高速鐵路系統(tǒng)概述通用PPT課件

1、高速鐵路系統(tǒng)概述主要內(nèi)容高速鐵路的發(fā)展背景高速鐵路的系統(tǒng)組成高速列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)討論高速鐵路的發(fā)展背景高速鐵路的定義世界高速鐵路的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀中國高速鐵路的現(xiàn)狀與規(guī)劃高速鐵路的劃分國際鐵路聯(lián)盟（UIC）的以速度為等級(jí)將鐵路劃分為：常速鐵路：100120公里/小時(shí)中速鐵路：120160公里/小時(shí)準(zhǔn)高速鐵路：160200公里/小時(shí)高速鐵路：200400公里/小時(shí)超高速鐵路：400公里/小時(shí)以上中國高速列車的定義高速鐵路是指通過改造原有線路（直線化、軌距標(biāo)準(zhǔn)化），使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到每小時(shí)200公里以上，或者專門修建新的“高速新線”，使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到每小時(shí)250公里以上的鐵路系統(tǒng)。時(shí)速在200km/h以上

2、，為動(dòng)車組時(shí)速在300km/h以上，為高速動(dòng)車組高速鐵路發(fā)展回顧1814年，英國人斯蒂芬森發(fā)明了世界上第一臺(tái)沿軌道運(yùn)行的蒸汽機(jī)車1825年9月27日斯蒂芬森親自駕駛首臺(tái)機(jī)車（12節(jié)煤車，20多節(jié)車廂，約450名旅客），成功在英國斯托克頓Stockton 和達(dá)靈頓Darlington之間的36km距離內(nèi)，以24km/h速度運(yùn)行，鐵路運(yùn)輸事業(yè)從這天開始 1903年10月28日，德國的AEG軌道電動(dòng)車創(chuàng)下了最高運(yùn)行速度210.2km/h的世界記錄1964年10月，日本東海道新干線建成，列車以210km/h速度營運(yùn)，世界上才真正出現(xiàn)第一條高速鐵路上世紀(jì)七、八十年代20世紀(jì)70年代末期 ，英國HST(2

3、00km/h)、Inter City 225(225km/h)80年代，法、德等國相繼建成高速鐵路TGVPSE高速列車營運(yùn)速度為260km/h，TGV-A、歐洲之星(Euro-Star)高速列車營運(yùn)速度為300km/h德國的ICE(Inter City Express)高速列車，其營運(yùn)速度，第一代為250km/h、第二代為280km/h、第三代為330km/h總體發(fā)展情況法國1955年 331公里1971年 318公里1981年 380公里1990年 515.3公里德國 317公里1988 406.9公里日本1991年 300系 325.7公里 400系 336公里 其他國家情況意大利：投入運(yùn)

4、營里程達(dá)到1525km西班牙：2230公里的高速鐵路荷蘭：安特衛(wèi)普-阿姆斯特丹，全長95 km英國：海峽隧道連接線，一期全長69 km俄羅斯：莫斯科一圣彼得堡，全長654 km韓國：首爾-釜山，全長426 km澳大利亞：悉尼一堪培拉，全長270 km泛歐高鐵網(wǎng)規(guī)劃歐洲9個(gè)擁有高速鐵路的國家將總共投入2000億美元，使目前總長為7000公里的鐵路線延長至1.6萬公里。為了配合歐洲高速鐵路網(wǎng)的建設(shè)，歐洲東部和中部的捷克、匈牙利、波蘭、奧地利、希臘以及羅馬尼亞等國家正在進(jìn)行干線鐵路的全面提速改造。世界著名高鐵生產(chǎn)廠商Regina（龐巴迪）E2-1000（川崎重工）Velaro-E（西門子）SM3（阿

