CTCS2級列車運行控制系統(tǒng)

1、 #1.6.2.車載設(shè)備1.6.2.1.配置原則車載設(shè)備中的車載安全計算機(jī)（VC）、應(yīng)答器信息接收模塊（BTM）、安全輸入輸出接口（VDX）、軌道電路信息接收單元（TCR）、測速測距單元（SDU）、人機(jī)界面（DMI）等關(guān)鍵設(shè)備均采用冗余配置。1.6.2.2.設(shè)備配置車載設(shè)備采用分布式結(jié)構(gòu)。設(shè)備包括車載安全計算機(jī)（VC）、應(yīng)答器信息接收模塊（BTM）、軌道電路信息接收單元（TCR）、測速測距單元（SDU）、人機(jī)界面（DMI）、列車接口（TIU）、司法記錄單元（JRU）、GSM-R無線通信單元（RTU）、動態(tài)監(jiān)測接口等。車載設(shè)備與動車組的接口采用繼電器或MVB總線方式。1.6.2.3.設(shè)備功能CT

2、CS-2級列控車載設(shè)備負(fù)責(zé)接收地面數(shù)據(jù)命令信息，生成速度模式曲線監(jiān)控列車運行，保證列車運行安全。1）自檢功能；2）數(shù)據(jù)的輸入和存儲；3）界面顯示；4）信息接收及發(fā)送；5）靜態(tài)曲線比較；6）動態(tài)曲線計算；7）列車定位；8）速度的測量及顯示；9）行車許可和限速命令顯示；10）行車許可和限制速度的監(jiān)督；11）司機(jī)操作的監(jiān)督；12）溜逸防護(hù)；13、信息記錄；14、自動過分相；15、站名和公里標(biāo)顯示；16、在非CTCS-2級區(qū)段運行功能;17、特殊行車功能；18、其他防護(hù)功能。1.6.2.4.安全技術(shù)平臺CTCS-2級列控車載設(shè)備采用分布式模塊結(jié)構(gòu)，各模塊之間通信采用了高安全高可靠的車輛總線Profib

3、us和MVB雙總線方式，對列車緊急制動輸出采用專用的安全輸出。安全平臺由兩套硬件軟件完全一致的車載安全計算機(jī)組成，兩套車載計算機(jī)互為備用。1.6.2.5.車載設(shè)備接口1.6.2.5.1.內(nèi)部接口車載設(shè)備內(nèi)部接口包含：人機(jī)界面接口、速度傳感器接口、雷達(dá)接口、運行記錄單元接口、與軌道電路信息處理接收器接口、應(yīng)答器信息處理接收器接口、GSM-R無線通信器接口（預(yù)留）等。1.6.2.5.2.外部接口車載設(shè)備外部接口包含：動車組接口、GSM-R接口（預(yù)留）、動態(tài)檢測接口、應(yīng)答器接口、軌道電路接口、司法記錄器下載接口、電源接口等。1.6.3.信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)是采用工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（工業(yè)級交換

4、機(jī)）構(gòu)成的冗余雙環(huán)網(wǎng)，雙網(wǎng)間物理隔離，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間應(yīng)采用專用單模光纖連接。信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)車站設(shè)備（車站聯(lián)鎖、列控中心）、中繼站設(shè)備（列控中心）、中心設(shè)備（TSRS）間的安全信息可靠傳輸。并實現(xiàn)其他相鄰線路安全數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全信息可靠傳輸。信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備包括：列控中心（TCC）、計算機(jī)聯(lián)鎖（CBI）、臨時限速服務(wù)器（TSRS）。信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)滿足以下設(shè)備間的信息傳輸：1）TCC與TCC2）TCC與CBI3）TSRS與TCC4）TSRS與TSRS5）CBI與CBI信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)滿足高可靠、高可用和高可維護(hù)性的要求，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、故障報警、狀態(tài)預(yù)測等功能。繼器中繼器繼器二層交

