专线电路铁路专用通信子系统教学湖南铁道课件

专线电路《铁路专用通信子系统》教学资源库湖南铁道职业技术学院专线电路调度集中系统CTC3列车调度指挥系统TDCS2铁路运输管理信息系统TMIS1铁路客票发售和预订系统PMIS5列车运行控制系统CTCS4专线电路是指为铁路运输生产及管理信息化组网或接入数据通信网所提供的各种电路，包括铁路运输管理信息系统TMIS、铁路调度指挥管理信息系统TDCS、调度集中系统CTC、铁路列车控制系统CTCS、铁路客票发售和预订系统PMIS、铁路电力远动系统和车辆5T系统等。专线电路专线电路接入设备主要包括传输网、数据网、接入网至用户侧的XDSL、调制解调器、协议转换器、光电转换器等各类设备。专线电路一、铁路运输管理信息系统TMIS铁路运输管理信息系统（TransportationManagementInformationSystem，TMIS）将全路、局、主要站段的计算机设备联成一个整体，从而实现对全路货车、机车、列车、集装箱及所运货物实施追踪管理。可随时提供任何一辆货车、一台机车、一列列车、一个集装箱及所运货物的地点及设备的技术状态，并预见它们3天内的动态变化，随时提供车流的动态变化情况，特别是预见编组站、分界口、限制口的车流变化，从而为铁路系统运输指挥人员提供及时、准确、完整的动态信息和决策方案。专线电路一、铁路运输管理信息系统TMISTMIS主要包括确报、货票、运输计划、车辆、编组站、货运站、区段站、分局调度、货车实时追踪、机车实时追踪、集装箱实时追踪、日常运输统计、现在车及车流推算、军交运输等子系统。专线电路二、铁路运输管理信息系统TMIS列车调度指挥系统（TrainOperationDispatchingCommandSystem，TDCS）是覆盖全路的调度指挥管理系统，能及时、准确地为全路各级调度指挥管理人员提供现代化的调度指挥管理手段和平台，其前身为DMIS

(DispatchManagementInformationSystem)。TDCS系统由铁路总公司中心、铁路局、车站三级构成，采用数字化、网络化、信息化技术，应能实时自动采集列车运行及现场信号设备状态信息，并传送到铁路总公司调度指挥中心和铁路局调度所。专线电路二、铁路运输管理信息系统TMISTDCS系统的重点在直接指挥车站的路局TDCS系统一层，路局TDCS实现对全局的行车进行实时、集中、透明指挥，用自动化的手段调整运输方案，通过计算机网络下达行车计划和调度命令，实现自动报点和车次号自动跟踪，改变过去车站值班员用电话向调度员人工报点、调度员用电话向车站下达计划和命令，车站手抄再复诵的方式。列车实际运行图自动绘制，车站行车日志自动生成，以减轻行车调度员和车站值班员工作强度。专线电路二、铁路运输管理信息系统TMISTDCS主要完成列车运行实时追踪、无线车次号校核、自动报点、正晚点统计分析、交接车自动统计、列车实际运行图自动绘制、阶段计划人工和自动调整、调度命令及行车计划下达、站间透明、行车日志自动生成等功能。实现各级运输调度的集中管理、统一指挥和实时监督。专线电路二、铁路运输管理信息系统TMISTDCS采用独立的业务专网，铁路总公司调度指挥中心、铁路局调度所及车站采用双局域网。各级局域网通过专用数字通道组成双环形广域网。TDCS配置独立的处理平台，关键设备采用冗余配置。专线电路三、调度集中系统CTC调度集中系统（CentralizedTrafficControlSystem，CTC）是铁路调度中心对某一区段内的铁路信号设备进行集中控制、对列车运行直接指挥、管理的技术装备。CTC由铁路局、车站两级构成。CTC除实现TDCS的全部功能外，还增加了其它功能。即CTC完成列车运行实时追踪、无线车次号校核、自动报点、正晚点统计分析、交接车自动统计、列车实际运行图自动绘制、阶段计划人工和自动调整、调度命令及行车计划下达、站间透明、行车日志自动生成、列车编组信息管理、调车作业管理、综合维修管理、列车/调车进路人工和计划自动选排、分散自律控制等功能。专线电路三、调度集中系统CTC青藏铁路是中国第一条采用分散自律调度集中系统的铁路。CTC应具备分散自律控制和非常站控两种模式。分散自律控制模式是通过调度集中设备，实现进路自动和人工办理模式；非常站控模式是遇行车设备故障、施工、维修需要时，脱离调度集中系统控制转为车站联锁控制台人工办理的模式。专线电路三、调度集中系统CTC调度集中系统原则上应将同一调度区段内、同一联锁控制范围内所有车站（车场、线路所）的信号、联锁、闭塞设备纳入控制范围。CTC采用独立的业务专网，各级采用双局域网并通过专用数字通道组成双环形广域网。CTC配置独立的处理平台，设备采用冗余配置。通信协议与TDCS一致。专线电路四、列车运行控制系统CTCS列车运行控制系统（ChineseTrainControlSystem，CTCS）为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要而提出的。