列控系統(tǒng)課件

電力機(jī)車(chē)行車(chē)安全設(shè)備電力機(jī)車(chē)行車(chē)安全設(shè)備電力機(jī)車(chē)行車(chē)安全設(shè)備2022/12/292第五章LKJ-2000型監(jiān)控裝置的操作第四章LKJ設(shè)備技術(shù)結(jié)構(gòu)第三章CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)第二章列控系統(tǒng)概述第一章機(jī)車(chē)信號(hào)車(chē)載設(shè)備概況電力機(jī)車(chē)行車(chē)安全設(shè)備2022/12/272第五章LKJ-主要內(nèi)容§3

CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)2022/12/293§3-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)概述§3-5CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控車(chē)模式§3-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作原理§3-3CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備§3-4CTCS-2地面設(shè)備主要內(nèi)容§3CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)2022/12/27目標(biāo)2022/12/294A了解CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)、系統(tǒng)特點(diǎn)、系統(tǒng)的主要技術(shù)原則C掌握CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作原理；列控車(chē)載設(shè)備、地面設(shè)備的功能及構(gòu)成B熟悉CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控車(chē)模式目標(biāo)2022/12/274A了解CTCS-2級(jí)系統(tǒng)§3-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)概述

CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)為車(chē)地一體化的列車(chē)控制系統(tǒng)，是面向系統(tǒng)提速干線(xiàn)和高速線(xiàn)，是基于軌道電路和點(diǎn)式設(shè)備傳輸信息的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過(guò)信號(hào)機(jī)。CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)是一種點(diǎn)連式列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，司機(jī)憑車(chē)載信號(hào)行車(chē)，軌道電路完成列車(chē)占用檢測(cè)及完整性檢查，連續(xù)向列車(chē)傳送控制信息；點(diǎn)式信息設(shè)備傳輸定位信息、進(jìn)路參數(shù)、線(xiàn)路參數(shù)、限速和停車(chē)信息。CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)包括車(chē)載設(shè)備和地面設(shè)備。

地面設(shè)備由軌道電路、車(chē)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(chē)站列控中心傳輸點(diǎn)式列控信息?！?-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)概述CTCS

適用于區(qū)間ZPW-2000系列自動(dòng)閉塞(包括UM系列)、車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖或6502電氣集中、行車(chē)指揮CTC或TDCS(原DMIS)。

能在既有提速線(xiàn)路上疊加，實(shí)現(xiàn)在同一線(xiàn)路上與既有信號(hào)系統(tǒng)的兼容。CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)系統(tǒng)集成創(chuàng)新：實(shí)現(xiàn)了行車(chē)指揮調(diào)度、聯(lián)鎖、列控和微機(jī)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)集成；實(shí)現(xiàn)了鐵路信號(hào)區(qū)間和車(chē)站一體化、通信和信號(hào)一體化。列控系統(tǒng)自主創(chuàng)新：采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ZPW-2000A型無(wú)絕緣軌道電路；首次采用了按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、功能需求和技術(shù)平臺(tái)研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的列控中心設(shè)備；完成了列控車(chē)載設(shè)備的技術(shù)引進(jìn)、消化吸收和功能提升。適用于區(qū)間ZPW-2000系列自動(dòng)閉塞(包括應(yīng)答器及LEU再創(chuàng)新：完成了地面應(yīng)答器和LEU電子單元的技術(shù)引進(jìn)、消化吸收和再創(chuàng)新。報(bào)文結(jié)合國(guó)情再創(chuàng)新：CTCS報(bào)文在ETCS信息包框架、組成的基礎(chǔ)上，綜合考慮動(dòng)車(chē)組開(kāi)行、運(yùn)用要求，并預(yù)留了客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的發(fā)展。確定了統(tǒng)一的安全編碼規(guī)則和程序，自行研發(fā)了報(bào)文編制、解析工具。CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)應(yīng)答器及LEU再創(chuàng)新：完成了地面應(yīng)答器和LEU電子單元的技術(shù)列控系統(tǒng)課件CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的主要技術(shù)原則

滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)速度250km/h需要；作為CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)后備模式，滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)速度300km/h需要；

兼顧貨運(yùn)的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)客車(chē)4分鐘、貨車(chē)5分鐘的追蹤間隔要求；

客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一的設(shè)備配置和運(yùn)用原則，并應(yīng)兼容既有線(xiàn)CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)功能，具備互聯(lián)互通運(yùn)行條件；

滿(mǎn)足正向按自動(dòng)閉塞追蹤運(yùn)行，反向按自動(dòng)站間閉塞運(yùn)行的要求；

滿(mǎn)足跨線(xiàn)運(yùn)行的運(yùn)營(yíng)要求；

車(chē)載設(shè)備采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式、設(shè)備制動(dòng)優(yōu)先的方式監(jiān)控列車(chē)安全運(yùn)行；

作為CTCS-3級(jí)的后備系統(tǒng)。無(wú)線(xiàn)閉塞中心（RBC）或無(wú)線(xiàn)通信故障時(shí)，CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控制列車(chē)運(yùn)行；

動(dòng)車(chē)段及聯(lián)絡(luò)線(xiàn)均安裝CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備；

統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)，涉及安全的信息采用滿(mǎn)足IEC62280標(biāo)準(zhǔn)要求的安全通信協(xié)議；

安全性、可靠性、可用性、可維護(hù)性滿(mǎn)足IEC62278等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，關(guān)鍵設(shè)備冗余配置。CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的主要技術(shù)原則滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)速度2§3-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作原理CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)是基于軌道電路應(yīng)答器傳輸列車(chē)運(yùn)行信息的點(diǎn)連式系統(tǒng)，是采用目標(biāo)-距離模式連續(xù)監(jiān)控列車(chē)安全運(yùn)行的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)軌道電路完成列車(chē)占用和完整性檢查，連續(xù)向列車(chē)傳送控制信息，并采用點(diǎn)式應(yīng)答器向高速列車(chē)傳送定位信息、進(jìn)路參數(shù)、限速和停車(chē)信息等。§3-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作原理圖3-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖圖3-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

列控地面設(shè)備由列控中心控制，ZPW-2000(UM)系列軌道電路傳輸連續(xù)列控信息，應(yīng)答器傳輸點(diǎn)式列控信息。列控車(chē)載設(shè)備根據(jù)地面提供的動(dòng)態(tài)控制信息、線(xiàn)路靜態(tài)參數(shù)、臨時(shí)限速信息及有關(guān)列車(chē)數(shù)據(jù)，生成控制速度和目標(biāo)距離模式曲線(xiàn)，控制列車(chē)運(yùn)行。列控地面設(shè)備由列控中心控制，ZPW-2000圖3-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備與車(chē)載設(shè)備結(jié)構(gòu)圖圖3-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備與車(chē)載設(shè)備結(jié)構(gòu)圖地面設(shè)備

列控地面設(shè)備由臨時(shí)限速服務(wù)器、ZPW-2000(UM)系列軌道電路、車(chē)站電碼化、應(yīng)答器和車(chē)站列控中心（包括地面電子單元LEU）等設(shè)備組成。ZPW-2000系列軌道電路實(shí)現(xiàn)列車(chē)占用及完整性檢查。軌道電路中三個(gè)信息碼：HU碼：0km/h；UU碼：45km/h；UUS碼：80km/h。為滿(mǎn)足列控車(chē)載設(shè)備運(yùn)行需要，車(chē)站正線(xiàn)接車(chē)區(qū)段和發(fā)車(chē)區(qū)段軌道電路載頻必須交叉配置，不能使用同一頻率。

地面應(yīng)答器分有源應(yīng)答器(可變應(yīng)答器)和無(wú)源應(yīng)答器(固定應(yīng)答器)兩種類(lèi)型。無(wú)源應(yīng)答器設(shè)于閉塞分區(qū)入口和車(chē)站進(jìn)、出站端處，用于向列控車(chē)載設(shè)備傳輸閉塞分區(qū)長(zhǎng)度、線(xiàn)路速度、線(xiàn)路坡度、列車(chē)定位等信息。有源應(yīng)答器（也稱(chēng)可變應(yīng)答器）設(shè)置于車(chē)站進(jìn)、出站端。

列控中心接收軌道電路占用信息并發(fā)送給計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。具有軌道電路編碼、應(yīng)答器報(bào)文產(chǎn)生與發(fā)送功能，產(chǎn)生CTCS-2級(jí)行車(chē)許可，通過(guò)軌道電路及有源應(yīng)答器將行車(chē)許可傳送給CTCS-2級(jí)列控車(chē)載設(shè)備。地面設(shè)備列控地面設(shè)備由臨時(shí)限速服務(wù)器、ZPW-車(chē)載設(shè)備

列控車(chē)載設(shè)備由車(chē)載安全計(jì)算機(jī)(VC)、軌道電路信息接收單元(STM)、應(yīng)答器信息接收單元(BTM)、制動(dòng)接口單元(TIU)、記錄單元(DRU)、人機(jī)界面(DMI)、速度傳感器、軌道電路信息接收天線(xiàn)、應(yīng)答器信息接收天線(xiàn)等部件組成。

安全計(jì)算機(jī)是ATP的核心。VC基于兩個(gè)處理器的實(shí)時(shí)比較達(dá)到SIL4級(jí)，為了提高系統(tǒng)可用性采用了第三個(gè)處理器。STM模塊用于接收Z(yǔ)PW2000系列軌道電路及4信息、8信息、18信息等傳統(tǒng)移頻軌道電路的信息，并及時(shí)將地面軌道電路信息傳輸給VC和LKJ監(jiān)控裝置。

應(yīng)答器信息接收單元通過(guò)BTM天線(xiàn)，接收、解調(diào)地面應(yīng)答器的報(bào)文信息，并在校核后，將正確的信息傳輸給VC的模塊。車(chē)載設(shè)備列控車(chē)載設(shè)備由車(chē)載安全計(jì)算機(jī)(VC)、STM天線(xiàn)安裝于前端梁下，左右軌道的正上方。利用電磁感應(yīng)接收流經(jīng)鋼軌的信號(hào)電流，傳送到設(shè)置在ATP主機(jī)柜的STM，STM對(duì)該信號(hào)進(jìn)行選擇和解調(diào)。BTM天線(xiàn)接收地面應(yīng)答器所發(fā)出的高頻無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，并通過(guò)專(zhuān)用的電纜將該信號(hào)傳遞給設(shè)置在ATP本體上的BTM。DMI是周?chē)渲昧藫P(yáng)聲器和各種按鍵的10英寸LCD液晶顯示器，安裝在駕駛臺(tái)上，作用是通過(guò)按鍵、聲音、文字和圖像實(shí)現(xiàn)司機(jī)與ATP車(chē)上裝置的信息交互。

