CTCS列控系统及车载设备介绍-

CTCS列控系统及车载设备介绍~演示文稿第1页，共38页。优选CTCS列控系统及车载设备介绍~第2页，共38页。目录CTCS-3列控攻关背景CTCS-3列控系统介绍CTCS-3列控车载设备介绍CTCS-3列控车载模式介绍1234第3页，共38页。CTCS-3列控攻关背景—列控技术体系形成过程2002年铁道部确定发展CTCS的战略目标2003年北京UIC年会，铁道部宣布CTCS的基本架构和分级2004年铁道部制定CTCS-2级技术规范2005年初开始CTCS-2级工程实施2006年CTCS-2级试验和测试2007年CTCS-2级1-3月试运行，4月商业运营2007年8月启动CTCS-3级技术攻关第4页，共38页。CTCS-3列控攻关背景—C3系统列控技术平台基本原则和指导思想：按照全路一张网的原则规划列控系统的技术平台；技术平台要实现300-350km/h客运专线、200-250km/h新建铁路和既有提速线路的互联互通；列控技术平台的确定考虑技术的先进成熟、经济实用、可靠。列车控制系统是高速铁路的关键技术之一，是铁路运营的安全保障。在我国300km/h及以上客运专线上选用CTCS3(CTCS3/CTCS2)列控系统作为全路统一技术平台体系，其中CTCS3列控系统保证高速动车组的运行安全，CTCS2列控系统用来兼容既有动车组上线运行，并作为CTCS3列控系统的后备系统；通过集成创新和对引进技术的消化吸收实现系统集成再创新，建立符合中国国情路情的、具有自主知识产权的、世界一流水平的高速铁路列车控制技术体系。第5页，共38页。CTCS-3列控攻关背景—C3攻关内容系统设计技术

1生产制造技术2车载设备地面RBC设备列控系统工程应用技术

4实验室仿真测试技术

53系统集成技术

第6页，共38页。CTCS-3列控攻关背景—C3攻关组织机构铁道部C3攻关组通号集团领导小组通号集团C3列控系统技术实施组车载设备小组RBC设备小组系统接口组仿真测试实验室国产化制造小组GSM-R接口小组通号集团专家团队（支撑）（领导层）（执行层）第7页，共38页。目录CTCS-3列控攻关背景CTCS-3列控系统介绍CTCS-3列控车载设备介绍CTCS-3列控车载模式介绍1234第8页，共38页。CTCS-3列控系统介绍—CTCS列控系统分级基于无线信息传输，机车乘务员凭车载信号行车。用于300-350km/h线路。CTCS-3CTCS-2CTCS-0CTCS-1基于应答器和轨道电路信息传输，机车乘务员凭车载信号行车。已应用于200-250km/h线路。由主体机车信号和安全型运行监控记录装置组成。由通用机车信号和运行监控记录装置构成。既有线现状。CTCS-4基于无线通信传输平台，取消轨道电路，实现虚拟闭塞或移动闭塞。未来发展方向。第9页，共38页。CTCS-3列控系统介绍—系统动画演示CTCS-3列控系统动画演示第10页，共38页。CTCS-3列控系统介绍—系统组成GSM-R无线网络地面应答器轨道电路LEU地面应答器轨道电路LEU地面应答器列控中心车站联锁ZPW2000轨道电路LEU无线闭塞中心RBC调度中心CTC在CTCS-2级列控系统的基础上，地面增加RBC设备，车载设备增加GSM-R无线电台和信息接收模块，实现基于GSM-R无线网络的双向信息传输，构成CTCS-3级列控系统，用于300-350km/h客运专线和高速铁路。第11页，共38页。CTCS-3列控系统介绍—系统总体结构CTCS-3级列控系统总体结构包括：地面设备、车载设备、GSM-R无线通信网络、信号数据传输网络四部分。第12页，共38页。CTCS-3列控系统介绍—主要技术原则（1）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。（2）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。（3）CTCS-3级列控系统满足互联互通的运营要求。（4）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。第13页，共38页。CTCS-3列控系统介绍—主要技术原则（5）CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。无线闭塞中心或无线通信故障时，CTCS-2级列控系统控制列车运行。（6）全线无线闭塞中心（RBC）设备集中设置。（7）GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。（8）动车段及联络线采用CTCS-2级列控系统。第14页，共38页。CTCS-3列控系统介绍—主要技术原则（9）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、速度在250km/h以上时超速15km/h触发紧急制动、速度在250km/h及以下时超速10km/h触发紧急制动。（10）采用应答器实现自动过分相。（11）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。（12）CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足相关标准的要求，关键设备冗余配置。第15页，共38页。CTCS-3列控系统介绍—系统结构图在CTCS3列控系统中，CTCS3基于GSM-R无线通信传输，CTCS2基于轨道电路信息码+应答器传输。调度集中CTC、联锁系统、无源应答器和ZPW2000轨道电路为CTCS3和CTCS2的共用部分，无线闭塞中心RBC供CTCS3使用，有源应答器和列控中心供CTCS2使用。第16页，共38页。200km/h动车组和300km/h动车组的混跑ETCS2信息流向C3系统和C2系统都通过ZPW2000轨道电路检测列车的占用；采用同一联锁系统。300km/h及以上动车组根据E2系统的无线命令行车，C2作为备用系统；200-250km/h动车组根据C2系统的轨道电路信息码（结合应答器信息）行车。CTCS2信息流向CTCS-3列控系统介绍—动车组混跑第17页，共38页。CTCS-2级CTCS-3级传输媒介轨道电路＋应答器GSM-R＋应答器车地信息传输地对车单向信息传输地－车双向信息传输300km/h以上的适应性已经在250km/h线路上成功运用，客专可用于300km/h运行。CTCS-3级在ETCS-2级基础上进行系统集成和自主创新，ETCS-2级列控系统已经在欧洲高速铁路上成熟应用技术发展趋势CTCS-3级列控系统属于基于通信的列控系统（CBTC）范畴，符合国际铁路技术发展趋势。CTCS-3列控系统介绍—C3列控系统优势第18页，共38页。目录CTCS-3列控攻关背景CTCS-3列控系统介绍CTCS-3列控车载设备介绍CTCS-3列控车载模式介绍1234第19页，共38页。CTCS-3列控车载设备介绍—系统框图（CRH2）

