CTCS系统范文

CTCS系统范文（精选9篇）

CTCS系统 第1篇

1 CTCS-3列控系统的功能

CTCS-3级列控系统是保证列车运行安全,提高列车运行效率的重要技术。基本功能包括检测功能、安全防护、设备制动优先和人机交互。

2 CTCS-3列控系统的主要技术原则

①CTCS-3级列控系统必须满足高速状态下能正常工作(350km/h)、列车的最小追踪间隔3分钟要求;②CTCS-3级列车控制系统满足反向按自动站间闭塞运行,正向按自动闭塞追踪运行的要求;③CTCS-3级列车控制系统车载设备采用了目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行;④CTCS-3级列车控制系统应把CTCS-2级列车控制系统作为后备系统。当RBC或GSM-R无法正常工作时,CTCS-3级列车控制系统应自动降级为CTCS-2级列控系统控制列车运行;⑤大站在内的全线所有车站需被GSM-R无线通信所覆盖;⑥动车段及联络线采用CTCS-2级列控系统;⑦CTCS-3级列车控制系统车载设备允许的速度上限分别为:超过允许速度2km/h时向机车乘务员发出警报、超过允许速度5km/h列车自动触发常用制动。当列车允许运行速度在250km/h以上时,列车超速15km/h列车自动触发紧急制动;列车允许运行速度在小于250km/h时,列车超速10km/h自动触发紧急制动;⑧采用应答器实现列车自动过分相;⑨CTCS-3级列控系统安全性、可行性、可靠性、可维护性满足相关标准的要求,关键设备双机热备份冗余配置。

3 CTCS-3列控系统的系统组成

CTCS-3级列控系统由地面子系统组成和车载子系统组成。

3.1 地面设备

CTCS-3级列控系统地面设备由无线闭塞中心(RBC)、临时限速服务器、轨道电路、应答器、GSM-R接口设备等组成。

3.1.1 无线闭塞中心

无线闭塞中心(RBC)设备硬件采用冗余安全结构,由RBC主机、RBC接口单元、GSM-R接口单元、RBC维护单元(包括控制范围显示屏)等四部分。为了支撑设备各组成部分的工程数据配置,RBC设备应配备相应的工程配置工具。①RBC主机采用二乘二取二或三取二安全计算机平台,满足安全性原则下,实现RBC的安全相关逻辑运算和控制,如列车注册与注销、行车许可计算和发送、RBC移交等。RBC主机具有消息加密—解密功能;②RBC接口单元元实现RBC和外部设备的信息交互功能,采用硬件冗余结构,安全完整度为SIL0级;③GSM-R接口单元实现RBC通过GMS-R网络与列控车载设备的信息交互功能,采用硬件冗余结构。其对外接口为ISDN PRI接口,符合DSS1信令标准;④GSM-R维护单元由服务器和工作站组成,采用硬件冗余结构和以太网数据通信,实现RBC的维护与记录功能,主要完成进路及列车运行情况显示、站场图形显示、列车的注册与注销、紧急操作以及RBC设备的维护与诊断等功能。

RBC配置的原则主要考虑三大重要因素:接口能力、控制能力及维护适应性。RBC及其他关键设备采用双机热备份冗余配置,保证了系统的可靠性。每台RBC的控制能力包括:列车个数的同时记录、进路情况的同时设定、临时限速数量的同时激活、紧急区域数量的同时激活、临时调车区域的同时激活。

3.1.2 临时限速服务器

临时限速服务器内部采用二乘二取二系统,保证了系统的安全性和可靠性。系统内两个CPU各自采集通信数据并进行逻辑与运算,比较结果一致后输出。当一系列故障时,另一系列能够自动无缝隙切换为主机继续工作。

临时限速服务器设备主要由主机、维护终端、接口单元组成。

3.1.3 轨道电路

轨道电路由钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接收端(轨道继电器)等组成。

当设有轨道电路的某段线路上空闲时,轨道电路上的继电器有足够的电流通过,吸起被磁化的衔铁,闭合前接点,接通色灯信号机的绿灯电路,显示绿色灯光,表示前方线路空闲,允许机车车辆占用。当机车车辆进入该线路区段时,由于轮对电阻很小,使轨道电路短路,继电器吸力减弱,释放衔铁,使之搭在后接点上,接通信号机的红灯电路,显示禁行信号。轨道电路的这一工作性能,能够防止列车追尾和冲突事故,确保行车安全。

3.1.4 应答器

应答器分为无源应答器和有源应答器两类。无源应答器常常用于发送固定不变的数据,为列车提供线路固定参数,如轨道电路参数、线路坡度、线路允许速度、链接信息、列控等级切换等。有源应答器用于传输可变信息。有源应答器通过专用的应答器电缆连接地面电子单元LEU,当列车的车载天线激活有源应答器的发射电路时,根据与LEU设备交换的报文,不断地向列车传送变化的报文信息,主要发送列车进路信息和临时限速信息。

3.2 车载设备

列控车载设备由车载安全计算机、GSM-R无线通信单元、应答器信息接收单元、列车接口单元、人机界面、测速测距单元等构成。

4 结束语

CTCS-3级列车控制系统在我国多条高速铁路上应用取得了巨大成果,保证了在列车时速达到350 km/h时的列车运行安全。在CTCS-3级列车控制系统成功运营的基础上,不断完善和发展CTCS-3级列控系统的标准体系,尽快实现不同高速铁路间互通互联的目标,为CTCS-3级列控系统发展和为我国实施“走出去”战略奠定坚实的基础。

参考文献

[1]中国铁路总公司.CTCS-3级列车运行控制系统[M].中国铁道出版社,2013.

CTCS系统 第2篇

浅谈客运专线 CTCS-2 级列控中心报文试验方法

以合宁线列控中心为例,详细介绍了列控中心报文仿真试验如何组织实施、测试项目及详细步骤.填补了列控中心仿真试验缺乏可操作性的空白.同时列控中心现场测试时亦可参考.

