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{{Infobox system
| name = PMTP
| full_name = Point Magnet Train Protection
| native_name = 点式磁感列车防护系统
| abbreviation = PMTP
| type = 点式列车防护系统
| status = 在用
| country = Einsenland Republik
| developer = 国家铁路技术总局 / 相关铁路装备制造企业
| predecessor = 传统司机目视信号制度
| successor = PMTP-H、CLTCS
| function = 信号确认、限速监督、停车防护、危险点防护
}}

= PMTP（Point Magnet Train Protection）=
'''PMTP'''（'''Point Magnet Train Protection'''，中文：'''点式磁感列车防护系统'''）是埃森兰铁路系统中广泛采用的一种'''点式列车运行防护系统'''。  
其基本原理是在地面设置若干'''轨旁磁感应器（Balise / Magnet Point）'''，列车通过时由车载设备读取信息，并据此触发司机确认、速度监督、制动干预等安全逻辑。

PMTP 的功能定位为：  
* 防止列车'''冒进关闭信号'''；
* 防止列车'''以过高速度接近限制点'''；
* 对司机未及时响应的情况进行'''自动干预'''；
* 在不依赖持续式线路—列车通信的条件下，提供基础级列车保护。

PMTP 在系统架构上属于'''间歇式、点式、非连续监督'''列控系统，是埃森兰铁路安全技术体系中的基础层级系统，也是后续 [[PMTP-H]] 与 [[CLTCS]] 的技术起点。

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= 一、系统定位 =
== 1.1 功能定位 ==
PMTP 的核心功能包括：

* '''信号确认（Acknowledgement）'''  
  当列车接近限制性信号（如警惕、减速、停车）时，司机必须进行确认操作，否则系统将实施紧急制动。

* '''速度监督（Speed Supervision）'''  
  当列车通过某些危险点后，系统在限定距离或时间内检查列车速度是否低于规定值。

* '''停车防护（Stop Protection）'''  
  若列车未经许可越过停车信号，系统可立即触发紧急制动。

* '''危险点防护（Hazard Point Protection）'''  
  包括道岔群、站内股道冲突点、施工区、临时限速区、终端线等高风险地点。

== 1.2 技术特征 ==
PMTP 具有以下技术特征：

* '''点式信息传输'''：仅在通过轨旁设备时交换信息；
* '''低基础设施成本'''：无需全线连续通信；
* '''高兼容性'''：可适配干线、支线、货运线及调车场外围线路；
* '''安全逻辑简单可靠'''：适合作为全国统一基础防护标准；
* '''监督能力有限'''：在两个磁点之间无法持续监控列车速度曲线。

== 1.3 系统层级 ==
在埃森兰铁路列控体系中，PMTP 的定位如下：

{| class="wikitable"
! 系统 !! 类型 !! 监督方式 !! 典型用途
|-
| '''PMTP''' || 点式 || 间歇监督 || 普通干线、支线、低密度线路
|-
| '''PMTP-H''' || 半连续 || 区段监督 || 中高密度线路、复杂站场接近区
|-
| '''CLTCS''' || 连续式 || 实时连续监督 || 高速铁路、干线主通道、重载骨干线
|}

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= 二、系统组成 =
PMTP 由'''地面设备'''、'''车载设备'''与'''人机接口'''三大部分构成。

== 2.1 地面设备 ==
=== 2.1.1 轨旁磁点 ===
轨旁磁点（'''Track Magnet Point'''）是 PMTP 的核心地面设备，用于向列车传输预定义安全信息。

磁点通常安装于：

* 进站信号机前
* 出站信号机前
* 道岔咽喉区前
* 临时限速区前
* 停车信号机前
* 终端线尽头防护区前

=== 2.1.2 磁点分类 ===
PMTP 的磁点一般按功能分为以下几类：

{| class="wikitable"
! 类型 !! 名称 !! 作用
|-
| '''A类''' || 预告磁点 || 提前告知司机前方限制条件
|-
| '''B类''' || 确认磁点 || 要求司机确认警示信息
|-
| '''C类''' || 监督磁点 || 检查列车是否按要求降速
|-
| '''S类''' || 停车磁点 || 用于防止越过停车信号
|-
| '''T类''' || 临时限制磁点 || 用于施工或临时限速管理
|}

== 2.2 车载设备 ==
车载设备通常包括：

* '''车载接收线圈'''：读取轨旁磁点信息；
* '''安全逻辑处理单元'''：根据规则计算是否需要警报或制动；
* '''速度接口模块'''：读取列车实际速度；
* '''制动接口模块'''：与列车制动系统联动；
* '''事件记录单元'''：记录司机操作、磁点触发、制动动作等；
* '''司机操作面板'''：供司机确认与系统状态显示。

