列車運行控制系統(tǒng)課件

《鐵路信號與通信設(shè)備》軌道運輸系信號教研室5.列車運行控制系統(tǒng)2025/4/1石家莊鐵路運輸學校25.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)概述1.系統(tǒng)構(gòu)成（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，實時監(jiān)控列車安全運行。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校35.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)概述

無線閉塞中心RBCGSM-R室內(nèi)設(shè)備調(diào)度中心CTC軌道電路應(yīng)答器道岔信號機車站聯(lián)鎖列控中心GSM-R無線通信模塊及天線RBC為CTCS-3提供行車許可2025/4/1石家莊鐵路運輸學校45.5CTCS-3級列控系統(tǒng)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2025/4/1石家莊鐵路運輸學校55.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)主要特點基于GSM-R實現(xiàn)大容量的連續(xù)信息傳輸，可以提供最遠32km的目標距離、線路允許速度等信息，滿足跨線運營。CTCS-3級列控系統(tǒng)滿足跨線運行的運營要求，C3系統(tǒng)通過在應(yīng)答器里集成C2報文，滿足200~250km/h，同時作為C3的后備系統(tǒng)。車地雙向信息傳輸，地面可以實時掌握列車位置、速度、工作模式和列車狀態(tài)等信息，并可在CTC系統(tǒng)上實時顯示。臨時限速的靈活設(shè)置，可以實現(xiàn)任意長度、任意速度、多數(shù)量的臨時限速設(shè)置。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校65.5CTCS-3級列控系統(tǒng)車載設(shè)備5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)無線閉塞中心（RBC）RBC的組成5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)信號數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成信號數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)信號監(jiān)測數(shù)據(jù)通信以太網(wǎng)調(diào)度集中(CTC)數(shù)據(jù)通信以太網(wǎng)RBC/聯(lián)鎖安全數(shù)據(jù)通信以太網(wǎng)列控中心(TCC)/聯(lián)鎖安全數(shù)據(jù)通信局域網(wǎng)5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器設(shè)置地面應(yīng)答器設(shè)置應(yīng)同時滿足CTCS-2級列控系統(tǒng)的需求，并集成CTCS-3級和CTCS-2級報文。（1）區(qū)間應(yīng)答器組【Q】設(shè)置區(qū)間應(yīng)答器組位于閉塞分區(qū)入口前方200m處。發(fā)送信息包括：線路允許速度、線路坡度、軌道區(qū)段信息及特殊區(qū)段信息等固定信息。5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器設(shè)置（2）進站信號機應(yīng)答器組【JZ】/【FJZ】發(fā)送信息包括：線路允許速度、臨時限速、線路坡度、軌道區(qū)段信息及調(diào)車危險等數(shù)據(jù)。進站信號機應(yīng)答器組位于進站信號機（含反向）外方30m處。5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器設(shè)置(3）出站信號機應(yīng)答器組【CZ】/【FCZ】正線股道布置無源應(yīng)答器組；側(cè)線股道布置有源應(yīng)答器組。及時匯報“信號好”發(fā)送信息包括：線路允許速度、軌道區(qū)段信息、臨時限速及特殊區(qū)段信息等信息。5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器設(shè)置(4）調(diào)車應(yīng)答器組【DC】對于有調(diào)車作業(yè)并有可能危及正線列車運行安全的調(diào)車信號機外方15m處設(shè)置由有源應(yīng)答器組。當調(diào)車信號關(guān)閉時，該應(yīng)答器組發(fā)送調(diào)車危險信息。5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器設(shè)置（5）定位應(yīng)答器組【DW】在閉塞分區(qū)中間和車站各股道中間設(shè)置單應(yīng)答器組，用于列車定位。定位應(yīng)答器組根據(jù)設(shè)置位置，可提供線路里程、車站名稱、橋梁和隧道名稱等輔助信息。5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器設(shè)置（6）中繼站應(yīng)答器組【ZJ】設(shè)置在上下行線路靠近區(qū)間中繼站的位置單獨設(shè)置有源應(yīng)答器組。發(fā)送信息包括：臨時限速和線路數(shù)據(jù)等信息。5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器設(shè)置（7）等級轉(zhuǎn)換應(yīng)答器組設(shè)置GSM-R網(wǎng)絡(luò)注冊應(yīng)答器組【GRE】RBC連接應(yīng)答器組【RL】C2-C3等級轉(zhuǎn)換預告應(yīng)答器組【YG-2/3】C2-C3等級轉(zhuǎn)換執(zhí)行應(yīng)答器組【ZX-2/3】C3-C2等級轉(zhuǎn)換執(zhí)行應(yīng)答器組【FZX-3/2】5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器設(shè)置（8）RBC切換應(yīng)答器組設(shè)置RBC切換預告應(yīng)答器組【YG-R】RBC切換執(zhí)行應(yīng)答器組【ZX-R】5.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（1）CTCS-3級列控系統(tǒng)有9種主要工作模式。車載設(shè)備9種主要工作模式休眠模式(SL)完全監(jiān)控模式(FS)部分監(jiān)控模式(PS)目視行車模式(OS)引導模式(CO)調(diào)車模式(SH)待機模式(SB)隔離模式(IS)機車信號模式(CS)2025/4/1石家莊鐵路運輸學校185.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（2）模式簡介完全監(jiān)控模式（FS）當車載設(shè)備具備列控所需的全部基本數(shù)據(jù)（包括列車數(shù)據(jù)、行車許可和線路數(shù)據(jù)等）時，列控車載設(shè)備生成目標距離連續(xù)速度控制模式曲線，并通過人機界面（DMI）顯示列車運行速度、允許速度、目標速度和目標距離等信息，監(jiān)控列車安全運行。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校195.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（2）模式簡介目視行車模式（OS）當?shù)孛嬖O(shè)備故障、列控車載設(shè)備顯示禁止信號且列車停車后需繼續(xù)運行時，根據(jù)行車管理辦法，經(jīng)司機操作，列控車載設(shè)備按固定限制速度40km/h監(jiān)控列車運行，列車每運行一定距離（300米）或一定時間（60秒）司機需確認一次。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校205.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（2）模式簡介引導模式（CO）當開放引導信號或出站信號機開放且列車前端距離出站信號機較遠（大于250米）發(fā)車時，列控車載設(shè)備生成目標距離連續(xù)速度控制模式曲線，并通過DMI顯示列車運行速度、允許速度、目標速度和目標距離等，車載設(shè)備按固定限制速度40km/h監(jiān)控列車運行，司機負責在列車運行時檢查軌道占用情況。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校215.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（2）模式簡介調(diào)車模式（SH）當進行調(diào)車作業(yè)時，司機按壓調(diào)車按鈕，列控車載設(shè)備按固定限制速度40km/h（頂棚）監(jiān)控車列前進或折返運行。

