高速鐵路概論第四講高鐵信號控制通信系統(tǒng)精要

1、高速鐵路概論1高速鐵路概論課程內(nèi)容安排第一講：高速鐵路概述第二講：高速鐵路基礎設施與車站第三講：高速鐵路牽引供電、車輛動力與車輛第四講：高速列車信號、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng) 第五講：高速鐵路運輸組織與高速鐵路客運服務 第六講：高速鐵路運用安全保障與環(huán)保復習考試2第四講：高速列車信號、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng) 主要內(nèi)容第一章 高速列車信號與控制系統(tǒng)第二章 高速鐵路通信系統(tǒng)3第四講：高速列車信號、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng) 第一章 高速列車信號與控制系統(tǒng)1.1 概述1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃1.3 高速列車間隔控制和速度控制1.4 高速列車進路控制1.5 調(diào)度集中及行車指揮自動化41.1 概述高速鐵路信號與控制系

2、統(tǒng)，通常被稱為基于通信的列車控制系統(tǒng)（ Communication Based Train Control System，CBTC），或先進列車控制系統(tǒng)（Advanced Train Control System，ATCS ）。高速鐵路信號與控制系統(tǒng)是集計算機技術、通信技術和控制技術于一體的綜合控制與管理自動化系統(tǒng)。5_1.1 概述鐵路信號和通信系統(tǒng)的發(fā)展方向發(fā)展方向 1）軟硬件不斷升級換。安全性、可靠性、可用性和可維護性逐步提高； 2）向綜合自動化、人機對話、全面提高運輸 質量和路網(wǎng)運輸能力方向發(fā)展。6_1.1 概述高速鐵路信號與控制系統(tǒng)的組成列車運行控制子系統(tǒng)車站聯(lián)鎖子系統(tǒng)調(diào)度集中子系統(tǒng)附

3、屬子系統(tǒng)（診斷與服務子系統(tǒng)、微機監(jiān)測子系統(tǒng)、災害信息處理子系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡子系統(tǒng)等）7_1.1 概述高速鐵路信號與控制系統(tǒng)的組成列車運行控制子系統(tǒng)根據(jù)車站進路、前行列車位置、安全追蹤間隔等向后續(xù)列車提供行車許可、速度目標值等信息，由車載列控設備對列車速度實施監(jiān)督和控制。車站聯(lián)鎖子系統(tǒng)根據(jù)計劃實時建立各列車安全進路，為列車提供進、出站及站內(nèi)行車的安全進路。調(diào)度集中子系統(tǒng)根據(jù)列車基本運行圖所制定的日、班計劃和列車運行正、晚點情況，編制各階段計劃，并下達給各個車站連鎖系統(tǒng)。81.1 概述高速鐵路信號與控制系統(tǒng)的主要特點（1）采用列車運行自動控制系統(tǒng)（ATCS）。（2）高速鐵路都建有調(diào)度中心。（3）在各

4、車站及區(qū)間信號室附近設置車次號核查等列車-地面信息傳遞設備（TIPB）。（4）車站采用計算機聯(lián)鎖（CI）和大號碼道岔，道岔轉換采用多臺轉轍機多點牽引。（5）重視安全防護。（6）通信信號一體化在高速鐵路得到充分體現(xiàn)。（7）高速列車運行中不允許線路上進行施工及維修作業(yè)。9_1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃代表世界先進水平的高速鐵路列控系統(tǒng)德國LZB系統(tǒng)：采用軌道環(huán)線電纜傳送列控信息；日本DS-ATC系統(tǒng)：采用有絕緣的數(shù)字軌道電路傳送列控信息；法國UM2000+TVM430系統(tǒng)：采用無絕緣數(shù)字軌道電路傳送列控信息（分級控制）。歐洲ETCS系統(tǒng)：為實現(xiàn)歐洲鐵路互聯(lián)互通，歐盟組織確定了適用于高速鐵路列控的標

5、準體系，技術平臺開放；基于GSM-R無線傳輸方式的ETCS2系統(tǒng)，技術先進，并已投入商業(yè)運營。歐洲正在建設和規(guī)劃的高速鐵路均采用ETCS列控系統(tǒng)，是未來高速列車控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。10_1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃歐洲鐵路控制系統(tǒng)ERTMS：即歐洲鐵路運輸管理系統(tǒng)(EUROPEAN RAIL TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM / EUROPEAN TRAIN CONTROL SYSTEM). 11ERTMS/ETCS（歐洲鐵路控制系統(tǒng))GSM-R （鐵路專用全球移動通信系統(tǒng) ）ERTMSERTMS/ETMS（歐洲鐵路交通管理系統(tǒng)）1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃ETCS系統(tǒng)結構1

6、2相鄰列控中心車載設備機車乘務員軌道電路列控中心聯(lián)鎖設備點式設備無線通信模塊人機界面jiemian 口輸出模塊列車輸入模塊點式信息接收模塊測速模塊入模塊地面設備連續(xù)信息接收模塊無線通信模塊調(diào)度集中系統(tǒng)維護管理中心GSM-R設備維護記錄單元運行管理記錄單元車載安全計算機1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃ETCS技術規(guī)范的核心采用目標距離（Distance to go )控制方式以應答器（EUROBALISE）作為列車定位修正基準； 以GSM-R為車地連續(xù)信息傳輸規(guī)范車地信息間的信息傳輸電氣接口及編碼，以實現(xiàn)互聯(lián)互通。13ETCS技術核心設備（1）：采用符合歐洲標準的應答器 EurabaliseETCS

7、技術核心設備（2） 車載設備采用符合歐洲安全標準的安全計算機EVCEB, SBDMI155Niveau 2STM STBYSRAnnonce Niveau 1Niveau 1Annonce Niveau2Connexion RBC OK050100150200300250350400安全計算機BTM速度傳感器LKJ050150200300250350400050150200300250350400列車接口單元歐洲應答器天線軌道電路 傳感器繼電器接口STM標準化的人機界面歐洲車載設備STMJRUTrain interfaceGSMRmobileGSM antennasTrain BusRadar

8、sEVCGeneratorstachometerDMIRSC pick-upsBACC DMIETCS技術核心設備（3）：無線閉塞中心RBC:Radio Block Centre1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃ETCS的應用等級ETCS等級1: 基于歐標應答器和軌道占用檢查的列控系統(tǒng)ETCS等級2: 基于GSM-R和軌道占用檢查的列控系統(tǒng)ETCS等級3: 完全基于GSM-R的列控系統(tǒng)181.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃ETCS等級1ETCS 1級：地面信號查詢應答器軌道電路(計軸設備)。 采用固定追蹤間隔形式；司機依靠地面信號行車，地面信號機前設備產(chǎn)生速度監(jiān)控；依靠軌道電路或計軸設備檢查列車占用和完整

