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1、1,2020年7月7日,CTCS-2级列控系统故障典型案例,肖兴，电话：021-27496,2,主要内容,一、CTCS列控系统概述 二、CTCS列控系统报文及案例 三、CTCS列控系统考试资料,3,一、CTCS列控系统概述,4,CTCS 与ETCS比对,5,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
2、-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。,中国列车运行控制系统分级,6,CTCS-1,CTCS-0,CTCS-2,CTCS-3,CTCS-4,地面 设备,联锁,闭塞,进出站口应答器,区间应答器,列控中心,RBC GSM-R,RBC GSM-R,车载 设备,机车信号,LKJ,BTM,ATP,GSM-R+ATP,GSM-R,适应最高速度,160 km/h,160 km/h,200-300 km/h,300-350 km/h,高速和 特殊线路,我国列控系统发展,7,控制模式的发展,8,传统速度阶梯控制曲线,9,目标-距离模式曲线控制方式,目标-距离连续速度控制
3、模式示意图,列控系统是确保行车安全的信号系统。地面设备提供线路参数及进路状态等信息，车载设备根据地面设备提供的信息自动生成目标-距离模式曲线，控制列车安全运行。,10,机控优先 机控优先的系统当要求列车减速时，根据实际情况,输出不同级别的制动，低于允许速度后自动缓解。当列车速度超过紧急制动曲线时，则实施紧急制动，使列车停车。制动完全由列车运行控制系统自动完成，不必司机人工介入，其最大优点是能够减少司机的劳动强度，提高列车运行服务质量。也可适当缩短列车运行间隔时间。但为满足旅客乘坐舒适性，制动系统的自动化程度及制动性能要求非常高。,人控优先和机控优先,人控优先 人控优先的系统列车运行速度一般由司
4、机控制，只有列车超过允许速度，设备才自动介入实施制动。司机制动优先的系统优点是便于发挥司机的责任感，充分发挥人的技术能力，减少设备对司机操纵的干扰。,值得注意：无论是那种制动优先，紧急制动后只有停车后，才可缓解。,11,CTCS-2级列控系统是基于轨道电路和应答器传输列车行车许可信息并采用目标距离连续速度控制模式监控列车安全运行的列控系统。,CTCS-2级系统结构,12,轨道电路,调度中心下达运行图至车站CTC分机,应答器,运行图,联锁进路命令,临时限速信息,轨道电路编码,进路信息,应答器报文,控 制,计算机联锁按照CTC下达进路的命令，控制道岔、信号机，排列进路。,CTC分机实时: 向车站联
5、锁联锁下发进路命令 向列控中心下达临时限速信息,车站联锁采集轨道电路的列车占用信息、道岔位置并进行处理。,计算机联锁将进路信息发送给列控中心 列控中心根据进路信息和临时限速信息: 生成轨道电路编码和临时限速报文,轨道电路编码发送给轨道电路;,临时限速报文发送给应答器。,车载设备接收到轨道电路码序和应答器报文信息后，计算生成控制模式曲线，监控列车安全运行。,CTCS-2级列车运行控制系统,13,CTCS-2级列车运行控制系统,14,实现列车占用检查,轨道电路功能：,线路允许速度和闭塞分区长度等,提供临时限速和进路信息,应答器功能：,提供行车许可及闭塞分区数量,综合轨道电路、应答器信息和动车组参数
6、，自动生成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行,车载设备功能：,轨道电路为 CTCS-2提供连续的行车许可,CTCS-2级系统结构,15,应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。,速度曲线,空闲数量：,目标距离：,当前码序：,-m,-,-,9200m,7,L5,轨道电路以码序形式提供空闲闭塞分区数量。,车载设备综合计算出目标距离，生成速度曲线。,CTCS-2级列车运行控制系统,16,1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350,9200 空闲区段：7,7950 空闲区段：6,6650 空闲区段：5,5300 空闲区段：4,4000 空闲区段：3,265
7、0 空闲区段：2,1350 空闲区段：1,速度曲线,0 空闲区段：0,目标距离:,C2的运行许可工作原理,17,速度限制曲线,时速(km/h),目标停车点,CTCS-2级列车运行控制系统追踪运行,18,调度中心,车站列控中心,ZPW2000轨道电路,可变应答器,可变应答器,限速范围,限制速度,CTC/TDCS车站分机,CTCS-2级列车运行控制系统调度命令下达,19,CTCS-3D列控系统是基于轨道电路实现列车占用及空闲检查，由应答器或轨道电路传输列车行车许可并采用目标距离连续速度模式监控列车安全运行的列车运行控制系统，最高运营时速350公里。,CTCS-3D 列控系统,安全性：CTCS-3D
8、克服了基于应答器的ETCS-1级点式系统的缺陷，创造性的补充了轨道电路连续信息，保证了系统的安全性，最高运营时速达到350公里。,20,原则一：在CTCS-2级的基础上,原则二：以基于应答器的ETCS-1级点式系统为原型,原则三：创造性的补充了轨道电路连续信息,原则四：集成ETCS和CTCS应答器信息,CTCS-2,CTCS-3D,轨道电路 连续信息,ETCS-1原型,应答器 信息集成,CTCS-3D系统方案的构建,21,应答器为CTCS-3D 提供行车许可,CTCS-3D系统原理,22,CTCS-3级列控系统概述,CTCS-3级列控系统是基于GSM-R无线通信实现车地信息双向传输，无线闭塞中