5、換二層交換二層E交換樁層IT交換二層交換二層I交換二層交換二層交換二層曲換機(jī)71CB車站中繼站中繼站匡車站中繼站中繼站TCC繼器中繼器繼器二層交換二層交換二層E交換樁層IT交換二層交換二層I交換二層交換二層交換二層曲換機(jī)71CB車站中繼站中繼站匡車站中繼站中繼站TCCTCCcbTc站中繼站TCCcbTc站TSRSL交換柚層交換二層交中繼器中繼器*1中繼器中繼器*1中繼器右側(cè)光纜左側(cè)光纜圖23信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)基本組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖1.6.4.列控中心TCC是CTCS-2級列控系統(tǒng)地面子系統(tǒng)的核心部分。根據(jù)軌道區(qū)段占用信息、聯(lián)鎖進(jìn)路信息、線路限速信息等，產(chǎn)生列車行車許可命令，并通過軌道電路和有源應(yīng)答器，傳輸

6、給車載子系統(tǒng)，保證其管轄內(nèi)的所有列車的運行安全。1.6.4.1.設(shè)備設(shè)置車站列控中心設(shè)置于聯(lián)鎖車站，與聯(lián)鎖、軌道電路、臨時限速服務(wù)器、LEU、CTC設(shè)備和集中監(jiān)測設(shè)備直接接口，并管轄其范圍內(nèi)的中繼站列控中心。中繼站列控中心設(shè)置于信號中繼站，與軌道電路、臨時限速服務(wù)器、LEU和集中監(jiān)測設(shè)備直接接口，中繼站列控中心必須從屬于車站列控中心，從車站列控中心接收線路方向信息，并將相應(yīng)的軌道區(qū)段狀態(tài)信息發(fā)送給其從屬的車站列控中心。車站列控中心和中繼站列控中心均可實現(xiàn)無配線車站控制。1.6.4.2.設(shè)備功能列控中心主要完成以下功能：列控中心根據(jù)列車進(jìn)路狀態(tài)和軌道區(qū)段狀態(tài)，實現(xiàn)站內(nèi)和區(qū)間軌道電路的載頻、低頻信

7、息編碼功能，并控制軌道電路的發(fā)送方向。列控中心根據(jù)臨時限速服務(wù)器發(fā)送的臨時限速命令、車站聯(lián)鎖設(shè)備發(fā)送的列車進(jìn)路狀態(tài)，實現(xiàn)應(yīng)答器報文的實時組幀、編碼和發(fā)送等功能。列控中心實現(xiàn)站間安全信息傳輸，實時傳輸區(qū)間軌道電路狀態(tài)、低頻碼、區(qū)間方向等安全信息。列控中心實現(xiàn)區(qū)間運行方向與閉塞控制。列控中心實現(xiàn)區(qū)間信號機(jī)點燈控制。列控中心實現(xiàn)無岔站信號機(jī)與進(jìn)路控制。列控中心與防災(zāi)系統(tǒng)接口，實現(xiàn)落物災(zāi)害的自動防護(hù)。列控中心具備診斷與維護(hù)功能，實現(xiàn)列控中心各模塊、通信接口的故障自診斷和輔助維護(hù)，同時把監(jiān)測狀態(tài)信息發(fā)送給集中監(jiān)測設(shè)備。1.6.4.3.安全平臺TCC米用2x2取2安全計算機(jī)平臺，具有技術(shù)成熟、可靠等特點1

8、.6.4.4.系統(tǒng)接口1)列控中心間接口(通過信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng))2)與計算機(jī)設(shè)備接口(通過信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng))3)與臨時限速服務(wù)器接口(通過信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng))4)與軌道電路接口5)與LEU設(shè)備接口6)與CTC設(shè)備接口7)與CSM設(shè)備接口8)與繼電器電路接口1.6.5.軌道電路1.6.5.1.區(qū)間軌道電路區(qū)間采用計算機(jī)編碼控制的ZPW-2000(UM)系列無絕緣軌道電路，軌道電路的傳輸長度滿足相關(guān)技術(shù)條件的要求。軌道電路的正常碼序為：L5-L4-L3-L2-L-LU-U-HU，滿足CTCS-2級300km/h速度列車安全運行的要求。1.6.5.2.站內(nèi)軌道電路復(fù)雜大站：正線及股道區(qū)段采用計算機(jī)編碼控制的

