列控系統(tǒng)地面設(shè)備組成與原理培訓(xùn)教材課件

1第四章列控地面設(shè)備（3）CTCS-3級列控系統(tǒng)地面設(shè)備組成與原理1第四章列控地面設(shè)備（3）2主要內(nèi)容列控系統(tǒng)地面設(shè)備裝備機車信號的固定自動閉塞系統(tǒng)CTCS-2級列控系統(tǒng)城市軌道交通CBTCZPW-2000A軌道電路應(yīng)答器列控中心無線閉塞中心地面ATP設(shè)備CTCS-3級列控系統(tǒng)2主要內(nèi)容列裝備機車信號的CTCS-2級列控系統(tǒng)城市軌道交通2022/12/193CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)（簡稱CTCS-2級列控系統(tǒng)）

基于軌道電路和應(yīng)答器傳輸列車運行許可信息，采用目標(biāo)距離模式曲線監(jiān)控列車安全運行的列車運行控制系統(tǒng)。一、系統(tǒng)原理與組成2022/12/173CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)（簡稱4不同車地信息傳輸方式特點無線通信的基本特點：連續(xù)、大容量、雙向、位置無關(guān)軌道電路的基本特點：連續(xù)、容量小、單向、位置相關(guān)點式應(yīng)答器的基本特點：點式、容量大、單向、位置相關(guān)獨立于列車軌道占用4不同車地信息傳輸方式特點無線通信的基本特點：連續(xù)、大容量、CTCS-3級列控系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信實現(xiàn)車地信息雙向傳輸，軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查，無線閉塞中心（RBC）生成行車許可，應(yīng)答器實現(xiàn)列車定位，同時具備CTCS-2級功能的列車運行控制系統(tǒng)。列控系統(tǒng)地面設(shè)備列控系統(tǒng)車載設(shè)備一、系統(tǒng)原理與組成CTCS-3級列控系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信實現(xiàn)車5C3級列控與C2級列控的比較(1) 地面設(shè)備增加無線閉塞中心RBC、GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)；(2)車載設(shè)備增加GSM-R無線通信單元及天線；(3)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，實監(jiān)控列車安全運行。無線閉塞中心RBCGSM-R室內(nèi)設(shè)備臨時限速服務(wù)器GSM-R無線時調(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通信模塊及天線車載設(shè)備C3級列控與C2級列控的比較(1) 地面設(shè)備增加無線閉塞中心6CTCS-3級各部分功能根據(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)等信息臨時限速服務(wù)器臨時限速統(tǒng)一管理，包括規(guī)則校驗、設(shè)置和取消將臨時限速拆分給列控中心及RBC分別執(zhí)行，并反饋執(zhí)行結(jié)果用于實現(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應(yīng)答器&軌道電路地車信息傳輸滿足后備系統(tǒng)的需要CTCS-3級各部分功能根據(jù)軌道電路、聯(lián)鎖進路等信息生成行系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖8地面設(shè)備示意圖地面設(shè)備示意圖9CTCS-3級列控系統(tǒng)控車原理速度-距離控制方式C3行車許可包括：目標(biāo)距離：距行車許可終點的距離目標(biāo)速度：通過行車許可終點時的速度線路數(shù)據(jù)：坡度、靜態(tài)限速、線路條件（過分相信息、等級轉(zhuǎn)換點等）臨時限速信息問題：通過什么來傳輸行車許可信息？哪個設(shè)備負(fù)責(zé)生成行車許可信息？如何生成行車許可？CTCS-3級列控系統(tǒng)控車原理速度-距離控制方式1011基本原理350km/h列控系統(tǒng)：保證列車間的安全間隔（相對位置)軌道電路實現(xiàn)列車(列車A)占用檢查，以閉塞分區(qū)為單位列車B報告當(dāng)前位置（列車編號)等無線閉塞中心生成行車許可通過無線向列車B傳送行車許可（MA)列車位置無線閉塞中心行車許可11基本原理350km/h列控系統(tǒng)：保證列車間的安全間隔（相12調(diào)度集中顯示投影車站聯(lián)鎖無線閉塞中心（RBC）行調(diào)指揮中心（CTC）臨時限速信息列車位置信號授權(quán)軌道電路占用信息行車許可速度曲線

CTCS-3級列控系統(tǒng)原理軌道電路GSM-R12調(diào)度集中顯示投影車站聯(lián)鎖無線閉塞中心（RBC）行調(diào)指揮中13速度限制曲線時速(km/h)目標(biāo)停車點