作 者：陈江兵 Chen Jiangbing 作者单位：上海铁路局合肥电务段,230011刊 名：铁道通信信号英文刊名：RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION年，卷(期)：46(1)分类号：U2关键词：客运专线 列控中心 报文 试验方法

CTCS系统 第3篇

【关键词】CTCS-3；列控；高速铁路；GSM-R；干扰；误码

一、概述

CTCS-3级列控系统作为最先进的列车运行控制方式，采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行，使得高铁运行安全更有保障。然而在列车实际运行过程中经常出现CTCS-3降级的现象。CTCS-3列车控制模式的正常与否直接影响到行车安全。鉴于CTCS-3级列控系统的重要性，制定严谨可靠的、执行性强的、能快速修复故障减少影响的应急措施是保证列车安全运行的重要基石。

GSM-R通信网肩负着CTCS-3列控数据的传送和承载，对列车的安全运行有至关重要的作用。本文重点研究由于GSM-R通信网络造成C3降级故障的处理办法。

二、CTCS-3列控系统原理以及降级过程

1、CTCS-3列控系统工作原理

CTCS-3列控消息的传输主要流程：

RBC（无线闭塞中心）<—>GSM-R通信网络<—>OBC（列车车载设备）

2、CTCS-3列控系统降级过程

CTCS-3降级：由列控CTCS-3降为列控CTCS-2模式，即车载MT与地面RBC之间无线通信超时超过20S。

三、GSM-R通信网络问题造成C3降级故障的应急措施

根据CTCS-3列控系统原理，GSM-R通信网络作为列控数据的传送和承载者，责任尤为重要。下面重点针对由于GSM-R通信网络问题造成C3降级故障的应急措施来进行详细讲解。

1、外部干扰问题

在某一小区附近频繁出现C3降级故障，测量报告显示上行或者下行质量连续出现质量差的现象（5级以上）、越区切换频繁掉线，检查其他设备未发现异常。从上述网络情况可以初步定位目标小区附近存在外网干扰，为了避免后续列车继续受到影响，应执行如下步骤：

（1）定位干扰小区，G网网管将被干扰小区的载频全部闭锁，使后续列车不再占用该基站资源，闭锁时采用锁闭CU的方式（C3高铁的无线覆盖均采用交织方式，单独一个基站退出服务不会影响业务）；

（2）安排专人去现场进行测试，查找干扰源；

（3）确定干扰源后由现场人员通知相关科室，联系干扰源涉及单位进行协商解决；

（4）干扰清除后，现场安排专人进行测试，确定现场无干扰后，通知G网网管将被干扰小区的载频解锁，恢复设备原有状态；

（5）G网网管对途径干扰小区的列车运行情况进行密切监控，确保故障已经恢复。

2、传输系统问题

（1）传输端口误码问题

列车C3降级或者无线连接超时后，经过信令数据的分析和相关设备告警的检查，发现传输端口（基站环2M端口、BSC至MSC的A接口2M端口等）存在误码问题，根据基站环断环不影响承载业务的原则，为了避免后续列车继续受到影响，应急思路是将有误码的2M断开，使基站环为链状运用，具体操作如下：

1）定位故障端口，如涉及基站环环头或环尾2M电路出现误码问题，则由G网网管在BSC侧断开故障的2M电路；2）非基站环环头环尾的2M通道，多在沿线，无法快速处理，应由传输网管进行操作，将故障2M端口在网管侧进行去激活操作；3）G网网管检查BSC以及基站的运行状态，确保无线设备运行良好，无掉站情况，确保基站环的环方向一致等；4）现场对故障的2M进行检查和修复，并与传输网管配合解决传输端口误码问题；5）传输误码问题解决后，由传输网管进行操作，将故障2M恢复原有状态；6）G网网管对由于传输误码问题影响的相关基站下的列车运行情况进行密切监控，确保故障已经恢复。同时检查恢复后的基站环状态，确保环方向的一致性；对基站环基站的切入切出情况进行统计检查，确保切换等正常。

（2）传输端口有中断告警（包括基站BPORT的中断）

列车C3降级或者无线连接超时后，经过信令数据的分析和相关设备告警的检查，发现传输端口（基站环2M端口、TRAU至MSC的A接口2M端口）中断。

根据基站环原理及相关互联资源运用情况，涉及GSM-R网络一个2M中断后，原则不会对既有业务造成影响，为确保非天窗点列控行车安全，避免C3降级或无线超时，原则对传输端口有中断告警的2M不做任何处置，待夜间行车天窗进行修复。

注：如果出现传输端口有频繁闪断的告警（包括基站BPORT的频繁闪断告警），处理方法按照“传输端口误码问题”的步骤进行。

3、无线设备问题

（1）基站设备问题

列车C3降级或者无线连接超时后，经过信令数据的分析和相关设备告警以及日志的的检查，发现基站设备存在问题，主要包括：主控板切换问题、CU问题、驻波比问题、时钟同步问题等，为避免后续列车继续受到影响，应执行如下步骤：

1）定位故障基站，由G网网管采取应急措施，在无线网管上进行操作：将故障基站的所有CU进行闭锁（当合路器告警，需要将合路器和CU同时锁闭）；2）G网网管负责对基站问题进行分析排查，对相关RC的LOG进行分析定位，确定故障板卡；3）与相关维护车间沟通，确定行车天窗点更换基站硬件板卡等相关事宜，现场必要时与维保技术人员沟通携带基站备件，天窗点由现场负责更换问题板件；4）基站故障修复后，G网网管将故障基站的CU解锁，恢复设备原有状态；5）G网网管对问题基站下的列车运行情况进行密切监控，确保故障已恢复。

（2）BSC、TRAU设备侧问题

列车C3降级或者无线连接超时后，经过信令数据的分析和相关设备告警以及日志的的检查，发现BSC、TRAU设备或者BSC至TRAU的连接线缆出现问题，应执行如下步骤：

1）若是BSC或TRAU设备本身出现问题，G网网管应组织车间技术人员快速采取应急措施。对于冗余部件问题可能引发列控行车的传输误码、时钟告警等，应立即将故障部分闭锁，待修复后进行解锁；对于功能单元故障，只涉及在用资源的减少而不影响后续业务的接入和使用时，不需采取任何应急措施，准备好相关的应急手段，待天窗点进一步处置；2）若BSC至TRAU的连接线缆出现问題造成无线设备端口告警，G网网管应立即将故障端口进行闭锁操作，后续对设备的连接线缆、出线接口卡、2M头等进行排查，待故障修复后再将对应端口开启；3）G网网管对列车运行情况进行密切监控，确保故障已经恢复。

参考文献

[1]郭媛忠，宗殿贵编.《CTCS-3级列车运行控制系统原理和应用》.2014年05月 中国铁道出版社 ISBN：9787113182663

CTCS系统 第4篇

列车速度不断提高, 仅靠地面信号来对列车进行指导已经不能确保行车安全, 因此, 必须采用车载信号来对其进行控制。我国于本世纪初开始实施CTCS, 并于2007年颁布了相关文件, 并对CTCS在应用过程中的技术原则以及系统配置做出了相关规定。CTCS系统主要包含了车载设备以及地面设备, 采用车—地一体化的设计方式来指导列车运行, 不仅拓宽了该系统的应用范围, 而且还提高了行车的安全性。