5、爾斯通）中國高速鐵路發(fā)展1978年的秋天，鄧小平在日本考察新干線時(shí)感慨地說：“像風(fēng)一樣快，我們現(xiàn)在很需要跑！” 當(dāng)時(shí)，國外高速列車時(shí)速已達(dá)300公里，而中國旅客列車的平均時(shí)速卻僅為43公里。 廣深鐵路技術(shù)改造（19911994）20世紀(jì)90年代，鐵路面臨著與高速公路和航空運(yùn)輸?shù)母偁?，為了大量吸引客流，鐵路提速勢(shì)在必行設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值為客車時(shí)速160200km雙線電氣化鐵路，客貨共線投入運(yùn)營后，經(jīng)不斷配套完善，又從瑞典引進(jìn)X2000擺式列車，客車的實(shí)際運(yùn)行時(shí)速已超過200km。六次鐵路大提速（19972007）1997年4月1日，最高時(shí)速140公里的40對(duì)快速列車，平均時(shí)速54.9公里 。1998

6、年10月1日，最高時(shí)速達(dá)到140公里至160公里，平均時(shí)速55.2公里 。2000年10月21日，重點(diǎn)是亞歐大陸橋隴海、蘭新線、京九線和浙贛線，平均時(shí)速達(dá)到60.3公里 。將原來的列車七個(gè)等級(jí)調(diào)整為三個(gè)等級(jí)，即特快旅客列車、快速旅客列車、普通旅客列車 六次鐵路大提速（19972007）2001年11月21日，實(shí)施新列車運(yùn)行圖，全國鐵路實(shí)行聯(lián)網(wǎng)售票。平均時(shí)速61.6公里 。2004年4月18日，開行19對(duì)直達(dá)特快列車，部分列車時(shí)速200公里。平均時(shí)速65.7公里 。2007年4月18日，開行動(dòng)車組140對(duì)，年底達(dá)到257對(duì)。時(shí)速200公里及以上里程達(dá)到6003公里。中國高鐵的發(fā)展沿革200520

7、08年京津城際鐵路通車，標(biāo)志著中國系統(tǒng)掌握了時(shí)速350公里的高速鐵路成套技術(shù)。20082011年高鐵的快速突破：武廣、鄭西等客運(yùn)專線持續(xù)運(yùn)營時(shí)速350公里的武廣客運(yùn)專線的建設(shè)，形成了中國高速鐵路體系標(biāo)準(zhǔn)。京滬高速鐵路最高運(yùn)營時(shí)速380公里 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 2004年經(jīng)國務(wù)院審議通過，其發(fā)展目標(biāo)為：到2020年，到2020年全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到12萬公里以上，其中：規(guī)劃建設(shè)客運(yùn)專線1.6萬公里以上，到2012年建設(shè)客運(yùn)專線1.3萬公里新線建設(shè)4.1萬公里既有線增建二線1.9萬公里既有線電氣化2.5萬公里快速客運(yùn)網(wǎng)“四縱四橫”，時(shí)速大部分在350公里跨區(qū)際的快速通道，比如貴州廣州、南寧廣州、江西

8、福建，它速度的目標(biāo)一般定位在時(shí)速250公里。區(qū)域城市圈城市軌道交通，為環(huán)渤海、長三角、珠三角等一些城市密集的地方構(gòu)筑，它的速度目標(biāo)一般定位在200250公里高速鐵路網(wǎng)四縱四橫圖解“四縱”客運(yùn)專線京滬高速鐵路：京港高速鐵路：北京武漢廣州深圳香港北京沈陽哈爾濱（大連）東南沿海鐵路：杭州寧波福州深圳，預(yù)留跨越臺(tái)灣海峽，連接臺(tái)灣的設(shè)計(jì)條件“四橫”客運(yùn)專線徐州鄭州蘭州，將來延伸至烏魯木齊滬昆線：杭州南昌長沙昆明青島石家莊太原，其延長線太原中衛(wèi)銀川也已經(jīng)開工滬漢蓉高速鐵路：上海南京武漢重慶成都高速列車發(fā)展過程上世紀(jì)90年代初，開始高速列車綜合試驗(yàn)，已經(jīng)取得了大量實(shí)踐試驗(yàn)數(shù)據(jù)。2001年4月，鐵道部下達(dá)“2

