畢業(yè)論文--ctcs-3控制系統(tǒng)的概述

1、<p>　　CTCS-3控制系統(tǒng)的概述</p><p>　　學(xué) 生 姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　專 業(yè) 班 級(jí)： 鐵道通信信號(hào)301612班 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師：

2、 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　CTCS是(Chinese Train Control System)的英文縮寫，中文意為中國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。CTCS系統(tǒng)有兩個(gè)子系統(tǒng)，即車載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)。介紹了工程設(shè)計(jì)中提出的CTCS3系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合目前我國(guó)的實(shí)際情況，闡述了CTCS3系統(tǒng)與CTCS2系統(tǒng)的結(jié)合。為了

3、適應(yīng)中國(guó)高速鐵路、客運(yùn)專線的迅速發(fā)展和保證鐵路運(yùn)輸安全的需要，鐵道部有關(guān)部門研制成功了“CTCS系統(tǒng)”（即：鐵路列車控制系統(tǒng)，是Chinese Train Control System的縮寫“CTCS”）。CTCS 技術(shù)規(guī)范中，根據(jù)系統(tǒng)配置CTCS按功能可劃分為5 級(jí)。為滿足客運(yùn)專線和高速鐵路建設(shè)需求，通過對(duì)ETCS標(biāo)準(zhǔn)的引進(jìn)、消化、吸收，并結(jié)合成功應(yīng)用的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)構(gòu)建了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CTC

4、S-3級(jí)列控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)的客運(yùn)專線及既有線提速主要采用CTCS-2級(jí)系統(tǒng)，并且在不斷消化吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)后，我國(guó)自主開發(fā)的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)也將全面推廣軌道電路完成列車占用檢測(cè)及完整性檢查，點(diǎn)式信息設(shè)備提供列車用于測(cè)距修正的定位基準(zhǔn)信息。無線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)地車間</p><p>　　關(guān)鍵詞：CTCS-3、車載子系統(tǒng)、地面子系統(tǒng)</p><p><b>　　目 錄

5、</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　1 CTCS系統(tǒng)介紹2</p><p>　　1.1 CTCS系統(tǒng)概述2</p><p>　　1.2 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)

6、運(yùn)營(yíng)需求3</p><p>　　1.2 C3系統(tǒng)技術(shù)方案—主要技術(shù)原則4</p><p>　　2 C3系統(tǒng)技術(shù)方案—主要工作模式5</p><p>　　3 CTCS-3級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)7</p><p>　　3.1車載子系統(tǒng)8</p><p>　　3.1.1列控車載設(shè)備8</p><p>

7、　　3.1.2無線系統(tǒng)車載模塊14</p><p>　　3.2地面子系統(tǒng)14</p><p>　　3.2.1應(yīng)答器15</p><p>　　3.2.2軌道電路16</p><p>　　3.2.3 GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)16</p><p>　　3.2.4車站列控中心ＴＣＣ17</p><p

8、>　　3.2.5無線閉塞中心RBC18</p><p>　　4 國(guó)內(nèi)外列車控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介19</p><p>　　4.1國(guó)外列控系統(tǒng)簡(jiǎn)介19</p><p>　　4.1.1歐洲ETCS系統(tǒng)19</p><p>　　4.1.2 法國(guó)的TVM系列19</p><p>　　4.1.3日本新干線系統(tǒng)20<

9、/p><p>　　4.2國(guó)內(nèi)列車控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介21</p><p>　　4.2.1CTCS基本功能21</p><p>　　4.2.2CTCS發(fā)展現(xiàn)狀21</p><p>　　4.2國(guó)內(nèi)外列控系統(tǒng)仿真測(cè)試的研究22</p><p><b>　　結(jié) 論24</b></p>&

10、lt;p><b>　　致 謝25</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)26</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　我國(guó)鐵路控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀，與歐洲發(fā)展ETCS之前的鐵路狀況有很多相似之處。目前，我國(guó)正在借鑒歐洲ETCS的成功經(jīng)驗(yàn)，研究適合我國(guó)國(guó)情的中國(guó)列車控制系統(tǒng)(CTC

11、S)，制定CTCS技術(shù)規(guī)范。</p><p>　　CTCS2系統(tǒng)及技術(shù)規(guī)范已經(jīng)由鐵道科學(xué)研究院通號(hào)所、北京交通大學(xué)以及通號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院等多家單位共同研討制定。但是CTCS3級(jí)系統(tǒng)只是在系統(tǒng)等級(jí)進(jìn)行了相應(yīng)的闡述， 適于客運(yùn)專線的CTCS3級(jí)技術(shù)規(guī)范和關(guān)鍵技術(shù)正在研究之中，建立CTCS3列控系統(tǒng)綜合仿真測(cè)試平臺(tái)可以為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究及設(shè)備集成提供良好的輔助設(shè)計(jì)、研發(fā)平臺(tái)、驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，用于CTCS3列車運(yùn)行控制系統(tǒng)

12、的系統(tǒng)研究、方案比較、設(shè)備測(cè)試評(píng)估等，還可為CTCS級(jí)別更高系統(tǒng)的發(fā)展提供先進(jìn)的技術(shù)途徑和管理運(yùn)作方式，為未來軌道交通管理的其它領(lǐng)域的協(xié)調(diào)發(fā)展提供前提條件。</p><p>　　CTCS3級(jí)列控系統(tǒng)仿真測(cè)試平臺(tái)是列控系統(tǒng)的平臺(tái)，故測(cè)試不僅僅要測(cè)試待測(cè)子系統(tǒng)具體功能的實(shí)現(xiàn)，而且同樣重要的是要測(cè)試待測(cè)子系統(tǒng)的安全水平或等級(jí)。設(shè)計(jì)合適的安全完善度等級(jí)(Safety Integrity Level，SIL)，控制系統(tǒng)的復(fù)

13、雜度和成本的同時(shí)，也要控制系統(tǒng)的安全性。CTCS3級(jí)列控系統(tǒng)仿真測(cè)試平臺(tái)的建立為今后CTCS3級(jí)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范的建立以及日后CTCS3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的測(cè)試提供了寶貴的完善和借鑒意義。</p><p>　　1 CTCS系統(tǒng)介紹</p><p>　　1.1 CTCS系統(tǒng)概述</p><p>　　CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)包括地面設(shè)備和車載設(shè)備。地面設(shè)備由RBC、TCC、ZPW

14、-2000（UM）系列軌道電路、應(yīng)答器（含LEU）、GSM-R通信接口設(shè)備等組成；車載設(shè)備由車載安全計(jì)算機(jī)（VC）、GSM-R無線通信單元（RTU）、軌道電路信息接收單元（TCR）、應(yīng)答器信息接收模塊（BTM）、記錄單元（JRU/DRU）、人機(jī)界面（DMI）、列車接口單元（TIU）等組成。RBC根據(jù)軌道電路、聯(lián)鎖進(jìn)路等信息生成行車許可，并通過GSM-R無線通信系統(tǒng)將行車許可、線路參數(shù)、臨時(shí)限速傳輸給CTCS-3級(jí)車載設(shè)備；同時(shí)通過GSM

15、-R無線通信系統(tǒng)接收車載設(shè)備發(fā)送的位置和列車數(shù)據(jù)等信息。車載安全計(jì)算機(jī)根據(jù)地面設(shè)備提供的行車許可、線路參數(shù)、臨時(shí)限速等信息和動(dòng)車組參數(shù)，按照目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式生成動(dòng)態(tài)速度曲線，監(jiān)控列車安全運(yùn)行。地面子系統(tǒng)可由以下部分組成：應(yīng)答器、軌道電路、無線通信網(wǎng)絡(luò)（GSM-R）、列車控制中心（TCC）/無線閉塞中心（RBC）。其中GSM-R不屬于CTCS設(shè)備，但是重要組成部分。應(yīng)答器是一種能向車載子系統(tǒng)發(fā)送報(bào)文信息的傳輸設(shè)備，既可以傳送固定信

16、息，也可連接軌旁單元傳送可變信息。軌道電路</p><p>　　1.2 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)需求</p><p>　　（1）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)滿足運(yùn)營(yíng)速度350km/h、最小追蹤間隔3分鐘的要求。</p><p>　　（2）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)滿足正向按自動(dòng)閉塞追蹤運(yùn)行，反向按自動(dòng)站間閉塞運(yùn)行的要求。</p><p>　?。?）C

