CTCS-級(jí)列控車(chē)載系統(tǒng)(S)介紹課件

CTCS-3列控車(chē)載系統(tǒng)介紹2023/7/221主要內(nèi)容一縮略語(yǔ)二列控系統(tǒng)總體描述三車(chē)載系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)四車(chē)載系統(tǒng)構(gòu)成五車(chē)載系統(tǒng)功能六車(chē)載系統(tǒng)控車(chē)模式2023/7/222一、縮略語(yǔ) RBC：無(wú)線閉塞中心（radioblackcentre）RIM：無(wú)線接口模塊（radiointerfacemodule）TIU：列車(chē)接口單元（traininterfaceunit）TMM：列車(chē)管理模塊（trainmanagementmodule）RSS：無(wú)線子系統(tǒng)（radiosubsystem）DMI：人機(jī)接口（drivermachineinterface）ALA:ATP邏輯設(shè)備（ATPlogicapparatus）JRU:司法記錄單元（juridicalrecorderunit）2023/7/223系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖2023/7/224二、CTCS-3車(chē)載系統(tǒng)總體描述車(chē)載列控設(shè)備具備的功能：CTCS-3級(jí)和CTCS2級(jí)功能。CTCS-3級(jí)系統(tǒng)滿(mǎn)足列車(chē)運(yùn)營(yíng)速度350Km/h、行車(chē)間隔3分鐘的要求，最高設(shè)計(jì)速度和驗(yàn)收速度達(dá)到350Km/h；CTCS設(shè)備將在列車(chē)速度超過(guò)350km/h時(shí)發(fā)出制動(dòng)命令。2023/7/225車(chē)載系統(tǒng)總體描述列車(chē)的主控系統(tǒng)將適配兩種類(lèi)型的車(chē)輛，為8或16車(chē)編組列車(chē)。車(chē)載設(shè)備以冗余方式配置。安裝在列車(chē)的每一端。也就是，每列車(chē)都裝備有兩套獨(dú)立的車(chē)載設(shè)備。CTCS2功能能夠保證列車(chē)在國(guó)內(nèi)C2區(qū)段內(nèi)正常行駛在裝備有CTCS-3的區(qū)域內(nèi)，對(duì)列車(chē)的監(jiān)控是由CTCS-3車(chē)載設(shè)備單元完成的；而在裝備由CTCS2的區(qū)域里，對(duì)列車(chē)的監(jiān)控由CTCS2車(chē)載設(shè)備單元來(lái)完成。2023/7/226車(chē)載系統(tǒng)總體描述CTCS-3與CTCS2之間的切換,可由地面設(shè)備控制。此轉(zhuǎn)換可在全速條件下進(jìn)行。還可以由司機(jī)切換到另一種控車(chē)模式,但是只能停車(chē)時(shí)才可能進(jìn)行切換。2023/7/227三、車(chē)載系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)CTCS-3車(chē)載設(shè)備的結(jié)構(gòu)是基于2X2取2的結(jié)構(gòu)。每個(gè)安全模塊（例如RIM模塊、EVC模塊、TMM模塊、ALM模塊、BTM模塊）均按照2X2取2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)施。每個(gè)安全模塊組成一個(gè)故障安全區(qū)為了保證可用性，ALA機(jī)柜包含2套獨(dú)立的安全模塊2023/7/228車(chē)載系統(tǒng)構(gòu)成車(chē)載機(jī)柜：包含ALA機(jī)柜及相關(guān)子系統(tǒng)ALA機(jī)柜：包含EVC、RIM,TMM,和ALA模塊 1、EVC：執(zhí)行CTCS-3邏輯功能的安全計(jì)算機(jī)；2、TMM：實(shí)現(xiàn)列車(chē)的接口及測(cè)速測(cè)距功能；3、RIM：通過(guò)移動(dòng)終端與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接4、ALA：實(shí)現(xiàn)CTCS2邏輯功能，同時(shí)與DMI、CTCS2傳感器接口并處理軌道電路信息2023/7/229車(chē)載系統(tǒng)構(gòu)成電源分配盤(pán)：包含斷路器、開(kāi)關(guān)和接插件的電源分配盤(pán)BTM：應(yīng)答器傳輸模塊，包含主和備BTM，每一個(gè)帶一個(gè)天線列車(chē)接口單元TIU：用于對(duì)車(chē)體的采集和輸出接口DMI：包含主和備DMI，均安裝在駕駛臺(tái)上。