9、70km/h高速列車設(shè)計(jì)任務(wù)書”，開始設(shè)計(jì)“中華之星”。2002年11月27日，“中華之星”電動(dòng)車組沖刺試驗(yàn)創(chuàng)造了最高速度每小時(shí)321.5公里的當(dāng)時(shí)“中國鐵路第一速”。 2005年正式運(yùn)營于秦沈?qū)＞€，運(yùn)營速度為160km/h。2006年8月2日停運(yùn) 引進(jìn)策略四方股份長客股份BSP引進(jìn)消化吸收川崎重工E2-1000阿爾斯通SM3龐巴迪Regina中國品牌西門子Velaro-E唐山工廠國產(chǎn)動(dòng)車組四方股份CRH2 速度等級(jí)275km/hBSP唐山公司CRH1：速度等級(jí)200km/hCRH3 速度等級(jí)350km/h長客股份CRH5 速度等級(jí)250km/h十一五期間成果“十一五”期間，我國已經(jīng)建成500

10、0公里以上的高速鐵路，居世界前列；到2020年，將建成16000公里的高速鐵路，我國高速鐵路的總里程已居世界第一。截至2011年，我國已投入運(yùn)營的高速列車共計(jì)786標(biāo)準(zhǔn)列，其中時(shí)速200-250km/h速度級(jí)355列，時(shí)速300-350km/h速度級(jí)140列，時(shí)速380km/h速度級(jí)133列。高速鐵路系統(tǒng)維修體系高速鐵路系統(tǒng)票務(wù)系統(tǒng)旅客服務(wù)系統(tǒng)市場營銷策劃客運(yùn)組織管理路基工程軌道工程橋梁工程站場工程隧道工程運(yùn)行管理車輛管理供電管理綜合維修客運(yùn)調(diào)度運(yùn)輸計(jì)劃牽引系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總 成車 體轉(zhuǎn)向架供電系統(tǒng)變電系統(tǒng)接觸網(wǎng)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)電力系統(tǒng)地面子系統(tǒng)聯(lián)鎖子系統(tǒng)車載子系統(tǒng)調(diào)度集中CTC通信系

11、統(tǒng)工務(wù)工程牽引供電通信信號(hào)動(dòng)車組運(yùn)營調(diào)度客運(yùn)服務(wù)高鐵系統(tǒng)集成牽引供電(電氣計(jì)算)輪軌關(guān)系(動(dòng)車組/線路)電磁兼容供電(短路電路)通信信號(hào)(電纜走線,接線柜,信號(hào),遠(yuǎn)動(dòng).)動(dòng)車組限界(動(dòng)態(tài)限界)動(dòng)車組供電（弓網(wǎng)、自動(dòng)過分相）線路道岔動(dòng)車組列控（動(dòng)車組/通信信號(hào)）土建工程(隧道,高架橋,橋梁,聲屏障)道路作業(yè)(路基,地面類型)通信信號(hào)(接地和電氣連接)工務(wù)工程無縫鋼軌：攀鋼、包鋼、鞍鋼等企業(yè)可生產(chǎn)道岔：從法國科吉富、德國BWG引進(jìn)，國產(chǎn)化逐步達(dá)100?？奂簭牡聡鳹OSSLOH公司、 RST公司和法國PANDROL公司引進(jìn)技術(shù)。無碴軌道：形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CRTS有擋肩、無擋肩板式，雙塊埋入式

