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列控数据管理及应用技术交流 北京全路通信信号研究设计院 二 列控数据流程及应用 内容提纲 一 列控系统发展概述 列控系统发展概述 列控系统是确保行车安全的信号系统 利用地面提供的线路信息 前车 目标 距离和进路状态 列控车载设备自动生成列车允许速度控制模式曲线 并实时与列车运行速度进行比较 超速后及时进行控制 控制模式的发展 控制模式的发展 车 地信息传输方式点式环线轨道电路无线传输 控制模式的发展 借鉴欧洲列控系统 ETCS 建设经验 结合我国铁路运输特点和既有信号设备制式 考虑未来发展 制定了我国列控系统CTCS技术标准 分为CTCS 0 1 2 3 4级 我国列控系统发展 CTCS 1 CTCS 0 CTCS 2 CTCS 3 CTCS 4 地面设备 联锁 闭塞 进出站口应答器 区间应答器 列控中心 RBCGSM R RBCGSM R 车载设备 机车信号 LKJ BMT ATP GSM R ATP GSM R 适应最高速度 160km h 160km h 200 250km h 理论300km h 300 350km h 高速和特殊线路 我国列控系统发展 我国列控系统发展 列控系统对照表 列控系统结构CTCS 2 该系统是我国独创的列车运行控制技术体系 采用速度 目标距离列车控制模式 实现对列车运行的智能化控制 已成功用于既有线时速200 350公里提速线路 列控系统结构CTCS 3 动车组在既有线和客运专线实现互联互通 既有线CTCS 2和客专CTCS 2完全兼容 互联互通 CTCS 2级列车运行控制系统 速度限制曲线 时速 km h 目标停车点 CTCS 2级列车运行控制系统 自动过分相 当列车运行到距分相区前一定距离时 无线闭塞中心 RBC 应答器向列车发送前方被激活的分相区信息 包括 至分相区距离 分相区长度等 当列车前端距分相区还有10秒的走行距离时 车载设备向司机发出提示 当列车前端距分相区还有3秒的走行距离时 车载设备输出过分相指令 当列车前端越过分相区后 车载设备取消输出过分相指令 CTCS 2级列车运行控制系统 CTCS 3D级列控系统 根据京津城际工期紧 GSM R清频困难 采用GSM R进行车地连续信息传输存在较大风险的实际情况 采用以下技术原则构建了CTCS 3D系统方案 原则一 在CTCS 2级的基础上 原则二 以基于应答器的ETCS 1级点式系统为原型 原则三 创造性的补充了轨道电路连续信息 原则四 集成ETCS和CTCS应答器信息 CTCS 2 CTCS 3D 轨道电路连续信息 ETCS 1原型 应答器信息集成 CTCS 3D级列车运行控制系统 CTCS 3D列控系统是基于轨道电路实现列车占用及空闲检查 由应答器和 或轨道电路传输列车行车许可并采用目标距离连续速度模式监控列车安全运行的列车运行控制系统 最高运营时速350公里 包括 区域联锁 现场控制单元 轨道电路 应答器 列控中心 车载设备等 中央联锁 调度中心CTC 信号机 道岔 CTCS 3D级列车运行控制系统 应答器为CTCS 3D提供行车许可 CTCS 3D级列车运行控制系统 安全性 CTCS 3D克服了基于应答器的ETCS 1级点式系统的缺陷 创造性的补充了轨道电路连续信息 保证了系统的安全性 最高运营时速达到350公里 CTCS 3D级列车运行控制系统 列车运行至两组应答器之间时 处于 列控信息的盲区 不能实时了解信号变化 接收行车许可 轨道电路提供连续信息 克服了点式系统 不连续 的缺点 当列车前方信号突然关闭或出现落物时 轨道电路码序形成突变 列控车载设备向列车输出制动 保证列车安全停车 CTCS 3D级列车运行控制系统 技术创新 兼容性 CTCS 3D地面应答器设备集成了CTCS 3D级和CTCS 2级报文数据 成功解决了既有线动车组跨线运行问题 共用报文 线路允许速度 坡度 临时限速 公里标等 CTCS 3D级列车运行控制系统 技术创新 CTCS 3级列控系统 CTCS 3级系统是基于GSM R无线通信实现车 地信息双向传输 无线闭塞中心 RBC 生成行车许可 轨道电路实现列车占用检查 应答器实现列车定位 并具备CTCS 2级功能的列车运行控制系统 包括 无线闭塞中心RBC GSM R网络 轨道电路 应答器 列控中心 车载设备等 调度中心CTC 车站联锁 道岔 信号机 CTCS 3级列车运行控制系统 结构 CTCS 3级列车运行控制系统 结构 地面设备增加无线闭塞中心RBC GSM R无线通信网络 车载设备增加GSM R无线通信单元及天线 车载设备根据RBC的行车许可 生成连续速度控制模式曲线 实时监控列车安全运行 调度中心CTC 车站联锁 轨道电路 列控中心 应答器 道岔 信号机 RBC为CTCS 3提供行车许可 车载设备 CTCS 