17、TCS-3級(jí)列控系統(tǒng)滿足跨線運(yùn)行的運(yùn)營(yíng)要求。</p><p>　?。?）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式、設(shè)備制動(dòng)優(yōu)先的方式監(jiān)控列車安全運(yùn)行。</p><p>　?。?）CTCS-2級(jí)作為CTCS-3級(jí)的后備系統(tǒng)。無線閉塞中心（RBC）或無線通信故障時(shí)，CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控制列車運(yùn)行。</p><p>　?。?）全線RBC設(shè)備集中設(shè)置。

18、</p><p>　?。?）GSM-R無線通信覆蓋包括大站在內(nèi)的全線所有車站。</p><p>　?。?）動(dòng)車段及聯(lián)絡(luò)線均安裝CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備。</p><p>　?。?）300km/h及以上動(dòng)車組不裝設(shè)列車運(yùn)行監(jiān)控裝置（LKJ）。</p><p>　?。?0）在300km/h及以上線路，CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備速度容限規(guī)

19、定為超速2km/h報(bào)警、超速5km/h觸發(fā)常用制動(dòng)、超速15km/h觸發(fā)緊急制動(dòng)。</p><p>　?。?1）RBC向裝備CTCS-3級(jí)車載設(shè)備的列車、應(yīng)答器向裝備CTCS-2級(jí)車載設(shè)備的列車分別發(fā)送分相區(qū)信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過分相。</p><p>　?。?2）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)，涉及安全的信息采用滿足IEC 62280標(biāo)準(zhǔn)要求的安全通信協(xié)議。</p><

20、p>　?。?3）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)安全性、可靠性、可用性、可維護(hù)性滿足IEC 62280等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，關(guān)鍵設(shè)備冗余配置。</p><p>　　1.2 C3系統(tǒng)技術(shù)方案—主要技術(shù)原則</p><p>　　（1）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)滿足運(yùn)營(yíng)速度350km/h、最小追蹤間隔3分鐘的要求。</p><p>　?。?）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)滿足正向按自動(dòng)閉塞追

21、蹤運(yùn)行，反向按自動(dòng)站間閉塞運(yùn)行的要求。</p><p>　?。?）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)滿足互聯(lián)互通的運(yùn)營(yíng)要求。</p><p>　　（4）CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式、設(shè)備制動(dòng)優(yōu)先的方式監(jiān)控列車安全運(yùn)行。</p><p>　?。?）CTCS-2級(jí)作為CTCS-3級(jí)的后備系統(tǒng)。無線閉塞中心或無線通信故障時(shí)，CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控制列車

22、運(yùn)行。</p><p>　?。?）全線無線閉塞中心（RBC）設(shè)備集中設(shè)置。</p><p>　?。?）GSM-R無線通信覆蓋包括大站在內(nèi)的全線所有車站。</p><p>　?。?）動(dòng)車段及聯(lián)絡(luò)線均安裝CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備。</p><p>　　（9）300km/h及以上動(dòng)車組不裝設(shè)列車運(yùn)行監(jiān)控裝置（LKJ）。</p>

23、<p>　?。?0）在300km/h及以上線路，CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備速度容限規(guī)定為超速2km/h報(bào)警、超速5km/h觸發(fā)常用制動(dòng)、超速15km/h觸發(fā)緊急制動(dòng)。</p><p>　　（11）無線閉塞中心（RBC）向裝備C3車載設(shè)備的列車、應(yīng)答器向裝備C2車載設(shè)備的列車分別發(fā)送分相點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過分相。</p><p>　　2 C3系統(tǒng)技術(shù)方案—主要工作模式</p

24、><p>　?。?）完全監(jiān)控模式（FS） </p><p>　　當(dāng)車載設(shè)備具備列控所需的全部基本數(shù)據(jù)（包括列車數(shù)據(jù)、行車許可和線路數(shù)據(jù)等）時(shí)，列控車載設(shè)備生成目標(biāo)距離連續(xù)速度模式曲線，監(jiān)控列車安全運(yùn)行；并通過人機(jī)界面（DMI）顯示列車運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等信息。</p><p>　?。?）部分監(jiān)控模式（PS） </p><p>

25、　　CTCS-2級(jí)后備系統(tǒng)使用的模式。當(dāng)車載設(shè)備接收到軌道電路允許行車信息，而缺少應(yīng)答器提供的線路數(shù)據(jù)時(shí)，列控車載設(shè)備產(chǎn)生一定范圍內(nèi)的固定限制速度，監(jiān)控列車安全運(yùn)行</p><p>　?。?）目視行車模式（OS）</p><p>　　列控車載設(shè)備顯示禁止信號(hào)、列車停車后又需繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)行車管理辦法（含調(diào)度命令），經(jīng)司機(jī)操作并確認(rèn)后，列控車載設(shè)備按固定限制速度40km/h監(jiān)控列車運(yùn)行，司

26、機(jī)每確認(rèn)一次列車可運(yùn)行一定距離（300m）或一定時(shí)間（60s）。</p><p>　?。?）調(diào)車模式（SH） </p><p>　　1）調(diào)車作業(yè)時(shí)，牽引運(yùn)行限制速度40km/h。</p><p>　　2）車載設(shè)備可采用自動(dòng)轉(zhuǎn)換或人工轉(zhuǎn)換方式進(jìn)入調(diào)車模式。</p><p>　　3）動(dòng)轉(zhuǎn)換方式：車站聯(lián)鎖辦理調(diào)車進(jìn)路，無線閉塞中心（RBC）向車載設(shè)

27、備提供行車許可，車載設(shè)備按調(diào)車限制速度控車；人工轉(zhuǎn)換方式：司機(jī)選擇調(diào)車模式，車載設(shè)備按調(diào)車限制速度控車。</p><p>　　（5）引導(dǎo)模式（CO）　</p><p>　　當(dāng)鎖閉進(jìn)路中存在不能檢查列車占用的軌道區(qū)段時(shí)，車載設(shè)備根據(jù)地面設(shè)備提供的行車許可生成目標(biāo)距離連續(xù)速度模式曲線，并通過人機(jī)界面（DMI）顯示列車運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等，監(jiān)控列車運(yùn)行，司機(jī)負(fù)責(zé)在列車運(yùn)行時(shí)檢

28、查軌道占用情況。</p><p>　　（6）待機(jī)模式（SB）</p><p>　　1）當(dāng)列控車載設(shè)備上電/喚醒時(shí)，執(zhí)行自檢和外部設(shè)備測(cè)試正確后自動(dòng)處于待機(jī)模式，設(shè)備監(jiān)控列車不允許移動(dòng)。</p><p>　　2）當(dāng)司機(jī)開啟駕駛臺(tái)時(shí)，處于待機(jī)模式的列控車載設(shè)備可通過人機(jī)界面（DMI）、GSM-R無線通信、軌道電路、應(yīng)答器傳送列控信息。 </p><p

29、>　　（7）隔離模式（IS） </p><p>　　在停車情況下，經(jīng)操作使列控車載設(shè)備制動(dòng)功能停用，在該模式下，車載設(shè)備不承擔(dān)任何行車安全責(zé)任。列控車載設(shè)備正常工作時(shí)應(yīng)能夠監(jiān)測(cè)隔離開關(guān)狀態(tài)。 </p><p>　?。?）機(jī)車信號(hào)模式（CS） </p><p>　　當(dāng)列車運(yùn)行到地面未安裝CTCS-3級(jí)/CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)設(shè)備的區(qū)段時(shí)，根據(jù)行車管理辦法（含調(diào)度

30、命令），經(jīng)司機(jī)操作后，列控車載設(shè)備生成固定限制速度80km/h，并顯示機(jī)車信號(hào)。</p><p>　　（9）休眠模式（SL） </p><p>　　非本務(wù)車載設(shè)備的工作模式。在模式下，車載設(shè)備不負(fù)責(zé)列車安全防護(hù)功能，但執(zhí)行列車定位、級(jí)間轉(zhuǎn)換、測(cè)速測(cè)距等功能。</p><p>　　3 CTCS-3級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　CTCS-3級(jí)列

