C3列控系统概述2014V1

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车运行控制系统。 基于轨道电路和无线通信(GSM-R)的固定闭塞模式
第三页,共63页。
C3 简介
4
第四页,共63页。
C3 简介
CTCS-3仍为固定闭塞
✓线路被划分为固定位置、固定长度的闭塞分区
✓某一时刻,一个分区只能被一列车占用
✓列车间隔以闭塞分区为单位,与列车在分区内的实际位置无关
✓轨道电路将闭塞分区的占用情况发给RBC
➢发车进路、接车进路和通过进路:RBC根据联锁建立的进路和列车位置生成行车许可,并发送 给车载设备。
➢ 站间运行:RBC根据轨道电路的状态和列车位置生成行车许可,并发送给车载设备。
➢ 调车作业:RBC根据办理的调车进路生成调车行车许可,并发送给车载设备。
第十五页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
IGSM-R
CTCS-3 车载应用
CTCS-3 车载安全 通信单元
MT
Um
IFIX
GSM-R 网络
CTCS-3 RBC安全通
信单元
CTCS-3 RBC应用
CTCS-3车载设备
CTCS-3地面设备
CTCS-3级列控系统示意图
第十页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
车 车 车 车
DMI
DMI
• Abis接口数据(BSC与BTS之间的接口) ;
第二十页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
PSTN、ISDN、PSDN
三接口位置
信令系统 No.7 SS7
GCR
GMSC VLR
A 接口
HLR-AUC EIR
MSC VLR
OMN 接口
BSS 基站子系统
Um

MS

BTS
TRAU Ater 接口
第二十五页,共63页。
C3 相关指标要求
C3对GSM-R系统的QoS需求 (1)网络注册时延:GSM-R网络注册时延是指从发送“注册请求”到收到 “注册响应”指示所需的时间。
GSM-R网络注册时延应满足:≤30s (95%),≤35s (99%)。
(2)连接建立时延:是指从请求连接建立到指示连接建立成功之间所需的时 间。
用户数据块(30字节)的端到端传输时延应满足:≤0.5s (99%)。
第二十七页,共63页。
C3 相关指标要求
C3对GSM-R系统的QoS需求 (5)连接丢失率:是指在累计的连接时间内连接非正常释放的次数。
连接丢失率应满足:<10-2/h。
第二十八页,共63页。
C3 相关指标要求
C3对GSM-R系统的QoS需求
BSC
Abis 接口
BTS
第二十一页,共63页。
OSS 操作和 维护子系统
OMC-R
OMC-S
C3 及 GSM-R 系统设备组成
C3业务与GPRS区别
IP类接口 七号信令类接口
CIR
GPRS 骨干网
SGSN
Gi
Gn
GGSN
SGSN
Gb
Gs
Gc
Gd Gr
铁路分组数据网
Um
BSS
A
MSC
HLR
SMS-
• 在这个过程中,当车载与RBC非正常通信中断后,在车载设备 上就会显示无线超时提示;
• 而当列车由C3控车转为C2控车时,就是CTCS-3的降级;
第二十三页,共63页。
C3 相关指标要求 无线覆盖-覆盖指标
终端种 类
业务种类
接收天 线位置
终端速度(km/h)
覆盖概 率
Prmin(dBm )
列调 话音及调 机车 机车台 度数据 顶部
C3列控系统概述2014V1
第一页,共63页。
目录
一、C3 简介 二、C3 及 GSM-R 系统设备组成 三、C3 相关指标要求 四、C3 主要工作模式及运营场景 五、承载 C3 业务的 GSM-R 系统设计
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C3 简介
C3 — CTCS3
CTCS — 中国列车运行控制系统 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
BSC
OTE
车车车车车
CTCS-3级列控系统包括:车站设备、中心设备、轨旁设备、车载设备和信号安全通信网五个部分, BSC车 车 车 车 车 车 OTE车 光传输车 车
BTS车 车 车 RBC车 车 车 车 车 车 车
DMI车 车 车 车 车
TSR车 车 车 车 车 车 车 车
TRAU车 车 型转换车 车 车 车 车 车 车
列控 机车台
列控数据
机车 顶部
