CTCS3列控車載系統(tǒng)介紹

1、CTCS-3列控車載系統(tǒng)介紹一、縮略語 CTCS:中國列車控制運(yùn)行系統(tǒng)（chinese train control system) CTC:調(diào)度集中（centralized traffic control RBC ：無線閉塞中心（radio black centre) DMI：人機(jī)界面（driver machine interface） GSM-R：鐵路專用全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（global system mobile for railway)二、CTCS-3車載系統(tǒng)運(yùn)營需求 1.主要技術(shù)原則 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)滿足運(yùn)營速度350km/h、最小追蹤間隔3分鐘的要求。 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)滿足

2、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。 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)滿足跨線運(yùn)行的運(yùn)營要求。 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。 CTCS-2級(jí)作為CTCS-3級(jí)的后備系統(tǒng)。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。 全線RBC設(shè)備集中設(shè)置。 GSM-R無線通信覆蓋包括大站在內(nèi)的全線所有車站。 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。 300km/h及以上動(dòng)車組不裝設(shè)列車運(yùn)行監(jiān)控裝置（LKJ）。 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5

3、km/h觸發(fā)常用制動(dòng)、超速15km/h觸發(fā)緊急制動(dòng)。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。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。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。 2.主要工作模式 在CTCS-2級(jí)或CTCS-3級(jí)控車時(shí)，滿足一定條件可以進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。列控車載設(shè)備列控車載設(shè)備9種主要工作模式種主要工作模式完全監(jiān)控模式完全監(jiān)控模式 (FS)休眠休眠模式模式(SL) C3專有專有目

4、視行車模式目視行車模式(OS)調(diào)車模式調(diào)車模式(SH)引導(dǎo)模式引導(dǎo)模式(CO) 隔離模式隔離模式(IS)待機(jī)模式待機(jī)模式(SB)部分監(jiān)控模式部分監(jiān)控模式(PS) C2專有專有機(jī)車信號(hào)模式機(jī)車信號(hào)模式(CS) C2專有專有模式1：完全監(jiān)控模式（FS） 當(dāng)車載設(shè)備具備列控所需的全部基本數(shù)據(jù)時(shí)，列控車載設(shè)備生成目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式曲線，并能通過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)控列車安全運(yùn)行。 模式2：目視行車模式（SR） 地面設(shè)備故障、列控車載設(shè)備顯示禁止信號(hào)且列車停車后需繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)行車管理辦法，經(jīng)司機(jī)操作，列控車載設(shè)備按固定限制速度40km/h監(jiān)控列車運(yùn)行，列車

5、每運(yùn)行一定距離（300米）或一定時(shí)間（60秒）司機(jī)需確認(rèn)一次。模式3：引導(dǎo)模式（OS） 引導(dǎo)信號(hào)開放或出站信號(hào)開放且列車前端距離出站信號(hào)機(jī)較遠(yuǎn)（大于250米）發(fā)車時(shí)，列控車載設(shè)備生成目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式曲線，并通過DMI顯示列車運(yùn)行速度、當(dāng)司機(jī)請(qǐng)求時(shí)也顯示允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等，車載設(shè)備按固定限制速度40km/h監(jiān)控列車運(yùn)行，司機(jī)負(fù)責(zé)在列車運(yùn)行時(shí)檢查軌道占用情況。 模式4：調(diào)車模式（SH） 進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時(shí)，司機(jī)按壓調(diào)車按鈕，列控車載設(shè)備按固定限制速度40km/h（頂棚），監(jiān)控列車前進(jìn)或折返運(yùn)行。當(dāng)工作在CTCS-3級(jí)下，經(jīng)RBC同意，列控車載設(shè)備轉(zhuǎn)入調(diào)車模式后與RBC斷開連接，退出