二、CTCS 系统的功能分级以及关键技术

2.1 CTCS-0 级

该级是由列车运行监控装置以及通用机车信号组成, 其主要是采用目标距离为控制模式, 闭塞方式则是固定闭塞。即在传统的行车处理基础上, 将车辆行驶过程中的相关线路数据储存在车载设备中, 然后依靠逻辑推断出行车过程中的地址以及相关线路数据, 再根据列车本身的实际情况来制定出相关的目标距离制动曲线。CTCS-0级仅适用于0—160km/h的运行区段, 在此区段内其符合普通线路的运行要求。

2.2 CTCS-1 级

该级是由加强型列车运行监控装置与主体机车信号组成, 该级同样采用目标距离控制方式, 与CTCS-0级的控制模式相比, 其在车站附近增加了相应的点式信息设备系统, 以便于及时将定位信息传输出来, 这也在一定程度上降低了逻辑推断错误的发生率。CTCS-1级适用于0—160km/h的运行区段, 在此区段内其符合普通线路的运行要求。

2.3 CTCS-2 级

CTCS-2级是在点式信息设备以及轨道电路的基础上所建立的列车运行控制系统, 其主要是采用目标距离为控制模式, 闭塞方式则是逐移动闭塞。该模式的追踪目标点为前行列车所占的闭塞分区始端, 确保其留有一定的安全距离, 在设置列车的制动曲线时, 以便于将列车实际情况、目标速度以及目标距离均纳入其中, 以此来得到列车运行过程中的最佳制动曲线。CTCS-2级适用于200—250km/h的区段运行需求, 即该级别适用于高速轨道以及提速干线。

2.4 CTCS-3 级

该级主要是以无线通信为基础的控制系统, 其主要是采用目标距离为控制模式, 闭塞方式则是准移动闭塞。该级别实现了地 - 车双向连续性信息传输, 相较于CTCS-2, 该级别的时效性更强, 其功能也更加丰富。CTCS-3级可以满足200—250km/h的区段运行需求, 即该级别主要适用于特殊线路、高速新线以及提速干线。

2.5 CTCS-4 级

该级别主要是采用目标距离的模式来进行控制的, 列车在运行过程中主要是根据虚拟闭塞或移动闭塞方式来对前行列车的尾部 (目标点) 进行追踪。在该系统中, 后车列车的制动依靠列车本身性能、目标速度、目标距离等来进行制动处理, 它是一种完全以无限信息传输来进行控制的。CTCS-4级在使用过程中可以不用轨道电路, 直接由车载验证系统和RBC就可以对列车的完整性进行检查, 并对其进行定位, 从而达到移动闭塞以及虚拟闭塞的目的。CTCS-4级主要适用于350km/h以上的区段使用, 即该级别适用于特殊线路以及高速新线。

2.6 CTCS的关键技术

在建立CTCS系统时, 其关键技术主要包含了车载子系统、应答器地面设备、无线闭塞中心RBC以及车站列控中心。在建立CTCS系统时, 每个环节都需要严格把关, 任何一个环节出错均有可能引发列车运行安全事故。

三、中国列车控制系统的应用情况

就目前的情况而言, 我国的轨道运输状况较为复杂, 且运营里程较长, 特别是对于长途铁路而言, 在使用CTCS系统时, 一定要根据地面设备情况以及线路的具体情况来对CTCS的级别进行调整。为了适应铁路运行过程中主控制系统故障所引起的降级运行以及跨线路运行, 列车控制系统就必须具备降级运行以及下线运行的相关能力, 即列车控制系统必须具有一定的兼容性。当前, 京沪高铁线路就是采用了300km/h与200km/h混合运行的模式来进行控制的。随着科技的不断发展以及信息技术的完善, 高速列车的运行控制也逐步趋于完善, 为了提高我国的列车控制系统的安全性、时效性, 大量工程专家不断研究、改进, 并吸取国际上先进的列车控制技术, 研发了一系列具有自主知识产权的列车控制技术。

摘要：随着交通事业的不断发展, 轨道交通的地位也变得越来越高, 为了满足列车安全、快速运行的要求, 传统的列车控制系统急待改善。目前, 我国的列车控制系统主要是以欧洲列车控制系统为基础, 结合我国列车的实际情况所研发出来的, 其主要包含了2个子系统, 根据列车的功能需要, 可以将其分为0—4级。为了对CTCS的相关情况进行全面了解, 本研究将对其相关情况进行探讨。

关键词：列车控制系统,功能分级,关键技术

参考文献

[1]董芳芳.浅谈列车控制系统 (CTCS) [J].城市建设理论研究 (电子版) , 2014, (17) :286-287.

[2]刘斌, 谢岗.中国列车控制系统 (CTCS) 简介[J].中国发明与专利, 2011, (8) :29-29.

[3]刘兆健.中国列车运行控制系统的技术解析[J].城市轨道交通研究, 2009, 12 (12) :83-86.

CTCS系统 第5篇

关键词：CTCS-2系统,安全门系统,探讨

根据我国中长期路网规划, 将在京津冀环渤海地区、长江三角洲、珠江三角洲、武汉城市圈、长株潭、成渝以及中原城市群、关中城镇群、海峡西岸城镇群等经济发达和人口稠密地区建设城际铁路、覆盖区域主要城镇, 总里程预计将达1万km。目前, 城际铁路很多配备安全门系统 (或屏蔽门系统, 以下简称安全门系统) 。安全门系统是现代化轨道交通工程的必备设施, 它沿轨道交通站台边缘设置, 将轨道区与站台候车区隔离, 具有节能、环保和安全等功能。安装安全门系统后, 不仅可以防止乘客跌落轨道发生危险, 确保乘客安全, 减少人为引起的停车延误, 提高列车准点率, 而且可以减少站台区与轨道区之间冷热气流的交换, 从而降低环控系统的运营能耗, 节约运营成本。

以珠江三角洲城际为代表的城际铁路采用CTCS-2+ATO系统, 通过ATO系统实现对安全门自动控制, 这种方式也在地铁设计普遍采用。CTCS-2+ATO系统应采集屏蔽门或安全门完全关闭信息, 当屏蔽门或安全门未完全关闭时, 应禁止相应股道接车、发车信号机开放。根据车站接发列车作业要求, 通过车-地信息传输系统和地面列控系统, 将屏蔽门或安全门开启、关闭信息传输至联锁系统, 实现门与信号机开放的联动控制功能。

对仅有国铁CTCS-2系统城际铁路设置安全门系统, 安全门操作仅能采用手动控制 (以成灌线为代表) , 本文对仅有国铁CTCS-2系统的城际铁路设置安全门系统的情况进行探讨。