9、性；利用查詢應答器覆蓋各國現(xiàn)有信號系統(tǒng)，并用于列車定位和傳送控制命令。 該系統(tǒng)是典型的點式ATP(Automatic Train Protection，列車自動保護裝置)。19LEU聯(lián)鎖ETCS level 1 等級1 應答器Eurocab軌道占用檢測1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃ETCS等級2ETCS 2級：軌道電路查詢應答器GSM-R 與一級相比，司機完全依靠車載信號設備行車（可取消地面信號機）；通過GSM-R連續(xù)傳送列車運行控制命令，車地間可雙向通信；在點式設備的配合下，車載設備對列車運行速度進行連續(xù)監(jiān)控；依靠軌道電路或計軸設備檢查列車占用和完整性；建有無線移動閉塞中心。 該系統(tǒng)是基于移動

10、通信的連續(xù)式ATP。21 無線閉塞應答器聯(lián)鎖EurocabETCS level 2 GSM-R軌道占用檢測1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃ETCS等級3ETCS 3級：查詢應答器GSM-R 與二級相比是靠車載設備來檢查列車完整性，不需要軌道電路； 點式設備、GSM-R是系統(tǒng)的主要設備。取消地面信號機和軌道電路后，室外線路上的信號設備減少到最低程度；列車追蹤間隔依靠點式設備和無線移動閉塞中心實現(xiàn)，具有明顯的移動自動閉塞特征。23 無線閉塞應答器EurocabETCS level 3 等級3 GSM-R完整性檢測ATP車載設備組成軌道電路信息接收STM應答器信息接收BTM動車組ATP車載設備人機界面（

11、DMI）ATP車載設備系統(tǒng)結構EB, SBDMI155Niveau 2STM STBYSRAnnonce Niveau 1Niveau 1Annonce Niveau2ConnRBC O050100150200300250350400安全計算機BTM速度傳感器LKJ050150200300250350400050150200300250350400列車接口單元歐洲應答器天線軌道電路 傳感器繼電器接口STM1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃幾點啟示(1)列車速度的不斷提高，使得鐵路信號技術發(fā)生了巨大變化。當列車速度大于160km/h后，列車的開環(huán)控制已不能滿足要求。ATP已成為行車安全不可缺少的重要技

12、術裝備。(2)ATP是由地面信號設備和車載設備共同組成的閉環(huán)高安全系統(tǒng)，是地面聯(lián)鎖向車載設備的延伸，在此基礎上實現(xiàn)了以車載設備為主的行車方式。各國鐵路在實施ATP過程中，都是以故障安全作為最重要的技術條件，將地面和車載設備按一個系統(tǒng)統(tǒng)一設計，同步進行技術更新或強化改造的。27_1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃幾點啟示(3)通信信號一體化是現(xiàn)代鐵路信號的重要發(fā)展趨勢。實現(xiàn)對移動體的控制，移動通信是最便捷的手段。因此基于通信特別是基于無線移動通信的ATP是今后的重要發(fā)展方向。(4) 技術標準統(tǒng)一，系統(tǒng)化設計，模塊化產(chǎn)品，通用兼容是ETCS主要的成功經(jīng)驗，值得我們認真學習和借鑒。281.2 中國列控系統(tǒng)

13、發(fā)展規(guī)劃我國發(fā)展ATP的難點難點之一 我國鐵路地域廣大、列車種類繁多、提速以后線路允許速度不統(tǒng)一，同為綠燈卻有多種速度含義。 另外，我國鐵路行車主要特點是客貨混跑、高低速列車共線運行，這樣必然要求客貨列車均需裝備ATP，從而使得我國發(fā)展ATP的難度明顯大于國外。291.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃我國發(fā)展ATP的難點難點之二 我國鐵路實行以地面信號為主、以機車信號為輔的行車方式，對列車運行實行開環(huán)控制，依靠司機嚴守信號保證行車安全。因此，習慣于現(xiàn)有機車信號監(jiān)控裝置的控車模式。301.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃我國發(fā)展ATP的難點難點之三 目前，機車普遍安裝的通用機車信號未達到主體化的水平。機車信號基

14、于軌道電路和站內(nèi)電碼化，但軌道電路制式繁多，有的根本不能滿足“主體化”的要求，將面臨淘汰。信號基礎裝備薄弱，影響了是我國ATP的發(fā)展。難點之四 GSM-R移動通信系統(tǒng)用于鐵路信號、用于ATP系統(tǒng)和鐵路綜合移動信息平臺，技術上有明顯優(yōu)勢，產(chǎn)品得到多家廠商的支持，這在歐盟已得到證明。我國GSM-R網(wǎng)絡建設還在起步階段，影響了基于GSM-R的CTCS的實施。31_1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃總體規(guī)劃原則(1)借鑒世界各國經(jīng)驗，結合我國國情路情，制定我國統(tǒng)一的ATP系列技術標準和規(guī)范；(2)實行跨專業(yè)合作，集中全路專家智慧，共同確定總體技術方案和總體規(guī)劃；(3)堅持技術先進、系統(tǒng)成熟、經(jīng)濟合理，等級配

15、置的原則；(4)堅持通信信號一體化的方向，新線建設優(yōu)先發(fā)展基于無線的ATP；(5)堅持新線建設與既有線改造并重，在總體規(guī)劃的指導下，分步實施，有序發(fā)展；(6)堅持機車信號主體化與發(fā)展ATP相結合。321.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS系統(tǒng)描述CTCS（Chinese Train Control System）中國列車運行控制系統(tǒng)定義：CTCS是為了保證列車安全運行，并以分級形式滿足不同線路運輸需求的列車運行控制系統(tǒng)。列車運行控制系統(tǒng)是我國鐵路提速線路和客運專線保證列車行車安全、提高列車運行效率的重要技術裝備.能有效通過技術手段對列車運行速度、運行間隔進行實時監(jiān)控和超速防護；同時能夠減輕司機勞