6、調(diào)車模式后重新與RBC進(jìn)行連接。模式5：隔離模式（IS） 列控車載設(shè)備停用時(shí)，需在停車情況下，經(jīng)操作隔離列控車載設(shè)備的制動(dòng)功能。在該模式下，車載設(shè)備不具備安全監(jiān)控功能。列控車載設(shè)備應(yīng)能夠監(jiān)測(cè)隔離開關(guān)狀態(tài)。 模式6：待機(jī)模式（SB） 列控車載設(shè)備被上電后，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，車載設(shè)備禁止列車移動(dòng)。模式7：休眠模式（SL） 該模式用于非本務(wù)端列控車載設(shè)備。在該模式下，列控車載設(shè)備仍執(zhí)行列車定位、測(cè)速測(cè)距、記錄級(jí)間轉(zhuǎn)換及RBC切換信息等功能。立折升為本務(wù)端后，車載設(shè)備可自動(dòng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 模式8：部分監(jiān)控模式（PS） 該模式僅用于CTCS-2級(jí)控車。在CTCS-2級(jí)，當(dāng)

7、車載設(shè)備接收到軌道電路允許行車信息，線路數(shù)據(jù)缺損時(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)控列車運(yùn)行。模式9：機(jī)車信號(hào)模式（CS） 該模式僅用于CTCS-2級(jí)控車。列車運(yùn)行到地面設(shè)備配置未裝備CTCS-3/CTCS-2列控系統(tǒng)的區(qū)段，根據(jù)行車管理辦法（含調(diào)度命令），經(jīng)司機(jī)操作后，列控車載設(shè)備按固定限制速度80km/h監(jiān)控列車運(yùn)行，并顯示機(jī)車信號(hào)。 3.主要運(yùn)營場景 CTCS3級(jí)列控系統(tǒng)主要運(yùn)營場景包括：注冊(cè)與啟動(dòng)、注銷、進(jìn)出動(dòng)車段、行車許可、RBC切換、自動(dòng)過分相、重聯(lián)與摘解、臨時(shí)限速、降級(jí)情況、災(zāi)害防護(hù)、調(diào)車作業(yè)、人工解鎖進(jìn)路、特殊進(jìn)路。 設(shè)備上電：通電車載設(shè)備自檢列控車載進(jìn)入待機(jī)模式

8、（SB） 列車喚醒：開啟駕駛臺(tái)測(cè)試DMI驗(yàn)證車載設(shè)備轉(zhuǎn)入休眠SL模式 注冊(cè)與啟動(dòng)注冊(cè)與啟動(dòng) 列車注冊(cè) 輸入列車數(shù)據(jù) 準(zhǔn)備發(fā)車 啟動(dòng)列車 工作在CTCS-3級(jí)時(shí)，車載設(shè)備從RBC獲得行車許可。 工作在CTCS-2級(jí)時(shí)，車載設(shè)備從軌道電路獲得行車許可。 注銷注銷：RBC注銷列車信息，關(guān)閉電源。 列車停車后，司機(jī)關(guān)閉駕駛臺(tái)，車載設(shè)備進(jìn)入待機(jī)模式（SB）如果車載設(shè)備工作在CTCS-3級(jí)，系統(tǒng)將做如下操作： 車載設(shè)備將向RBC報(bào)告任務(wù)結(jié)束。 RBC通知CTC列車進(jìn)入待機(jī)模式（SB），并命令車載設(shè)備關(guān)閉與RBC的通信會(huì)話。 車載設(shè)備關(guān)閉與RBC的通信會(huì)話。 通信會(huì)話被關(guān)閉后，RBC注銷該列車的注冊(cè)信息。進(jìn)

9、出動(dòng)車段進(jìn)出動(dòng)車段 動(dòng)車組將在CTCS-2級(jí)系統(tǒng)工作狀態(tài)下進(jìn)入或駛出動(dòng)車段。 進(jìn)入動(dòng)車段：當(dāng)列車駛離客運(yùn)專線并進(jìn)入動(dòng)車走形線后，通過登記轉(zhuǎn)換為CTCS-2級(jí)系統(tǒng)工作，列車將按CTCS-2級(jí)系統(tǒng)車站方式進(jìn)入動(dòng)車段。進(jìn)入動(dòng)車段后，司機(jī)關(guān)閉駕駛臺(tái)，斷開動(dòng)車組為車載設(shè)備供電的電源開關(guān)。車載設(shè)備關(guān)閉并停止使用。 駛出動(dòng)車段：司機(jī)開啟駕駛臺(tái)，車載設(shè)備進(jìn)行自檢正確后根據(jù)關(guān)機(jī)前工作狀態(tài)或默認(rèn)狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)入CTCS-2級(jí)待機(jī)模式（SB）。當(dāng)聯(lián)鎖辦理了發(fā)車進(jìn)路時(shí)，列車以CTCS-2級(jí)部分監(jiān)控模式（PS)發(fā)車并駛出動(dòng)車段；通過出站口的應(yīng)答器組并得到相應(yīng)的信息后，在聯(lián)絡(luò)線上按CTCS-2級(jí)的安全監(jiān)控模式（FS）運(yùn)行。若