12、、壓入式系列無碴軌道技術(shù)體系。隧道、橋梁、車站：自主設(shè)計(jì)牽引供電供電系統(tǒng)：從國家電網(wǎng)受電，向線路供電，主要由變電所、開閉所、分區(qū)所等構(gòu)成。優(yōu)先采用電力系統(tǒng)兩回獨(dú)立可靠的220kV電源，互為熱備用。變電系統(tǒng)：將220kv或110kv外部電源轉(zhuǎn)變?yōu)?7.5kv，向線路供電。主要由牽引變壓器、斷路器等構(gòu)成，變電所無人值班。牽引供電接觸網(wǎng)系統(tǒng)：通過線路向動(dòng)車組和電力機(jī)車不間斷提供電能，主要由接觸懸掛（承力索、接觸線、吊弦等）、支持裝置（腕臂、定位裝置等）、支柱和基礎(chǔ)等構(gòu)成。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)SCADA：監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集，完成四電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的遙控、遙信、遙測及調(diào)度管理等功能，在線實(shí)時(shí)監(jiān)控220v220kv

13、四電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。動(dòng)車組牽引控制系統(tǒng)牽引電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)牽引變流器牽引變壓器轉(zhuǎn)向架列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)鋁合金、不銹鋼車體動(dòng)車組系統(tǒng)集成核心技術(shù)的三個(gè)大類鋁合金車體碰撞安全輕量化轉(zhuǎn)向架總成疲勞強(qiáng)度動(dòng)力學(xué)性能牽引控制系統(tǒng)牽引動(dòng)力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)車內(nèi)外環(huán)境控制空氣動(dòng)力學(xué)安全性可靠性電磁兼容LCC氣密性調(diào)試試驗(yàn)運(yùn)行控制系統(tǒng)弓網(wǎng)關(guān)系車體轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)集成技術(shù)車體車體動(dòng)車組車體結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度(1)高速列車鋁合金車體靜強(qiáng)度分析的各種載荷的確定、載荷的疊加原則。(2)車下大型設(shè)備與車體固接強(qiáng)度的各種載荷的確定、載荷的疊加原則。(3)高速列車鋁合金車體的剛度及疲勞強(qiáng)度的測試、評(píng)估及計(jì)算仿真分析研究。車體耐沖

14、撞與吸能結(jié)構(gòu)分析(1)車體碰撞的自身吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。(2)車體碰撞的輔助吸能裝置設(shè)計(jì)研究。碰撞預(yù)防安全性車體碰撞安全的計(jì)算機(jī)仿真分析及試驗(yàn)研究。時(shí)速300公里高速動(dòng)車組流線型車頭加工制造和國產(chǎn)化研究(1)通過三維CAD/CAE/CAM集成產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)，消化吸收西門子公司提供的原型設(shè)計(jì)，完成產(chǎn)品的本地化工作。(2)采用數(shù)值仿真方法，對(duì)涉及車頭結(jié)構(gòu)可靠性的主要指標(biāo)（強(qiáng)度、剛度、疲勞性能、耐撞性能等）及空氣動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行數(shù)值仿真評(píng)估，以掌握其結(jié)構(gòu)物理品質(zhì)。(3)完成車頭結(jié)構(gòu)所用鋁型材的三維空間彎曲成形以及鋁板空間曲面無模成形并加工生產(chǎn)。(4)完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接變形分析理論研究及對(duì)車頭焊接變形的分

15、析預(yù)測。(5)完成車頭總成及部件組焊的工裝設(shè)計(jì)并加工生產(chǎn)。(6)完成高精度整體測量技術(shù)。(7)現(xiàn)代集成制造技術(shù)。唐車組裝照片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析碰撞安全動(dòng)車組關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架與車體固接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的研究通過轉(zhuǎn)向架對(duì)車體固接結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度仿真分析及各種運(yùn)行工況下的應(yīng)力測試，對(duì)高速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)向架與車體相互作用力的特點(diǎn)和數(shù)值進(jìn)行分析研究，確定轉(zhuǎn)向架與車體固接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求。牽引變壓器設(shè)計(jì)原理、系統(tǒng)集成和系統(tǒng)參數(shù)選擇原理(1)與牽引變流器相適應(yīng)的集成技術(shù)(2)牽引變壓器參數(shù)選擇原理(3)牽引變壓器檢測、調(diào)試試驗(yàn)技術(shù)牽引變流器牽引傳動(dòng)系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)(1)技術(shù)方案及概念分析、參數(shù)計(jì)算校核、封裝模塊解密。(

