列车运行控制.

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1、列车车运行控制 原理与技术应术应用 Your company sloganYour company slogan 列车运行控制原理与技术应 用 国外高速列车运行控制系统国外高速列车运行控制系统 1 1 列车运行控制系统原理列车运行控制系统原理 2 2 列车运行控制系统技术应用列车运行控制系统技术应用 3 3 Your company sloganYour company slogan 第一节 国外高速列车运行控制系第一节 国外高速列车运行控制系 统统 v . 国外列车运行控制系统总述 v . 国外列车运行控制系统举例 . 日本的数字AT系统 . 德国的LZB列车控制系统 . 法国的U/T系统

2、. 欧洲ETCS Your company sloganYour company slogan .国外列车运行控制系统总 述 v 列控系统的概念： 列车运行控制系统主要是以技术手段对列车运行方向 、运行间隔和运行速度进行控制 ，使列车能够安全运行且 提高运行效率 ，列车运行控制系统地面设备和车站联锁设 备主要实现联锁控制功能 ，并生成列车控制所需的基础数 据 ，通过车地信息传输通道将地面控制信息传送给列车 ， 经列车运行控制车载设备进行处理后 ，生成列车速度 控制曲线 ，监督控制列车安全、 高速运行 ，简称列控系 统。 Your company sloganYour company sloga

3、n .国外列车运行控制系统总 述 v国外铁路列车运行控制系统的研究和使用起步较 早 ，欧洲有七大铁路信号公司 ，如法国的 Alst om （阿尔斯通 ）公司、 瑞典的 Adtranz公司、 德国的 Siemens （西门子 ）公司、 法国的 Alcatel （阿尔卡特 ）公司、 意大利的Ansaldo （安萨尔多 ）公司 （含法国 CSEE公司 ）、 英 国WestingHouse （西屋 ） ，各国铁路列车运 行控制系统也不尽，各公司研制生产的列车运行 控制系统（ATP /ATC）有 10余种 ，如德国的 LZ B系列和 FZ B系列、 法国的 T VM系列等 。 Your company

4、sloganYour company slogan .国外列车运行控制系统总 述 v国外高速列车运行控制系统分类 Your company sloganYour company slogan .日本的数字AT系统 v工作原理 数字AT是基于以下两点点考虑： （1）有效地利用钢轨 （2）实现车载设备智能化（重点是列车控制） 设备智能化 ： 由于是采用轨道电路来检查列车占用状态和 由地面 向车上传送信息 ，因而以往 ATC的安全性能得以继承 。 此外 ，由于传送的是数字编码 ,车上能够接收 比以往的 ATC更多的信息（至前方列车的距离等）。车上还存储有 线路的坡度、车辆的制动性能等数据 ，因而能按

5、列车性能 各自实施最佳制动控制。 Your company sloganYour company slogan .日本的数字AT系统 v 地面侧的列车位置检测是按轨道电路为单位进行的。在车 上则是按照数据中所包含的轨道电路固有编号（轨道电路 ID）,以区域为单位检测列车所在位置 ,至于列车驶入轨 道电路 内的距离是通过计算车轮转数获得 .这样在全线 路实现对列车位置的连续检测 。 v 地面向车上传送以下信息：轨道 电路编号、至先行列车 的区间空闲数 、到站或出发股道、临时限速、其它信息 。这些ATC数据加上标志位和校核位 ,每帧长约50bit。 Your company sloganYour

6、company slogan .日本的数字AT系统 图的地面设备是按集中方式设置的图的地面设备是按集中方式设置的 , ,每隔几十公里每隔几十公里 设设1 1个机械室。这种配置方式增加了电缆铺设费用。现个机械室。这种配置方式增加了电缆铺设费用。现 在还正在积极研究按每个轨道电路单元配置在还正在积极研究按每个轨道电路单元配置ATPATP发送、发送、 接收设备的分散型设备配置方案。接收设备的分散型设备配置方案。 Your company sloganYour company slogan .日本的数字AT系统 v 有列车占用的轨道电路后的第一个区间的区间空闲数为0 ，其后的区间的空闲区间数依次加1，

7、车载设备存储了每 个轨道电路的始、终点里程标、限制曲线、坡度等的线路 数据。按照ATC信号传送来的轨道电路编号和空闲区间数 ,求出本列车至停车位置或限速位置的距离 ,再加上线路 坡度、制动性能等数据 ,产生制动曲线 ,并显示在司机室 内。 v 列车速度接近制动曲线时 ,车上发出报警 。列车速度超 过制动曲线 ,列车产生制动 ,当列速度低于某值时 ,转为 弱制动 ,以便列车速度保持在制动曲线附近。制动控制设 备是确保安全 的设备 ,无需象ATO那样进行精密的速度控 制。因此 ,该系统的制动分为弱常用制动、强常用制动和 紧急制动3种。若因减速度不足等某些原因致使列车速度 大大越过制动曲线时 ,实施

8、紧急制动。一旦紧急制动动作 ,直到列车停车后制动才能缓解。 Your company sloganYour company slogan .德国的LZB列车控制系 统 v LZB系统构成及工作原理 ： LZB系统组成：地面控制中心、 传输设备、 轨道电路 和机车装置。 、地面控制中心采用 16位三重系计算机 ,储存线 路参数等固定信息以及区间允许最高速度、 限速区段等 数据。 2、轨道电缆铺设在轨道上 ,实现地 2 车双向通信 ,地面向机车发送呼叫的电码长 8315位 ,载频36kHz,传输 速率为1 200 bits ;电缆每 100 m (或 50 m)交叉 1次 , 交叉点形成零电平用于