10、車載設(shè)備自檢不正確，不允許動(dòng)車組出段運(yùn)行。 列車與GSM-R建立連接 列車與RBC建立連接 CTCS-2級(jí)進(jìn)入CTCS-3級(jí) 獲得行車許可（MA) 等級(jí)轉(zhuǎn)換執(zhí)行等級(jí)轉(zhuǎn)換等級(jí)轉(zhuǎn)換 等級(jí)轉(zhuǎn)換預(yù)告 CTCS-3級(jí)進(jìn)入CTCS-2級(jí) 等級(jí)轉(zhuǎn)換執(zhí)行 在CTCS-3級(jí)區(qū)域內(nèi)等級(jí)轉(zhuǎn)換 等級(jí)轉(zhuǎn)換描述了列車在CTCS-3級(jí)區(qū)段和CTCS-2級(jí)區(qū)段邊界，列控系統(tǒng)應(yīng)遵守的原則和車載設(shè)備等級(jí)轉(zhuǎn)換過程。CTCS-2級(jí)和CTCS-3 級(jí)之間的轉(zhuǎn)換需要設(shè)置轉(zhuǎn)換點(diǎn)、標(biāo)志牌和確認(rèn)區(qū)。 轉(zhuǎn)換點(diǎn)有：GSM-R連接點(diǎn)（GRE），RBC連接點(diǎn)（RE），轉(zhuǎn)換預(yù)告點(diǎn)（LTA），轉(zhuǎn)換執(zhí)行點(diǎn)（LTO），轉(zhuǎn)換取消點(diǎn)（RT）。 標(biāo)志牌有：通信連接

11、標(biāo)志牌和等級(jí)轉(zhuǎn)換標(biāo)志牌。 接車進(jìn)路接車進(jìn)路：列車側(cè)線停車，進(jìn)路區(qū)段隨列 車的順序占用和出清逐段解鎖，當(dāng)列車全部進(jìn) 入股道后，給RBC的接車股道信號(hào)授權(quán)需要繼續(xù) 保持有效，直到判斷列車停穩(wěn)計(jì)時(shí)時(shí)間結(jié)束，接 車進(jìn)路狀態(tài)無效后，行車許可縮短到列車前端位 接發(fā)車進(jìn)路接發(fā)車進(jìn)路 置 。 發(fā)車進(jìn)路發(fā)車進(jìn)路：聯(lián)鎖將根據(jù)閉塞狀態(tài)逐個(gè)比賽 分區(qū)地向RBC發(fā)送信號(hào)授權(quán)，RBC根據(jù)收到的信號(hào) 行車許可行車許可 授權(quán)向前延伸行車許可。為減少縮短行車許可的 情況發(fā)生，聯(lián)鎖一次向RBC發(fā)送的信號(hào)授權(quán)以不 超過15個(gè)比賽分區(qū)為宜。 列車不停車通過車站列車不停車通過車站（先辦接車進(jìn)路，再辦 通過進(jìn)路通過進(jìn)路 發(fā)車進(jìn)路） 列車

