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1、我国300-350km/h客运专线及高速铁路已确定采用CTCS-3级列控系统作为统一技术平台，如武广、郑西、沪宁以及沪杭、京沪高铁等。,CTCS-3级列控系统概述,CTCS-2与CTCS-3比较,动画演示,CTCS-3级列控系统动画演示,CTCS-3基于GSM-R无线通信传输列控信息，其中的CTCS-2功能是通过轨道电路信息码传输列控信息实现，点式应答器信息共用。 CTCS-3中的RBC通过联锁和轨道电路获得前方列车位置信息，并通过无线方式传送给后续列车，后续列车的车载设备控制列车运行。,CTCS3的 无线命令,CTCS3的 无线命令,CTCS-3级列控系统控车模式,调度集中显示投影,车站联锁
2、,无线闭塞中心（RBC）,行调指挥中心（CTC）,CTCS-3控车原理,速度限制曲线,时速(km/h),目标停车点,CTCS-3控车场景区间追踪+目标点停车,系统构成,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。,列控系统 地面设备,列控系统 车载设备,系统构成,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。 RBC向列车提供行车许可。 车地实现连续、双向、大容量信息传输
3、。 使用临时限速服务器管理临时限速临，限速灵活设置，实现任意位置、长度和数量的临时限速设置。,RBC为CTCS-3 提供行车许可,CTC,车站联锁,道岔,信号机,列控中心,车载设备,应答器,轨道电路,TSRS,系统结构,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。,工程设计原则,（1）区间轨道电路,区间采用计算机编码控制的ZPW-2000系列无绝缘轨道电路。 轨道电路的正常码序为：L5-L4-L3-L2-L-LU-U-HU。,（2）站内轨道电路,复杂大站：正线及股道采用与区间同制式的、计算机编码控制的ZPW-2000系列有绝缘轨道电路
4、，其它区段采用25Hz轨道电路。 一般车站：全站采用与区间同制式的、计算机编码控制的 ZPW-2000系列有绝缘轨道电路。,工程设计原则,（3）闭塞分区的划分,闭塞分区长度原则上按照不少于2000m进行设计，满足350km/h速度、3分钟列车追踪运行的要求。,（4）安全防护距离,根据客运专线股道有效长度650m的要求，在设计列车的制动模式曲线时，列车安全防护距离最大值应控制在站内60m、区间110m的范围内。,工程设计原则,（6）信号机和信号标志,进站和出站处均设置信号机。 站内采用传统调车信号机。 区间不设地面信号机，在闭塞分区分界处设置标 志牌。,（5）应答器的设置,进站信号机处、反向进站
5、信号机处、出站信号机处、闭塞分区入口处、级间转换分界、RBC切换点等地点设置应答器。,工程设计原则,（7）GSM-R设计,GSM-R设计应考虑网络结构、覆盖范围、小区容量、RBC切换、枢纽和大站的无线容量要求。 采用单网交织的网络结构，铁路两侧各建一条光缆，用于构建两个物理径路不同的传输系统，基站控制器和基站之间采用环形组网，间隔基站的传输环路位于不同的传输系统中。 GSM-R网络应覆盖CTCS-3级列控系统应用区域，该应用区域包括CTCS-2与CTCS-3等级转换区域。,（1）GSM-R采用单网交织的冗余覆盖方案； （2）只要不是相邻的基站同时故障，就不会影响GSM-R网络场强覆盖。,工程设
6、计原则,车载设备,车载设备由车载安全计算机（VC）、GSM-R无线通信模块（RTM）、轨道电路信息接收单元（TCR）、应答器信息接收模块（BTM）、记录器（JRU）、人机界面（DMI）、列车接口单元（TIU）等组成。,移动闭塞（准移动闭塞）:又称无线移动闭塞。采取无线定位方式来实现列车定位和占用轨道的检查功能，两列车自动调节运行间隔。 闭塞分区特性: 不是固定在某一区段,而是随车变 闭塞分区长度是变动的,可变的决定因素: 列车速度、载重、制动能力，线路坡度，弯道程度及某种限速值等等,地面闭塞制式,无线闭塞中心,RBC设备采用硬件安全比较冗余结构，包括：无线闭塞单元（RBU）、协议适配器（VIA
7、）、RBC维护终端、司法记录器（JRU）、ISDN服务器、RBC本地终端和交换机等设备组成。,临时限速系统,临时限速系统采用硬件安全比较冗余结构，包括：临时限速服务器、临时限速操作终端、临时限速维护终端等设备组成。,临时限速命令由临时限速服务器集中管理。 临时限速服务器设置于调度中心或靠近调度中心的车站，分别向列控中心（TCC）及无线闭塞中心（RBC）传递临时限速信息。TCC和RBC均采用实时组帧临时限速报文。实现任意长度、任意速度、多数量的临时限速。 临时限速命令流程： 拟定限速命令 下达限速命令 执行限速命令 取消限速命令 各个环节均设置双重口令，双人检查。,临时限速系统,列控中心,列控中
8、心采用硬件安全比较冗余结构，包括：冗余电源、主机单元、输入输出接口单元、通信接口单元和监测维护终端等设备组成。,ZPW-2000A,ZPW-2000A无绝缘轨道电路，增加通信接口板，实现与列控中心接口通信，通过CAN通信向列控中心提供轨道占用状态，并从列控中心接收编码信息。,GSM-R网络,GSM-R采用单网交织的冗余覆盖方案。由移动交换中心 （MSC）、基站控制器（BSC）、基站（BTS）、光传输设备（OTE）、移动终端（MT）、码型转换和速率适配单元（ TRAU）等组成。,信号数据传输网,信号数据传输网络实现无线闭塞中心（RBC）、调度集中（CTC）、联锁、列控中心（TCC）、监测系统间的