9、列车定位。 3、机车装置向地面发送载频为 56 kHz的电码 ,速 率 600 bits,码长 41位。 Your company sloganYour company slogan .德国的LZB列车控制系 统 4、列车占用检查采用 FTGS/FTGL两种音频轨道电路 ,其频率范围为: FTGS917型 9151615 kHz,用于车站 FTGS46型 41756125 kHz,用于车站 FTG L48型 41758125 kHz,分 4个频率用于区间 5、地面控制中心管理的列车向中心报告运行位置及 列车有关数据;控制中心根据线路和列车数据 ,计算出各 列车相应的目的速度和目的距离 ,发送给

10、 LZ B车载设备 。 Your company sloganYour company slogan .法国的U/T系统 v 法国高速铁路采用的TVM列车运行控制系统 ,以固定闭塞 分区为基础 ,为分级速度列车运行控制系统设备 ,由地面 设备及车载设备两部分组成。地面设备由UM系列轨道电路 、列车运行控制中心和维护系统三大部分构成。 v 车载设备： 1、T VM系统车载设备由双重结构组成安全型计算机。 接收地面传输的有关信息 2、 计算并生成速度控制曲线 3、速度控制曲线与列车速度比较 ,对超速列车实行制 动 Your company sloganYour company slogan .法国

11、的U/T系统 v 地面设备： 法国高速铁路目前主要采用 UM系列轨道电路 ,UM2000 轨道电路根据列车占用情况和线路条件 ,确定线路的最大 允许速度、 临时限速、 线路坡度等参数 ,计算出目标点 、 目标速度和坡度 ,将这些结果编成一个27 bits的信息 码。 轨道电路载频 1700、2300 Hz 和 2000、2600 Hz。 闭塞分区长度 2100、2000、1500 m。 低频组合信息量 221。 列车运行控制中心对轨道电路参数计算 ,形成线路参数 、前方目标距离、允许行车速度等不同信息 ,经调制及钢 轨连续传输 ,发送给列车。 维护系统对地面设备实行远程诊断与监测管理。 You

12、r company sloganYour company slogan .欧洲ETCS v 欧盟各国为解决跨国运行列车控制系统的兼容性 ,联合制 定了欧洲列车控制系统 ETCS技术规范 ,划分为 5个应用 等级 。 Your company sloganYour company slogan .欧洲ETCS v ETCS的系统特点及结构如下： Your company sloganYour company slogan .欧洲ETCS v 国外采用情况： Your company sloganYour company slogan 第二节 列车运行控制系统原理 v . 列车运行系统概述 v .

13、 列控系统基本原理 . 列控系统的构成 . 列控系统信息传递 . 速度监督原理 . 测速方法 Your company sloganYour company slogan . . 列车运行系统概述 列车运行系统概述 v 高速铁路采用列控系统的必要性 随着列车速度的提高，为了保证行车安全，高速铁路 必须以机车信号作为行车的凭证，司机可以正确的识别信 号，正确地理解信号，然后还要及时正确地执行。 v 列控系统的现状 目前投入使用的列控系统主要包括有：TVM430和 TVM300、日本铁路ATC和数字ATC、德国LZB80、欧洲ETCS 等系统设备。 v 控制系统的重要性与发展方向 列车的开环控制变

14、为闭环控制、实现了以车载设备为 主的行车方式、通信信号一体化是现代铁路的重要发展趋 势、故障安全作为最重要的技术条件 。 Your company sloganYour company slogan .列控系统的构成 v 列控系统设备构成示意图 Your company sloganYour company slogan .列控系统的构成 v 列控系统通常是由地面控制中心或无线闭塞中心、轨道电 路、地面点式信号设备、车地传输设备和车载速度控制设 备构成，用于控制列车运行速度保证行车安全和提高运输 能力的控制系统 v 地面设备功能： 、检测列车的位置 、根据前行列车的位置和进路的情况确定列车的限

15、 制速度 、向列车传递限制速度信息、线路信息 v 车载设备功能： 、接收限制速度信息并显示 、对列车运行的速度进行监督，超过限制速度自动 减速，以保证列车在限速点前速度降到限速值下 Your company sloganYour company slogan .列控系统的构成 v 地面控制中心 ：是列车运行控制系统的核心，列控中心 根据列车的运行位置，前后列车之间的运行间隔距离产生 列控系统所需要的地面信息，包括列车的目标速度、列车 到目标点的距离、线路的坡度和系列的准许速度等地面信 息传输通道根据列控中心的信息进行编码，并通过地面传 输通道发送给机车上的车载设备。 v 列控车载设备：它接收点式、轨道或无线传输的信息，根 据预先输入的列车参数（总重量、制动力、换长）实时计 算列车当前运行允许速度，生成速度控制曲线，在司机显 示器显示，列控车载设备实时检测列车当前运行速度并在 司机室显示器显示，司机根据显示器上的目标速度、目标 距离、允许速度和实际速度控制列车运行。当列车的实际 速度超过允许速度，列控车载设备自动控制制动装置，列 车制动减速