上海地铁一号线车载信号系统（下）

四、 运行模式
        上海地铁ATC系统运行模式有三种：自动驾驶模式ATO、ATP人工驾驶模式和后退模式。模式选择是通过装在司机控制台上的“模式方向手柄”（Mode Direction Handle，以下简称MDH）来实现的，MDH有以下四个位置：“０”位（断开）、“ATC”位（ATO自动驾驶模式）、“ATP人工前进”位（ATP人工驾驶模式）和“后退”位（后退模式）。模式转换必须在列车停下时进行，否则将导致一次紧急制动。
１． 自动驾驶模式ATO
自动驾驶模式，也称ATO模式，是上海地铁ATC系统的正常操作模式。将MDH放在“ATC”位置来选择该模式。在此模式中，司机仅做启动列车和开／关门的操作。ATO子系统将和提供超速防护的ATP子系统一起自动控制列车的加速、调速和定点停车。一旦列车实际速度超出了ATP限速，车载ATP子系统通常会在400ms内给ATO一个指令，撤除列车的牵引电流，并自动施加全常用制动，同时ADU上的超速指示灯亮红灯，制动保证装置检测列车的减速率是否达到车辆安全制动率。如果减速率在３—４秒内未达到规定值，则ATP子系统将使紧急制动继电器落下，实施紧急制动，直至列车停下；反之，减速率达到要求并一直保持到列车速度低于ATP限速，则禁止施加紧急制动。当列车车速重新又低于ATP限速命令时，ADU上的超速表示灯熄灭且ATO子系统继续对列车进行调速。列车经过站外350米处的第一对地面标志器时，ADU上的“程序停车”指示灯亮蓝灯，定点停车曲线便由此启动。如果这时“跳停”指示灯也亮的话，则“程序停车”指示灯不会亮，由地面标志器感应到车上的距离信息也作废，列车将在ATS的速度指令下不停该站前行，“跳停”指令可以由中央或司机设置，若在列车进入“程序停车”时司机按下了“跳停”按钮，也可同样取消停车指令而使列车继续运行。总之，在列车没有发出“列车停站”信号之前，“程序停车”都可以被取消。当ATS速度与定点停车曲线速度相同时，列车转入定点停车控制模式，该模式将列车的减速率控制在一个恒定值上，列车经过150米、25米地面标志器时，它离开最后停车点的距离信息被不断更新。在接近停车曲线终端时，列车经过8米有源地面标志器上方，并收到由该标志器发送的频率为14352HZ的信号，列车收到此信号后即刻转为停车模式，它使列车的减速率进一步降低以使车辆对位天线与地面对位天线对齐，达到定点停车目的（±0.25m）。当车载ATO收到地面对位天线发送的频率为13235HZ的信号立刻实施全常用制动，之后，向车载ATP传送一个“列车停站”信号，系统便可进入控制车门的工作周期。

２． ATP人工驾驶模式
这是上海地铁ATC系统的后备操作模式，将MDH放在“ATP人工前进”位置来选择此模式。列车的启动、加速、调速和定点停车都由司机在ATP子系统的防护下进行。在该模式中，列车的安全由ATP保证，它不允许司机在超速点或者高于超速点上驾驶列车，若列车速度大于等于超速点，ATP子系统都会在ADU上发出报警声并点亮超速表示灯以提高司机警觉，同时会自动施加全常用制动，司机必须在3秒内将主控制器手柄置于全常用制动位来确认超速并保持在那个位置直至列车速度低于ATP限速。假如司机不采取上述措施，即未对列车超速状态作出确认，这时列车实施的全常用制动在停车之前是不能缓解的（我们称之为惩罚性制动），ATC机架里的惩罚性制动计数器将对此进行一次技术。同样，在超速情况下制动保证装置会监督全常用制动的制动率，如果在3—4秒内未达到规定的制动率，将实施紧急制动。
上海地铁一号线中，ATP人工驾驶模式主要用于下列三种情况：
（1） ATO子系统故障
列车运行过程中，若发现ATO子系统故障，比如，“ATO发车按钮不起作用、程序停车故障等等，经中央控制室信号调度员同意，列车可使用ATP人工驾驶模式继续运行。
（2） 雨天
地铁一号线上海南站站、虹梅路站、莲花路站、外环路站和莘庄站是5个地面站，雨天轨面受湿后，致使车辆轮缘与钢轨之间的粘着系数变小，列车一旦制动，轮子很容易打滑或被抱牢，为防止损伤车轮，这时车辆防滑系统会起作用，为此，列车经常停在区间，对运行时间造成不必要的影响。鉴于此，列车雨天在地面车站运行时要用ATP人工驾驶模式。
（3） 钢轨涂油
对那些线路曲率半径小于400米的弯道，为减少钢轨和车轮之间的磨耗，延长二者的使用寿命，每周需对这些区段的钢轨涂油二次，而像衡山路站—常熟路站区间，弯道离车站很近，涂油期间车轮常常将油带进站内，轨面粘着系数因此减小，在ATO自动驾驶模式中，列车进站时往往要滑过停车点10米左右，司机必须将车后退到停车点上才能接受打开车门的信号。因此，遇到钢轨涂油，要求司机用ATP人工驾驶模式运行几圈后才换用ATO自动驾驶模式。
ATP人工驾驶模式中，有一个“慢速前行”（CLOSE—IN）操作，当钢轨上不存在ATP限速命令、列车速度为零而司机主控制器手柄在全常用制动位置时，可使用CLOSE—IN操作使列车继续运行。此时，ADU上面的“慢速前行”表示灯亮黄灯，它表示“慢速前行”生效，司机可以用不超过20公里/小时的速度驾驶列车，若车速超过20公里/小时，则超速指示灯亮红灯，同时报警声鸣响，“慢速前行”黄灯由稳定光变为闪烁光，司机必须在3秒内将主控制器手柄放在全常用制动位置以确认报警直到列车完全停下。列车停下时，报警声消失，超速指示灯熄灭，而且“慢速前行”灯又变为稳定光。若司机对超速状态未予以确认，则列车会自动施加一次不可逆的全常用制动，这时只有当列车完全停下后，司机将主控制器手柄放在全常用制动位置才能恢复“慢速前行”操作。在“慢速前行”操作时，当列车收到ATP限速命令后，将自动取消慢速前行而进入ATP人工驾驶模式。

