CTCS-2列控系统司机班培训.ppt

列车运行控制系统 200km/h动车组司机班 Date1 第二节CTCS2列控系统原理 n一． CTCS概述 nCTCS是Chinese Train Control System的缩写，即中国列车运行控制系 统，它以分级的形式满足不同线路运输 需求，在不干扰机车乘务员正常驾驶的 前提下有效地保证列车运行的安全 Date2 nCTCS包括铁路运输管理层、网络传输层、地 面设备层和车载设备层 n运输管理层是行车指挥中心，其通过通信网络 实现对列车运行的控制；网络传输层以无线和 有线的方式实现数据的传输地面设备层包括 列控中心、点式设备、轨道电路等；车载设备 层包括车载安全计算机、连续信息接收模块、 点式信息接收模块、无线通信模块等 Date3 n CTCS具有的基本功能： n 1．系统按照故障-安全原则、采用冗 余结构进行系统设计，在任何情况下防 止列车无行车许可证运行 Date4 n 2．防止列车超速运行，包括列车超过进 路允许速度、线路结构规定的速度、机 车车辆构造速度、临时限速和紧急限速 、铁路有关运行设备的限速；能够以字 符、数字及图形等方式显示列车运行速 度、允许速度、目标速度和目标距离； 能够实时给出列车超速、制动、允许缓 解等表示以及设备故障状态的报警。

Date5 n 3．防止列车溜逸 n 针对中国铁路不同的线路、不同的传输 信息方式和闭塞技术，CTCS划分为5个等 级，依次为CTCS0—CTCS4级，以满足不 同线路速度需求 Date6 nCTCS0级为既有线的现状，即由目前使用 的通用式机车信号和运行监控记录装置 构成 nCTCS1级为面向160km／h以下的区段， 由主体机车信号和加强型运行监控记录 装置组成它需在既有没备的基础上强 化改造，达到机车信号主体化的要求， 增加点式设备，实现列车运行安全监控 Date7 n CTCS2级为面向提速干线和高速新线， 采用车地一体化设计，基于轨道电路传 输信息的列车运行控制系统适用于各 种限速区段，地面可不设通过信号机， 机车乘务员凭车载信号行车 Date8 n CTCS3级为面向提速干线、高速新线或 特殊线路，基于无线传输信息并采用轨 道电路等方式检查列车占用的列车运行 控制系统适用于各种限速区段，地面 可不设通过信号机，机车乘务员凭车载 信号行车 Date9 n CTCS4级为面向高速新线或特殊线路， 基于无线传输信息的列车运行控制系统 地面不设通过信号机，机车乘务员凭 车载信号行车。

列车定位和完整性检查 由无线闭塞中心和车载验证系统共同完 成 Date10 二．CTCS2系统技术原理 n1．CTCS2系统的组成 n200km／h线路区段CTCS系统建设要达到 CTCS2级 n200km/h线路分为既有线提速200km/h区 段和客运专线200km/h区段，要求 200km/h动车组列车能下线运行在CTCS1 和CTCS0线路区段 Date11 CTCS2列控技术条件见表7-2-1 Date12 nCTCS2列控是基于点式应答器、轨道电路 传输列车运行控制信息的点连式系统 CTCS2系统设备组成见图7-2-1 Date13 图7-2-1 CTCS2级列控系统结构图 Date14 n地面设备由轨道电路、车站电码化传输连续列 控信息，由点式应答器、车站列控中心传输点 式列控信息动车组车载设备根据地面设备提 供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速 信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标 距离模式曲线，控制列车运行同时，记录单 元对列控系统有关数据及操作状态信息实时动 态记录 Date15 n 车载设备由车载安全计算机、轨道信息 接收单元(STM)、应答器信息接收单元 (BTM)、制动接口单元、记录单元、人机 界面(DMI)、速度传感器、BTM天线、 STM天线等组成。