16、動強度、改善工作條件，提高乘客舒適度。331.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃發(fā)展CTCS的原因1）既有線提速、客運專線和高速鐵路建設，對信號技術的發(fā)展既提出了新的挑戰(zhàn)，也提供了難得的發(fā)展機遇。2）條件已成熟。3）需要對中國列車控制技術發(fā)展進行規(guī)劃。34_1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS系統(tǒng)描述基本功能：(1) 安全防護在任何情況下防止列車無行車許可運行。防止列車超速運行。防止列車超過進路允許速度。防止列車超過線路結構規(guī)定的速度。防止列車超過機車車輛構造速度。防止列車超過臨時限速及緊急限速。防止列車超過鐵路有關運行設備的限速。防止列車溜逸。351.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS系統(tǒng)描述(2)人機

17、界面以字符、數(shù)字及圖形等方式顯示列車運行速度、允許速度、目標速度和目標距離。實時給出列車超速、制動、允許緩解等表示以及設備故障狀態(tài)的報警。具有標準的列車數(shù)據(jù)輸入界面，可根據(jù)運營和安全控制要求對輸入數(shù)據(jù)進行有效性檢查。361.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS系統(tǒng)描述(3) 檢測功能開機自檢功能和運行中動態(tài)檢查功能。 能夠記錄設備的關鍵數(shù)據(jù)以及關鍵動作，并提供監(jiān)測接口。(4) 可靠性和安全性按照信號故障安全原則進行系統(tǒng)設計。核心硬件設備須采用冗余結構。滿足電磁兼容性相關標準。371.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃 CTCS體系結構 CTCS的體系結構按鐵路運輸管理層、網(wǎng)絡傳輸層、地面設備層和車載設備層配

18、置。38鐵路運輸管理層網(wǎng)絡傳輸層地面設備層車載設備層1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃 CTCS體系結構 鐵路運輸管理層 鐵路運輸管理系統(tǒng)是行車指揮中心，以CTCS為行車安全保障基礎，通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)對列車運行的控制和管理。網(wǎng)絡傳輸層 CTCS網(wǎng)絡分布在系統(tǒng)的各個層面，通過有線和無線通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。391.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃 CTCS體系結構 地面設備層 地面設備層主要包括列控中心、軌道電路和點式設備、接口單元、無線通信模塊等。列控中心是地面設備的核心，根據(jù)行車命令、列車進路、列車運行狀況和設備狀態(tài)，通過安全邏輯運算，產(chǎn)生控車命令，實現(xiàn)對運行列車的控制。車載設備層 車載設備層是對列車進行

19、操縱和控制的主體，具有多種控制模式，并能夠適應軌道電路、點式傳輸和無線傳輸方式。車載設備層主要包括車載安全計算機、連續(xù)信息接收模塊、點式信息接收模塊、無線通信模塊、測速模塊、人機界面和記錄單元等。401.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS系統(tǒng)構成 參照國際標準，結合國情，從需求出發(fā)，按系統(tǒng)條件和功能劃分等級。CTCS體系的構建原則是以地面設備為基礎，車載與地面設備統(tǒng)一設計。41相鄰列控中心車載設備機車乘務員軌道電路列控中心聯(lián)鎖設備點式設備無線通信模塊人機界面jiemian 口輸出模塊列車輸入模塊點式信息接收模塊測速模塊入模塊地面設備連續(xù)信息接收模塊無線通信模塊調(diào)度集中系統(tǒng)維護管理中心GSM-R設

20、備維護記錄單元運行管理記錄單元車載安全計算機1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS 分級CTCS根據(jù)功能要求和設備配置劃分應用等級，分為04級。 CTCS-0級(簡稱C0級)：由通用機車信號+列車運行監(jiān)控裝置組成，為既有系統(tǒng)，適用于列車最高運行速度為120km/h以下的區(qū)段。 CTCS-1級(簡稱C1級)：由主體機車信號+安全型運行監(jiān)控記錄裝置組成，點式信息作為連續(xù)信息的補充，可實現(xiàn)點連式超速防護功能。適用于列車最高運行速度為160km/h以下的區(qū)段。421.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS-1級(簡稱C1級)(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

21、息。 點式信息設備 宜設置在車站附近，主要用于向車載設備傳輸定位信息。(2)車載子系統(tǒng)組成主體機車信號點式信息接收模塊安全型運行監(jiān)控記錄裝置43_1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS-2級(簡稱C2級)CTCS-2級(簡稱C2級)：基于軌道電路和點式應答器傳輸控車信息，并采用車地一體化設計的列車運行控制系統(tǒng)。面向提速干線和客運專線，適用于各種線路速度區(qū)段，地面可不設通過信號機。 (1) 地面子系統(tǒng)組成 列控中心：根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)計算行車許可及靜態(tài)列車速度曲線并傳送給列車。 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。車站與區(qū)間采用同制式的軌道電路。 點式應答器

22、441.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS-2級(簡稱C2級)(2) 車載子系統(tǒng)組成連續(xù)信息接收模塊點式信息接收模塊測速模塊設備維護記錄單元車載安全計算機人機界面運行管理記錄單元預留無線通信接口。45_1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS-3級(簡稱C3級) CTCS-3級(簡稱C3級)：基于無線傳輸信息，并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運行控制系統(tǒng)，點式設備主要傳送定位信息。C3級列控系統(tǒng)可以疊加在C2級列控系統(tǒng)上。 (1) 地面子系統(tǒng)組成無線閉塞中心（RBC） 使用無線通信手段的地面列車間隔控制系統(tǒng)。它根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)向所管轄列車發(fā)出行車許可和列車控制信息。所使用的安全數(shù)據(jù)通

23、道不能用于話音通信。461.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS-3級(簡稱C3級)無線通信（GSM-R）地面設備 作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成地車間大容量的信息交換。點式設備 主要提供列車定位信息。軌道電路 主要用于列車占用檢測及列車完整性檢查。(2) 車載子系統(tǒng)組成無線通信（GSM-R）車載設備 作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成車地間大容量的信息交換。點式信息接收模塊 完成點式信息的接收與處理471.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS-3級(簡稱C3級)測速模塊 實時檢測列車運行速度并計算列車走行距離。設備維護記錄單元 對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行記錄。車載安全計算機 對列車運行控制信息進行綜合處理，

24、生成目標距離模式曲線，控制列車按命令運行。人機接口 車載設備與機車乘務員交互的接口。運行管理記錄單元 規(guī)范機車乘務員駕駛，記錄與運行管理相關的數(shù)據(jù)。481.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃 CTCS-4級(簡稱C4級) CTCS4級(簡稱C4級)：完全基于無線傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)。地面可取消軌道電路，由無線閉塞中心和列控車載設備共同完成列車定位和完整性檢查，實現(xiàn)虛擬閉塞或移動閉塞。 (1) 地面子系統(tǒng)組成無線閉塞中心（RBC） 同CTCS-3無線通信（GSM-R）地面設備 作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成地車間大容量的信息交換。491.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃 CTCS-4級(簡稱C4級)(2) 車載子