３． 后退模式
当MDH放在“后退”位置上，该模式才生效，它允许司机手工驾驶列车逆向运行，此时仍有超速保护，但车速不超过10公里/小时。
后退模式一般用在列车进站时超过停车点若干米，为了接受允许开车门信号，列车必须后退到地面对位天线上方（±0.25m）才能进行车—地双向通信。此外，该模式还常常用于列车停运后的晚间测试。

五、 测试
        为了保证车载信号系统各项功能的正确实施，在车辆各子系统尤其是牵引和制动子系统测试完毕后，必须进行车载信号设备的测试，该测试主要由静态测试和动态测试二部分组成。
（一） 静态测试
静态测试的目的是为了验证车载ATC设备与车辆的牵引和制动子系统接口是否正确，同时为动态测试作准备，静态测试的电动客车必须是一完整的6节编组或8节编组列车。
１． 测试设备
· 一台便携式测试装置（Portable Test Unit，以下简称PTU）
· 一台便携式计算机（内装静态测试程序）
· RS—232串行通信电缆二根
· 一只标志器测试天线
· 一只保证水平标尺
２． 测试准备
· 将保证水平标尺置于ATC机架内以确认机架处于水平位置。
· 将标志器测试天线放在被测端A车车底的标志器天线下方约25cm处以模拟轨旁 ATO天线。
· PTU通过二根RS—232串行通信电缆与车载ATC设备相接，所有ATC系统的功能测试将通过PTU按照静态测试步骤完成。
３． 测试内容
（1） 灯泡测试
验证ADU上所有表示灯功能发挥正常。
（2） ATP人工驾驶模式测试
这些测试包括ATP速度命令译码/超速点检测、全常用制动继电器的工作、紧急制动继电器的工作、车门控制、故障表示、反向运行和慢速前行等。上述测试需对ATP1模式、ATP2模式和并联模式分别进行。
（3） ATO模式测试
测试内容包括速度调节、车站程序停车、跳停和运行等级等。
（4） ATS/TWC测试
该测试用于验证TWC接受和发送的信息是否正确。
（二） 动态测试
在完成静态测试的全部内容后，可进入动态测试阶段，动态测试的目的在于进一步核实列车在实际运行时车载ATC系统是否满足全部功能。
１． 测试准备
· 测量装有供ATP1和ATP2用的ATP速度探测器的车轴轮径，并据此设定ATP
模块中超速CPU插板上的轮径补偿跳线。
· 将车载ATP1和ATP2电路的断路器接通。
· 将车辆钥匙旋转至ON（通）位置。
· 将ATC机架的电源开关接至ON（通）位置。
２． 测试内容
（1） ATP人工驾驶模式测试
这些测试包括ATP命令的检测、超速后ADU上的表示灯显示、报警器鸣响和司机对此确认或不确认车载ATC系统控制列车的不同结果、TWC信息的发送/接收和车门操作等。通过将ATP选择开关转到ATP1位供ATP1模式测试，转到ATP2位供ATP2模式测试，转到并联位供并联模式测试。此外，还需要对列车反向运行、ATP切除和溜车防护进行测试。
（2） ATO模式
该测试是在静态测试基础上再次验证ATO模式时的ATC系统动态工作情况，内容包括：速度调节、运行等级、车站程序停车、惰行控制和跳停等。
六、 结束语
以上介绍了上海地铁一号线车载信号系统设备的组成及功能，该系统正式起用至今已六年有余，设备运行情况良好，为保证地铁列车的行车安全和快速准点打下了基础，其中智能化的自动驾驶模式（ATO）更是大大减轻了司机的劳动强度，得到司机的欢迎。但在系统设<