列控數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用

列控數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用技術(shù)交流北京全路通信信號研究設(shè)計院2021/6/271二、列控數(shù)據(jù)流程及應(yīng)用內(nèi)容提綱一、列控系統(tǒng)發(fā)展概述2021/6/272列控系統(tǒng)發(fā)展概述2021/6/273列控系統(tǒng)是確保行車安全的信號系統(tǒng)。利用地面提供的線路信息、前車(目標(biāo))距離和進路狀態(tài)，列控車載設(shè)備自動生成列車允許速度控制模式曲線，并實時與列車運行速度進行比較，超速后及時進行控制?？刂颇Ｊ降陌l(fā)展2021/6/274分級分級連續(xù)一次連續(xù)350km/h控制模式的發(fā)展2021/6/275車、地信息傳輸方式點式環(huán)線軌道電路無線傳輸控制模式的發(fā)展2021/6/276

借鑒歐洲列控系統(tǒng)（ETCS）建設(shè)經(jīng)驗，結(jié)合我國鐵路運輸特點和既有信號設(shè)備制式，考慮未來發(fā)展，制定了我國列控系統(tǒng)CTCS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，分為CTCS-0、1、2、3、4級。既有線提速和250km/h客運專線CTCS-2級300km/h及以上客運專線CTCS-3級面向未來的列控系統(tǒng)CTCS-4級我國列控系統(tǒng)發(fā)展2021/6/277CTCS-1CTCS-0CTCS-2CTCS-3CTCS-4地面設(shè)備聯(lián)鎖閉塞進出站口應(yīng)答器區(qū)間應(yīng)答器列控中心RBCGSM-RRBCGSM-R車載設(shè)備機車信號LKJBMTATPGSM-R+ATPGSM-R適應(yīng)最高速度160km/h160km/h200-250km/h（理論300km/h）300-350km/h高速和特殊線路我國列控系統(tǒng)發(fā)展2021/6/278技術(shù)內(nèi)容CTCS-0CTCS-1CTCS-2CTCS-3CTCS-4完整性檢查軌道電路列車自身信息傳輸方式自動閉塞車載感應(yīng)接收-------列車定位測速測距應(yīng)答器進路存儲數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)+應(yīng)答器應(yīng)答器應(yīng)答器+RBCRBC線路、限速、過分相------------應(yīng)答器應(yīng)答器+RBCRBC移動授權(quán)自動閉塞自動閉塞軌道電路軌道電路+RBCRBC通信方向地-車地-車地-車地-車車-地地-車車-地傳輸通道軌道電路軌道電路+應(yīng)答器軌道電路+應(yīng)答器軌道電路+應(yīng)答器+RBC應(yīng)答器+RBC速度模式分級式分級式連續(xù)式目標(biāo)速度-距離連續(xù)式目標(biāo)速度-距離移動閉塞CTCS-1CTCS-0CTCS-2CTCS-3CTCS-4我國列控系統(tǒng)發(fā)展2021/6/279列控系統(tǒng)對照表CTCS系統(tǒng)ETCS系統(tǒng)CTCS-0CTCS-1CTCS-2CTCS-3DETCS-1CTCS-3ETCS-2CTCS-4ETCS-32021/6/2710列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CTCS-22021/6/2711該系統(tǒng)是我國獨創(chuàng)的列車運行控制技術(shù)體系，采用速度-目標(biāo)距離列車控制模式，實現(xiàn)對列車運行的智能化控制，已成功用于既有線時速200~350公里提速線路。列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CTCS-32021/6/2712客運專線CTCS-2既有線CTCS-2應(yīng)答器應(yīng)答器ZPW-2000軌道電路ZPW-2000軌道電路動車組在既有線和客運專線實現(xiàn)互聯(lián)互通既有線CTCS-2和客專CTCS-2完全兼容,互聯(lián)互通CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)2021/6/2713

