《列車運(yùn)行自動控制系統(tǒng)維護(hù)》課件-項(xiàng)目一 列車運(yùn)行控制系統(tǒng)概述

項(xiàng)目1

任務(wù)1

列控系統(tǒng)認(rèn)知列車運(yùn)行控制系統(tǒng)概述01.中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)02.列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的功能和組成03.常用名詞術(shù)語學(xué)習(xí)目標(biāo)PART01中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)CTCS是中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（ChineseTrainControlSystem）的英文字頭。保證列車運(yùn)行的安全、提高列車運(yùn)行的效率。一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)借鑒歐洲列控系統(tǒng)（ETCS）建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)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)。一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)ETCS-1系統(tǒng)采用聯(lián)鎖進(jìn)路或信號機(jī)燈位生成行車許可，通過應(yīng)答器傳遞給列車。車載設(shè)備利用車地傳輸?shù)男畔⑸梢淮芜B續(xù)速度控制曲線。列車制動采用司機(jī)控制優(yōu)先方式。一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)ETCS-2系統(tǒng)采用RBC生成行車許可、應(yīng)答器；提供列車定位基準(zhǔn)；GSM-R實(shí)現(xiàn)車-地雙向信息傳輸車載設(shè)備利用車地傳輸?shù)男畔⑸梢淮芜B續(xù)速度控制曲線；列車制動采用司機(jī)控制優(yōu)先方式。一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)CTCS-4CTCS-3CTCS-2CTCS-1CTCS-0基于無線通信傳輸平臺，取消軌道電路，實(shí)現(xiàn)虛擬閉塞或移動閉塞。未來發(fā)展方向。基于無線信息傳輸，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號行車。用于300-350km/h線路?；趹?yīng)答器和軌道電路信息傳輸，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號行車。已應(yīng)用于200-250km/h線路。由主體機(jī)車信號和安全型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成。由通用機(jī)車信號和運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置構(gòu)成。既有線現(xiàn)狀。CTCS-3+ATOCTCS-2+ATO一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)1.CTCS-0級列控系統(tǒng)CTCS-0級是既有線現(xiàn)狀，地面為自動閉塞或半自動閉塞，車載設(shè)備由列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置LKJ和通用式機(jī)車信號組成。一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)2.CTCS-1級列控系統(tǒng)CTCS-1級在既有設(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。一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)3.CTCS-2級列控系統(tǒng)車載設(shè)備列控中心軌道電路應(yīng)答器CTCS-2級是基于軌道電路和應(yīng)答器傳輸列車行車許可信息并采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式監(jiān)控列車安全運(yùn)行的列控系統(tǒng)。調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖道岔信號機(jī)一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)4.CTCS-3級列控系統(tǒng)車載設(shè)備CTCS-3級系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信實(shí)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(shí)現(xiàn)列車占用檢查，應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)列車定位，并具備CTCS-2級功能的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。列控中心軌道電路應(yīng)答器無線閉塞中心RBC車站聯(lián)鎖道岔信號機(jī)調(diào)度中心CTCGSM-R室內(nèi)設(shè)備一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)5.CTCS-4級列控系統(tǒng)CTCS-4級面向高速新線或特殊線路，完全基于無線通信。地面取消軌道電路，由無線閉塞中心和列控車載設(shè)備共同完成列車定位和完整性檢查，實(shí)現(xiàn)虛擬閉塞或移動閉塞。一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)列控系統(tǒng)等級比較表CTCS等級CTCS-0級CTCS-1級CTCS-2級CTCS-3級CTCS-4級地面設(shè)備組成軌道電路軌道電路、應(yīng)答器及LEU車站列控中心、軌道電路、應(yīng)答器及LEU車站列控中心、GSM-R地面設(shè)備、軌道電路、無線閉塞中心車站列控中心、（GSM-R）地面設(shè)備、無線閉塞中心車載設(shè)備組成通用機(jī)車信號、運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置（LKJ）主體機(jī)車信號、應(yīng)答器信息接收模塊、安全型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置ATP（含機(jī)車信號、應(yīng)答器信息接收功能）、LKJGSM-R接收模塊、ATPGSM-R接收模塊、ATP地對車信息傳輸多信息軌道電路多信息軌道電路+應(yīng)答器多信息軌道電路+應(yīng)答器；或數(shù)字軌道電路無線通信雙向信息傳輸無線通信雙向信息傳輸對應(yīng)歐洲標(biāo)準(zhǔn)