CTCS-3級列控系統(tǒng)工作原理

區(qū)段追蹤運行13速度限制曲線時速(km/h)目標(biāo)停車點CTCS-14（1）基于GSM-R實現(xiàn)大容量的連續(xù)信息傳輸，可以提供最遠(yuǎn)32km的目標(biāo)距離、線路允許速度等信息；（2）CTCS-3級列控系統(tǒng)滿足跨線運行的運營要求。（3）C3系統(tǒng)通過在應(yīng)答器里集成C2報文，滿足200~250km，C2同時作為C3的后備系統(tǒng)。（4）車地雙向信息傳輸，地面可以實時掌握列車速度、位置和工作狀態(tài)等信息，并可在CTC系統(tǒng)上實時顯示。CTCS-3級列控系統(tǒng)—系統(tǒng)主要特點14（1）基于GSM-R實現(xiàn)大容量的連續(xù)信息傳輸，可以提供最15（5）臨時限速的靈活設(shè)置。可以實現(xiàn)任意地點、長度和數(shù)量的臨時限速設(shè)置。（6）RBC可集中設(shè)置，也可以分散設(shè)置。（7）RBC向裝備CTCS-3級車載設(shè)備的列車、應(yīng)答器向裝備CTCS-2級車載設(shè)備的列車分別發(fā)送分相區(qū)信息，實現(xiàn)自動過分相。CTCS-3級列控系統(tǒng)—系統(tǒng)主要特點（續(xù)）15（5）臨時限速的靈活設(shè)置。可以實現(xiàn)任意地點、長度和數(shù)量的16RBC主要功能RBC根據(jù)從外部地面系統(tǒng)（聯(lián)鎖設(shè)備、相鄰RBC、臨時限速服務(wù)器）接收到的信息（即股道占用、進路狀態(tài)、臨時限速等）以及與車載設(shè)備交換的信息（位置報告）生成發(fā)送給列車的控制命令，主要是提供行車許可，使列車在RBC管轄范圍內(nèi)的線路上安全運行，完成列車間隔控制和列車防護。

CTCS-3級列控系統(tǒng)地面設(shè)備無線閉塞中心（RBC）16RBC主要功能RBC根據(jù)從外部地面系統(tǒng)（聯(lián)鎖設(shè)備17RBC主要功能列車管理列車注冊與注銷進入/退出C3區(qū)域RBC切換行車許可線路數(shù)據(jù)管理進路信息/區(qū)間占用信息臨時限速RBC切換分相區(qū)、調(diào)車、緊急消息等RBC主要功能

CTCS-3級列控系統(tǒng)地面設(shè)備無線閉塞中心（RBC）地面動態(tài)映射數(shù)據(jù)配置17RBC主要功能列車管理列車注冊與注銷進入/退出C3區(qū)域R18數(shù)據(jù)配置線路描述信息:信號機、應(yīng)答器、道岔的位置及關(guān)系進路信息：RBC進路與聯(lián)鎖進路對應(yīng)的編號，名稱、起止位置、通過的道岔臨時限速信息：區(qū)間車站分界點、線路號信息災(zāi)害區(qū)信息：災(zāi)害區(qū)位置及長度、包含的設(shè)備列表接口描述信息:網(wǎng)絡(luò)地址、端口、設(shè)備對象編號RBC設(shè)備信息:RBC設(shè)備編號、配置參數(shù)、MA最大長度數(shù)據(jù)配置18數(shù)據(jù)配置線路描述信息:信號機、應(yīng)答器、道岔的位置及關(guān)系進19地面動態(tài)狀態(tài)映射進路映射技術(shù):根據(jù)來自聯(lián)鎖的進路編號和進路狀態(tài)臨時限速映射技術(shù)：來自臨時限速服務(wù)器的限速命令，將限速設(shè)置到內(nèi)部拓?fù)鋱D上的對應(yīng)區(qū)域地面動態(tài)狀態(tài)映射19地面動態(tài)狀態(tài)映射進路映射技術(shù):根據(jù)來自聯(lián)鎖的進路編號和進20位置坐標(biāo)系

以應(yīng)答器作為系統(tǒng)中描述位置參考坐標(biāo)系

每個應(yīng)答器組的坐標(biāo)原點由應(yīng)答器組內(nèi)編號為1的應(yīng)答器（稱為位置參考點）給出

將組內(nèi)應(yīng)答器編號增加的方向定義為每個應(yīng)答器組的正向

列車位置、限速點位置等信息均以應(yīng)答器坐標(biāo)系為進行描述

列車每經(jīng)過一個定位參考應(yīng)答器組進行一次定位修正，并更新一次應(yīng)答器坐標(biāo)系，并稱列車經(jīng)過并正確讀取的最后一個應(yīng)答器組為LRBG（最近相關(guān)應(yīng)答器組，LastRelevantBaliseGroup）運行許可（1）—行車許可描述20位置坐標(biāo)系以應(yīng)答器作為系統(tǒng)中描述位置參考坐標(biāo)系運行許可21列車位置描述：列車方向?qū)?yīng)的機車前端位置距LRBG的距離。運行許可（2）—行車許可描述21列車位置描述：列車方向?qū)?yīng)的機車前端位置距LRBG的距離22

行車許可終點:D=D1+D2+D3+D4+d運行許可表示一個MA可以包括多個連續(xù)的閉塞分區(qū)（但最多不超過15個）運行許可（3）—行車許可描述22行車許可終點:運行許可表示一個MA可以包括多個連續(xù)的閉23站間運行：聯(lián)鎖根據(jù)軌道電路狀態(tài)向RBC發(fā)送信號授權(quán)，RBC根據(jù)信號授權(quán)和列車位置生成行車許可（MA），并將行車許可發(fā)送給車載設(shè)備。發(fā)車進路、接車進路和通過進路：調(diào)度集中（CTC）辦理列車進路，聯(lián)鎖根據(jù)進路信息和軌道電路狀態(tài)向RBC發(fā)送信號授權(quán)（SA），RBC根據(jù)信號授權(quán)和列車位置生成行車許可（MA），并將行車許可發(fā)送給車載設(shè)備。運行許可（4）—行車許可生成23站間運行：聯(lián)鎖根據(jù)軌道電路狀態(tài)向RBC發(fā)送信號授權(quán)，R24縮短行車許可

