CTCS-3级列控车载系统介绍

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三、车载系统体系结构




CTCS-3车载设备的结构是基于2X2取2的结构。 每个安全模块（例如ERTMS/EVC模块、BTM模块、 TMM模块、CTCS2模块）均按照2X2取2的结构设 计和实施。 每个安全模块组成一个故障安全区 为了保证可用性，ALA机柜包含2套独立的安全模 块 每个安全模块均由主模块和备有模块组成
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车载系统构成

车载机柜：包含ALA机柜及相关子系统 ALA机柜：包含EVC、RIM, TMM,和CTCS单元模块 1、EVC：执行CTCS-3逻辑功能的安全计算机； 2、TMM：实现列车的接口及转速转矩功能； 3、RIM：通过移动终端与无线网络连接 4、C2单元：实现CTCS2逻辑功能，同时与DMI、 CTCS2传感器接口并处理轨道电路信息
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紧急停车区域


如果紧急停车区域处于激活状态，联锁装 置会向RBC发送报告。 紧急停车区域可以是无条件的，也可以是 有条件的。如果是无条件，RBC会向每一 列到达那里的列车发送紧急停车消息。如 果是有条件的，只有接近该区域的列车才 会收到紧急信息。已经到达那里的列车应 该离开该区域（可能是隧道内起火或出现 烟气）。
Odometric sensors
antenna
antenna
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车载系统构成
Diagnostic & Configuration Interface Micro A Micro B RS232
GSM-R MT
RS232 Igsm V24
ALA SSB
ALM
(ATC Logic Module)
链接应答器组

所有应答器组应标记为已链接状态。 RBC将向应答器组提供链接信息，该信息来 自于作为列车位置报告中参考位置的应答器 组。
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列车位置报告
RBC 会请求每列车发送位置报告，时间间 隔很短，通常是10秒。 这些位置报告随即转送到 CTC （包括车次 号和列车识别号）。
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RBC总体功能描述





无线闭塞中心（RBC）是CTCS-3级列控系统核心，是基于信号故障 安全计算机的控制系统。 RBC负责根据线路特性（如坡度、线路固定限速）、运输条件（列 车间隔）和其它系统的情况（如轨道占用信息、联锁进路状态等） 向车载列控设备发送速度－距离监控所需要的信息（MA） ，从而 替换了常规信号系统中的道旁信号。 RBC向车载列控设备发送有关永久性和临时性限速、线路坡度、线 路适应性和轨道条件等信息。 车载列控设备通过GSM-R无线通信系统与RBC通信，由RBC保证其 管辖之内列车的运行安全。 如果联锁系统探测到线路中存在的问题，RBC则会将紧急信息发送 至车载列控设备。
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列车登记




当列车接近CTCS3级区域，或者车载列控设备在CTCS3级区域内启 动，列车则会通过GSMR网络呼叫RBC。 车载列控设备报告其相对于最后通过的应答器组位置，并发送列车 数据。 RBC立即登记正处于RBC监控下的列车（前提是车载设备SIM卡号 已经被事先注册在RBC内）。 有关该列车的信息随后可发送到CTC。 如果车载列控设备呼叫RBC时不能发送出一个已知的位置信息，列 车司机必须选择CTCS2模式或ETCS越行模式，并按“员工负责模式” 开行列车，直至读到带有至少两台应答器的应答器组为止。
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调车

司机可以通过车载列控设备在司机控制台上 请求调车模式，请求随即发送到RBC。仅当 RBC发现列车在调车区域内时，它就会批准 该列车的请求。如果在应用数据库中已经指 定，RBC会向车载设备提供调车时将通过的 应答器组清单。
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调车