16、2)試驗(yàn)技術(shù)支持。牽引逆變器主電路組成結(jié)構(gòu)與集成技術(shù)分析(1)網(wǎng)側(cè)四象限變流器的具體控制策略。(2)電機(jī)側(cè)矢量控制逆變器的具體控制策略，包括轉(zhuǎn)子磁通觀測，中間過程變量的參數(shù)校正等較深層次問題。(3)對(duì)控制接口參數(shù)及中間可見變量進(jìn)行分析解讀。牽引電機(jī)設(shè)計(jì)原理、系統(tǒng)集成和系統(tǒng)參數(shù)選擇原理(1)與牽引變流器相適應(yīng)的模型和容量匹配技術(shù)(2)牽引電動(dòng)機(jī)參數(shù)選擇原理(3)與牽引變流器控制的接口設(shè)計(jì)(4)牽引電動(dòng)機(jī)檢測、調(diào)試試驗(yàn)技術(shù)轉(zhuǎn)向架CRH3采用德國SF500的改進(jìn)型牽引傳動(dòng)系統(tǒng)主電路參數(shù)受電弓 AC25KV變壓器 副邊 AC1.55KV中間直流電壓 DC2.7-3.6KVIGBT脈寬調(diào)制逆變器PWMI

17、 AC2.7KV 牽引時(shí)：2383KW制動(dòng)時(shí)：1843KW牽引變流器2臺(tái)4象限整流器并聯(lián)，向1臺(tái)逆變器供電1臺(tái)三相電壓型兩電平逆變器，給4臺(tái)異步牽引電機(jī)供電1臺(tái)牽引控制單元TCU控制整流器和逆變器，實(shí)現(xiàn)變壓變頻控制VVVF具有冷卻系統(tǒng)具有故障保護(hù)系統(tǒng)牽引電機(jī)三相四極異步電機(jī)額定電壓 約 2,700 V額定電流 約 145 A額定功率 562 kW額定轉(zhuǎn)速 4,100 min-1輪對(duì)最大負(fù)載 17 t齒輪比 約 1 : 2.788（1 檔）電機(jī)傳感器溫度傳感器：定子中 風(fēng)機(jī)冷卻速度傳感器：電脈沖計(jì)速動(dòng)車組技術(shù)九項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù) 合作要素合作內(nèi)容系統(tǒng)集成牽引系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)(1)牽引、制動(dòng)性能仿真計(jì)算分析

18、 (2)牽引計(jì)算 (3)列車控制系統(tǒng)的開發(fā)軟件 弓網(wǎng)關(guān)系(1)弓網(wǎng)關(guān)系分析軟件(2)對(duì)國外受電弓和我國接觸網(wǎng)匹配分析。結(jié)合我國接觸網(wǎng)的型式、結(jié)構(gòu)和接觸網(wǎng)材質(zhì)進(jìn)行綜合，對(duì)受電弓滑板材質(zhì)、受流進(jìn)行綜合分析。(3)建立和完善我國高速受流的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)（如接觸網(wǎng)靜態(tài)彈性、離線率、接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)評(píng)介標(biāo)準(zhǔn)、受電弓與接觸網(wǎng)的動(dòng)態(tài)接觸力等）的測試、檢測和分析技術(shù)體系?？諝鈩?dòng)力學(xué)及氣密性能結(jié)構(gòu)技術(shù)分析(1)高速列車的頭型設(shè)計(jì)。(2)高速列車外形設(shè)計(jì)。(3)高速列車門、窗、排水等的氣密結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(4)高速列車空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織、壓力保護(hù)等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。空氣動(dòng)力學(xué)及氣密性能理論技術(shù)分析(1)列車風(fēng)速(2)高速列車三維繞流

