第6章-ppt中国铁路列车运行控制系统CTCS-2302-2214-20101217131037.ppt

列车运行控制系统第六章中国铁路列车运行控制系统CTCS ChineseTraincontrolSystem CTCS系统概述CTCS 2列车控制系统CTCS 3列车控制系统CTCS展望及与ETCS比较 6 1CTCS系统概述 中国铁路列车控制系统CTCS 是借鉴欧洲铁路ETCS的模式发展起来的 是为了保证列车行驶安全 高速 高效运行的信号安全控制系统 和ETCS系统一样也采用了分级的概念 参照ETCS的成功做法 同时结合中国铁路的实际情况 按照系统条件和功能将CTCS系统划分为不同的5个等级 6 1 1CTCS的发展背景 目前国内系统虽大大降低了铁路行车重大 大事故发生率和险性事故发生率 但尚不能满足铁路跨越式发展的需求 为确保列车运行安全和提高运输效率 迫切需要装备性能先进 安全可靠的列车运行控制系统 在20世纪90年代 为解决欧洲铁路的互连互通问题 国际铁路联盟 UIC 提出基于铁路专用全球移动通信系统 GSM R 的欧洲列车运行控制系统 ETCS ETCS根据运输功能需求和系统运用条件 以分级的方式配置基本结构 在提高系统安全性的同时 实现了互通运营 在2002年 中国铁路根据2020年国家经济远景发展规划和铁路跨越式发展的要求 在分析世界铁路发展趋势的同时 结合中国铁路现状 提出研究中国列车运行控制系统 CTCS 中国的信号安全防护系统 指列车超速防护系统 ATP 尚处于起步阶段 要求其设计标准与国际标准接轨 车 地一体化设计 且基于安全计算机和无线通信平台 铁道部战略决策 研究ERTMS ETCS体系 结合中国特点 创立CTCS体系开发策略 引进和自主研发并举 在消化吸收国外先进技术的同时 对引进设备国产化 研究具有自主知识产权的新一代列车超速防护系统 6 1 2CTCS系统的功能 结构与分级 1 CTCS系统的基本功能包括2方面 按照故障 安全原则 在任何情况下防止列车无行车许可证运行 防止列车超速运行 包括列车超过进路运行速度 线路结构规定的速度 2 CTCS系统体系结构 四层体系结构 3 CTCS系统构成 参照国际标准 结合国情 从需求出发 CTCS系统的构建原则是以地面设备为基础 车载与地面设备统一设计 系统结构如图所示 主要包括5大部分 车载设备 车载安全计算机系统 9个模块 地面设备 列控中心系统 3个模块 通信网络 GSM R系统联锁设备 联锁系统调度集中系统 3 CTCS系统构成 带无线闭塞中心模式的系统构成 主要包括5大部分 车载设备 车载安全计算机系统 8个模块 地面设备 列控中心系统 无线闭塞中心系统通信网络 GSM R系统联锁设备 联锁系统调度集中系统 4 CTCS系统分级CTCS根据系统配置按功能划分为5级 CTCS0级 通用机车信号 LKJ 既有线现状 司机按地面信号显示行车 储存线路数据 识别地面信号 校准列车位置 列车运行监控记录装置 LKJ 负责超速防护 CTCS0级的控制模式采用速度 距离模式曲线控制 它在既有地面信号设备的基础上 采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中 靠逻辑推断地址调取所需的线路数据 结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线 CTCS1级 主体机车信号 LKJ 司机按车载机车信号显示行车 全天候运行 储存线路数据 识别地面信号 校准列车位置 LKJ负责超速防护 面向160km h及以下的区段 在既有设备基础上强化改造 达到机车信号主体化要求 增加点式设备 实现列车运行安全监控功能 利用轨道电路完成列车占用检测及完整性检查 连续向列车传送控制信息 CTCSl级的控制模式为目标距离式 把线路数据全部贮存在车载设备中 靠逻辑推断地址调取所需的线路数据 