縮短行車許可強制列車以接收到的停車位置作為新的行車許可終點（EOA），列車將根據(jù)當(dāng)前位置，決定是否觸發(fā)常用制動或緊急制動，如果列車已經(jīng)越過該位置，將立即觸發(fā)緊急制動。運行許可（5）—行車許可生成24縮短行車許可運行許可（5）—行車許可生成25縮短行車許可實例：進路前方軌道電路故障，區(qū)間軌道非正常占用列車在35信號點防護區(qū)段運行，行車許可已延伸至41信號點，39信號點防護的區(qū)段軌道電路故障：RBC向列車發(fā)送一個以39信號點為目標(biāo)點的有條件緊急停車消息（CEM）車載設(shè)備生成一個以39信號點為目標(biāo)點的縮短行車許可，并根據(jù)縮短的行車許可監(jiān)控列車運行。25縮短行車許可實例：進路前方軌道電路故障，區(qū)間軌道非正常占26無條件緊急停車消息（UEM）：要求列車立即制動停車，列車接收到該消息后，將實施緊急制動。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)備將評估列車當(dāng)前位置和新的指定位置間的關(guān)系，重新計算制動曲線，根據(jù)列車到指定位置的距離，存在下述情況：如果列車可以在指定位置前停車，車載設(shè)備實施常用（或緊急）制動停車如果列車不能在該位置前停車，車載設(shè)備實施緊急制動，直至列車停穩(wěn)。如果列車前端已經(jīng)越過指定位置，車載設(shè)備將拒絕該消息并繼續(xù)遵照已收到的行車許可行車。緊急停車：當(dāng)RBC收到CTC的緊急停車命令或在列車的行車許可內(nèi)的軌道區(qū)段異常占用時，RBC向車載設(shè)備發(fā)送緊急停車消息。緊急停車消息包括有條件的緊急停車消息（CEM）和無條件的緊急停車消息（UEM）。運行許可（6）—行車許可生成26無條件緊急停車消息（UEM）：要求列車立即制動停車，列車27根據(jù)列車位置報告在內(nèi)部拓?fù)鋱D上對列車精確定位；根據(jù)列車前方進路狀態(tài)和RBC允許的最大MA長度約束，將列車前方盡可能多的空閑進路分配給列車；計算出這些空閑進路的總長度，生成行車許可。MA生成原理示意圖行車許可生成27根據(jù)列車位置報告在內(nèi)部拓?fù)鋱D上對列車精確定位；MA生成原28列車通過轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器時，GSM-R車載電臺注冊到GSM-R網(wǎng)絡(luò)；列控車載設(shè)備從應(yīng)答器接收到呼叫RBC命令，與RBC建立通信會話，然后從RBC接收行車許可等信息；列車前端通過分界處的切換應(yīng)答器后，車載設(shè)備自動切換到CTCS-3級控車。列車管理—進入RBC區(qū)域進入RBC管轄區(qū)域28列車通過轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器時，GSM-R車載電臺注冊到GSM29（1）列車到達(dá)接近下一RBC邊界時，車載設(shè)備向RBC1報告位置（2）RBC1從RBC2獲得進路信息，生成延伸到RBC2管轄范圍的行車許可（3）列車經(jīng)過切換應(yīng)答器時，GSM-R車載移動電臺與RBC2建立通信；（4）RBC切換自動完成，列車受到RBC2的控制，車載設(shè)備終止與RBC1的通信；（5）車載設(shè)備從RBC2接收到新的行車許可。

列車管理—RBC切換

列車行至不同RBC邊界處，應(yīng)平穩(wěn)切換RBC對列車的控制權(quán)，保證行車許可的連續(xù)。在RBC邊界前方及邊界點設(shè)置預(yù)告應(yīng)答器和切換應(yīng)答器。29（1）列車到達(dá)接近下一RBC邊界時，車載設(shè)備向RBC1報30

列車管理—RBC切換預(yù)告點(LTA)是指車載設(shè)備向RBC發(fā)送通過該應(yīng)答器的位置報告后，RBC判斷可以開始向列車發(fā)送RBC切換信息。

RBC切換點(RN)是指當(dāng)列車前端通過改點時，當(dāng)前RBC停止對列車的控制，切換到另一個RBC進行控制。切換標(biāo)志牌是指RBC切換點處，應(yīng)設(shè)置標(biāo)志牌提示司機列車進入另一個RBC控制區(qū)域。30列車管理—RBC切換預(yù)告點(LTA)是指車載設(shè)備向31列車受到RBC1控制，根據(jù)RBC1提供的行車許可運行；RBC1命令另一個GSM-R車載電臺呼叫RBC2，與RBC2建立通信，RBC1從RBC2獲得進路信息，生成延伸到RBC2管轄范圍的行車許可；列車頭部通過切換應(yīng)答器后，列車受到RBC2的控制；列車尾部通過切換應(yīng)答器后，終止與RBC1的通信，完成RBC切換。列車根據(jù)RBC2提供的行車許可運行。RBC切換演示-雙電臺時為使列車不減速越過切換邊界，RBC1提供行車許可將在RBC2管轄區(qū)域延長：一個40s正常行駛距離

