列控系统CTCS3系统结构

1 CTCS-3级列控系统系统结构 2 CTCS-3级列控系统特点CTCS-3级列控系统是基于无线通信的列车运行控制系统。 CTCS-3级列控系统采用固定自动闭塞，以目标距离连续速度控制模式监控列车运行。 CTCS-3级列控系统中列车占用检查由轨道电路完成。 CTCS-3级车载设备应具有设备制动优先和司机制动优先两种控制方式，且一般采用设备制动优先控制方式。 CTCS-3级列控系统中行车许可及线路描述信息等通过连续的无线通信传送给车载设备。 CTCS-3级列控系统中临时限速通过连续的无线通信传送给车载设备。CTCS-2级作为CTCS-3级列控系统的后备系统，CTCS-2级系统描述参见相关规范。 3 CTCS-3级系统是基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心（RBC）生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。包括：无线闭塞中心RBC、GSM-R网络、轨道电路、应答器、列控中心、车载设备等 。调度中心CTC车站联锁道岔 信号机轨道电路列控中心应答器 车载设备 无线闭塞中心RBCG SM-R室内设备CTCS-3级列车运行控制系统-结构 4 CTCS-3级列车运行控制系统-结构 5 6 7 1、 RBC根据外部地面设备提供的信息以及与车载设备交互的信息生成发送给列车的消息。 2、 这些消息的主要目的是提供行车许可，使列车在RBC的管辖范围内的线路上安全运行。 3、 RBC通过车地无线通信系统向其控制范围内列车的车载设备传送行车许可及线路描述信息等信息。 无线闭塞中心（RBC） 8 一、配置原则：三大重要因素：控制能力、接口能力和维护适应性。RBC及其他关键设备应采用冗余配置。每台RBC的控制能力包括：同时登录的列车数量同时设定的进路数量同时激活的临时限速数量同时激活的紧急区域数量同时激活的临时调车区域数量无线闭塞中心（RBC） 9 二、RBC设备配置维护终端协议适配器（VIA）司法记录器（WJRU）操作控制终端无线闭塞单元（RBU）ISDN服务器交换机L交换机R无线闭塞中心（RBC） 10 操作控制终端由服务器和工作站组成，主要可完成站场图形显示、进路及列车运行情况显示、列车的登记与注销、紧急操作以及RBC系统的维护与诊断等功能。司法记录器将RBC所有状态以及列车报告的数据和状态均记录下来，以备分析检查。ISDN服务器通过ISDN服务器为RBC提供通话路由。无线闭塞中心（RBC） 11 本地维护终端每台RBC设有一个维护终端，主要为维护工程师及其他技术人员提供与RBU接口。主要功能如下：监视系统及通信状态告警提示。所有与RBU有关的报警发生时，都会在一个窗口里显示出来。读取由RBU存储的诊断数据（包括来自安全传输单元的数据）。下载系统日志。设定时间和日期。无线闭塞中心（RBC） 12 三、安全技术平台 RBC采用安全计算机平台，遵循安全性原则。安全平台由不同的故障安全处理单元和操作系统构成。 应用软件采用N版本冗余技术，对运算和表决采用不同的策略。无线闭塞中心（RBC） 13 四、RBC设备内部接口uRBC与RBC间的接口uRBC与ISDN间的接口uRBC与VIA和RBC操作控制终端接口uRBC与RBC本地维护终端接口uRBC与司法记录器接口无线闭塞中心（RBC） 14 五、 RBC设备外部接口u与车站联锁设备的接口接口信息内容 RBC和联锁系统将站间线路划分为若干个信号授权SA区段，然后以此为基本单位进行信息交互，它以对象的方式传递信息，对象包括列车状态、信号授权和紧急停车区。1、 RBC通过列车状态对象向联锁发送列车相关信息列车信息行车许可状态列车的位置信息列车长度信息列车速度信息无线闭塞中心（RBC） 15 2、联锁通过信号授权对象向RBC发送进路状态信息进路类型进路状态降级状态SA区段的ID号危险点信息列车溜入检测标志开口速度3、联锁中可设置紧急停车区，其状态可通过紧急区对象传递给RBC。接口方式 通过冗余配置的TCP/IP信号专用安全通信网连接，采用安全通信协议，实现信息安全传输。无线闭塞中心（RBC） 16 uRBC与CTC设备接口接口信息内容登录及注销设置和撤销紧急停车命令时间同步信息列车状态RBC工作状态报警信息文本信息操作反馈信息无线闭塞中心（RBC） 17 接口方式 在CTC系统调度中心设置CTC/RBC接口服务器，CTC/RBC接口服务器通过以太网通信端口一端接入RBC网络，另一端接入CTC调度中心局域网。 CTC系统通过协议转换器（VIA）设备和RBC系统进行数据交换。CTC-RBC接口服务器为双套配置，同时和多套VIA相连。无线闭塞中心（RBC） 18 uRBC与临时限速操作服务器接口接口信息内容 包括临时限速命令和临时限速状态。所有数据信息均采用安全通信协议，保证数据交换的安全。接口方式 RBC通过信号专用安全数据通信网直接与临时限速服务器连接，传输临时限速相关信息。无线闭塞中心（RBC） 19 uRBC与信号集中检测设备接口接口信息内容 包括RBC设备的运行状态信息、维护诊断信息等。接口方式 在控制中心设置信号检测终端系统，终端计算机一端接入RBC的非安全局域网，一端接入检测局域网。无线闭塞中心（RBC） 20 uRBC与GSM-R网络之间的接口 RBC通过ISDN PRI接口与GSM-R网络移动交换机（MSC）连接。