19、分析(3)列車交會(huì)壓力波(4)通過隧道氣動(dòng)耦合分析(5)列車對(duì)周圍環(huán)境的影響(6)受電弓高速穩(wěn)定性分析和氣動(dòng)聲學(xué)分析(7)車輛/輪軌系統(tǒng)一體化流動(dòng)分析(8)列車氣密性能分析空氣動(dòng)力學(xué)研究弓網(wǎng)關(guān)系弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)接觸力太小，接觸電阻大；太大，磨損增加離線受電弓與接觸線脫開，導(dǎo)致失壓、電弧、電壓畸變，并影響無線通信。硬點(diǎn)接觸線上彈性變差或有附加質(zhì)量的地方，出現(xiàn)撞弓、碰弓現(xiàn)象接觸線動(dòng)態(tài)抬升量高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的垂直振動(dòng)牽引特性曲線CRH動(dòng)車組特性曲線動(dòng)車組技術(shù)牽引控制設(shè)計(jì)原理，系統(tǒng)集成以及系統(tǒng)參數(shù)確定原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，包括：(1)牽引/電制動(dòng)的控制；(2)故障診斷和自保護(hù)、安全導(dǎo)向原則；(3)牽引特性和防空轉(zhuǎn)、防滑

20、；(4)列車自動(dòng)控制；(5)牽引控制系統(tǒng)的硬件；(6)系統(tǒng)可維護(hù)性；(7)系統(tǒng)升級(jí)、系統(tǒng)兼容系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)（包括以下內(nèi)容）(1)TCN控制和接口；(2)電氣配線、布線；(3)線路的接地屏蔽；(4)ATP設(shè)計(jì)和接口；(5)制動(dòng)系統(tǒng)控制及接口。 控制單元硬件設(shè)計(jì) 。 電磁兼容性設(shè)計(jì)。列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)?zāi)M列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：(1)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D；(2)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)邏輯圖及原理說明；(3)可靠性設(shè)計(jì)原理和冗余設(shè)計(jì)原理；(4)WTB MVB時(shí)時(shí)通信程序設(shè)計(jì)。(5)WTB MVB端口計(jì)算。(6)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)描述，包括裝置的地址信息、幀結(jié)構(gòu)等；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與集成、冗余

21、技術(shù)分析(1)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的硬件配置；(2)SIBAS控制系統(tǒng)的組成及各模塊的功能；(3)SIBAS 32控制單元的組成及各模塊的功能；電磁兼容技術(shù)分析電磁兼容性設(shè)計(jì)原則制動(dòng)系統(tǒng)引進(jìn)制動(dòng)技術(shù)的消化和吸收(1)動(dòng)、拖車制動(dòng)盤、閘片熱容量計(jì)算相關(guān)參數(shù)及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)研究。(2)制動(dòng)系統(tǒng)與動(dòng)車組集成研究。(3)動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)的診斷及試驗(yàn)系統(tǒng)的研究。牽引測試系統(tǒng)制動(dòng)測試系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信信號(hào)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)GSM-R無線通信系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)由列控中心、閉塞設(shè)備、地面信號(hào)設(shè)備、地車信息傳輸設(shè)備、車載速度控制設(shè)備構(gòu)成的用于控制列車運(yùn)行速度保證行車安

22、全和提高運(yùn)輸能力的控制系統(tǒng)。功能包括：線路的空閑狀態(tài)檢測；列車完整性檢測 列車運(yùn)行授權(quán)；指示列車安全運(yùn)行速度；監(jiān)控列車安全運(yùn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)車載安全計(jì)算機(jī)(EVC)車載安全計(jì)算機(jī)是ATP裝置的核心部分，負(fù)責(zé)從ATP各個(gè)模塊搜集信息，生成制動(dòng)模式曲線，必要時(shí)通過故障-安全電路向列車輸出制動(dòng)信息，控制列車安全運(yùn)行。為了保證列車控制的安全性和設(shè)備的冗余性，安全計(jì)算機(jī)一般采用二乘二取二或者二取二冗余結(jié)構(gòu)，安全等級(jí)達(dá)到SIL4級(jí)。 應(yīng)答器信息接收模塊(BTM) BTM天線接收來自地面應(yīng)答器的信號(hào)，傳輸至BTM模塊進(jìn)行信息解調(diào)處理。BTM是一個(gè)采用二取二技術(shù)的故障-安全模塊。通過一個(gè)專用信息接口和安全計(jì)算機(jī)同步