速度限制曲線時速(km/h)目標(biāo)停車點CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)2021/6/2714自動過分相當(dāng)列車運行到距分相區(qū)前一定距離時，無線閉塞中心（RBC）/應(yīng)答器向列車發(fā)送前方被激活的分相區(qū)信息，包括：至分相區(qū)距離、分相區(qū)長度等。當(dāng)列車前端距分相區(qū)還有10秒的走行距離時，車載設(shè)備向司機發(fā)出提示；當(dāng)列車前端距分相區(qū)還有3秒的走行距離時，車載設(shè)備輸出過分相指令；當(dāng)列車前端越過分相區(qū)后，車載設(shè)備取消輸出過分相指令。CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)2021/6/2715CTCS-3D級列控系統(tǒng)2021/6/2716根據(jù)京津城際工期緊、GSM-R清頻困難、采用GSM-R進行車地連續(xù)信息傳輸存在較大風(fēng)險的實際情況，采用以下技術(shù)原則構(gòu)建了CTCS-3D系統(tǒng)方案：原則一：在CTCS-2級的基礎(chǔ)上原則二：以基于應(yīng)答器的ETCS-1級點式系統(tǒng)為原型原則三：創(chuàng)造性的補充了軌道電路連續(xù)信息原則四：集成ETCS和CTCS應(yīng)答器信息CTCS-2CTCS-3D軌道電路連續(xù)信息ETCS-1原型應(yīng)答器信息集成CTCS-3D級列車運行控制系統(tǒng)2021/6/2717CTCS-3D列控系統(tǒng)是基于軌道電路實現(xiàn)列車占用及空閑檢查，由應(yīng)答器和/或軌道電路傳輸列車行車許可并采用目標(biāo)距離連續(xù)速度模式監(jiān)控列車安全運行的列車運行控制系統(tǒng)，最高運營時速350公里。包括:區(qū)域聯(lián)鎖、現(xiàn)場控制單元、軌道電路、應(yīng)答器、列控中心、車載設(shè)備等

中央聯(lián)鎖調(diào)度中心CTC信號機道岔車載設(shè)備列控中心區(qū)域聯(lián)鎖應(yīng)答器帶燈停車牌現(xiàn)場控制單元軌道電路CTCS-3D級列車運行控制系統(tǒng)2021/6/2718應(yīng)答器為CTCS-3D提供行車許可速度曲線為CTCS-3D車載設(shè)備提供行車許可在各閉塞分區(qū)入口設(shè)置:現(xiàn)場控制單元MSTT帶燈停車牌有源應(yīng)答器，作用為：提供連續(xù)的碼序信息實現(xiàn)占用檢查全線配備ZPW-2000A軌道電路,功能為：列車經(jīng)過應(yīng)答器時，車載設(shè)備接收行車許可，自動生成連續(xù)速度控制模式曲線，實時監(jiān)控列車安全運行。車載設(shè)備功能：CTCS-3D級列車運行控制系統(tǒng)2021/6/2719

安全性：CTCS-3D克服了基于應(yīng)答器的ETCS-1級點式系統(tǒng)的缺陷，創(chuàng)造性的補充了軌道電路連續(xù)信息，保證了系統(tǒng)的安全性，最高運營時速達到350公里。CTCS-3D級列車運行控制系統(tǒng)2021/6/2720列車運行至兩組應(yīng)答器之間時，處于“列控信息的盲區(qū)”，不能實時了解信號變化、接收行車許可，軌道電路提供連續(xù)信息，克服了點式系統(tǒng)“不連續(xù)”的缺點，當(dāng)列車前方信號突然關(guān)閉或出現(xiàn)落物時，軌道電路碼序形成突變，列控車載設(shè)備向列車輸出制動，保證列車安全停車。CTCS-3D級列車運行控制系統(tǒng)-技術(shù)創(chuàng)新2021/6/2721