31、控系統(tǒng)包括地面設(shè)備和車載設(shè)備。地面設(shè)備有無線閉塞中心（RBC）、車站列控中心（TCC）、ZPW-2000（UM系列）軌道電路、應(yīng)答器（含LEU）、GSM-R通信接口設(shè)備等組成。車載設(shè)備由車載安全計(jì)算機(jī)（VC）、GSM-R無線通信單元（RTU）、軌道電路信息接收單元（TCR）、應(yīng)答器信息傳輸模塊（BTM）、記錄單元（JRU/DRU）、人機(jī)界面（DMI）、列車接口單元（TIU）等組成。具體如下圖3-1所示.</p><p

32、>　　圖3-1 地面設(shè)備和車載設(shè)備</p><p>　　RBC根據(jù)軌道電路、聯(lián)鎖進(jìn)路等信息生成行車許可，并通過GSM-R無線通信系統(tǒng)將行車許可、線路參數(shù)、臨時(shí)限速傳輸給CTCT-3級(jí)車載設(shè)備；同時(shí)通過GSM-R無線通信接收車載設(shè)備發(fā)送的位置和列車數(shù)據(jù)等信息。</p><p>　　TCC接受軌道電路的信息，并通過聯(lián)鎖系統(tǒng)傳送給RBC；同時(shí)，TCC具有軌道電路編碼、應(yīng)答器報(bào)文儲(chǔ)存和調(diào)用

33、、站間安全信息傳輸、臨時(shí)限速功能，滿足后備系統(tǒng)需要</p><p><b>　　3.1車載子系統(tǒng)</b></p><p>　　車載子系統(tǒng)可由以下部分組成：CTCS車載設(shè)備、無線系統(tǒng)車載模塊</p><p>　　CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備總體結(jié)構(gòu)圖如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)

34、車載設(shè)備總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.1.1列控車載設(shè)備</p><p><b>　　(1)配置原則</b></p><p>　　車載設(shè)備由車載安全計(jì)算機(jī)（VC）、GSM-R無線通信模塊（RTM）、軌道電路信息接收單元（TCR）、應(yīng)答器信息接收模塊（BTM）、記錄器（JRU）、人機(jī)界面（DMI）、列車接口單元（TIU）等組成。 </p

35、><p>　　車載安全計(jì)算機(jī)中的CTCS-3控制單元和CTCS-2控制單元獨(dú)立設(shè)置，CTCS-3控制單元負(fù)責(zé)在CTCS-3線路正常運(yùn)行時(shí)的核心控制功能，CTCS-2控制單元負(fù)責(zé)后備系統(tǒng)的核心控制功能。</p><p>　　300km/h動(dòng)車組不裝設(shè)列車運(yùn)行監(jiān)控裝置（LKJ）。</p><p><b>　　(2)設(shè)備配置</b></p>

36、<p>　　車載設(shè)備采用分布式結(jié)構(gòu)。設(shè)備包括車載安全計(jì)算機(jī)（VC）、應(yīng)答器信息接收模塊（BTM）、軌道電路信息接收單元（TCR）、測(cè)速測(cè)距單元（SDU）、人機(jī)界面（DMI）、列車接口（TIU）、司法記錄單元（JRU）、GSM-R無線通信單元（RTU）、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)接口等。</p><p>　　車載設(shè)備與動(dòng)車組的接口采用繼電器或MVB總線方式。</p><p><b>　　

37、(3)設(shè)備功能</b></p><p>　　CTCS-3級(jí)列控車載設(shè)備負(fù)責(zé)接收地面數(shù)據(jù)命令信息，生成速度模式曲線，監(jiān)控列車運(yùn)行，保證列車運(yùn)行安全。</p><p>　　CTCS-3級(jí)列控車載設(shè)備應(yīng)具有以下基本功能：</p><p><b>　　1) 自檢功能</b></p><p>　　車載設(shè)備啟動(dòng)時(shí)首先要進(jìn)

38、行系統(tǒng)自檢以確認(rèn)設(shè)備是否有效，自檢包括：測(cè)試常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)命令能否正確輸出，測(cè)試TCR完好，測(cè)試DMI顯示等。車載設(shè)備的自檢完成后能夠在DMI上顯示自檢結(jié)果。</p><p>　　2) 數(shù)據(jù)的輸入和存儲(chǔ)</p><p>　　車載設(shè)備能夠記錄外部輸入的列車參數(shù)以及發(fā)生變化的時(shí)間，記錄存儲(chǔ)的列車參數(shù)包括：</p><p>　　①車次號(hào)，由司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)。<

39、/p><p>　?、谒緳C(jī)ID號(hào)，由司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)。</p><p>　?、哿熊囬L(zhǎng)度，由司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)。</p><p>　?、芰熊囶愋?，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。</p><p>　?、萘熊囎畲笤试S速度（結(jié)構(gòu)速度），司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。</p><p>　?、蘖熊囇b載限界，

40、司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。</p><p>　　⑦列車軸重，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。</p><p>　?、嗔熊嚬╇婎愋停緳C(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。</p><p>　?、釕?yīng)答器天線1距離車頭的距離，司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。</p><p>　?、鈶?yīng)答器天線2距離車頭的距

41、離，司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。 </p><p><b>　　3) 界面顯示</b></p><p>　　列控車載設(shè)備提供顯示和操作界面DMI，安裝在司機(jī)便于操作和觀察的位置，為司機(jī)提供駕駛過程的參考信息。</p><p>　　DMI顯示格式采用鐵道部統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足CTCS-3級(jí)系統(tǒng)顯示、兼容CTCS-2級(jí)系統(tǒng)顯示的要求。&

42、lt;/p><p><b>　　顯示內(nèi)容包括：</b></p><p>　　①警示信息顯示：預(yù)警時(shí)間、目標(biāo)距離、目標(biāo)速度等信息。</p><p>　?、谒俣刃畔@示：列車當(dāng)前速度、控制模式、實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)、緩解速度等信息。</p><p>　?、墼O(shè)備狀態(tài)信息顯示：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、列控車載設(shè)備制動(dòng)、工作模式等信息。</p&

43、gt;<p>　?、芫嚯x信息顯示：距離坐標(biāo)；開始實(shí)施制動(dòng)的地理位置；命令和通告；坡度曲線；與速度曲線有關(guān)的信息；最不利限制速度曲線；起模點(diǎn)；列車位置及地理位置等信息。</p><p>　?、輬?bào)警信息顯示：車次號(hào)和司機(jī)號(hào)；日期和時(shí)間；文本信息；列車制動(dòng)標(biāo)識(shí)；司機(jī)活動(dòng)監(jiān)督；GSM-R狀態(tài)監(jiān)視等信息。</p><p>　　4) 信息接收及發(fā)送</p><p>

44、;　　在CTCS-3級(jí)模式下：</p><p>　　車載設(shè)備通過GSM-R無線通信系統(tǒng)向RBC發(fā)送司機(jī)選擇輸入和確認(rèn)的數(shù)據(jù)（如車次號(hào)、列車長(zhǎng)度），列車固有性質(zhì)數(shù)據(jù)（列車類型、列車最大允許速度、牽引類型等），車載設(shè)備在RBC的注冊(cè)、注銷信息，定期向RBC報(bào)告列車位置、列車速度、列車狀態(tài)（正常時(shí)）和車載設(shè)備故障類型（非正常時(shí)）信息，列車限制性信息以及文本信息等。</p><p>　　同時(shí)，車載

45、設(shè)備接收RBC發(fā)送的行車許可（包括車載設(shè)備識(shí)別號(hào)、目標(biāo)距離、目標(biāo)速度以及可能包括的延時(shí)解鎖相關(guān)信息、防護(hù)區(qū)相關(guān)信息、危險(xiǎn)點(diǎn)相關(guān)信息），緊急停車（無條件緊急停車和有條件緊急停車），臨時(shí)限速，外部報(bào)警信息以及文本信息等。</p><p>　　車載設(shè)備通過應(yīng)答器獲取列車的位置信息。</p><p>　　在CTCS-2級(jí)模式下：</p><p>　　BTM接收無源應(yīng)答器的列

