CTCS-2列控系统故障典型案例

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ADM
PUC
BTS
ADM
地 面 设 备
LEU
ZPW-2000A 轨道电路
电源屏
车站列控中心
CTC车站 自律分机
微机监测
LEU
ZPW-2000A 轨道电路
电源屏
车站联锁
中继站列控中心
信号集中监测通信网 RBC-联锁、列控中心以太网 CTC系统以太网
微机监测
CTC 行调台
通信 服务器
其他 调度台
数据库 服务器
1 调度中心向车站下达临时限速调度命令 2 车站值班员签认临时限速调度命令
调度中心
3 向车站列控中心传送临时限速调度命令
CTC/TDCS车站分机
4 列控中心生成限速报文向应答器传送
车站列控中心
5 列车在经过有源应答器时接收限速信息
限制速度
ZPW2000轨道电路
可变应答器 可变应答器
18
.
限速范围
北京铁路局电务处
CTC/TDCS 车站分机
运行图
调度中心 CTC
计 令向 向 成全生 轨,算车列运控成道控机站控轨电行制制联联中道路。模道锁锁心电编式岔按联下路码曲、照锁达编发线信C下临码送T,号发时和给C监机进限下临轨,路速控达时道排命信进列限电列令息路速路车进的报;安路命文。
临时限速信息 联锁进路命令 进路信息
车载设备
速度曲线
24
.
北京铁路局电务处
CTCS-3级各部分功能
无线闭塞中心RBC
根据轨道电路、联 锁进路等信息生成 行车许可
通过GSM-R无线通 信系统将行车许可 、线路参数、临时 限速传输给CTCS3级车载设备
通过GSM-R无线通 信系统接受车载设 备发送的位置和列 车数据等信息
GSM-R网络
用于实现车载设备 与地面设备的双向 通信
系统 维护台
应用 服务器
临时限速 服务器
RBC
主机
服服服 务务务 器器器 AB C
备机 服服服 务务务 器器器 ABC
交交换换机机
协议 转换VI器A
维护 终端
BTS
ADM
微机监测 车站联锁
电源屏
ZPW-2000A 轨道电路
由主体机车信号和安全型运行监 控记录装置组成。
由通用机车信号和运行监控记录 装置构成。既有线现状 。
北京铁路局电务处
我国列控系统发展
CTCS-0 CTCS-1
CTCS-2
CTCS-3
CTCS-4
地面 设备
联锁 闭塞
进出站口 应答器
区间应答器 列控中心
RBC GSM-R
RBC GSM-R
车载
机车信号
车 载 设 备
GSM-R 接收天线
无线通信模块
无线 电台
通信接 口单元
紧急制动接口 安 字安 字全 接全 接数 口数 口
继电器接口
紧急制动 接口
测速 单元
测速模块
测速 单元
雷达 PG
速度 传感器
雷达 PG
速度 传感器
车载安全计算机
C2 控制单元
SDP 控制单元
ATP CU 控制单元
轨道电路 接收模块
轨道电路 实现列车占用检查
发送行车许可信息,满足后备系统的需要
25
.
北京铁路局电务处
C3系统控车原理
车站联锁
轨道电路 占用信息
进路信息
无线闭塞中心(RBC)
行调指挥中心(CTC)
限速信息
调度集中显示投影
列车位置、速度信息 行车许可
列车位置、速度信息
速度曲线
26
.
北京铁路局电务处
CTCS-3级列控系统结构
CTCS-2级列控系统是基于轨道电路和应 答器传输列车行车许可信息并采用目标距 离连续速度控制模式监控列车安全运行的 列控系统。
11
.
北京铁路局电务处
CTCS-2级列车运行控制系统
车 位调 C车和计 列T站置度载应算控C联并中分机中设答锁进心机联心备器采行下实锁根接报集处达时据将收文轨理运:进进到信道。行路路轨息电图信信道后路至息息的电,车发和列站路计临送车C给时码算T占列限序 生C用分速控信机中信息心息、: 道岔
码序
空闲分区数量
15
1300m 1250m 1300m 1350m 1300m 1350m 1300m 1350m
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
7
6
5
4
3
2
1
0
.
北京铁路局电务处
C2的运行许可工作原理
目标距离:976542129630005000
空空闲闲区区段段::76543210
1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350
包括:无线闭塞中心RBC、GSM-R网 络、轨道电路、应答器、列控中心、车 载设备等 。
GSM-R 室内设备
无线闭塞 中心RBC
列控中心