25、系統(tǒng)組成 無線通信（GSM-R）車載設備 作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成車地間大容量的信息交換。測速模塊 需要時，實時檢測列車運行速度并計算列車走行距離。設備維護記錄單元 對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行記錄。車載安全計算機 對列車運行控制信息進行綜合處理，生成目標距離模式曲線，控制列車按命令運行。501.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃 CTCS-4級(簡稱C4級)人機接口:車載設備與機車乘務員交互的接口。全球衛(wèi)星定位或其他設備：提供列車定位及列車速度信息列車完整性檢查設備運行管理記錄單元：規(guī)范機車乘務員駕駛，記錄與運行管理相關的數(shù)據(jù)51_1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS級間關系CTCS車載設備向下

26、兼容，通過系統(tǒng)設計，系統(tǒng)級間切換可以自動完成，級間切換不影響列車正常運行.如:既有線提速區(qū)段，配置CTCS2級車載設備的列車可以在運行過程中自動完成CTCS1/0級至CTCS2級或CTCS2級至CTCS1/0級的切換。521.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS級間關系原則符合CTCS規(guī)范的列車超速防護系統(tǒng)應能滿足一套車載設備全程控制的運用要求。系統(tǒng)車載設備向下兼容。系統(tǒng)級間轉換應自動完成。系統(tǒng)地面、車載配置如具備條件，在系統(tǒng)故障條件下應允許降級使用。系統(tǒng)級間轉換應不影響列車正常運行。系統(tǒng)各級狀態(tài)應有清晰的表示。531.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃CTCS與ETCS比對54級ETCSCTCS0歐洲既有

27、線現(xiàn)狀中國既有線現(xiàn)狀；通用式機車信號+監(jiān)控裝置1 基于點式傳輸?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；設置地面信號機；面向160kmh以下區(qū)段；主體機車信號+加強型監(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；可以取消地面信號機： 面向提速干線和客運專線；基于軌道電路+點式應答器進行信息傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)；可取消地面通過信號機；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機；無線閉塞中心與車載驗證系統(tǒng)共同完成列車定位和完整性檢查；可實現(xiàn)移動閉塞 面向提速干線、客運專線和特殊線路；基本參照ETCS2級4 未定義 面向客運專線和特殊線路

28、基本參照ETCS3級 1.2 中國列控系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃ETCS和CTCS系統(tǒng)的共同點制式統(tǒng)一，標準規(guī)范技術先進，易于升級車載設備，上下兼容標準開放，利用競爭55_1.3 高速列車間隔控制和速度控制高速列車間隔控制是通過不同行車閉塞方式實現(xiàn)的，其核心是既要保證行車安全，又要最大限度地提高行車效率。通常采用固定自動閉塞和準移動閉塞。虛擬閉塞和移動閉塞是未來的發(fā)展方向。列車速度控制是將列車運行速度與列車允許速度比較，判斷列車是否超速，如果超速則采取制動措施，防止列車超過進路允許速度、線路結構規(guī)定的速度、機車車輛構造速度、臨時限速及緊急限速、鐵路有關運行設備的限速。561.3 高速列車間隔控制和速度控制高

29、速列車運行控制系統(tǒng)特性（1）列控信息（2）列車追蹤間隔距離和間隔時間（3）ATP控制模式（4）RAMS 可靠性（Reliability） 可用性（Availability） 可維修性（Maintainability） 安全性（Safety）57_1.3 高速列車間隔控制和速度控制（1）列控信息列控信息是指列控地面設備之間、與地面外部設備之間，列控車載設備之間、與列車外部設備之間，列控地面設備與列控車載設備之間傳輸?shù)男畔?。列控信息是列控系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，是列控系統(tǒng)正常工作的基礎。分為：安全信息和非安全信息。 安全信息：直接與行車安全相關的信息； 非安全信息：列控輔助信息。581.3 高速列車間隔控

30、制和速度控制（1）列控信息1)信息量2)實時性兩者應滿足不同速度、不同密度、不同運輸方式及不同列車控制方式的要求。列控的信息量應首先滿足列車安全追蹤間隔距離要求。591.3 高速列車間隔控制和速度控制（2）列車追蹤間隔距離和間隔時間 在同一方向的兩列列車，彼此以閉塞分區(qū)相間隔追蹤運行，前一列車的尾部與后一列車的頭部之間所保持的最小間隔時間，稱為追蹤間隔時間。 1）區(qū)間列車追蹤間隔時間 Max 2）車站同方向發(fā)車追蹤間隔時間 3）車站同方向到達的追蹤間隔時間601.3 高速列車間隔控制和速度控制（2）列車追蹤間隔距離和間隔時間1）區(qū)間列車追蹤間隔時間 司機舒適駕駛距離； 列車在設備應變和司機確認

31、信號并開始動 作時間內(nèi)走行的附加距離； 常用全制動距離； 安全防護距離； 前行列車占用的閉塞分區(qū)長度； 列車長度。61各段距離對應的時間和1.3 高速列車間隔控制和速度控制（2）列車追蹤間隔距離和間隔時間2）車站同方向發(fā)車的追蹤間隔時間62各段距離對應的時間和車站辦理列車發(fā)車作業(yè)時間；從出站信號機開放，到列控車載設 備收到信息并給出減速信號，司 機確認信號開始制動的延遲時間；第一段加速時間；勻速走行時間；第二段加速時間。1.3 高速列車間隔控制和速度控制（2）列車追蹤間隔距離和間隔時間3）車站同方向到達追蹤間隔時間63各段距離對應的時間之和車站辦理列車到達作業(yè)時間；從進站信號機開放，到列控車載

32、設備收到信息并給出減速信號，司機確認信號開始制動的延遲時間；列車從規(guī)定最高運行速度減速到道岔側向允許速度的時間；列車頭部駛入軌道后，由道岔速度減為零的距離；列車按道岔允許速度勻速通過安全防護區(qū)段和車站咽喉區(qū)部分區(qū)段走行的距離。1.3 高速列車間隔控制和速度控制（3）RAMS1）系統(tǒng)安全性2）可靠性3) 有效性4）可維護性641.3 高速列車間隔控制和速度控制（4）列車速度控制模式速度碼階梯控制方式 在一個閉塞分區(qū)內(nèi)只控制一個速度等級。在一個閉塞分區(qū)中只按照一種速度判斷列車是否超速。速度距離模式曲線控制方式 根據(jù)目標速度、線路參數(shù)、列車參數(shù)、制動性能等確定的反映列車允許速度與目標距離間關系的曲線