在车站附近增加点式信息设备 传输定位信息 CTCSl级与CTCS0级的差别在于全面提高了系统的安全性 是对CTCS0级的全面加强 CTCS2级 轨道电路 点连式应答器 模式曲线控制 ATP按模式曲线控制列车减速和超速防护 全天候运行应答器提供线路数据 位置 临时限速 进站信息 轨道电路提供前方信号空闲闭塞分区和道岔限速信息 列控中心控制有源应答器发送报文 轨道电路发码和信号降级 面向提速干线和高速客运专线 适用于各种限速区段 地面可不设通过信号机 轨道电路完成列车占用检测及完整性检查 连续向列车传送列车前方轨道空闲数量 点式信息设备传输位置校正信息 进路参数 线路参数 临时限速等 CTCS2级采取连续式一次模式曲线控制系统 采取的闭塞方式可以称为准移动闭塞方式 CTCS3级 GSM R 轨道电路 RBC 模式曲线控制 地面设备大大减少 易于维护 控制数据全部来自RBC 不用担心数据缺失 控制更有前瞻性 基于无线通信 如GSM R 的列车运行控制系统 它可以叠加在既有干线信号系统上 轨道电路完成列车占用检测及完整性检查 点式信息设备提供列车用于测距修正 无线通信系统实现地 车间连续 双向的信息传输 行车许可由地面 列控中心 无线闭塞中心RBC产生 通过无线通信系统传送到车上 CTCS4级 GSM R GPS RBC 模式曲线控制 完全基于无线控制 卫星定位 无须地面信号设备 车载列车完整性检查 实现移动闭塞 提高运输能力 由地面无线闭塞中心 RBC 和车载设备完成列车占用检测及完整性检查 点式信息设备提供列车用于测距修正 其他方式同CTCS3级系统 6 2CTCS 2列车控制系统 在我国铁路既有线第六次提速中采用CTCS 2级列控系统 在动车组列车上装备CTCS 2级列控车载设备 在提速至200 250km h线路区段进行CTCS 2级列控地面设备改造 200 250km h客运专线也采用CTCS 2级列控系统 在300 350km h客运专线CTCS 2级列控系统作为CTCS 3级列控系统的备用设备 6 2 1CTCS 2级列控系统总体构成 CTCS 2是基于点式应答器 轨道电路传输列车运行控制信息的点 连式系统 地面设备由轨道电路 车站电码化传输连续列控信息 由点式应答器 车站列控中心传输点式列控信息 车载设备 由车载安全计算机 VC 轨道电路信息接收模块 STM 应答器信息接收模块 BTM 人机界面 DMl 速度传感器 列车接口单元 TIU 运行记录单元 DRU 轨道电路信息接收天线 应答器信息接收天线等部件组成 根据地面设备提供的信息 生成控制速度和目标距离模式曲线 控制列车运行 同时 记录列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录 适用于区间ZPW 2000 UM 系列自动闭塞 车站计算机联锁或6502电气集中 行车指挥CTC或TDCS 原DMIS CTCS 2级列控系统结构示意图 BTM 应答器信息接收模块 STM 轨道电路信息接收模块 6 2 2CTCS 2级列控系统基本工作原理 1 目标距离一速度控制原理目标 距离 Distancetogo 控制曲线 也称一次制动模式速度控制曲线 列控系统车载设备通过对列车行车许可 线路参数 列车信息的综合处理 生成目标距离模式曲线 监控列车安全运行 为计算得到速度监控曲线 由轨道电路发送行车许可和前方空闲闭塞分区数量信息 由应答器发送闭塞分区长度 线路速度 线路坡度等固定信息 列控车载设备接收上述信息 通过 前方空闲闭塞分区数量 和 闭塞分区长度 信息 获得目标距离长度 并结合线路速度 线路坡度和对应列车的制动性能等固定参数 实时计算得到速度监控曲线 并监控实际驾驶曲线处于速度监控曲线下方 保证列车安全运行 目标 距离模式曲线 2 CTCS 2级与CTCS 0级的切换原理动车组同时装备CTCS 0级和CTCS 2列控车载设备 列车在线路上运行时 