1 信号系统与安全门系统需求分析

在地铁设计中, 安全门由安全门系统控制, 但控制条件中串入了信号设备给出的继电器接点, 也就是说, 从控制上受信号设备送出条件的制约, 但从控制还是有安全门自己的控制电路。当信号系统给出列车到位信息和开门信息, 安全门开启, 乘客乘降完毕后, 给出关门信息, 安全门关闭后给信号系统一个“关闭且锁紧”信息, 信号系统才能发车。如安全门故障, 列车不能发出, 在站台安全门端门外有一个安全门控制盒 (PSL) , 是安全门的人工控制设备, 上面有个互锁解除开关, 扳动开关, 解除了信号与安全门之间的联锁关系, 列车就能发出了。

在未设有ATO系统的城际铁路, 由于信号系统无法提供车地信息双向传输、精确停车、自动对车门等技术, 安全门系统实际上不能实现自动对车门及自动开关安全门的功能, 因此只能在站台上由站台人员手动操作安全门控制盒 (PSL) , 根据车辆到达、出发, 及站台旅客是否在安全限界等情况来开关屏蔽门。在实际工程中即便是设有ATO系统的城际铁路和地铁项目, 由于ATO系统与安全门系统调试时间长, 在运营初期也采用由站台人员手动操作安全门控制盒 (PSL) 。人工操纵具有一定的随机性, 误操作的概率高, 在运营中如何减少人工误操作, 成为安全门系统的一个主要问题。

国铁CTCS-2系统信号系统主要由运输调度指挥系统、列车运行控制系统、闭塞系统、车站联锁系统、信号设备集中监测系统及其他相关系统组成。通常调度中心向各站调度控制系统下达列车运行计划 (运行图) , 车站联锁系统根据运行计划和列车运行信息 (车次号等) 自动实行进路程序控制。动车组安装列控系统的车载设备, 地面设置应答器, 每个车站设列控中心, 通过安全数据网实现各车站控制中心之间高速、大容量的信息交换, 用以控制列车运行。

因此可由信号系统提供“列车进入车站并接进股道”以及“列车即将从股道出发”的信息给安全门系统。接收到信息之后, 安全门系统产生相应的信息提示站台安全门操纵人员, 同时记录站台安全门操纵人员的开关门与该信息是否一致, 进而提高站台安全门操纵人员的可靠性。该方案虽然不是直接自动控制安全门系统, 但是增加了信息提示和对比信息的环节, 提高了安全门操纵的安全性, 并且该方案对国铁CTCS-2系统改动较小, 具有很强的操作性。

2 信号系统与安全门系统接口要求

信号系统与屏蔽门系统之间使用信号控制电缆连接使用继电、双断、安全型干接点等方式的接口电路。

3 信号系统接口设备的描述

3.1 采用联锁设备作为信号系统的接口设备

计算机联锁系统是保证车站内列车和调车作业安全, 提高车站通过能力的一种信号设备。计算机联锁系统利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场设备状态表示的信息进行逻辑运算, 从而实现对信号机及道岔、进路等进行集中控制, 使其达到相互制约, 以保证行车安全。计算机联锁系统既可通过局域网直接与TDCS/CTC系统车站终端设备结合, 也可通过计算机联锁系统的终端与TDCS/CTC系统车站终端设备进行串行通信的方式相结合。计算机联锁系统应包括与TDCS/CTC系统车站终端的软、硬件接口。计算机联锁必须在规定的联锁条件和规定的时序下对进路、信号和道岔实行控制。对于来自操作设备的错误操作, 应具备有效的防护能力。

当列车驶入车站占用站内股道, 联锁采集到进站信号机开放及相应的轨道占用信息时, 向安全门系统发出“列车进入车站并接进股道”。当列车停站时间到, 由联锁系统采集出站信号机开放条件, 向安全系统发出“列车即将从股道出发”的信息。采集的信息由联锁系统通过电缆传送给安全门系统给站台操纵人员信息报警, 同时记录站台人员操纵信息以进行信息比对。

3.2 采用TCC设备作为信号系统的接口设备

CTCS-2级列控系统设备主要由列控中心 (TCC) 、轨道电路、应答器、地面电子单元 (LEU) 、临时限速服务器及终端、车载设备等组成。TCC是CTCS-2级列控系统地面子系统的核心部分, 负责车站、区间轨道电路发送端和接收端切换控制、轨道电路编码、有源应答器的报文控制, 并向CTC提供区间闭塞分区状态等信息。

当列车驶入车站占用站内股道, TCC收到相应的轨道占用信息及列车进路信息时向安全门系统发出“列车进入车站并接进股道”。当列车停站时间到, 由联锁系统向列控系统传送发车进路信息, 根据前方轨道占用情况, 向安全系统发出“列车即将从股道出发”。采集的信息由安全门系统通过电缆传送给安全门系统给站台操纵人员信息报警, 同时记录站台人员操纵信息以进行信息比对。

信号系统提供给安全门系统的信息为辅助站台人员操纵信息, 站台人员操纵应根据相关安全门操作的规定及现场实际情况为准。

4 小结

目前对于通过国铁CTCS-2系统与安全门系统接口以实现安全门自动控制, 笔者做过一定研究分析, 实现安全门自动控制需要对国铁CTCS-2系统很大改动, 现阶段没有相关接口标准, 不具有实施条件。因此, 提出信号系统向安全门传输列车运行关键信息以辅助安全门操作的设想, 提高了人工操纵的可靠性。该方案对CTCS-2系统影响小、改造少, 工程上具有可操作性, 希望该方案起到一定抛砖引玉作用, 吸引更多的人研究该方面的问题。

参考文献

CTCS2级列控中心仿真系统设计 第6篇

中国列车控制系统CTCS, 根据系统的相关配置及功能划分为5个等级, 即CTCS0级~CTCS4级:随着我国高速铁路和客运专线的大规模建设, CTCS2级列车运行控制系统得到了广泛地应用与发展。列控中心是我国客运专线CTCS2级列控系统地面信号处理、车地通信控制的关键系统, 直接关系着列车的速度与间隔控制。由于列控中心系统的控制逻辑复杂, 安全性要求高, 同时是我国铁路信号系统的新技术, 所以研究列控中心的结构、功能及内部逻辑处理不仅可以更深地理解列控中心在我国列控系统中的作用, 同时对提高整个客运专线信号系统的安全性具有重要意义。

根据我国高速铁路和客运专线建设的实际情况, 研究CTCS2级列车运行控制系统的设计、方案优化及验证、试验方法是十分必要的。

一、系统硬件设计

控制中心仿真子系统主要由全线运行显示、仿真控制、统计分析等3部分组成。该子系统实时读取数据库管理子系统的动、静态数据, 完成整条线路和站场的图形显示和设备状态的动态显示。同时, 该子系统实时接收车载设备仿真子系统的列车运行信息, 完成列车运行显示。控制中心仿真子系统可以给列控中心、计算机联锁等地面设备仿真子系统发送故障设置、临时限速、进路控制等命令, 完成系统仿真控制功能。还可以对试验数据进行统计、分析, 并可回放, 辅助设计人员进行方案评估。