第20页，共38页。CTCS-3列控车载设备介绍—系统框图（CRH3）第21页，共38页。CTCS-3列控车载设备介绍—车载设备组成1模块名称用途功能概述CTCS3主机模块CTCS3专用CTCS3主机控制，核心控制单元。CTCS2主机模块CTCS2专用CTCS2主机控制，核心控制单元。速度距离处理SDP共用根据SDU的速度信息，对速度进行处理。网关TSG共用列车网关速度距离单元SDU共用速度读取单元GSM-R通信单元（MT）CTCS3专用GSM-R通信接收和发送车载无线传输单元COMCCTCS3专用通信传输控制单元通用加密装置GCDCTCS3专用实现无线信息的加密和解密TCR轨道电路读取CTCS2专用ZPW2000轨道电路信息读取第22页，共38页。CTCS-3列控车载设备介绍—车载设备组成2功能模块名称用途功能概述安全输出单元VDX共用安全输出，控制列车紧急制动及紧急制动状态回采。输出单元DX共用列车接口，10个数字输入和6个数字输出。输入单元DI共用列车接口，16个数字输入。速度传感器（雷达和车轮速度传感器）共用用于检测列车速度。应答器读取天线CAU共用应答器读取天线。应答器传输模块BTM共用接收应答器报文，解码后发送给主机。司机显示单元DMI共用司机显示和操作界面司法记录器JRU共用记录单元，记录系统第23页，共38页。列控车载设备实物图片—车载主机柜第24页，共38页。车轮速度传感器每套车载设备两个列控车载设备实物图片—速度传感器雷达速度传感器每套车载设备两个第25页，共38页。列控车载设备实物图片—BTM+应答器天线应答器传输模块（BTM）+紧凑型天线装置（CAU）第26页，共38页。列控车载设备实物图片—DMI人机显示界面第27页，共38页。列控车载设备实物图片—开关冗余开关和隔离开关第28页，共38页。目录CTCS-3列控攻关背景CTCS-3列控系统介绍CTCS-3列控车载设备介绍CTCS-3列控车载模式介绍1234第29页，共38页。CTCS-3列控车载模式介绍—列控车载模式列控车载设备9种主要工作模式完全监控模式(FS)睡眠模式(SL)C3专有目视行车模式(OS)调车模式(SH)引导模式(CO)

隔离模式(IS)待机模式(SB)部分监控模式(PS)C2专有机车信号模式(CS)C2专有第30页，共38页。CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式完全监控模式(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。适用于C3车载和C2车载第31页，共38页。CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式休眠模式(SL)

该模式用于非本务端列控车载设备。在该模式下，列控车载设备仍执行列车定位、测速测距、记录等级转换及RBC切换信息等功能。列车立即折返，非本务端升为本务端后，车载设备可自动进入正常工作状态。适用于C3车载第32页，共38页。CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式目视行车模式(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。适用于C3车载和C2车载第33页，共38页。CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式调车模式(SH)

当调车作业时，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。适用于C3车载和C2车载第34页，共38页。CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式隔离模式(IS)当列控车载设备停用时，需在停车情况下，经操作隔离列控车载设备的制动功能。在该模式下，车载设备不具备安全监控功能。适用于C3车载和C2车载第35页，共38页。CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式待机模式(SB)当列控车载设备上电时，执行自检和外部设备测试正确后自动处于待机模式，车载设备禁止列车移动。当司机开启驾驶台