CTCS-3列控系统及车载设备介绍

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,CTCS-3,列控系统及车载子系统介绍,200,9,.1.,12,目 录,CTCS-3,列控攻关背景,CTCS-3,列控系统介绍,CTCS-3,列控车载设备介绍,CTCS-3,列控车载模式介绍,1,2,3,4,CTCS-3,列控攻关背景,列控技术体系形成过程,2002,年铁道部确定发展,CTCS,的战略目标,2003,年北京,UIC,年会，铁道部宣布,CTCS,的基本架构和分级,2004,年铁道部制定,CTCS-2,级技术规范,2005,年初开始,CTCS-2,级工程实施,2006,年,CTCS-2,级试验和测试,2007,年,CTCS-2,级,1-3,月试运行，,4,月商业运营,2007,年,8,月启动,CTCS-3,级技术攻关,CTCS-3,列控攻关背景,C3,系统列控技术平台,基本原则和指导思想：按照全路一张网的原则规划列控系统的技术平台；技术平台要实现,300-350km/h,客运专线、,200-250km/h,新建铁路和既有提速线路的互联互通；列控技术平台的确定考虑技术的先进成熟、经济实用、可靠。,列车控制系统是高速铁路的关键技术之一，是铁路运营的安全保障。在我国,300km/h,及以上客运专线上选用,CTCS3(CTCS3/CTCS2),列控系统作为全路统一技术平台体系，其中,CTCS3,列控系统保证高速动车组的运行安全，,CTCS2,列控系统用来兼容既有动车组上线运行，并作为,CTCS3,列控系统的后备系统；,通过集成创新和对引进技术的消化吸收实现系统集成再创新，建立符合中国国情路情的、具有自主知识产权的、世界一流水平的高速铁路列车控制技术体系。,CTCS-3,列控攻关背景,C3,攻关内容,系统设计技术,1,生产制造技术,2,车载设备,地面,RBC,设备,列控系统,工程应用技术,4,实验室仿真测试技术,5,3,系统集成技术,CTCS-3,列控攻关背景,C3,攻关组织机构,铁道部,C3,攻关组,通号集团领导小组,通号集团,C3,列控系统技术实施组,车载设备,小组,RBC,设备,小组,系统接口组,仿真测试实验室,国产化制造小组,GSM-R接口小组,通号集团专家团队（支撑）,（领导层）,（执行层）,目 录,CTCS-3,列控攻关背景,CTCS-3,列控系统介绍,CTCS-3,列控车载设备介绍,CTCS-3,列控车载模式介绍,1,2,3,4,CTCS-3,列控系统介绍,CTCS,列控系统分级,基于无线信息传输，机车乘务员凭车载信号行车。,用于,300-350km/h,线路。,CTCS-3,CTCS-2,CTCS-0,CTCS-1,基于应答器和轨道电路信息传输，机车乘务员凭车载信号行车。,已应用于,200-250km/h,线路。,由主体机车信号和安全型运行监控记录装置组成。,由通用机车信号和运行监控记录装置构成。既有线现状,。,CTCS-4,基于无线通信传输平台，取消轨道电路，实现虚拟闭塞或移动闭塞。未来发展方向。,CTCS-3,列控系统介绍,系统动画演示,CTCS-3,列控系统动画演示,CTCS-3,列控系统介绍,系统组成,GSM-R,无线网络,地面应答器,轨道电路,LEU,地面应答器,轨道电路,LEU,地面应答器,列控中心,车站联锁,ZPW,2000,轨道电路,LEU,无线闭塞中心,RBC,调度中心,CTC,在CTCS-2级列控系统的基础上，地面增加RBC设备，车载设备增加GSM-R无线电台和信息接收模块，实现基于GSM-R无线网络的双向信息传输，构成CTCS-3级列控系统，用于300-350km/h客运专线,和高速铁路。,CTCS-3,列控系统介绍,系统总体结构,CTCS-3,级列控系统总体结构包括：地面设备、车载设备、,GSM-R,无线通信网络、信号数据传输网络四部分。,CTCS-3,列控系统介绍,主要技术原则,（,1,）,CTCS-3,级列控系统满足运营速度,350km,/,h,、最小追踪间隔,3,分钟的要求。