JRU：司法記錄儀，用于記錄系統(tǒng)運(yùn)行的信息2023/7/2210車(chē)載系統(tǒng)構(gòu)成車(chē)載外部1、速度傳感器2、TCR天線3、BTM天線4、GSM-R天線2023/7/2211車(chē)載系統(tǒng)構(gòu)成結(jié)構(gòu)圖2023/7/2212車(chē)載系統(tǒng)構(gòu)成2023/7/2213車(chē)載系統(tǒng)構(gòu)成2023/7/2214RSS2023/7/2215RSSRSS模塊（GSM-R電臺(tái)子系統(tǒng)）與RIM配合來(lái)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)與地面無(wú)線系統(tǒng)的GSM-R無(wú)線連接。RSS模塊包含移動(dòng)終端、電源和濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)GSM-R調(diào)制解調(diào)器功能。它與放置在軌道車(chē)輛車(chē)頂上的GSM-R天線相連。GSM-R無(wú)線電臺(tái)-車(chē)載的GSM-R電臺(tái)將提供兩個(gè)數(shù)據(jù)通道，這樣ETCS-2從一個(gè)RBC區(qū)域轉(zhuǎn)換到另一個(gè)RBC區(qū)域時(shí),可同時(shí)連接兩個(gè)RBC（自動(dòng)交權(quán)功能）。2023/7/2216BaliseTransmissionModule(BTM)2023/7/2217JRUJRU（司法記錄組）負(fù)責(zé)記錄所有重組車(chē)上具有法律效力的事件的必要信息。JRU通過(guò)MVB總線同TMM連接。2023/7/2218JRUJRU模塊（司法記錄儀）用于記錄從ERTMS/EVC模塊獲得的按照適用標(biāo)準(zhǔn)所定義的事件。如標(biāo)準(zhǔn)中所要求的，分析運(yùn)行過(guò)程中發(fā)送的情況所必需的信息應(yīng)記錄在JRU內(nèi)。該模塊同時(shí)通過(guò)GPS向TMM提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。該模塊也用于記錄CTCS2中的數(shù)據(jù)信息。2023/7/2219DMICTCS3-300S型列控車(chē)載顯示裝置是鄭西C3客運(yùn)專(zhuān)線的人機(jī)界面（DMI）交互設(shè)備，安裝在駕駛臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)司機(jī)與車(chē)載設(shè)備的交互。通過(guò)聲音、圖象等方式將車(chē)載設(shè)備的狀態(tài)通知司機(jī)。司機(jī)可以通過(guò)DMI上的按鍵來(lái)切換ATP裝置的運(yùn)行模式或是輸入必要的信息。2023/7/2220ALAcabinet2023/7/2221ALAcabinetRESERVENORMALTMMFANSCONNECTIONSRIM,EVC,ALM(TCR)2023/7/2222TMM該模塊包含在ALA機(jī)柜內(nèi)，實(shí)現(xiàn)與列車(chē)的功能接口。而且，它計(jì)算和控制列車(chē)的參數(shù)（時(shí)間基準(zhǔn)、覆蓋的距離、速度、加速度）和其它輔助功能。從功能角度上看，實(shí)施的功能如下：時(shí)鐘控制運(yùn)行距離和速度計(jì)算與機(jī)車(chē)的接口該模塊由以下板件組成：CPU2板–中央處理單元WDOU板–看門(mén)狗+4個(gè)安全數(shù)字輸出IDVI板–12個(gè)安全數(shù)字輸入TACU板–4個(gè)雙通道光磁編碼器的測(cè)速接口MULU板–多功能卡，帶有16個(gè)非安全數(shù)字輸出、4個(gè)繼電器觸點(diǎn)式數(shù)字輸出、4個(gè)速度可達(dá)115Kbps的HDRS485串行端口、６個(gè)非安全輸入、４個(gè)風(fēng)扇的診斷電路和２個(gè)過(guò)熱傳感器。MULE板–多功能卡，帶有４個(gè)非安全數(shù)字輸出、１個(gè)安全數(shù)字輸出、１個(gè)繼電器觸點(diǎn)式數(shù)字輸出、３個(gè)速度可達(dá)115Kbps的RS485HD串行端口、８?jìng)€(gè)非安全數(shù)字輸入和３個(gè)安全數(shù)字輸入。MVBV板–同MVB車(chē)輛總線的網(wǎng)關(guān)。2023/7/2223TMMAL24VNORMALRESERVE24V電源2023/7/2224TMMMVBVNORMALRESERVEMVB總線接口2023/7/2225TMMCPU2NORMALRESERVE中央處理單元2023/7/2226TMMWDOUNORMALRESERVE看門(mén)狗和關(guān)鍵輸出2023/7/2227TMMIDVINORMALRESERVE關(guān)鍵數(shù)字輸入2023/7/2228TMMMULENORMALRESERVE關(guān)鍵和非關(guān)鍵數(shù)字輸入和輸出，RS485半雙工串行線路。2023/7/2229TMMTACUNORMALRESERVE測(cè)速變送器輸入2023/7/2230TMMMULUNORMALRESERVE非關(guān)鍵數(shù)字輸入和輸出，RS485半雙工串行線路2023/7/2231與列車(chē)接口TMM單元包含信息：駕駛臺(tái)開(kāi)啟；牽引；制動(dòng)；方向前；方向后；零位。