46、車定位信息和一定范圍內(nèi)的線路參數(shù)以及有源應(yīng)答器的進(jìn)路線路參數(shù)信息和臨時(shí)限速信息。</p><p>　　車載設(shè)備的軌道電路信息讀取模塊具有接收多個(gè)載頻的功能，并從中解調(diào)出低頻信息。</p><p><b>　　5) 靜態(tài)曲線比較</b></p><p>　　車載設(shè)備根據(jù)列車數(shù)據(jù)和線路數(shù)據(jù)生成靜態(tài)列車速度曲線，靜態(tài)曲線考慮線路速度等級(jí)、線路允許速度

47、、列車的限制速度等計(jì)算得到線路所有位置的列車允許速。</p><p><b>　　6) 動(dòng)態(tài)曲線計(jì)算</b></p><p>　　車載設(shè)備考慮列車運(yùn)行的各種限制生成動(dòng)態(tài)列車制動(dòng)模式曲線，動(dòng)態(tài)曲線包括常用全制動(dòng)曲線和緊急制動(dòng)曲線。計(jì)算動(dòng)態(tài)列車制動(dòng)模式曲線的公式和參數(shù)經(jīng)過評(píng)估，在保證安全的前提下盡量?jī)?yōu)化制動(dòng)曲線，減少制動(dòng)距離。</p><p>&l

48、t;b>　　7) 列車定位</b></p><p>　　車載設(shè)備具有確定列車位置的功能，該功能是依據(jù)地面應(yīng)答器收到的信息并以此為基準(zhǔn)點(diǎn)通過測(cè)速單元等設(shè)備測(cè)量列車運(yùn)行距離來獲得列車位置。計(jì)算列車位置時(shí)要考慮測(cè)速設(shè)備的誤差。車載設(shè)備應(yīng)定時(shí)向RBC報(bào)告列車位置。</p><p>　　8) 速度的測(cè)量及顯示</p><p>　　車載設(shè)備通過安裝在車輪上的速

49、度傳感器和安裝在車體的雷達(dá)能夠?qū)崟r(shí)測(cè)試列車的運(yùn)行速度，測(cè)速單元把速度傳感器和雷達(dá)的輸入進(jìn)行測(cè)量和邏輯運(yùn)算，得到列車的實(shí)際速度，并把列車運(yùn)行速度送主機(jī)模塊，同時(shí)通過DMI向司機(jī)顯示。</p><p>　　9) 行車許可和限速命令顯示</p><p>　　車載設(shè)備根據(jù)得到的行車許可和限速命令通過DMI向司機(jī)顯示目標(biāo)距離、允許速度，還可以運(yùn)用聲音提示等方式向司機(jī)進(jìn)行報(bào)警，提供司機(jī)足夠的顯示信息，

50、方便司機(jī)駕駛。</p><p>　　10) 行車許可和限制速度的監(jiān)督</p><p>　　車載設(shè)備允許司機(jī)以最大安全速度行駛，保證列車在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)速度模式曲線監(jiān)督下安全運(yùn)行。當(dāng)列車速度超過報(bào)警速度值時(shí)向司機(jī)報(bào)警，報(bào)警持續(xù)到實(shí)際速度低于允許速度為止；列車速度超過常用制動(dòng)速度值時(shí)，車載設(shè)備實(shí)施常用制動(dòng)直到實(shí)際速度低于緩解速度，此后可以由設(shè)備或司機(jī)選擇緩解常用制動(dòng)；如果常用全制動(dòng)失效列車速度超過

51、緊急制動(dòng)速度值，車載設(shè)備實(shí)施緊急制動(dòng)，列車停穩(wěn)后司機(jī)才能緩解緊急制動(dòng)。</p><p>　　11) 司機(jī)操作的監(jiān)督</p><p>　　車載設(shè)備某些情況下要求司機(jī)在一定間隔（時(shí)間或距離）內(nèi)應(yīng)答。如果在規(guī)定的間隔未接收到司機(jī)的應(yīng)答信息，則以聲音形式向司機(jī)報(bào)警，如果司機(jī)在報(bào)警后的一定時(shí)間內(nèi)未做出響應(yīng)，車載設(shè)備實(shí)施緊急制動(dòng)，直到列車停穩(wěn)后方可緩解緊急制動(dòng)。當(dāng)列車在完全監(jiān)控方式時(shí)，該監(jiān)督功能可以取

52、消。</p><p><b>　　12) 溜逸防護(hù)</b></p><p>　　為防止列車溜逸，車載設(shè)備監(jiān)視列車的運(yùn)行方向和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)列車發(fā)生溜逸時(shí)，車載設(shè)備實(shí)施緊急制動(dòng)，該制動(dòng)只能在列車停車后才能由司機(jī)緩解。</p><p><b>　　13) 信息記錄</b></p><p>　　車載設(shè)備

53、將輸入的數(shù)據(jù)、接收的數(shù)據(jù)和計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息記錄，所有記錄的數(shù)據(jù)與統(tǒng)一時(shí)鐘和位置參考點(diǎn)對(duì)應(yīng)；記錄數(shù)據(jù)可以通過標(biāo)準(zhǔn)輸出接口轉(zhuǎn)儲(chǔ)到其它介質(zhì)上以便分析。</p><p><b>　　14) 自動(dòng)過分相</b></p><p>　　車載設(shè)備能根據(jù)地面設(shè)備提供的數(shù)據(jù)提供前方過分相信息。</p><p>　　15) 站名和公里標(biāo)顯示</p>

54、<p>　　車載設(shè)備能根據(jù)地面提供信息提供當(dāng)前車站站名顯示和固定點(diǎn)公里標(biāo)信息。</p><p>　　16在非CTCS-2/CTCS-3級(jí)區(qū)段運(yùn)行功能)</p><p>　　在沒有裝備CTCS-2/CTCS-3級(jí)地面設(shè)備而具有ZPW-2000軌道電路的區(qū)段，列控車載設(shè)備支持以機(jī)車信號(hào)模式（CS）行車。</p><p>　　17) 特殊行車功能</p&g

55、t;<p>　　車載設(shè)備支持重聯(lián)等特殊行車功能。</p><p>　　車載設(shè)備支持使用有重聯(lián)控制裝置的多機(jī)牽引。使用多機(jī)牽引時(shí)，不必隔離正在工作的牽引單元上的車載設(shè)備，但該牽引單元的列車冒進(jìn)防護(hù)功能被禁止，車載所接收的信息不影響正在工作的牽引單元操作 ；用于全體乘務(wù)人員、維護(hù)人員的信息，可在本務(wù)機(jī)車司機(jī)室外的其他司機(jī)室DMI上顯示。</p><p><b>

56、;　　18）其他防護(hù)功能</b></p><p>　　緊急停車：遇到緊急情況時(shí)，司機(jī)將緊急消息通過無線發(fā)送給RBC，RBC自動(dòng)將該消息發(fā)送給正接近報(bào)警地點(diǎn)的列車。列車司機(jī)在5秒內(nèi)確認(rèn)收到的緊急報(bào)警信息并決定安全停車的地點(diǎn)，否則設(shè)備將實(shí)施緊急制動(dòng)。</p><p>　　施工防護(hù)：列車收到地面施工信息后可執(zhí)行施工防護(hù)。施工信息包括施工地段的位置、長(zhǎng)度、速度限制等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。列車通過施

57、工地段的速度受到監(jiān)督，直到列車全部通過施工地段前，列車速度不能超過限制速度。</p><p>　　進(jìn)路適應(yīng)性防護(hù)：車載設(shè)備能將列車實(shí)際與為列車建立的進(jìn)路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)比較，以確定列車能否在該進(jìn)路運(yùn)行。只有符合進(jìn)路要求的列車才能在該進(jìn)路上運(yùn)行，列車在禁止運(yùn)行的進(jìn)路外方停車。</p><p><b>　?。?）集成功能</b></p><p>　　CT