內(nèi)部記錄器，主要用于設(shè)備狀態(tài)和故障信息以及各種事件的記錄。STM天線(xiàn)安裝于前端梁下，左右軌道的正上方。利EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSRAnnonceNiveau1Niveau1AnnonceNiveau2ConnexionRBCOK050100150200300250350400安全計(jì)算機(jī)BTM速度傳感器LKJ050150200300250350400050150200300250350400列車(chē)接口單元?dú)W洲應(yīng)答器天線(xiàn)軌道電路傳感器繼電器接口STM圖3-3CTCS2級(jí)車(chē)載列控設(shè)備基本結(jié)構(gòu)EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSR

CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)工作原理圖3-4系統(tǒng)的信息流程圖CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)TDCS中心與TDCS站機(jī)之間傳輸?shù)男畔?，包括既有TDCS站場(chǎng)表示信息、調(diào)度命令和車(chē)次號(hào)校核等信息，若是CTC還包括控制信息。

車(chē)站列控中心從聯(lián)鎖獲得列車(chē)進(jìn)路信息，包括接車(chē)進(jìn)路、發(fā)車(chē)進(jìn)路、通過(guò)進(jìn)路、運(yùn)行方向、股道號(hào)等；與TDCS/CTC傳輸臨時(shí)限速信息和執(zhí)行回示確認(rèn)信息；向微機(jī)監(jiān)測(cè)傳輸列控中心設(shè)備狀態(tài)、操作及故障診斷等信息；車(chē)站列控中心、LEU和有源應(yīng)答器之間傳輸報(bào)文信息。ATP通過(guò)BTM、STM接收有源應(yīng)答器和無(wú)源應(yīng)答器的點(diǎn)式信息；接收軌道電路的信息。TDCS中心與TDCS站機(jī)之間傳輸?shù)男畔?，包括既ATP與TIU之間的信息傳輸，EMU向ATP輸入信息包括牽引開(kāi)關(guān)、制動(dòng)位置、前進(jìn)位置、后進(jìn)位置、零位（制動(dòng)/牽引手柄）位置。ATP向EMU輸出的信息（指令）包括緊急制動(dòng)（EB）、常用最大制動(dòng)（B7N）、常用B4制動(dòng)（B4N）、常用B1制動(dòng)（B1N）、切除牽引。ATP與LKJ之間的信息傳輸，將ATP接收到的軌道電路信號(hào)、應(yīng)答器數(shù)據(jù)、ATP狀態(tài)等傳輸給LKJ；LKJ將時(shí)間、司機(jī)號(hào)、車(chē)次號(hào)等信息傳輸給ATP。ATP與TIU之間的信息傳輸，EMU向A系統(tǒng)的工作原理CTCS2級(jí)采用目標(biāo)距離控制模式（又稱(chēng)為連續(xù)式一次速度控制）。目標(biāo)距離模式根據(jù)目標(biāo)距離、目標(biāo)速度及列車(chē)本身性能確定列車(chē)制動(dòng)曲線(xiàn)，不設(shè)定每個(gè)分區(qū)速度等級(jí)，采用一次制動(dòng)方式。車(chē)站列控中心

車(chē)站列控中心與CTC或TDCS站機(jī)連接獲取臨時(shí)限速命令，與車(chē)站聯(lián)鎖連接獲取列車(chē)進(jìn)路信息。按照行車(chē)計(jì)劃選擇合適時(shí)機(jī)將臨時(shí)限速信息和進(jìn)路信息發(fā)送到LEU和有源應(yīng)答器，向列車(chē)發(fā)送。系統(tǒng)的工作原理CTCS2級(jí)采用目標(biāo)距離控制模式（車(chē)載ATP

列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中車(chē)載ATP設(shè)備不斷檢測(cè)列車(chē)運(yùn)行速度，接收軌道電路低頻信息，根據(jù)空閑閉塞分區(qū)數(shù)量確定目標(biāo)距離，結(jié)合地面提供的列控動(dòng)態(tài)信息（包括運(yùn)行許可、進(jìn)路信息等）、線(xiàn)路靜態(tài)信息、臨時(shí)限速信息及有關(guān)動(dòng)車(chē)組數(shù)據(jù)，計(jì)算生成控制速度和目標(biāo)-距離模式曲線(xiàn)，通過(guò)DMI顯示列車(chē)運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等，控制列車(chē)運(yùn)行。調(diào)度中心