未限定 v≤220 220<v≤280 280<v
95% 95% 95% 95%
-98 -95 -95~92 -92
第二十四页,共63页。
(1)网络注册时延
(2)连接建立时延
(3)连接建立失败率 (4)传输时延 (5)连接丢失率 (6)传输干扰
C3 相关指标要求
C3对GSM-R系统的QoS需求
车车
CTC车 车
车车
车车车车
车车车车
车车
CTC 车车车
车车 车车车
综合 车 修车
车车 车车车
车车车 车车车
车车 车车车
接口 车车车
TSR
临时限速服 务器
临时限速 临时限速 操作终端 维护终端
RBC 车车
车车
车车
RBC车 车
车车
车车车
车车车车
车车
车车 车车车
ISDN 车车车
GSM-R TRAU
移动 交换中心
GMSC
第二十二页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
• CTCS-3的最高时速可达350km/h,但是一旦车载设备与 RBC的通信非正常的中断后,就会导致列车触发常用制 动,当减速到300km/h时,车载仍然没有与RBC建立有效 的通信,则列车出于保护机制,自动降级到C2控车,直 到经过可以发出转C3指示的应答器后,才能重新恢复C3 控车;
车 车 车 车
车车 车车
轨旁 电子单元
ZPW-2000 车车车车
轨旁 电子单元
ZPW-2000 车车车车
ZPW-2000 车车车车
轨旁 电子单元
车车
CTC车 车
车车
车车
车车
车车车车
车车车车
车车
车车车 车车车车
车车
车车
车车
车车
信号集中监测数据通信以太网 列控中心安全数据通信局域车
信号安全数据通信以太网 调度集中数据通信以太网
第三十页,共63页。
C3 主要工作模式及运营场景
• 适用于C3车载和C2车载
(1)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。
② 另一个GSM-R车载移动电台与RBC2建立通信;
③ 列车通过预告应答器和切换应答器,RBC切换自动完成:列车受到RBC2的控制,车载设 备终止与RBC1的通信。
④ 车载设备从RBC2接收到新的行车许可。
第十六页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
GSM-R在CTCS-3中是车载设备与列车控制中心进行双 向信息传输的车地通信系统。
第五页,共63页。
C3 简介
CTCS-4将实现移动闭塞:
✓线路没有划分为固定的闭塞分区
✓后续列车以前行列车尾部为追踪的目标点
✓前后列车的最小间隔等于后行列车的制动距离+安全距离
✓列车间的间隔是动态的、并随前一列车的移动而移动
第六页,共63页。
C3 简介
CTCS-3级列控系统满足运营速度350km/h、最小追踪间
MVB
列车转换网关
车车车车车车车车车车车车
车车
车车
车车
车车
车车车
车车车车车车车
C3 车车车车
C2 车车车车
车车车车车 车车车车车 车车车车 车车车车车
MVB
Profibus RS-485
车车车车车车车
C2 车车车车
C3 车车车车
车车车车车 车车车车车 车车车车车 车车车车
CAU
PUC
车车车车车车车 车车车车车车车车
移动用户主叫的连接建立时延应满足:<8.5s (95%),≤10s (100%)。
第二十六页,共63页。
C3 相关指标要求
C3对GSM-R系统的QoS需求
(3)连接建立失败率:是指不成功的连接建立次数与总的连接建立 次数之比。
对于每次连接建立尝试,移动主叫的连接建立失败率应小于10-2。 (4)传输时延:用户数据块的端到端传输时延是指从发送用户数据块传 送请求到收到端到端用户数据块成功传输指示所需的时间。
第十七页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
第十八页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
接口监测在网络中位置
第十九页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
接口监测在网络中位置
• Pri接口数据(MSC与RBC之间的接口) ;
• A接口数据(MSC与TRAU之间的接口) ;
GSM-R主要由基站(BTS)、基站控制器(BSC)、 码型速率适配单元(TRAU)、移动交换中心(MSC) 组成。
车载设备与列车控制中心通信时,车载将数据通过空中
接口发送到BTS,然后经过BSC、TRAU、MSC,最后将