12、通過車站列車通過車站（先辦發(fā)車進(jìn)路，再辦接車進(jìn)路） 區(qū)間閉塞分區(qū)區(qū)間閉塞分區(qū) ：列車在區(qū)間正方向按自動(dòng)閉塞追蹤運(yùn)行，反向 運(yùn)行采用站間閉塞方式。RBCRBC切換切換 在RBC切換過程中，RBC1(移交RBC）負(fù)責(zé)向RBC2（接收RBC）發(fā)送切換預(yù)告信息、進(jìn)路請(qǐng)求信息、切換通告信息、切換確認(rèn)信息、切換取消信息。RBC2負(fù)責(zé)向RBC1發(fā)送進(jìn)路信息、接管列車信息。 RBC-RBC切換應(yīng)設(shè)置預(yù)告點(diǎn)（LTA) 、RBC轉(zhuǎn)換點(diǎn)（RN）和切換標(biāo)志牌。 在RBC切換過程中，采用2部電臺(tái)或者1部電臺(tái)，均可以實(shí)現(xiàn)列車在相鄰RBC間行車許可控制的安全切換。 兩部電臺(tái)都正常的RBC切換 RBC切換 只有一部電臺(tái)正常的

13、RBC切換 當(dāng)當(dāng)2部車載電臺(tái)部車載電臺(tái)(定義為電臺(tái)定義為電臺(tái)1和電臺(tái)和電臺(tái)2)都正常時(shí)都正常時(shí), RBC1到到RBC2的切換流程的切換流程: 列車在RBC1的控制區(qū)域內(nèi)正常運(yùn)行并接近RBC1 /RBC2邊界時(shí), 使用電臺(tái)1 與RBC1 通信。當(dāng)列車通過RBC 切換預(yù)告應(yīng)答器組后, 車載設(shè)備向RBC1發(fā)送列車位置報(bào)告。RBC1 接收到位置報(bào)告后, 向車載設(shè)備發(fā)送RBC 切換命令; 同時(shí)向RBC2發(fā)送移交列車預(yù)告信息和進(jìn)路請(qǐng)求信息。 RBC2接收到RBC1的進(jìn)路請(qǐng)求信息后, 根據(jù)聯(lián)鎖系統(tǒng)的信號(hào)授權(quán)向RBC1返回進(jìn)路信息。當(dāng)RBC2 管轄范圍內(nèi)進(jìn)路發(fā)生變化時(shí), RBC2應(yīng)當(dāng)及時(shí)將進(jìn)路信息發(fā)送給RBC

14、1。 RBC1根據(jù)RBC2提供的進(jìn)路信息, 向車載設(shè)備發(fā)送延伸至RBC2區(qū)域內(nèi)的行車許可。 列車?yán)^續(xù)運(yùn)行, 在到達(dá)切換邊界前, 車載設(shè)備繼續(xù)保持使用RBC1提供的行車許可監(jiān)控列車運(yùn)行,并同時(shí)向RBC1和RBC2發(fā)送位置報(bào)告。當(dāng)列車頭部(最大安全前端) 越過邊界后, 車載設(shè)備向RBC1及RBC2發(fā)送位置報(bào)告。自此, 車載設(shè)備開始只使用從RBC2 接收到的消息, 并拒絕接受RBC1 除終止會(huì)話信息(信息包42)之外的其他消息。 當(dāng)列車尾部(最小安全末端) 越過邊界后, 車載設(shè)備向RBC1及RBC2發(fā)送位置報(bào)告。RBC1根據(jù)列車提供的位置報(bào)告命令車載設(shè)備切斷與RBC1的通信會(huì)話, 同時(shí)將其從RBC1

15、的在線列車清單中刪除。 車載設(shè)備通過電臺(tái)2繼續(xù)保持與RBC2的通信會(huì)話并接收行車許可, 監(jiān)控列車安全運(yùn)行, 至此完成RBC1 到RBC2的切換。 當(dāng)只有當(dāng)只有1 1部車載電臺(tái)部車載電臺(tái)( (如電臺(tái)如電臺(tái)1) 1) 正常工作時(shí)正常工作時(shí), RBC1, RBC1到到RBC2RBC2的的切換流程切換流程: : 當(dāng)列車頭部(最大安全前端) 越過邊界后,車載設(shè)備向RBC1發(fā)送位置報(bào)告。從此, 車載設(shè)備拒絕接受RBC1 除終止會(huì)話信息(信息包42) 之外的其他消息。當(dāng)列車尾部(最小安全末端) 越過切換應(yīng)答器后, RBC1根據(jù)列車提供的位置報(bào)告命令車載設(shè)備切斷與RBC1的通信會(huì)話, 同時(shí)將其從RBC1 的列