當工作在CTCS-3級時，經(jīng)RBC同意，列控車載設(shè)備轉(zhuǎn)入調(diào)車模式后與RBC斷開連接，退出調(diào)車模式后再重新與RBC連接。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校225.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（2）模式簡介隔離模式（IS）當列控車載設(shè)備停用時，需在停車情況下，經(jīng)操作隔離列控車載設(shè)備的制動功能。在該模式下，車載設(shè)備不具備安全監(jiān)控功能。列控車載設(shè)備應(yīng)能夠監(jiān)測隔離開關(guān)狀態(tài)。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校235.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（2）模式簡介待機模式（SB）當列控車載設(shè)備上電時，執(zhí)行自檢和外部設(shè)備測試正確后自動處于待機模式，車載設(shè)備禁止列車移動。

當司機開啟駕駛臺后，列控車載設(shè)備中的DMI投入正常工作。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校245.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（2）模式簡介休眠模式（SL）非本務(wù)車載設(shè)備的工作模式。在該模式下，列控車載設(shè)備不負責列車安全防護功能，但執(zhí)行列車定位、級間轉(zhuǎn)換、測速測距等功能。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校255.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（2）模式簡介部分監(jiān)控模式（PS）該模式僅用于CTCS-2級控車。在CTCS-2級，當車載設(shè)備接收到軌道電路允許行車信息，而缺少應(yīng)答器提供的線路數(shù)據(jù)時，列控車載設(shè)備產(chǎn)生一定范圍內(nèi)的固定限制速度，監(jiān)控列車運行。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校265.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（2）模式簡介機車信號模式（CS）該模式僅用于CTCS-2級控車。當列車運行到地面設(shè)備配置未裝備CTCS-3/CTCS-2級列控系統(tǒng)的區(qū)段時，根據(jù)行車管理辦法（含調(diào)度命令），經(jīng)司機操作后，列控車載設(shè)備按固定限制速度80km/h監(jiān)控列車運行，并顯示機車信號。當列車越過禁止信號時觸發(fā)緊急制動。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校275.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（3）模式轉(zhuǎn)換規(guī)定了CTCS-3級各個模式之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系和條件規(guī)定了CTCS-2級各個模式之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系和條件2025/4/1石家莊鐵路運輸學校285.5CTCS-3級列控系統(tǒng)主要工作模式（3）模式轉(zhuǎn)換完全監(jiān)控模式（FS）調(diào)車模式（SH）引導模式（CO）目視行車（OS）待機模式（SB）隔離模式（IS）休眠模式（SL）完全監(jiān)控模式（FS）停車&調(diào)車鍵