STM-0級

ETCS-1級ETCS-2級ETCS-3級一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)01020304120km/h和160km/h以下線路采用CTCS-0、CTCS-1既有線200km/h提速改造和200km/h-250km/h客專采用CTCS-2300-350km/h客專采用CTCS-3，并將CTCS-2作為后備200-350km/h線路采用CTCS-4一、中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)自主創(chuàng)新永不服輸勇于拼搏雅萬高鐵是印尼和東南亞建設(shè)的首條高速鐵路，線路全長142.3公里，列車最高運(yùn)行時(shí)速350公里，也是中國高鐵首次全系統(tǒng)、全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈在海外建設(shè)項(xiàng)目，全程采用中國標(biāo)準(zhǔn)、中國技術(shù)、中國制造。雅萬高鐵使用中國目前最先進(jìn)的自主化CTCS-3級列控系統(tǒng)，該系統(tǒng)經(jīng)歷了引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新，到擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，實(shí)現(xiàn)原始創(chuàng)新的全過程。雅萬高鐵開通運(yùn)營是標(biāo)志著印尼正式邁入高鐵時(shí)代。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了中國從高鐵技術(shù)輸入國到輸出國的完美轉(zhuǎn)身，演繹了自主創(chuàng)新的“中國速度”。PART02列控系統(tǒng)的功能及組成二、列控系統(tǒng)的功能及組成列控系統(tǒng)是確保列車行車安全、提高運(yùn)輸效率的信號系統(tǒng)。間隔控制確保追蹤列車與前行列車之間必須保持一定的安全距離速度防護(hù)確保列車的運(yùn)行速度在許可的范圍內(nèi)安全防護(hù)防止列車無行車許可運(yùn)行、防止列車溜逸、防止列車冒進(jìn)二、列控系統(tǒng)的功能及組成基本功能二、列控系統(tǒng)的功能及組成列控系統(tǒng)包括地面設(shè)備、車載設(shè)備。地面設(shè)備提供線路信息、目標(biāo)距離和進(jìn)路狀態(tài)。車載設(shè)備生成目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式曲線。PART03名詞術(shù)語三、名詞術(shù)語允許速度：列車運(yùn)行過程中允許達(dá)到的最高安全速度。目標(biāo)速度：列車運(yùn)行前方目標(biāo)點(diǎn)允許的最高速度。目標(biāo)距離：列車前端至運(yùn)行前方目標(biāo)點(diǎn)的距離。目標(biāo)距離模式曲線：以目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路條件、列車特性為基礎(chǔ)生成的保證列車安全運(yùn)行的一次制動模式曲線。三、名詞術(shù)語固定限速：由線路結(jié)構(gòu)及道岔位置決定的最高運(yùn)行速度。臨時(shí)限速：由行車人員臨時(shí)給出的列車限速。冒進(jìn)防護(hù)：列車越過禁止信號立即觸發(fā)緊急制動。車尾限速保持：為了防止列車尾部在限速區(qū)段超速，在相關(guān)區(qū)段采取的限速措施。項(xiàng)目1