中途不需要停车自动地完成CTCS 0级至CTCS 2级或相反过程的控车等级的切换 为此 在CTCS 2和CTCS 0级区段边界增设特殊用途的三组CTCS级间切换应答器 分别是正向预告点应答器 切换执行点应答器和反向预告点应答器 级间切换点一般选择在车站离去区段区间信号机 点 处 切换原理 级间切换应答器根据功能分别存储切换预告信息和执行信息 当列车通过预告点应答器时 列控车载设备接收到级间切换预告信息 提示列车司机准备开始切换 当列车越过切换执行点应答器后 开始执行自动切换动作 如果自动切换失败 或其他特殊情况下 司机可以根据列控车载设备指示 手动进行级间切换 预告点和执行点应答器信息互为冗余 只要一组应答器工作正常 就可以提供完整的级间切换信息 主要内容列控车载设备的主要功能列控车载设备的主要技术要求列控车载设备的主要特点列控车载设备系统的总体构成系统结构主要控制模式 CTCS2 200H型车载列控系统工作模式 操作方式与动车组的接口CTCS级间转换接口 人控优先 及 机控优先 6 2 3CTCS 2车载设备配置及工作原理 1 列控车载设备的功能 1 轨道电路信息接收与处理 包括 行车许可 前方空闲闭塞分区数量 车站进路速度等信息 2 应答器信息接收与处理 包括 前方线路信息 列车位置 列车的运行方向 进路信息 临时限速信息等 3 测速测距 实时监测列车运行速度并计算列车走行距离 校正空转或滑行对测速测距的影响 4 超速防护 包括 动车组构造速度 线路允许速度 进路允许速度 临时限速和紧急限速 5 设备制动优先和司机制动优先两种车载工作方式选择 6 CTCS级间切换 在区间完成与LKJ的自动切换或通过人机界面进行人工切换 7 防溜 防止列车在停车状态下发生非预期的前后移动 8与LKJ接口 通过开关量接口 通信接口 模拟量接口 列控车载设备向LKJ输出控车权 9 与动态监测设备接口 实时监测列控车载设备工作状态等 10 与动车组接口 接收动车组输人的牵引 制动 零位 向前 向后等位置信息 向动车组输出紧急制动 最大常用制动 中等常用制动 弱常用制动 切除牵引等指令 11 机车信号功能 向列车运行监控记录装置输出机车信号信息 12 载频锁定 利用应答器信息 人机界面选择 轨道电路信息等三种方法锁定载频 13 与司机进行信息交互 通过人机界面设备 可接受司机的信息输入 部分非安全信息 并向司机提供 列车实际速度 目标速度 限制速度 目标距离 机车信号等 以及显示和声音提示 14 数据记录 采用连续记录的方式对控车载设备的主要状态信息进行详细记录 最少可以连续记录24h 记录的周期为300ms 记录容量达到30天以上 2 主要技术要求 1 在任何情况下防止列车无行车许可的运行 2 防止列车超速运行 防止列车超过进路允许速度 防止列车超过线路结构规定的速度 防止列车超过动车组构造速度 防止列车超过临时限速 3 防止列车溜逸 4 制动与缓解 5 故障后可隔离 2 列控车载设备的特点 1 采用目标距离模式曲线控制方式2 具有兼容性自动根据地面设备配置情况确定运行模式CTCS 2与CTCS I 0级自动切换 3 具有自我诊断能力各子系统具有自检测和自诊断功能 发生故障时可以及时发现故障位置 保证系统不产生危险侧输出和尽量减小故障影响 发生严重故障时 具有降级能力 保证列车运行安全 4 具有实时性实时信息采集 处理和实时控制 线路数据和限速信息无需预存在列控车载设备内部 5 可靠性 安全性高设备设计严格遵照故障一安全原则 各模块之间以及与其他系统之间的联系采用冗余通道 6 可维护性采用模块化开放式结构设计 易与相关系统接口 易于功能扩展更新 满足设备的可用性 维修性的要求 3 列控车载设备系统构成列控车载设备包括主机 人机界面 速度传感器 应答器信息接收天线 轨道电路信息接收天线等 ATP车载系统结构 车载安全计算机 VC VC基于两个处理器的实时比较达到SIL4级 