33、。該曲線反映了列車在各點允許運行的速度值。651.3 高速列車間隔控制和速度控制高速列車運行控制系統(tǒng)技術規(guī)范 制定規(guī)范的目的 標準化：系統(tǒng)結構標準化、接口標準化、界面標準化、信息標準化、系統(tǒng)工作模式標準化。 系列化：應能適應于中國鐵路的各類機車、各類列車、各種速度；適用于列車運行不同模式；充分考慮未來的發(fā)展。 模塊化：根據(jù)列車運行系統(tǒng)的不同級別、不同模式的特點，合理劃分列車運行系統(tǒng)的模塊，以便升級換代和兼容互換。 661.3 高速列車間隔控制和速度控制 為了達到標準化系列化模塊化目的需要制定三個方面的技術規(guī)范文檔，這些規(guī)范中，有的是強制執(zhí)行的標準，有的是建議性的標準。(1) 系統(tǒng)功能需求規(guī)范（

34、FRS） 主要描述了列車運行控制系統(tǒng)應該具有的功能，包括聯(lián)鎖設備、列控中心、軌道電路及點式信息設備的基本功能、車載設備的功能、防護功能、記錄功能、列車的操作過程等。671.3 高速列車間隔控制和速度控制(2) 系統(tǒng)需求規(guī)范（SRS） 主要描述列車運行控制系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的構成、工作原理以及主要技術要求。系統(tǒng)需求規(guī)范包括： 列車運行控制系統(tǒng)需求規(guī)范； 地面列控中心系統(tǒng)需求規(guī)范； 聯(lián)鎖設備系統(tǒng)需求規(guī)范； 軌道電路系統(tǒng)需求規(guī)范； 點式信息設備系統(tǒng)需求規(guī)范； 列控車載設備系統(tǒng)需求規(guī)范；681.3 高速列車間隔控制和速度控制(3) 接口規(guī)范（FIS/FFFIS） 主要定義系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的軟硬件標準，以便實

35、現(xiàn)系統(tǒng)設備的集成和互操作性，接口規(guī)范包括: 地面列控中心人機接口規(guī)范； 聯(lián)鎖設備功能接口規(guī)范； 軌道電路功能接口規(guī)范； 點式信息設備功能接口規(guī)范； 列車接口規(guī)范； 列控車載設備人機界面功能接口規(guī)范；691.3 高速列車間隔控制和速度控制列車運行控制系統(tǒng)的構成地面設備 軌旁設備、列控中心、地面通信網(wǎng)絡設備。車載設備列車運行監(jiān)控模塊、測速/定位模塊、顯示器模塊、牽引制動接口、運行記錄器模塊等。地車信息傳輸設備地面信息傳輸設備、車載信息傳輸設備、地面信息傳輸網(wǎng)絡、車載信息傳輸網(wǎng)絡。701.3 高速列車間隔控制和速度控制地面設備框圖711.3 高速列車間隔控制和速度控制車載設備框圖721.3 高速列車

36、間隔控制和速度控制列車運行控制系統(tǒng)設備應具備的功能（1）將先進的控制技術、通信技術、計算機技術與鐵路信號技術融為一體的行車指揮、安全控制機電一體化的自動化系統(tǒng)；（2）車載信號屬于主體信號，直接給司機指示列車應遵循的安全速度；（3）自動監(jiān)控列車運行速度，可靠地防止由于司機失去警惕或錯誤操作可能造成超速運行、列車顛覆、冒進信號或列車追尾等事故，是一種行車安全控制設備。731.3 高速列車間隔控制和速度控制高速列車運行控制系統(tǒng)分類（1）按自動化程度分 列車超速防護系統(tǒng)（ATP） 鐵路列車運行自動控制系統(tǒng)（ATC）（2）按人機關系分 設備優(yōu)先控制方式：日本新干線ATC 司機優(yōu)先控制方式：法國TVM30

37、0/430741.3 高速列車間隔控制和速度控制高速列車運行控制系統(tǒng)分類（3）按控制模式分 速度碼階梯控制方式 速度距離模式曲線控制方式（4）按信息傳輸通道分 點式列車運行自動控制 瑞典EBICAB900 連續(xù)式列車運行自動控制 德LZB、法TVM、日ATC751.3 高速列車間隔控制和速度控制設備優(yōu)先控制方式V列V目標后立即自動制動，V列V目標后自動緩解，不必司機參與。優(yōu)點:司機負擔小，利于縮短列車追蹤間隔。缺點：對設備自動化程度及列車的制動緩解性能要求較高。76司機優(yōu)先控制方式只有V列V安全設備才進行懲罰性強迫制動。列車正常運行時設備不干預司機操作。1.3 高速列車間隔控制和速度控制速度碼

38、階梯控制方式每個閉塞分區(qū)設計一個目標速度。在一個分區(qū)中列車在何處都只按照固定的速度判定列車是否超速。分為出口檢查和入口檢查兩種方式。不需要距離信息，只需在停車信號與最高速度間增加若干中間速度信號，因此軌道信息量較少，設備相對比較簡單。目前普遍采用（法國TVM300，日本新干線ATC）771.3 高速列車間隔控制和速度控制速度距離模式曲線控制方式不再對每一個閉塞分區(qū)規(guī)定一個目標速度，而是向列車傳送目標速度、列車距目標的距離（可包括多個閉塞分區(qū)的長度）的信息。列車實行一次制動控制方式。列車追蹤間隔可根據(jù)列車制動性能、車速、線路條件調(diào)整，提高混跑線路通過能力。德國LZB系統(tǒng)和日本數(shù)字ATC系統(tǒng)。78

