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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CTCS2-200C 培训系统原理,1,与设备相关的缩略语,EVC安全计算机,RR继电器组匣,CPR控制组匣,BTM应答器传输模块,DMI显示器,TVM2GTVM连续信息传感器,BG应答器组,BSP数字点式传输环线,EMBO模拟点式传输环线,GSM-R铁路用全球移动通讯系统,LEU轨旁电子单元,RBC无线闭塞中心,2,与模式相关的缩略语,SB,待机模式,FS,完全监控模式,PS1,部分监控,1,模式,PS2,部分监控,2,模式,PS3,部分监控,3,模式,PS4,部分监控,4,模式,CO,引导模式,OS,目视模式,SH,调车模式,TR,冒进模式,PT,冒进后模式,IS,隔离模式,NP,无电模式,3,与功能相关的缩略语,BCA,制动曲线区域,CSM,顶棚速度监视,TSM,目标速度监视,BTS,制动至更低的目标速度,LRBG,最终参考应答器组,MA,移动授权,DP,危险点,SVL,监督点,EOA,授权终点,LOA,授权限制点,VLOA,授权限制点的速度,LRSP,速度曲线限制点的位置,VRSP,速度曲线限制点的速度,MRSP,最限制速度曲线,SSP,静态速度曲线,TSR,临时限速,EB,紧急制动,MSB,最大常用制动,1/pUM71,或,ZPW2000,模拟式的连续式信息传输,n/pUM2000,数字式的连续式信息传输,4,CTCS 的基本原理,CTCS-0级为既有线的现状，由通用机车信号和运行监控记录装置构成,CTCS-1级由主体机车信号和安全型运行监控记录装置构成，面向160 Km/h以下的区段,CTCS-2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统，面向提速干线和高速新线，采用车地一体化设计,CTCS-3级是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，面向提速干线、高速新线或特殊线路,5,CTCS-0 级,在CTCS-0级，系统是基于1/p轨道电路或FSK轨道电路的连续式地对车的传输。,在CTCS-0级，CTCS2-200C读取轨道电路信息并提供给LKJ，同时在显示器上显示机车信号。,CTCS2-200C向LKJ提供其所需的信息。列车的速度控制由LKJ执行。,CTCS2-200C在显示器上显示机车信号来辅助司机驾驶。,在CTCS-0级区段不使用应答器。,在CTCS-0级，LKJ将执行列车速度监控的功能。,6,CTCS-1 级,在CTCS-1级，系统是基于1/p轨道电路的连续式地对车的传输。,在CTCS-1级，CTCS2-200C读取轨道电路信息并提供给LKJ，同时在显示器上显示机车信号。,CTCS2-200C向LKJ提供其所需的信息。列车的速度控制由LKJ执行。,CTCS2-200C在显示器上显示机车信号来辅助司机驾驶。,在CTCS-1级区段将使用无源应答器，列车可以通过应答器进行定位，并对所选择数据库的有效性进行确认。,在CTCS-1级，LKJ将执行列车速度监控的功能。,7,CTCS-2 级,在CTCS-2级，系统是基于：,由设置于进、出站口和区间每间隔3 个闭塞分区的应答器组所构成的点式传输；,1/p轨道电路的连续式地对车的传输。,在CTCS-2级，CTCS2-200C将执行：,接收并处理轨道电路信息和应答器信息；,根据由轨道电路提供的区间空闲信息和由应答器提供的线路数据（闭塞分区长度、坡度、静态速度曲线、临时限速等）计算移动授权；,管理CTCS-2级的控制模式；,对列车进行连续的监控，并对列车超速和越过移动授权终点进行防护；,在显示器上显示司机驾驶所需要的信息。,在CTCS-2级，LKJ将执行记录的功能。,在CTCS-2级，在一些特殊区域和CTCS级间转换点将安装一些应答器用于列车定位和级间转换。,8,CTCS-3 级,在CTCS-3级，系统是基于：,GSM-R无线传输通道的连续式地对车的传输。