为了提高系统可用性采用了第三个处理器 该原则基于两个不同应用处理器同时执行应用软件 并采用故障安全检测器对这些处理器的输出进行比较 如果输出相同 检测器给出相关输出 若存在任何差异 检测器将输出设置为限制状态 车载安全计算机 VC 是列控车载设备的控制核心 负责从车载设备各个模块获得信息 依据轨道电路信息 列车制动力 线路坡度 列车运行速度等信息 按照列车牵引计算模型的要求 生成制动模式曲线并把列车运行速度与模式曲线相比较 必要时通过故障 安全电路向列车输出制动信息 控制列车安全行驶 列车接口单元 TIU TIU也称为继电器逻辑单元 主要由继电器组成 TIU接收来自两套安全计算机的输出指令 比较车载VC各系统输出的制动指令 对两套车载VC输出的制动指令进行 或 操作 作为系统的最终输出 通过继电器输出相应的信号 包括EB B7N IMN BIN等指令 当各系统制动指令输出不相同时 选择输出大的制动力指令 两系统中单系统故障时 故障系统的常用 紧急输出产生短路 列车接口单元不再核对双系统的输出 此时 正常系统的制动指令输出将作为系统的最终输出 两系统均故障时 则认为整个系统故障 列车接口单元最终输出紧急制动 应答器信息接收模块 BTM 一个BTM模块包含电源板 接收板 传输板和接口板 BTM是一个采用2取2技术的故障安全模块 BTM通过BTM天线 接收来自地面应答器的线路信息 校核后 将解调的用户信息传送至VC 为VC生成制动模式曲线提供数据 来自应答器的数据包括线路参数信息 进路信息 临时限速信息以及级间切换等信息 轨道电路连续信息接收模块 STM STM模块是安全模块 可接收ZPW2000系列轨道电路及4信息 8信息 18信息等传统移频轨道电路的信息 STM及时传输地面轨道电路信息给安全计算机 VC 和LKJ监控装置 STM通过STM天线 感应器 接收轨道电路的信息 解调轨道电路上传的信号信息 并将解调的信息传递给VC 为VC生成制动模式曲线提供依据 司机操作界面 DMI DMI是列控车载设备的操作和显示界面 以图像 声音的形式输出速度信息 显示信息 输入 模式切换 等级切换 等司机指令 配备有按钮的液晶显示器 屏幕尺寸为10英寸 640 480 显示单元安装在驾驶室便于设备通风 且避免阳光直射的位置 安全等级为SIL2级 各ATP车载设备均应采用统一的司机操作界面 DMI DMI ATP车载设备运行记录装置 DRU ATP车载设备配备了内部记录器 主要用于设备状态和故障信息以及各种事件的记录 事件 包括司机对ATP设备的操作 轨道电路信息 ATP与机车的信息交换等 维修人员可通过专用电脑或IC卡等进行数据下载 速度传感器速度传感器属于磁电式感应器 安装在动车组两端车头的第二轴和第三轴上 将各轴的转速转变成电信号后加以输出 车载设备根据速度传感器传输的速度脉冲信号检测列车速度 并根据列车速度判断是否出现空转 滑行现象 ATP车载设备的测速系统要求配置两套速度传感器 ATP车载设备的速度传感器需要独立于机车配置 但可以为机车及其它车载设备提供速度通道 1 车载列控系统控制方式 控车模式 CTCS2 200H型车载列控系统的ATP车载设备具备设备制动优先 机控优先 与司机制动优先 人控优先 两种控车模式 两者主要区别 设备制动优先由ATP车载设备控制列车自动减速和缓解 常用制动 但停车仍需司机对位 当列控系统车载设备采用设备制动优先工作模式时 在确保列车运行安全 满足旅客舒适度的前提下 对列车制动与缓解的控制均由设备自动完成 根据需要司机可追加或实施更加强烈的制动控制 4 CTCS2 200H型车载列控系统工作模式 CTCS2 200H型车载列控系统机控优先模式 当采用机控优先模式时 在确保列车行车安全 满足旅客舒适度的前提下 对列车制动与缓解的控制均由列控装置自动完成 根据需要司机可追加或实施更强烈的制动控制 此时 制动输出共4挡 1挡紧急制动 3挡常用制动 