+完整制動距離的長度。31列車受到RBC1控制，根據(jù)RBC1提供的行車許可運行；R32RBC與其它設(shè)備的信息交互圖32RBC與其它設(shè)備的信息交互圖RBC與聯(lián)鎖接口無線閉塞中心（RBC）與管轄區(qū)域內(nèi)的各車站聯(lián)鎖計算機通信。獲取軌道占用、進路狀態(tài)、區(qū)間方向、閉塞分區(qū)的可用性等信息RBC不直接與TCC進行信息交互。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與聯(lián)鎖接口RBC系統(tǒng)接口描述33RBC與臨時限速服務(wù)器（TSRS）接口無線閉塞中心（RBC）通過以太網(wǎng)與臨時限速服務(wù)器進行連接，獲取臨時限速命令信息。TSRS與RBC間傳遞安全信息使用Subset-098安全協(xié)議，滿足EN50159-2對開放網(wǎng)絡(luò)通信的安全要求。RBC接收臨時限速命令信息，同時向TSRS發(fā)送臨時限速狀態(tài)等信息。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與臨時限速服務(wù)器（TSRS）接口RBC系統(tǒng)接口描述34RBC與微機監(jiān)測（CSM）接口無線閉塞中心（RBC）通過RBC的診斷維護子系統(tǒng)（RBC-ART）與信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的CSM-RBC接口通信機接口。RBC向信號集中監(jiān)測系統(tǒng)輸出其工作狀態(tài)、收發(fā)信息記錄等信息。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與微機監(jiān)測（CSM）接口RBC系統(tǒng)接口描述35RBC與調(diào)度集中（CTC）接口無線閉塞中心（RBC）與CTC的通信接口機連接。RBC接收文本信息、時鐘信息、緊急停車命令、注銷列車登記命令、請求列車狀態(tài)等信息。RBC向CTC系統(tǒng)輸出連接狀態(tài)信息、列車靜態(tài)信息、列車動態(tài)信息、表示信息、報警信息。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與調(diào)度集中（CTC）接口RBC系統(tǒng)接口描述36RBC與RBC接口無線閉塞中心（RBC）與相鄰RBC采用Subset-098標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信連接。RBC之間的通信內(nèi)容包括列車信息、臨時限速、邊界處線路信息等。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與RBC接口RBC系統(tǒng)接口描述37RBC與車載系統(tǒng)接口無線閉塞中心（RBC）與車載設(shè)備通過GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)，采用Subset-037協(xié)議通信連接。RBC接收車載系統(tǒng)發(fā)送的位置報告等信息。RBC向列控車載系統(tǒng)傳輸行車許可（MA）和線路描述等信息。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與車載系統(tǒng)接口RBC系統(tǒng)接口描述3839臨時限速臨時限速的信息流臨時限速的設(shè)置、取消均在調(diào)度中心將臨時限速與MA一起傳送給車載設(shè)備列控中心通過車站/中繼站的有源應(yīng)答器傳送給車載設(shè)備39臨時限速臨時限速的信息流臨時限速的設(shè)置、取40區(qū)間及站內(nèi)正線臨時限速按實際里程標(biāo)設(shè)置（單位：米），臨時限速值分辨率為5km/h，最低限速值45km/h。側(cè)線臨時限速以上、下行側(cè)線分別（不含正線）按區(qū)設(shè)置，限速區(qū)長度為進路長度加80米。臨時限速值設(shè)45km/h一檔，18號（不含）以上道岔增設(shè)80km/h限速值。臨時限速調(diào)度命令的線路號按下行正線、上行正線、下行側(cè)線、上行側(cè)線的順序編號。臨時限速設(shè)置臨時限速區(qū)域的設(shè)置40區(qū)間及站內(nèi)正線臨時限速按實際里程標(biāo)設(shè)置（單位：米），臨時41RBC根據(jù)臨時限速服務(wù)器的臨時限速命令，按照公里標(biāo)、線路號、限速值等信息將臨時限速設(shè)置到內(nèi)部拓?fù)鋱D上的對應(yīng)區(qū)域；RBC為列車生成行車許可中包含臨時限速度區(qū)段時，向車載設(shè)備發(fā)送MA同時，發(fā)送臨時限速信息，包括：至限速區(qū)段的距離、限速區(qū)段長度、限速值等。臨時限速RBC管理臨時限速41RBC根據(jù)臨時限速服務(wù)器的臨時限速命令，按照公里標(biāo)、線路臨時限速服務(wù)器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，CTCS-3級列控系統(tǒng)在調(diào)度中心（CTC）設(shè)列控系統(tǒng)專用臨時限速服務(wù)器（TSRS），實現(xiàn)臨時限速命令的統(tǒng)一管理。當(dāng)CTC完成臨時限速命令的擬定后，TSRS按規(guī)則對臨時限速進行校驗，并將校驗結(jié)果反饋給CTC。校驗成功后，調(diào)度員通過CTC終端選取相應(yīng)的限速命令下達(dá)設(shè)置，由TSRS負(fù)責(zé)將限速命令拆分給相關(guān)的TCC和RBC執(zhí)行。最后，再由TSRS將TCC、RBC的執(zhí)行狀況結(jié)果反饋給CTC。42臨時限速服務(wù)器為了提高臨時限速命令的安全性，保證RBC和TC臨時限速服務(wù)器臨時限速系統(tǒng)的工作過程：43臨時限速服務(wù)器臨時限速系統(tǒng)的工作過程：43臨時限速服務(wù)器臨時限速流程44臨時限速服務(wù)器臨時限速流程44臨時限速流程——限速擬定階段45臨時限速服務(wù)器臨時限速流程——限速擬定階段45臨時限速服務(wù)器臨時限速服務(wù)器臨時限速流程——限速執(zhí)行階段（續(xù)上）46臨時限速服務(wù)器臨時限速流程——限速執(zhí)行階段（續(xù)上）46臨時限速服務(wù)器臨時限速流程——限速取消階段（續(xù)上）47臨時限速服務(wù)器臨時限速流程——限速取消階段（續(xù)上）47踏實，奮斗，堅持，專業(yè)，努力成就未來。12月-2212月-22Monday,December19,2022弄虛作假要不得，踏實肯干第一名。08:30:2308:30:2308:3012/19/20228:30:23AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2208:30:2308:30Dec-2219-Dec-22重于泰山，輕于鴻毛。08:30:2308:30:2308:30Monday,December19,2022不可麻痹大意，要防微杜漸。12月-2212月-2208:30:2308:30:23December19,2022加強自身建設(shè)，增強個人的休養(yǎng)。2022年12月19日8:30上午12月-2212月-22追求卓越，讓自己更好，向上而生。19十二月20228:30:23上午08:30:2312月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月228:30上午12月-2208:30December19,2022重規(guī)矩，嚴(yán)要求，少危險。2022/12/198:30:2308:30:2319December2022好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。8:30:23上午8:30上午08:30:2312月-22每天都是美好的一天，新的一天開啟。12月-2212月-2208:3008:30:2308:30:23Dec-22務(wù)實，奮斗，成就，成功。2022/12/198:30:23Monday,December19,2022抓住每一次機會不能輕易流失，這樣我們才能真正強大。12月-222022/12/198:30:2312月-22謝謝大家！踏實，奮斗，堅持，專業(yè)，努力成就未來。12月-2212月-24849第四章列控地面設(shè)備（3）CTCS-3級列控系統(tǒng)地面設(shè)備組成與原理1第四章列控地面設(shè)備（3）50主要內(nèi)容列控系統(tǒng)地面設(shè)備裝備機車信號的固定自動閉塞系統(tǒng)CTCS-2級列控系統(tǒng)城市軌道交通CBTCZPW-2000A軌道電路應(yīng)答器列控中心無線閉塞中心地面ATP設(shè)備CTCS-3級列控系統(tǒng)2主要內(nèi)容列裝備機車信號的CTCS-2級列控系統(tǒng)城市軌道交通2022/12/1951CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)（簡稱CTCS-2級列控系統(tǒng)）