Date16 n 地面设备由车站列控中心，地面电子单 元(LEU)、点式应答器、ZPW— 2000A(UM)系列轨道电路、车站闭环电 码化、车站计算机联锁等组成 Date17 2．CTCS2车站列控中心系统技术 原理 n（1）CTCS2列控中心系统的组成 n车站列控中心设置于车站信号楼，是 CTCS2地面设备的核心 n以ZPW—2000系列轨道电路、应答器配 合安全可靠的车载设备，构成点-连式的 列车运行控制系统，成为目前铁路列控 主要制式进行建设和应用 Date18 图7-2-2是CTCS2车站列控中心系统 组成框图 Date19 n车站列控中心分别与车站信号联锁、CTC 或TDCS(列车调度指挥系统)、微机监测、地面 电子单元(LEU)等设备进行信息交换，获 得行车命令、列车进路、列车运行状况 和设备状态，通过安全逻辑运算，产生 控车命令，通过有源应答器及轨道电路 传送给列车，实现对运行列车的控制 Date20 （2）TDCS或CTC行车指挥设备 n CTCS2级适应于装备TDCS或CTC行车指 挥设备的线路 n 车站列控中心与CTC或TDCS实现信息交 换，按统一时钟进行系统管理和控制。

可以获得调度命令，包括接发车信息、 临时限速信息(起点里程、长度、速度、 车次、起止时间等)、运行方向信息等， 传送给车载没备 Date21 n 在CTC或TDCS的车站车务终端上设有特 定的列控中心人机界面，采用统一的格 式，包括输入、确认、显示方式等CTC 或TDCS的车站分机与车站列控中心由通 信接口设备连接，且接口及通道有冗余 配置 Date22 n 临时限速调度命令，在调度中心以表格 形式体现(包括界面、输入、回执)，通过 计算机网络发往TDCS或CTC车站分机， 并在车站车务终端以与调度中心基本相 同的形式显示由车站分机将临时限速 传至车站列控中心，适时发往通过列车 Date23 （3）车站信号联锁设备 n CTCS2级适应于装备计算机联锁的车站：， n CTCS2由列控中心接收联锁设备提供的车 站进路和相关信息，包括接车进路、发车进路 、通过进路、运行方向、股道号等在办理通 过进路且离去区段有临时限速时，CTCS2车站 列控中心根据牵引计算及动车组制动需要，输 出进站或进路信号机点黄灯，对应接近区段轨 道电路发黄码控制条件，由联锁系统完成联锁 、控制及驱动 Date24 n 计算机联锁与车站列控中心采用计算机 通信接口设备连接，通信接口及通道有 冗余配置。

Date25 （4）车站微机监测系统 n车站列控中心与车站微机监测系统接口 ，向车站微机监测系统传送列控中心的 相关监测信息，包括应答器的监测、通 道监测、值班员操作过程实时记录等相 关信息 Date26 （5）地面电子单元（LEU） nLEU接收车站列控中心实际报文，并实时 向有源应答器传送LEU应具有自检测、 监测与有源应答器间通信状态等功能， 应将检测数据实时传送给车站列控中心 Date27 （6）应答器 n应答器依据在系统中的作用，其安装的 位置不同，分别设在进站口、出站口及 区间图7-2-3为应答器布置示意图 Date28 Date29 图7-2-3 应答器布置示意图 n进站信号机处设置有源应答器，以提供 接车进路参数及临时限速信息 n接车进路建立后，进站应答器发送相应 的接车进路信息，具有直股发车进路的 股道，同时提供直股发车进路及前方一 定距离内的线路参数和临时限速信息 Date30 n各有源应答器具有缺省报文，缺省值按照该进 站口所有接车进路范围内的最低道岔限速和最 短进路长度等最不利条件设置 n当列车通过车站时，进站信号机处的应答器提 供发车进路及前方一定距离(离去区段)内的线 路参数和临时限速信息。