由设备根据制动的需要自动追加 CTCS2 200H型车载列控系统人控优先模式 当采用人控优先模式时 列控车载设备只有两挡制动输出 最大常用制动与紧急制动 当列车速度在最大常用制动线以下时 由司机负责实施制动 列控车载设备不干预司机的操作 当列车速度超过最大常用制动线后 列控车载设备将触发制动 当速度降低到一定范围内时 由司机缓解 人控优先模式曲线如图 2 列控车载设备的工作模式列控车载设备有2种工作状态 分别为CTCS2级工作状态和机车信号工作状态 在CTCS2级工作状态下 列控车载设备具有6种工作模式 完全监控模式部分监控模式目视行车模式调车监控模式隔离模式待机模式在LKJ 列车运行监控记录装置 控车时 列控车载设备工作在机车信号状态下 完全监控模式FS 正常运行模式 当车载设备具备列控所需的基本数据 轨道电路信息 应答器信息 列车数据 时 ATP车载设备生成目标距离模式曲线 并能通过DMI显示列车运行速度 允许速度 目标速度和目标距离等 控制列车安全运行 列车反向运行 采用自动站间闭塞 ATP车载设备采用完全监控模式 目标距离通过应答器提供 部分监控模式 PS一 列控车载设备将由于应答器信息接收异常导致线路数据缺失 或者由于其他原因导致列控车载设备无线路数据 以及引导接车时的工作模式定义为部分监控模式 若ATP车载设备接收到轨道电路允许行车信息 但线路数据缺损时 ATP车载设备产生固定限制速度 控制列车运行 1 连续两组及以上应答器的线路数据丢失 列车在ATP车载设备已查询到的线路数据末端前触发常用制动 当列车运行速度低于120km h后 提供允许缓解提示 司机缓解后 ATP车载设备根据线路最不利条件 产生监控速度曲线 最高限制速度120km h 控制列车运行 部分监控模式 PS二 2 无线路数据时 侧线发车 ATP车载设备根据股道轨道电路信息 根据道岔限速发送UU码或UUS码 形成并保持固定限制速度 至出站口 控制列车运行 部分监控模式 PS三 无线路数据时 引导接车 ATP车载设备收到接近区段的轨道电路信息 HB码 形成并保持固定限制速度 监控列车运行 目视行车模式OS 在ATP车载设备显示禁止信号时 列车停车后 根据行车管理办法 含调度命令 司机经特殊操作 如按压专用按钮 ATP生成固定限制速度 20km h 列车在ATP监控下运行 司机对安全负责 每运行一段距离 100 200m 或一段时间 司机应重复按压按钮 否则设备制动停车 调车监控模式SH 车列进行调车作业时 司机经特殊操作 如按压专用按钮 后 转为调车模式 ATP生成调车限制速度 控制车列运行 牵引运行时 限制速度40km h 推进运行时 限制速度30km h 隔离模式IS ATP车载设备故障 触发制动停车后 根据故障提示 司机经特殊操作 ATP车载设备控制功能停用 在该模式下司机按调度命令行车 若仅BTM失效 ATP车载设备提供机车信号 可人工转为LKJ控制列车 机车信号模式 当通过CTCS级间切换到CTCS 0 1级后 ATP功能相当于一个机车信号设备 当地面具备CTCS 1级条件时 ATP设备相当于主体机车信号 当地面具备CTCS 0级条件时 ATP设备相当于通用机车信号 在这种模式下 ATP设备仅为LKJ设备提供机车信号信息输出 不产生列车控制输出 列控防护功能由LKJ设备实施 其它几种技术功能模式 1 待机模式SB设备上电后 自检及交路数据输入时的缺省模式 监控速度为0km h 通过司机的有关操作 转为其它模式 2 冒进防护模式列车因信号突变等原因 越过移动授权终点 未处于目视行车模式 后的默认模式 ATP车载设备触发紧急制动 3 冒进防护后模式列车进入冒进防护模式且停车后的默认模式 ATP车载设备的监控速度为0km h 等待转入其它模式 3 CTCS2级工作模式的转化关系 注 停车信息是指HU H 无信号 允许行车信息是指除HU H 无信号 HB以外的信息 列控车载设备的工作模式是在一定的条件下运用的 