任務(wù)2列控系統(tǒng)的速度防護(hù)模式列車運(yùn)行控制系統(tǒng)概述01.速度防護(hù)模式定義02.速度防護(hù)模式的分類03.各速度防護(hù)模式的特點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)PART01速度防護(hù)模式一、速度防護(hù)模式速度防護(hù)模式指列控系統(tǒng)對列車的運(yùn)行速度進(jìn)行防護(hù)的方式。PART02速度防護(hù)模式分類二、速度防護(hù)模式分類速度防護(hù)階梯控制曲線控制出口速度檢查入口速度檢查分段曲線控制連續(xù)曲線控制二、速度防護(hù)模式分類1.階梯控制方式按閉塞分區(qū)進(jìn)行控制，一個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)只有一個(gè)速度等級。階梯控制出口速度檢查入口速度檢查二、速度防護(hù)模式分類出口速度檢查控制方式每個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)的允許速度為本區(qū)段的入口速度，要求列車在閉塞分區(qū)內(nèi)將列車速度降低到目標(biāo)速度，設(shè)備在閉塞分區(qū)出口進(jìn)行檢查。如果列車速度未達(dá)到目標(biāo)速度以下則設(shè)備自動進(jìn)行制動。二、速度防護(hù)模式分類入口速度檢查控制方式每個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)的允許速度為閉塞分區(qū)的出口速度，當(dāng)列車駛?cè)腴]塞分區(qū)時(shí)，就以出口速度為允許速度檢查列車是否超速。一旦列車超速，則進(jìn)行“快速”制動使列車速度降低到目標(biāo)速度以下。二、速度防護(hù)模式分類階梯控制方式存在的問題：01制動距離的確定02影響旅行舒適度03增加列車追蹤間隔二、速度防護(hù)模式分類2.曲線控制方式判定列車超速的目標(biāo)允許速度是隨著列車行駛不斷變化的速度曲線。曲線控制分段曲線控制連續(xù)曲線控制二、速度防護(hù)模式分類分段（分級）曲線控制方式每個(gè)閉塞分區(qū)只給定一個(gè)目標(biāo)速度。每個(gè)閉塞分區(qū)的允許速度是一段曲線，把列車追蹤距離內(nèi)各個(gè)閉塞分區(qū)的曲線連接起來，構(gòu)成分段控制曲線。二、速度防護(hù)模式分類連續(xù)曲線（目標(biāo)距離-速度）控制方式不再對每一個(gè)閉塞分區(qū)規(guī)定一個(gè)目標(biāo)速度，而是向列車傳送目標(biāo)速度、目標(biāo)距離的信息，結(jié)合線路參數(shù)、列車制動性能參數(shù)等，生成列車距前方目標(biāo)點(diǎn)的目標(biāo)距離-速度模式曲線。項(xiàng)目1