9、信息传输。,信号安全数据网,应答器,（1）应答器设置一般规则 地面应答器设置应同时满足CTCS-2级系统的需求，并集成CTCS-3级和CTCS-2级报文。 应答器组内相邻应答器间的距离应为50.5m。 设置在闭塞分区入口处的应答器组距调谐单元（BA）或机械绝缘节2000.5m （从靠近绝缘节的应答器计算） 。 设置在进站信号机处的应答器组距调谐单元（BA）或机械绝缘节的距离宜为300.5m（从靠近绝缘节的应答器计算）。,CTCS-3级列控系统应答器设置,CTCS-3级列控系统应答器设置,（2）区间应答器组【Q】设置 区间应答器组位于闭塞分区入口前方200m处。 发送信息包括：线路允许速度、线路
10、坡度、轨道区段信息及特殊区段信息等线路固定信息。,CTCS-3级列控系统应答器设置,（3）进站信号机应答器组【JZ】/【FJZ】 进站信号机应答器组位于进站信号机（含反向）外方30m处。 发送信息包括：线路允许速度、临时限速、线路坡度、轨道区段信息及调车危险等数据。,CTCS-3级列控系统应答器设置,（4）出站信号机应答器组【CZ】/【FCZ】 正线股道布置无源应答器组；侧线股道布置有源应答器组。 发送信息包括：线路允许速度、轨道区段信息、临时限速及特殊区段信息等信息。,CTCS-3级列控系统应答器设置,（5）调车应答器组【DC】 对于有调车作业并有可能危及正线列车运行安全的调车信号机外方15
11、m处设置由有源应答器组。 当调车信号关闭时，该应答器组发送调车危险信息。,CTCS-3级列控系统应答器设置,（6）定位应答器组【DW】设置 在闭塞分区中间和车站各股道中间设置单应答器组，用于列车定位。 定位应答器组根据设置位置，除起定位功能外还可提供线路里程、车站名称、桥梁和隧道名称等辅助信息。,CTCS-3级列控系统应答器设置,（7）中继站应答器组【ZJ】设置 在上下行线路靠近区间中继站的位置单独设置有源应答器组。 发送信息包括：临时限速和线路数据等。,CTCS-3级列控系统应答器设置,（8）等级转换应答器组设置 GSM-R网络注册应答器组【GRE】 RBC连接应答器组【RL】 C2-C3等
12、级转换预告应答器组【YG-2/3】 C2-C3等级转换执行应答器组【ZX-2/3】 C3-C2等级转换执行应答器组【FZX-3/2】,CTCS-3级列控系统应答器设置,（9）RBC切换应答器组设置 RBC切换预告应答器组【YG-R】 RBC切换执行应答器组【ZX-R】,CTCS-3级列控系统应答器设置,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，
13、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,GSM-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,系统结构,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。
14、 （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。,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）动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备。,主要技术原则,（9）300km/h及以上动车组不装设列车运行监控装置（LKJ）。 （10）在300km/h及以上线路，CTCS-3级列控系统车
15、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、超速15km/h触发紧急制动。 （11）无线闭塞中心（RBC）向装备C3车载设备的列车、应答器向装备C2车载设备的列车分别发送分相点信息，实现自动过分相。,主要工作模式,主要工作模式,（1）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模式曲线，监控列车安全运行；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。,（2）部分监控模式（PS）,CTCS-2级后备系统使用的模式。当车载设备接收到轨道电路允许行车信息，而
16、缺少应答器提供的线路数据时，列控车载设备产生一定范围内的固定限制速度，监控列车安全运行。,主要工作模式,（3）目视行车模式（OS）,列控车载设备显示禁止信号、列车停车后又需继续运行时，根据行车管理办法（含调度命令），经司机操作并确认后，列控车载设备按固定限制速度40km/h监控列车运行，司机每确认一次列车可运行一定距离（300m）或一定时间（60s）。,（4）调车模式（SH）,调车作业时，牵引运行限制速度40km/h。 车载设备可采用自动转换或人工转换方式进入调车模式。 自动转换方式：车站联锁办理调车进路，无线闭塞中心（RBC）向车载设备提供行车许可，车载设备按调车限制速度控车；人工转换方式：司机选择调车模式，车载设备按调车限制速度控车。,主要工作模式,（5）引导模式（CO）,当锁闭进路中存在不能检查列车占用的轨道区段时，车载设备根据地面设备提供的行车许可生成目标距离连续速度模式曲线，并通
