CTCS-2級列控系統(tǒng)中應答器設置的探討

1、    ctcs-2級列控系統(tǒng)中應答器設置的探討    張建輝張鶴郭洋海摘要：由于軌道電路傳輸信息的局限性，ctcs-2級列控系統(tǒng)增加了應答器作為車-地信息傳輸?shù)难a充設備，以確保列車能夠獲得足夠的地面信息生成目標-距離模式曲線監(jiān)控列車運行。因此，應答器設置的正確性與合理性將直接影響鐵路行車的安全和運輸?shù)男?。關鍵詞：ctcs-2； 列控；應答器中圖分類號：f204abstract: due to the boundedness of the information transmission (18 informations) by track circu

2、it, ctcs-2 system added the balise as ancillary equipment for information transmission between train and ground, which can ensure that the train get enough ground information to generate goal-distance mode curve monitoring train operation. therefore, the correctness and rationality of the balise set

3、ting will directly affect the safety and efficiency of train operation.1.引言隨著既有鐵路線路的提速改造，以及客運專線的集中建設和高速鐵路的快速發(fā)展，列車的運行速度不斷提高，僅僅依靠軌道電路向車載設備傳輸列車控制信息已經遠遠不能滿足列車安全、高速運行的需求。如何將線路基本參數(shù)、線路坡度信息、臨時限速信息、車站進路信息、道岔信息、特殊定位信息1等信息傳遞給列控車載設備是實現(xiàn)列車安全、高速運行的基本要求，應答器設備為此提供了良好的解決方案。ctcs-2級列車運行控制系統(tǒng)（以下簡稱列控系統(tǒng)）是基于軌道電路和應答器向列控車載設備傳

4、遞行車許可等相關信息，并運用目標-距離模式監(jiān)控列車安全、高效運行的列控系統(tǒng)。應答器作為車-地信息的傳輸主要設備之一，能否可靠、安全、有效地向列控車載設備傳遞行車許可信息，是ctcs-2級列控系統(tǒng)非常重要的一個環(huán)節(jié)。2.應答器的組成及工作原理應答器系統(tǒng)是一種采用電磁感應原理構成的高速點式數(shù)據(jù)傳輸設備，主要用途是向列控車載設備提供可靠的地面固定信息和可變信息，實現(xiàn)車-地間的相互通信2。應答器分為無源應答器和有源應答器。無源應答器用于發(fā)送固定信息，提供線路的固定參數(shù)，包括線路坡度、線路允許速度以及軌道電路參數(shù)等；有源應答器用于傳輸可變信息，通過與地面電子單元leu連接，向列控車載設備傳輸臨時限速、信

5、號點類型等可變信息。無源應答器的組成框圖如圖1所示。圖1 無源應答器組成框圖有源應答器的組成與無源應答器相似，僅增加了dbpl編碼電路和有源界面。當與leu通信故障時，有源應答器可以自動切換到無源應答器工作模式，發(fā)送缺省報文3。無論是有源應答器還是無源應答器，其工作原理是一樣的。btm（應答器傳輸模塊）產生頻率為27.095mhz的高頻電磁能量，通過btm天線（車載天線）連續(xù)地向地面發(fā)送。當機車駛入應答器的有效作用范圍時，地面應答器就會接收該電磁能量，并將其轉換為應答器內部模塊的工作電源，啟動應答器的時鐘控制電路工作，將rom區(qū)預先存儲或leu傳送的報文數(shù)據(jù)送往頻率合成器，采用fsk調制方式產

6、生相位連續(xù)的載頻信號，以564kb/s的速率通過btm天線傳送給列控車載設備。3.應答器的設置在ctcs-2級列控系統(tǒng)中，應答器設備是列車運行安全、提高列車運行速度的重要保證。為保證應答器設備發(fā)揮主導作用，必須對應答器設備的安裝、調整等做到標準化，方能滿足應答器設備的參數(shù)要求,完成應答器的基本功能。根據(jù)設置地點的不同，應答器在ctcs-2級列控系統(tǒng)的設置可以分為3種類型：區(qū)間應答器組設置、車站應答器組設置和特殊用途應答器組設置。3.1區(qū)間應答器組的設置區(qū)間設置無源應答器組，向列控車載設備提供線路固定參數(shù)信息，如軌道區(qū)段、坡度、速度、鏈接、公里標、車站名及其他特殊區(qū)段等信息4。在ctcs-2級提