39、1.3 高速列車間隔控制和速度控制點式列車運行自動控制 優(yōu)點：造價低、維修工作少。 缺點：信號追蹤性差，限制列車追蹤間隔進一步縮小。 原因：只能在指定的信號點接收信息。 如果列車經(jīng)過某信號點之后，先行列車位置移動，地面信號發(fā)生了變化，車上控制系統(tǒng)不能立即知道，而必須等列車到達下一個信號點才能接收到。791.3 高速列車間隔控制和速度控制連續(xù)式列車運行自動控制優(yōu)點：列車追蹤間隔小（3min）。缺點：技術難度大，成本高。801.4 高速列車進路控制列車進路控制：一般指車站連鎖通過對道岔、股道和信號機的控制為列車提供不同路徑，實現(xiàn)列車在車站的會讓、越行等目的。高速鐵路信號與控制系統(tǒng)實現(xiàn)了聯(lián)鎖與列控一

40、體化、車站與區(qū)間一體化。高速列車進路控制由車站延伸到區(qū)間，統(tǒng)一以區(qū)段為對象進行控制，不再區(qū)分車站連鎖和區(qū)間閉塞。811.4 高速列車進路控制計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)是以計算機技術、控制技術、通信技術為基礎，實現(xiàn)對車站信號設備的控制。計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)和電氣聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要區(qū)別：計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)用計算機或微處理器取代了繼電電路，構成了智能化的聯(lián)鎖機構。計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)是鐵路信號發(fā)展進程的必然趨勢，將逐漸取代繼電聯(lián)鎖。82_1.4 高速列車進路控制計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的層次結構聯(lián)鎖系統(tǒng)從操作到監(jiān)控對象的進路控制可以分為人機對話層、聯(lián)鎖層和控制層。人機對話層：是指操作人員向聯(lián)鎖系統(tǒng)輸入操作信息和接收來自聯(lián)鎖系統(tǒng)表示信息的一層

41、。聯(lián)鎖層:是指系統(tǒng)中實現(xiàn)聯(lián)鎖功能的一層?？刂茖樱ㄒ卜Q作執(zhí)行層）：是指對室外的道岔信號機以及軌道電路等信號設備進行控制和采集其狀態(tài)信息的一層。831.4 高速列車進路控制計算機聯(lián)鎖的控制結構現(xiàn)在全部采用分散式控制結構。分散式控制結構的特點是將聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能按結構層次劃分成若干個相對獨立又有一定聯(lián)系的功能模塊，各功能模塊均由相應的計算機或微處理器來處理，從而使系統(tǒng)在處理機的配置上形成多機分散式結構。組成： 上位機，聯(lián)鎖機，驅采機，電務維修機 841.4 高速列車進路控制上位機 主要任務是完成人機對話功能。 一方面接收來自控制臺的值班員操作輸入信息，判明能否構成有效的操作命令，并將操作命令轉換成約定

42、的格式，由串行口輸送給聯(lián)鎖機； 另一方面，接收聯(lián)鎖機提供的關于監(jiān)控對象狀態(tài)和列車運行情況等各種信息，把它們轉換成表示盤或屏幕顯示器能夠接受的格式。聯(lián)鎖機 也稱下位機，主要用于實現(xiàn)信號設備的聯(lián)鎖邏輯處理功能，完成進路確選鎖閉，發(fā)出開放信號和動作道岔的控制命令。851.4 高速列車進路控制驅采機（執(zhí)表機） 功能：1）控制采集電路工作，將采集到的站場狀態(tài)傳送到聯(lián)鎖機。 2）接收聯(lián)鎖機傳送的控制命令，并根據(jù)控制命令控制相應驅動電路。電務維修機 功能：1）接收上位機傳來的站場狀態(tài)信息、操作信息、提示信息、故障信息等。 2）顯示站場運行狀況、車站值班員操作信息、故障信息、系統(tǒng)運行狀況等。 3）記錄一個月的

43、歷史信息，可查看一個月內(nèi)站場運行狀況、車站值班員操作信息、故障信息等。 4）為調(diào)度監(jiān)督DMIS系統(tǒng)微機監(jiān)測等提供接口。861.4 高速列車進路控制計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)基本結構為了滿足系統(tǒng)對可靠性、安全性的高要求，系統(tǒng)都采用冗余設計的方法。87單機系統(tǒng)；雙機冷備系統(tǒng)雙機熱備；三取二；二乘二取二1.5 調(diào)度集中及行車指揮自動化調(diào)度集中調(diào)度集中(Centralized Traffic Control，簡稱CTC)是調(diào)度中心對某一區(qū)段內(nèi)的信號設備進行集中控制，對列車運行直接指揮、管理的技術裝備。青藏鐵路西哈段是中國鐵路歷史上第一條分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)。調(diào)度集中系統(tǒng)主要經(jīng)歷了繼電式調(diào)度集中、全電子式調(diào)度集中、

44、計算機調(diào)度集中這幾個階段。中國鐵路自1958年開始調(diào)度集中的研究和探索。881.5 調(diào)度集中及行車指揮自動化行車指揮自動化 鐵路行車指揮自動化(Automation System for Railway Traffic Control） 利用在線計算機和有關技術設備，自動收集信號設備狀態(tài)和列車運行的信息，按規(guī)定的算法和程序進行處理，實時地發(fā)送出指揮列車運行的有關命令，安排列車進路和調(diào)整列車運行，同時，將處理的結果予以記錄和顯示，這種集中控制和監(jiān)視系統(tǒng)稱為鐵路行車指揮自動化。891.5 調(diào)度集中及行車指揮自動化高速鐵路調(diào)度集中的功能（1）行車調(diào)度（2）客運調(diào)度（3）機車車輛調(diào)度（4）維修調(diào)度（5

45、）電力調(diào)度（6）信號設備監(jiān)控901.5 調(diào)度集中及行車指揮自動化CTC設備與系統(tǒng)結構調(diào)度中心子系統(tǒng)91調(diào)度集中系統(tǒng)調(diào)度中心子系統(tǒng)車站子系統(tǒng)調(diào)度中心與車站之間的網(wǎng)絡子系統(tǒng)中心機房設備（數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器等）各應用工作站（調(diào)度員工作站、控制工作站等）車站子系統(tǒng)：車站自律機、車務終端、綜合維修終端、電務維修終端等。網(wǎng)絡子系統(tǒng)：網(wǎng)絡通信設備和傳輸通道構成。1.5 調(diào)度集中及行車指揮自動化高速鐵路綜合調(diào)度系統(tǒng)特點： 對列車運營指揮實行集中控制，同時負責與行車有關的管理工作。業(yè)務： 編制運營計劃（行車、車輛運用、乘務值班） 編制臨時運行圖，調(diào)整運營計劃； 監(jiān)視沿線列車運行狀況、控制車站進路； 統(tǒng)計旅