任務(wù)3認(rèn)識列控系統(tǒng)發(fā)展列車運(yùn)行控制系統(tǒng)概述01.國外列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展02.國內(nèi)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展03.列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程學(xué)習(xí)目標(biāo)PART01國外列控系統(tǒng)的發(fā)展一、國外列控系統(tǒng)的發(fā)展1.日本ATC系統(tǒng)日本于1964年開通了世界上第一條高速鐵路—東海道新干線，時(shí)速220km/h，采用ATC系統(tǒng)。一、國外列控系統(tǒng)的發(fā)展使用有絕緣軌道電路發(fā)送列車位置、目標(biāo)速度、進(jìn)路等信息；車載設(shè)備根據(jù)軌道電路信息和車載設(shè)備存儲的線路數(shù)據(jù)生成一次連續(xù)速度控制曲線；列車制動采用設(shè)備控制優(yōu)先方式。日本ATC系統(tǒng)一、國外列控系統(tǒng)的發(fā)展2.法國TVM430系統(tǒng)法國高速鐵路TGV區(qū)段的列控系統(tǒng)，車載信號設(shè)備采用TVM300或TVM430，地對車的信息傳輸以無絕緣軌道電路UM71為基礎(chǔ)，該列控系統(tǒng)簡稱U/T系統(tǒng)。TVM430系統(tǒng)在1993年于法國第三條北方線高速鐵路首先投入使用。隨著列車速度不斷提高，速度已達(dá)320km/h。一、國外列控系統(tǒng)的發(fā)展2.法國TVM430系統(tǒng)使用無絕緣數(shù)字軌道電路UM2000向列車發(fā)送行車許可；列車制動采用司機(jī)控制優(yōu)先方式。車載設(shè)備根據(jù)軌道電路報(bào)文生成分段連續(xù)速度控制曲線。運(yùn)行間隔一般為3min。一、國外列控系統(tǒng)的發(fā)展3.德國LZB系統(tǒng)1965年在慕尼黑—奧斯堡間首次運(yùn)用德國LZB系統(tǒng)；它是基于軌道電纜傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)，是世界上首次實(shí)現(xiàn)連續(xù)速度控制模式的列控系統(tǒng)，技術(shù)上是成熟的。一、國外列控系統(tǒng)的發(fā)展3.德國LZB系統(tǒng)采用軌道電纜（交叉環(huán)線）方式傳輸車-地信息、使用無絕緣軌道電路實(shí)現(xiàn)列車占用和完整性檢查；車載設(shè)備利用車地傳輸?shù)男畔⑸梢淮芜B續(xù)速度控制曲線。列車制動采用司機(jī)控制優(yōu)先方式。PART02國內(nèi)列控系統(tǒng)的發(fā)展二、國內(nèi)列控系統(tǒng)的發(fā)展2002年鐵道部確定發(fā)展CTCS的戰(zhàn)略目標(biāo)2003年鐵道部宣布CTCS的基本架構(gòu)與分級2004年鐵道部CTCS-2的技術(shù)規(guī)范2005年CTCS-2級工程施工2006年CTCS-2級試驗(yàn)與測試2007年CTCS-2級運(yùn)營，CTCS-3技術(shù)攻關(guān)2008年CTCS-3級工程施工2009年CTCS-3級調(diào)試、運(yùn)營二、國內(nèi)列控系統(tǒng)的發(fā)展2008年，北京到天津的城際高鐵時(shí)速達(dá)到350公里，中國進(jìn)入了高鐵時(shí)代。截至2023年底，中國高鐵總里程已經(jīng)突破4.5萬公里，穩(wěn)穩(wěn)地占據(jù)了全球高鐵總里程的66%。創(chuàng)新拼搏PART03列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程三、列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程地面人工信號地面自動信號機(jī)車信號自動停車裝置列車運(yùn)行監(jiān)控裝置列車超速防護(hù)系統(tǒng)三、列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程1.地面人工信號1832年美國在車站開始設(shè)置信號機(jī)，在信號機(jī)上掛果物籠狀東西，外面包黑布或白布，掛在10米高的柱子上，把球掛在柱子上不同位置代表不同的含義，相鄰站用航海望眼鏡觀察，閉塞靠人工來保證，由信號工控制列車間隔，列車完全由司機(jī)駕駛。三、列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程2.地面自動信號1872年美國人魯濱遜發(fā)明軌道電路，利用軌道電路檢查到列車占用軌道的狀態(tài)信息控制信號顯示。只有當(dāng)線路空閑時(shí)，信號開放才是安全的。根據(jù)列車在區(qū)段的占用/出清來點(diǎn)亮軌旁的信號機(jī)，列車由司機(jī)駕駛，安全掌握在司機(jī)手里。三、列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程3.機(jī)車信號地面信號顯示受到自然環(huán)境的影響以及地形的限制，為將前方所接近的信號機(jī)顯示情況及時(shí)通告司機(jī)，發(fā)明了機(jī)車信號設(shè)備,以改善司機(jī)瞭望條件，防止冒進(jìn)信號的危險(xiǎn)。目前已經(jīng)發(fā)展到主體化的機(jī)車信號。三、列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程4.列車自動停車裝置（ZTL）司機(jī)依據(jù)地面信號或機(jī)車信號行車時(shí)，列車有冒進(jìn)禁止信號的可能。列車自動停車裝置，根據(jù)車載設(shè)備接收的軌道電路信息進(jìn)行防護(hù)。三、列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程缺點(diǎn)司機(jī)習(xí)慣性按壓警惕按鈕，自動停車裝置不起作用。未與列車運(yùn)行中的速度控制發(fā)生聯(lián)系。三、列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程5.列車運(yùn)行監(jiān)控裝置主要功能監(jiān)控列車運(yùn)行速度；記錄列車運(yùn)行、機(jī)車運(yùn)用及司機(jī)操作。缺點(diǎn)LKJ裝置構(gòu)成的超速防護(hù)地面數(shù)據(jù)是預(yù)先儲存在機(jī)車上，隨著列車運(yùn)行按列車坐標(biāo)提取，運(yùn)行中機(jī)車要不斷對標(biāo)，一旦發(fā)生對標(biāo)錯(cuò)誤將危及行車安全。三、列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程時(shí)速131公里的代價(jià)