,在CTCS-3级，CTCS2-200C将执行：,接收并处理GSM-R信息；,根据由GSM-R提供的区间空闲信息和由GSM-R提供的线路数据（闭塞分区长度、坡度、静态速度曲线、临时限速等）计算移动授权；,管理CTCS-3级的控制模式；,对列车进行连续的监控，并对列车超速和越过移动授权终点进行防护；,在显示器上显示司机驾驶所需要的信息。,在CTCS-3级，LKJ将执行记录的功能。,在CTCS-3级，系统会使用一些应答器用于列车定位和级间转换。,9,车载设备,在CTCS-0/1/2级下运行的列车，车载设备包括：,安全计算机，执行系统定义的所有功能（计算移动授权、速度监控、显示信息的管理等）；,显示器，向司机提供驾驶所需信息；,连续信息传感器；,速度传感器；,与LKJ的接口；,BTM和天线，执行应答器信息接收和处理功能；,点式信息传感器（对于安装TVM设备的列车）。,对于CTCS-3级，车载设备采用同样的结构，但需要增加额外的GSM-R调制解调器。,CTCS2-200C设备的安全计算机采用3取2的冗余结构，列车接口和连续信息传输接口采用冗余设置。BTM和DMI仅为单套设置，不采用冗余设置。,一旦出现故障，CTCS2-200C设备可以通过紧急制动隔离开关进行隔离。,10,地面设备,对于CTCS-0级，地面设备为：,FSK或1/p既有轨道电路连续式传输。,对于CTCS-1级，地面设备为：,1/p既有轨道电路连续式传输；,无源应答器的点式传输。,对于CTCS-2级，地面设备为：,1/p既有轨道电路连续式传输；,无源和/或有源应答器的点式传输。,对于CTCS-3级，地面设备为：,GSM-R连续式传输；,无源应答器的点式传输。,对于TVM区段，地面设备为：,n/p既有轨道电路连续式传输；,既有的点式传输（BSP和EMBO）。,11,地车传输 1/p轨道电路,1/p连续式传输是将18个可能的信息中的一个进行编码（轨道电路码）传输。,FSK轨道电路：7,8,8.5,9,9.5,11,12.5,13.5,15,16.5,17.5,18.5,20,21.5,22.5,23.5,24.5,26 Hz;,1/p轨道电路：10.3,11.4,12.5,13.6,14.7,15.8,16.9,18,19.1,20.2,21.3,22.4,23.5,24.6,25.7,26.8,27.9,29 Hz。,列车的停车码序对应于一个固定的闭塞分区数量。闭塞分区的长度和数量是在地面设计阶段依据列车类型及其制动特性确定的。,在岔区，地车传输仅在道岔位于定位时执行；当道岔位于反位时，将传输27.9Hz低频信息或根本没有传输。,站内侧线采用相同的连续式传输。,12,地车传输 1/p轨道电路,正常停车码序,侧线接车码序,引导接车码序,13,地车传输 n/p轨道电路,n/p连续式传输是将27个低频信息按照如下的规则进行编码传输：,6 bits 校验码,4 bits 坡度,6 bits 目标距离,8 bits 速度,3 bits 路网编码,14,地车传输 n/p轨道电路,15,地车传输 应答器,应答器,有两种类型的应答器：,无源应答器：无源应答器提供不可修改的数据。在CTCS的应用中，无源应答器用于提供列车运行前方的线路描述；,有源应答器：有源应答器提供随信号状态变化的数据。在CTCS的应用中，有源应答器主要用于CTCS-2级区段，尤其是在车站的进、出站口，用于提供如临时限速、反向运行等随信号状态变化的数据。,应答器可以单个设置，亦可成组设置（至少包含2个应答器），在下述情况下应答器必须成组设置：,应答器的报文信息太长；,用于初始化（确定列车的方向）；,对于双方向的线路，以确定列车到运行方向。,LEU,LEU根据联锁系统所提供的安全信息控制有源应答器内的报文信息。,16,应答器设置原则,用于识别运行方向的应答器组应至少包口2个应答器，用于修正列车位置、提供线路参数的应答器在满足应答器容量的条件下可用1个应答器。,应答器宜设置在闭塞分区的入口处，沿着列车正向运行方向，距信号机（发送调谐单元或机械绝缘节）的距离应大于车载应答器接收天线与轨道电路信息接收天线间的距离。,区间设置无源应答器组，最大间隔3个轨道区段（总长度小于4000m），提供正向运行列车的线路参数和反向运行列车的链接信息，综合数据测量误差应小于10m。