調(diào)度中心通過(guò)CTC或TDCS網(wǎng)絡(luò)向車(chē)站列控中心發(fā)送臨時(shí)限速命令，車(chē)站列控中心接收到臨時(shí)限速命令后返回確認(rèn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中斷后，調(diào)度中心應(yīng)授權(quán)在CTC或TDCS站機(jī)上完成臨時(shí)限速命令設(shè)置操作。CTC或TDCS既有功能不變。車(chē)載ATP調(diào)度中心§3-3CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備列控車(chē)載設(shè)備的功能CTCS-2級(jí)列控車(chē)載設(shè)備的功能有測(cè)速測(cè)距及速度監(jiān)控滿(mǎn)足列車(chē)最高運(yùn)營(yíng)速度300km/h的要求、能夠通過(guò)輸出常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)來(lái)監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行、能防止列車(chē)在無(wú)行車(chē)許可時(shí)運(yùn)行、在監(jiān)控到列車(chē)超速后執(zhí)行自動(dòng)防護(hù)、輸出的緊急制動(dòng)僅能在停車(chē)后人工緩解?！?-3CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備列控車(chē)載設(shè)備的功列控車(chē)載設(shè)備的功能列控車(chē)載設(shè)備的功能2022/12/2925列控車(chē)載設(shè)備的構(gòu)成列控車(chē)載設(shè)備由主機(jī)、人-機(jī)界面、速度傳感器、應(yīng)答器信息接收天線(xiàn)、軌道電路信息接收天線(xiàn)等組成。車(chē)載設(shè)備符合故障-安全原則，采用冗余結(jié)構(gòu)，單系獨(dú)立設(shè)備故障后不影響系統(tǒng)運(yùn)用。2022/12/2725列控車(chē)載設(shè)備的構(gòu)成列控車(chē)載設(shè)備由主機(jī)列控車(chē)載設(shè)備的構(gòu)成列控車(chē)載設(shè)備的構(gòu)成2022/12/2927安全計(jì)算機(jī)是列控車(chē)載設(shè)備的控制核心，采用安全設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)由兩套獨(dú)立運(yùn)算的主備系統(tǒng)組成。安全計(jì)算機(jī)采用2乘2取2硬件安全冗余結(jié)構(gòu)。主備系統(tǒng)具有功能相同的兩個(gè)CPU。兩個(gè)CPU的處理結(jié)果相比較，如果兩個(gè)CPU的處理結(jié)果不一致，則說(shuō)明系統(tǒng)故障。雙重系統(tǒng)中的各系完全平等。2022/12/2727安全計(jì)算機(jī)是列控車(chē)載設(shè)備的控制核心，2022/12/2928圖3-5CTCS-200C設(shè)備主機(jī)柜圖3-6安全計(jì)算機(jī)VC2022/12/2728圖3-5CTCS-200C設(shè)備主2022/12/2929圖3-7進(jìn)口BTM設(shè)備圖3-8國(guó)產(chǎn)BTM設(shè)備2022/12/2729圖3-7進(jìn)口BTM設(shè)備圖3-82022/12/2930圖3-10運(yùn)行記錄單元DRU圖3-11DMI外觀示意顯示圖2022/12/2730圖3-10運(yùn)行記錄單元DRU圖32022/12/2931圖3-12速度傳感器圖3-13STM天線(xiàn)2022/12/2731圖3-12速度傳感器圖3-13§3-4CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備車(chē)站列控中心車(chē)站列控中心是設(shè)于各車(chē)站的列控核心安全設(shè)備，其與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖或6502電氣集中、CTC或TDCS接口，根據(jù)調(diào)度命令、進(jìn)路狀態(tài)、線(xiàn)路參數(shù)等產(chǎn)生進(jìn)路及臨時(shí)限速等相關(guān)控制信息，通過(guò)有源應(yīng)答器和軌道電路傳送給列車(chē)。TCC主要單元構(gòu)成包括：安全主機(jī)單元、通信接口單元、驅(qū)動(dòng)采集單元、輔助維護(hù)單元、冗余電源單元?！?-4CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備車(chē)站列控中心車(chē)站2022/12/2933圖3-14TCC設(shè)備結(jié)構(gòu)組成2022/12/2733圖3-14TCC設(shè)備結(jié)構(gòu)組成2022/12/2934列控中心組成2022/12/2734列控中心組成2022/12/2935列控中心的功能2022/12/2735列控中心的功能2022/12/2936應(yīng)答器2022/12/2736應(yīng)答器2022/12/2937應(yīng)答器的結(jié)構(gòu)應(yīng)答器由殼子、電路板、灌封材料構(gòu)成。殼體是玻璃纖維類(lèi)材料熱壓而成。電路板厚度為3.2mm，安裝在殼體內(nèi)，它包含了用于發(fā)送和接收的電磁感應(yīng)耦合線(xiàn)圈。2022/12/2737應(yīng)答器的結(jié)構(gòu)應(yīng)答器由殼子、電路板、灌2022/12/2938應(yīng)答器利用電磁感應(yīng)原理，用于在特定地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)地面與車(chē)載設(shè)備間高速點(diǎn)式數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)答器的工作原理圖3-15應(yīng)答器原理框圖2022/12/2738應(yīng)答器利用電磁感應(yīng)原理，用于在特定地2022/12/2939應(yīng)答器的工作過(guò)程，可分為以下5個(gè)步驟：1.平時(shí)不工作；2.接收電磁能量，當(dāng)車(chē)載天線(xiàn)接近時(shí)，向下發(fā)送頻率為27.095MHz的連續(xù)波；3.建立工作電源，應(yīng)答器的耦合線(xiàn)圈感應(yīng)到27MHz的磁場(chǎng)，能量接收電路將其轉(zhuǎn)化為電能，從而建立起應(yīng)答器工作所需要的電源；4.循環(huán)發(fā)送報(bào)文，應(yīng)答器將存儲(chǔ)的1023位數(shù)據(jù)報(bào)文實(shí)時(shí)循環(huán)地發(fā)送出去，直至電能消失；5.恢復(fù)休眠狀態(tài)。應(yīng)答器的工作原理2022/12/2739應(yīng)答器的工作過(guò)程，可分為以下5個(gè)步驟2022/12/29402022/12/27402022/12/2941無(wú)源應(yīng)答器用于發(fā)送固定不變的數(shù)據(jù)。當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)無(wú)源應(yīng)答器上方時(shí)，無(wú)源應(yīng)答器接收到車(chē)載天線(xiàn)發(fā)射的電磁能量后，將其轉(zhuǎn)換成電能，使地面應(yīng)答器中電子電路工作，將存儲(chǔ)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(chē)載天線(xiàn)已經(jīng)離去）。無(wú)源應(yīng)答器2022/12/2741無(wú)源應(yīng)答器用于發(fā)送固定不變的數(shù)據(jù)。無(wú)2022/12/2942有源應(yīng)答器通過(guò)專(zhuān)門(mén)電纜與LEU連接，用于發(fā)送來(lái)自于LEU的實(shí)時(shí)變化的信息。當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)有源應(yīng)答器上方時(shí)，有源應(yīng)答器接收到車(chē)載天線(xiàn)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(shí)時(shí)發(fā)送出去，直至電能消失（即車(chē)載天線(xiàn)已經(jīng)離去）。無(wú)源應(yīng)答器當(dāng)LEU通信故障時(shí)，有源應(yīng)答器變?yōu)闊o(wú)源應(yīng)答器工作模式，發(fā)送存儲(chǔ)的固定信息（默認(rèn)報(bào)文）。2022/12/2742有源應(yīng)答器通過(guò)專(zhuān)門(mén)電纜與LEU連接，2022/12/2943圖3-16應(yīng)答器2022/12/2743圖3-16應(yīng)答器2022/12/2944應(yīng)答器的設(shè)置區(qū)間應(yīng)答器的設(shè)置：在CTCS-2級(jí)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，可間隔一個(gè)閉塞分區(qū)設(shè)置區(qū)間無(wú)源應(yīng)答器組，用于列車(chē)定位和向CTCS-2級(jí)列控車(chē)載設(shè)備發(fā)送線(xiàn)路允許速度、線(xiàn)路坡度、軌道區(qū)段及特殊區(qū)段等線(xiàn)路固定信息。圖3-17區(qū)間應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2744應(yīng)答器的設(shè)置區(qū)間應(yīng)答器的設(shè)置：在CT2022/12/2945當(dāng)進(jìn)站口或中繼站發(fā)送反向線(xiàn)路數(shù)據(jù)的無(wú)源應(yīng)答器容量不能滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)在區(qū)間設(shè)置專(zhuān)門(mén)用來(lái)提供反向數(shù)據(jù)的反向中繼應(yīng)答器組（FQ）。反向中繼應(yīng)答器組不與區(qū)間應(yīng)答器組共用。圖3-18反向中繼應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2745當(dāng)進(jìn)站口或中繼站發(fā)送反向線(xiàn)路數(shù)據(jù)的無(wú)2022/12/2946進(jìn)站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組（JZ）設(shè)置：進(jìn)站信號(hào)機(jī)（含反向）外方30±0.5m處設(shè)置由一個(gè)有源應(yīng)答器和兩個(gè)及以上無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。車(chē)站應(yīng)答器的設(shè)置圖3-19進(jìn)站應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2746進(jìn)站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組（JZ）設(shè)置：進(jìn)站2022/12/2947出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組（CZ）設(shè)置：在車(chē)站到發(fā)線(xiàn)和有固定轉(zhuǎn)線(xiàn)作業(yè)的正線(xiàn)出站信號(hào)機(jī)設(shè)置由一個(gè)有源應(yīng)答器和一個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。對(duì)客貨共線(xiàn)的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器組安裝在出站信號(hào)機(jī)絕緣節(jié)前方65±0.5m處。圖3-20客貨共線(xiàn)出站應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2747出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組（CZ）設(shè)置：在車(chē)2022/12/2948對(duì)僅開(kāi)動(dòng)車(chē)組的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，到發(fā)線(xiàn)出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器組安裝在出站信號(hào)機(jī)絕緣節(jié)前方20±0.5m處，正線(xiàn)出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器組安裝在出站信號(hào)機(jī)絕緣節(jié)前方30±0.5m處。圖3-21客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)出站應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2748對(duì)僅開(kāi)動(dòng)車(chē)組的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，到發(fā)線(xiàn)出站信2022/12/2949進(jìn)路應(yīng)答器組（JL）設(shè)置：進(jìn)路信號(hào)機(jī)外方30±0.5m處設(shè)置由1個(gè)有源和1個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。調(diào)車(chē)應(yīng)答器組（DC）設(shè)置：對(duì)于有調(diào)車(chē)作業(yè)并有可能危及正線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行安全的調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)外方15±0.5m處設(shè)置由1個(gè)有源應(yīng)答器和1個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。列車(chē)定位應(yīng)答器組（DW）設(shè)置：車(chē)站進(jìn)站信號(hào)機(jī)（含反向）外方200±0.5m處設(shè)置由單個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的定位應(yīng)答器組，用于列車(chē)定位。2022/12/2749進(jìn)路應(yīng)答器組（JL）設(shè)置：進(jìn)路信號(hào)機(jī)2022/12/2950中繼站應(yīng)答器組（ZJ）設(shè)置：中繼站處，上、下行線(xiàn)路分別設(shè)置由有源應(yīng)答器和無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的中繼站應(yīng)答器組，用于發(fā)送臨時(shí)限速信息。中繼站應(yīng)答器組之間的距離應(yīng)為100±0.5m。圖3-22中繼站應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2750中繼站應(yīng)答器組（ZJ）設(shè)置：中繼站處2022/12/2951應(yīng)答器的運(yùn)用環(huán)境運(yùn)行溫度范圍：

-40℃到+70℃；冷卻：自然對(duì)流；儲(chǔ)存：-40℃到+70℃，在最后的檢查和測(cè)試之后小于5年；震動(dòng)：符合EN50125-3；抗震：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN60068-2-75，符合擺錘打樁機(jī)沖擊試驗(yàn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，最高級(jí)別是20J；抵抗行人踩踏以2000N的最大力在安裝的應(yīng)答器上行走的可能性；濕度范圍：根據(jù)EN60721-3-4，為等級(jí)4K3；壓力范圍：根據(jù)EN60721-3-4，為等級(jí)4K3；風(fēng)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN60721-3-4（50m/s）等級(jí)為4Z5；防護(hù)等級(jí)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN60529，為IP68；太陽(yáng)輻射：根據(jù)EN60721-3-4分類(lèi)，為4K3；生物：根據(jù)EN60721-3-4分類(lèi)，為4B2；機(jī)械：根據(jù)EN60721-3-4分類(lèi)，為4S4；MTBF：λ=2,869.10-6/h/+40℃；使用年限：大于20年；安全：根據(jù)EN50129，為SIL4（電氣系統(tǒng)）。2022/12/2751應(yīng)答器的運(yùn)用環(huán)境2022/12/2952地面電子單元（LEU）地面電子單元（簡(jiǎn)稱(chēng)LEU）是一種數(shù)據(jù)采集與處理單元，LEU應(yīng)可隨外部控制條件產(chǎn)生或存儲(chǔ)不少于256種變化信息的數(shù)據(jù)報(bào)文。根據(jù)需要車(chē)站地面控制中心或聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)LEU中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)報(bào)文內(nèi)容進(jìn)行修改、更新。LEU應(yīng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與地面有源應(yīng)答器間的發(fā)送信息、通道的狀態(tài)及信息的正確性。報(bào)文由同步碼、有效信息以及校驗(yàn)碼組成。報(bào)文的長(zhǎng)度根據(jù)運(yùn)用的區(qū)段定義，一個(gè)地面應(yīng)答器只能發(fā)送一種長(zhǎng)度的報(bào)文。LEU通過(guò)串行通信接口與列控中心設(shè)備連接，將來(lái)自列控中心的報(bào)文連續(xù)向有源應(yīng)答器發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)向車(chē)載設(shè)備發(fā)送可變信息。2022/12/2752地面電子單元（LEU）地面電子單元（2022/12/2953地面電子單元的類(lèi)型2022/12/2753地面電子單元的類(lèi)型2022/12/2954地面電子單元的功能LEU的功能如下：1.接收外部發(fā)送的應(yīng)答器報(bào)文并連續(xù)向應(yīng)答器轉(zhuǎn)發(fā)；2.接收外部發(fā)送的控制命令，根據(jù)控制命令選擇一條預(yù)先存儲(chǔ)的報(bào)文并連續(xù)向應(yīng)答器發(fā)送；3.存儲(chǔ)幾百條至上千條報(bào)文；4.當(dāng)輸入通道故障或LEU內(nèi)部故障時(shí)，向應(yīng)答器發(fā)送預(yù)先存儲(chǔ)的默認(rèn)報(bào)文；5.當(dāng)有車(chē)載天線(xiàn)經(jīng)過(guò)有源應(yīng)答器時(shí)，LEU不轉(zhuǎn)換新的報(bào)文；6.輸出開(kāi)路與短路檢測(cè)信息；7.設(shè)備自檢及事件記錄，并向外部設(shè)備上傳。2022/12/2754地面電子單元的功能LEU的功能如下：2022/12/2955