其中还包括该进站口 所有接车进路范围内的最低道岔限速和最短进 路长度等最不利条件设置 Date31 n车站出站口处设置无源应答器和有源应 答器无源应答器提供前方一定距离内 的线路参数等信息；有源应答器提供前 方一定距离内的临时限速等信息出站 信号机处（含股道）原则上不设置应答 器 Date32 n 区间间隔3～5km成对设置的应答器分别提供 列车运行前方（正向或反向）—定距离内的线 路参数及定位信息，车载设备可通过成对的应 答器识别运行方向 n除进出站口外，区间可不设置专用于反向运行 的应答器 n根据需要可设置特殊用途的无源应答器(如 CTCS级间转换等) n应答器的正线线路参数交叉覆盖，实现信息冗 余 Date33 （7）车站电码化 nCTCS2级区段，ATP车载设备的锁频功能 通过应答器信息实现，若应答器信息丢 失，由机车乘务员按现行规则手动切换 轨道电路载频 Date34 n车站正线电码化，接车进路和发车进路 应采用不同的载频（以下行正线正方向 为例，若接车进路为1700Hz，则发车进 路应为2300Hz）；进站信号机前方轨道 电路和接车进路电码化采用不同的载频 Date35 3．CTCS2列控系统的车-地通信技 术原理 n各国列控系统车-地通信的技术手段有： 轨道电路、轨道环线、漏泄电缆、应答 器和无线通信等。

n CTCS2列控系统的车-地通信方式采用 两种：点式应答器，轨道电路 Date36 （1）点式应答器技术原理 n点式信息发送设备用于为机车信号提供 下列信息： n改变列车运行方向；列车速度监控；进 出ZPW-2000A（UM）区域发送开、断 TVM300信息另外,点式设备还产生对 点式环线完整与否的检查信息 Date37 点式信息发送设备有3种类型： nDF型，发监控码和转线码，用于进站处 如DF1-DF4 n SK型，发临控码，用于站内股道 如SKl-SK4 n DK型，发转线码和切断码，用于进、出 ZPW-2000A（UM）区段 如DK1、DK2 Date38 点式信息发送设备的使用原理见图7 -2-4 Date39 n点式信息发送设备的标志设于点式环线 外轨中间位置 nDF型或SK型为三角形(黄色) nDK型为梭形 n点式信息发送设备的标志见图7-2-5 Date40 图7-2-5点式信息发送设备的标志 Date41 点式信息发送设备的原理框图见图 7-2-6（a）（b） 图7-2-6（a） Date42 图7-2-6 （b）点式信息发送设备的 原理框图 Date43 n 根据点式信息发送设备的安装位置，使 用相应的点式发送器。

图7-2-6中编码接 点为进站或出站信号开放继电器接点和 方向继电器接点，经编码接点可接通发 送器EMBO中监控、转线、开、断等频率 信号，经放大，通过电缆进入现场的匹 配单元TAD·BP，提供环线上2 A的点式信 号，供机车信号接收 Date44 点式应答器有5种单频信息，频率意 义为： n3571Hz——监控频率 40／30km／h（客 车速度/货车速度 n3430Hz——接通下行线 n3290Hz——接通上行线 n3008Hz——切断车载设备进入非ZPW- 2000A（UM）区段 n2445Hz——检查点式设备 Date45 n 进站红灯时，点式环线断线，利用点式 继电器接点的落下，使预告信号机转移 红灯这时，预告信号机显示红灯 Date46 （2）ZPW-2000A移频轨道电路 nUM71无绝缘轨道电路是从法国引进的轨 道电路制式，UM71的U为通用，M为调 制，71为1971年研制成功以UM71轨道 电路构成的自动闭塞称为UM71自动闭塞 Date47 nUM71自动闭塞设备与TVM300机车信号 及超速防护设备组成的多信息区间列车 间隔自动调整系统简称为U—T系统U— T系统可以在交流电气化区段或非电气化 区段使用。

在我国铁路郑武线、京郑线 、广深线、沈山线等线路上使用着U—T 系统(机车信号有采用TVM300的，也有 采用其他机车信号和自动停车装置的) Date48 nZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞是在法 国UM71无绝缘轨道电路技术引进、国产 化基础上，结合国情，进行提高系统安 。