国内对列控中心的研制起步较晚, 设计中没有完全统一的标准, 因此国内出现了多种接口形式的列控中心设备, 但是列控中心的整体结构比较统一。

列控中心的整体结构中包括系统电源, 2x2取2安全机、通信接口单元或通信接口板, 驱动采集单元或驱动采集板、站间通信接口单元、在线调试终端以及辅助维护单元。

微处理器作为列控中心的核心部件, 在综合考虑芯片的主频、片内资源、技术支持、成本与功耗等因素的基础上, 结合列控中心工作时多通信接口、高速实时、多任务、大数据吞吐量的要求及特点, 选择NXP的LPC17xx系列处理器LPC1768为主CPU, 其与计算机联锁系统、微机监测系统、CTC/TDCS系统、地面电子单元LEU等的接口采用RS422异步接口, 通信通道采用点对点的通信方式;列控中心与轨道电路的接收、发送设备交换数据采用直接的CAN总线通信方式;相邻列控中心之间传输边界信息及区间闭塞方向信息采用以太网通信方式。

二、系统软件设计

列控中心采用μC/OS-II操作系统作为整个系统的软件开发平台, 应用程序代码均在KeilμVision4集成开发环境下编写, 程序调试和下载采用J-Link仿真器, 或者直接使用ISP串口下载。根据列控中心硬件结构、逻辑功能及嵌入式系统任务的特性, 对列控中心的软件部分进行了任务划分、任务优先级分配和主要任务的设计。

1. 应用任务的划分。

在进行任务划分之前, 充分考虑了LPC1768的多串口设置功能, 对四个串口做了如下分配:串口0接微机监测, 串口1接CTC/TDCS, 串口2接计算机联锁, 串口3接地面电子单元LEU, 这样的分配将有利于后期系统的测试与调试。

嵌入式应用系统中, 任务划分是否合理直接影响着整个系统的软件设计质量。本文结合任务的特性、任务对硬件设备的依赖性、任务的紧迫关键性、功能聚合性及列控中心的具体功能、硬件结构等对列控中心的软件部分进行了如下任务划分:联锁通信任务、CTC/TDCS通信任务、报文处理任务、CAN通信任务、键盘任务、TCP通信任务等。其中联锁通信任务、CTC/TDCS通信任务、CAN通信任务与中断相关联, TCP任务通过事件进行触发, 联锁通信任务与报文处理任务关联。根据任务的实时性、任务关键紧迫性、任务运行的频繁性、任务的顺序操作性、任务与中断的关联性及任务的传递性对上述任务的优先级进行了分配。

2. CTC/TDCS的通信设计与分析。

列控中心与CTC/TDCS间的主要通信数据内容包括:

(1) 时钟校验信息:CTC/TDCS作为整个系统的时间管理设备, 需要每隔一定的时间向列控中心、计算机联锁发送一帧时钟校验信息, 用于判定时钟的同步性。

(2) 临时限速命令信息:调度所集中管理限速, 当有临时限速时, 通过CTC/TDCS向列控中心发送临时限速命令信息。

(3) 通信应答信息:CTC/TDCS系统与列控中心在进行临时限速命令处理时, 采用通信应答机制。

(4) 请求临时限速状态信息:当CTC/TDCS需要获取线路的临时限速状态时, 需要向列控中心发送请求, 列控中心接收到“请求临时限速状态信息”后, 将“临时限速状态信息”发送给CTC/TDCS。

(5) 车站列控中心状态信息:列控中心需要每隔一定时间, 向CTC/TDCS发送一帧“车站列控中心状态信息”, CTC/TD-CS利用该信息在车务终端上显示列控中心的运行状态。

(6) 临时限速状态信息:当列控中心设置了临时限速时, 需要通知CTC/TDCS, 并向其发送“临时限速状态信息”。

(7) 临时限速设置异常信息:当列控中心收到无效的限速命令或可执行命令出现异常时, 需要向CTC/TDCS及时反馈“临时限速设置异常信息”。

三、测试与结论

CTCS系统 第7篇

关键词：安全性,CTCS-2 THR

1 概述

近年来我国铁路事业迅猛发展, 对于铁路信号的安全性要求越来越高。系统安全性需求由安全完整性需求和安全功能需求组成。安全完整性需求即随机失效完整性和系统性失效完整性。对于系统性失效和安全功能的完整性一般采用安全完善度等级SIL来使其符合安全完整性需求;而对于硬件一般采用THR来设定安全目标。

本文参照ETCS的THR分配方法, 导出我国广泛使用的CTCS-2的安全性目标。

2 CTCS-2级列控系统THR分配

参照Subset-091和088的THR分配:

(1) 分析ETCS顶层核心隐患, 将其THR分配至各要素群;

(2) 根据互联互通技术规范的要求, 将THR平均分配至轨旁和车载设备;

(3) 进行功能分析, 得出的各隐患事件, 并将其分配至各隐患事件。

(1) CTCS-2核心功能:为司机提供安全驾驶的相关信息, 并强制要求司机遵守这些信息;其核心隐患:超出安全速度或距离。

(2) CTCS-2由轨旁、车载和信息传输子系统组成。针对引起系统核心隐患发生的原因事件分析如图1所示。

系统安全性需求, 即需保证任何一个隐患事件的发生都不会导致系统核心隐患的THR超过22..00 1100ÁÁÁÁÁhhÁÁÁÂÂÂ。。

(3) 将系统THR平均分配给三个子系统, 即轨旁子、车载和传输子系统THR分为00..6677 1100ÁÁÁÁÁhhÁÁÁÂÂÂ。。。其其其中中中传传传输输输子子子系系系统统统相相相关关关功功功能能能实实实际际际上是由轨旁或车载设备执行的, 因此将一半分配至轨旁子系统, 另外一半分配至车载子系统, 分配结果如图2所示。

(1) 轨旁部分安全需求

CTCS-2轨旁子系统包含的相关隐患事件应满足上述要求:列控中心TCC-H1~3、轨道电路TC-H1~3-H7~8、轨旁电子单元LEU-H4。

(2) 车载部分安全需求

CTCS-2车载子系统各部分的相关隐患事件应满足上述要求:车载核心VC-H1~23、应答器传输模块BTM-H4、测速测距单元SDU-H1~4、轨道电路信息接收单元TCR-H2、列车接口单元TTTIIIUUU--H1~6、人机界面DMI-H1~4。

(3) 传输部分安全需求

3 结论

本文以CTCS-2级列控系统为对象, 首先阐述了系统安全性需求的相关内容, 然后根据ETCS的THR分配方法推导得出了我国CTCS-2中车载、轨旁和传输子系统的安全性目标值, 对我国列控系统的安全性论证及系统开发、改进都具有重要的参考价值。

参考文献

[1]SUBSET-088.ETCS Application Levels 1&2-Safety Analysis Part 3-THR Apportionment[S].V2.2.10.UNISIG, 2005, 7.