一个RBC与MSC的PRI接口必须冗余配置，MSC为这些接口分配统一的ISDN呼入号码，并按照负荷分担的原则将车载台对某个RBC的呼叫路由到一个可用的PRI接口上。无线闭塞中心（RBC） 返回 21 GSM-R通信网络 一、GSM-R核心网节点设计 GSM-R核心网包括移动交换子系统、GPRS子系统、智能网子系统，按照全路核心网建设规划建设，各条客运专线接入相关节点。 22 二、 GSM-R无线网络GSM-R通信网络 返回 23 临时限速服务器 1 、临时限速服务器集中管理临时限速命令。 对限速命令进行安全存储，验证限速命令来源的合法性、限速数据的有效性，校核发往两个目标系统（ RBC、TCC ）的临时限速一致性。2、 执行命令时检查两个目标系统的临时限速执行情况，当发生一致性冲突或其他异常情况下，向目标系统发送导向安全的恢复指令，同时向操作员终端发生报警信息，提醒操作员处理。3、记录限速命令的操作和状态变化日志，供查询和分析。返回 24 1、 TCC实现轨道电路编码功能，并向RBC传送列车占用信息。 2、 TCC应能通过LEU及有源应答器向CTCS-3级后备系统（CTCS-2级）传送临时限速信息和进路信息。 列控中心（TCC） 25 LKD2-T2型列控中心根据其管辖范围内各列车位置（轨道占用状况）、联锁进路以及线路限速状态等信息，对轨道电路发送编码信息，对车站有源应答器发送进路参数信息，向列车提供其所需的运行许可。 LKD2-T2型列控中心适用于新建客运专线列控系统。 26 车站列控中心机柜结构 返回 27 1、 轨道电路实现列车占用检查。 2、 轨道电路为CTCS-3级后备系统提供前方空闲间隔信息。 轨道电路 28 电气绝缘节电气绝缘节轨道电路系统结构 29 机械绝缘节电气绝缘节轨道电路系统结构 返回 30 LEU是根据地面设备提供的信息来生成应答器所要传输报文的电子设备。 LEU通过串行通信接口与列控中心设备连接，将来自列控中心的报文连续向有源应答器发送，从而实现向车载设备发送可变信息。 当LEU与列控中心通信故障或接收的数据无效时，LEU向有源应答器发送默认报文。 应答器及轨旁电子单元（LEU）返回 31 1、 应答器是向车载设备传送报文的点式传输设备。 2、 应答器提供上行传输链路，也就是由地面向车载设备传送消息。 3、 应答器能提供固定消息、或当与轨旁电子单元（LEU）连接时能提供可变消息。 4、 应答器可按组的形式使用，每个应答器传送一个报文，所有报文的组合构成应答器组的消息。 返回 32 分散自律调度集中系统（FZk-CTC），综合了计算机、网络通信和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列车运行调整计划控制为中心的高度自动化调度指挥系统。 是一种新型的行车指挥和信号控制设备，同时也是一种新的高效的运输组织管理模式。 调度集中CTC 33 客运专线调度集中从系统构成看由调度中心系统、车站系统、网络通信系统三部分构成 从运输指挥模式看为调度中心及车站两级结构。 返回 34 安全计算机 安全计算机根据与地面设备交换的信息来监控列车安全运行。 轨道电路信息接收单元 轨道电路信息接收单元接收轨道电路的信息。 应答器传输模块及应答器天线 应答器传输模块通过与应答器天线连接，接收地面应答器的信息。 返回 35 无线传输模块 无线传输模块通过与GSM-R车载电台连接，实现车-地双向信息传输。 人机界面 人机界面实现司机与车载设备之间的信息交互。 列车接口单元 列车接口单元提供安全计算机与列车相关设备之间的接口。 返回 36 测速测距单元 测速测距单元接收测速传感器等设备的信号，测量列车运行速度和运行距离。 司法记录器 司法记录器应仅用于记录与列车运行安全有关的数据，并在需要时下载进行数据分析。 返回 37 信号集中监测系统主要是对车站信号机械室内的电源屏、外电网、转辙机、道岔、信号机、轨道电路以及信号电缆回线进行监测和采集，其对外接口主要包括与智能电源屏、计算机联锁系统、列控系统、CTC系统、（密贴检查）智能灯丝自动报警系统等的接口。 信号集中监测系统 38 监测信号设备的主要电气特性和转辙设备机械特性，当偏离预定界限或不能正常工作时应及时预警或报警。及时记录监测对象的异常状况，具有一定的故障诊断能力。监督、记录信号设备与电力、车务、工务等结合部的有关状态。具备良好的隔离措施，不得影响被监测设备的正常工作。具有抗电气化干扰能力，在电气化区段能正常工作。采用模块化、网络化结构，可分散、集中设置，适应不同站场的要求。具有统一的人机界面，操作简单，易于维护，具备一定的自诊断功能。采用统一接口、标准协议，能实现全路联网及与其它系统联网。系统开发具有良好的延续性、灵活性和可扩展性，遵循向下兼容，向上扩展的设计开发原则。监测系统的模拟量经过标准计量器具校核后，可以保证1年内其各项测试精度指标满足技术条件的要求。 监测系统网络采用冗余技术、可靠性技术和网络安全技术，确保网络与信息安全。监测系统具有统一的时钟校核功能，确保系统中各个节点的时钟统一。 信号集中监测系统特点： 39 客专集中监测车站部分主要有5个功能部分组成：u车站采集分机u站机维护终端u网络通信部分u电缆绝缘测试部分u外电网监测箱 客专集中监测机柜在车站按车站大小配置一台或多台机柜。 40 中间站机柜结构 中继站机柜结构 41 系统接口图 42 系统结构图 43