,进站端、出站端处设置由1个有源应答器和无源应答器组成的应答器组，提供进路参数、限速、调车危险等信息。,CTCS-2级与CTCS-0级分界处设置级间转换应答器。,级间转换应在区间列车较少使用制动的低速区段（160Km/h及以下）进行，设预告点应答器和执行点应答器。,预告点应答器至执行点应答器距离应满足司机确认所需要的时间，一般按5秒设计。,执行点应答器应设置在区间信号机或信号点处，距出站端距离应大于一个重联动车组列车长度（约450m）。,由CTCS-0级向CTCS-2级转换，应在转换执行点前通过有源应答器组向列车传送CTCS-2级区间限速信息。,17,应答器数据覆盖原则,提供正线线路参数的同一方向相邻两个应答器组数据应冗余覆盖，并有一段列车常用制动距离的数据余量。如图所示：,车站进路信息，应答器报文以“线路坡度”、“线路速度”、“轨道区段”、“限速”等参数对规定的接、发车进路进行描述。,对于侧股接车且没有直股发车进路条件时，接车进路的线路参数只给至相应的出站信号机。,对于侧股接车且具有直股发车进路条件时，接车进路的线路参数应延伸至直股发车进路前方相邻的第一个应答器加一段列车常用制动距离。延伸部分数据仅在直股发车时有效。,列车反向运行，出站端应答器负责提供至反向运行前方车站进站信号机加完整列车常用制动距离内的反向运行、限速、线路参数等信息。,建立具有直股反向发车条件进路时，进站端有源应答器负责提供至前方站进站端的线路参数、反向运行等信息，数据仅在直股反向发车时有效。,应答器线路参数应以闭塞分区分界点作为数据终点。,18,应答器报文编制原则,ERTMS/ETCS的语言是由下列要素构成的：,变量,包,报文,信息,19,应答器报文编制原则,变量将用于对单一数据之进行编码，每一个变量只有一种含义。,变量可以有特殊值，它们与变量的基本含义有关。,特殊值总是变量中的最大值（例如 11111=“未知”）。,备用的变量数值应在正常值和特殊值之间的可变数据范围内。,变量的名称是唯一的，同含义的变量具有相同的名称。,有符号的变量数值将以“2”的补码形式进行编码。,1位布尔变量总是使用“0”作为“假”，“1”作为“真”。,20,应答器报文编制原则,数据包是许多变量在一个单元中的组合，具有固定的数据结构。,数据包的结构包括一个包头（一个唯一的包编号、信息包的位长度、方向信息、可选的距离/长度标尺）和包含系列定义的变量的信息区。,所有当前未定义的包标识码是为将来预留的，其包定义也必须遵守上述数据结构。,第255包“报文结束”是个例外，不遵守上面的规则。,N_ITER给出一个或一组变量重复的次数。,如果N_ITER为0，则后面没有变量。,变量重复可以存在两层嵌套。,在数据包中，一个变量如果根据其前面的一个限定词变量的变化是可选的，则该变量在数据包定义中应缩进书写。,21,应答器报文编制原则,编号,NID_PACKET,信息包的标识码,方向,Q_DIR,定义此信息包对哪个运行方向有效,长度,L_PACKET,信息包所包含的数据位数,标尺,Q_SCALE,定义在这一包中所有的距离信息将使用的距离标尺。,在不包含距离信息的信息包中没有此变量。,信息,.,系列变量,22,应答器报文编制原则,报文的格式如下页表格所示。,用户信息应包含完整的信息包，也就是说禁止将一个信息包拆开放在不同的应答器中。,报文以ETCS-255包结束。,23,应答器报文编制原则,序号,名称,变量,位数,备注,1,楨标志,Q_UPDOWN,1,M_VERSION,7,Q_MEDIA,1,N_PIG,3,N_TOTAL,3,M_DUP,2,M_MCOUNT,8,NID_C,10,NID_BG,14,Q_LINK,1,2,用户信息包,772,3,信息结束,8,24,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_PACKET,8,Q_DIR,2,L_PACKET,13,Q_SCALE,2,2,D_LINK,15,Q_NEWCOUNTRY,1,NID_C,10,NID_BG,14,Q_LINKORIENTATION,1,Q_LINKREACTION,2,Q_LINKACC,6,3,N_ITER,5,D_LINK(k),15,Q_NEWCOUNTRY(k),1,NID_C(k),10,NID