CTCS系统 第8篇

关键词：高速,轨道电路,趋势,必然

从19世纪中后期, 在英美等西方发达国家相继出现以描述用钢轨作为导体来传递列车和车站信息的专利为标志, 轨道电路发展至今已经经历了100多年的历程。

1924年, 我国首先在大连金州、沈阳苏家屯间建成自动闭塞, 采用的是交流50Hz二元三位式相敏轨道电路, 这是我国最早采用的轨道电路。从那时起, 轨道电路作为一种检测列车及车辆的存在是最简单、直接、有效的方法, 成为我国区间自动闭塞最主流的形式, 得到了长足的发展。先后发展了音频轨道电路、交流25Hz长轨道电路、极性频率脉冲轨道电路、不对称脉冲轨道电路、50Hz或25Hz交流计数电码轨道电路、4信息移频轨道电路、18信息移频轨道电路等多种制式的轨道电路。至此, 我国铁路有绝缘轨道电路结合地面信号机的列车控制系统得以确立。

20世纪80年代末期开始, 为了提高列车运行速度、压缩行车间隔、提高线路的利用率。我国相继在京广线、京哈线引进了法国UM71和UM2000型无绝缘轨道电路以及与之配套的TVM列控系统。随后, 在消化吸收引进技术的基础上, 又研发出了用于自主知识产权的ZPW2000A型轨道电路。结合作为辅助设备使用的通用机车信号系统, 就形成了目前160km/h以下既有线运行的列车控制系统模式, 即CTCS0级 (CTCS:Chinese Train Control System中国列车运行控制系统) 。

随着列车运行速度、机车牵引重量、列车运行密度的增加, 轨道电路自身存在的问题不断显现出来。

(1) 作为轨道电路标志性的组成部分钢轨能传输信息的频率极为有限。作为列车运行控制系统, 它要求有大量信息, 包括轨道电路编号、长度、坡度、弯道、列车所在位置、车次号、运行速度等, 显然, 要通过轨道电路来提供上述信息是难以完成的, 除非缩短轨道电路到几百米距离, 才能传输较高的频率, 或者用叠加在轨道电路上传输专用信息。

(2) 在轨道电路中还有道渣阻抗变化影响、天气变化影响 (雨天、晴天等) , 致使轨道电路要具有良好的调整状态、分路状态、机车信号能正确接受信息状态等, 就必须要有精密的设计和相应的及时调整。

(3) 轨道电路构成闭塞分区时的分割, 对长钢轨的应用造成障碍, 因此不得不有无绝缘轨道电路制式的出现, 在有的制式中存在短距离无信息的死区段、或者在沿线还需要设置补偿电容用以均衡电感信息达到延长轨道电路长度目的等。

(4) 轨道电路需要日常维护工作, 不管天气怎么变化, 维护工人要经常沿线徒步目视钢轨本身和轨道绝缘节良好情况, 维护量大, 且费用也较高, 使信号工的劳动强度增加。

(5) 用轨道电路构成自动闭塞系统时, 闭塞分区的通过信号机固然能保护列车的安全, 但是列车在此闭塞分区的哪一个确切地方, 是在其始端还是末端则无法知道, 而且也无法知道列车是在停止状态还是在运行状态, 或慢速前进, 或快速前进, 速度又是多少等等, 这些情况, 地面控制系统均无法知道, 即无法对列车精确定位, 这就严重影响列车运行效率。

(6) 在轨道电路构成自动闭塞系统时很难用轨道电路实现列车对地面控制中心进行通信, 即利用轨道电路难以实现双向通信。

(7) 在电气化牵引区段, 两根钢轨同时又是牵引电流的回路, 由于回流在两轨上的不平衡性, 因此, 对任何TBTC制式系统都会造成干扰, 所以建立这类T B T C系统时, 对它的载频和调制信号等都要仔细推敲。

(8) 由于列车通过轨道电路无法送出大量的信息, 所以在建立各种运输管理信息系统所需的基础信息时:何时、何地、有何种车、自何方向, 以何种速度运行、它们的目的地、起始地等等, 在任何TBTC系统里, 它们都是由地面按单据人工键入, 因此对运输信息管理系统而言, 只能是利用人工追踪, 而无实时信息自动输入。利用人工键入方法, 显然有可能产生键错、迟键、漏键等多种差错的可能。

轨道电路作为列控信息传输的主要途径其自身有两项最根本的缺陷:一是信息量有限, 二是信息传输的单向性, 即列车只能被动接收地面信息, 而无法与地面进行实时、自动的信息交互。因此, 当列车运行速度超过160km/h时, 列车很难按照地面信号机显示驾驶列车。进而, 当高速列车速度达到200km/h时, 其紧急制动距离接近4000m, 通常的地面信号为主体的自动闭塞更是不能确保列车安全。必须装备新型的高速列车运行控制系统由高可靠、高安全的智能设备组成, 以车载信号为主体, 遵循车地一体化的思想设计, 来保证列车安全运行。

在2004年第五次既有线提速取得成功的基础上, 我国铁路在实施既有线第六次大提速的同时, 于2005年初, 铁道部运输局组织制定了CTCS2级列车控制系统的具体实施方案。

针对既有线200km/h动车组的CTCS2级列车控制系统引进欧洲的ETCS系统的关键设备和技术, 结合主要设备的研发和既有设备的改造, 形成了基于轨道电路和点式应答器传输控车信息, 并采用彻底一体化设计的适合我国实际情况的, 掌握自主知识产权的分散自律的列车控制系统。CTCS2级 (简称C2级) 面向提速干线和客运专线, 适用各种线路速度区段, 地面可不设区间信号机。

在CTCS2级列车控制系统中, 地面设备主要由车站列控中心、地面应答设备、轨道电路和其他信号地面设备 (主要由车站联锁系统, 微机监测, CTC/TDCS设备等) 组成。

CTCS2级列车控制系统保留了轨道电路。采用ZPW2000 (UM) 系列无绝缘轨道电路作为检车列车占用和完整行检查, 以及故障状态下的备用模式 (CTCS0或1级) 。

既有线车站列控中心是列控区段与点式应答器配套使用的主要设备。它是设于各个车站的列控核心安全设备, 采用冗余的硬件结构。与车站联锁、CTCTDCS设备接口, 根据调度命令、进路状态、线路参数等列车进路及临时限速等相关控车信息, 通过有源应答器传送给列车。