基于軌道電路和應(yīng)答器傳輸列車運行許可信息，采用目標(biāo)距離模式曲線監(jiān)控列車安全運行的列車運行控制系統(tǒng)。一、系統(tǒng)原理與組成2022/12/173CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)（簡稱52不同車地信息傳輸方式特點無線通信的基本特點：連續(xù)、大容量、雙向、位置無關(guān)軌道電路的基本特點：連續(xù)、容量小、單向、位置相關(guān)點式應(yīng)答器的基本特點：點式、容量大、單向、位置相關(guān)獨立于列車軌道占用4不同車地信息傳輸方式特點無線通信的基本特點：連續(xù)、大容量、CTCS-3級列控系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信實現(xiàn)車地信息雙向傳輸，軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查，無線閉塞中心（RBC）生成行車許可，應(yīng)答器實現(xiàn)列車定位，同時具備CTCS-2級功能的列車運行控制系統(tǒng)。列控系統(tǒng)地面設(shè)備列控系統(tǒng)車載設(shè)備一、系統(tǒng)原理與組成CTCS-3級列控系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信實現(xiàn)車53C3級列控與C2級列控的比較(1) 地面設(shè)備增加無線閉塞中心RBC、GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)；(2)車載設(shè)備增加GSM-R無線通信單元及天線；(3)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，實監(jiān)控列車安全運行。無線閉塞中心RBCGSM-R室內(nèi)設(shè)備臨時限速服務(wù)器GSM-R無線時調(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通信模塊及天線車載設(shè)備C3級列控與C2級列控的比較(1) 地面設(shè)備增加無線閉塞中心54CTCS-3級各部分功能根據(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)等信息臨時限速服務(wù)器臨時限速統(tǒng)一管理，包括規(guī)則校驗、設(shè)置和取消將臨時限速拆分給列控中心及RBC分別執(zhí)行，并反饋執(zhí)行結(jié)果用于實現(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應(yīng)答器&軌道電路地車信息傳輸滿足后備系統(tǒng)的需要CTCS-3級各部分功能根據(jù)軌道電路、聯(lián)鎖進路等信息生成行系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖56地面設(shè)備示意圖地面設(shè)備示意圖57CTCS-3級列控系統(tǒng)控車原理速度-距離控制方式C3行車許可包括：目標(biāo)距離：距行車許可終點的距離目標(biāo)速度：通過行車許可終點時的速度線路數(shù)據(jù)：坡度、靜態(tài)限速、線路條件（過分相信息、等級轉(zhuǎn)換點等）臨時限速信息問題：通過什么來傳輸行車許可信息？哪個設(shè)備負(fù)責(zé)生成行車許可信息？如何生成行車許可？CTCS-3級列控系統(tǒng)控車原理速度-距離控制方式5859基本原理350km/h列控系統(tǒng)：保證列車間的安全間隔（相對位置)軌道電路實現(xiàn)列車(列車A)占用檢查，以閉塞分區(qū)為單位列車B報告當(dāng)前位置（列車編號)等無線閉塞中心生成行車許可通過無線向列車B傳送行車許可（MA)列車位置無線閉塞中心行車許可11基本原理350km/h列控系統(tǒng)：保證列車間的安全間隔（相60調(diào)度集中顯示投影車站聯(lián)鎖無線閉塞中心（RBC）行調(diào)指揮中心（CTC）臨時限速信息列車位置信號授權(quán)軌道電路占用信息行車許可速度曲線

