车载信号系统
系统概述
车载信号系统的发展
列车自动控制信号系统按信号设备区域分类：轨旁信号子系统、车载信号子系统和控制中心子系统。

车载信号的产生：最早司机只能看地面信号机根据显示驾驶运行，在某些情况由于线路的不利条件（如弯道和瞭望视线）加上速度较快的原因，就有可能造成司机看到信号后来不及制动越过信号机。

因此为了解决这个问题就诞生了机车信号显示。

把地面信息通过感应线圈经过处理后，在驾驶室内的机车信号显示设备上显示。

这就是最早的车载信号。

北京地铁一号线早期用
随着工业化程度的提高，城市人人口急剧膨胀，对城市轨道交通的载客能力提出了越来越高的要求。

提高载客能力的措施有两种：一是增加每列车的车辆节数及增加车辆的空间容量；二是缩短行车间隔。

增加列车节数和增加车辆的空间容量必尽有限，只有从缩短行车间隔来考虑，而缩短行车间隔又涉及到行车安全。

为了满足载客能力，就促进信号系统的全面升级，发展了列车自动控制系统（A TC）来保障列车行车安全。

车载信号包含了列车自动保护（ATP）功能和列车自动运行（ATO）功能。

ATC系统按闭塞方式分类：固定闭塞式的A TC系统、准移动闭塞式的ATC系统和移动闭塞式的ATC系统。

固定闭塞方式的ATC系统：利用钢轨作为传输载体，一般通过模拟轨道电路信息来完成列车定位功能。

车载ATP采用阶梯式速度控制方式，为了保证列车运行安全，运行前方需要较长的保护区段。

准移动闭塞方式的A TC系统：一般是以数字信号技术为基础，利用钢轨作为车地信息的传送载体。

这种数字轨道电路可以传输大量的信息（包括目标速度、目标距离、线路状态、线路允许速度、轨道电路ID及长度等），车载ATP根据这些信息实现对列车的连续曲线速控制
移动闭塞方式（CBTC）的ATC系统：利用无线通信技术，通过车载设备和传输媒介实现信息交换。

这种方式由于没有预先设置的闭塞分区，后续列车所知道的目标距离是距前车尾部保护点的距离。

A TP根据目标速度和目标距离随时连续的调整列车可行车的距离。

三种制式的ATC系统速度曲线比较
线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区，一个区只能被一列车占用；闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速度、最不利制动率等不利条件设计；列车运行间隔为若干闭塞
分区，与列车在分区内的实际位置无关，ATP计算制动曲线的起点和终点总是某一分区的边界。

固定式以阶梯式制动曲线：优点是性能可靠性高。

缺点是对列车运行的舒适度控制不好，乘客感觉一冲一冲的；不易实现列车的节能控制；行车效率很低。

目前上海一号线所用的ATC系统就是这种方式。

线路被划分为固定位置，某一长度的闭塞分区，一个分区只能被一列车占用；列车运行间隔是按后续列车在当前速度下所需的制动距离，加上安全余量计算，确保不冒进前进行列车占用的闭塞分区；车载A TP计算制动曲线的起点是动态的，终点是固定在某一分区的边界处。

准移动式该系统是连续速度曲线控制，减少了阶梯式控制的安全保护距离，提高了列车的行车效率；提高乘客的乘坐舒适度。

目前上海地铁二号线所用的ATC系统
没有预先设置的闭塞分区，通过车-地实时双向通信，以列车的实际运行速度和列车位置，ATP动态计算相邻列车间的安全距离。

CBTC式安全保护距离更短，ATP计算的制动点随着列车的移动连续的调整，更有效的提高了行车效率，缩短了行车间隔。

宁波轨道交通一号线所用的ATC系统。

ATP统结合列车检测，列车间距，联锁以及强制的速度限制，来自动控制列车以维护列车安全。

上海2号线车载系统描述
车次号及目的地ID
机车信号
经过移频键控方式调制的数字形式的安全信息通过轨道电路被传送到列车，然后通过车载ATP子系统解码。

八个载频是从9.5KHZ到16.5KHZ，频间距为1KHZ. 车载ATP系统通过三个数字滤波器中的一个得到相应的载频，第二个数字滤波器得到下一段轨道电路的载频。

每个信息中包含速度命令、轨道电路ID、下一段轨道电路载频和门控命令
ATP通过安装在拖车头部下方第一组车轮前方的接收线圈接收来自于轨旁的安全信息。

接收线圈通过感应钢轨上的信号电流提供信号给ATP移频键控接收器。

移频键控接收器执行频率选择和FSK解调。

信号的检测电平被预先校准到可以检测到的电平值，该电平值是基于钢轨电流设定。

将解调的数据传送到FSK控制器，信息将会在那里被解码和确认，一旦信息被确认，该信息将会立即被发送到安全逻辑CPU.
轮径补偿
这个功能对正确的判断车辆的速度和位置是很重要的。

可以在ATC机柜的前面板上设置车轮磨损补偿。

前面板上的按钮通常是进入两个车轮尺寸设置的菜单——每一个对应着各自的速度传感器。