条件发生变化 相应工作模式也要变化 有些工作模式可以直接进行转换 但有些工作模式不能直接转换 必须间接转换 6 2 4CTCS 2地面设备配置及工作原理 CTCS 2地面设备主要内容一 既有线车站列控中心二 点式应答器三 轨道电路四 车站闭环电码化五 其他信号设备配套改造 一 既有线车站列控中心 车站列控中心与车站计算机联锁或6502电气集中 CTC或TDCS 原DMIS 接口 根据调度命令 进路状态 线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息 通过有源应答器及轨道电路传送给列车 车站列控中心设于各车站 原则上区间不设列控中心和有源应答器 当站间距离过大 总出站口设置一个有源应答器不能满足需求时 可增设有源应答器 临时限速调度命令 在调度中心以 表格形式 体现 包括界面 输入 回执 在车站车务终端采用与调度中心基本相同的形式 无线调度命令向列车发送时自动转换成既有的文本形式 调度命令由调度中心传输至车站的时机及准确性应能满足列车运行控制的需要 列控中心技术要求 系统设备 与安全有关的接口和通道必须符合故障安全原则 系统采用2 2取2安全冗余结构 系统外部通信接口及通道应进行冗余配置 采用标准统一的接口方式 协议 系统与LEU的接口形式为RS 485 基本配置为4个 根据需要可扩展至6或8个 与CTC或TDCS 联锁 微机监测的接口形式为RS 422 皆为1个 系统可靠性 可用性 可维护性和安全性 以及安全防护 安全通信等符合EN 50126 EN 50128 ENV 50129 EN 50159 1相关标准 LEU与有源应答器之间通过应答器专用电缆连接 采用基带信息传输方式 列控中心主要功能 保证调度命令 进路 地面电子单元 LEU 列车的对应关系 根据控制指令 进路及信号机等信息 产生对应应答器的报文地址并向LEU传送在信号开放后应连续控制LEU向应答器发送报文 进路解锁后停止 在办理通过进路且离去区段有临时限速时 根据列车制动需要 进站或进路信号机显示黄灯 对应接近区段轨道电路发黄码 具有完备的维护 测试 管理手段 具有软件功能测试端口 并能进行脱机测试 与TDCS CTC站机联接 P口 从TDCS CTC中获得调度命令 主要包括临时限速信息 起点里程 长度 速度 车次 起止时间等 等 临时限速信息也可由值班员在列控中心人 机界面人工输入 通过TDCS CTC站机向列控中心传送 对于TDCS方式 控制指令需经车站值班员人工确认后方可执行 应能自动反馈执行结果 出现问题及时报警 与车站联锁系统联接 Q口 获得车站进路和相关实时信息 包括进站 出站 通过 进路 股道号 信号机开放等 根据需要 输出进站或进路信号机点黄灯 接近区段轨道电路发黄码控制条件 由联锁完成控制及驱动 对于站型简单 6502电气集中中间站 在保证安全控车的前提下 Q口可考虑简化处理 对进站能区分进站信号机 正线通过 道岔直向或侧向接车 对出站能区分是正向还是反向发车 与车站微机监测系统联接 R口 列控中心应具有自检 自诊 监测功能 含有源应答器的监测 接口与通道监测 值班员操作过程实时记录 并向车站微机监测系统传送相关信息 与地面电子单元 LEU 联接 S口 LEU实时将来自STCC报文向有源应答器传送 未办理进路或LEU与应答器通信中断时 应答器应有保证行车安全的缺省报文 报文按应答器编码规则编制 各报文均固化在STCC中 内容包括编号 链接关系 临时限速 至限速始点距离 限速区长度 限速速度 进路长度 电码化及线路载频 线路固定信息等 二 点式应答器 点式应答器设置原则 车站进站口处 设置1个有源应答器和1个无源应答器 车站出站口处 设置1个有源应答器和1个无源应答器 区间间隔2 5km 2 3个闭塞分区 成对设置无源应答器 设置特殊用途的无源应答器组 如CTCS级间转换 点式应答器作用 进站信号机处设置有源应答器 