23、。同時(shí)它還提供通過應(yīng)答器中點(diǎn)時(shí)的確切時(shí)間，能夠讓ATP車載設(shè)備在幾厘米的準(zhǔn)確范圍內(nèi)進(jìn)行列車定位校準(zhǔn)。 連續(xù)信息接收模塊(STM) 通過STM天線接收軌道電路信號(hào)，解調(diào)軌道電路上傳的信號(hào)信息，將解調(diào)的信息及時(shí)傳遞給安全計(jì)算機(jī)和列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置。STM模塊是安全模塊，可接收ZPW-2000系列軌道電路及4信息、8信息、18信息等傳統(tǒng)移頻軌道電路的信息。 地-車信息傳輸 GSM-RGSM-R：鐵路專用全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。是國際鐵路聯(lián)盟（UIC）和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ETSI，為歐洲新一代鐵路無線移動(dòng)通信開發(fā)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。歐洲委員會(huì)在在 900MHzGSM的頻率頻段上分配4MHz給鐵路實(shí)施GSMR。GSM

24、-R通過保持列車和控制中心的持續(xù)聯(lián)系即“永遠(yuǎn)在線”，來提供可靠的列車控制數(shù)據(jù)傳輸通道。 ATP車載設(shè)備主要工作模式 完全監(jiān)控模式 ：ATP車載設(shè)備生成目標(biāo)距離模式曲線，通過DMI顯示列車運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等，控制列車安全運(yùn)行。 部分監(jiān)控模式 ：數(shù)據(jù)缺損時(shí) 目視行車模式 ：當(dāng)ATP車載設(shè)備顯示禁止信號(hào)時(shí)，ATP處于目視行車模式。此時(shí)列車停車后，根據(jù)行車管理辦法(含調(diào)度命令)，ATP生成固定限制速度(20kmh)，列車在ATP監(jiān)控下運(yùn)行，司機(jī)對(duì)安全負(fù)責(zé)。 調(diào)車監(jiān)控模式 隔離模式 ：ATP車載設(shè)備故障時(shí) 目標(biāo)距離曲線制動(dòng)優(yōu)先列控基本原理CTCS系統(tǒng)為確保列車運(yùn)行安全、提高運(yùn)輸效率

25、，結(jié)合我國鐵路的特點(diǎn)研究制定中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng) CTCS的技術(shù)規(guī)范。參照歐洲列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（簡稱ETCS）編制的。 CTCS標(biāo)準(zhǔn)起草單位： 鐵道部運(yùn)輸局基礎(chǔ)部中國鐵道科學(xué)研究院北京交通大學(xué)北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院北京和利時(shí)浩通科技發(fā)展有限公司CTCS等級(jí)級(jí)ETCSCTCS0 歐洲既有線現(xiàn)狀中國既有線現(xiàn)狀；通用式機(jī)車信號(hào)+監(jiān)控裝置1 基于點(diǎn)式傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)； 列車占用及完整性檢查由軌道電路完成；設(shè)置地面信號(hào)機(jī)；面向160kmh以下區(qū)段；主體機(jī)車信號(hào)+加強(qiáng)型監(jiān)控裝置2 基于GSMR傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)；列車檢測和列車完整性檢查由軌道電路完成；可以取消地面信號(hào)機(jī)： 面向提速干線和客運(yùn)專線；基