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。车载子系统由CTCS车载设备和无线系统车载模块组成。CTCS车载设备是基于安全计算机的控制系统，通过与地面子系统交换信息来控制列车运行。无线系统车载模块用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息交换。专线电路四、列车运行控制系统CTCS地面子系统可由应答器、轨道电路、无线通信网络（GSM-R）、列车控制中心/无线闭塞中心等组成。应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息。轨道电路具有轨道占用检查、沿轨道连续传送地车信息功能，应采用UM系列轨道电路或数字轨道电路。无线通信网络（GSM-R）是用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息传输的车地通信系统，GSM-R不属于CTCS设备，但是是重要组成部分。专线电路四、列车运行控制系统CTCS列车控制中心是基于安全计算机的控制系统，它根据地面子系统或来自外部地面系统的信息，如轨道占用信息、联锁状态等产生列车行车许可命令，并通过车地信息传输系统传输给车载子系统，保证列车控制中心管辖内列车的运行安全。根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级。专线电路四、列车运行控制系统CTCS2CTCS-11CTCS-0根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级CTCS-0为既有线的现状，由通用机车信号和运行监控记录装置构成，控制模式为目标距离式。CTCS-1面向160km/h以下的区段，由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，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，控制模式为目标距离式，与CTCS-0的差别在于全面提高了系统的安全性，也称为线路数据全部存储在车载设备上的列车运行控制系统。专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级CTCS-2是基于轨道电路和点式应答器传输行车许可信息的列车运行控制系统，采用目标距离连续控制模式监控列车运行。CTCS-2采用车-地一体化计，地面采用ZPW-2000A型轨道电路和点式信息设备完成车地通信，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。CTCS-2面向提速干线和高速新线，适用于各种限速区段。3CTCS-2专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级CTCS-2由车载设备和地面设备组成。车载设备主要由车载安全计算机、轨道电路信息读取器、应答器信息接收单元、列车接口单元、记录单元和人机界面等组成。地面设备由列控中心、临时限速服务器、ZPW-2000系列轨道电路、应答器等设备组成。3CTCS-2专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级装备CTCS-2列控车载设备的动车组应装设列车运行控制装置LKJ设备。CTCS-2列控车载设备的控车模式有完全监控、部分监控、引导、目视行车、调车、隔离和待机等模式。3CTCS-2专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级1.完全监控模式是列车的正常运行模式。列控车载设备根据控车数据自动生成目标距离模式曲线，司机依据人机界面显示的列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息控制列车运行。2.部分监控模式是列控车载设备接收到轨道电路允许行车信息，而缺少应答器提供的线路数据或限速数据时使用的模式。在部分监控模式下，限速值为45km/h。3CTCS-2专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级3.引导模式是在进站或出站建立引导进路后，列控车载设备按照最高限速40km/h控车的模式。4.目视行车模式是司机控车的固定限速模式，限速值为40km/h。列控车载设备显示停车信号停车后，司机按规定操作转入目视行车模式。5.调车模式是动车组进行调车作业的固定限速模式，限速值为40km/h。司机按压专用按钮使列控车载设备转入调车模式。只有在列车停车时，司机才可以选择进入或退出调车模式。