58、CS-3列控車載設(shè)備既包含CTCS-3控制單元，也包括CTCS-2控制單元，二者同時(shí)運(yùn)行。</p><p>　　CTCS-3控制單元負(fù)責(zé)CTCS-3級(jí)模式下的核心控制邏輯計(jì)算功能；CTCS-2控制單元負(fù)責(zé)CTCS-2級(jí)核心控制邏輯計(jì)算功能；兩者共用DMI人機(jī)界面模塊、列車接口單元模塊、測(cè)速測(cè)距模塊、BTM模塊、速度傳感器及雷達(dá)速度傳感器，CTCS-3控制單元連接GSM-R單元，并負(fù)責(zé)系統(tǒng)總線管理及統(tǒng)一對(duì)外輸出。C

59、TCS-2級(jí)車載控制單元連接軌道電路讀取器單元（TCR），從TCR獲得行車許可信息。</p><p>　　當(dāng)CTCS-2控制單元設(shè)備控車的時(shí)候，CTCS-2控制單元根據(jù)接收到軌道電路信息和應(yīng)答器信息計(jì)算限速曲線，對(duì)列車的速度進(jìn)行監(jiān)督控制，并把相關(guān)信息通過DMI進(jìn)行顯示。CTCS-2控制單元監(jiān)督控制功能的實(shí)現(xiàn)，需要 CTCS-3控制單元的輔助和監(jiān)管，這時(shí)CTCS-3控制單元的作用如下：</p><

60、;p>　　監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)包括CTCS-2級(jí)設(shè)備的狀態(tài)是否安全。</p><p>　　2）控制系統(tǒng)的啟動(dòng)包括自檢（CTCS-2控制單元設(shè)備自檢，當(dāng)CTCS-3控制單元授權(quán)之后CTCS-2控制單元也可以檢查列車接口）。</p><p>　　提供訪問列車接口通道。</p><p>　　4）提供制動(dòng)的控制。</p><p>　　5）提供對(duì)速度傳感

61、器數(shù)據(jù)的訪問通道。</p><p>　　在CTCS-3級(jí)設(shè)備控車時(shí)，CTCS-2設(shè)備仍正常接收軌道電路信息和應(yīng)答器信息，并根據(jù)接收到的地面信息計(jì)算限速曲線，根據(jù)列車實(shí)際運(yùn)行速度和限速曲線進(jìn)行比較，但計(jì)算和比較結(jié)果不作為控制列車的依據(jù)和不傳送DMI顯示，僅作為CTCS-3控制單元的備用，在CTCS-3轉(zhuǎn)換到CTCS-2時(shí)能馬上投入控車和送DMI顯示。</p><p>　　CTCS-3和CTC

62、S-2之間的轉(zhuǎn)換分為正常轉(zhuǎn)換和故障轉(zhuǎn)換，正常轉(zhuǎn)換通過轉(zhuǎn)換點(diǎn)地面設(shè)置的應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)不停車轉(zhuǎn)換；在GSM-R通信中斷時(shí)，當(dāng)列車運(yùn)行速度降至后備系統(tǒng)可控的允許速度后車載設(shè)備自動(dòng)轉(zhuǎn)為CTCS-2級(jí)設(shè)備控車（需司機(jī)確認(rèn)）。</p><p>　　CTCS-2控制單元和TCR（軌道電路讀取器）故障不影響CTCS-3級(jí)的正常運(yùn)營(yíng)；CTCS-3級(jí)專用模塊（如GSM-R模塊）故障不影響CTCS-2級(jí)的正常運(yùn)營(yíng)。</p>

63、<p><b>　　（5）車載設(shè)備接口</b></p><p><b>　　1）內(nèi)部接口</b></p><p>　　車載設(shè)備內(nèi)部接口包含：人機(jī)界面接口、速度傳感器接口、雷達(dá)接口、運(yùn)行記錄單元接口、與軌道電路信息處理接收器接口、應(yīng)答器信息處理接收器接口、GSM-R無線通信器接口等。</p><p><b&g

64、t;　　2）外部接口</b></p><p>　　車載設(shè)備外部接口包含：動(dòng)車組接口、GSM-R接口、動(dòng)態(tài)檢測(cè)接口、應(yīng)答器接口、軌道電路接口、司法記錄器下載接口、電源接口等。</p><p>　　3.1.2無線系統(tǒng)車載模塊</p><p>　　無線系統(tǒng)車載模塊用于車載子系統(tǒng)和列車控制中心進(jìn)行雙向信息交換。 </p><p><

65、b>　　CTCS應(yīng)用等級(jí)：</b></p><p>　　CTCS根據(jù)功能要求和設(shè)配置劃分應(yīng)用等級(jí)分，分為0~4級(jí)。</p><p>　　CTCS應(yīng)用等級(jí)0(以下簡(jiǎn)稱L0)：由通用機(jī)車信號(hào)+列車運(yùn)行監(jiān)控裝置組成，為既有系統(tǒng)。</p><p>　　CTCS應(yīng)用等級(jí)1(以下簡(jiǎn)稱L1)：由主體機(jī)車信號(hào)+安全型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成，點(diǎn)式信息作為連續(xù)信息的補(bǔ)充

66、，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)連式超速防護(hù)功能。</p><p>　　CTCS應(yīng)用等級(jí)2(以下簡(jiǎn)稱L2)：是基于軌道傳輸信息并采用車-地一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)?？蓪?shí)現(xiàn)行指-聯(lián)鎖-列控一體化、區(qū)間-車站一體化、通信-信號(hào)一體化和機(jī)電一體化。</p><p>　　CTCS應(yīng)用等級(jí)3(以下簡(jiǎn)稱L3)：是基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。點(diǎn)式設(shè)備主要傳送定位信息。</

67、p><p>　　CTCS應(yīng)用等級(jí)4(以下簡(jiǎn)稱L4)：是完全基于無線傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。地面可取消軌道電路，由RBC和車載驗(yàn)證系統(tǒng)共同完成列車定位和完整性檢查，實(shí)現(xiàn)虛擬閉塞或移動(dòng)閉塞。</p><p><b>　　3.2地面子系統(tǒng)</b></p><p>　　地面子系統(tǒng)可由以下部分組成：應(yīng)答器、軌道電路、無線通信網(wǎng)絡(luò)（GSM-R）、列車控制中

68、心（TCT）/無線閉塞中心（RBC）。其中GSM-R不屬于CTCS設(shè)備，但是重要組成部分。CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備總體結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備總體結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3.2.1應(yīng)答器</b></p><p>　　應(yīng)答器是一種能向車載子系統(tǒng)發(fā)送報(bào)文信息的傳輸設(shè)備，既可

69、以傳送固定信息，也可連接軌旁單元傳送可變信息。它是用于向CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備提供位置、等級(jí)轉(zhuǎn)換、建立無線通信等信息，同時(shí)對(duì)CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備提供線路速度、線路坡度、軌道電路、臨時(shí)限速等線路參數(shù)信息。應(yīng)答器設(shè)置滿足CTCS-3級(jí)系統(tǒng)、兼容CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的要求。</p><p><b>　　應(yīng)答器的設(shè)置原則：</b></p><p>　?。?）進(jìn)

70、站信號(hào)機(jī)處、反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)處、出站信號(hào)機(jī)處、區(qū)間線路應(yīng)答器的設(shè)置原則同CTCS-2級(jí)。</p><p>　?。?）中繼站處，上下行各設(shè)置由1個(gè)有源應(yīng)答器和1個(gè)無源應(yīng)答器組成的應(yīng)答器組，用于發(fā)送臨時(shí)限速信息，兩組應(yīng)答器之間的距離為100m±5m。</p><p>　?。?）為保證調(diào)車作業(yè)不危機(jī)正線運(yùn)行列車的安全，可根據(jù)需要設(shè)置由1個(gè)有源應(yīng)答器和1個(gè)無源應(yīng)答器組成的應(yīng)答器組，用于提供

71、調(diào)車危險(xiǎn)信息。</p><p>　　（4）等級(jí)轉(zhuǎn)換分界處，設(shè)置預(yù)告點(diǎn)和轉(zhuǎn)換點(diǎn)用于提供等級(jí)轉(zhuǎn)換信息。在進(jìn)入CTCS-3級(jí)區(qū)域時(shí)，在預(yù)告點(diǎn)前方適當(dāng)距離根據(jù)需要設(shè)置無線連接點(diǎn)。無線連接點(diǎn)、預(yù)告點(diǎn)和轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置由2個(gè)及以上無源應(yīng)答器組成的應(yīng)答器組。</p><p>　?。?）在兩個(gè)相鄰的RBC的邊界處設(shè)置2 個(gè)無源應(yīng)答器組成的應(yīng)答器組，用于提供RBC切換命令、接收RBC的ID電話號(hào)碼。</p&