兼容性：CTCS-3D地面應(yīng)答器設(shè)備集成了CTCS-3D級和CTCS-2級報文數(shù)據(jù)，成功解決了既有線動車組跨線運行問題。CTCS-3D報文ETCS專用包：行車許可CTCS-2級報文CTCS專用包，如閉塞分區(qū)長度等。共用報文線路允許速度、坡度、臨時限速、公里標(biāo)等。CTCS-3D級列車運行控制系統(tǒng)-技術(shù)創(chuàng)新2021/6/2722CTCS-3級列控系統(tǒng)2021/6/2723CTCS-3級系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信實現(xiàn)車-地信息雙向傳輸，無線閉塞中心（RBC）生成行車許可，軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查，應(yīng)答器實現(xiàn)列車定位，并具備CTCS-2級功能的列車運行控制系統(tǒng)。包括：無線閉塞中心RBC、GSM-R網(wǎng)絡(luò)、軌道電路、應(yīng)答器、列控中心、車載設(shè)備等。調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖道岔信號機軌道電路列控中心應(yīng)答器車載設(shè)備無線閉塞中心RBCGSM-R室內(nèi)設(shè)備CTCS-3級列車運行控制系統(tǒng)-結(jié)構(gòu)2021/6/2724CTCS-3級列車運行控制系統(tǒng)-結(jié)構(gòu)2021/6/2725無線閉塞中心RBCGSM-R室內(nèi)設(shè)備地面設(shè)備增加無線閉塞中心RBC、GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)；車載設(shè)備增加GSM-R無線通信單元及天線；車載設(shè)備根據(jù)RBC的行車許可，生成連續(xù)速度控制模式曲線，實時監(jiān)控列車安全運行。調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖軌道電路列控中心應(yīng)答器道岔信號機RBC為CTCS-3提供行車許可速度曲線GSM-R無線通信模塊及天線車載設(shè)備CTCS-3級與CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)比較2021/6/2726根據(jù)軌道電路、聯(lián)鎖進路等信息生成行車許可無線閉塞中心RBC應(yīng)答器通過GSM-R無線通信系統(tǒng)將行車許可、線路參數(shù)、臨時限速傳輸給CTCS-3級車載設(shè)備通過GSM-R無線通信系統(tǒng)接受車載設(shè)備發(fā)送的位置和列車數(shù)據(jù)等信息向車載設(shè)備傳輸定位和等級轉(zhuǎn)換信息向車載設(shè)備傳送線路參數(shù)和臨時限速等信息，滿足后備系統(tǒng)的需要用于實現(xiàn)車載設(shè)備與地面設(shè)備的雙向通信GSM-R核心網(wǎng)包括移動交換子系統(tǒng)、GPRS子系統(tǒng)、智能網(wǎng)接口GSM-R網(wǎng)絡(luò)采用冗余交叉覆蓋的方式進行布置，提高了車地通信的可靠性根據(jù)地面設(shè)備提供的行車許可、線路參數(shù)、臨時限速等信息和列車參數(shù)，按照目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式生成動態(tài)速度曲線，監(jiān)控列車的安全運行車載安全計算機軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查發(fā)送行車許可信息，滿足后備系統(tǒng)的需要CTCS-3級列車運行控制系統(tǒng)-功能2021/6/2727用戶數(shù)據(jù)生成用戶報文編碼報文管理下載到LEU或應(yīng)答器九.應(yīng)答器報文的形成2021/6/2728用戶數(shù)據(jù)(路局)：按部文要求準(zhǔn)確填寫“用戶數(shù)據(jù)表”生成用戶報文(廠家)：按《技術(shù)條件》、系統(tǒng)要求、設(shè)計文件生成應(yīng)答器用戶報文（830位）編碼(廠家)

按《技術(shù)條件》生成應(yīng)答器傳輸報文（1023位）數(shù)據(jù)管理(路局、廠家)