CTCS-3級列控系統(tǒng)原理軌道電路GSM-R12調(diào)度集中顯示投影車站聯(lián)鎖無線閉塞中心（RBC）行調(diào)指揮中61速度限制曲線時速(km/h)目標(biāo)停車點

CTCS-3級列控系統(tǒng)工作原理

區(qū)段追蹤運行13速度限制曲線時速(km/h)目標(biāo)停車點CTCS-62（1）基于GSM-R實現(xiàn)大容量的連續(xù)信息傳輸，可以提供最遠(yuǎn)32km的目標(biāo)距離、線路允許速度等信息；（2）CTCS-3級列控系統(tǒng)滿足跨線運行的運營要求。（3）C3系統(tǒng)通過在應(yīng)答器里集成C2報文，滿足200~250km，C2同時作為C3的后備系統(tǒng)。（4）車地雙向信息傳輸，地面可以實時掌握列車速度、位置和工作狀態(tài)等信息，并可在CTC系統(tǒng)上實時顯示。CTCS-3級列控系統(tǒng)—系統(tǒng)主要特點14（1）基于GSM-R實現(xiàn)大容量的連續(xù)信息傳輸，可以提供最63（5）臨時限速的靈活設(shè)置?？梢詫崿F(xiàn)任意地點、長度和數(shù)量的臨時限速設(shè)置。（6）RBC可集中設(shè)置，也可以分散設(shè)置。（7）RBC向裝備CTCS-3級車載設(shè)備的列車、應(yīng)答器向裝備CTCS-2級車載設(shè)備的列車分別發(fā)送分相區(qū)信息，實現(xiàn)自動過分相。CTCS-3級列控系統(tǒng)—系統(tǒng)主要特點（續(xù)）15（5）臨時限速的靈活設(shè)置?？梢詫崿F(xiàn)任意地點、長度和數(shù)量的64RBC主要功能RBC根據(jù)從外部地面系統(tǒng)（聯(lián)鎖設(shè)備、相鄰RBC、臨時限速服務(wù)器）接收到的信息（即股道占用、進路狀態(tài)、臨時限速等）以及與車載設(shè)備交換的信息（位置報告）生成發(fā)送給列車的控制命令，主要是提供行車許可，使列車在RBC管轄范圍內(nèi)的線路上安全運行，完成列車間隔控制和列車防護。

CTCS-3級列控系統(tǒng)地面設(shè)備無線閉塞中心（RBC）16RBC主要功能RBC根據(jù)從外部地面系統(tǒng)（聯(lián)鎖設(shè)備65RBC主要功能列車管理列車注冊與注銷進入/退出C3區(qū)域RBC切換行車許可線路數(shù)據(jù)管理進路信息/區(qū)間占用信息臨時限速RBC切換分相區(qū)、調(diào)車、緊急消息等RBC主要功能

CTCS-3級列控系統(tǒng)地面設(shè)備無線閉塞中心（RBC）地面動態(tài)映射數(shù)據(jù)配置17RBC主要功能列車管理列車注冊與注銷進入/退出C3區(qū)域R66數(shù)據(jù)配置線路描述信息:信號機、應(yīng)答器、道岔的位置及關(guān)系進路信息：RBC進路與聯(lián)鎖進路對應(yīng)的編號，名稱、起止位置、通過的道岔臨時限速信息：區(qū)間車站分界點、線路號信息災(zāi)害區(qū)信息：災(zāi)害區(qū)位置及長度、包含的設(shè)備列表接口描述信息:網(wǎng)絡(luò)地址、端口、設(shè)備對象編號RBC設(shè)備信息:RBC設(shè)備編號、配置參數(shù)、MA最大長度數(shù)據(jù)配置18數(shù)據(jù)配置線路描述信息:信號機、應(yīng)答器、道岔的位置及關(guān)系進67地面動態(tài)狀態(tài)映射進路映射技術(shù):根據(jù)來自聯(lián)鎖的進路編號和進路狀態(tài)臨時限速映射技術(shù)：來自臨時限速服務(wù)器的限速命令，將限速設(shè)置到內(nèi)部拓?fù)鋱D上的對應(yīng)區(qū)域地面動態(tài)狀態(tài)映射19地面動態(tài)狀態(tài)映射進路映射技術(shù):根據(jù)來自聯(lián)鎖的進路編號和進68位置坐標(biāo)系