26、于軌道電路+點(diǎn)式應(yīng)答器進(jìn)行信息傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)；可取消地面通過信號(hào)機(jī)；3基于GSMR傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)；取消軌道電路和地面信號(hào)機(jī)；無線閉塞中心與車載驗(yàn)證系統(tǒng)共同完成列車定位和完整性檢查；可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)閉塞 面向提速干線、客運(yùn)專線和特殊線路；基本參照ETCS2級(jí)4 未定義 面向客運(yùn)專線和特殊線路 基本參照ETCS3級(jí) 無線閉塞中心（RBC）在CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)中，RBC的主要功能包括：通過列車的CTCS識(shí)別碼獲得列車的信息；通過軌道電路提供的列車占用信息跟蹤區(qū)域內(nèi)列車；根據(jù)微機(jī)聯(lián)鎖、軌道電路等系統(tǒng)提供的信息，生成管轄內(nèi)每一列車的運(yùn)行許可；接收調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）提供的臨時(shí)限速信息；向管轄內(nèi)列車傳

27、送列車當(dāng)前運(yùn)行許可、臨時(shí)限速及線路參數(shù)。 行車許可行車許可（MA）：是列車安全運(yùn)行的行車憑證。一個(gè)行車許可（MA）可以包括多個(gè)連續(xù)的鎖閉進(jìn)路?？s短行車許可（SMA）：縮短行車許可強(qiáng)制列車以接收到的停車位置作為新的行車許可終點(diǎn)（EOA），列車將根據(jù)當(dāng)前位置，決定是否觸發(fā)常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)，如果列車已經(jīng)越過該位置，將立即觸發(fā)緊急制動(dòng)。停車消息無條件緊急停車消息（UEM）：要求列車立即制動(dòng)停車，列車接收到該消息后，將實(shí)施緊急制動(dòng) 有條件緊急停車消息（CEM）：要求列車在指定位置前停車，車載設(shè)備將評(píng)估列車當(dāng)前位置和新的指定位置間的關(guān)系，重新計(jì)算制動(dòng)曲線，根據(jù)列車到指定位置的距離，存在下述情況：如果列車

28、可以在指定位置前停車，列車/司機(jī)將使用常用（或緊急）制動(dòng)停車。如果列車不能在該位置前停車，列車將使用緊急制動(dòng)，直至列車停穩(wěn)。如果列車前端已經(jīng)越過指定位置，列車將拒絕該消息并繼續(xù)遵照已收到的行車許可行車。 7.23事件2011年7月23日20時(shí)30分05秒，甬溫線浙江省溫州市境內(nèi)，由北京南站開往福州站的D301次列車與杭州站開往福州南站的D3115次列車發(fā)生動(dòng)車組列車追尾事故，造成40人死亡、172人受傷，中斷行車32小時(shí)35分，直接經(jīng)濟(jì)損失19371.65萬元。事件原因直接原因：雷電系統(tǒng)原因：LKD2-T1型列控中心設(shè)備在保險(xiǎn)管熔斷后 ，采集數(shù)據(jù)不再更新，錯(cuò)誤地控制軌道電路發(fā)碼及信號(hào)顯示，使行車處于不安全狀態(tài)。 雷擊也造成5829AG軌道電路發(fā)送器與列控中心通信故障，使D3115次列車超速防護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)制動(dòng)，在5829AG區(qū)段內(nèi)停車。因軌道電路發(fā)碼異常，司機(jī)三次轉(zhuǎn)目視行車模式起車受阻，7分40秒后才轉(zhuǎn)目視行車模式以低于20公里/小時(shí)的速度向溫州南站緩慢行駛，未能及時(shí)駛出5829閉塞分區(qū)。因溫州南站列控中心未能采集到前行D3115次列車在5829AG區(qū)段的占用狀態(tài)信息，使溫州南站列控中心管轄的5829閉塞分區(qū)及后續(xù)兩個(gè)閉塞分區(qū)防護(hù)信號(hào)錯(cuò)誤地顯示綠燈，向D301次列車發(fā)送無車占用碼，導(dǎo)致D301次列車駛向