LEU的工作原理圖3-23LEU工作原理2022/12/2755LEU的工作原理圖3-23LE2022/12/2956報(bào)文接收：微處理器通過(guò)通信接口周期性地從TCC接收?qǐng)?bào)文，并把報(bào)文傳送至邏輯控制單元，由邏輯控制單元把周期性的報(bào)文輸入變?yōu)檫B續(xù)性的報(bào)文輸出。安全通信協(xié)議保證了通信的可靠性，除采用常用的編碼、幀結(jié)構(gòu)定義和CRC校檢外，其最大的特點(diǎn)是引入時(shí)間戳的概念。邏輯控制單元邏輯控制單元相當(dāng)于發(fā)送緩沖器，以564.48kbit/s的速率把這個(gè)1023位的報(bào)文循環(huán)地輸出。邏輯控制單元除輸出報(bào)文數(shù)據(jù)外，還產(chǎn)生C6接口所需要的8.82kHz方波。

LEU的工作原理2022/12/2756報(bào)文接收：邏輯控制單元LEU的工作2022/12/2957功率放大由于C接口定義的報(bào)文數(shù)據(jù)C1和接口供電信號(hào)C6在頻率上相差很大，需要分別進(jìn)行功率放大。將經(jīng)過(guò)放大后的C1和C6信號(hào)耦合到一個(gè)變壓器內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)在一對(duì)傳輸線(xiàn)上傳送兩種信號(hào)。

LEU的工作原理2022/12/2757功率放大LEU的工作原理2022/12/2958

LEU的結(jié)構(gòu)LEU盒內(nèi)安裝有母板，在母板上插接4塊電路板，這四塊電路板分別為電源板、數(shù)據(jù)處理板、S接口通信板和輸出板。圖3-24LEU實(shí)物圖2022/12/2758LEU的結(jié)構(gòu)LEU盒內(nèi)安裝有母板，2022/12/2959阿爾斯通的LEU構(gòu)成：采用外形為3U的盒子，盒內(nèi)安裝有母板，在母板上插接4塊電路板，自左向右為電源板、數(shù)據(jù)處理板、串行輸入接口板和輸出板。圖3-25阿爾斯通LEU結(jié)構(gòu)2022/12/2759阿爾斯通的LEU構(gòu)成：采用外形為3U2022/12/2960CSEE公司的LEU構(gòu)成：采用標(biāo)準(zhǔn)的6U電路板，組成模式包括1個(gè)組匣、1塊CALM電源板、1塊MTOR板、1塊C接口板及安全子板。圖3-26CSEE公司LEU連接示意圖2022/12/2760CSEE公司的LEU構(gòu)成：采用標(biāo)準(zhǔn)的2022/12/2961LEU技術(shù)指標(biāo)1.使用溫度范圍：-40°C~+70°C；2.冷卻：自然對(duì)流；3.防護(hù)等級(jí)：IP21（至少按照IP54在機(jī)柜中安裝）；4.震動(dòng)：符合EN50125-3；5.電磁兼容性EMC：符合EN50121-4:2000；6.絕緣：符合EN50124-1:2000；7.平均無(wú)故障時(shí)間MTBF：>100000h（11.4y），溫度40°C時(shí)；8.使用壽命：>22年（40°C情況下）；9.安全性：SIL4，根據(jù)EN50129，EN50126(RAMS),以及EN50128(SW即軟件)；10.錯(cuò)誤側(cè)故障概率：10/h。2022/12/2761LEU技術(shù)指標(biāo)2022/12/2962軌道電路

根據(jù)CTCS有關(guān)技術(shù)規(guī)范，區(qū)間軌道電路制式，不同級(jí)別的線(xiàn)路其制式有所不同，主要包括以下制式：CTCS-0級(jí)：國(guó)產(chǎn)4信息、8信息、18信息移頻軌道電路；CTCS-1級(jí)：UM-71、ZPW2000；CTCS-2級(jí)：UM-71、ZPW-2000A。

2022/12/2762軌道電路根據(jù)CTCS有關(guān)技術(shù)規(guī)2022/12/2963ZPW-2000A軌道電路ZPW-2000A無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞是在法國(guó)UM71無(wú)絕緣軌道電路技術(shù)基礎(chǔ)上，在傳輸安全性、傳輸長(zhǎng)度、系統(tǒng)可靠性以及結(jié)合國(guó)情提高技術(shù)性能價(jià)格比、降低工程造價(jià)上，都有了提高。ZPW-2000A移頻自動(dòng)閉塞是以移頻軌道電路為基礎(chǔ)的自動(dòng)閉塞，它選用頻率參數(shù)作為控制信息，采用頻率調(diào)制的方法，把低頻信息(Fc)調(diào)制到較高頻率(載頻f0)上，以形成振幅不變、頻率隨低頻信息的幅度作周期性變化的調(diào)制信號(hào)。

2022/12/2763ZPW-2000A軌道電路2022/12/2964圖3-27ZPW-2000A無(wú)絕緣移頻軌道電路基本結(jié)構(gòu)示意圖

2022/12/2764圖3-27ZPW-2000A無(wú)絕2022/12/2965ZPW-2000A采用四顯示自動(dòng)閉塞，是一種新型速差式自動(dòng)閉塞制度，通過(guò)信號(hào)機(jī)顯示燈位自上而下為綠、紅、黃、綠黃燈顯示。采用四顯示自動(dòng)閉塞對(duì)保證行車(chē)安全、提高區(qū)間通過(guò)能力以及提高運(yùn)行速度都是十分有利的。下行線(xiàn)使用載頻：1700-1、1700-2、2300-1、2300-2；上行線(xiàn)使用載頻：2000-1、2000-2、2600-1、2600-2；低頻信息最多18個(gè)：10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz、29Hz；絕緣方式：電氣諧振；調(diào)諧區(qū)長(zhǎng)度：29m。

2022/12/2765ZPW-2000A采用四顯示自動(dòng)閉塞2022/12/2966載頻切換STM可同時(shí)接收多個(gè)載頻，日立200km/h動(dòng)車(chē)組的STM具有可任意指定要接收的載波頻率的功能。既可以同時(shí)接收所有的載波，反之也可以指定1個(gè)載波和指定2個(gè)、4個(gè)、8個(gè)載波。但是，要解調(diào)低頻信號(hào)（VLF），則只能限定1個(gè)載波。三種設(shè)備可接收的載頻比較2022/12/2766載頻切換STM可同時(shí)接收多個(gè)載頻，日2022/12/2967載頻切換方法2022/12/2767載頻切換方法2022/12/2968載頻切換與鎖定的目的：列車(chē)轉(zhuǎn)線(xiàn)運(yùn)行（由上行線(xiàn)轉(zhuǎn)下行線(xiàn)或相反）時(shí)，減少司機(jī)操作上、下行轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的繁瑣；防止因人為操作失誤引起對(duì)鄰線(xiàn)信息的錯(cuò)誤接收，通過(guò)設(shè)備切換提高安全性。載頻切換與鎖定利用8種載頻與25.7Hz的低頻信息相結(jié)合。

鎖定載頻的目的是為了防止車(chē)載設(shè)備錯(cuò)誤接收鄰線(xiàn)軌道電路中的信息，在車(chē)站需要防止接收相鄰股道的電碼化信息，在區(qū)間需要防止接收并行的另一條線(xiàn)路中的軌道電路信息。2022/12/2768載頻切換與鎖定的目的：鎖定載頻的目的2022/12/2969載頻切換與鎖定邏輯表2022/12/2769載頻切換與鎖定邏輯表2022/12/2970載頻切換與鎖定的條件：載頻切換和鎖定主要發(fā)生在進(jìn)入車(chē)站股道時(shí)和從車(chē)站出發(fā)進(jìn)入?yún)^(qū)間時(shí)，通常涉及的情況發(fā)生在側(cè)線(xiàn)接車(chē)、側(cè)線(xiàn)發(fā)車(chē)進(jìn)路中，對(duì)于個(gè)別改變上下行方面的車(chē)站，也發(fā)生在正線(xiàn)通過(guò)時(shí)。圖3-28側(cè)線(xiàn)接車(chē)時(shí)的載頻鎖定信息的發(fā)碼時(shí)機(jī)2秒2300-1+25.72022/12/2770載頻切換與鎖定的條件：載頻切換和鎖定2022/12/2971載頻切換與鎖定的邏輯2022/12/2771載頻切換與鎖定的邏輯2022/12/2972CTCS2區(qū)段載頻切換原則的說(shuō)明符合CTCS2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地面裝備的區(qū)段，具備應(yīng)答器載頻切換和軌道電路載頻切換條件，由于應(yīng)答器設(shè)置地點(diǎn)與軌道電路25.7Hz發(fā)送點(diǎn)不同，同時(shí)考慮不同列車(chē)的混合運(yùn)營(yíng)，其處理原則如下：1.對(duì)裝備ATP的動(dòng)車(chē)組，以應(yīng)答器載頻切換為主體，在車(chē)載BTM故障情況下，車(chē)載STM應(yīng)滿(mǎn)足主體化機(jī)車(chē)信號(hào)功能，此時(shí)依靠軌道電路進(jìn)行載頻切換；2.對(duì)安裝JT1-CZ2000機(jī)車(chē)信號(hào)的列車(chē)，用軌道電路進(jìn)行載頻切換；3.對(duì)安裝通用式機(jī)車(chē)信號(hào)的列車(chē)，按目前的有關(guān)規(guī)定，由司機(jī)人工切換。2022/12/2772CTCS2區(qū)段載頻切換原則的說(shuō)明符合2022/12/2973低頻信息意義ZPW-2000A發(fā)送器發(fā)出的低頻信息都具有速度的含義。列車(chē)速度是分級(jí)控制的。連續(xù)式機(jī)車(chē)信號(hào)接收設(shè)備接收地面ZPW-2000A信息，以提供列車(chē)允許行駛的速度值。列車(chē)實(shí)際行駛速度若比列車(chē)允許行駛速度高7km/h時(shí)，則無(wú)論在哪個(gè)速度等級(jí)運(yùn)行，都將產(chǎn)生緊急制動(dòng)。