以應(yīng)答器作為系統(tǒng)中描述位置參考坐標(biāo)系

每個應(yīng)答器組的坐標(biāo)原點由應(yīng)答器組內(nèi)編號為1的應(yīng)答器（稱為位置參考點）給出

將組內(nèi)應(yīng)答器編號增加的方向定義為每個應(yīng)答器組的正向

列車位置、限速點位置等信息均以應(yīng)答器坐標(biāo)系為進行描述

列車每經(jīng)過一個定位參考應(yīng)答器組進行一次定位修正，并更新一次應(yīng)答器坐標(biāo)系，并稱列車經(jīng)過并正確讀取的最后一個應(yīng)答器組為LRBG（最近相關(guān)應(yīng)答器組，LastRelevantBaliseGroup）運行許可（1）—行車許可描述20位置坐標(biāo)系以應(yīng)答器作為系統(tǒng)中描述位置參考坐標(biāo)系運行許可69列車位置描述：列車方向?qū)?yīng)的機車前端位置距LRBG的距離。運行許可（2）—行車許可描述21列車位置描述：列車方向?qū)?yīng)的機車前端位置距LRBG的距離70

行車許可終點:D=D1+D2+D3+D4+d運行許可表示一個MA可以包括多個連續(xù)的閉塞分區(qū)（但最多不超過15個）運行許可（3）—行車許可描述22行車許可終點:運行許可表示一個MA可以包括多個連續(xù)的閉71站間運行：聯(lián)鎖根據(jù)軌道電路狀態(tài)向RBC發(fā)送信號授權(quán)，RBC根據(jù)信號授權(quán)和列車位置生成行車許可（MA），并將行車許可發(fā)送給車載設(shè)備。發(fā)車進路、接車進路和通過進路：調(diào)度集中（CTC）辦理列車進路，聯(lián)鎖根據(jù)進路信息和軌道電路狀態(tài)向RBC發(fā)送信號授權(quán)（SA），RBC根據(jù)信號授權(quán)和列車位置生成行車許可（MA），并將行車許可發(fā)送給車載設(shè)備。運行許可（4）—行車許可生成23站間運行：聯(lián)鎖根據(jù)軌道電路狀態(tài)向RBC發(fā)送信號授權(quán)，R72縮短行車許可

縮短行車許可強制列車以接收到的停車位置作為新的行車許可終點（EOA），列車將根據(jù)當(dāng)前位置，決定是否觸發(fā)常用制動或緊急制動，如果列車已經(jīng)越過該位置，將立即觸發(fā)緊急制動。運行許可（5）—行車許可生成24縮短行車許可運行許可（5）—行車許可生成73縮短行車許可實例：進路前方軌道電路故障，區(qū)間軌道非正常占用列車在35信號點防護區(qū)段運行，行車許可已延伸至41信號點，39信號點防護的區(qū)段軌道電路故障：RBC向列車發(fā)送一個以39信號點為目標(biāo)點的有條件緊急停車消息（CEM）車載設(shè)備生成一個以39信號點為目標(biāo)點的縮短行車許可，并根據(jù)縮短的行車許可監(jiān)控列車運行。25縮短行車許可實例：進路前方軌道電路故障，區(qū)間軌道非正常占74無條件緊急停車消息（UEM）：要求列車立即制動停車，列車接收到該消息后，將實施緊急制動。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)備將評估列車當(dāng)前位置和新的指定位置間的關(guān)系，重新計算制動曲線，根據(jù)列車到指定位置的距離，存在下述情況：如果列車可以在指定位置前停車，車載設(shè)備實施常用（或緊急）制動停車如果列車不能在該位置前停車，車載設(shè)備實施緊急制動，直至列車停穩(wěn)。如果列車前端已經(jīng)越過指定位置，車載設(shè)備將拒絕該消息并繼續(xù)遵照已收到的行車許可行車。緊急停車：當(dāng)RBC收到CTC的緊急停車命令或在列車的行車許可內(nèi)的軌道區(qū)段異常占用時，RBC向車載設(shè)備發(fā)送緊急停車消息。緊急停車消息包括有條件的緊急停車消息（CEM）和無條件的緊急停車消息（UEM）。運行許可（6）—行車許可生成26無條件緊急停車消息（UEM）：要求列車立即制動停車，列車75根據(jù)列車位置報告在內(nèi)部拓?fù)鋱D上對列車精確定位；根據(jù)列車前方進路狀態(tài)和RBC允許的最大MA長度約束，將列車前方盡可能多的空閑進路分配給列車；計算出這些空閑進路的總長度，生成行車許可。MA生成原理示意圖行車許可生成27根據(jù)列車位置報告在內(nèi)部拓?fù)鋱D上對列車精確定位；MA生成原76列車通過轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器時，GSM-R車載電臺注冊到GSM-R網(wǎng)絡(luò)；列控車載設(shè)備從應(yīng)答器接收到呼叫RBC命令，與RBC建立通信會話，然后從RBC接收行車許可等信息；列車前端通過分界處的切換應(yīng)答器后，車載設(shè)備自動切換到CTCS-3級控車。列車管理—進入RBC區(qū)域進入RBC管轄區(qū)域28列車通過轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器時，GSM-R車載電臺注冊到GSM77（1）列車到達(dá)接近下一RBC邊界時，車載設(shè)備向RBC1報告位置（2）RBC1從RBC2獲得進路信息，生成延伸到RBC2管轄范圍的行車許可（3）列車經(jīng)過切換應(yīng)答器時，GSM-R車載移動電臺與RBC2建立通信；（4）RBC切換自動完成，列車受到RBC2的控制，車載設(shè)備終止與RBC1的通信；（5）車載設(shè)備從RBC2接收到新的行車許可。