,（,2,）,CTCS-3,级列控系统满足正向按自动闭塞追踪运行，反向按自动站间闭塞运行的要求。,（,3,）,CTCS-3,级列控系统满足互联互通的运营要求。（,4,）,CTCS-3,级列控系统车载设备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。,CTCS-3,列控系统介绍,主要技术原则,（,5,）,CTCS-2,级作为,CTCS-3,级的后备系统。无线闭塞中心或无线通信故障时，,CTCS-2,级列控系统控制列车运行。,（,6,）全线无线闭塞中心（,RBC,）设备集中设置。,（,7,）,GSM-R,无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。,（,8,）动车段及联络线采用,CTCS-2,级列控系统。,CTCS-3,列控系统介绍,主要技术原则,（,9,）,CTCS-3,级列控系统车载设备速度容限规定为超速,2km/h,报警、超速,5km/h,触发常用制动、速度在,250km/h,以上时超速,15km/h,触发紧急制动、速度在,250km/h,及以下时超速,10km/h,触发紧急制动。,（,10,）采用应答器实现自动过分相。,（,11,）,CTCS-3,级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足,IEC62280,标准要求的安全通信协议。,（,12,）,CTCS-3,级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足相关标准的要求，关键设备冗余配置。,CTCS-3,列控系统介绍,系统结构图,在,CTCS3,列控系统中，,CTCS3,基于,GSM-R,无线通信传输，,CTCS2,基于轨道电路信息码,+,应答器传输。,调度集中,CTC,、联锁系统、无源应答器和,ZPW2000,轨道电路为,CTCS3,和,CTCS2,的共用部分，无线闭塞中心,RBC,供,CTCS3,使用，有源应答器和列控中心供,CTCS2,使用。,200km/h,动车组和,300km/h,动车组的混跑,ETCS2,信息流向,C3,系统和,C2,系统都通过,ZPW2000,轨道电路检测列车的占用；采用同一联锁系统。,300km/h,及以上动车组根据,E2,系统的无线命令行车，,C2,作为备用系统；,200-250km/h,动车组根据,C2,系统的轨道电路信息码（结合应答器信息）行车。,CTCS2,信息流向,CTCS-3,列控系统介绍,动车组混跑,CTCS-2,级,CTCS-3,级,传输媒介,轨道电路 应答器,GSM-R,应答器,车地信息传输,地对车单向信息传输,地车双向信息传输,300km/h,以上的适应性,已经在,250km/h,线路上,成功运用，客专可用于,300km/h,运行。,CTCS-3,级在,ETCS-2,级基础上,进行系统集成和自主创新，,ETCS-2,级列控系统已经在欧洲高速铁路上成熟应用,技术发展趋势,CTCS-3,级列控系统属于基于通信的列控系统（,CBTC,）,范畴，符合国际铁路技术发展趋势。,CTCS-3,列控系统介绍,C3,列控系统优势,目 录,CTCS-3,列控攻关背景,CTCS-3,列控系统介绍,CTCS-3,列控车载设备介绍,CTCS-3,列控车载模式介绍,1,2,3,4,CTCS-3,列控车载设备介绍,系统框图（,CRH2,）,CTCS-3,列控车载设备介绍,系统框图（,CRH3,）,CTCS-3,列控车载设备介绍,车载设备组成,1,模块名称,用途,功能概述,CTCS3,主机模块,CTCS3,专用,CTCS3,主机控制，核心控制单元。,CTCS2,主机模块,CTCS2,专用,CTCS2,主机控制，核心控制单元。,速度距离处理,SDP,共用,根据,SDU,的速度信息，对速度进行处理。