3级与CTCS 2级列车运行控制系统比较 根据轨道电路 联锁进路等信息生成行车许可 无线闭塞中心RBC 应答器 通过GSM R无线通信系统将行车许可 线路参数 临时限速传输给CTCS 3级车载设备 通过GSM R无线通信系统接受车载设备发送的位置和列车数据等信息 向车载设备传输定位和等级转换信息 向车载设备传送线路参数和临时限速等信息 满足后备系统的需要 用于实现车载设备与地面设备的双向通信 GSM R核心网包括移动交换子系统 GPRS子系统 智能网接口 GSM R网络 采用冗余交叉覆盖的方式进行布置 提高了车地通信的可靠性 根据地面设备提供的行车许可 线路参数 临时限速等信息和列车参数 按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线 监控列车的安全运行 车载安全计算机 轨道电路 实现列车占用检查 发送行车许可信息 满足后备系统的需要 CTCS 3级列车运行控制系统 功能 用户数据 生成用户报文 编码 报文管理 下载到LEU或应答器 九 应答器报文的形成 用户数据 路局 按部文要求准确填写 用户数据表 生成用户报文 厂家 按 技术条件 系统要求 设计文件生成应答器用户报文 830位 编码 厂家 按 技术条件 生成应答器传输报文 1023位 数据管理 路局 厂家 每个应答器 LEU对应专门的传输报文下载由专人用专门设备 BEPT 向应答器写入报文 九 应答器报文的形成 报文头 50位 信息包1信息包2 信息包n 结束包 8位 十 应答器报文内容 十 应答器报文内容 应答器链接 线路坡度 等级转换 特殊区段信息 调车危险 轨道区段 大号码道岔 线路速度 临时限速 区间反向运行 绝对停车 线路里程 文本信息 1 应答器链接 数据内容 到被链接应答器的距离 或距离增量 被链接应答器的编号 链接多少个应答器 被链接应答器允许的安装误差 链接失败时ATP采取的措施 十 应答器报文内容 2 线路坡度 数据内容 到坡度变化点的距离 或距离增量 距离及长度的单位 坡度值 坡度变化点的数量 十 应答器报文内容 3 线路速度 数据内容 到速度变化点的距离 或距离增量 距离及长度的单位 列车类型 线路允许的运行速度 速度变化点的数量 头有效或尾有效 十 应答器报文内容 2020 3 18 35 可编辑 4 等级转换 数据内容 到等级转换点的距离 距离及长度的单位 转换的CTCS等级 等级转换预告区段的长度 等级转换的数量 十 应答器报文内容 5 特殊区段信息 数据内容 桥梁 隧道 无电区段 无线盲区等特殊区段信息 十 应答器报文内容 十 应答器报文内容 6 调车危险 数据内容 防止列车以调车运行模式进入区间 十 应答器报文内容 7 默认报文 数据内容 当TCC接收不到有效信息时向LEU发送默认报文 当LEU与TCC通信故障时向应答器发送默认报文 当应答器接收到无效信息时发送默认报文 十 应答器报文内容 8 轨道区段 数据内容 到信号机的距离 或距离增量 距离的单位 信号机或信号点的类型 轨道区段载频 轨道区段长度 轨道区段数量 十 应答器报文内容 9 临时限速 数据内容 到临时限速区段的距离 距离的单位 临时限速信息有效区段长度 到临时限速区段的距离 临时限速区段的长度 临时限速对列车头 尾有效性 临时限速的限制速度 十 应答器报文内容 10 区间反向运行 数据内容 到反向运行开始点的距离 距离的单位 反向运行区间的长度 十 应答器报文内容 11 大号码道岔 数据内容 到大号码道岔的距离 距离的单位 道岔侧向列车最大允许通过速度 十一 应答器一般设置规则 十一 应答器一般设置规则 十一 应答器一般设置规则 十一 应答器一般设置规则 十一 应答器一般设置规则 十一 应答器一般设置规则 十一 应答器一般设置规则 十一 应答器一般设置规则 十一 应答器一般设置规则 十二 应答器编号规则 运基信号 2006 27号 每个应答器 组 都有编号全国铁路应答器编号具有唯一性应答器编号实行统一管理 十二 应答器编号规则 大区编号 按区域划分大区 1 127 分区编号 以线别和车站分布情况进行分区编号 1 7 车站编号 按分区内车站的下行方向顺次进行车站编号 1 60 应答器单元编号 对车站管辖范围内 含区间 的全部应答器 组 进行统一编号 1 255 表示方式 大区编号 分区编号 车站编号 应答器单元编号 在组中的位置 应答器编号 每个应答器组可由1 8个应答器组成 以列车正运行方向为参照 列车首先经过的应答器为 其他顺次编号 十二 应答器编号规则 应答器组内编号 以列车正运行方向或用途为参照 按正线贯通 从小到大的原则进行编号 下行编号为奇数 上行编号为偶数 十二 应答器编号规则 应答器 组 编号 应答器 组 命名规则 每个应答器 组 命名以B开头 后加公里标或信号机名称 其中公里标参照区间通过信号机命名规则执行 十三 应答器用户数