46、客集散情況，向旅客提供信息服務。921.5 調(diào)度集中及行車指揮自動化高速鐵路綜合調(diào)度系統(tǒng)93調(diào)度系統(tǒng)組成運行管理計算機調(diào)度中心信號室車輛段、維修基地等表示終端表示盤控制終端設備通信終端設備通信終端設備列車車次核查裝置安全監(jiān)控設備終端1.5 調(diào)度集中及行車指揮自動化高速鐵路綜合調(diào)度系統(tǒng)分類第一類（高速客運專線） 全線設一個行車指揮中心，集多種業(yè)務組織和管理功能于一體； 例：日本的新干線和法國的TGV。第二類（客貨混合運輸高速線） 按區(qū)域設置行車調(diào)度中心。 例：德國ICE。941.5 調(diào)度集中及行車指揮自動化綜合調(diào)度中心發(fā)展趨勢由傳統(tǒng)的集中控制模式發(fā)展為網(wǎng)絡化、智能化的集中管理、分散控制的新一代模

47、式。 例：日本、歐洲等國 采用工作站客戶機、服務器以及計算機網(wǎng)絡技術。 組成：運輸管理系統(tǒng)，運行調(diào)度系統(tǒng)，牽引供電調(diào)度系統(tǒng)，動車組調(diào)度管理系統(tǒng)，基礎設施管理系統(tǒng)，客運調(diào)度系統(tǒng)，安全監(jiān)督系統(tǒng)等。95運行計劃管理子系統(tǒng)牽引供電調(diào)度子系統(tǒng)防災安全監(jiān)控子系統(tǒng)動車組調(diào)度管理子系統(tǒng)綜合維護及基礎設施管理子系統(tǒng)旅客服務調(diào)度子系統(tǒng)高速鐵路運行調(diào)度子系統(tǒng)旅客調(diào)度牽引供電調(diào)度動車及乘務員調(diào)度通信信號監(jiān)視及維修調(diào)度列車調(diào)度軌道維護調(diào)度第二章 高速鐵路通信系統(tǒng)第二章 高速鐵路通信系統(tǒng)2.1 概述2.2 鐵路有線通信與無線通信2.3 鐵路調(diào)度通信網(wǎng)2.4 鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)992.1 概述鐵路通信系統(tǒng)是實現(xiàn)鐵路專

48、用通信業(yè)務的系統(tǒng)，其中主要部分由鐵路調(diào)度通信系統(tǒng)組成，隨著通信技術的不斷發(fā)展，鐵路通信系統(tǒng)正由模擬通信技術向數(shù)字通信技術方向發(fā)展。高速鐵路通信系統(tǒng)屬于鐵路通信系統(tǒng)，包括有線通信部分和無線通信部分。1002.1 概述鐵路專用通信是鐵路運輸?shù)闹匾A設施，對鐵路運輸和安全生產(chǎn)起著至關重要的作用。傳統(tǒng)的鐵路專用通信業(yè)務包括干、局線通信，區(qū)段通信，站場通信，無線專用通信，應急通信和列車通信。鐵路運輸調(diào)度通信是鐵路專用通信的重要組成部分，是直接指揮列車運行的通信設施。目前除了傳統(tǒng)的鐵路數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)，鐵路目前正在推廣鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)（GSM-R）。1012.1 概述鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展方向大容量

49、、綜合業(yè)務的數(shù)字通信網(wǎng)絡具體體現(xiàn)：（1）建設寬帶可以保護的大容量數(shù)字傳送網(wǎng)；（2）不斷開拓鐵路運輸新業(yè)務；（3）發(fā)展綜合移動通信；（4）調(diào)度通信數(shù)字化、網(wǎng)絡化，實現(xiàn)有線調(diào)度與無線調(diào)度業(yè)務融合。1022.2 鐵路有線通信與無線通信有線通信我國鐵路專用有線通信網(wǎng)現(xiàn)狀有線通信平臺是通信網(wǎng)絡的核心，對于鐵路信息化和各種通信業(yè)務發(fā)展至關重要。與鐵路信息化需求相比，存在很大的差距：（1）光纜線路：覆蓋面不夠，容量不足。（2）傳送網(wǎng)：覆蓋面和迂回保護能力不足。（3）接入網(wǎng)：端口數(shù)量和容量不足，不具備多業(yè)務接入能力。1032.2 鐵路有線通信與無線通信有線通信（4）數(shù)據(jù)網(wǎng)：規(guī)劃有待加強。（5） 網(wǎng)：急需進行網(wǎng)

50、絡結構的調(diào)整和設備的更新改造。（6）調(diào)度網(wǎng)：應向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。（7）會議電視網(wǎng)：需向站段、車間逐步擴展。1042.2 鐵路有線通信與無線通信有線通信新的鐵路專用有線通信系統(tǒng)平臺主要構成：光纜線路、光傳送網(wǎng)、接入網(wǎng)、IP網(wǎng)等。從信息化應用角度，各個子系統(tǒng)的定位：（1）光纜線路：物理媒介服務。（2）光傳送網(wǎng)：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的服務。（3）接入網(wǎng)：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層綜合業(yè)務接入服務。（4）IP網(wǎng)：網(wǎng)絡層服務。1052.2 鐵路有線通信與無線通信無線通信我國鐵路既有無線通信現(xiàn)狀（1）無線列車調(diào)度通信 行車“三大件”之一；覆蓋率93%以上。（2）無線調(diào)度命令傳送系統(tǒng) 為含有調(diào)度命令、

51、行車憑證等信息的無線傳送系統(tǒng)，由TDCS系統(tǒng)設備、無線列調(diào)系統(tǒng)設備等組成。1062.2 鐵路有線通信與無線通信無線通信（3）站場無線及各種單工通信系統(tǒng) 平面調(diào)車等站場無線通信系統(tǒng)以及獨立的單工通信系統(tǒng)（如工務、公安、電力等通信系統(tǒng)）在鐵路區(qū)段站、編組站廣為使用。（4）集群移動通信系統(tǒng) 多信道綜合業(yè)務無線移動通信系統(tǒng)（5）其他機車設備1072.2 鐵路有線通信與無線通信無線通信現(xiàn)代鐵路運輸對無線通信的要求 需求：不僅包括話音業(yè)務，也擴展到數(shù)據(jù)業(yè)務。歐洲在2002年提出發(fā)展鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)（GSM-R），近些年迅速發(fā)展。我國發(fā)展GSM-R的目標是：在全路建立一張移動通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)鐵路移動設施和