3CTCS-2专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级CTCS-3面向提速干线、高速新线或特殊线路，适用于各种限速区段。CTCS-3基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统，，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。CTCS-3级基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞，可实现车地间连续、双向的信息传输，功能更丰富，实时性更强。4CTCS-3专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级CTCS-3列控车载设备按CTCS-3级控车时的控车模式有完全监控、引导、目视行车、调车、休眠、隔离和待机等模式。CTCS-3列控车载设备按CTCS-2级控车时的控车模式有完全监控、部分监控、引导、目视行车、调车、休眠、隔离、待机和机车信号等模式。4CTCS-3专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级1.完全监控模式是列车的正常运行模式。列控车载设备根据控车数据自动生成目标距离模式曲线，司机依据人机界面显示的列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息控制列车运行。4CTCS-3专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级CTCS-3由列控车载设备和地面设备组成。列控车载设备主要由车载安全计算机、轨道电路信息读取器、应答器信息接收单元、列车接口单元、记录单元、人机界面和GSM-R无线通信单元等部件组成。列控地面设备由列控中心、临时限速服务器、ZPW-2000系列轨道电路、应答器、无线闭塞中心RBC和GSM-R接口设备等组成。4CTCS-3专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级2.引导模式是在进站或出站建立引导进路后，列控车载设备按照最高限速40km/h控车的模式。3.目视行车模式是司机控车的固定限速模式，限速值为40km/h。列控车载设备显示停车信号或位置不确定时，在停车状态下司机按规定操作转入目视行车模式。4CTCS-3专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级4.调车模式是动车组进行调车作业的固定限速模式，限速值为40km/h。司机按压专用按钮使列控车载设备转入调车模式。只有在列车停车时，司机才可以选择进入或退出调车模式。CTCS-3级控车时，只能在车站内转入调车模式。4CTCS-3专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级5.休眠模式是非本务端车载设备不监控列车运行，但仍执行列车定位、记录等级转换等功能的模式。6.隔离模式是列控车载设备控制功能停用的模式。列车停车后，根据规定，司机操作隔离装置使列控车载设备转入隔离模式。7.待机模式是列控车载设备上电后的默认模式。列控车载设备自检后，自动处于待机模式。在待机模式下，列控车载设备正常接收轨道电路及应答器信息。4CTCS-3专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级8.CTCS-3列控车载设备按CTCS-2级控车时的部分监控模式是列控车载设备接收到轨道电路允许行车信息，而缺少应答器提供的线路数据或限速数据时使用的模式。在部分监控模式下，限速值为45km/h。9.机车信号模式是装备CTCS-3级列控车载设备的动车在CTCS-0/1级区段运行时使用的模式。经司机操作后，列控车载设备转为最高限速80km/h控车模式。在机车信号模式下，按地面信号显示运行。4CTCS-3专线电路四、列车运行控制系统CTCS根据系统配置CTCS按功能划分为分为0~4级共5级CTCS-4面向高速新线或特殊线路，基于无线传输信息的列车运行控制系统。CTCS-4级由列车控制中心和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查，可实现虚拟闭塞或移动闭塞，CTCS-4级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。运行速度250km/h以下时铁路采用CTCS-2级列控系统，250km/h铁路宜采用CTCS-3级列控系统，300km/h以上铁路采用CTCS-3级列控系统，兼容CTCS-2。