9、心（RBC）生成行车许可，同时具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。,23,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,CTCS-3级列车运行控制系统-结构,24,地面设备增加无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络； 车载设备增加GSM-R无线通信单元及天线； 车载设备根据RBC的行车许可，生成连续速度控制模式曲
10、线，实时监控列车安全运行。,调度中心CTC,车站联锁,轨道电路,列控中心,应答器,道岔,信号机,RBC为CTCS-3 提供行车许可,车载设备,C3级列控与C2级列控的比较,25,根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可,无线闭塞中心RBC,应答器,通过GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给CTCS-3级车载设备,通过GSM-R无线通信系统接受车载设备发送的位置和列车数据等信息,向车载设备传输定位和等级转换信息,向车载设备传送线路参数和临时限速等信息，满足后备系统的需要,用于实现车载设备与地面设备的双向通信,GSM-R核心网包括移动交换子系统、GPRS子系统、智能网接口,GS
11、M-R网络,采用冗余交叉覆盖的方式进行布置，提高了车地通信的可靠性,根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时限速等信息和列车参数，按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线，监控列车的安全运行,车载安全计算机,轨道电路,实现列车占用检查,发送行车许可信息，满足后备系统的需要,CTCS-3级各部分功能,26,调度集中显示投影,车站联锁,无线闭塞中心（RBC）,行调指挥中心（CTC）,C3系统控车原理,27,CTCS-3级列控系统结构,28,速度限制曲线,时速(km/h),目标停车点,CTCS-3区段追踪运行模拟,29,二、CTCS列控系统报文及案例,30,报文结构（信息帧）,31,1 无源应
12、答器和有源应答器默认报文的报文计数器设定为255。 2 LEU默认报文的报文计数器设定为0。 3 列控中心默认报文的报文计数器为253，正常报文的报文计数器均设定为255。 4 报文计数器禁用254。 5 应答器组内除M_MCOUNT=255的应答器外，其余各应答器报文计数器相同时，该消息可用。 6 CTCS2级车载设备接收到上述各默认报文，且该应答器组消息可用时，应处理该应答器组中的调车危险、绝对停车信息包内容。,报文结构（信息帧）,32,信息包内容,1.应答器链接【ETCS-5】 2.重定位信息【ETCS-16】 3.线路坡度【ETCS-21】 4.线路速度【ETCS-27】 5.等级转换
13、【ETCS-41】 6.通信管理信息包【ETCS-42】 7.CTCS数据【ETCS-44】 8.无线网络注册【ETCS-45】 9.有条件等级转换【ETCS-46】 10.特殊区段【ETCS-68】 11.文本信息【ETCS-72】,12.里程信息【ETCS-79】 13.RBC切换命令【ETCS-131】 14.调车危险【ETCS-132】 15.目视行车危险【ETCS-137】 16.默认信息包【ETCS-254】 17.轨道区段【CTCS-1】 18.临时限速【CTCS-2】 19.区间反向运行【CTCS-3】 20.大号码道岔【CTCS-4】 21.绝对停车【CTCS-5】,33,L
14、1,L2,27,应答器链接 ETCS-5,34,变量Q_NEWCOUNTRY定义了被链接应答器与本应答器地区编号是否相同，相同时，变量NID_C取消。 一般车站及区间，应答器组链接失败时， Q_LINKREACTION=“无反应”。当某应答器组丢失后，ATP 控车可能存在不安全因素时，Q_LINKREACTION=“常用制动”。 变量D_LINK给出了两个应答器组之间的距离，对于一组内有多个应答器的应答器组，其位置信息以该组第一个应答器为准。 对于变量Q_LOCACC，定义了应答器综合安装误差， Q_LOCACC=5m。 当地面无法区分前方进路时，可用NID_BG=16383表示本应答器组前方
15、链接的重定位应答器组编号。当本应答器组【ETCS- 5】的NID_BG=16383时，CTCS-2级列控车载设备只接收链接距离内含重定位信息【ETCS-16】的应答器组，链接距离D_LINK选择含重定位信息的应答器组中距离最远的一个。,应答器链接 ETCS-5,35,应答器链接错误故障,1、ATP设备报应答器丢失 2、根据应答器链接反映触发制动 3、对于接车进路上无链接反映应答器的特殊处理（200H、200C）,36,重定位信息 ETCS-16,37,L1,L2,L3,L4,L5,a1,a2,a3,a4,a5,L0,线路坡度 ETCS-21,38,2010年5月23日石太下行动车组撞线问题分析
16、,39,线路速度 ETCS-27,40,等级切换 ETCS-41,41,通信管理信息包 ETCS-42,42,本信息包主要用于向车载设备发送RBC编号和呼叫该RBC 的无线用户电话号码，用于列车呼叫RBC并在RBC中注册。 NID_RADIO由16位数字（取09，4位BCD码）组成，以左对齐形式输入数据段，最左边的数字最先被拨号。如果 NID_RADIO少于16个数字，剩余的空位用特殊字符“F”填充。 当NID_RADIO=FFFF FFFF FFFF FFFF时，车载设备将呼叫车载设备存储的短号码。由无线网络设备根据车载设备编 号，在相应的RBC中注册该车载设备。 当本务端车载设备接收到本信息包时，车载设备根据应答器信息呼叫无线闭塞中心（