7、速既有線間隔23個閉塞分區(qū)（3km 5km）設置無源應答器組；在ctcs-2級客運專線可間隔一個閉塞分區(qū)設置無源應答器組，用于列車定位和向列控車載設備提供正、反向前方一定距離內的線路固定參數(shù)信息，原則上設置在距閉塞分區(qū)入口（調諧單元（ba）或機械絕緣節(jié)）200m±0.5處，如圖2所示。圖2 區(qū)間應答器組設置示意圖圖2中q表示區(qū)間應答器組3.2車站應答器組的設置3.2.1進站信號機應答器組設置在正向及反向進站信號機外方30m±0.5處設置一個由有源應答器和無源應答器構成的應答器組，如圖3所示。進站信號機有源應答器主要提供應答器鏈接信息、進路參數(shù)及臨時限速等信息。正、反向進站信

8、號機無源應答器組分別發(fā)送線路允許速度、線路坡度、軌道區(qū)段及調車危險等反向線路數(shù)據(jù)和正向線路坡度信息與線路坡度、線路允許速度、軌道區(qū)段及調車危險等正向線路數(shù)據(jù)和反向線路坡度信息5。圖3 進站應答器組設置示意圖圖3中jz、fjz表示正向和反向進站信號機應答器組3.2.2出站信號機應答器組設置出站信號機處設置由有源應答器和無源應答器組成的應答器組，提供絕對停車、進路參數(shù)、臨時限速、調車危險等信息。圖4給出了客運專線出站信號機應答器組的設置方式，而在客貨共線的客運專線，應答器組設置在距出站信號機絕緣節(jié)65m±0.5處。圖4 客運專線出站信號機應答器組設置示意圖圖4中cz表示出站信號機應答器組

9、3.3特殊用途應答器組設置在ctcs-2級列控系統(tǒng)中，僅設置區(qū)間和車站應答器組仍不能滿足列車按照目標-距離模式曲線安全、高速運行的要求。在某些特殊地段，如中繼站、等級轉換點、自動過分相處大號碼道岔（18#以上）以及有可能危及列車運行安全的調車信號機處，都應該根據(jù)需要增設應答器（組）。此外，在ctcs-2級列控系統(tǒng)的工程設計和施工中應注意以下幾個問題：1）在應答器的布置上，既需要通過增加應答器的數(shù)量，保證區(qū)間線路數(shù)據(jù)的連續(xù)覆蓋；也需要通過車站等特殊地點增加應答器，以補充既有軌道電路信息量的不足，為車載設備提供更多的信息，以提高列車運行的可靠性與安全性。2）在臨時限速的控制方面，除改按閉塞分區(qū)設置

10、臨時限速的長度外，在應答器信息量允許的條件下，應利用增加應答器臨時限速覆蓋范圍，實現(xiàn)對動車組臨時限速的控制，替代進站信號機降黃燈方式，以減少對普通列車的影響。3）在現(xiàn)場施工中，應根據(jù)實際情況解決應答器的安裝問題：（1）當區(qū)間相鄰兩個應答器組間的距離>1500m時，應在兩個應答器組的中間增加定位應答器組，用于列車定位；（2）針對不同的軌道結構（有砟軌道和無砟軌道），采取不同的安裝方式安裝應答器6；（3）應答器的安裝位置與補償電容的距離<1.3m時，會影響列控車載設備接收應答器信息，可以調整應答器的安裝位置；如果情況十分特殊，也可調整補償電容的安裝位置，調整范圍0.5m；（4）如果應答器調整后仍無法滿足實際需要時，應將整組的安裝位置進行調整，調整范圍0.5m；4.結論在ctcs-2級列控系統(tǒng)中，控車信息是靠應答器傳遞的。應答器設置的正確性與合理性將直接影響鐵路行車的安全和運輸?shù)男?。在工程設計與施工中，要保證應答器的安裝能夠滿足列車安全、高速運行的需要，從而為安全行車提供保證。參考文獻1 徐嘯明.ctcs-2級列車運行控制系統(tǒng)應用叢書:列控地面設備m.北京:中國鐵道出版社,2007.2 張鐵增.列車運行控制系統(tǒng)m.北京:中國鐵道出版社,2009.3 董