== 2.3 司机界面 ==
司机界面一般提供以下信息：

* 当前 PMTP 状态
* 是否需要确认
* 是否处于监督模式
* 是否已触发服务制动或紧急制动
* 当前允许速度（若该型设备支持显示）
* 故障与隔离状态

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= 三、工作原理 =
== 3.1 基本逻辑 ==
PMTP 的工作过程可概括如下：

# 列车接近信号或危险点；
# 通过轨旁磁点；
# 车载设备读取该磁点所代表的安全信息；
# 若需司机确认，则在规定时间内要求司机操作；
# 若需速度监督，则在后续区间或时间窗口内检查速度；
# 若司机未确认、超速或越过禁止点，则系统触发制动。

== 3.2 典型工作流程 ==
=== 3.2.1 接近警惕信号 ===
若前方信号显示'''警惕'''（表示下一个信号可能为停车或更严格限制），则轨旁磁点会向列车发送警示信息。

系统动作：

* 发出声光报警；
* 要求司机在规定时间内按下'''确认键'''；
* 若司机未确认，则触发'''紧急制动'''；
* 若已确认，则系统进入'''短时监督'''或'''区段警戒状态'''。

=== 3.2.2 接近减速点 ===
若前方存在道岔限速、进站限速、施工限速等，系统可通过磁点触发限速监督。

系统动作：

* 记录触发位置；
* 装载目标速度值；
* 在规定距离或规定时间后检查列车速度；
* 若超过允许值，则实施制动。

=== 3.2.3 接近停车信号 ===
若信号为'''停车'''，则停车磁点处于有效状态。

系统动作：

* 列车若未经授权通过停车磁点，则系统立即判定为'''冒进'''；
* 触发'''紧急制动'''；
* 记录事件。

----

= 四、运行模式 =
PMTP 通常具有以下运行模式：

{| class="wikitable"
! 模式 !! 说明
|-
| '''正常模式''' || 所有磁点与监督功能正常工作
|-
| '''确认模式''' || 列车刚通过需司机确认的警示磁点
|-
| '''监督模式''' || 列车处于限速或接近危险点的监督状态
|-
| '''限制模式''' || 系统故障或特殊运行时，按低速规则运行
|-
| '''隔离模式''' || 车载 PMTP 被合法切除，仅允许在特定规则下运行
|-
| '''调车模式''' || 调车或站内低速作业模式，部分逻辑受限
|}

----

= 五、核心安全逻辑 =
== 5.1 司机确认逻辑 ==
当列车通过要求确认的磁点时，系统进入'''确认等待状态'''。

定义：

* <math>t_0</math>：磁点触发时刻
* <math>t_c</math>：司机确认时刻
* <math>\Delta t_{ack}</math>：允许确认时间窗口

若：

<math>
t_c - t_0 \le \Delta t_{ack}
</math>

则视为'''确认成功'''。

若：

<math>
t_c - t_0 > \Delta t_{ack}
</math>

或司机未确认，则触发紧急制动。

=== 典型参数 ===
在设定中，可将 PMTP 的司机确认窗口设定为：

<math>
\Delta t_{ack} = 4 \text{ s}
</math>

即列车通过确认磁点后，司机需在 4 秒内完成确认。

== 5.2 超速监督逻辑 ==
当列车通过限速监督磁点后，系统将装载一个目标监督速度：

* <math>V_{perm}</math>：允许速度（km/h）
* <math>V_{act}</math>：列车实际速度（km/h）

基本判据为：

<math>
V_{act} \le V_{perm}
</math>

若：

<math>
V_{act} > V_{perm}
</math>

则系统可根据超速等级采取：

* 声光警告；
* 服务制动；
* 紧急制动。

=== 超速分级示例 ===
{| class="wikitable"
! 条件 !! 动作
|-
| <math>V_{act} \le V_{perm}</math>|| 正常
|-
| <math>V_{perm} < V_{act} \le V_{perm}+5</math>|| 警告
|-
| <math>V_{perm}+5 < V_{act} \le V_{perm}+10</math>|| 服务制动
|-
| <math>V_{act} > V_{perm}+10</math>|| 紧急制动
|}

> 注：以上阈值为设定示例，可依线路等级、列车种类与法规进行调整。

== 5.3 停车防护逻辑 ==
若列车通过停车信号前的停车磁点，而该磁点对应信号状态为'''禁止'''，则：

<math>
\text{If } Signal = Stop \land Train\ Passes\ Stop\ Magnet \Rightarrow EB
</math>