调度中心 CTC
车站联锁
道 岔
信 号 机
车载设备
23
.
北京铁路局电务处
C3级列控与C2级列控的比较
(1) 地面设备增加无线闭塞中心RBC、G SM-R无线通信网络;
3 4
4
ETCS
CTCS
欧洲既有线现状
中国既有线现状;通用式机车信号+ 监控装置
基于点式传输的列车控制系统; 列车占用及完整性检查由轨道电路
完成;设置地面信号机;
面向160km/h以下区段; 主体机车信号+加强型监控装置
基于GSM—R传输的列车控制系统; 面向提速干线和客运专线;基于轨
列车检测和列车完整性检查由轨道 道电路+点式应答器进行信息传
14
.
北京铁路局电务处
Leabharlann Baidu
CTCS-2级列车运行控制系统
轨道电路以码序形式提供空闲闭塞分区数量。 应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。 车载设备综合计算出目标距离,生成速度曲线。
当前码序: -L--5- 空闲数量: --7-- 目标距离: 9-2-0--0mm
=1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 = 9200m 速度曲线
提供临时限速和进路信息 线路允许速度和闭塞分区长度等
综合轨道电路、应答器信 息和动车组参数,自动生 成连续速度控制模式曲线 ,实时监控列车安全运行
轨道电路为 CTCS-2提供连续的
行车许可
L5
L4
L3
L2
1300m
1300m
1250
1350
速度曲线
L
LU
U
1250
1300
1200
HU
1200
101011101
目标-距离连续速度控制模式示意图
9
.
北京铁路局电务处
人控优先和机控优先
机控优先 机控优先的系统当要求列车减速时,根据实际情况,输出不同级别的制
动,低于允许速度后自动缓解。当列车速度超过紧急制动曲线时,则实 施紧急制动,使列车停车。制动完全由列车运行控制系统自动完成,不 必司机人工介入,其最大优点是能够减少司机的劳动强度,提高列车运 行服务质量。也可适当缩短列车运行间隔时间。但为满足旅客乘坐舒适 性,制动系统的自动化程度及制动性能要求非常高。
(2) 车载设备增加GSM-R无线通信单元 及天线;
(3) 车载设备根据RBC的行车许通G信可SM模块-,R及无天线生线 成连续速度控制模式曲线,实时监 控列车安全运行。
RBC为CTCS-3 提供行车许可
GSM-R 室内设备
无线闭塞 中心RBC
列控中心







调度中心C TC
车站联锁
道 岔
信 号 机
应答器 接收模块
PUC
轨道电路 接收天线
CAU 应答器接收天线
车载安全计算机
ATP CU 控制单元
SDP 控制单元
C2 控制单元
应答器 接收模块
轨道电路 接收模块
CAU 应答器接收天线
PUC
轨道电路 接收天线
DMI
DMI
司机操纵台及常用制动 接口
输入 接口
输出 接口
TSG
记录器
车载 设备
CAU
BTS
电路完成;可以取消地面信号 输的列控系统;可取消地面通过