52、固定設施的無縫銜接。1082.3 鐵路調(diào)度通信網(wǎng)級別劃分按鐵路運輸指揮系統(tǒng)分為：干線、局線、區(qū)段三級調(diào)度通信體系。干線調(diào)度通信：統(tǒng)一指揮各鐵路局；局線調(diào)度通信：統(tǒng)一指揮所屬站段；區(qū)段調(diào)度通信：調(diào)度員與所管轄區(qū)段的鐵路各中間站。按業(yè)務性質分為：列車調(diào)度、貨運調(diào)度、電力牽引調(diào)度、無線列車調(diào)度等。1092.3 鐵路調(diào)度通信網(wǎng)鐵路專用通信行車業(yè)務凡是與鐵路運輸有關的一切通信設施，統(tǒng)稱為鐵路專用通信。與行車直接有關的通信業(yè)務：（1）調(diào)度通信（2）站場通信（3）站間通信（點對點通信）（4）區(qū)間通信（區(qū)間作業(yè)人員對外聯(lián)絡）各種專用通信業(yè)務之間存在內(nèi)在聯(lián)系。1102.3 鐵路調(diào)度通信網(wǎng)數(shù)字通信系統(tǒng)的組成和運用

53、簡稱：數(shù)調(diào)系統(tǒng)主要結構： 調(diào)度主機； 操作臺； 集中維護管理系統(tǒng)。系統(tǒng)運用 分為：單機運用、多機組網(wǎng)綜合運用1112.3 鐵路調(diào)度通信網(wǎng)區(qū)段數(shù)字調(diào)度通信設備的主要特點（1）具有優(yōu)良的傳輸性能（2）基于數(shù)字交換平臺與計算機技術融為一體（3）數(shù)字與模擬具有兼容性（4）多種業(yè)務兼容（5）安全可靠性高（6）具有集中維護網(wǎng)絡管理功能1122.4 鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)GSM-RGSM-R(GSM for Railway) 中文全稱為鐵路移動通信系統(tǒng)標準，和我國現(xiàn)在覆蓋最大的GSM網(wǎng)絡標準相仿，是中國首次從歐洲引進的移動通信鐵路專用系統(tǒng)。GSM-R是一種專門為鐵路設計的專業(yè)無線數(shù)字通信系統(tǒng)，基于GSM系

54、統(tǒng)技術平臺，針對鐵路通信列車調(diào)度、列車控制、支持高速列車等特點，為鐵路運營提供定制的附加功能的一種經(jīng)濟高效的綜合無線通信系統(tǒng)。113_2.4 鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)既有的GSM-R的情況既有的GSM-R通信系統(tǒng)主要由： BSS（基站子系統(tǒng)） NSS（交換子系統(tǒng)） OSS（管理子系統(tǒng)） 根據(jù)業(yè)務的需要，增加了智能業(yè)務和GPRS分組數(shù)據(jù)業(yè)務功能單元。1142.4 鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)既有的GSM-R的情況我國目前在青藏、大秦、膠濟線試用的GSM-R系統(tǒng)基本上可以滿足鐵路運輸信息業(yè)務十大功能： 機車同步操作控制系統(tǒng)的信息傳輸、 列車控制系統(tǒng)的信息傳輸、調(diào)度通信、無線車次號信息、CTC調(diào)度命令的

55、傳送、列車尾部風壓信息傳送、機車綜合監(jiān)測信息傳送（弓況、工況、軸溫等）、客車運行安全監(jiān)測系統(tǒng)（TCDS）信息傳送、旅客移動信息服務系統(tǒng)的信息傳送、大型編組場/車站綜合移動信息服務系統(tǒng)的信息傳送、區(qū)間移動通信與公務移動通信。1152.4 鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)我國GSM-R系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀與歐洲差異 1）歐洲國家網(wǎng)絡規(guī)模小，而我國網(wǎng)絡規(guī)模大，應采取全網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施建網(wǎng)策略，因此，在建網(wǎng)前期，需要規(guī)定框架性的要求，指導全網(wǎng)的建設、發(fā)展與規(guī)劃； 2）歐洲各國 GSM-R核心網(wǎng)大多采用一家設備，智能網(wǎng)采用廠家內(nèi)部私有協(xié)議。而我國 GSM-R核心網(wǎng)為多廠家組網(wǎng)環(huán)境，對于智能業(yè)務，需要統(tǒng)一規(guī)范業(yè)務的

56、實現(xiàn)流程；1162.4 鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)我國GSM-R系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀與歐洲差異 3）歐洲應用范圍小，移動通信業(yè)務簡單，主要承載列車調(diào)度通信和列控信息傳輸業(yè)務。在我國，GSM-R網(wǎng)除了上述兩項主要業(yè)務外，還需引入 GPRS系統(tǒng)，承載調(diào)度命令、車次號、調(diào)車監(jiān)控信號等信息傳送； 4）歐洲 GSM-R系統(tǒng)設備供貨廠家有北電、西門子，在我國，除了上述兩個廠家外，還有華為公司，需要解決3家設備之間互聯(lián)互通問題，因此，需要制定接口技術要求和測試規(guī)范。117_2.4 鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)GSM-R系統(tǒng)組成GSM-R 系統(tǒng)由六個子系統(tǒng)組成： 交換子系統(tǒng)（SSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、運行與維護子系

57、統(tǒng)（OMC）、通用分組無線業(yè)務子系統(tǒng)（GPRS）、終端子系統(tǒng)及移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）.并通過交換子系統(tǒng)（SSS）中的網(wǎng)關移動交換中心（GMSC）實現(xiàn)與其他通信網(wǎng)絡的電路域業(yè)務的互聯(lián)互通，通過通用分組無線業(yè)務系統(tǒng)（GPRS）中的網(wǎng)關GPRS業(yè)務支持節(jié)點（GGSN）實現(xiàn)與其他數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡的分組域業(yè)務的互聯(lián)互通。1182.4 鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)GSM-R系統(tǒng)框圖119_2.4 鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)GSM-R功能特點GSM-R以GSM平臺為基礎，因此除了GSM所具有的越區(qū)切換、漫游等特性外，GSM-R還具有如下專有的特性：功能尋址(Functional Addressing，F(xiàn)A)：便于固定(移動)用戶撥號呼叫列車上移動用戶的一種方式?；谖恢玫膶ぶ?Location Dependent Addressing，LDA)：便于列車上移動用戶(如火車司機)呼叫固定用戶(調(diào)