16、車清單中刪除。車載設(shè)備接收到RBC1的切斷無線連接的命令后, 斷開與RBC1的通信連接。車載設(shè)備根據(jù)RBC1先前下達(dá)的切換命令, 開始通過電臺(tái)1呼叫RBC2, 并與RBC2建立安全連接, RBC2將行車許可發(fā)送給車載設(shè)備, 至此完成單電臺(tái)情況下RBC1到RBC2的切換。 (7)自動(dòng)過分相 自動(dòng)過分相描述了列控車載設(shè)備根據(jù)地面設(shè)備提供的分相區(qū)信息，在適當(dāng)位置給動(dòng)車組過分相裝置發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過分相。 車載設(shè)備接收到RBC 傳送的前方被激活的分相點(diǎn)信息后，實(shí)時(shí)監(jiān)督列車運(yùn)行速度及位置，并進(jìn)行如下操作： 1) 當(dāng)列車前端距分相區(qū)還有10 秒走行距離時(shí)，車載設(shè)備向司機(jī)發(fā)出提示； 2) 當(dāng)列車前端距分相

17、區(qū)還有3 秒走行距離時(shí)，車載設(shè)備向動(dòng)車組發(fā)送過分相指令； 3) 當(dāng)列車前端越過分相區(qū)后，車載設(shè)備取消原觸發(fā)動(dòng)車組相關(guān)過分相的操作。 (8)重聯(lián)與摘解 列車重聯(lián)是以列車進(jìn)路方式將兩列相同類型動(dòng)車組從區(qū)間線路接入車站同一股道并重新連成一列列車的運(yùn)輸作業(yè)。 列車摘解是將停在車站股道上的一列列車分成兩列列車的運(yùn)輸作業(yè)。摘解后的兩列列車可以同向/背向分別向區(qū)間發(fā)車、或者轉(zhuǎn)線。 (9)臨時(shí)限速 臨時(shí)限速描述了在調(diào)度中心設(shè)置、下達(dá)和取消臨時(shí)限速命令的工作過程。 臨時(shí)限速的設(shè)置、取消均在調(diào)度中心進(jìn)行，車站一般不進(jìn)行臨時(shí)限速的相關(guān)操作。設(shè)置與取消臨時(shí)限速采用相同的操作原則。 調(diào)度中心設(shè)置專用臨時(shí)限速操作終端（放

18、置在CTC 維護(hù)臺(tái)），施工調(diào)度員通過該終端對(duì)全線有計(jì)劃的限速進(jìn)行擬定，經(jīng)行調(diào)員通過CTC 行調(diào)臺(tái)確認(rèn)，形成臨時(shí)限速調(diào)度命令并儲(chǔ)存在調(diào)度中心臨時(shí)限速服務(wù)器中。 (10)降級(jí)情況 降級(jí)情況描述了地面設(shè)備或者車載設(shè)備故障后，列控系統(tǒng)采取的處理措施。 (11)災(zāi)害防護(hù) 災(zāi)害防護(hù)描述當(dāng)有意外情況發(fā)生時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)緊急反應(yīng)的處理情況。包括風(fēng)、雨、雪的災(zāi)害防護(hù)、塌方、落物的災(zāi)害防護(hù)以及車站站臺(tái)緊急情況的防護(hù)。 (12)調(diào)車作業(yè) 調(diào)車作業(yè)描述了進(jìn)入調(diào)車模式（SH）、調(diào)車作業(yè)防護(hù)、調(diào)車折返和退出調(diào)車模式（SH）的工作過程。 在RBC工程數(shù)據(jù)中，將車站范圍設(shè)置為允許調(diào)車區(qū)。當(dāng)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時(shí)，通過司機(jī)操作選擇調(diào)車模式