72、gt;<p>　　（6）利用牽引供電換相點(diǎn)前一定距離設(shè)置的2個(gè)無源應(yīng)答器組成的應(yīng)答器組提供過分相信息。</p><p>　　（7）在18號(hào)（不含）以及道岔前第二個(gè)閉塞分區(qū)入口處應(yīng)設(shè)置由1個(gè)有源應(yīng)答器和1個(gè)無源應(yīng)答器組成的應(yīng)答器組，根據(jù)道岔區(qū)段及列車運(yùn)行前方軌道區(qū)段空閑條件，向后備系統(tǒng)提供道岔側(cè)向允許列車運(yùn)行的速度。</p><p>　　（8）當(dāng)用于定位的應(yīng)答器組間隔超過150

73、0ｍ時(shí)，中間應(yīng)增設(shè)無源應(yīng)答器用于列車定位。</p><p><b>　　3.2.2軌道電路</b></p><p>　　軌道電路具有軌道占用檢查、沿軌道連續(xù)傳送地車信息功能，應(yīng)采用UM系列軌道電路或數(shù)字軌道電路。</p><p><b>　　（1）區(qū)間軌道電路</b></p><p>　　區(qū)間采用計(jì)

74、算機(jī)編碼控制的ZPW-2000（UM系列）無絕緣軌道電路，軌道電路的傳輸長(zhǎng)度滿足相關(guān)技術(shù)的要求。軌道電路的正常碼序?yàn)椋篖5—L4—L3—L2—L—LU—U—HU，滿足CTCS-2級(jí)300km/s速度列車安全運(yùn)行的要求。</p><p><b>　?。?）站內(nèi)軌道電路</b></p><p>　　復(fù)雜大站的正線及股道區(qū)段采用計(jì)算機(jī)編碼控制的ZPW-2000（UM系列）有

75、絕緣軌道電路，其他區(qū)段采用25HZ軌道電路。一般車站，全站采用與區(qū)間同制式的、由計(jì)算機(jī)編碼控制的ZPW-2000（UM系列）有絕緣軌道電路。</p><p>　　3.2.3 GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　無線通信網(wǎng)絡(luò)（GSM-R）是用于車載子系統(tǒng)和列車控制中心進(jìn)行雙向信息傳輸?shù)能嚨赝ㄐ畔到y(tǒng)。</p><p>　　GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)采用交織冗余覆蓋方案，排

76、序?yàn)槠鏀?shù)（1、3、5…）或偶數(shù)（2、4、6…）的基站達(dá)到的覆蓋都分別能夠滿足系統(tǒng)規(guī)定的QOs指標(biāo)，如下圖3-4所示。</p><p><b>　　圖3-4</b></p><p>　　（1）GSM-R核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)</p><p>　　GSM-R核心網(wǎng)包括移動(dòng)交換子系統(tǒng)、GPRS子系統(tǒng)、智能網(wǎng)子系統(tǒng)，應(yīng)按照全路核心網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃建設(shè)，各條客運(yùn)專線接

77、入相關(guān)節(jié)點(diǎn)。</p><p>　?。?）GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　列控系統(tǒng)每列車需要占用1個(gè)無線信道（RBC間切換時(shí)占用2個(gè)），對(duì)于大站，由于?？俊⑼ㄟ^的列車數(shù)量較多，需要占用大量的無線信道資源。</p><p>　　3.2.4車站列控中心ＴＣＣ</p><p>　　TCC是CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面子系統(tǒng)的核心部分。根據(jù)軌道電

78、路區(qū)段占用信息、連鎖進(jìn)路信息、線路限速信息等，產(chǎn)生列車行車許可命令，并通過軌道電路和有源應(yīng)答器，傳輸給車載子系統(tǒng)，保證其管轄內(nèi)的所用列車的運(yùn)行安全。TCC采用二乘二取二安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)，具有技術(shù)成熟、可靠等特點(diǎn)。</p><p>　　CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)各車站、線路所及中繼站均設(shè)置一套TCC，中繼站距離一般不超過15km，特殊困難地段不能產(chǎn)超過20km。</p><p>　　TCC/聯(lián)鎖安

79、全數(shù)據(jù)通信局域是由專用光纜構(gòu)成的信號(hào)安全信息傳輸專網(wǎng)，用于實(shí)現(xiàn)車站聯(lián)鎖設(shè)備與TCC之間、車站聯(lián)鎖設(shè)備之間、TCC之間的信息交換。組網(wǎng)方案2如圖</p><p>　　列車控制中心是基于安全計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，它根據(jù)地面子系統(tǒng)或來自外部地面系統(tǒng)的信息，如軌道占用信息、聯(lián)鎖狀態(tài)等產(chǎn)生列車行車許可命令，并通過車地信息傳輸系統(tǒng)傳輸給車載子系統(tǒng)，保證列車控制中心管轄內(nèi)列車的運(yùn)行安全。</p><p>　

80、　3.2.5無線閉塞中心RBC</p><p>　?。?）RBC配置原則</p><p>　　RBC的配置原則則重點(diǎn)考慮控制的能力、接口能力及維護(hù)適應(yīng)性。RBC及其他關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)采用冗余配置。</p><p>　　每臺(tái)RBC的控制能力包括：同時(shí)登陸的列車數(shù)量、同時(shí)設(shè)定的進(jìn)路數(shù)量、同時(shí)激活的臨時(shí)限速數(shù)量、同時(shí)激活的緊急區(qū)域數(shù)量、同時(shí)激活的臨時(shí)調(diào)車區(qū)域數(shù)量。</p&

81、gt;<p>　　綜合考慮各種限制條件和運(yùn)行調(diào)試、維修維護(hù)的便利性，RBC主機(jī)宜集中設(shè)置。</p><p>　?。?）RBC設(shè)備配置</p><p>　　RBC硬件采用冗余安全結(jié)構(gòu)，設(shè)備包括：無線閉塞單元（RBU）、協(xié)議適配器（VIA）RBC維護(hù)終端、司法記錄器（WJRU）ISDN服務(wù)器。操作控制終端和交換機(jī)等設(shè)備組成，如圖所示：</p><p>　　

82、4 國(guó)內(nèi)外列車控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p>　　4.1國(guó)外列控系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p>　　當(dāng)今世界各國(guó)高速鐵路都根據(jù)各自國(guó)情研制使用了多種不同制式的列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)，并將其推向市場(chǎng)。典型的系統(tǒng)如歐洲的ETCS系統(tǒng)、法國(guó)的TVM系列、日本的新干線朋RC系統(tǒng)。</p><p>　　4.1.1歐洲ETCS系統(tǒng)</p><p>　　歐湘是世界軌

83、道交通最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，歐洲現(xiàn)有的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)種類繁多。為克服歐洲各國(guó)信號(hào)制式復(fù)雜、互不兼容，保證高速列車在歐洲鐵路網(wǎng)內(nèi)互通運(yùn)行，在歐洲共同體的支持下，歐洲各信號(hào)廠商聯(lián)合制訂ERTMS／ETCS技術(shù)規(guī)范。ERTMS／ETCS是一個(gè)先進(jìn)的列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)系統(tǒng)和機(jī)車信號(hào)(Cab Sighting)技術(shù)規(guī)范，安裝符合ERTMS／ETCS技術(shù)規(guī)范的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，不僅能提高列車的安全性，并且能夠在歐洲境內(nèi)穿越國(guó)境時(shí)實(shí)現(xiàn)互通運(yùn)營(yíng)。<