每個應(yīng)答器、LEU對應(yīng)專門的傳輸報文下載由專人用專門設(shè)備（BEPT）向應(yīng)答器寫入報文九.應(yīng)答器報文的形成2021/6/2729報文頭(50位)信息包1信息包2…信息包n結(jié)束包(8位)十.應(yīng)答器報文內(nèi)容2021/6/2730十.應(yīng)答器報文內(nèi)容應(yīng)答器鏈接線路坡度等級轉(zhuǎn)換特殊區(qū)段信息調(diào)車危險軌道區(qū)段大號碼道岔線路速度臨時限速區(qū)間反向運行絕對停車線路里程文本信息2021/6/27311.應(yīng)答器鏈接數(shù)據(jù)內(nèi)容:--到被鏈接應(yīng)答器的距離(或距離增量)--被鏈接應(yīng)答器的編號--鏈接多少個應(yīng)答器--被鏈接應(yīng)答器允許的安裝誤差--鏈接失敗時ATP采取的措施…十.應(yīng)答器報文內(nèi)容2021/6/27322.線路坡度數(shù)據(jù)內(nèi)容:--到坡度變化點的距離(或距離增量)--距離及長度的單位--坡度值--坡度變化點的數(shù)量…十.應(yīng)答器報文內(nèi)容2021/6/27333.線路速度數(shù)據(jù)內(nèi)容:--到速度變化點的距離(或距離增量)--距離及長度的單位--列車類型--線路允許的運行速度--速度變化點的數(shù)量--頭有效或尾有效…十.應(yīng)答器報文內(nèi)容2021/6/27344.等級轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)內(nèi)容:--到等級轉(zhuǎn)換點的距離--距離及長度的單位--轉(zhuǎn)換的CTCS等級--等級轉(zhuǎn)換預(yù)告區(qū)段的長度--等級轉(zhuǎn)換的數(shù)量…十.應(yīng)答器報文內(nèi)容2021/6/27355.特殊區(qū)段信息數(shù)據(jù)內(nèi)容:橋梁、隧道、無電區(qū)段、無線盲區(qū)等特殊區(qū)段信息十.應(yīng)答器報文內(nèi)容2021/6/2736十.應(yīng)答器報文內(nèi)容6.調(diào)車危險數(shù)據(jù)內(nèi)容:防止列車以調(diào)車運行模式進入?yún)^(qū)間2021/6/2737十.應(yīng)答器報文內(nèi)容7.默認報文數(shù)據(jù)內(nèi)容:--當(dāng)TCC接收不到有效信息時向LEU發(fā)送默認報文--當(dāng)LEU與TCC通信故障時向應(yīng)答器發(fā)送默認報文--當(dāng)應(yīng)答器接收到無效信息時發(fā)送默認報文…2021/6/2738十.應(yīng)答器報文內(nèi)容8.軌道區(qū)段數(shù)據(jù)內(nèi)容:--到信號機的距離(或距離增量)--距離的單位--信號機或信號點的類型--軌道區(qū)段載頻--軌道區(qū)段長度--軌道區(qū)段數(shù)量…2021/6/2739十.應(yīng)答器報文內(nèi)容9.臨時限速數(shù)據(jù)內(nèi)容:--到臨時限速區(qū)段的距離--距離的單位--臨時限速信息有效區(qū)段長度--到臨時限速區(qū)段的距離--臨時限速區(qū)段的長度--臨時限速對列車頭、尾有效性--臨時限速的限制速度…2021/6/2740十.應(yīng)答器報文內(nèi)容10.區(qū)間反向運行數(shù)據(jù)內(nèi)容:--到反向運行開始點的距離--距離的單位--反向運行區(qū)間的長度…2021/6/2741十.應(yīng)答器報文內(nèi)容11.大號碼道岔數(shù)據(jù)內(nèi)容:--到大號碼道岔的距離--距離的單位--道岔側(cè)向列車最大允許通過速度…2021/6/2742十一.應(yīng)答器一般設(shè)置規(guī)則2021/6/2743十一.應(yīng)答器一般設(shè)置規(guī)則2021/6/2744十一.應(yīng)答器一般設(shè)置規(guī)則2021/6/2745十一.應(yīng)答器一般設(shè)置規(guī)則2021/6/2746十一.應(yīng)答器一般設(shè)置規(guī)則2021/6/2747十一.應(yīng)答器一般設(shè)置規(guī)則2021/6/2748十一.應(yīng)答器一般設(shè)置規(guī)則2021/6/2749十一.應(yīng)答器一般設(shè)置規(guī)則2021/6/2750十一.應(yīng)答器一般設(shè)置規(guī)則2021/6/2751十二.應(yīng)答器編號規(guī)則大區(qū)編號分區(qū)編號車站編號應(yīng)答器單元編號運基信號[2006]27號:每個應(yīng)答器(組)都有編號全國鐵路應(yīng)答器編號具有唯一性

應(yīng)答器編號實行統(tǒng)一管理2021/6/2752十二.應(yīng)答器編號規(guī)則大區(qū)編號:按區(qū)域劃分大區(qū)(1~127)

分區(qū)編號:

以線別和車站分布情況進行分區(qū)編號(1~7)車站編號:

按分區(qū)內(nèi)車站的下行方向順次進行車站編號(1~60)應(yīng)答器單元編號:

對車站管轄范圍內(nèi)（含區(qū)間）的全部應(yīng)答器（組）進行統(tǒng)一編號(1~255)

表示方式:大區(qū)編號+分區(qū)編號+車站編號+應(yīng)答器單元編號(+在組中的位置)應(yīng)答器編號2021/6/2753

每個應(yīng)答器組可由1～8個應(yīng)答器組成，以列車正運行方向為參照，列車首先經(jīng)過的