CTCS-2列控系统故障典型案例

北京铁路局电务处12020年3月18日CTCS-2级列控系统故障典型案例肖兴，电话：[phone]北京铁路局电务处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列控系统考试资料北京铁路局电务处3一、CTCS列控系统概述北京铁路局电务处4CTCS与ETCS比对级ETCSCTCS0欧洲既有线现状中国既有线现状；通用式机车信号+监控装置1基于点式传输的列车控制系统；列车占用及完整性检查由轨道电路完成；设置地面信号机；面向160km／h以下区段；主体机车信号+加强型监控装置2基于GSM—R传输的列车控制系统；列车检测和列车完整性检查由轨道电路完成；可以取消地面信号机：面向提速干线和客运专线；基于轨道电路+点式应答器进行信息传输的列控系统；可取消地面通过信号机；3基于GSM—R传输的列车控制系统；取消轨道电路和地面信号机；无线闭塞中心与车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查；可实现移动闭塞：面向提速干线、客运专线和特殊线路；基本参照ETCS2级4未定义面向客运专线和特殊线路基本参照ETCS3级北京铁路局电务处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-3CTCS-2CTCS-0CTCS-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-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北京铁路局电务处北京铁路局电务处北京铁路局电务处8传统速度阶梯控制曲线列车1列车200309013017020000/00200/170170/130130/9090/3030/00点式设备200170130903000出口（滞后）控制限制曲线出口（滞后）控制列车实际曲线入口（提前）控制限制曲线入口（提前）控制列车实际曲线北京铁路局电务处9目标-距离模式曲线控制方式目标-距离连续速度控制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。北京铁路局电务处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。北京铁路局电务处11CTCS-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级系统结构北京铁路局电务处12CTC/TDCS车站分机调度中心CTC车站联锁列控中心轨道电路调度中心下达运行图至车站CTC分机应答器信号机道岔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。101011101速度曲线CTCS-2级列车运行控制系统北京铁路局电务处13CTCS-2级列车运行控制系统北京铁路局电务处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，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：HUULULL2L3L4L5轨道电路为CTCS-2提供连续的行车许可速度曲线1010111011200120013001250135012501300m1300mCTCS-2级系统结构北京铁路局电务处15码序L5L4L3L2LLUUHU空闲分区数量765432101350m1300m1350m1300m1350m1300m1250m1300m=1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350=9200m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--------9200m7L5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北京铁路局电务处161350m1300m1350m1300m1350m1300m1250m1300m1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350HUULULL2L3L4L59200空闲区段：77950空闲区段：66650空闲区段：55300空闲区段：44000空闲区段：32650空闲区段：21350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北京铁路局电务处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北京铁路局电务处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调度中心向车站下达临时限速调度命令1车站值班员签认临时限速调度命令2CTC/TDCS车站分机列车在经过有源应答器时接收限速信息5ATP向车站列控中心传送临时限速调度命令3列控中心生成限速报文向应答器传送4CTCS-2级列车运行控制系统调度命令下达北京铁路局电务处19CTCS-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。北京铁路局电务处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-2CTCS-3D轨道电路连续信息ETCS-1原型应答器信息集成CTCS-3D系统方案的构建北京铁路局电务处21HUULULL2L3L4L5应答器为CTCS-3D提供行车许可速度曲线图标说明：有源应答器无源应答器带灯停车牌101011101为CTCS-3D车载设备提供行车许可在各闭塞分区入口设置:现场控制单元MSTT带灯停车牌有源应答器，作用为：提供连续的码序信息实现占用检查全线配备ZPW-2000A轨道电路,功能为：列车经过应答器时，车载设备接收行车许可，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：CTCS-3D系统原理北京铁路局电务处23CTCS-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轨道电路列控中心应答器车载设备无线闭塞中心RBCGSM-R室内设备CTCS-3级列车运行控制系统-结构北京铁路局电务处24无线闭塞中心RBCGSM-R室内设备(1)地面设备增加无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络；(2)车载设备增加GSM-R无线通信单元及天线；(3)车载设备根据RBC的行车许可，生成连续速度控制模式曲线，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提供行车许可速度曲线GSM-R无线通信模块及天线车载设备C3级列控与C2级列控的比较北京铁路局电务处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CTCS-3级各部分功能北京铁路局电务处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）列车位置、速度信息限速信息进路信息轨道电路占用信息行车许可速度曲线列车位置、速度信息C3系统控车原理北京铁路局电务处27CTCS-3级列控系统结构CAUPUC无线通信模块通信接口单元GSM-R接收天线无线电台继电器接口安全数字接口安全数字接口紧急制动接口紧急制动接口测速单元测速单元测速模块雷达雷达PG速度传感器速度传感器司机操纵台及常用制动接口车载设备CTC系统以太网TRAUGSM-RBSC核心网交换节点ADMBTSADMRBC－联锁、列控中心以太网信号集中监测通信网临时限速服务器车载设备CTC数据库服务器通信服务器应用服务器行调台其他调度台系统维护台ISDN服务器RBC维护终端交换机VIA服务器Ａ服务器B服务器C主机服务器A服务器B服务器C备机交换机协议转换器TSG记录器输入接口输出接口DMIDMI轨道电路接收天线车载安全计算机C2控制单元SDP控制单元ATPCU控制单元PUC轨道电路接收模块CAU应答器接收天线PUCCAU应答器接收天线轨道电路接收天线轨道电路接收模块应答器接收模块车载安全计算机ATPCU控制单元SDP控制单元C2控制单元BTSADMBTSADM车站联锁CTC车站自律分机车站列控中心LEUZPW-2000A轨道电路中继站列控中心LEUZPW-2000A轨道电路LEUZPW-2000A轨道电路车站联锁CTC车站自律分机车站列控中心地面设备PG应答器接收模块电源屏微机监测电源屏微机监测微机监测电源屏北京铁路局电务处28速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-3区段追踪运行模拟北京铁路局电务处29二、CTCS列控系统报文及案例北京铁路局电务处30报文结构（信息帧）序号名称变量字节数备注1帧标志Q_UPDOWN1信息传送的方向（0=车对地，1=地对车)M_VERSION7语言/代码版本编号（0010000=V1.0）Q_MEDIA1信息传输媒介（0=应答器、1=环线）N_PIG3本应答器在应答器组中的位置（000=1,111=8）N_TOTAL3（000=1,111=8）M_DUP2该应答器的前后关系关系（00=与前后均不同，01=与后一个相同，10=与前一个相同）M_MCOUNT8电文计数器（0～254）（255=电文适应同一组的所有应答器）NID_C10地区编号（高7位=电务段编号，低3位=段内分区）NID_BG14应答器编号（高6位=车站编号，低8位=应答器编号）Q_LINK1应答器（组）的链