2022/12/2773低頻信息意義ZPW-2000A發(fā)送器2022/12/2974既有線(xiàn)CTCS-1級(jí)區(qū)段主體化機(jī)車(chē)信號(hào)的低頻信息ZPW-2000A系統(tǒng)共有18個(gè)低頻信息，既有線(xiàn)CTCS-1級(jí)區(qū)段主體化機(jī)車(chē)信號(hào)定義了14個(gè)信息標(biāo)準(zhǔn)，即：10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18Hz、19.1Hz、20.2Hz、22.4Hz、24.6Hz、26.8Hz、29Hz。余4個(gè)未作定義：21.3Hz、23.5Hz、25.7Hz、27.9Hz。

低頻信息意義2022/12/2774既有線(xiàn)CTCS-1級(jí)區(qū)段主體化機(jī)車(chē)信2022/12/2975低頻信息意義既有線(xiàn)CTCS-2級(jí)區(qū)段200km/h動(dòng)車(chē)組運(yùn)行時(shí)的低頻信息定義原鐵道部對(duì)既有線(xiàn)CTCS-2級(jí)區(qū)段200km/h動(dòng)車(chē)組運(yùn)行時(shí)的低頻信息作了補(bǔ)充定義，修訂了2個(gè)低頻信息定義，即：UU碼（18.0Hz）：表示進(jìn)路開(kāi)通道岔側(cè)向，默認(rèn)道岔允許速度45km/h；UUS碼（19.1Hz）：表示進(jìn)路開(kāi)通道岔側(cè)向，默認(rèn)道岔允許速度80km/h。2022/12/2775低頻信息意義既有線(xiàn)CTCS-2級(jí)區(qū)段2022/12/2976

客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)CTCS-2級(jí)區(qū)段低頻信息定義原鐵道部對(duì)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)CTCS-2級(jí)區(qū)段200km/h動(dòng)車(chē)組運(yùn)行時(shí)，增加了2個(gè)低頻信息L4和L5，規(guī)定了3個(gè)軌道電路低頻信息定義，即：L3碼：10.3Hz，表示前方5個(gè)閉塞分區(qū)空閑；L4碼：23.5Hz，表示前方6個(gè)閉塞分區(qū)空閑；L5碼：21.3Hz，表示前方至少7個(gè)閉塞分區(qū)空閑。

低頻信息意義2022/12/2776客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)CTCS-2022/12/2977車(chē)站電碼化車(chē)站正線(xiàn)電碼化，接車(chē)進(jìn)路和發(fā)車(chē)進(jìn)路采用不同的載頻（以下行正線(xiàn)正方向?yàn)槔?，若接?chē)進(jìn)路為1700Hz，則發(fā)車(chē)進(jìn)路應(yīng)為2300Hz）；進(jìn)站信號(hào)機(jī)前方軌道電路和接車(chē)進(jìn)路電碼化采用不同的載頻。CTCS-2級(jí)區(qū)段，ATP車(chē)載設(shè)備的鎖頻功能通過(guò)應(yīng)答器信息實(shí)現(xiàn)，若應(yīng)答器信息丟失，由機(jī)車(chē)乘務(wù)員按現(xiàn)行規(guī)則手動(dòng)切換軌道電路載頻。2022/12/2777車(chē)站電碼化車(chē)站正線(xiàn)電碼化，接車(chē)進(jìn)路和2022/12/2978其他信號(hào)設(shè)備配套改造行車(chē)指揮設(shè)備CTCS2適用于裝備TDCS或CTC行車(chē)指揮設(shè)備的線(xiàn)路。CTC或TDCS的車(chē)站分機(jī)與車(chē)站列控中心采用RS-422接口，具有光電隔離措施，接口及通道應(yīng)冗余配置。調(diào)度命令由調(diào)度中心傳輸至車(chē)站的時(shí)機(jī)及準(zhǔn)確性應(yīng)能滿(mǎn)足列車(chē)運(yùn)行控制的需要。聯(lián)鎖設(shè)備CTCS2適用于裝備計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖或6502電氣集中的車(chē)站。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖與車(chē)站列控中心采用RS-422接口，具有光電隔離措施，接口及通道應(yīng)冗余配置。6502電氣集中與車(chē)站列控中心連接，采用繼電器接點(diǎn)采集、安全繼電器輸出方式。2022/12/2778其他信號(hào)設(shè)備配套改造行車(chē)指揮設(shè)備聯(lián)鎖2022/12/2979其他微機(jī)監(jiān)測(cè)進(jìn)行配套改造，增加與列控中心的接口及相應(yīng)的監(jiān)測(cè)功能。有條件時(shí)，對(duì)車(chē)站聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備、閉環(huán)電碼化、道岔缺口檢查、燈絲報(bào)警、電源等監(jiān)測(cè)功能進(jìn)行整合。有條件時(shí)車(chē)站采用綜合智能電源屏。對(duì)既有線(xiàn)路暫按信號(hào)電纜方式傳輸站間信息，需鋪設(shè)站間貫通電纜。其他信號(hào)設(shè)備配套改造2022/12/2779其他其他信號(hào)設(shè)備配套改造2022/12/2980§3-5CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控車(chē)模式車(chē)載列控系統(tǒng)控制方式2022/12/2780§3-5CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)2022/12/2981當(dāng)采用機(jī)控模式時(shí)，在確保列車(chē)行車(chē)安全、滿(mǎn)足旅客舒適度的前提下，對(duì)列車(chē)制動(dòng)與緩解的控制均由列控裝置自動(dòng)完成，根據(jù)需要司機(jī)可追加或?qū)嵤└鼜?qiáng)烈的制動(dòng)控制。圖3-31設(shè)備制動(dòng)優(yōu)先模式曲線(xiàn)2022/12/2781當(dāng)采用機(jī)控模式時(shí)，在確保列車(chē)行車(chē)安全2022/12/2982當(dāng)采用人控優(yōu)先模式時(shí)，列控車(chē)載設(shè)備只有兩擋制動(dòng)輸出，最大常用制動(dòng)與緊急制動(dòng)。當(dāng)列車(chē)速度在最大常用制動(dòng)線(xiàn)以下時(shí)，由司機(jī)負(fù)責(zé)實(shí)施制動(dòng)，列控車(chē)載設(shè)備不干預(yù)司機(jī)的操作。當(dāng)列車(chē)速度超過(guò)最大常用制動(dòng)線(xiàn)后，列控車(chē)載設(shè)備將觸發(fā)制動(dòng)，當(dāng)速度降低到一定范圍時(shí)，由司機(jī)緩解。圖3-32司機(jī)優(yōu)先模式曲線(xiàn)2022/12/2782當(dāng)采用人控優(yōu)先模式時(shí)，列控車(chē)載設(shè)備只2022/12/2983列控車(chē)載設(shè)備的工作模式2022/12/2783列控車(chē)載設(shè)備的工作模式2022/12/2984列控車(chē)載設(shè)備的工作模式轉(zhuǎn)換2022/12/2784列控車(chē)載設(shè)備的工作模式轉(zhuǎn)換2022/12/2985CTCS-2級(jí)各工作模式之間的切換2022/12/2785CTCS-2級(jí)各工作模式之間的切換2022/12/29862022/12/27862022/12/29872022/12/27872022/12/29882022/12/27882022/12/29892022/12/27892022/12/29902022/12/27902022/12/29912022/12/27912022/12/29922022/12/27922022/12/29932022/12/27932022/12/29942022/12/27942022/12/29952022/12/27952022/12/29962022/12/27961.簡(jiǎn)述CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)？2.

簡(jiǎn)述應(yīng)答器的工作原理？3.列控中心主要由哪幾部分組成？其功能是什么？4.無(wú)源應(yīng)答器和有源應(yīng)答器有何異同？作業(yè)題1.簡(jiǎn)述CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)？作業(yè)題2022/12/29982022/12/2798電力機(jī)車(chē)行車(chē)安全設(shè)備電力機(jī)車(chē)行車(chē)安全設(shè)備電力機(jī)車(chē)行車(chē)安全設(shè)備2022/12/29100第五章LKJ-2000型監(jiān)控裝置的操作第四章LKJ設(shè)備技術(shù)結(jié)構(gòu)第三章CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)第二章列控系統(tǒng)概述第一章機(jī)車(chē)信號(hào)車(chē)載設(shè)備概況電力機(jī)車(chē)行車(chē)安全設(shè)備2022/12/272第五章LKJ-主要內(nèi)容§3

CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)2022/12/29101§3-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)概述§3-5CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控車(chē)模式§3-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作原理§3-3CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備§3-4CTCS-2地面設(shè)備主要內(nèi)容§3CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)2022/12/27目標(biāo)2022/12/29102A了解CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)、系統(tǒng)特點(diǎn)、系統(tǒng)的主要技術(shù)原則C掌握CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作原理；列控車(chē)載設(shè)備、地面設(shè)備的功能及構(gòu)成B熟悉CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控車(chē)模式目標(biāo)2022/12/274A了解CTCS-2級(jí)系統(tǒng)§3-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)概述

CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)為車(chē)地一體化的列車(chē)控制系統(tǒng)，是面向系統(tǒng)提速干線(xiàn)和高速線(xiàn)，是基于軌道電路和點(diǎn)式設(shè)備傳輸信息的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過(guò)信號(hào)機(jī)。CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)是一種點(diǎn)連式列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，司機(jī)憑車(chē)載信號(hào)行車(chē)，軌道電路完成列車(chē)占用檢測(cè)及完整性檢查，連續(xù)向列車(chē)傳送控制信息；點(diǎn)式信息設(shè)備傳輸定位信息、進(jìn)路參數(shù)、線(xiàn)路參數(shù)、限速和停車(chē)信息。CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)包括車(chē)載設(shè)備和地面設(shè)備。

地面設(shè)備由軌道電路、車(chē)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(chē)站列控中心傳輸點(diǎn)式列控信息?！?-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)概述CTCS

適用于區(qū)間ZPW-2000系列自動(dòng)閉塞(包括UM系列)、車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖或6502電氣集中、行車(chē)指揮CTC或TDCS(原DMIS)。