现代铁路的发展方向可以用四个字来概括“多拉快跑”。这就要求信号安全设备在确保安全的同时, 提供更多的信息, 以提供机车更多数据用于进行运行速度、制动距离的计算。而这也正是即往以轨道电路为主的区间闭塞限制铁路发展的瓶颈。地面应答器设备刚好可以弥补这一缺陷。

地面应答器设备由无源应答器、有源应答器和轨旁电子单元 (LEU) 组成。

(1) LEU周期接收来自车站列控中心的报文, 并将其持续不断的向有源应答器发送。

(2) 有源应答器与LEU连接, 用于发送来自LEU的报文。在既有线提速区段, 有源应答器设置在车站进站端和出站端, 主要发送进路信息和临时限速信息。

(3) 无源应答器用于发送固定不变的信息。如设置在区间, 发送线路数据、最大允许运行速度、轨道电路参数、列控等级切换等。

地面应答器设备的引进和应用可以说是CTCS2级列车控制系统区别于以往列车控制系统的本质所在, 具有划时代的标志。它的出现改变了我国铁路多年来形成的以轨道电路作为区间闭塞制式, 使用地面信号机为主体信号, 机车信号为辅助的控车模式。转变为基于轨道电路和地面应答器设备传输控车信息, 并采用车地一体化设计的列车运行控制系统。面向提速干线和客运专线, 适用于各种线路速度区段, 地面可以不设通过信号机。自此, 标志着轨道电路在铁路主干线上的绝对主导地位开始动摇, 并逐步为以地面应答器设备为代表的新一代闭塞设备所取代。

同样, 地面应答器设备不是、也不可能是区间设备的终极形式。

它也存在着自身的问题与缺陷。就目前而言, 有源、无源应答器都是使用移频键控调制FSK方式:中心频率为4.234MHz, 频偏为282.24kHz, 平均传输速度为564.48kbit/s传输信息。一个标准的长数据报文有效长度仅为8 3 0 b i t, 而当列车运行速度超过300km/h时, 仅能使用有效长度为210bit的短报文。这样的数据量, 相对于不断提高的列车速度, 依然有些捉襟见肘。同时, 地面应答器依然没有彻底解决轨道电路数据流的单向性问题, 没有真正实现车地的互动。此外, 使用地面应答器依然需要铺设大量电缆, 对环境变化比较敏感, 需要大量人员日常维护及不适合严寒、潮湿等恶劣地段要求等问题同样存在。从长远来看地面应答器这种点式设备依然不能满足铁路不断追求更高速度的要求。

未来高速列车需要的是一种能够适应各种气候、环境、速度、持续、稳定的提供海量数据的、互动、安全的方式。为此, 铁道部提出了建立:基于无线传输信息, 并采用轨道电路等方式检查列车占用, 点式设备传送定位信息的列车控制系统, 即CTCS3级, 以及完全给以无线传输信息, 取消轨道电路的CTCS4级列车控制系统的设想。

在CTCS3系统中, 引进了无线闭塞中心 (RBC) , 结合架设的铁路综合数据业务网 (GSM-R) 用于传输列控信息。真正实现了车地之间的实时互动。然而, 轨道电路依然作为列车完整性检查被保留下来。只有到了C T C S 4系统才会全部应用无线通信技术, 而彻底抛弃轨道电路。不过有一点是可以肯定的:轨道电路以其成熟的技术, 简单、可靠的工作原理, 还将在相当长的一段时期内在我国铁路应用技术装备中占有一席之地。

CTCS系统 第9篇

关键词：CTCS-3,列控系统,RBC-CBI,接口,信息交互

0 引言

CTCS-3级列控系统是我国时速300km~350km客运专线的重要技术装备, 是我国铁路技术体系和装备现代化的重要组成部分, 是保证高速列车运行安全、可靠、高效的关键设备。CTCS-3级列控系统采用基于GSM-R无线通信技术, 通过轨道电路检测列车占用状态对列车运行进行连续控制。CTCS-3级列控系统由地面设备、车载设备、铁路专用无线蜂窝通信及信号数据传输网络等组成。其中地面设备包括无线闭塞中心 (RBC) 、临时限速服务器 (TSRS) 、GSM-R网络、列控中心 (TCC) 、轨道电路 (TC) 、应答器、地面电子单元 (LEU) 等。车载设备包括安全计算机 (VC) 、GSM-R无线通信模块 (RTM) 、轨道电路接收单元 (TCR) 、应答器接收模块 (BTM) 等[1]。

无线闭塞中心根据轨道电路发送的列车占用情况及进路状态计算列车行车许可和列车控制命令, 并利用车地双向传输通道向所管辖区段的列车传送。RBC信息安全、可靠、高效地传输直接关系到列车运行的安全, 因此RBC是客运专线CTCS-3级列控系统的地面核心设备。

1 无线闭塞中心系统结构及接口

1.1 无线闭塞中心系统结构

RBC采用主、备系配置, 由主机、接口服务器、本地终端、司法记录器 (R-JRU) 、ISDN服务器、维护终端等部分构成。RBC系统结构如图1所示。

(1) 主机:是RBC系统的核心处理单元, 采用符合故障-安全原则、高可靠性的安全计算机实现逻辑运算和控制功能。

(2) 接口服务器:实现RBC系统与调度集中系统、信号集中监测系统、本地终端设备之间的信息传输。

(3) 本地终端:实现RBC系统的维护与操作, 及RBC主机、接口服务器的在线、待机切换。RBC本地终端通过用户和密码保护限制不同类型用户的访问与操作, 能更新接口服务器软件。

(4) 司法记录器:记录RBC系统所有状态以及列车报告的数据和状态, 以备分析检查。

(5) ISDN服务器:是RBC主机与GSM-R的网络接口, 为RBC系统提供通话路由[2]。

1.2 无线闭塞中心系统接口

RBC系统的主要外部接口设备有:车站联锁系统 (CBI) 、临时限速服务器、调度集中、相邻区域的RBC、GSM-R交换机等。RBC系统与外围设备接口如图2所示[3]。

RBC-CBI是RBC与外围设备接口中的最主要接口, 是客运专线CTCS-3级列控系统中信号控制的重要组成部分, RBC系统通过此接口与CBI系统进行通信。

2 无线闭塞中心系统与车站联锁系统信息交互

RBC通过RBC-CBI接口实现与CBI进行数据通信, RBC向CBI系统发送进路请求, 同时CB向RBC反馈进路状态, 即一方面RBC从CBI获取地面列车进路、RBC切换区等信号授权信息, 以及紧急停车区域信息, 另一方面RBC向CBI发送包括行车许可状态、列车位置、列车速度、列车的长度等列车状态信息, 为CBI控制列车进路提供依据[4]。

2.1 数据通信方式

为确保数据通信的安全性和可靠性, RBC-CBI采用双环冗余的工业以太网网络结构实现RBC与CBI连接。当其中一个网络通道发生故障, 不会影响数据的正常传输。设备之间的通信结构包括应用层、安全功能层和通信功能层, 如图3所示。

