第一章CTCS系统.ppt

CTCS-2 系统及技术规范 自我介绍 王俊峰，副教授，博士．电子信息工程学院运输自动化科研所．联系电话办) E-mail: w2881@163.com 、 主要内容 1.1 CTCS系统的发展 1.2 CTCS系统描述 1.3 CTCS 分级 1.4 CTCS级间关系 1.5 CTCS与ETCS比对 1.6 技术规范 1.1 CTCS系统的发展 背景 为什么发展CTCS ETCS系统及分级 几点启示 我国发展ATP的难点 总体规划原则 ETCS系统及分级 ETCS 1级：地面信号＋查询应答器＋轨道电路(计轴设备)。 采用固定追踪间隔形式；司机依靠地面信号行车，地面信号机前设备产生速度监控；依靠轨道电路或计轴设备检查列车占用和完整性；利用查询应答器覆盖各国现有信号系统，并用于列车定位和传送控制命令。该系统是典型的点式ATP。 几点启示 (1)列车速度的不断提高，使得铁路信号技术发生了巨大变化。当列车速度大于160km/h后，列车的开环控制已不能满足要求。ATP已成为行车安全不可缺少的重要技术装备。 (2)ATP是由地面信号设备和车载设备共同组成的闭环高安全系统，是地面联锁向车载设备的延伸，在此基础上实现了以车载设备为主的行车方式。各国铁路在实施ATP过程中，都是以故障安全作为最重要的技术条件，将地面和车载设备按一个系统统一设计，同步进行技术更新或强化改造的，这样才能保证整个系统的高安全、高可靠性。 (3)通信信号一体化是现代铁路信号的重要发展趋势。实现对移动体的控制，移动通信是最便捷的手段。因此基于通信特别是基于无线移动通信的ATP是今后的重要发展方向。 (4) 技术标准统一，系统化设计，模块化产品，通用兼容是ETCS主要成功经验，值得我们认真学习和借鉴。 我国发展ATP的难点 难点之一 我国铁路地域广大、列车种类繁多、提速以后线路允许速度不统一，同为绿灯却有多种速度含义。另外，我国铁路行车主要特点是客货混跑、高低速列车共线运行，这样必然要求客货列车均需装备ATP，从而使得我国发展ATP的难度明显大于国外。 难点之二 我国铁路实行以地面信号为主、以机车信号为辅的行车方式，对列车运行实行开环控制，依靠司机严守信号保证行车安全。因此，习惯于现有机车信号＋监控装置的控车模式。 难点之三 目前，机车普遍安装的通用机车信号未达到主体化的水平。机车信号基于轨道电路和站内电码化，但轨道电路制式繁多，有的根本不能满足“主体化”的要求，将面临淘汰。信号基础装备薄弱，影响了是我国ATP的发展。 难点之四 GSM－R移动通信系统用于铁路信号、用于ATP系统和铁路综合移动信息平台，技术上有明显优势，产品得到多家厂商的支持，这在欧盟已得到证明。我国GSM-R网络建设还在起步阶段，影响了基于GSM-R的CTCS的实施。 总体规划原则 借鉴世界各国经验，结合我国国情路情，制定我国统一的ATP系列技术标准和规范； 实行跨专业合作，集中全路专家智慧，共同确定总体技术方案和总体规划； 坚持技术先进、系统成熟、经济合理，等级配置的原则； 坚持通信信号一体化的方向，新线建设优先发展基于无线的ATP； 坚持新线建设与既有线改造并重，在总体规划的指导下，分步实施，有序发展； 坚持机车信号主体化与发展ATP相结合。 1.2 CTCS系统描述 定义 基本功能 CTCS体系结构 系统构成 定义 CTCS是为了保证列车安全运行，并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。 基本功能 (1) 安全防护 在任何情况下防止列车无行车许可运行。 防止列车超速运行。 防止列车超过进路允许速度。 防止列车超过线路结构规定的速度。 防止列车超过机车车辆构造速度。 防止列车超过临时限速及紧急限速。 防止列车超过铁路有关运行设备的限速。 防止列车溜逸。 (2)人机界面 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。 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。 具有标准的列车数据输入界面，可根据运营和安全控制要求对输入数据进行有效性检查。 (3) 检测功能 开机自检功能和运行中动态检查功能。 能够记录设备的关键数据以及关键动作，并提供监测接口。 (4) 可靠性和安全性 按照信号故障—安全原则进行系统设计。 核心硬件设备须采用冗余结构。 满足电磁兼容性相关标准。 CTCS体系结构 CTCS的体系结构按铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层和车载设备层配置。 铁路运输管理