其中：

* <math>Signal = Stop</math>：信号状态为停车
* <math>EB</math>：紧急制动（Emergency Brake）

该逻辑不依赖司机确认，属于'''立即强制干预'''。

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= 六、制动与安全计算 =
PMTP 虽然是点式系统，但其限速和停车保护逻辑仍需建立在列车动力学基础上。

== 6.1 基本制动距离公式 ==
列车在理想匀减速条件下的制动距离：

<math>
s = \frac{v^2}{2a}
</math>

其中：

* <math>s</math>：制动距离（m）
* <math>v</math>：初始速度（m/s）
* <math>a</math>：平均减速度（m/s²）

若速度以 km/h 表示，则需先换算：

<math>
v_{m/s} = \frac{V_{km/h}}{3.6}
</math>

因此：

<math>
s = \frac{\left(\frac{V}{3.6}\right)^2}{2a}
</math>

== 6.2 加入司机反应时间的停车距离 ==
在实际运行中，还需考虑司机确认与系统动作延迟。

设：

* <math>t_r</math>：反应/系统延迟时间（s）
* <math>v</math>：初始速度（m/s）

则总停车距离可表示为：

<math>
s_{total} = vt_r + \frac{v^2}{2a}
</math>

其中：

* 第一项 <math>vt_r</math> 为反应距离；
* 第二项为纯制动距离。

== 6.3 安全监督距离 ==
PMTP 在设置监督磁点时，应保证从磁点到危险点之间的距离满足：

<math>
d_{magnet} \ge s_{total} + s_{margin}
</math>

其中：

* <math>d_{magnet}</math>：磁点至危险点距离
* <math>s_{total}</math>：理论停车或降速所需距离
* <math>s_{margin}</math>：安全裕度

== 6.4 安全裕度 ==
安全裕度用于覆盖以下不确定性：

* 雨雪、落叶、油污等导致的粘着恶化；
* 重载列车制动性能下降；
* 坡道影响；
* 设备延迟与测速误差；
*司机操作误差。

通常可定义：

<math>
s_{margin} = k \cdot s_{total}
</math>

其中 <math>k</math> 为安全裕度系数，例如：

<math>
k = 0.10 \sim 0.30
</math>

即增加 10%～30% 的安全距离。

----

= 七、速度监督设计 =
== 7.1 限速点前监督 ==
若前方存在目标限速 <math>V_t</math>，则 PMTP 可在上游设置监督磁点，使列车在到达限速点前降至目标速度。

=== 条件 ===
设：

* <math>V_0</math>：通过磁点时速度
* <math>V_t</math>：目标速度
* <math>a</math>：平均减速度

则从 <math>V_0</math> 减速至 <math>V_t</math> 所需距离为：

<math>
s = \frac{v_0^2 - v_t^2}{2a}
</math>

其中速度单位为 m/s。

换算后：

<math>
s = \frac{\left(\frac{V_0}{3.6}\right)^2 - \left(\frac{V_t}{3.6}\right)^2}{2a}
</math>

== 7.2 示例 ==
若列车以 100 km/h 接近一个 40 km/h 的道岔区，设平均安全减速度：

<math>
a = 0.6 \text{ m/s}^2
</math>

则：

<math>
v_0 = \frac{100}{3.6} = 27.78 \text{ m/s}
</math>

<math>
v_t = \frac{40}{3.6} = 11.11 \text{ m/s}
</math>

代入公式：

<math>
s = \frac{27.78^2 - 11.11^2}{2 \times 0.6}
</math>

<math>
s = \frac{771.6 - 123.5}{1.2}
</math>

<math>
s \approx 540.1 \text{ m}
</math>

若再考虑 20% 安全裕度，则：

<math>
s_{design} = 540.1 \times 1.2 \approx 648.1 \text{ m}
</math>

因此监督磁点宜布置在目标限速点前'''约 650 米'''或更远处。

----

= 八、磁点布置原则 =
== 8.1 布置总原则 ==
PMTP 磁点布置应遵循以下原则：

* '''足够提前'''：确保列车有充足时间响应与制动；
* '''逻辑清晰'''：避免司机接收冲突信息；
* '''风险优先'''：优先保护高风险点；
* '''兼顾列车类型'''：客车、货车、重载列车、高速列车应分类考虑；
* '''便于维护'''：设备位置应可检修、可识别、可替换。