,网关,TSG,共用,列车网关,速度距离单元,SDU,共用,速度读取单元,GSM-R,通信单元（,MT,）,CTCS3,专用,GSM-R,通信接收和发送,车载无线传输单元,COMC,CTCS3,专用,通信传输控制单元,通用加密装置,GCD,CTCS3,专用,实现无线信息的加密和解密,TCR,轨道电路读取,CTCS2,专用,ZPW2000,轨道电路信息读取,CTCS-3,列控车载设备介绍,车载设备组成,2,功能模块名称,用途,功能概述,安全输出单元,VDX,共用,安全输出，控制列车紧急制动及紧急制动状态回采。,输出单元,DX,共用,列车接口，,10,个数字输入和,6,个数字输出。,输入单元,DI,共用,列车接口，,16,个数字输入。,速度传感器（雷达和车轮速度传感器）,共用,用于检测列车速度。,应答器读取天线,CAU,共用,应答器读取天线。,应答器传输模块,BTM,共用,接收应答器报文，解码后发送给主机。,司机显示单元,DMI,共用,司机显示和操作界面,司法记录器,JRU,共用,记录单元，记录系统,列控车载设备实物图片,车载主机柜,车轮速度传感器,每套车载设备两个,列控车载设备实物图片,速度传感器,雷达速度传感器,每套车载设备两个,列控车载设备实物图片,BTM+,应答器天线,应答器传输模块（,BTM,）,+,紧凑型天线装置（,CAU,）,列控车载设备实物图片,DMI,人机显示界面,列控车载设备实物图片,开关,冗余开关和隔离开关,目 录,CTCS-3,列控攻关背景,CTCS-3,列控系统介绍,CTCS-3,列控车载设备介绍,CTCS-3,列控车载模式介绍,1,2,3,4,CTCS-3,列控车载模式介绍,列控车载模式,列控车载设备,9,种主要工作模式,完全监控模式,(FS),睡眠模式,(SL),C3,专有,目视行车模式,(OS),调车模式,(SH),引导模式,(CO),隔离模式,(IS),待机模式,(SB),部分监控模式,(PS),C2,专有,机车信号模式,(CS),C2,专有,CTCS-3,列控车载模式介绍,完全监控模式,完全监控模式,(FS),当车载设备具备列控所需的全部基本数据（包括列车数据、行车许可和线路数据等）时，列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过人机界面（,DMI,）显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息，监控列车安全运行。,适用于,C3,车载和,C2,车载,CTCS-3,列控车载模式介绍,完全监控模式,休眠模式,(SL),该模式用于非本务端列控车载设备。在该模式下，列控车载设备仍执行列车定位、测速测距、记录等级转换及,RBC,切换信息等功能。,列车立即折返，非本务端升为本务端后，车载设备可自动进入正常工作状态。,适用于,C3,车载,CTCS-3,列控车载模式介绍,完全监控模式,目视行车模式,(OS),当地面设备故障、列控车载设备显示禁止信号且列车停车后需继续运行时，根据行车管理办法，经司机操作，列控车载设备按固定限制速度,40km/h,监控列车运行，列车每运行一定距离（,300,米）或一定时间（,60,秒）司机需确认一次。,适用于,C3,车载和,C2,车载,CTCS-3,列控车载模式介绍,完全监控模式,调车模式,(SH),当调车作业时，司机按压调车按钮，列控车载设备按固定限制速度,40km/h,（顶棚）监控车列前进或折返运行。,当工作在,CTCS-3,级时，经,RBC,同意，列控车载设备转入调车模式（,SH,）后与,RBC,断开连接，退出调车模式（,SH,）后再重新与,RBC,连接。,适用于,C3,车载和,C2,车载,CTCS-3,列控车载模式介绍,完全监控模式,隔离模式,(IS),当列控车载设备停用时，需在停车情况下，经操作隔离列控车载设备的制动功能。在该模式下，车载设备不具备安全监控功能。,适用于,C3,车载和,C2,车载,CTCS-3,列控车载模式介绍,完全监控模式,待机模式,(SB),当列控车载设备上电时，执行自检和外部设备测试正确后自动处于待机模式，车载设备禁止列车移动。,当司机开启驾驶台后，列控车载设备中的,DMI,投入正常工作。,适用于,C3,车载和,C2,车载,CTCS-3,列控车载模式介绍,完全监控模式,引导模式,(CO),当开放引导信号或出站信号机开放且列车前