以提供接车进路参数及临时限速信息 接车进路建立后 进站应答器发送相应的接车进路信息 当列车通过车站时 应同时提供发车进路及前方一定距离 离去区段 内的线路参数和临时限速信息 各有源应答器应有缺省报文 缺省值应按照该进站口所有接车进路范围内的最低道岔限速和最短进路长度等最不利条件设置 车站出站口处设置无源应答器和有源应答器 无源应答器提供前方一定距离内的线路参数等信息 有源应答器提供前方一定距离内的临时限速等信息 区间间隔3 5km成对设置无源应答器分别提供正向 反向前方一定距离内的线路参数及定位信息 原则上设置在闭塞分区分界处 根据需要可设置特殊用途的无源应答器 如CTCS级间转换等 点式应答器信息 点式应答器报文码长1024bit 有效码长830bit 另包括校验 修正 扰码等 无源应答器的报文采用特定的写入设备写入并固化在应答器中 信息是固定的 有源应答器的报文全部固化在STCC中 列控中心根据需要选择具体条目 在适当时机控制LEU向应答器传送 考虑应答器信息涉及故障安全 无源应答器的报文是重叠覆盖的 有源应答器平时有 缺省报文 并能进行监测 应答器报文内容包括 应答器编号 链接关系 线路参数 线路里程 进路信息 轨道电路或电码化载频 临时限速等等 报文按确定的编码规则进行编制 应答器报文以信息包为单位 信息包有对应标识 一帧报文中可包含多个信息包 点式应答器编码规则 铁道部制定了点式应答器编码规则 包括信息包定义 报文设计原则 应答器用户报文构成等 CTCS信息包 是在ETCS信息包框架 组成的基础上 按照中国的CTCS技术规范 运输作业特点和需求进行定义 综合考虑动车组开行 运用要求 并预留了客运专线的发展 各应答器信息包的组成 应答器编号 链接关系 线路参数 线路里程 进路信息 轨道电路或电码化载频 临时限速等信息格式 皆应统一 严格的按照编码规则规范地进行编码 应答器信息是涉及安全控车的重要信息 必须进行严格的档案管理 制定相应的管理程序 管理制度和管理办法 设专门机构进行应答器信息管理 电务段 三 ZPW 2000轨道电路 轨道电路码序 轨道电路码序按TB 3060执行 在原四显示自动闭塞基础上增加L2 L3码 上表所示为一种典型案例 四 其它信号设备配套改造 行车指挥系统计算机联锁系统微机检测系统其它 行车指挥系统 CTCS 2适应于装备TDCS或CTC行车指挥设备的线路 在CTC或TDCS的车站车务终端上设有特定的列控中心人 机界面 采用统一的格式 包括输入 确认 显示方式等 应与既有车站车务终端的有关规定和格式统筹考虑 CTC或TDCS的车站分机与车站列控中心采用RS 422接口 具有光电隔离措施 接口及通道应冗余配置 临时限速调度命令 在调度中心以表格形式体现 包括界面 输入 回执 在车站车务终端采用与调度中心基本相同的形式 无线调度命令向列车发送时采用既有的文本形式 调度命令由调度中心传输至车站的时机及准确性应能满足列车运行控制的需要 计算机联锁系统 CTCS 2适应于装备计算机联锁或6502电气集中的车站 计算机联锁与车站列控中心采用RS 422接口 具有光电隔离措施 接口及通道应冗余配置 6502电气集中与车站列控中心连接 采用继电器接点采集 安全继电器输出方式 对于站型简单 6502电气集中中间站 在保证安全控车的前提下 可考虑简化处理 根据需要 车站列控中心输出进站或进路信号机点黄灯 接近区段轨道电路发黄码控制条件 由联锁系统完成联锁 控制及驱动 联锁的功能适应200km h动车组的安全开行要求 主要是列车通过时进路锁闭 解锁的安全性 既有正线轨道电路长度的适用性 反向按自动站间闭塞方式进行配套改造 微机监测系统 微机监测进行配套改造 增加与列控中心的接口及相应的监测功能 有条件时 对车站联锁 闭塞设备 闭环电码化 道岔缺口检查 灯丝报警 电源等监测功能进行整合 其它 有条件时车站采用综合智能电源屏 对既有线暂按信号电缆方式传输站间信息 