第三章 CTCS2系统结构

第3章CTCS2系统结构

主要内容3.1既有线信号系统结构3.2既有线信号系统设备存在主要问题3.3CTCS2系统结构3.4CTCS2系统特点3.1既有线列控系统面向120km/h以下的区段

既有线的现状（即CTCS0级），由通用机车信号和运行监控记录装置构成。

由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成。面向160km/h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。(1)地面子系统组成轨道电路完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送控制信息。车站正线采用与区间同制式的轨道电路，侧线采用与区间同制式的叠加电码化设备。点式信息设备设置在车站附近，主要用于向车载设备传输定位信息。(2)车载子系统组成主体机车信号完成轨道电路信息的接收与处理。点式信息接收模块完成点式信息的接收与处理。安全型运行监控记录装置实时检测列车运行速度，对列车运行控制信息进行综合处理，控制列车按命令运行。3.2既有线列控系统设备存在主要问题(1)闭塞设备方面

我国铁路自动闭塞2万公里，其中交流计数自动闭塞3100多公里，极频自动闭塞近1700公里，4信息移频4500多公里。这些制式技术落后，安全性差，存在信息量不足，应变时间过长，抗干扰能力差，不适应电化等问题，在发展CTCS时必须逐步淘汰。18信息移频自动闭塞采用了大规模集成电路和软件技术，信息量达到18个，与60年代末期相比，技术上有很大进步，但其载频选择、调制频偏等一直没有改变，固有问题没有得到解决，例如轨道电路传输特性差，存在邻线干扰、半边侵入和低频信息不统一等问题。由于丧失分路或邻线干扰而导致的机车信号升级等事故时有发生。特别是不具备断轨检查功能，甚至将钢轨移走一节，信号可照旧开放，存在一定安全隐患。(2)站内电码化方面我国站内轨道电路制式与区间完全不同，由于使用单一频率，只具有检查列车占用功能，不能向机车传送信息，因而存在三大问题：a向机车信号传送信息的站内电码化是“两层皮”结构，不能实现闭环检查；b侧线接发车以及半自动闭塞区段的正线发车不能做到进路电码化，咽喉区无码，不能及时反映信号变化；c我国车站联锁为满足调车作业与提高效率要求，站内轨道区段划分过短，当列车超过一定速度后，短区段保证不了信息完整接收，容易出现掉码闪白灯问题。(3)机车信号方面

提速后，通用机车信号虽已普及，但仅解决了不同制式兼容套跑问题，其安全性没有得到明显改善，距主体化机车信号车载设备的标准仍有很大差距。若要实现机车信号主体化，除对地面设备进行强化改造外，车载机车信号也必须同步升级改造，使之达到故障安全和高可靠性的要求。(4)监控装置方面

机车监控装置的普及和不断升级，对加强司乘人员规范管理，防止“两冒一超”发挥了重要作用，但从ATP所要求的故障安全来看，还存在以下问题：信息源头不可靠。监控装置的安全防护功能是建立在现有机车信号基础上的。机车信号在没有达到主体化之前，尚存在一定的安全和可靠性问题，只能作为辅助信号。因此，建立在这样信息源头基础上的系统，其安全防护功能也是不可靠的。未实现故障安全。监控装置发展到2000型，采用了冗余技术和先进器件，但距故障安全要求尚有一定差距，需从软硬件方面按故障安全的原则进行改造。人工干预较多。限于现有信号技术水平和装备水平，监控装置必须依靠司机人工输入大量数据和进行人工修正。若司机人工干预错了，将可能导致不安全的后果。这不符合ATP的基本原则。接口非故障安全。监控装置从机车信号仅获得8个灯位信息不能满足速度监控需要，要通过机车信号速度编码接口，区分同一灯位不同的速度。速度值是安全信息，但目前的接口是非动态安全电路，混线后可能导致危险后果。非地车一体化系统设计。从世界各国铁路ATP技术发展来看，系统只有按ATP的技术条件和地车设备一体化系统设计，才能实现高安全、高可靠的要求。历史地看，我国的自动闭塞、机车信号、监控装置都是先后投资，分步建设安装的，整个系统未按ATP来定位设计，是以“搭积木”的方式逐步拼装发展起来的，存在一定的安全弊端。3.3CTCS2系统结构

CTCS2系统总体描述CTCS2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、车站电码化设备传输连续列控信息，由点式应答器、车站列控中心传输点式列控信息。动车组车载设备根据地面提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标——距离模式曲线，控制列车运行。同时，记录单元对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系列自动闭塞(包括UM系列)、车站计算机联锁或6502电气集中、行车指挥CTC或TDCS(原DMIS)。CTCS2列控系统结构

车载设备：车载ATP设备，包括：安全计算机、STM、BTM、DMI、记录单元，机车接口单元，测速单元，LKJ监控装置。地面设备：车站列控中心，轨旁电子单元LEU和有源应答器；区间无源应答器。3.4CTCS2系统特点

系统结构方面增加了车载ATP设备，包括：安全计算机、STM、BTM、DMI、记录单元、机车接口单元、测速单元。增加了车站列控中心，轨旁电子单元LEU和有源应答器；区间无源应答器。地面增加了级间切换应答器，ATP设备与LKJ装置共存，当LKJ工作时，ATP设