后期增加遠(yuǎn)端駕駛臺(tái)開(kāi)啟信號(hào)共同完成休眠（SL）模式。緊急制動(dòng)EB常用制動(dòng)NB2023/7/2232過(guò)分相處理300S型ATP執(zhí)行過(guò)分相信息，控制列車(chē)自動(dòng)過(guò)分相進(jìn)入分相區(qū)前3s輸出主斷路器信號(hào)（折合成距離即為列車(chē)實(shí)際速度v*3s）經(jīng)過(guò)分相區(qū)130m后，隨即停止發(fā)送主斷路器信號(hào)。

2023/7/2233EVCNORMALRESERVEWDRSCPU2中央處理單元看門(mén)狗和關(guān)鍵輸出2023/7/2234RIMNORMALRESERVERIMECPU2RIMCRIMW2023/7/2235ALMNORMALRESERVETCRCPU22023/7/2236四、車(chē)載系統(tǒng)的功能CTCS-3的功能 1、DMI管理 2、BTM管理和歐標(biāo)應(yīng)答器解碼功能

3、測(cè)速測(cè)距計(jì)算

4、列車(chē)接口單元管理

5、級(jí)別轉(zhuǎn)換功能

2023/7/2237車(chē)載系統(tǒng)的功能

6、速度控制

7、無(wú)電區(qū)管理

8、防溜逸 9、CTCS-2控制模式管理

10、CTCS-3無(wú)線電GSM-R傳輸管理和解碼2023/7/2238CTCS2功能 1、DMI管理

2、BTM管理和應(yīng)答器解碼功能

3、測(cè)速測(cè)距 4、軌道電路信號(hào)解碼 5、內(nèi)置的TIU管理 6、數(shù)據(jù)記錄功能2023/7/2239車(chē)載系統(tǒng)的功能

7、級(jí)間轉(zhuǎn)換功能

8、速度控制

9、分相區(qū)的管理 10、防遛 11、CTCS2的控制模式的管理

12、機(jī)控優(yōu)先的常用制動(dòng)控制 13、CTCS2的軌道電路傳輸?shù)慕獯a

14、移動(dòng)授權(quán)的計(jì)算2023/7/2240五、車(chē)載系統(tǒng)控車(chē)模式根據(jù)從編碼軌道電路和應(yīng)答器接收的軌旁數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)CTCS2控車(chē)。根據(jù)從RBC或應(yīng)答器接收的軌旁數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)CTCS-3控車(chē)。每一時(shí)刻僅有一種控車(chē)模式有效。CTCS2與CTCS-3的切換，由來(lái)自于從應(yīng)答器和RBC向EVC發(fā)出的信息所控制。CTCS-3的EVC將向CTCS2邏輯單元發(fā)出指令,啟動(dòng)和停止其列車(chē)監(jiān)控。2023/7/2241車(chē)載系統(tǒng)控車(chē)模式C2控制模式頂棚速度臨時(shí)限速LMA備注ＳＢ0否否ＦＳ300km/h是是行車(chē)許可的計(jì)算基于實(shí)時(shí)線路數(shù)據(jù)和TSRＰＳ45km/h否否ＲＯ300km/h是是行車(chē)許可的計(jì)算基于實(shí)時(shí)線路數(shù)據(jù)和TSRＣＯ40km/h否否ＯＳ40km/h否否ＳＨ40km/h否否ＩＳ－否否ＣＳ80km/h否否2023/7/2242