RBC向CBI发送应用层消息的时间周期500ms, 且CBI向RBC反馈应用层消息的时间周期值500ms。当RBC超过3s未接收到信息, 则判定通信中断;CBI超过3.5s未接收信息, 则判定通信中断。RBC与车站联锁数据交换时间为:TCBI=NcbiTchi

其中:

TCBI:RBC与控制范围内CBI总的数据通信时间。

Ncbi:RBC连接CBI的数量。

Tcbi:RBC与CBI数据交换周期[5]。

2.1.1 信息交换组成

一旦进路被锁闭, CBI则需要向RBC发送包括:进路类型、进路状态、降级状态、进路标识、危险点、溜入危险等信号授权信息。

(1) 进路类型

进路类型是指CBI向RBC发送的信号授权中进路的种类。在RBC与CBI的数据通信中定义了无进路、列车进路、泊车区发车三种进路类型。

(1) 无进路:当计算机联锁未办理以某一信号点为终点的进路时, 计算机联锁要向RBC发送以该信号为信号授权终点的信号授权进路类型是无进路。

(2) 列车进路:当CBI办理完以某一信号授权对象为终点的列车进路 (或引导进路) , CBI则需要向RBC发送该列车的进路信息。

(3) 泊车区发车:当列车从股道发车时, 满足发车进路建立、股道车占用、并且未有以该出站信号机为终端信号的授权消息, 此时该股道发车信号机为终端信号机的进路类型则被设置为“泊车区发车”;当发车进路首区段占用后, 此时CBI停止发送该信号的信号授权消息, 进路类型则被设置为无进路。

(2) 进路状态

CBI向RBC发送的信号授权中包括:无进路、降级状态、引导进路、列车进路、泊车区发车、进路占用等进路状态。

(1) 无进路:若信号授权对象不存在联锁进路时, 信号授权信息中的进路状态为无进路。

(2) 降级状态:当人工取消进路或人工解锁进路时, 在信号关闭后且进路完全解锁前CBI向RBC发送的信号授权信息中的进路状态为降级状态。

(3) 引导进路:当CBI排列了引导进路时, 信号授权信息中的进路状态为引导进路。

(4) 列车进路:当CBI排列了列车进路 (非引导) 时, 信号授权信息中的进路状态为列车进路。

(5) 泊车区发车:当进路类型为泊车区进路时, 授权信息中的进路类型设置为泊车区发车。

(6) 进路占用:列车进路或引导进路内任意轨道区段占用或进路内任意道岔不在规定位置, 计算机联锁向RBC发送的信号授权消息中进路状态为进路占用。

(3) 降级状态

降级状态是指调度员人工取消该进路, 要求列车在某一信号授权点前停车共有无降级和设置降级两种降级状态。

(1) 无降级状态为进路正常时状态。

(2) 设置降级是指若进路被取消或人工解锁, 在进路解锁前CBI向RBC发送的降级信号授权消息。

(4) 进路标识

进路标识是指用于区分以同一个信号机为终端信号机的多条进路, 如图4所示, 有多条以XII信号机为终端信号机的联锁进路, 分别是XXII和XFXII的列车进路;CBI要对这些进路进行编号, 并作为进路标识发送给RBC。

(5) 保护区段状态

保护区段状态表示信号授权对象后方是否存在保护区段, 共有无保护区段和设置保护区段两种保护区段状态。

(1) 无保护区段:信号授权对象后方无保护区段。

(2) 设置保护区段:信号授权对象后方有保护区段。

(3) 溜入危险

当检测到其它车辆溜入该进路时, 信号授权信息中的溜入危险字段应置为危险存在, 否则该字段设置为危险已清除。共有无溜入危险、存在溜入危险两种状态信息。

(1) 无溜入危险:向RBC发送溜入危险存在的状态信息。

(2) 存在溜入危险:计算机联锁向RBC发送溜入危险不存在的状态信息。

2.1.2 列车信息

RBC向CBI发送的信号授权对象包括:列车状态、行车许可状态、列车位置、列车长度、列车速度等五项列车信息消息。

(1) 列车状态:列车信息共包括:无注册的CTC3等级运行列车、有注册的CTC3等级运行列车、有注销的CTC3等级的运行列车三种情况。

(1) 无注册的CTC3等级运行列车:表示列车车信息中无RBC控制运行的列车。

(2) 有注册的CTC3等级运行列车:表示列车信息中存在一辆或多辆由RBC控制运行的列车。

(3) 有注销的CTC3等级运行列车:表示列车信息消息中存在一辆或多辆已注销的列车。

(2) 行车许可状态:行车许可状态是指列车的行车许可是否包含以该信号授权对象为终点的进路。

(3) 列车位置:指列车报告的位置距信号授权对象的距离。

(4) 列车长度:指列车报告给RBC的当前列车长度。

(5) 列车速度:指列车报告给RBC的当前列车速度。当速度为0时, 表明列车处于停稳状态。

2.1.3 紧急停车区

CBI根据运营需求将控制车站划分为多个区域。当接收到某区域处于紧急情况的 (如烟、雾、雨、雪、落物等) 灾害信息时, CBI将该区域设置为紧急停车, 并向RBC发送紧急区状态被激活的信息, 在该区域撤销紧急停车命令前, 该区域不下发新的行车许可[6]。

2.2 报文结构

由于需要在规定的时间周期内完成信息传输, 因此, 报文的长度应该有所限制, RBC-CBI数据报文由若干条消息组组成。消息组由消息和活动对象关系组成, 如图5所示。

每条报文应包括帧头和用数据组成, 用户数据域可以由多个活动对象组成。报文中包括有数据校验位, 及时发现应用层数据传输的错误。

3 结束语

客运专线CTCS-3级列控系统中RBC做为核心的地面设备, 对保证列车安全运行有重要意义。本文通过CTCS-3级列控系统中RBC的结构、RBC-CBI接口技术的详细分析, 对CTCS-3级列控系统中RBC-CBI的接口信息交互、RBC容量计算有一定的帮助。

参考文献

[1]张铁增.列车运行控制系统[M].北京:中国铁道出版社, 2013:115-125.

[2]周南骏, 刘翔.CTCS-3级列控系统中RBC功能需求及接口分析[J].铁路通信信号工程技术, 2011, 8 (2) :5-9.

[3]李永善.RBC在高速铁路中的接口及应用[J].铁路通信信号工程技术, 2010, 7 (4) :22-25.

[4]赵宇坤.CTCS-3级列控系统RBC设置及容量计算方法研究[D].兰州交通大学, 2011:8-12.

[5]运基信号[2010]533号附件1RBC-CBI接口规范 (V1.0) [S].