&RBC授權(quán)RBC授權(quán)

&降低到允許速度

&司機確認停車&越行鍵停車&關(guān)閉駕駛臺停車&隔離開關(guān)

隔離-調(diào)車模式（SH）---停車&（退出調(diào)車鍵或關(guān)閉駕駛臺）停車&隔離開關(guān)

隔離-引導模式（CO）接收到FS的行車許可停車&調(diào)車鍵

&RBC授權(quán)停車&越行鍵停車

&關(guān)閉駕駛臺停車&隔離開關(guān)

隔離-目視行車（OS）接收到FS的行車許可停車&調(diào)車鍵

&RBC授權(quán)RBC授權(quán)

&停車

&司機確認停車

&關(guān)閉駕駛臺停車&隔離開關(guān)

隔離-待機模式（SB）接收到FS的行車許可停車&調(diào)車鍵

&RBC授權(quán)RBC授權(quán)&司機確認停車&越行鍵停車&隔離開關(guān)

隔離他端車載設(shè)備激活為本務(wù)端

&關(guān)閉駕駛臺隔離模式（IS）----停車&隔離開關(guān)

正常-休眠模式（SL）----車載設(shè)備激活做為本務(wù)端或所有駕駛臺關(guān)閉停車&隔離開關(guān)

隔離2025/4/1石家莊鐵路運輸學校295.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景運營場景是CTCS-3級列控系統(tǒng)引入的概念，定義運營過程中CTCS-3級列控系統(tǒng)的不同運用需求。CTCS-3級列控系統(tǒng)定義了14個主要運營場景。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校305.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景主要場景注冊與啟動進出動車段級間轉(zhuǎn)換行車許可自動過分相人工解鎖進路調(diào)車作業(yè)降級情況臨時限速重聯(lián)與摘解注銷RBC切換災害防護特殊進路2025/4/1石家莊鐵路運輸學校315.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景典型場景介紹級間轉(zhuǎn)換等級轉(zhuǎn)換描述了列車在CTCS-3級區(qū)段和CTCS-2級區(qū)段邊界，列控系統(tǒng)應(yīng)遵守的原則和車載設(shè)備等級轉(zhuǎn)換過程。正常的級間轉(zhuǎn)換在轉(zhuǎn)換區(qū)域自動進行；級間轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)的轉(zhuǎn)換命令由RBC/應(yīng)答器提供。在轉(zhuǎn)換點設(shè)置應(yīng)答器組、在轉(zhuǎn)換點前方適當距離設(shè)置預告應(yīng)答器組。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校325.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景典型場景介紹RBC切換RBC切換描述了在不同RBC邊界處，實現(xiàn)列車在兩個RBC間行車許可控制的安全切換過程。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校335.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景典型場景介紹RBC切換（1）列車受到RBC1控制，根據(jù)RBC1提供的行車許可運行；（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，同時RBC1命令另一個GSM-R車載電臺呼叫RBC2，與RBC2建立通信；2025/4/1石家莊鐵路運輸學校345.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景典型場景介紹RBC切換（3）列車尾部通過切換應(yīng)答器后，列車受到RBC2的控制，終止與RBC1的通信，完成RBC切換；（4）列車根據(jù)RBC2提供的行車許可運行。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校355.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景典型場景介紹自動過分相（1）既有線磁鋼自動過分相原理；2025/4/1石家莊鐵路運輸學校365.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景典型場景介紹自動過分相列車沿圖方向從左向右運行時：動車組感應(yīng)到G1預告信號并送出給動車組控制系統(tǒng)，動車組隨即卸載并切斷主斷。動車組感應(yīng)到G2執(zhí)行信號并送出一個強迫信號給動車組控制系統(tǒng)，此時要求動車組立即切斷主斷。2025/4/1石家莊鐵路運輸學校375.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景典型場景介紹自動過分相（2）C3列控系統(tǒng)自動過分相原理2025/4/1石家莊鐵路運輸學校385.5CTCS-3級列控系統(tǒng)CTCS-3級運營場景典型場景介紹自動過分相在C3區(qū)段，分相信息存儲在RBC內(nèi)，同時也存儲在地面應(yīng)答器內(nèi)。C