能在既有提速線(xiàn)路上疊加，實(shí)現(xiàn)在同一線(xiàn)路上與既有信號(hào)系統(tǒng)的兼容。CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)系統(tǒng)集成創(chuàng)新：實(shí)現(xiàn)了行車(chē)指揮調(diào)度、聯(lián)鎖、列控和微機(jī)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)集成；實(shí)現(xiàn)了鐵路信號(hào)區(qū)間和車(chē)站一體化、通信和信號(hào)一體化。列控系統(tǒng)自主創(chuàng)新：采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ZPW-2000A型無(wú)絕緣軌道電路；首次采用了按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、功能需求和技術(shù)平臺(tái)研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的列控中心設(shè)備；完成了列控車(chē)載設(shè)備的技術(shù)引進(jìn)、消化吸收和功能提升。適用于區(qū)間ZPW-2000系列自動(dòng)閉塞(包括應(yīng)答器及LEU再創(chuàng)新：完成了地面應(yīng)答器和LEU電子單元的技術(shù)引進(jìn)、消化吸收和再創(chuàng)新。報(bào)文結(jié)合國(guó)情再創(chuàng)新：CTCS報(bào)文在ETCS信息包框架、組成的基礎(chǔ)上，綜合考慮動(dòng)車(chē)組開(kāi)行、運(yùn)用要求，并預(yù)留了客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的發(fā)展。確定了統(tǒng)一的安全編碼規(guī)則和程序，自行研發(fā)了報(bào)文編制、解析工具。CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)應(yīng)答器及LEU再創(chuàng)新：完成了地面應(yīng)答器和LEU電子單元的技術(shù)列控系統(tǒng)課件CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的主要技術(shù)原則

滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)速度250km/h需要；作為CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)后備模式，滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)速度300km/h需要；

兼顧貨運(yùn)的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)客車(chē)4分鐘、貨車(chē)5分鐘的追蹤間隔要求；

客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一的設(shè)備配置和運(yùn)用原則，并應(yīng)兼容既有線(xiàn)CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)功能，具備互聯(lián)互通運(yùn)行條件；

滿(mǎn)足正向按自動(dòng)閉塞追蹤運(yùn)行，反向按自動(dòng)站間閉塞運(yùn)行的要求；

滿(mǎn)足跨線(xiàn)運(yùn)行的運(yùn)營(yíng)要求；

車(chē)載設(shè)備采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式、設(shè)備制動(dòng)優(yōu)先的方式監(jiān)控列車(chē)安全運(yùn)行；

作為CTCS-3級(jí)的后備系統(tǒng)。無(wú)線(xiàn)閉塞中心（RBC）或無(wú)線(xiàn)通信故障時(shí)，CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控制列車(chē)運(yùn)行；

動(dòng)車(chē)段及聯(lián)絡(luò)線(xiàn)均安裝CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備；

統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)，涉及安全的信息采用滿(mǎn)足IEC62280標(biāo)準(zhǔn)要求的安全通信協(xié)議；

安全性、可靠性、可用性、可維護(hù)性滿(mǎn)足IEC62278等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，關(guān)鍵設(shè)備冗余配置。CTCS-2級(jí)系統(tǒng)的主要技術(shù)原則滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)速度2§3-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作原理CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)是基于軌道電路應(yīng)答器傳輸列車(chē)運(yùn)行信息的點(diǎn)連式系統(tǒng)，是采用目標(biāo)-距離模式連續(xù)監(jiān)控列車(chē)安全運(yùn)行的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)軌道電路完成列車(chē)占用和完整性檢查，連續(xù)向列車(chē)傳送控制信息，并采用點(diǎn)式應(yīng)答器向高速列車(chē)傳送定位信息、進(jìn)路參數(shù)、限速和停車(chē)信息等?！?-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與工作原理圖3-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖圖3-1CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

列控地面設(shè)備由列控中心控制，ZPW-2000(UM)系列軌道電路傳輸連續(xù)列控信息，應(yīng)答器傳輸點(diǎn)式列控信息。列控車(chē)載設(shè)備根據(jù)地面提供的動(dòng)態(tài)控制信息、線(xiàn)路靜態(tài)參數(shù)、臨時(shí)限速信息及有關(guān)列車(chē)數(shù)據(jù)，生成控制速度和目標(biāo)距離模式曲線(xiàn)，控制列車(chē)運(yùn)行。列控地面設(shè)備由列控中心控制，ZPW-2000圖3-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備與車(chē)載設(shè)備結(jié)構(gòu)圖圖3-2CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備與車(chē)載設(shè)備結(jié)構(gòu)圖地面設(shè)備

列控地面設(shè)備由臨時(shí)限速服務(wù)器、ZPW-2000(UM)系列軌道電路、車(chē)站電碼化、應(yīng)答器和車(chē)站列控中心（包括地面電子單元LEU）等設(shè)備組成。ZPW-2000系列軌道電路實(shí)現(xiàn)列車(chē)占用及完整性檢查。軌道電路中三個(gè)信息碼：HU碼：0km/h；UU碼：45km/h；UUS碼：80km/h。為滿(mǎn)足列控車(chē)載設(shè)備運(yùn)行需要，車(chē)站正線(xiàn)接車(chē)區(qū)段和發(fā)車(chē)區(qū)段軌道電路載頻必須交叉配置，不能使用同一頻率。

地面應(yīng)答器分有源應(yīng)答器(可變應(yīng)答器)和無(wú)源應(yīng)答器(固定應(yīng)答器)兩種類(lèi)型。無(wú)源應(yīng)答器設(shè)于閉塞分區(qū)入口和車(chē)站進(jìn)、出站端處，用于向列控車(chē)載設(shè)備傳輸閉塞分區(qū)長(zhǎng)度、線(xiàn)路速度、線(xiàn)路坡度、列車(chē)定位等信息。有源應(yīng)答器（也稱(chēng)可變應(yīng)答器）設(shè)置于車(chē)站進(jìn)、出站端。

列控中心接收軌道電路占用信息并發(fā)送給計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。具有軌道電路編碼、應(yīng)答器報(bào)文產(chǎn)生與發(fā)送功能，產(chǎn)生CTCS-2級(jí)行車(chē)許可，通過(guò)軌道電路及有源應(yīng)答器將行車(chē)許可傳送給CTCS-2級(jí)列控車(chē)載設(shè)備。地面設(shè)備列控地面設(shè)備由臨時(shí)限速服務(wù)器、ZPW-車(chē)載設(shè)備

列控車(chē)載設(shè)備由車(chē)載安全計(jì)算機(jī)(VC)、軌道電路信息接收單元(STM)、應(yīng)答器信息接收單元(BTM)、制動(dòng)接口單元(TIU)、記錄單元(DRU)、人機(jī)界面(DMI)、速度傳感器、軌道電路信息接收天線(xiàn)、應(yīng)答器信息接收天線(xiàn)等部件組成。

安全計(jì)算機(jī)是ATP的核心。VC基于兩個(gè)處理器的實(shí)時(shí)比較達(dá)到SIL4級(jí)，為了提高系統(tǒng)可用性采用了第三個(gè)處理器。STM模塊用于接收Z(yǔ)PW2000系列軌道電路及4信息、8信息、18信息等傳統(tǒng)移頻軌道電路的信息，并及時(shí)將地面軌道電路信息傳輸給VC和LKJ監(jiān)控裝置。

應(yīng)答器信息接收單元通過(guò)BTM天線(xiàn)，接收、解調(diào)地面應(yīng)答器的報(bào)文信息，并在校核后，將正確的信息傳輸給VC的模塊。車(chē)載設(shè)備列控車(chē)載設(shè)備由車(chē)載安全計(jì)算機(jī)(VC)、STM天線(xiàn)安裝于前端梁下，左右軌道的正上方。利用電磁感應(yīng)接收流經(jīng)鋼軌的信號(hào)電流，傳送到設(shè)置在ATP主機(jī)柜的STM，STM對(duì)該信號(hào)進(jìn)行選擇和解調(diào)。BTM天線(xiàn)接收地面應(yīng)答器所發(fā)出的高頻無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，并通過(guò)專(zhuān)用的電纜將該信號(hào)傳遞給設(shè)置在ATP本體上的BTM。DMI是周?chē)渲昧藫P(yáng)聲器和各種按鍵的10英寸LCD液晶顯示器，安裝在駕駛臺(tái)上，作用是通過(guò)按鍵、聲音、文字和圖像實(shí)現(xiàn)司機(jī)與ATP車(chē)上裝置的信息交互。

內(nèi)部記錄器，主要用于設(shè)備狀態(tài)和故障信息以及各種事件的記錄。STM天線(xiàn)安裝于前端梁下，左右軌道的正上方。利EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSRAnnonceNiveau1Niveau1AnnonceNiveau2ConnexionRBCOK050100150200300250350400安全計(jì)算機(jī)BTM速度傳感器LKJ050150200300250350400050150200300250350400列車(chē)接口單元?dú)W洲應(yīng)答器天線(xiàn)軌道電路傳感器繼電器接口STM圖3-3CTCS2級(jí)車(chē)載列控設(shè)備基本結(jié)構(gòu)EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSR

CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)工作原理圖3-4系統(tǒng)的信息流程圖CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)TDCS中心與TDCS站機(jī)之間傳輸?shù)男畔?，包括既有TDCS站場(chǎng)表示信息、調(diào)度命令和車(chē)次號(hào)校核等信息，若是CTC還包括控制信息。

車(chē)站列控中心從聯(lián)鎖獲得列車(chē)進(jìn)路信息，包括接車(chē)進(jìn)路、發(fā)車(chē)進(jìn)路、通過(guò)進(jìn)路、運(yùn)行方向、股道號(hào)等；與TDCS/CTC傳輸臨時(shí)限速信息和執(zhí)行回示確認(rèn)信息；向微機(jī)監(jiān)測(cè)傳輸列控中心設(shè)備狀態(tài)、操作及故障診斷等信息；車(chē)站列控中心、LEU和有源應(yīng)答器之間傳輸報(bào)文信息。ATP通過(guò)BTM、STM接收有源應(yīng)答器和無(wú)源應(yīng)答器的點(diǎn)式信息；接收軌道電路的信息。TDCS中心與TDCS站機(jī)之間傳輸?shù)男畔?，包括既ATP與TIU之間的信息傳輸，EMU向ATP輸入信息包括牽引開(kāi)關(guān)、制動(dòng)位置、前進(jìn)位置、后進(jìn)位置、零位（制動(dòng)/牽引手柄）位置。ATP向EMU輸出的信息（指令）包括緊急制動(dòng)（EB）、常用最大制動(dòng)（B7N）、常用B4制動(dòng)（B4N）、常用B1制動(dòng)（B1N）、切除牽引。ATP與LKJ之間的信息傳輸，將ATP接收到的軌道電路信號(hào)、應(yīng)答器數(shù)據(jù)、ATP狀態(tài)等傳輸給LKJ；LKJ將時(shí)間、司機(jī)號(hào)、車(chē)次號(hào)等信息傳輸給ATP。ATP與TIU之間的信息傳輸，EMU向A系統(tǒng)的工作原理CTCS2級(jí)采用目標(biāo)距離控制模式（又稱(chēng)為連續(xù)式一次速度控制）。目標(biāo)距離模式根據(jù)目標(biāo)距離、目標(biāo)速度及列車(chē)本身性能確定列車(chē)制動(dòng)曲線(xiàn)，不設(shè)定每個(gè)分區(qū)速度等級(jí)，采用一次制動(dòng)方式。車(chē)站列控中心

