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1、CTCS-2级列控系统,目录 CTCS-2级列控系统概述 CTCS-2级列控系统组成 CTCS-2级列控系统技术特点 CTCS-2级列控系统功能需求 CTCS-2级列控系统主要技术条件 CTCS-2级列控系统工作原理,CTCS-2级列控系统概述,根据 CTCS技术规范总则描述，CTCS2级列控系统 是基于轨道电路和点式设备传输信息的列车运行控制系统。 它面向客运专线、提速干线，适用于各种限速区段，机车乘 务员凭车载信号行车。 “CTCS2级”本身是 CTCS技术规范总则中根椐系统配置按功能划分的一个等级标准，有相应的技术条件，并不指定具体的设备和细节。 2004年在铁道部的组织下基本确定了一种
2、符合CTCS2级标准的列控系统，确定了其系统构成、设备和具体规定，是初步成形并具备了设计条件的列控系统 欧洲ETCSI级为了实现互连互通的目的，仅把轨道电路作为轨道占用设备，屏弃了不同制式轨道电路地对车信息传输方式，完全采用应答器或点式备来传输线路参数和目标距离，构成了点连式列控系统。,（4）我国鉴于已确定了统一采用ZPW一2000系列轨道电路 的实况，可以充分发挥其18个信息的作用，于是CTCS2级的 目标距离(移动授权凭证)由轨道电路进行连续信息传输，构 成了近似连续式的列控系统，这在系统功能上要优于ETCS1 级，难怪有人戏称CTCS2级相当于ETCSI.5级或ETCSI.8级，具有中国
3、特色。 (5)CTCS2级线路数据由地面传送，而CTCSI级的线路数据是在车上贮存的，这是两者主要的区别。 (6)CTCS2级用于200kmh既有线时，为了少改动， 少投资，地面应答器相对少设一些， 用于350kmh客车专用线时，地面应答器相对多设一些。,CTCS-2列控系统组成,地面设备,列控中心的硬件设备结构要求与车站计算机联锁相同，采用联锁列控一体化结构，根据列车占用情况及进路状态，通过对轨道电路及可变应答器信息的控制产生行车许可，以及进路相关的线路静态速度曲线，并传送给列车。 轨道电路：采用ZPW-2000系列轨道电路，完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送允许移动控制信息。
4、 站内轨道电路：车站正线及股道采用与区间同制式的轨道电路。,点式应答器：采用电气特性与欧洲ETCS技术规范相同的大容量应答器。 固定应答器设于各闭塞分区入口处，如：车站进站信号机、出站信号机及区间信号点，用于向车载设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息等； 可变点式应答器设于进站口，当列车通过该应答器进站停车时，应答器向列车提供地面应答器编号、至出站点的链接信息、接车进路线路参数，包括：目标距离、线路坡度、线路限速、信号机类型和轨道电路载频等信息，接车进路区域临时限速。,车载设备,车载安全计算机：采用高可靠的安全计算机平台，根据地面连续式和点式传输的移动授权及线路数据，生成连续式
5、速度监督曲线，监控列车的安全运行，超速时，通过继电接口对列车的制动系统发出制动控制指令。 轨道电路接收模块：接收ZPW一2000系列轨道电路低频信息，并将该连续信息同时提供给车载安全计算机和LKJ运行记录器。 应答器接收模块：接收处理应答器信息，并将该信息提供给车载安全计算机。,车载人机界面通过触摸屏显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离，并可接收司机输入。 测速测距有两种形式的传感器：轴端速度传感器和雷达，前者更适合低速应用，后者则更适合高速，采用两种传感器的结合，可保证测速测距的更高精度。制动接口采用继电接口方式，紧急制动采用失电制动方式。 数据记录器用于记录与系统运行和状态有关的
