CTCS-3列控系统及车载设备介绍说课材料.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,CTCS-3列控系统及车载子系统介绍,2009.1.12,目 录,CTCS-3列控攻关背景,CTCS-3列控系统介绍,CTCS-3列控车载设备介绍,CTCS-3列控车载模式介绍,1,2,3,4,CTCS-3列控攻关背景列控技术体系形成过程,2019年铁道部确定发展CTCS的战略目标,2019年北京UIC年会，铁道部宣布CTCS的基本架构和分级,2019年铁道部制定CTCS-2级技术规范,2019年初开始CTCS-2级工程实施,2019年CTCS-2级试验和测试,2019年CTCS-2级1-3月试运行，4月商业运营,2019年8月启动CTCS-3级技术攻关,CTCS-3列控攻关背景C3系统列控技术平台,基本原则和指导思想：按照全路一张网的原则规划列控系统的技术平台；技术平台要实现300-350km/h客运专线、200-250km/h新建铁路和既有提速线路的互联互通；列控技术平台的确定考虑技术的先进成熟、经济实用、可靠。,列车控制系统是高速铁路的关键技术之一，是铁路运营的安全保障。在我国300km/h及以上客运专线上选用CTCS3(CTCS3/CTCS2)列控系统作为全路统一技术平台体系，其中CTCS3列控系统保证高速动车组的运行安全，CTCS2列控系统用来兼容既有动车组上线运行，并作为CTCS3列控系统的后备系统；,通过集成创新和对引进技术的消化吸收实现系统集成再创新，建立符合中国国情路情的、具有自主知识产权的、世界一流水平的高速铁路列车控制技术体系。,CTCS-3列控攻关背景C3攻关内容,系统设计技术,1,生产制造技术,2,车载设备,地面RBC设备,列控系统,工程应用技术,4,实验室仿真测试技术,5,3,系统集成技术,CTCS-3列控攻关背景C3攻关组织机构,铁道部C3攻关组,通号集团领导小组,通号集团C3列控系统技术实施组,车载设备,小组,RBC设备,小组,系统接口组,仿真测试实验室,国产化制造小组,GSM-R接口小组,通号集团专家团队（支撑）,（领导层）,（执行层）,目 录,CTCS-3列控攻关背景,CTCS-3列控系统介绍,CTCS-3列控车载设备介绍,CTCS-3列控车载模式介绍,1,2,3,4,CTCS-3列控系统介绍CTCS列控系统分级,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-3,CTCS-2,CTCS-0,CTCS-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。,CTCS-3列控系统介绍系统动画演示,CTCS-3列控系统动画演示,CTCS-3列控系统介绍系统组成,GSM-R,无线网络,地面应答器,轨道电路,LEU,地面应答器,轨道电路,LEU,地面应答器,列控中心,车站联锁,ZPW,2000,轨道电路,LEU,无线闭塞中心,RBC,调度中心,CTC,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。,CTCS-3列控系统介绍系统总体结构,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。,CTCS-3列控系统介绍主要技术原则,（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。,（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。,CTCS-3列控系统介绍主要技术原则,（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）动车段及联络线采用CTCS-2级列控系统。,CTCS-3列控系统介绍主要技术原则,（9）CTCS-3级列控系统车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、速度在250km/h以上时超速15km/h触发紧急制动、速度在250km/h及以下时超速10km/h触发紧急制动。,（10）采用应答器实现自动过分相。,（11）CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议。,（12）CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足相关标准的要求，关键设备冗余配置。,CTCS-3列控系统介绍系统结构图,在CTCS3列控系统中，CTCS3基于GSM-R无线通信传输，CTCS2基于轨道电路信息码+应答器传输。,调度集中CTC、联锁系统、无源应答器和ZPW2000轨道电路为CTCS3和CTCS2的共用部分，无线闭塞中心RBC供CTCS3使用，有源应答器和列控中心供CTCS2使用。,200km/h动车组和300km/h动车组的混跑,ETCS2信息流向,C3系统和C2系统都通过ZPW2000轨道电路检测列车的占用；采用同一联锁系统。,300km/h及以上动车组根据E2系统的无线命令行车，C2作为备用系统；,200-250km/h动车组根据C2系统的轨道电路信息码（结合应答器信息）行车。,CTCS2信息流向,CTCS-3列控系统介绍动车组混跑,CTCS-2级,CTCS-3级,传输媒介,轨道电路 应答器,GSM-R 应答器,车地信息传输,地对车单向信息传输,地车双向信息传输,300km/h,以上的适应性,已经在250km/h线路上,成功运用，客专可用于,300km/h运行。,CTCS-3级在ETCS-2级基础上,进行系统集成和自主创新，ETCS-2级列控系统已经在欧洲高速铁路上成熟应用,技术发展趋势,CTCS-3级列控系统属于基于通信的列控系统（CBTC）,范畴，符合国际铁路技术发展趋势。