9、ZPW-2000(UM)系列有絕緣軌道電路，其它區(qū)段采用25Hz軌道電路。一般車站：全站采用與區(qū)間同制式的、由計算機(jī)編碼控制的ZPW-2000(UM)系列有絕緣軌道電路。為避免鄰線軌道電路的干擾，當(dāng)站內(nèi)橫向相鄰?fù)较蜉d頻的軌道電路長度超過650m（線間距不小于5m）時，應(yīng)對軌道電路進(jìn)行分割。166應(yīng)答器與LEU對CTCS-2級列控系統(tǒng)車載設(shè)備提供線路速度、線路坡度、軌道電路、臨時限速等線路參數(shù)信息。應(yīng)答器報文信息格式采用鐵道部統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)答器設(shè)置滿足CTCS-2系統(tǒng)的要求。無源應(yīng)答器無源應(yīng)答器存儲固定信息，當(dāng)列車經(jīng)過無源應(yīng)答器上方時，無源應(yīng)答器接收到車載天線發(fā)射的電磁能量后，將其轉(zhuǎn)換成電

10、能，使地面應(yīng)答器中的電子電路工作，把存儲在地面應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)循環(huán)發(fā)送出去，直至電能消失（即車載天線已經(jīng)離去）。有源應(yīng)答器有源應(yīng)答器通過專門電纜與地面電子單元（LEU）連接，可實時發(fā)送LEU傳送的數(shù)據(jù)報文。當(dāng)列車經(jīng)過有源應(yīng)答器上方時，有源應(yīng)答器接收到車載天線發(fā)射的電磁能量后，將其轉(zhuǎn)換成電能，使地面應(yīng)答器中發(fā)射電路工作，將LEU傳輸給有源應(yīng)答器的數(shù)據(jù)循環(huán)實時發(fā)送出去。直至電能消失（即車載天線已經(jīng)離去）。當(dāng)與LEU通信故障時，有源應(yīng)答器變?yōu)闊o源應(yīng)答器工作模式，發(fā)送存儲的固定信息（默認(rèn)報文）。LEULEU通過串行通信接口與TCC設(shè)備連接，將來自TCC的報文連續(xù)向有源應(yīng)答器發(fā)送，從而實現(xiàn)向車載設(shè)備發(fā)送可

11、變信息。當(dāng)LEU與TCC通信故障或接收的數(shù)據(jù)無效時，LEU向有源應(yīng)答器發(fā)送默認(rèn)報文。1.6.7.臨時限速服務(wù)器設(shè)置臨時限速服務(wù)器，用于臨時限速的下達(dá)與取消。為了提高臨時限速命令的安全性，保證RBC和TCC臨時限速命令的一致性、完整性、有效性、以及沖突檢測等功能，在靠近調(diào)度中心的車站設(shè)列控系統(tǒng)專用臨時限速服務(wù)器（TSR服務(wù)器）。臨時限速服務(wù)器的功能如下：對限速命令進(jìn)行安全存儲，驗證限速命令來源的合法性、限速數(shù)據(jù)的有效性，校核發(fā)往兩個目標(biāo)系統(tǒng)（RBC和TCC）的臨時限速一致性。執(zhí)行命令時檢查兩個目標(biāo)系統(tǒng)的臨時限速執(zhí)行情況，當(dāng)發(fā)生一致性沖突或其他異常情況下，向目標(biāo)系統(tǒng)發(fā)送導(dǎo)向安全的恢復(fù)指令，同時向操作員終端發(fā)送報警信息，提醒操作員處理。記錄限速命令的操作和狀態(tài)變化日志，供查詢和分析。臨時