CTCS-3級(jí)列控車(chē)載設(shè)備（含CTCS-2級(jí)功能）有9種主要工作模式，其中通用的模式有完全監(jiān)控模式（FS）、目視行車(chē)模式（OS）、引導(dǎo)模式（CO）、調(diào)車(chē)模式（SH）、隔離模式（IS、待機(jī)模式（SB）和休眠模式（SL）等7種模式；僅適用CTCS-2級(jí)的模式有部分監(jiān)控模式（PS）和機(jī)車(chē)信號(hào)模式（CS）。完全監(jiān)控模式（FS）當(dāng)車(chē)載設(shè)備具備列控所需的全部基本數(shù)據(jù)（包括列車(chē)數(shù)據(jù)、行車(chē)許可和線路數(shù)據(jù)等）時(shí)，列控車(chē)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(guò)人機(jī)界面（DMI）顯示列車(chē)運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等信息，監(jiān)控列車(chē)安全運(yùn)行。目視行車(chē)模式（OS）當(dāng)?shù)孛嬖O(shè)備故障、列控車(chē)載設(shè)備顯示禁止信號(hào)且列車(chē)停車(chē)后需繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)行車(chē)管理辦法，經(jīng)司機(jī)操作，列控車(chē)載設(shè)備按固定限制速度40km/h監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行，列車(chē)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。車(chē)載系統(tǒng)控車(chē)模式2023/7/2243車(chē)載系統(tǒng)控車(chē)模式引導(dǎo)模式（CO）當(dāng)開(kāi)放引導(dǎo)信號(hào)或出站信號(hào)機(jī)開(kāi)放且列車(chē)前端距離出站信號(hào)機(jī)較遠(yuǎn)（大于250米）發(fā)車(chē)時(shí)，列控車(chē)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(guò)DMI顯示列車(chē)運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等，車(chē)載設(shè)備按固定限制速度40km/h監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行，司機(jī)負(fù)責(zé)在列車(chē)運(yùn)行時(shí)檢查軌道占用情況。隔離模式（IS）當(dāng)列控車(chē)載設(shè)備停用時(shí)，需在停車(chē)情況下，經(jīng)操作隔離列控車(chē)載設(shè)備的制動(dòng)功能。在該模式下，車(chē)載設(shè)備不具備安全監(jiān)控功能。列控車(chē)載設(shè)備應(yīng)能夠監(jiān)測(cè)隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)。待機(jī)模式（SB）當(dāng)列控車(chē)載設(shè)備上電時(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，車(chē)載設(shè)備禁止列車(chē)移動(dòng)。當(dāng)司機(jī)開(kāi)啟駕駛臺(tái)后，列控車(chē)載設(shè)備中的DMI投入正常工作。調(diào)車(chē)模式（SH）當(dāng)進(jìn)行調(diào)車(chē)作業(yè)時(shí)，司機(jī)按壓調(diào)車(chē)按鈕，列控車(chē)載設(shè)備按固定限制速度40km/h（頂棚）監(jiān)控車(chē)列前進(jìn)或折返運(yùn)行。當(dāng)工作在CTCS-3級(jí)時(shí)，經(jīng)RBC同意，列控車(chē)載設(shè)備轉(zhuǎn)入調(diào)車(chē)模式（SH）后與RBC斷開(kāi)連接，退出調(diào)車(chē)模式（SH）后再重新與RBC連接。2023/7/2244休眠模式（SL）該模式用于非本務(wù)端列控車(chē)載設(shè)備。在該模式下，列控車(chē)載設(shè)備仍執(zhí)行列車(chē)定位測(cè)速測(cè)距、記錄等級(jí)轉(zhuǎn)換及RBC切換信息等功能。列車(chē)立折，非本務(wù)端升為本務(wù)端后，車(chē)載設(shè)備可自動(dòng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。部分監(jiān)控模式（PS）該模式僅用于CTCS-2級(jí)控車(chē)。在CTCS-2級(jí)，當(dāng)車(chē)載設(shè)備接收到軌道電路允許行車(chē)信息，而缺少應(yīng)答器提供的線路數(shù)據(jù)時(shí)，列控車(chē)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(chē)運(yùn)行。機(jī)車(chē)信號(hào)模式（CS）該模式僅用于CTCS-2級(jí)控車(chē)。當(dāng)列車(chē)運(yùn)行到地面設(shè)備配置未裝備CTCS-3/CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)的區(qū)段時(shí)，根據(jù)行車(chē)管理辦法（含調(diào)度命令），經(jīng)司機(jī)操作后，列控車(chē)載設(shè)備按固定限制速度80km/h監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行，并顯示機(jī)車(chē)信號(hào)。當(dāng)列車(chē)越過(guò)禁止信號(hào)時(shí)觸發(fā)緊急制動(dòng)。2023/7/2245完全監(jiān)控模式（FS）調(diào)車(chē)模式（SH）引導(dǎo)模式（CO）目視行車(chē)（OS）待機(jī)模式（SB）隔離模式（IS）休眠模式（SL）完全監(jiān)控模式（FS）停車(chē)&調(diào)車(chē)鍵

&RBC授權(quán)RBC授權(quán)

&降低到允許速度

&司機(jī)確認(rèn)停車(chē)&越行鍵停車(chē)&關(guān)閉駕駛臺(tái)停車(chē)&隔離開(kāi)關(guān)隔離-調(diào)車(chē)模式（SH）---停車(chē)&（退出調(diào)車(chē)鍵或關(guān)閉駕駛臺(tái)）停車(chē)&隔離開(kāi)關(guān)隔離-引導(dǎo)模式（CO）接收到FS的行車(chē)許可停車(chē)&調(diào)車(chē)鍵

&RBC授權(quán)停車(chē)&越行鍵停車(chē)

&關(guān)閉駕駛臺(tái)停車(chē)&隔離開(kāi)關(guān)