组运营安全性，对保障铁路高效运输、加强运输安全具有现实意义。

图2 列控车载设备与动车组门防护接口电气示意图Fig.2 Electrical schematic diagram of the door protection interface between CTCS onborad equipment and EMU

表2 列控车载设备与动车组门防护接口定义Tab.2 Definition of door protection interface between CTCS onboard equipment and EMU

表3 列控车载设备硬线信号含义Tab.3 Meaning of hard wire signal of CTCS onboard equipment