: 信号机;
基于GSM—R传输的列车控制系统;
取消轨道电路和地面信号机;无线 闭塞中心与车载验证系统共同 完成列车定位和完整性检查;
面向提速干线、客运专线和特殊线 路;基本参照ETCS2级
可实现移动闭塞:
未定义
面向客运专线和特殊线路 基本参照ETCS3级
170
出口(滞后) 控制限制曲线 130
170/130
170 130/90
入口(提前) 控制限制曲线
入口(提前)控 制列车实际曲线
130
出口(滞后)控
90
制列车实际曲线
90/30
90
30
列车2
00
8
30/00
30
00
00/00
列车1
点式设备
.
北京铁路局电务处
目标-距离模式曲线控制方式
列控系统是确保行车安全的信号系统。地面设备提供 线路参数及进路状态等信息,车载设备根据地面设备提 供的信息自动生成目标-距离模式曲线,控制列车安全运 行。
.
北京铁路局电务处
中国列车运行控制系统分级
CTCS-4
CTCS-3
CTCS-2
CTCS-1
CTCS-0
5
.
基于无线通信传输平台,取消轨 道电路,实现虚拟闭塞或移动闭 塞。未来发展方向。
基于无线信息传输,机车乘务 员凭车载信号行车 。 用于300-350km/h线路。
基于应答器和轨道电路信息传输, 机车乘务员凭车载信号行车。 已应用于200-250km/h线路。
.
北京铁路局电务处
CTCS-3D系统原理
在各闭塞分区入口设置: 现场控制单元MSTT 带灯停车牌 有源应答器,作用为:
为CTCS-3D车载设备提供 行车许可
全线配备ZPW-2000A 轨道电路,功能为:
实现占用检查 提供连续的码序信息
车载设备功能:
列车经过应答器时,车 载设备接收行车许可, 自动生成连续速度控制 模式曲 线,实时监控 列车安全运行。
GSM-R核心网包括 移动交换子系统、 GPRS子系统、智 能网接口
采用冗余交叉覆盖 的方式进行布置, 提高了车地通信的 可靠性
应答器
向车载设备传输定 位和等级转换信息
向车载设备传送线 路参数和临时限速 等信息,满足后备 系统的需要
车载安全计算机
根据地面设备提供 的行车许可、线路 参数、临时限速等 信息和列车参数, 按照目标距离连续 速度控制模式生成 动态速度曲线,监 控列车的安全运行
CTCS-3D 列控系统
CTCS-3D列控系统是基于轨道电路实现列车占用 及空闲检查,由应答器或轨道电路传输列车行车 许可并采用目标距离连续速度模式监控列车安全 运行的列车运行控制系统,最高运营时速350公里。
安全性:CTCS-3D克服了基于应答器的ETCS-1级 点式系统的缺陷,创造性的补充了轨道电路连续信 息,保证了系统的安全性,最高运营时速达到350 公里。
北京铁路局电务处
CTCS-2级列控系统故障典型案例
2020年4月19日
肖兴,电话:021-27496
.
1
主要内容
一、CTCS列控系统概述 二、CTCS列控系统报文及案例 三、CTCS列控系统考试资料
2
.
北京铁路局电务处
一、CTCS列控系统概述
3
.
北京铁路局电务处
CTCS 与ETCS比对
级 0 1 2
设备
BTM LKJ
ATP
适应最 高速度
160 km/h
160 km/h
200-300 km/h
6
.
GSM-R+ATP
GSM-R
300-350 km/h
高速和 特殊线路
北京铁路局电务处
控制模式的发展
一 续次

分 续级



7
350km/h
.
北京铁路局电务处
传统速度阶梯控制曲线
200
200/170
200
速度曲线
1300m 1250m 1300m
L5 L4 L3
1350m 1300m 1350m 1300m 1350m
L2
L
LU
U
HU
16
.
北京铁路局电务处
CTCS-2级列车运行控制系统追踪运行

时 速
• 速度限制曲线
• 目标停车点
(km/h)
17
.
北京铁路局电务处
CTCS-2级列车运行控制系统调度命令下达
应答器为CTCS-3D 提供行车许可
速度曲线
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
101011101
图标说明: 有源应答器
无源应答器
带灯停车牌
21
.
北京铁路局电务处
CTCS-3级列车运行控制系统-结构
CTCS-3级系统是基于GSM-R无线通信 实现车-地信息双向传输,无线闭塞中心 (RBC)生成行车许可,轨道电路实现 列车占用检查,应答器实现列车定位, 并具备CTCS-2级功能的列车运行控制 系统。
人控优先 人控优先的系统列车运行速度一般由司机控制,只有列车超过允许速
度,设备才自动介入实施制动。司机制动优先的系统优点是便于发挥司 机的责任感,充分发挥人的技术能力,减少设备对司机操纵的干扰。
值得注意:无论是那种制动优先,紧急制动后只有停车后,才可缓解。
10
.
北京铁路局电务处
CTCS-2级系统结构
临时限速报文发送给应答器。
列控中心
车站联锁
轨道电路编码
应答器报文
控制
轨道电路
应答器
道岔
信号机
速度曲线
101011101
12
.
北京铁路局电务处
CTCS-2级列车运行控制系统
13
.
北京铁路局电务处
CTCS-2级系统结构
轨道电路功能:
应答器功能:
车载设备功能:
实现列车占用检查 提供行车许可及闭塞分区数量
19
.
北京铁路局电务处
CTCS-3D系统方案的构建
原则一:在CTCS-2级的基础上 原则二:以基于应答器的ETCS-1级点式系统为原型 原则三:创造性的补充了轨道电路连续信息 原则四:集成ETCS和CTCS应答器信息
轨道电路 应答器 连续信息 信息集成 CTCS-2
ETCS-1原型
CTCS-3D
20
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