車(chē)站列控中心與CTC或TDCS站機(jī)連接獲取臨時(shí)限速命令，與車(chē)站聯(lián)鎖連接獲取列車(chē)進(jìn)路信息。按照行車(chē)計(jì)劃選擇合適時(shí)機(jī)將臨時(shí)限速信息和進(jìn)路信息發(fā)送到LEU和有源應(yīng)答器，向列車(chē)發(fā)送。系統(tǒng)的工作原理CTCS2級(jí)采用目標(biāo)距離控制模式（車(chē)載ATP

列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中車(chē)載ATP設(shè)備不斷檢測(cè)列車(chē)運(yùn)行速度，接收軌道電路低頻信息，根據(jù)空閑閉塞分區(qū)數(shù)量確定目標(biāo)距離，結(jié)合地面提供的列控動(dòng)態(tài)信息（包括運(yùn)行許可、進(jìn)路信息等）、線(xiàn)路靜態(tài)信息、臨時(shí)限速信息及有關(guān)動(dòng)車(chē)組數(shù)據(jù)，計(jì)算生成控制速度和目標(biāo)-距離模式曲線(xiàn)，通過(guò)DMI顯示列車(chē)運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等，控制列車(chē)運(yùn)行。調(diào)度中心

調(diào)度中心通過(guò)CTC或TDCS網(wǎng)絡(luò)向車(chē)站列控中心發(fā)送臨時(shí)限速命令，車(chē)站列控中心接收到臨時(shí)限速命令后返回確認(rèn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中斷后，調(diào)度中心應(yīng)授權(quán)在CTC或TDCS站機(jī)上完成臨時(shí)限速命令設(shè)置操作。CTC或TDCS既有功能不變。車(chē)載ATP調(diào)度中心§3-3CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備列控車(chē)載設(shè)備的功能CTCS-2級(jí)列控車(chē)載設(shè)備的功能有測(cè)速測(cè)距及速度監(jiān)控滿(mǎn)足列車(chē)最高運(yùn)營(yíng)速度300km/h的要求、能夠通過(guò)輸出常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)來(lái)監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行、能防止列車(chē)在無(wú)行車(chē)許可時(shí)運(yùn)行、在監(jiān)控到列車(chē)超速后執(zhí)行自動(dòng)防護(hù)、輸出的緊急制動(dòng)僅能在停車(chē)后人工緩解。§3-3CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備列控車(chē)載設(shè)備的功列控車(chē)載設(shè)備的功能列控車(chē)載設(shè)備的功能2022/12/29123列控車(chē)載設(shè)備的構(gòu)成列控車(chē)載設(shè)備由主機(jī)、人-機(jī)界面、速度傳感器、應(yīng)答器信息接收天線(xiàn)、軌道電路信息接收天線(xiàn)等組成。車(chē)載設(shè)備符合故障-安全原則，采用冗余結(jié)構(gòu)，單系獨(dú)立設(shè)備故障后不影響系統(tǒng)運(yùn)用。2022/12/2725列控車(chē)載設(shè)備的構(gòu)成列控車(chē)載設(shè)備由主機(jī)列控車(chē)載設(shè)備的構(gòu)成列控車(chē)載設(shè)備的構(gòu)成2022/12/29125安全計(jì)算機(jī)是列控車(chē)載設(shè)備的控制核心，采用安全設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)由兩套獨(dú)立運(yùn)算的主備系統(tǒng)組成。安全計(jì)算機(jī)采用2乘2取2硬件安全冗余結(jié)構(gòu)。主備系統(tǒng)具有功能相同的兩個(gè)CPU。兩個(gè)CPU的處理結(jié)果相比較，如果兩個(gè)CPU的處理結(jié)果不一致，則說(shuō)明系統(tǒng)故障。雙重系統(tǒng)中的各系完全平等。2022/12/2727安全計(jì)算機(jī)是列控車(chē)載設(shè)備的控制核心，2022/12/29126圖3-5CTCS-200C設(shè)備主機(jī)柜圖3-6安全計(jì)算機(jī)VC2022/12/2728圖3-5CTCS-200C設(shè)備主2022/12/29127圖3-7進(jìn)口BTM設(shè)備圖3-8國(guó)產(chǎn)BTM設(shè)備2022/12/2729圖3-7進(jìn)口BTM設(shè)備圖3-82022/12/29128圖3-10運(yùn)行記錄單元DRU圖3-11DMI外觀示意顯示圖2022/12/2730圖3-10運(yùn)行記錄單元DRU圖32022/12/29129圖3-12速度傳感器圖3-13STM天線(xiàn)2022/12/2731圖3-12速度傳感器圖3-13§3-4CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備車(chē)站列控中心車(chē)站列控中心是設(shè)于各車(chē)站的列控核心安全設(shè)備，其與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖或6502電氣集中、CTC或TDCS接口，根據(jù)調(diào)度命令、進(jìn)路狀態(tài)、線(xiàn)路參數(shù)等產(chǎn)生進(jìn)路及臨時(shí)限速等相關(guān)控制信息，通過(guò)有源應(yīng)答器和軌道電路傳送給列車(chē)。TCC主要單元構(gòu)成包括：安全主機(jī)單元、通信接口單元、驅(qū)動(dòng)采集單元、輔助維護(hù)單元、冗余電源單元?！?-4CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備車(chē)站列控中心車(chē)站2022/12/29131圖3-14TCC設(shè)備結(jié)構(gòu)組成2022/12/2733圖3-14TCC設(shè)備結(jié)構(gòu)組成2022/12/29132列控中心組成2022/12/2734列控中心組成2022/12/29133列控中心的功能2022/12/2735列控中心的功能2022/12/29134應(yīng)答器2022/12/2736應(yīng)答器2022/12/29135應(yīng)答器的結(jié)構(gòu)應(yīng)答器由殼子、電路板、灌封材料構(gòu)成。殼體是玻璃纖維類(lèi)材料熱壓而成。電路板厚度為3.2mm，安裝在殼體內(nèi)，它包含了用于發(fā)送和接收的電磁感應(yīng)耦合線(xiàn)圈。2022/12/2737應(yīng)答器的結(jié)構(gòu)應(yīng)答器由殼子、電路板、灌2022/12/29136應(yīng)答器利用電磁感應(yīng)原理，用于在特定地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)地面與車(chē)載設(shè)備間高速點(diǎn)式數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)答器的工作原理圖3-15應(yīng)答器原理框圖2022/12/2738應(yīng)答器利用電磁感應(yīng)原理，用于在特定地2022/12/29137應(yīng)答器的工作過(guò)程，可分為以下5個(gè)步驟：1.平時(shí)不工作；2.接收電磁能量，當(dāng)車(chē)載天線(xiàn)接近時(shí)，向下發(fā)送頻率為27.095MHz的連續(xù)波；3.建立工作電源，應(yīng)答器的耦合線(xiàn)圈感應(yīng)到27MHz的磁場(chǎng)，能量接收電路將其轉(zhuǎn)化為電能，從而建立起應(yīng)答器工作所需要的電源；4.循環(huán)發(fā)送報(bào)文，應(yīng)答器將存儲(chǔ)的1023位數(shù)據(jù)報(bào)文實(shí)時(shí)循環(huán)地發(fā)送出去，直至電能消失；5.恢復(fù)休眠狀態(tài)。應(yīng)答器的工作原理2022/12/2739應(yīng)答器的工作過(guò)程，可分為以下5個(gè)步驟2022/12/291382022/12/27402022/12/29139無(wú)源應(yīng)答器用于發(fā)送固定不變的數(shù)據(jù)。當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)無(wú)源應(yīng)答器上方時(shí)，無(wú)源應(yīng)答器接收到車(chē)載天線(xiàn)發(fā)射的電磁能量后，將其轉(zhuǎn)換成電能，使地面應(yīng)答器中電子電路工作，將存儲(chǔ)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(chē)載天線(xiàn)已經(jīng)離去）。無(wú)源應(yīng)答器2022/12/2741無(wú)源應(yīng)答器用于發(fā)送固定不變的數(shù)據(jù)。無(wú)2022/12/29140有源應(yīng)答器通過(guò)專(zhuān)門(mén)電纜與LEU連接，用于發(fā)送來(lái)自于LEU的實(shí)時(shí)變化的信息。當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)有源應(yīng)答器上方時(shí)，有源應(yīng)答器接收到車(chē)載天線(xiàn)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(shí)時(shí)發(fā)送出去，直至電能消失（即車(chē)載天線(xiàn)已經(jīng)離去）。無(wú)源應(yīng)答器當(dāng)LEU通信故障時(shí)，有源應(yīng)答器變?yōu)闊o(wú)源應(yīng)答器工作模式，發(fā)送存儲(chǔ)的固定信息（默認(rèn)報(bào)文）。2022/12/2742有源應(yīng)答器通過(guò)專(zhuān)門(mén)電纜與LEU連接，2022/12/29141圖3-16應(yīng)答器2022/12/2743圖3-16應(yīng)答器2022/12/29142應(yīng)答器的設(shè)置區(qū)間應(yīng)答器的設(shè)置：在CTCS-2級(jí)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，可間隔一個(gè)閉塞分區(qū)設(shè)置區(qū)間無(wú)源應(yīng)答器組，用于列車(chē)定位和向CTCS-2級(jí)列控車(chē)載設(shè)備發(fā)送線(xiàn)路允許速度、線(xiàn)路坡度、軌道區(qū)段及特殊區(qū)段等線(xiàn)路固定信息。圖3-17區(qū)間應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2744應(yīng)答器的設(shè)置區(qū)間應(yīng)答器的設(shè)置：在CT2022/12/29143當(dāng)進(jìn)站口或中繼站發(fā)送反向線(xiàn)路數(shù)據(jù)的無(wú)源應(yīng)答器容量不能滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)在區(qū)間設(shè)置專(zhuān)門(mén)用來(lái)提供反向數(shù)據(jù)的反向中繼應(yīng)答器組（FQ）。反向中繼應(yīng)答器組不與區(qū)間應(yīng)答器組共用。圖3-18反向中繼應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2745當(dāng)進(jìn)站口或中繼站發(fā)送反向線(xiàn)路數(shù)據(jù)的無(wú)2022/12/29144進(jìn)站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組（JZ）設(shè)置：進(jìn)站信號(hào)機(jī)（含反向）外方30±0.5m處設(shè)置由一個(gè)有源應(yīng)答器和兩個(gè)及以上無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。車(chē)站應(yīng)答器的設(shè)置圖3-19進(jìn)站應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2746進(jìn)站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組（JZ）設(shè)置：進(jìn)站2022/12/29145出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組（CZ）設(shè)置：在車(chē)站到發(fā)線(xiàn)和有固定轉(zhuǎn)線(xiàn)作業(yè)的正線(xiàn)出站信號(hào)機(jī)設(shè)置由一個(gè)有源應(yīng)答器和一個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。對(duì)客貨共線(xiàn)的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器組安裝在出站信號(hào)機(jī)絕緣節(jié)前方65±0.5m處。圖3-20客貨共線(xiàn)出站應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2747出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組（CZ）設(shè)置：在車(chē)2022/12/29146對(duì)僅開(kāi)動(dòng)車(chē)組的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，到發(fā)線(xiàn)出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器組安裝在出站信號(hào)機(jī)絕緣節(jié)前方20±0.5m處，正線(xiàn)出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器組安裝在出站信號(hào)機(jī)絕緣節(jié)前方30±0.5m處。圖3-21客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)出站應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2748對(duì)僅開(kāi)動(dòng)車(chē)組的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，到發(fā)線(xiàn)出站信2022/12/29147進(jìn)路應(yīng)答器組（JL）設(shè)置：進(jìn)路信號(hào)機(jī)外方30±0.5m處設(shè)置由1個(gè)有源和1個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。調(diào)車(chē)應(yīng)答器組（DC）設(shè)置：對(duì)于有調(diào)車(chē)作業(yè)并有可能危及正線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行安全的調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)外方15±0.5m處設(shè)置由1個(gè)有源應(yīng)答器和1個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。列車(chē)定位應(yīng)答器組（DW）設(shè)置：車(chē)站進(jìn)站信號(hào)機(jī)（含反向）外方200±0.5m處設(shè)置由單個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的定位應(yīng)答器組，用于列車(chē)定位。2022/12/2749進(jìn)路應(yīng)答器組（JL）設(shè)置：進(jìn)路信號(hào)機(jī)2022/12/29148中繼站應(yīng)答器組（ZJ）設(shè)置：中繼站處，上、下行線(xiàn)路分別設(shè)置由有源應(yīng)答器和無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的中繼站應(yīng)答器組，用于發(fā)送臨時(shí)限速信息。中繼站應(yīng)答器組之間的距離應(yīng)為100±0.5m。圖3-22中繼站應(yīng)答器組設(shè)置示意圖2022/12/2750中繼站應(yīng)答器組（ZJ）設(shè)置：中繼站處2022/12/29149應(yīng)答器的運(yùn)用環(huán)境運(yùn)行溫度范圍：