6、数据，记录的数据将在ATP系统故障时用于维护目的。采用LKJ运行记录器，用于驾驶事件及ATP控制事件的记录。,控制模式,列控系统采用目标距离速度控制模式，其采取的制动模式为连续式一次制动速度控制的方式，根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线。,制动速度控制曲线是一次连续的，需要一个制动距离内所有的线路参数，通过应答器进行信息传输。 目标距离是由轨道电路进行连续信息传输的，构成了移动授权凭证。,CTCS2列控系统技术特点,满足既有线列车运行速度200-250km/h,适应最高列车运行速度350km/h; 列车运行追踪最小间隔时间:3min; 列车安全监控模式:连续速度控制; 闭塞
7、方式:准移动闭塞； 轨道检查:ZPW2000系列轨道电路； 列车定位:轨道电路,应答器； 地车信息传输媒介:轨道电路,应答器； 地车信息传输控制:车站列控中心； 驾驶模式:司机制动优先模式或设备制动优先模式 系统兼容性:不同速度等级线路的列车可互联互通,CTCS2级列控系统为统一制式，与既有线信号系统兼容。ATP地面设备与ATP车载设备采用一体化系统设计，适用于200 kmh线路。 200 kmh动车组ATP系统符合CTCS2级技术条件。 既有线200kmh动车组ATP系统由地面和车载设备构成，ATP的控制中心在地面。 地面设备主要由ZPW-2000型轨道电路、车站闭环电码化、应答器设备和车站
8、列控中心等组成。,CTCS2列控系统功能需求(FRS),2.1 CTCS2功能,CTCS2的总体功能需求，包括:功能实现的基本方法、地面设备、车载设备、信息传输设备模块化、性能和安全性;与现有列控系统的兼容性;系统启动和数据输入、操作状态及转换、默认值. 操作功能：车载设备的启动和检测、列车和司机的数据输入、调车、部分监督、完全监督、CTCS2车载设备的隔离、与现有列车控制系统和防护系统的兼容性。 基础设施功能：基础设施的数据收集、运行权限终点、对列车驶入被占用轨道区段的监控、对车挡的监控、线路设备的临时隔离。,车载功能,列控数据采集，静态列车速度曲线计算、动态列车速度曲线的计算、缓解速度的计
9、算、列车定位、速度的计算和表示、运行权限和限速在DMI上的表示。 运行权限和限速的监控。在任何情况下防止列车无行车许可地运行，防止列车超速运行，防止列车溜逸。列车超速时，车载设备的超速防护具备采取声光报警、切除牵引力、动力制动、空气常用制动、紧急制动等措施。车载设备发生故障时，及时报警提醒机车乘务员并对故障设备进行必要的隔离。司机行为的监控、反向运行防护、CTCS2信息的记录。,车站列车控制中心功能,根据其管辖范围内务列车位置、联锁进路以及线路限速状况等信息，确定各列车运行许可，并通过轨道电路及点式应答器实时传送给相关列车。,车站列控中心功能,DMI功能 人机信息的交流 其他功能 级间转换功能
10、 车载设备发生故障后隔离功能 不同条件下，多种监控模式,CTCS2系统主要技术条件,一般规定 (1) 符合CTCS技术规范的要求。 (2) 车载设备的信息来源于轨道电路和点式信息设备并 在嵌入的运行管理记录单元中设置车载数据库，同 时，预留无线通信与列车通信网络的接口。 (3) 车载设备可通过安全设定选择列车的最高运行速度 等级，保证机车可牵引不同等级的车列。 (4) 跨线运行时，车载设备应满足全程控车要求，地面应进行相应改造。 (5) 车载设备具有识别上下行功能。 (6) 适应双线双方向或单线双方向运行的要求。,基本要求 防止列车冒进禁止信号，应根据系统安全要求设置 安全防护距离。 (2)
11、应具有冒进防护措施。 (3) 防止列车越过规定的停车点。 (4) 防止列车超过允许速度、固定限速和临时限速运行， 临时限速命令由调度中心或本地限速盘给出，限速等 级及区域应满足运营需要。 (5) 应具有车尾限速保持功能。 (6) 防止列车超过规定速度引导进站。 (7) 防止机车超过规定速度进行调车作业。 (8) 车轮打滑和空转不得影响车载设备正常工作。,车载设备 (1) 车载设备的人机界面应为机车乘务员提供列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离的显示。人机界面应设有声光报警功能，能够及时给出列车超速、切除牵引力、制动、允许缓解或故障状态的报警和表示。 (2) 人机界面应有数据输入功能，输入
