《铁道信号远程控制》课程设计报告

《铁道信号远程控制》课程设计报告

专业通信工程（铁道信号）

班级

姓名

学号

成绩

大连交通大学电气信息学院

目录

1 课程设计的主要内容 (1)

2 课程设计的具体要求 (1)

2.1 技术要求 (1)

2.2报告撰写要求 (1)

3 课程设计的任务分配 (1)

4 原理描述及任务实现 (2)

4.1构建网络系统方案 (2)

4.2设计系统数据传输通道 (3)

4.3确定网络拓扑结构 (4)

4.4分配IP地址 (4)

4.5连接网络设备 (5)

4.6连接FZ-CTC系统设备 (6)

4.7设计FZ-CTC系统与其他系统的接口 (6)

5 总结 (7)

附图1 FZ-CTC系统组网方案 (8)

附图2 FZ-CTC系统通道连接图 (8)

附图3 FZ-CTC系统结构图 (9)

附图4 FZ-CTC系统网络设备连接图 (10)

附图5 FZ-CTC系统车站设备连接图 (11)

1 课程设计的主要内容

本课程设计的目的是完成在宝鸡到成都线路管辖范围内的若干个车站上装备分散自律调度集中（以下简称FZ-CTC）系统的设计，实现调度集中控制，提高行车指挥效率。主要任务是根据具体的应用需求构建网络系统，实现硬件设备连接，设计预留接口等。具体内容有以下七部分：

(1) 构建网络系统方案；

(2) 设计系统数据传输通道；

(3) 确定网络拓扑结构；

(4) 分配IP地址；

(5) 连接网络设备；

(6) 连接FZ-CTC系统设备；

(7) 设计FZ-CTC系统与其他系统的接口。

2 课程设计的具体要求

2.1 技术要求

(1) 根据我国高速铁路CTCS的要求完成FZ-CTC系统相应的设计；

(2) 设备名称、具体功能、技术指标等遵循FZ-CTC系统标准；

(3) 设备间的连接应使用规范、明确的线缆；

(4) 系统间应采用标准接口实现数据的共享；

(5) 系统设计应尽量考虑冗余措施来提高系统设备和信息传输的可靠性。

2.2报告撰写要求

(1) 正文格式要求

正文及图表中的字体统一为：中文宋体，英文Times New Roman；正文字号统一为小四，图表中字体为五号。图和表的要求为：图名在图的下方，表名在表的上方，按顺序编号，图表与上文应留一行空格。

(2) 图纸要求

图纸使用VISIO或CAD软件绘制，幅面为A4，可以分页绘制。

3 课程设计的任务分配

以小组为单位，完成设计指导书中规定的内容。本人完成设计内容中的第(6)部分系统设备的连接，其中，第(1)、(2)部分及报告的整体撰写完成，第(3)、(4)部分由完成，

第(5)、（7）部分由完成，第(6)部分、完成。,

4 原理描述及任务实现

4.1构建网络系统方案

本次课程设计主要以《中长期铁路网规划》（2008年）中提出的“四纵四横”高速铁路为应用背景进行设计的。主要内容应包括以下几个方面：

(1)线路描述

宝成铁路北起陕西省宝鸡，南行达四川省成都，与成渝、成昆两线衔接，全长669公里，是沟通西北与西南地区的第一套山岳铁路，1952年7月1954年1月分别在成都和宝鸡两段开工1956年7月12日在黄沙河接轨，1958年元旦全线交付运营。1975年全线完成电气化改造。这条铁路的建成，改变了“蜀道难”的局面，为发展西南地区经济建设创造了重要条件。是沟通西北与西南的第一条铁路干线。也是突破“蜀道难”的第一条铁路。

宝成铁路是新中国第一条工程艰巨的铁路。为了克服地势高差，以3个马蹄形和1个螺旋形的迂回展线上升，线路重列3层，高达817米，随后以2000多米长的隧道穿过秦岭垭口，进入嘉陵江流域。宝成铁路主要承担西南、西北两大地区间的物资交流，是全国铁路网的骨架，对于沿线工农业经济的发展起了不小作用。

本组的课程设计选取宝成铁路，途中所经共有29个车站，我们组选择其中自北向南的22个车站进行网络结构的设计，这些车站分别为：宝鸡站、宝鸡南站、杨家湾站、观音山站、青石崖站、秦岭站、黄牛埔站、油坊沟站、凤州站、七里坪站、双石铺站、李家河站、白水江站、马蹄湾站、略阳站、高潭子站、燕子砭站、大滩站、沙溪坝站、马鞍塘站、新兴场站、成都站。设置2个调度区段，分别为由宝鸡站到章丘站设置2个调度区段，分别为由宝鸡站到双石铺站（调度中心为宝鸡），由李家

河站到成都站（调度中心为成都）。

(2) 网络设计规划

该课程设计中，宝成铁路专线采用调度中心局域网，车站局域网，车站与车站、车站与调度中心广域网的组网方式。并采用双环形的网络结构，相邻两站间采用物理通道直连。调度中心与车站内部均采用同轴电缆与双绞线连接；C3车站与调度中心之间采用GSM-R无线通信方式。网络数据传输要求为主干传输1000MHz，用户传输10-100MHz。站间采用双2M数字通道连接，端头站与调度中心连接也采用双2M数字通道。

中心局域网采用100M或1000M自适应以太网。调度中心的路由器、交换机、防火墙之间采用交叉连接方式，使系统具有很高的可靠性。

站间广域网采用环形通道时，每8至15个车站应有一套通道返回调度中心。中心

到车站、车站之间通过高性能的路由器组成双环路广域网，保证高速可靠的数据传输，防止单点故障造成的通信中断。调度中心和沿线各车站使用2M传输通道，实现调度中心和车站行车命令及车站信息传输，全线广域网采用双网环形结构，在抽头站与调度中心连接有2M传输通道。

车站局域网采用双套局域网冗余热备机制。各设备交换机之间的网络设备，采用高可靠的双绞线连接器，提高了网段的可靠性和抗干扰能力。每台计算机设备的两个以太网适配器分别连至双交换机，2套网络之间为无缝切换方式。各站通过路由器和交换机组成开放且支持TCP/IP协议的以太局域网，完成车站终端设备各节点间的网络互连。

可参照附图1：FZ-CTC系统组网方案。

(3) 技术选择

C3站的联锁系统采用计算机联锁。全线采用美国通用电气公司（GE）的列车超速防护控制系统，全线采用国内卡斯柯信号有限公司北京分公司的调度集中（CTC）系统。基于GSM-R无线传输平台，实现列控系统车地双向通信。

装备有C3的车站均采用计算机联锁，车站联锁通过控显机接入CTC 车站局域网。车地通信技术利用GSM-R无线通信。

(4) 设备选型

所选部分设备的规格、价格、数量、生产商等如表1所示：

表1 单个车站的主要设备的选择

设备名称单位型号

价格

（￥）

数量生产商

交换机台

Cisco

ws-c2960-24TT-L

3600

2 思科公司

协议转换器台YG-CON01 3000 4 广州银光通信设备公司

路由器台cisco815-k9

4000 4 思科公司

机柜架600*650*1800 1230 1 东方松柏科技有限公司服务器套IBM 570 157860 1 IBM国际商业机器公司

4.2设计系统数据传输通道

FZ-CTC系统采用双通道(主信道和迂回信道) 提高信息传输的可靠性。首先根据调度区段的划分，各车站分别归属于不同的调度区段，再根据采用的网络结构，就可将车站与调度中心连接起来，最后完成迂回信道的连接。备用信道既可以铺设电缆，也可