一旦处于调车模式时，列车会关闭与RBC的无线 电连接。RBC会将列车的登记改为调车车辆，允 许该车辆在特定的调车区域处于调车模式。 列车司机完成调车后，可以退出调车模式或关 闭ETCS系统。在这两种情况下，列车都会呼叫 RBC，并且报告已变更的模式。 只要车辆还处于调车模式，RBC就不允许联锁取 消或人工解锁该车辆所在的调车进路。
GSM- R
临时限速 服务器 临时限速 维护终端 RBC本地 操作终端 RBC 监测接口 服务器
TRAU
移动 交换中心 OTE
西安铁路局既 有TDCS设备
助调台
CTC 行调台
临时限速 操作终端
BSC
郑州铁路局既有调度所
RBC中心
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与RBC系统接口描述
车载系统与RBC接口 车载设备与无线闭塞中心（RBC）通过GSMR无线网络，采用Subset-037协议通信连接。 车载系统向RBC发送位置报告等信息。 车载系统从RBC接收行车许可（MA）和线路 描述等信息。
TMM
(Train Management Module)
ERTMS
RIM
(Radio Interface Module)
BTM
(Balise
Transmission Module)
MVB CTODL N R
Diagnostic RS485
PROFIBUS RS485
N R
ERTMS DMI MIM
(Man-Machine Interface Module) (Driver-Machine Interface Module)
PUC
PUC
轨道电路接收天线
速度 传感器
速度
BTS
OTE 车载 设备
CAU PUC
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
地 面 设 备
轨旁 电子单元
ZPW- 2000 轨道电路
轨旁 电子单元
ZPW- 2000 轨道电路
ZPW- 2000 轨道电路
轨旁 电子单元
车站 联锁
CTC车站 自律分机
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延长运行授权
当联锁系统通知RBC，分配给列车的一条进路已经 由另一条进路予以延长，则RBC会向该列车发送一 个更长的运行授权，直至达到新进路的终点。

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停车区域的运行授权




当RBC向列车发出第一次运行授权后，联锁装置探 测出在列车前方一定距离内的第一个空闲轨道电路。 因此，RBC应在列车达到第一个空闲轨道电路之前， 请求列车以目视模式运行。 RBC可以请求列车司机确认下一个信号点之前的轨 道上空闲。 RBC将该问题发送到应用数据中规定的位置。如果 司机确认轨道空闲，RBC则会撤消要求使用目视模 式的请求。
CTCS-3列控车载系统 介绍
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主要内容
一 二 三 四 五 六
缩略语 列控系统总体描述 车载系统体系结构 车载系统构成 车载系统功能 车载系统控车模式
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一、缩略语



RBC ：无线闭塞中心（radio black centre） RIM ：无线接口模块（radio interface module） TIU：列车接口单元（train interface unit） TMM：列车管理模块（train management module） RSS：无线子系统（radio sub system） DMI：人机接口（driver machine interface） ALA: ATP逻辑设备（ATP logic apparatus） JRU:司法记录单元（juridical recorder unit）
车载系统构成

结构图
Power Supply Distribution Panel RSS Train I/O (wired) ALA cabinet (ATP) DMI DMI PROFIBUS CTODL MVB
Logic Train Unit
Train Battery
BTM
JRU
BTM
CTCS2 sensors


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进路中的故障探测



如果联锁装置检测出进路中的故障，就会通知RBC 有关故障情况。故障可能包括： 轨道电路报告被意外占用； 转辙机报告道岔位置不当。 根据得到该进路运行授权的列车相对于故障的位 置，RBC将向该列车发送紧急信息： 当列车接收到紧急刹车消息后，车载立即命令以 紧急刹车方式进行停车。
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带有运行授权的轨道说明
当RBC向列车发送运行授权的同时，还将发送在授 权终点之前所使用的轨道描述。轨道描述包括如 下内容： 链接信息（到下一个应答器组的距离） 坡度曲线 静态速度曲线 轴重速度曲线 临时限速 轨道条件 进路适应性数据
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紧急制动
PG PG PG PG
RSS 无线接口 模块
JRU
DMI
C3 控制单元
C3 控制单元
无线接口 模块
缩写对照表 BSC ： 基站控制器 OTE ： 光传输设备 DMI ： 人机界面 BTS ： 基站 RBC ： 无线闭塞中心 TRAU ：码 型转换 和速率适配单元
列车管理 模块
紧急制动 接口
图例 停车标志牌 无源应答器 有源应答器
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郑西车载系统总体描述



列车的主控系统将适配两种类型的车辆，为8或16车编组 列车。 车载设备以冗余方式配置。安装在列车的每一端。 也就 是，每列车都装备有两套独立的车载设备。 CTCS2功能能够保证列车在国内C2区段内正常行驶 在装备有CTCS-3的区域内，对列车的监控是由CTCS-3车 载设备单元完成的；而在装备由CTCS2的区域里，对列车 的监控由CTCS2车载设备单元来完成。