84、;/p><p>　　在歐洲，由于國(guó)家多，鐵路運(yùn)輸情況復(fù)雜，技術(shù)裝備水平參差不齊，因此在ETCS的規(guī)范中，對(duì)自動(dòng)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)規(guī)定了五個(gè)發(fā)展等級(jí)，所研制開發(fā)的機(jī)車上的設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)各種等級(jí)的情況．由九個(gè)歐洲信號(hào)公司組成的聯(lián)盟EUROSIG選擇了西班牙的馬德里一塞維利亞全長(zhǎng)40公里的區(qū)段作為ERTMS的試驗(yàn)段。試驗(yàn)工作于1998年展開，試驗(yàn)速度250公里小時(shí)。</p><p>　　ERTMS／ET

85、CS技術(shù)規(guī)范核心思想：</p><p>　　(1) 以歐洲車載設(shè)備EUROCAB為核心。</p><p>　　(2) 以歐洲應(yīng)答器(EUROBALISE)作為列車定位修正基準(zhǔn)。</p><p>　　(3)以歐洲應(yīng)答器EUROBALISE(應(yīng)用等級(jí)1)、歐洲環(huán)線EUROLOOP(應(yīng)用等級(jí)1)及歐洲無線EURORADIO(等級(jí)2、等級(jí)3)作為車—地信息傳輸?shù)耐ǖ馈?lt

86、;/p><p>　　(4)以基于無線傳輸作為歐洲鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)今后的發(fā)展方向。</p><p>　　4.1.2 法國(guó)的TVM系列</p><p>　　TVM系列是法國(guó)CSEE公司研制的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)．法國(guó)高速鐵路(TGV)東南干線列車最高速度為270Km／h，大西洋新干線為300 Km／h，列車追蹤間隔為4min，采用TVM300型列車速度監(jiān)督設(shè)備(機(jī)車信號(hào))，

87、地面信號(hào)傳輸設(shè)備采用UM71無絕緣軌道電路。地面不設(shè)信號(hào)機(jī)，只在閉塞分區(qū)分界點(diǎn)處設(shè)停車標(biāo)。機(jī)車信號(hào)為主體信號(hào)，司機(jī)駕駛列車完全根據(jù)機(jī)車信號(hào)的速度顯示。</p><p>　　TVM300系統(tǒng)速度監(jiān)督采用人控為主的階梯控制方式。每一個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)只按照一個(gè)允許速度進(jìn)行控制。列車的允許速度為本區(qū)段的入口速度，即上一區(qū)段的目標(biāo)速度。當(dāng)列車速度超過規(guī)定的允許速度時(shí)，速度監(jiān)督設(shè)備則自動(dòng)實(shí)施制動(dòng)。1992年我國(guó)京廣線鄭武段引進(jìn)了

88、TVM300系統(tǒng)。</p><p>　　法國(guó)CSEE公司在TVM300基礎(chǔ)上，開發(fā)了一種先進(jìn)的列車速度控制系統(tǒng)——TVM430系統(tǒng)。該系統(tǒng)目前已在法國(guó)北部的TGV高速鐵路、英吉利海峽的隧道線、韓國(guó)釜山至普松的高速鐵路線上應(yīng)用，我國(guó)秦沈客運(yùn)專線己引進(jìn)了TVM430系統(tǒng)。</p><p>　　TVM430系統(tǒng)采用了分段模式曲線控制方式。車載設(shè)備根據(jù)接收到的前方分區(qū)入口目標(biāo)速度和列車其它信息實(shí)時(shí)

89、計(jì)算速度距離模式曲線獲得列車當(dāng)前的允許速度。當(dāng)列車超過當(dāng)前允許速度時(shí)，設(shè)備自動(dòng)實(shí)施常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)，保證列車速度降到允許速度之下或在安全停車地點(diǎn)前停車。</p><p>　　4.1.3日本新干線系統(tǒng)</p><p>　　自19“年日本建成東京至大阪的全長(zhǎng)515．4公里的酋條高速鐵路以來，三十多年來未發(fā)生任何死亡事故，這是與嚴(yán)格的管理及安全可靠的列車控制設(shè)備分不開的．隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，

90、日本數(shù)字ATC系統(tǒng)從IA、1B發(fā)展到1D、1G、1F，最近又開發(fā)了基于無絕緣數(shù)字式軌道電路的數(shù)字ATC系統(tǒng)。</p><p>　　日本新干線ATC系統(tǒng)控制模式與法國(guó)TVM300系統(tǒng)相似，也是采用階梯方式，所不同的是TVM300是采用人控優(yōu)先的控制方式，即列車的運(yùn)行速度一般由司機(jī)完成，只有在司機(jī)未按速度控制及時(shí)將列車速度降低時(shí)設(shè)備才起作用。而日本新干線ATC系統(tǒng)采用設(shè)備優(yōu)先的控制模式，即列控車載設(shè)備根據(jù)從地面收到的

91、速度控制命令，自動(dòng)發(fā)出制動(dòng)命令使列車減速，速度達(dá)到本區(qū)段的要求時(shí)自動(dòng)發(fā)出命令使列車緩解。因此，它不需要設(shè)置保護(hù)區(qū)段，在線路通過能力上較TVM300系統(tǒng)有所提高。</p><p>　　為解決現(xiàn)行ATC系統(tǒng)的缺點(diǎn)，九十年代初日本就開始數(shù)字ATC的研究，數(shù)字ATC系統(tǒng)也是采用安全性能高的軌道電路來檢查列車占用，由地面向車上傳送數(shù)字編碼信息。傳送的信息內(nèi)容不是現(xiàn)有ATC系統(tǒng)所傳送的速度信息(限制速度)，而是傳送至前方列車

92、的距離。具體內(nèi)容是：軌道電路編號(hào)，至前方列車所空閑的區(qū)間數(shù)，到站／出站股道，臨時(shí)限速和其它信息。車載設(shè)備除了具有軌道編號(hào)和空閑區(qū)間數(shù)為計(jì)算距離前方列車距離所需要的數(shù)據(jù)外，車上還存儲(chǔ)有限制曲線、道岔限速、坡度等線路數(shù)據(jù)。列車依據(jù)地面?zhèn)鱽淼能壍离娐肪幪?hào)、空閑區(qū)間數(shù)等信息計(jì)算出與前方列車的距離，實(shí)施ATC一次制動(dòng)控制。由于傳送的距離前方列車的距離，因而車載設(shè)備能生成與各列車制動(dòng)性能相適應(yīng)的制動(dòng)曲線，能夠?qū)嶌鹤罴芽刂?，使列車在前方列車之后的閉塞

93、分區(qū)內(nèi)停車。</p><p>　　4.2國(guó)內(nèi)列車控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p>　　4.2.1CTCS基本功能</p><p>　　CTCS在滿足RAMS(可靠性、可用性、可維護(hù)性和安全性)條件下，對(duì)列車進(jìn)行超速防護(hù)，保證列車安全運(yùn)行，向機(jī)車乘務(wù)員提供駕駛信息及數(shù)據(jù)輸入輸出界面，完成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)診斷記錄。</p><p><b>　　

94、（1）安全防護(hù)功能</b></p><p>　　安全防護(hù)功能是CTCS的核心功能，主要包括：</p><p>　　1)在任何情況下防止列車無行車許可運(yùn)行。</p><p>　　2)防止列車超速運(yùn)行。</p><p><b>　　3)防止列車溜逸。</b></p><p><b&g

95、t;　?。?）人機(jī)界面功能</b></p><p>　　人機(jī)界面功能主要為列車司機(jī)提供信息顯示、數(shù)據(jù)輸入及操作，具有如下要求：</p><p>　　1) 能夠以字符、數(shù)字及圖形等方式顯示列車運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離。</p><p>　　2)能夠?qū)崟r(shí)給出列車超速、制動(dòng)、允許緩解等表示以及設(shè)別故障狀態(tài)的報(bào)警；</p><p

96、>　　3) 具有標(biāo)準(zhǔn)的列車數(shù)據(jù)輸入界面，可根據(jù)運(yùn)營(yíng)和安全控制要求對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢查。</p><p><b>　?。?）設(shè)備檢測(cè)功能</b></p><p>　　CTCS設(shè)備除滿足控制功能要求外，還具有設(shè)備檢測(cè)功能，主要包含以下兩個(gè)方面：</p><p>　　1)開機(jī)自檢功能和運(yùn)行中動(dòng)態(tài)檢查功能。</p><p&