,CTCS-3列控系统介绍C3列控系统优势,目 录,CTCS-3列控攻关背景,CTCS-3列控系统介绍,CTCS-3列控车载设备介绍,CTCS-3列控车载模式介绍,1,2,3,4,CTCS-3列控车载设备介绍系统框图（CRH2）,CTCS-3列控车载设备介绍系统框图（CRH3）,CTCS-3列控车载设备介绍车载设备组成1,模块名称,用途,功能概述,CTCS3主机模块,CTCS3专用,CTCS3主机控制，核心控制单元。,CTCS2主机模块,CTCS2专用,CTCS2主机控制，核心控制单元。,速度距离处理SDP,共用,根据SDU的速度信息，对速度进行处理。,网关TSG,共用,列车网关,速度距离单元SDU,共用,速度读取单元,GSM-R通信单元（MT）,CTCS3专用,GSM-R通信接收和发送,车载无线传输单元,COMC,CTCS3专用,通信传输控制单元,通用加密装置GCD,CTCS3专用,实现无线信息的加密和解密,TCR轨道电路读取,CTCS2专用,ZPW2000轨道电路信息读取,CTCS-3列控车载设备介绍车载设备组成2,功能模块名称,用途,功能概述,安全输出单元VDX,共用,安全输出，控制列车紧急制动及紧急制动状态回采。,输出单元DX,共用,列车接口，10个数字输入和6个数字输出。,输入单元DI,共用,列车接口，16个数字输入。,速度传感器（雷达和车轮速度传感器）,共用,用于检测列车速度。,应答器读取天线CAU,共用,应答器读取天线。,应答器传输模块BTM,共用,接收应答器报文，解码后发送给主机。,司机显示单元DMI,共用,司机显示和操作界面,司法记录器JRU,共用,记录单元，记录系统,列控车载设备实物图片车载主机柜,车轮速度传感器,每套车载设备两个,列控车载设备实物图片速度传感器,雷达速度传感器,每套车载设备两个,列控车载设备实物图片BTM+应答器天线,应答器传输模块（BTM）+紧凑型天线装置（CAU）,列控车载设备实物图片 DMI人机显示界面,列控车载设备实物图片开关,冗余开关和隔离开关,目 录,CTCS-3列控攻关背景,CTCS-3列控系统介绍,CTCS-3列控车载设备介绍,CTCS-3列控车载模式介绍,1,2,3,4,CTCS-3列控车载模式介绍,列控车载模式,列控车载设备,9种主要工作模式,完全监控模式(FS),睡眠模式,(SL),C3专有,目视行车模式(OS),调车模式,(SH),引导模式,(CO),隔离模式,(IS),待机模式,(SB),部分监控模式(PS),C2专有,机车信号模式(CS),C2专有,CTCS-3列控车载模式介绍,完全监控模式,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控制模式曲线，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，监控列车安全运行。,适用于C3车载和C2车载,CTCS-3列控车载模式介绍,完全监控模式,休眠模式,(SL),该模式用于非本务端列控车载设备。在该模式下，列控车载设备仍执行列车定位、测速测距、记录等级转换及RBC切换信息等功能。,列车立即折返，非本务端升为本务端后，车载设备可自动进入正常工作状态。,适用于C3车载,CTCS-3列控车载模式介绍,完全监控模式,目视行车模式(OS),当地面设备故障、列控车载设备显示禁止信号且列车停车后需继续运行时，根据行车管理办法，经司机操作，列控车载设备按固定限制速度40km/h监控列车运行，列车每运行一定距离（300米）或一定时间（60秒）司机需确认一次。,适用于C3车载和C2车载,CTCS-3列控车载模式介绍,完全监控模式,调车模式,(SH),当调车作业时，司机按压调车按钮，列控车载设备按固定限制速度40km/h（顶棚）监控车列前进或折返运行。,当工作在CTCS-3级时，经RBC同意，列控车载设备转入调车模式（SH）后与RBC断开连接，退出调车模式（SH）后再重新与RBC连接。,适用于C3车载和C2车载,CTCS-3列控车载模式介绍,完全监控模式,隔离模式,(IS),当列控车载设备停用时，需在停车情况下，经操作隔离列控车载设备的制动功能。在该模式下，车载设备不具备安全监控功能。,适用于C3车载和C2车载,CTCS-3列控车载模式介绍,完全监控模式,待机模式,(SB),当列控车载设备上电时，执行自检和外部设备测试正确后自动处于待机模式，车载设备禁止列车移动。,当司机开启驾驶台后，列控车载设备中的DMI投入正常工作。,适用于C3车载和C2车载,CTCS-3列控车载模式介绍,完全监控模式,引导模式,(CO),当开放引导信号或出站信号机开放且列车前端距离出站信号机较远（大于250米）发车时，列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过DMI显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，C2时车载设备按固定限制速度40km/h监控列车运行，司机负责在列车运行时检查轨道占用情况。,适用于C3车载和C2车载,CTCS-3列控车载模式介绍,完全监控模式,部分监控模式,(PS),该模式仅用于CTCS-2级控车。在C2等级时，当车载设备接收到轨道电路允许行车信息，而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，监控列车运行。,仅适用于C2车载,CTCS-3列控车载模式介绍,完全监控模式,机车信号模式,(CS),该模式仅用于CTCS-2级控车。当列车运行到地面设备配置未装备CTCS-3/CTCS-2级列控系统的区段时，根据行车管理办法（含调度命令），经司机操作后，列控车载设备按固定限制速度（最高限速80km/h）监控列车运行，并显示机车信号。,当列车越过禁止信号时触发紧急制动。,仅适用于C2车载,介绍结束，谢谢！,