第三章 CTCS2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

第3章CTCS2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

主要內(nèi)容3.1既有線信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.2既有線信號系統(tǒng)設(shè)備存在主要問題3.3CTCS2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.4CTCS2系統(tǒng)特點(diǎn)3.1既有線列控系統(tǒng)面向120km/h以下的區(qū)段

既有線的現(xiàn)狀（即CTCS0級），由通用機(jī)車信號和運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置構(gòu)成。

由主體機(jī)車信號+安全型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成。面向160km/h以下的區(qū)段，在既有設(shè)備基礎(chǔ)上強(qiáng)化改造，達(dá)到機(jī)車信號主體化要求，增加點(diǎn)式設(shè)備，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行安全監(jiān)控功能。(1)地面子系統(tǒng)組成軌道電路完成列車占用檢測及列車完整性檢查，連續(xù)向列車傳送控制信息。車站正線采用與區(qū)間同制式的軌道電路，側(cè)線采用與區(qū)間同制式的疊加電碼化設(shè)備。點(diǎn)式信息設(shè)備設(shè)置在車站附近，主要用于向車載設(shè)備傳輸定位信息。(2)車載子系統(tǒng)組成主體機(jī)車信號完成軌道電路信息的接收與處理。點(diǎn)式信息接收模塊完成點(diǎn)式信息的接收與處理。安全型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置實(shí)時檢測列車運(yùn)行速度，對列車運(yùn)行控制信息進(jìn)行綜合處理，控制列車按命令運(yùn)行。3.2既有線列控系統(tǒng)設(shè)備存在主要問題(1)閉塞設(shè)備方面

我國鐵路自動閉塞2萬公里，其中交流計(jì)數(shù)自動閉塞3100多公里，極頻自動閉塞近1700公里，4信息移頻4500多公里。這些制式技術(shù)落后，安全性差，存在信息量不足，應(yīng)變時間過長，抗干擾能力差，不適應(yīng)電化等問題，在發(fā)展CTCS時必須逐步淘汰。18信息移頻自動閉塞采用了大規(guī)模集成電路和軟件技術(shù)，信息量達(dá)到18個，與60年代末期相比，技術(shù)上有很大進(jìn)步，但其載頻選擇、調(diào)制頻偏等一直沒有改變，固有問題沒有得到解決，例如軌道電路傳輸特性差，存在鄰線干擾、半邊侵入和低頻信息不統(tǒng)一等問題。由于喪失分路或鄰線干擾而導(dǎo)致的機(jī)車信號升級等事故時有發(fā)生。特別是不具備斷軌檢查功能，甚至將鋼軌移走一節(jié)，信號可照舊開放，存在一定安全隱患。(2)站內(nèi)電碼化方面我國站內(nèi)軌道電路制式與區(qū)間完全不同，由于使用單一頻率，只具有檢查列車占用功能，不能向機(jī)車傳送信息，因而存在三大問題：a向機(jī)車信號傳送信息的站內(nèi)電碼化是“兩層皮”結(jié)構(gòu)，不能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)檢查；b側(cè)線接發(fā)車以及半自動閉塞區(qū)段的正線發(fā)車不能做到進(jìn)路電碼化，咽喉區(qū)無碼，不能及時反映信號變化；c我國車站聯(lián)鎖為滿足調(diào)車作業(yè)與提高效率要求，站內(nèi)軌道區(qū)段劃分過短，當(dāng)列車超過一定速度后，短區(qū)段保證不了信息完整接收，容易出現(xiàn)掉碼閃白燈問題。(3)機(jī)車信號方面

提速后，通用機(jī)車信號雖已普及，但僅解決了不同制式兼容套跑問題，其安全性沒有得到明顯改善，距主體化機(jī)車信號車載設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)仍有很大差距。若要實(shí)現(xiàn)機(jī)車信號主體化，除對地面設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)化改造外，車載機(jī)車信號也必須同步升級改造，使之達(dá)到故障安全和高可靠性的要求。(4)監(jiān)控裝置方面