5CTCS-4专线电路五、铁路客票发售和预订系统PMIS中国铁路客票发售和预订系统的是一个覆盖全国铁路的计算机售票网络，实现客票管理和发售工作现代化，从而方便旅客购票和旅行，提高铁路客运经营水平和服务质量。中国铁路客票发售和预订系统以铁路数据通信网为基础，由中央级、地区级和车站级三层结构组成，通过铁路数据通信网将车站、地区中心、铁路总公司和各级业务部门局域网连接为广域网。专线电路五、铁路客票发售和预订系统PMIS综合考虑各地区所覆盖的客运量、列车数等因素，我国铁路客票发售和预订系统采用集中与分布相结合的方案，建立一个全路中央数据库和若干个地区数据库，席位数据采用相对集中管理方式，按列车始发分别存储在各地区中心数据库中，实现客运数据的统一维护和下载，运用三级复制技术，逐级向下复制，保持基础数据的一致性，便于异地购票、坐席复用和信息共享。铁路总公司、地区中心主要负责网络管理、系统管理、数据库管理、安全管理以及应用系统的后台管理等。专线电路五、铁路客票发售和预订系统PMIS铁路总公司客票中心主要是面向全路客运的宏观管理、营销分析，保证全路的联网售票。地区客票中心主要是面向以坐席为核心的调度控制和客运业务管理。路局业务管理系统主要包括基础数据维护、票额计划和调度命令的编制与执行、售票情况动态查询与票额实时调度、客运统计分析、财务数据的汇总查询等。车站售票系统主要面向售票的实时交易服务，有数据维护、计划和调度命令管理、售票、退票、订票、票卷管理、值班监控、结账与财务统计、客运统计、径路计算等。专线电路六、铁路电力远动系统铁路电力远动系统也称为铁路电力调度自动化系统，利用计算机技术、自动检测和控制技术等，对铁路电力供电的各个环节（如配电所等）进行集中监视和控制，实现遥测、遥信、遥控和遥调的功能，达到自动化调度和管理，以提高运行管理及维护水平，确保铁路供电，保证行车安全、正点。铁路电力远动系统由监控中心、远动终端（监控终端、监测终端等）远动通信组成。监控中心以数据采集与监控系统SCADA和地理信息系统GIS为平台，实现配电网的监测和监控，分析配电网络的运行状态，进而对整个配电网络进行有效的管理。远动终端完成箱式变配电变压器、开闭所等个现场信息的采集、处理及监控功能。专线电路七、车辆5T系统红外线车辆轴温探测系统（tracehotboxdetectionsystem,THDS）通过铁轨边红外线探头，对通过车辆的每个轴承温度进行实时探测，并将探测信息实时上传到路局车辆运行安全监测站，进行实时报警。THDS通过配套车号智能跟踪装置，可实现对车次、车号跟踪，实现热轴车辆的车号预报和精确跟踪，重点探测轴承温度，监测热轴故障，实现跟踪报警，防范燃切轴事故发生，确保行车安全。THDS已在全路实现了联网运行，通过访问铁路局、铁路总公司的红外线全路联网服务器可对探测站信息进行查询。1红外线车辆轴温探测系统THDS专线电路七、车辆5T系统车辆运行品质动态监测系统（truckperformancedetectionsystem,TPDS）利用设在铁路正线直线段上的轨道测试系统，对运行中的车辆安全指标、轮轨间的动力学参数进行动态监测，重点探测脱轨系数、轮重减载率等，实现对货车的运行状态分级评判。TPDS还有探测车轮踏面擦伤、剥离及货物超载、偏载等危及行车安全的情况的监测功能，重点防范货车脱轨事故，防范车轮踏面擦伤、剥离，防范货物超载、偏载等行车安全隐患。2车辆运行品质动态监测系统专线电路七、车辆5T系统TPDS通过联网运行，对运行品质不良货车实施联网跟踪报警，向前方列检预报车轮踏面擦伤，预警货物超载，实现重点区段的全程监测，保证列车运行安全的综合效益。2车辆运行品质动态监测系统专线电路七、车辆5T系统车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统（tracksideacousticdetectionsystem,TADS）利用轨边噪声采集阵列，实时采集运行货车的滚动轴承噪声，通过数据分析，及时发现轴承早期故障。重点探测货车滚动轴承内外圈滚道、滚子等故障，安全防范关口前移，重点防范切轴事故，对轴承故障进行早期预报。3车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统TADS专线电路七、车辆5T系统TADS与THDS互补，防止切轴事故发生，减少对运输的干扰，确保行车安全、畅通。TADS向前方列检预报轴承故障，同时通过全路联网运行，对全路轴承故障进行预警。3车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统TADS专线电路七、车辆5T系统货车故障图像检测系统（troubleofmovingfreightcardetectionsystem,TFDS）采用高速连续数字照像技术、大容量图像数据实时处理技术和精确定位技术，利用轨边高速摄像头，对运行货车隐蔽故障和常见故障进行动态检测，及时