97、gt;　　2)能夠記錄設(shè)備的關(guān)鍵數(shù)據(jù)以及關(guān)鍵動(dòng)作，并提供檢測(cè)接口。</p><p>　　（4）可靠性和安全性</p><p>　　CTCS在可靠性和安全性設(shè)計(jì)方面必須滿足以下基本要求：</p><p>　　1)按照信號(hào)故障—安全原則進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　2)核心硬件設(shè)備須采用冗余結(jié)構(gòu)。</p><p>　

98、　3)滿足電磁兼容性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　4.2.2CTCS發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　為了確保高速列車的安全運(yùn)行，迫切需要裝備性能先進(jìn)、安全、可靠、高效的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。2002年中國(guó)鐵路從跨越式發(fā)展的高度在歐洲列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(ETCS)規(guī)范的基礎(chǔ)之上提出了發(fā)展適于中國(guó)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱CTCS)，研究并制定了CTCS的總體框架和技術(shù)規(guī)范。鐵道部也已明確在干線提

99、速及新線中優(yōu)先發(fā)展CTCS系統(tǒng)，在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)引進(jìn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化．2007年4月18日，中國(guó)鐵路迎來了第六次大提速，其中所采用的列控系統(tǒng)就是通過自主研發(fā)、集成創(chuàng)新所研制的CTCS2列控系統(tǒng)．隨著基于通信的ETCS2級(jí)列控系統(tǒng)在歐洲商業(yè)運(yùn)行的成功，中國(guó)也將加快CTCS3級(jí)列控系統(tǒng)的研制和實(shí)施步伐。</p><p>　　4.2國(guó)內(nèi)外列控系統(tǒng)仿真測(cè)試的研究</p><p>　　

100、在4月18日開始的第六次大提速中，采用了符合CTCS 2級(jí)技術(shù)規(guī)范的系統(tǒng)，同時(shí)正在建設(shè)的客運(yùn)專線以及未來的高速鐵路等，根據(jù)線路的情況和實(shí)際運(yùn)營(yíng)條件，將會(huì)采用CTCS 2到CTCS 4系統(tǒng)。其問必然要對(duì)符合CTCS各級(jí)規(guī)范的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)進(jìn)行研究、開發(fā)、引進(jìn)、集成。為了確保列車運(yùn)行安全，需要對(duì)這些系統(tǒng)開展功能測(cè)試、子系統(tǒng)(部件)的互連互通性驗(yàn)證、性能評(píng)價(jià)等工作，而其中有些工作無法或者非常難以在鐵路現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，有的工作在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工程花費(fèi)巨大

101、。這種情況下，仿真技術(shù)無疑是一個(gè)有效的解決方案。歐洲鐵路研究所ERRI、德國(guó)西門子公司等歐洲ETCS系統(tǒng)供應(yīng)商均研究了ETCS仿真系統(tǒng)，用于對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行演示和測(cè)試。例如：歐洲鐵路研究中心開發(fā)了一個(gè)ETCS仿真系統(tǒng)，能仿真ETCS等級(jí)0，等級(jí)l和和等級(jí)2的功能，意大利佛羅倫斯大學(xué)曾于2004年為SCMT開發(fā)出一個(gè)基于仿真技術(shù)的ATP/ATC測(cè)試系統(tǒng)：HL(Hardware In the Loop)測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)為ATP中測(cè)速設(shè)備的測(cè)

102、試提出了一個(gè)有效的解決辦法，使得設(shè)備的驗(yàn)證程序大大簡(jiǎn)化。它的應(yīng)用使得人們不必在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，這就降低了測(cè)試的費(fèi)用。而且，</p><p>　　國(guó)內(nèi)對(duì)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的研究北京交通大學(xué)的軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和鐵道科學(xué)研究院等科研院所和企業(yè)為代表，除進(jìn)行了系統(tǒng)原型的開發(fā)外，也對(duì)一些控制算法及城市軌道交通中的列車運(yùn)行控制進(jìn)行過相關(guān)的建模和仿真工作，但目前尚不具備全面測(cè)試手段，相應(yīng)的系統(tǒng)理論和方法均有許多有待

103、研究和完善的地方．因此，無論是進(jìn)行具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的開發(fā)，還是對(duì)引進(jìn)的國(guó)外系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，都必須對(duì)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的仿真基礎(chǔ)理論和方法進(jìn)行深入的研究。</p><p>　　國(guó)內(nèi)RBC仿真的研究剛開始起步，北京交通大學(xué)韓胤對(duì)RBC仿真子系統(tǒng)的界面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)單車發(fā)送MA的算法進(jìn)行了研究．北京交通大學(xué)、北京全路通信信號(hào)設(shè)計(jì)院現(xiàn)在已著手RBC真實(shí)設(shè)備的開發(fā)。</p><p&g

104、t;<b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　CTCS-3級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信的重要技術(shù)裝備，是中國(guó)鐵路技術(shù)體系和裝備現(xiàn)代化的重要組成部分，是保證高速列車運(yùn)行安全、可靠、高效的核心技術(shù)之一。CTCS-3 級(jí)列控系統(tǒng)是《鐵路科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃》中具有全局性、戰(zhàn)略性、前瞻性的十項(xiàng)重大專項(xiàng)之一。搞好CTCS-3 級(jí)列控系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)我國(guó)鐵路列控系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)

105、展和通信信號(hào)裝備技術(shù)水平的提高具有深遠(yuǎn)的意義。CTCS-3 級(jí)列控系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)是已有成功研發(fā)應(yīng)用CTCS-2 級(jí)列控的經(jīng)驗(yàn)， 并通過既有線第六次大面積提速的工程應(yīng)用， 掌握了200-250km/h 運(yùn)營(yíng)鐵路列控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。CTCS-3 級(jí)列控系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新將依托武廣、鄭西、廣深港等客運(yùn)專線工程建設(shè)，通過引進(jìn)列控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，聯(lián)合設(shè)計(jì)、聯(lián)合開發(fā)、聯(lián)合攻關(guān)，并結(jié)合成功應(yīng)用的CTCS-2 級(jí)技術(shù)，構(gòu)建符合中國(guó)國(guó)情路情、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)

106、的CTCS-3 級(jí)列控技術(shù)體系。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　論文是在xx老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的xx老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。她淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我也學(xué)到了許多關(guān)于信號(hào)轉(zhuǎn)轍設(shè)備

107、的知識(shí)，專業(yè)知識(shí)有了很大的提高。 </p><p>　　在論文完成之際，我要特別感謝xx老師對(duì)我的熱情指導(dǎo)和關(guān)懷。在我撰寫論文的過程中，xx老師傾注了大量的心血和汗水，尤其是在論文的選題、構(gòu)思、撰寫任務(wù)書、大綱和資料的收集方面，最終才完成了論文的成文，我都得到了高老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是她廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠(chéng)地感謝和深深的謝意。 &

108、lt;/p><p>　　在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。</p><p>　　感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] J.M.Mera, L.M．Cutierrez．et al, Simulation o

109、f the railways control and protection</p><p>　　ERTMS／ETCS；levels 0,l and 2,Proceedings of COMPRAIL 2002，Computers inRailwaysVIII,2002</p><p>　　[2] 韓胤CTCS3級(jí)列控系統(tǒng)仿真測(cè)試平臺(tái)一RBC仿真子系統(tǒng)的研究【碩士學(xué)位論文】．北京交通大學(xué)．2

110、007．3.</p><p>　　[3] P.di Tommaso, F. Flammini，A.Lazzaro,R.Pellecchia,A.Sanseviero：The Simulation of</p><p>　　Anomalies in the Functional Testing of the ERTMS/ETCS Trackside System,Proceedings Of

111、 the NinthⅢEE International Symposium on High-Assurance SystemsEnginee6ng(HASE’05)．2005.</p><p>　　[4] ERTMS UNISIG：SUBSET 076-0，EKTMS/ETCS Class l，Test plan.</p><p>　　[5] ERTMS UNISIG：SUBSET 07

112、6-2，Methodology to prepare features .</p><p>　　[6] ERTMS UNISIG：SUBSET 076-3，Methodology of testing.</p><p>　　[7] ERTMSUNISIG：SUBSET076．4-1，Test sequence ration：Methodology and Rules.</p>