列車管理—RBC切換

列車行至不同RBC邊界處，應(yīng)平穩(wěn)切換RBC對列車的控制權(quán)，保證行車許可的連續(xù)。在RBC邊界前方及邊界點設(shè)置預(yù)告應(yīng)答器和切換應(yīng)答器。29（1）列車到達(dá)接近下一RBC邊界時，車載設(shè)備向RBC1報78

列車管理—RBC切換預(yù)告點(LTA)是指車載設(shè)備向RBC發(fā)送通過該應(yīng)答器的位置報告后，RBC判斷可以開始向列車發(fā)送RBC切換信息。

RBC切換點(RN)是指當(dāng)列車前端通過改點時，當(dāng)前RBC停止對列車的控制，切換到另一個RBC進行控制。切換標(biāo)志牌是指RBC切換點處，應(yīng)設(shè)置標(biāo)志牌提示司機列車進入另一個RBC控制區(qū)域。30列車管理—RBC切換預(yù)告點(LTA)是指車載設(shè)備向79列車受到RBC1控制，根據(jù)RBC1提供的行車許可運行；RBC1命令另一個GSM-R車載電臺呼叫RBC2，與RBC2建立通信，RBC1從RBC2獲得進路信息，生成延伸到RBC2管轄范圍的行車許可；列車頭部通過切換應(yīng)答器后，列車受到RBC2的控制；列車尾部通過切換應(yīng)答器后，終止與RBC1的通信，完成RBC切換。列車根據(jù)RBC2提供的行車許可運行。RBC切換演示-雙電臺時為使列車不減速越過切換邊界，RBC1提供行車許可將在RBC2管轄區(qū)域延長：一個40s正常行駛距離

+完整制動距離的長度。31列車受到RBC1控制，根據(jù)RBC1提供的行車許可運行；R80RBC與其它設(shè)備的信息交互圖32RBC與其它設(shè)備的信息交互圖RBC與聯(lián)鎖接口無線閉塞中心（RBC）與管轄區(qū)域內(nèi)的各車站聯(lián)鎖計算機通信。獲取軌道占用、進路狀態(tài)、區(qū)間方向、閉塞分區(qū)的可用性等信息RBC不直接與TCC進行信息交互。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與聯(lián)鎖接口RBC系統(tǒng)接口描述81RBC與臨時限速服務(wù)器（TSRS）接口無線閉塞中心（RBC）通過以太網(wǎng)與臨時限速服務(wù)器進行連接，獲取臨時限速命令信息。TSRS與RBC間傳遞安全信息使用Subset-098安全協(xié)議，滿足EN50159-2對開放網(wǎng)絡(luò)通信的安全要求。RBC接收臨時限速命令信息，同時向TSRS發(fā)送臨時限速狀態(tài)等信息。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與臨時限速服務(wù)器（TSRS）接口RBC系統(tǒng)接口描述82RBC與微機監(jiān)測（CSM）接口無線閉塞中心（RBC）通過RBC的診斷維護子系統(tǒng)（RBC-ART）與信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的CSM-RBC接口通信機接口。RBC向信號集中監(jiān)測系統(tǒng)輸出其工作狀態(tài)、收發(fā)信息記錄等信息。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與微機監(jiān)測（CSM）接口RBC系統(tǒng)接口描述83RBC與調(diào)度集中（CTC）接口無線閉塞中心（RBC）與CTC的通信接口機連接。RBC接收文本信息、時鐘信息、緊急停車命令、注銷列車登記命令、請求列車狀態(tài)等信息。RBC向CTC系統(tǒng)輸出連接狀態(tài)信息、列車靜態(tài)信息、列車動態(tài)信息、表示信息、報警信息。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與調(diào)度集中（CTC）接口RBC系統(tǒng)接口描述84RBC與RBC接口無線閉塞中心（RBC）與相鄰RBC采用Subset-098標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信連接。RBC之間的通信內(nèi)容包括列車信息、臨時限速、邊界處線路信息等。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與RBC接口RBC系統(tǒng)接口描述85RBC與車載系統(tǒng)接口無線閉塞中心（RBC）與車載設(shè)備通過GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)，采用Subset-037協(xié)議通信連接。RBC接收車載系統(tǒng)發(fā)送的位置報告等信息。RBC向列控車載系統(tǒng)傳輸行車許可（MA）和線路描述等信息。RBC系統(tǒng)接口描述RBC與車載系統(tǒng)接口RBC系統(tǒng)接口描述8687臨時限速臨時限速的信息流臨時限速的設(shè)置、取消均在調(diào)度中心將臨時限速與MA一起傳送給車載設(shè)備列控中心通過車站/中繼站的有源應(yīng)答器傳送給車載設(shè)備39臨時限速臨時限速的信息流臨時限速的設(shè)置、取88區(qū)間及站內(nèi)正線臨時限速按實際里程標(biāo)設(shè)置（單位：米），臨時限速值分辨率為5