-40℃到+70℃；冷卻：自然對(duì)流；儲(chǔ)存：-40℃到+70℃，在最后的檢查和測(cè)試之后小于5年；震動(dòng)：符合EN50125-3；抗震：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN60068-2-75，符合擺錘打樁機(jī)沖擊試驗(yàn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，最高級(jí)別是20J；抵抗行人踩踏以2000N的最大力在安裝的應(yīng)答器上行走的可能性；濕度范圍：根據(jù)EN60721-3-4，為等級(jí)4K3；壓力范圍：根據(jù)EN60721-3-4，為等級(jí)4K3；風(fēng)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN60721-3-4（50m/s）等級(jí)為4Z5；防護(hù)等級(jí)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN60529，為IP68；太陽(yáng)輻射：根據(jù)EN60721-3-4分類(lèi)，為4K3；生物：根據(jù)EN60721-3-4分類(lèi)，為4B2；機(jī)械：根據(jù)EN60721-3-4分類(lèi)，為4S4；MTBF：λ=2,869.10-6/h/+40℃；使用年限：大于20年；安全：根據(jù)EN50129，為SIL4（電氣系統(tǒng)）。2022/12/2751應(yīng)答器的運(yùn)用環(huán)境2022/12/29150地面電子單元（LEU）地面電子單元（簡(jiǎn)稱(chēng)LEU）是一種數(shù)據(jù)采集與處理單元，LEU應(yīng)可隨外部控制條件產(chǎn)生或存儲(chǔ)不少于256種變化信息的數(shù)據(jù)報(bào)文。根據(jù)需要車(chē)站地面控制中心或聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)LEU中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)報(bào)文內(nèi)容進(jìn)行修改、更新。LEU應(yīng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與地面有源應(yīng)答器間的發(fā)送信息、通道的狀態(tài)及信息的正確性。報(bào)文由同步碼、有效信息以及校驗(yàn)碼組成。報(bào)文的長(zhǎng)度根據(jù)運(yùn)用的區(qū)段定義，一個(gè)地面應(yīng)答器只能發(fā)送一種長(zhǎng)度的報(bào)文。LEU通過(guò)串行通信接口與列控中心設(shè)備連接，將來(lái)自列控中心的報(bào)文連續(xù)向有源應(yīng)答器發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)向車(chē)載設(shè)備發(fā)送可變信息。2022/12/2752地面電子單元（LEU）地面電子單元（2022/12/29151地面電子單元的類(lèi)型2022/12/2753地面電子單元的類(lèi)型2022/12/29152地面電子單元的功能LEU的功能如下：1.接收外部發(fā)送的應(yīng)答器報(bào)文并連續(xù)向應(yīng)答器轉(zhuǎn)發(fā)；2.接收外部發(fā)送的控制命令，根據(jù)控制命令選擇一條預(yù)先存儲(chǔ)的報(bào)文并連續(xù)向應(yīng)答器發(fā)送；3.存儲(chǔ)幾百條至上千條報(bào)文；4.當(dāng)輸入通道故障或LEU內(nèi)部故障時(shí)，向應(yīng)答器發(fā)送預(yù)先存儲(chǔ)的默認(rèn)報(bào)文；5.當(dāng)有車(chē)載天線(xiàn)經(jīng)過(guò)有源應(yīng)答器時(shí)，LEU不轉(zhuǎn)換新的報(bào)文；6.輸出開(kāi)路與短路檢測(cè)信息；7.設(shè)備自檢及事件記錄，并向外部設(shè)備上傳。2022/12/2754地面電子單元的功能LEU的功能如下：2022/12/29153

LEU的工作原理圖3-23LEU工作原理2022/12/2755LEU的工作原理圖3-23LE2022/12/29154報(bào)文接收：微處理器通過(guò)通信接口周期性地從TCC接收?qǐng)?bào)文，并把報(bào)文傳送至邏輯控制單元，由邏輯控制單元把周期性的報(bào)文輸入變?yōu)檫B續(xù)性的報(bào)文輸出。安全通信協(xié)議保證了通信的可靠性，除采用常用的編碼、幀結(jié)構(gòu)定義和CRC校檢外，其最大的特點(diǎn)是引入時(shí)間戳的概念。邏輯控制單元邏輯控制單元相當(dāng)于發(fā)送緩沖器，以564.48kbit/s的速率把這個(gè)1023位的報(bào)文循環(huán)地輸出。邏輯控制單元除輸出報(bào)文數(shù)據(jù)外，還產(chǎn)生C6接口所需要的8.82kHz方波。

LEU的工作原理2022/12/2756報(bào)文接收：邏輯控制單元LEU的工作2022/12/29155功率放大由于C接口定義的報(bào)文數(shù)據(jù)C1和接口供電信號(hào)C6在頻率上相差很大，需要分別進(jìn)行功率放大。將經(jīng)過(guò)放大后的C1和C6信號(hào)耦合到一個(gè)變壓器內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)在一對(duì)傳輸線(xiàn)上傳送兩種信號(hào)。

LEU的工作原理2022/12/2757功率放大LEU的工作原理2022/12/29156

LEU的結(jié)構(gòu)LEU盒內(nèi)安裝有母板，在母板上插接4塊電路板，這四塊電路板分別為電源板、數(shù)據(jù)處理板、S接口通信板和輸出板。圖3-24LEU實(shí)物圖2022/12/2758LEU的結(jié)構(gòu)LEU盒內(nèi)安裝有母板，2022/12/29157阿爾斯通的LEU構(gòu)成：采用外形為3U的盒子，盒內(nèi)安裝有母板，在母板上插接4塊電路板，自左向右為電源板、數(shù)據(jù)處理板、串行輸入接口板和輸出板。圖3-25阿爾斯通LEU結(jié)構(gòu)2022/12/2759阿爾斯通的LEU構(gòu)成：采用外形為3U2022/12/29158CSEE公司的LEU構(gòu)成：采用標(biāo)準(zhǔn)的6U電路板，組成模式包括1個(gè)組匣、1塊CALM電源板、1塊MTOR板、1塊C接口板及安全子板。圖3-26CSEE公司LEU連接示意圖2022/12/2760CSEE公司的LEU構(gòu)成：采用標(biāo)準(zhǔn)的2022/12/29159LEU技術(shù)指標(biāo)1.使用溫度范圍：-40°C~+70°C；