機(jī)車監(jiān)控裝置的普及和不斷升級，對加強(qiáng)司乘人員規(guī)范管理，防止“兩冒一超”發(fā)揮了重要作用，但從ATP所要求的故障安全來看，還存在以下問題：信息源頭不可靠。監(jiān)控裝置的安全防護(hù)功能是建立在現(xiàn)有機(jī)車信號基礎(chǔ)上的。機(jī)車信號在沒有達(dá)到主體化之前，尚存在一定的安全和可靠性問題，只能作為輔助信號。因此，建立在這樣信息源頭基礎(chǔ)上的系統(tǒng)，其安全防護(hù)功能也是不可靠的。未實(shí)現(xiàn)故障安全。監(jiān)控裝置發(fā)展到2000型，采用了冗余技術(shù)和先進(jìn)器件，但距故障安全要求尚有一定差距，需從軟硬件方面按故障安全的原則進(jìn)行改造。人工干預(yù)較多。限于現(xiàn)有信號技術(shù)水平和裝備水平，監(jiān)控裝置必須依靠司機(jī)人工輸入大量數(shù)據(jù)和進(jìn)行人工修正。若司機(jī)人工干預(yù)錯了，將可能導(dǎo)致不安全的后果。這不符合ATP的基本原則。接口非故障安全。監(jiān)控裝置從機(jī)車信號僅獲得8個燈位信息不能滿足速度監(jiān)控需要，要通過機(jī)車信號速度編碼接口，區(qū)分同一燈位不同的速度。速度值是安全信息，但目前的接口是非動態(tài)安全電路，混線后可能導(dǎo)致危險(xiǎn)后果。非地車一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。從世界各國鐵路ATP技術(shù)發(fā)展來看，系統(tǒng)只有按ATP的技術(shù)條件和地車設(shè)備一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，才能實(shí)現(xiàn)高安全、高可靠的要求。歷史地看，我國的自動閉塞、機(jī)車信號、監(jiān)控裝置都是先后投資，分步建設(shè)安裝的，整個系統(tǒng)未按ATP來定位設(shè)計(jì)，是以“搭積木”的方式逐步拼裝發(fā)展起來的，存在一定的安全弊端。3.3CTCS2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

CTCS2系統(tǒng)總體描述CTCS2是基于點(diǎn)式應(yīng)答器、軌道電路傳輸列車運(yùn)行控制信息的點(diǎn)連式系統(tǒng)。地面設(shè)備由軌道電路、車站電碼化設(shè)備傳輸連續(xù)列控信息，由點(diǎn)式應(yīng)答器、車站列控中心傳輸點(diǎn)式列控信息。動車組車載設(shè)備根據(jù)地面提供的信號動態(tài)信息、線路靜態(tài)參數(shù)、臨時限速信息及有關(guān)動車組數(shù)據(jù)，生成控制速度和目標(biāo)——距離模式曲線，控制列車運(yùn)行。同時，記錄單元對列控系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)及操作狀態(tài)信息實(shí)時動態(tài)記錄。適用于區(qū)間ZPW-2000系列自動閉塞(包括UM系列)、車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖或6502電氣集中、行車指揮CTC或TDCS(原DMIS)。CTCS2列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

車載設(shè)備：車載ATP設(shè)備，包括：安全計(jì)算機(jī)、STM、BTM、DMI、記錄單元，機(jī)車接口單元，測速單元，LKJ監(jiān)控裝置。地面設(shè)備：車站列控中心，軌旁電子單元LEU和有源應(yīng)答器；區(qū)間無源應(yīng)答器。3.4CTCS2系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面增加了車載ATP設(shè)備，包括：安全計(jì)算機(jī)、STM、BTM、DMI、記錄單元、機(jī)車接口單元、測速單元。增加了車站列控中心，軌旁電子單元LEU和有源應(yīng)答器；區(qū)間無源應(yīng)答器。地面增加了級間切換應(yīng)答器，ATP設(shè)備與LKJ裝置共存，當(dāng)LKJ工作時，ATP設(shè)