19、（SH），車載設(shè)備向RBC請(qǐng)求轉(zhuǎn)入調(diào)車模式（SH），RBC判斷該列車當(dāng)前位置位于允許調(diào)車區(qū)內(nèi)時(shí)，授權(quán)車載設(shè)備轉(zhuǎn)入調(diào)車模式（SH）。車載設(shè)備轉(zhuǎn)入調(diào)車模式（SH）后，斷開與RBC的連接，生成一個(gè)頂棚監(jiān)控曲線。司機(jī)按調(diào)車信號(hào)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)。 在允許調(diào)車區(qū)邊界及進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時(shí)可能危及正線行車安全的調(diào)車信號(hào)機(jī)前設(shè)置阻擋應(yīng)答器。當(dāng)禁止列車以調(diào)車模式（SH）越過阻擋應(yīng)答器時(shí)，應(yīng)答器發(fā)送“調(diào)車危險(xiǎn)”信息包；當(dāng)處于調(diào)車模式（SH）的車載設(shè)備接收到“調(diào)車危險(xiǎn)”信息包時(shí)，實(shí)施緊急制動(dòng)。 (13)人工解鎖進(jìn)路 人工解鎖進(jìn)路描述了取消已經(jīng)辦理的接發(fā)車進(jìn)路的工作過程。 取消進(jìn)路/人工解鎖進(jìn)路只有在車站才使用該作業(yè)。 根據(jù)辦

20、理取消進(jìn)路時(shí)的接近列車所處位置不同，我國車站聯(lián)鎖的操作可以分為取消進(jìn)路和人工解鎖進(jìn)路。但對(duì)于CTCS-3 級(jí)系統(tǒng)RBC 而言，對(duì)這兩種操作的處理是一致的。 初始狀態(tài)：調(diào)度員已辦理了一條通過進(jìn)路并已鎖閉。列車已獲得該通過進(jìn)路的行車許可，但還未到達(dá)車站。此時(shí)調(diào)度員需變更接車計(jì)劃，列車改為側(cè)線停車。 (14)特殊進(jìn)路 在高速客運(yùn)專線正常運(yùn)行過程中，所有上線運(yùn)行的列車均應(yīng)安裝并使用車載設(shè)備。 特殊進(jìn)路描述了在特殊情況下（如：未安裝車載設(shè)備的列車、列車運(yùn)行中途車載設(shè)備完全故障），列車將根據(jù)調(diào)度命令以地面信號(hào)作為行車憑證，按站間閉塞方式運(yùn)行的過程。 為此各車站應(yīng)設(shè)置進(jìn)站信號(hào)機(jī)、出站信號(hào)機(jī)，其顯示僅對(duì)上述情

21、況下的列車起作用。為使采用特殊進(jìn)路方式運(yùn)行的列車能以較高的運(yùn)行速度接近車站以提高線路通過能力，進(jìn)站信號(hào)機(jī)必須滿足一定顯示距離的要求。 在上述特殊情況下，當(dāng)辦理接發(fā)車作業(yè)時(shí)，由調(diào)度員通過CTC系統(tǒng)操作聯(lián)鎖設(shè)備打開相應(yīng)的進(jìn)站信號(hào)機(jī)及出站信號(hào)機(jī)，只有辦理了站間閉塞的發(fā)車進(jìn)路相應(yīng)的出站信號(hào)機(jī)才可以點(diǎn)亮允許信號(hào)。 第二章 CTCS3級(jí)列控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第4節(jié) 系統(tǒng)設(shè)備組成及功能描述 1.系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)原則 （1）牽引計(jì)算）牽引計(jì)算 在客運(yùn)專線CTCS-3 系統(tǒng)中，牽引計(jì)算主要包括列車運(yùn)行速度和時(shí)間的計(jì)算、閉塞分區(qū)的劃分以及列車追蹤間隔時(shí)間的計(jì)算等內(nèi)容。 計(jì)算模型計(jì)算模型 列車運(yùn)行距離和運(yùn)行時(shí)分