12、列车参数有关的信息，输入操作应简明并有清晰的表示。车载设备对机车乘务员输入的数据和操作过程应进行合理性和安全性校核。 (3) 车载设备的人机界面应设置在机车乘务员便于观察及可接近的区域，符合标准化安装尺寸的要求。显示部分要便于观察，常用按钮、开关应易于机车乘务员操作。,(4) 双端操纵的机车应设有两套功能完全相同的人机界面，分置于机车两端驾驶室，两套人机界面只有一套接受操作输入，只有在列车停车并办理必要手续后方可换端。动车组两端应各安装一套车载设备，运行中只有动车组头部的车载设备工作。 (5) 车载设备接收到新信息到给出相应显示的时间不大于3.5s，列车速度超过允许速度至车载设备给出制动指令时
13、间不大于2s。 (6) 车载设备的超速防护应采取声光报警、切除牵引力、常用制动、紧急制动等措施。 (7) 当列车速度超过常用制动或紧急制动限速值时，实施切除牵引力、常用或紧急制动控制列车减速或停车（但机车在电制动时，不得切除电制动力）。,(8) 车载设备实施常用制动后，在列车速度低于允许速度后，才可人工缓解。紧急制动采用失电制动方式，一旦实施紧急制动，设备应保证不能进行人工干预，直到列车完全停车。 (9) 列车停车后经过规定时间自动启动防止列车溜逸功能，列车继续运行前由机车乘务员人工解除该功能。 (10) 车载设备的测速模块具有判别列车运行方向的功能。速度测量相对误差不大于2。 (11) 车载
14、设备的外部布线应与机车（动车组）的强电布线分开敷设，并采取隔离措施。,(12) 车载设备的主机柜应紧邻驾驶室。设备安装 尽量远离高温、强电、强磁环境并考虑减震 措施。 (13) 轨道电路连续信息感应器、点式环线感应 器、点式应答器信息接收天线、无线信息接 收天线等装置宜采用冗余配置，并安装牢 固。 (14) 测速传感器采用冗余配置。当采用轴端测速 传感器时，应安装于不同转向架的轴端。,地面设备 (1) 提供连续列控信息的地面设备包括：ZPW-2000（UM系列）模拟轨道电路，数字轨道电路，预留的无线通信传输系统（GSM-R）。 (2) 提供点式信息的地面设备包括：模拟环线，数字环线，应答器等。
15、点式设备应考虑冗余措施，地面设备故障、信息错误不得产生危险后果。点式设备宜安装在车站内及车站的接近和离去区段。 (3) 应连续监视信息传输通道的状态，通道中断时须采取安全措施。,(4) 车站进、出站信号机内方应设置点式设 备，当列车冒进禁止信号时，触发列车紧 急制动。 (5) 为实现冒进防护，进、出站信号机内方应 留出过走防护距离，当距离条件不满足 时，需通过设置延续进路的方式保证。 (6) 设置地面列控中心，根据列车占用情况及 进路状态计算行车许可及静态速度曲线并 传送给列车。,运行管理 (1) 为满足机车应用管理的需要，车载设备应包括机车运行管理模块。 (2) 运行管理模块应具有机车乘务员
16、管理与信息通报功能。可通过IC卡上载管理信息和下载运行工况记录。 (3) 运行管理模块应满足列车运行安全监控记录装置技术条件中记录与管理的相关规定。,监测、故障诊断、报警、记录 (1) 各模块应具有完善的故障自诊断功能。发生故障时，能进行故障定位、故障隔离、系统重构，以减小故障的影响。 (2) 应具有对电源、感应器、继电器等进行监测的功能，当这些部分出现异常或有异常趋势时予以报警。 (3) 当车载设备发生故障时，应及时报警提醒机车乘务员采取应对措施。,(4) 车载设备应设置记录模块，信息记录密度应满足对运行状态进行安全分析和事故分析的要求。重要信息可采用连续记录方式，记录间隔不大于0.5s。记录模块的容量满足下列要求： 事故分析用详细记录至少24小时 操作管理记录至少7天 一般设备状态记录至少30天 (5) 地面列控中心应设有本地监测台，对地面设备工作状态进行记录，并与维修中心联网，实现动态监测。,