需敷设站间贯通电缆 CTCS 3级列控系统介绍 CTCS 3级主要技术原则 CTCS 3级列控系统满足运营速度350km h 最小追踪间隔3分钟的要求 CTCS 3级列控系统满足正向按自动闭塞追踪运行 反向按自动站间闭塞运行的要求 CTCS 3级列控系统满足跨线运行的运营要求 CTCS 3级列控系统车载设备采用目标距离连续速度控制模式 设备制动优先的方式监控列车安全运行 CTCS 2级作为CTCS 3级的后备系统 无线闭塞中心 RBC 或无线通信故障时 CTCS 2级列控系统控制列车运行 全线RBC设备集中设置 CTCS 3级主要技术原则 GSM R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站 动车段及联络线均安装CTCS 2级列控系统地面设备 300km h及以上动车组不装设列车运行监控装置 LKJ 在300km h及以上线路 CTCS 3级列控系统车载设备速度容限规定为超速2km h报警 超速5km h触发常用制动 超速15km h触发紧急制动 RBC向装备CTCS 3级车载设备的列车 应答器向装备CTCS 2级车载设备的列车分别发送分相区信息 实现自动过分相 CTCS 3级列控系统统一接口标准 涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议 CTCS 3级主要技术原则 CTCS 3级列控系统安全性 可靠性 可用性 可维护性满足IEC62280等相关标准的要求 关键设备冗余配置 CTCT 3级列控系统结构 CTCS 3级列控系统包括地面设备和车载设备 地面设备由RBC TCC ZPW 2000 UM 系列轨道电路 应答器 含LEU GSM R通信接口设备等组成 车载设备由车载安全计算机 VC GSM R无线通信单元 RTU 轨道电路信息接收单元 TCR 应答器信息接收模块 BTM 记录单元 JRU DRU 人机界面 DMI 列车接口单元 TIU 等组成 CTCS 3级列控系统总体结构示意图 CTCS 3级地面设备结构示意图 CTCS 3级车载设备结构示意图 主要工作模式 CTCS 3级列控车载设备 含CTCS 2级功能 有9种主要工作模式 其中通用的模式有完全监控模式 FS 目视行车模式 OS 引导模式 CO 调车模式 SH 隔离模式 IS 待机模式 SB 和休眠模式 SL 等7种模式 仅适用CTCS 2级的模式有部分监控模式 PS 和机车信号模式 CS 完全监控模式 FS 当车载设备具备列控所需的全部基本数据 包括列车数据 行车许可和线路数据等 时 列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线 并通过人机界面 DMI 显示列车运行速度 允许速度 目标速度和目标距离等信息 监控列车安全运行 目视行车模式 OS 当地面设备故障 列控车载设备显示禁止信号且列车停车后需继续运行时 根据行车管理办法 经司机操作 列控车载设备按固定限制速度40km h监控列车运行 列车每运行一定距离 300米 或一定时间 60秒 司机需确认一次 引导模式 CO 当开放引导信号或出站信号机开放且列车前端距离出站信号机较远 大于250米 发车时 列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线 并通过DMI显示列车运行速度 允许速度 目标速度和目标距离等 车载设备按固定限制速度40km h监控列车运行 司机负责在列车运行时检查轨道占用情况 调车模式 SH 当进行调车作业时 司机按压调车按钮 列控车载设备按固定限制速度40km h 顶棚 监控车列前进或折返运行 当工作在CTCS 3级时 经RBC同意 列控车载设备转入调车模式 SH 后与RBC断开连接 退出调车模式 SH 后再重新与RBC连接 隔离模式 IS 当列控车载设备