22、計(jì)算采用如下公式： 其中： ds 和dt 為分別由速度v1變化到v2的運(yùn)行距離增量和運(yùn)行時(shí)間增量； c 為單位合力，單位為（N/kN)； r 為回轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù)，即列車回轉(zhuǎn)質(zhì)量與列車總質(zhì)量之比。對(duì)于引進(jìn)和國產(chǎn)化的各種類型動(dòng)車組來說，回轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù)r 值不同，故按照實(shí)際提供的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算； g 為重力加速度9.81m/s2。計(jì)算列車追蹤間隔時(shí)間的原則計(jì)算列車追蹤間隔時(shí)間的原則 列車追蹤間隔時(shí)間追I 是指同種列車、同種速度和同種運(yùn)行方式下的列車追蹤間隔時(shí)間。列車追蹤間隔時(shí)間追I 包含列車在區(qū)間追蹤間隔時(shí)間區(qū)I 、在車站的發(fā)車間隔時(shí)間發(fā)I 、到達(dá)間隔時(shí)間到I 及列車通過車站的追蹤間隔時(shí)間通I 四部分，需要

23、對(duì)各部分逐點(diǎn)計(jì)算并取其最大值。劃分閉塞分區(qū)的原則劃分閉塞分區(qū)的原則 閉塞分區(qū)長度原則上按照不少于2000m 進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足350km/h 速度、3 分鐘列車追蹤運(yùn)行的要求。 閉塞分區(qū)配置要考慮電氣化分相絕緣器的位置，以防止列車停車再運(yùn)行時(shí)無法越過無電區(qū)域。 （2 2）列車安全防護(hù)距離）列車安全防護(hù)距離 根據(jù)客運(yùn)專線股道有效長度650m的要求，在設(shè)計(jì)列車的制動(dòng)模式曲線時(shí)，列車安全防護(hù)距離最大值應(yīng)控制在站內(nèi)60m、區(qū)間110m的范圍內(nèi)。 （3 3）應(yīng)答器的設(shè)置原則應(yīng)答器的設(shè)置原則 1) 進(jìn)站信號(hào)機(jī)處：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，用于列車定位；同時(shí)發(fā)送線路參數(shù)和臨時(shí)限速。 2

24、) 反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)處：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，用于列車定位；同時(shí)發(fā)送線路參數(shù)和臨時(shí)限速。 3) 出站信號(hào)機(jī)處：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，用于列車定位；同時(shí)發(fā)送線路參數(shù)、臨時(shí)限速和絕對(duì)停車信息。 4) 區(qū)間線路：每個(gè)閉塞分區(qū)入口處設(shè)置由2個(gè)及以上無源應(yīng)答器組成的應(yīng)答器組，用于列車定位；同時(shí)發(fā)送線路參數(shù)。 5) 中繼站處：上下行線各設(shè)置兩組由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1005m。 6) 為保證調(diào)車作業(yè)不危及正線運(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

25、器組，用于提供調(diào)車危險(xiǎn)信息。 7) 等級(jí)轉(zhuǎn)換分界：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。 8) RBC切換點(diǎn)：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及電話號(hào)碼。 9) 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。 10) 在18號(hào)（不含）以上道岔前第二個(gè)閉塞分區(qū)入口處應(yīng)設(shè)置由1個(gè)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，

26、向后備系統(tǒng)提供道岔側(cè)向允許列車運(yùn)行的速度。 11) 當(dāng)用于定位的應(yīng)答器組間隔超過1500m時(shí)，中間應(yīng)增設(shè)無源應(yīng)答器用于列車定位。 2.系統(tǒng)設(shè)備組成及功能描述(1)列控車載設(shè)備 車載設(shè)備中的車載安全計(jì)算機(jī)（VC）、應(yīng)答器信息接收模塊（BTM）、安全輸入輸出接口（VDX）、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）等關(guān)鍵設(shè)備均采用冗余配置。 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。 車載設(shè)備內(nèi)部接口包含：人機(jī)界面接口、速度

27、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。 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。 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。 CTCS-3級(jí)列控車載設(shè)備應(yīng)具有以下基本功能：自檢功能 、數(shù)據(jù)的輸入和存儲(chǔ) 、界面顯示 、信息接收及發(fā)送 、靜態(tài)曲線比較 、動(dòng)態(tài)曲線計(jì)算 、列車定位 、速度的測(cè)量及顯示 、行車許可和限速命令顯示 、行車許可和限制速度的監(jiān)督 、司機(jī)操作的監(jiān)督 、溜