== 8.2 常见布置场景 ==
=== 8.2.1 进站信号防护 ===
典型布置：

* 远端设置预告磁点；
* 信号前设置确认磁点；
* 停车点前设置停车磁点。

=== 8.2.2 道岔限速防护 ===
典型布置：

* 上游设置减速监督磁点；
* 道岔入口处设置确认/检查磁点；
* 必要时在道岔后设置解除磁点。

=== 8.2.3 终端线防护 ===
典型布置：

* 终端线前设置强制低速监督磁点；
* 车挡前设置最后停车磁点；
* 必要时联动独立脱轨器或防护设备。

----

= 九、系统限制 =
尽管 PMTP 具备较高可靠性，但其天然存在以下局限：

== 9.1 非连续监督 ==
PMTP 只在列车通过磁点时更新信息，因此：

* 无法在两个磁点之间持续监督速度曲线；
* 无法实时修正司机行为；
* 对复杂动态限速适应性有限。

== 9.2 对线路容量提升有限 ==
由于 PMTP 主要用于安全防护而非精细化列车间隔控制，因此其对：

* 追踪运行优化；
* 动态闭塞；
* 高密度调度控制

的支持能力较弱。

== 9.3 对高速运行支持有限 ==
在更高速度等级下，点式系统的信息提前量与监督精度可能不足，因此高速或高密度线路通常会转向 [[PMTP-H]] 或 [[CLTCS]]。

----

= 十、与其他系统的关系 =
== 10.1 与 PMTP-H 的关系 ==
[[PMTP-H]] 是 PMTP 的增强型系统，在保留点式触发逻辑的基础上，加入了：

* 区间式连续监督；
* 制动曲线计算；
* 更严格的超速防护；
* 更精细的接近控制。

可理解为：

<math>
PMTP-H = PMTP + 半连续监督能力
</math>

== 10.2 与 CLTCS 的关系 ==
[[CLTCS]] 是埃森兰铁路的连续式列控系统，可通过实时线路—列车信息交换实现：

* 连续速度监督；
* 实时目标距离更新；
* 动态行车许可；
*高密度与高速运行支持。

从系统演化上可概括为：

<math>
PMTP \rightarrow PMTP-H \rightarrow CLTCS
</math>

----

= 十一、典型应用场景 =
PMTP 适用于以下线路与运行环境：

* 普速客运干线
* 普通货运线
* 支线铁路
* 区域铁路
* 站场接近区
* 工业铁路及专用线（经简化配置后）

不建议将基础型 PMTP 单独用于：

* 高速铁路
* 高密度城际主通道
* 极复杂枢纽咽喉区主控层
* 需要连续速度曲线控制的重载主干线

----

= 十二、安全原则 =
PMTP 的设计与运用通常遵循以下原则：

* '''失效导向安全（Fail-safe）'''  
  设备异常时，应优先进入更安全状态，而非放宽保护。

* '''司机为主、系统兜底'''  
  PMTP 不取代司机驾驶，而是在关键风险点对人为失误进行补偿。

* '''最危险点优先保护'''  
  并非所有地点都需同等级防护，系统设计应基于风险分级。

* '''可验证与可追溯'''  
  所有磁点触发、司机确认、超速事件与制动动作均应可记录与回溯。

----

= 十三、参考参数（设定建议） =
以下参数可作为你世界观中的'''标准设定值'''，供后续页面统一引用：

{| class="wikitable"
! 项目 !! 建议值 !! 说明
|-
| 司机确认时间窗口 || 4 s || 警示磁点后司机确认时限
|-
| 一般服务制动减速度 || 0.5–0.8 m/s² || 常规客货列车
|-
| 紧急制动减速度 || 0.8–1.2 m/s² || 视车型与编组而定
|-
| 监督超速一级 || +5 km/h || 警告
|-
| 监督超速二级 || +10 km/h || 服务制动或紧急制动阈值
|-
| 安全裕度系数 || 10%–30% || 视线路条件调整
|-
| 调车模式最高速度 || 25 km/h || 可依规则修订
|-
| 限制模式最高速度 || 40 km/h || 故障/降级运行建议值
|}

----

= 十四、总结 =
PMTP 是埃森兰铁路列车防护体系中的'''基础安全系统'''，其以'''轨旁点式磁点'''与'''车载安全逻辑'''为核心，通过'''司机确认'''、'''限速监督'''与'''停车防护'''等机制，有效降低列车运行中的高风险事件。

尽管 PMTP 不具备连续式列控系统的实时监督能力，但凭借其'''结构简单、可靠性高、成本较低、适配范围广'''等优势，仍然是普速铁路与基础铁路网络中不可替代的重要安全装备。

在技术演进路径上，PMTP 构成了 [[PMTP-H]] 与 [[CLTCS]] 的制度与工程基础，是埃森兰铁路安全技术体系的重要起点。

----

= 参见 =
* [[Railway System of Einsenland]]

[[Category:铁路技术]]
[[Category:列车控制系统]]
[[Category:Einsenland铁路设定]]
[[Category:安全系统]]