数据传送到RBC;RBC向车载发送数据时,也是经过这些 GSM-R设备,将数据发送到车载的;
车车 车车车车车
车车车车车
车车车车车
另外GSM-R无线通信网络是C3列控系统的重要基础和支撑。
第十一页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
CTCS-3列控信息传送
基站 BTS
公里标 速度 状态
移动交换中心 MSC
无线闭塞中心 RBC
基站控制器 BSC
移动授权 线路数据
指令
计算机联锁 CTC调度中心
速度曲线
第十四页,共成
运营场景 — 行车许可
行车 许可
车站
无线闭塞中心 RBC
RBC根据列车位置、联锁排列的进 路和轨道电路状态生成行车许可。
行车许 可终点
列车A
行车 许可
无线闭塞中心 RBC
RBC根据列车位置、轨道电 路状态生成行车许可。
列车B
行车许 可终点
隔3分钟的要求。
选用CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。无线闭塞 中心(RBC)或无线通信故障时,CTCS-2级列控系统 控制列车运行。
GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。
第七页,共63页。
C3 简介
CTCS系统有两个子系统,即车载子系统和地面子系统。 车载子系统可由以下部分组成:CTCS车载设备、无线系统
CTCS车载 通信单元
人机接口 DMI
轨道电路
应答器
第十二页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
第十三页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
车站联锁
无线闭塞中心(RBC )
临时限速系统( TSRS)
轨道电路 占用信息
进路信息
列车位置、速度信息 行车许可
限速信息
列车位置、速度信息 列车位置、速度信息
车载模块。
地面子系统可由以下部分组成:应答器、轨道电路、无 线通信网络(GSM-R)、列车控制中心(CTC)/无线闭 塞中心(RBC)。
第八页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
调度中心
(CTC)
车载设备

列控轨旁设备
GSM-R通信网络
轨道电路
应答器
车站联锁
第九页,共63页。
C3 及 GSM-R 系统设备组成
(6)传输干扰率:
传输干扰由传输干扰时间TTI和传输恢复时间TREC来表示。 传输干扰时间TTI是指在数据传输阶段,由承载业务导致的30字节用户数据
单元传输发生错误的时间。
传输恢复时间TREC是指发生传输干扰后,重新发送出错或丢失的用户数
据单元以及待发送用户数据单元的时间。 传输干扰时间TTI应满足:<0.8s (95%),<1s (99%)。 传输无差错时间TREC应满足:>20s (95%),>7s(99%)。
来自RBC1的进路相关信息
RBC边界
运营场景 — RBC切换
来自RBC2的进路相关信息
行车许可
预告
切换
应答器 应答器
行车许 可终点
RBC1
请求进路信息、列车数据等 进路信息、列车控制权通报等
RBC2
在RBC边界前方及边界点设置预告应答器和切换应答器。 ① RBC1从RBC2获得进路信息,生成延伸到RBC2管辖范围的行车许可;
第三十一页,共63页。
C3 主要工作模式及运营场景
(2)休眠模式 (SL)
• 适用于C3车载
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。
PUC
CAU
车车车车车车车车 车车车车车车车
车车车车
车车
车车
车车
车车
PG 车 车
车车 车车车
PG 车 车
车车 车车车
车车车车车车
车车车 车车车
车车车车车
车车车车 车车
GSM-R 车车
车车车车车车
车车
车车
车车
车车
车车
车车
车车 车车
CAU
PUC
BTS OTE
BTS OTE
BTS OTE
BTS OTE
BTS OTE
第二十九页,共63页。
C3 主要工作模式及运营场景
隔离模式 (IS)
完全监控模式 (FS)
主要工作模式
睡眠模式 (SL) C3专有
待机模式 (SB)
列控车载设备 9种主要工作模式
目视行车模式 (OS)
引导模式 (CO)
部分监控模式 (PS) C2专有
机车信号模式 (CS) C2专有
调车模式 (SH)
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