28、逸防護(hù) 、信息記錄 、自動(dòng)過分相 、站名和公里標(biāo)顯示 、在非CTCS-2/CTCS-3級(jí)區(qū)段運(yùn)行功能 、特殊行車功能 、其他防護(hù)功能(緊急停車，施工防護(hù)，進(jìn)路適應(yīng)性防護(hù)) 。 （2）RBC RBC的配置原則重點(diǎn)考慮三大重要因素：控制能力、接口能力及維護(hù)適應(yīng)性。RBC及其它關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)采用冗余配置。 每臺(tái)RBC的控制能力包括：同時(shí)登錄的列車數(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。 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

29、和交換機(jī)等設(shè)備組成，如下圖所示。（3）GSM-R通信網(wǎng)絡(luò) 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)專線接入相關(guān)節(jié)點(diǎn)。 GSM-R無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用交織冗余覆蓋方案，排序?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)，如下圖所示。這種覆蓋結(jié)構(gòu)允許在單點(diǎn)（單個(gè)基站或單個(gè)直放站遠(yuǎn)端機(jī)）故障的情況下仍然能夠滿足系統(tǒng)規(guī)定的QoS 指標(biāo)。 （4）信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò) 信號(hào)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)由RBC/聯(lián)鎖安全數(shù)據(jù)通信以太網(wǎng)、TCC/聯(lián)鎖安全數(shù)據(jù)通信局域網(wǎng)、CTC數(shù)據(jù)通信以太網(wǎng)、信號(hào)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信以太網(wǎng)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)

30、聯(lián)鎖、列控、CTC、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及系統(tǒng)間的安全數(shù)據(jù)通信和非安全數(shù)據(jù)通信。 （5）TCC 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)軌道區(qū)段占用信息、聯(lián)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)的所有列車的運(yùn)行安全。 TCC采用22取2安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)，具有技術(shù)成熟、可靠等特點(diǎn)。TCC之間通過安全局域網(wǎng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)TCC之間、與車站聯(lián)鎖之間安全信息傳輸。 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15公里，特殊困難地段不能超過20公里。 （6）軌道電路 軌道電路分為區(qū)間軌道電路和站

31、內(nèi)軌道電路。 區(qū)間軌道電路采用計(jì)算機(jī)編碼控制的ZPW-2000（UM）系列無絕緣軌道電路，軌道電路的傳輸長度滿足相關(guān)技術(shù)條件的要求。 站內(nèi)軌道電路分為兩種情況，復(fù)雜大站和一般車站。復(fù)雜大站：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。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。（7）應(yīng)答器與LEU 應(yīng)答器用于向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)答器報(bào)文信息格式采用鐵道部統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)答器

32、設(shè)置滿足CTCS-3系統(tǒng)、兼容CTCS-2系統(tǒng)的要求。 應(yīng)答器分為有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器。 LEU通過串行通信接口與TCC設(shè)備連接，將來自TCC的報(bào)文連續(xù)向有源應(yīng)答器發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)向車載設(shè)備發(fā)送可變信息。 （8）車站聯(lián)鎖 車站聯(lián)鎖采用高可靠性硬件和冗余結(jié)構(gòu)，符合故障-安全的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。硬件和軟件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化。 車站聯(lián)鎖軟件的安全性完善度等級(jí)滿足SIL4級(jí)，有關(guān)電源、電磁環(huán)境、外部接口、人機(jī)接口（考慮操作失誤）等環(huán)境條件和使用條件的設(shè)計(jì)與安全性完善度等級(jí)相適應(yīng)。 車站聯(lián)鎖與RBC設(shè)備接口，向其提供進(jìn)路狀態(tài)信息、緊急狀態(tài)消息、緊急停車區(qū)以及限速消息等，接收傳來的行車許可狀態(tài)、列車相關(guān)狀態(tài)等消息。 車站聯(lián)鎖與車站TCC系統(tǒng)接口，向其提供接車進(jìn)路狀態(tài)信息，接收傳來的列車占用