_BG(k),14,Q_LINKORIENTATION(k),1,Q_LINKREACTION(k),2,Q_LINKACC(k),6,25,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_PACKET,8,Q_DIR,2,L_PACKET,13,Q_SCALE,2,2,D_GRADIENT,15,Q_GDIR,1,G_A,8,3,N_ITER,5,D_GRADIENT(k),15,Q_GDIR(k),1,G_A(k),8,26,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_PACKET,8,Q_DIR,2,L_PACKET,13,Q_SCALE,2,2,D_STATIC,15,V_STATIC,7,Q_FRONT,1,N_ITER,5,NC_DIFF(n),4,V_DIFF(n),7,3,N_ITER,5,D_STATIC(k),15,V_STATIC(k),7,Q_FRONT(k),1,N_ITER(k),5,NC_DIFF(k,m),4,V_DIFF(k,m),7,27,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_PACKET,8,Q_DIR,2,L_PACKET,13,Q_SCALE,2,2,D_LEVELTR,15,M_LEVELTR,3,NID_STM,8,L_ACKLEVELTR,15,3,N_ITER,5,M_LEVELTR(k),3,NID_STM(k),8,L_ACKLEVELTR(k),15,28,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_PACKET,8,Q_DIR,2,L_PACKET,13,2,NID_XUSER,9,XXXXXX,29,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_PACKET,8,Q_DIR,2,L_PACKET,13,Q_SCALE,2,2,Q_TRACKINIT,1,D_TRACKINIT,15,D_TRACKCOND,15,L_ TRACKCOND,15,M_TRACKCOND,4,3,N_ITER,5,D_TRACKCOND(k),15,L_TRACKCOND(k),15,M_TRACKCOND(k),4,30,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_PACKET,8,Q_DIR,2,L_PACKET,13,2,Q_ASPECT,1,31,应答器报文编制原则,Description,Default balise information(LEU error)to be stored on-board.,Transmission media,Balise,Content,Variable,Length,Comment,NID_PACKET,8,Q_DIR,2,L_PACKET,13,32,应答器报文编制原则,Description,End of information,It acts as a finish flag:the receiver will stop reading the remaining part of the message/telegram when receiving 8 bits to 1 in the NID_PACKET field.,Transmission media,Balise,Content,Variable,Length,Comment,NID_PACKET,8,33,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_XUSER,9,Q_DIR,2,L_PACKET,13,Q_SCALE,2,2,D_ SIGNAL,15,3,NID_SIGNAL,4,NID_FREQUENCY,5,L_SECTION,15,4,N_ITER,5,NID_SIGNAL(k),4,NID_FREQUENCY(k),5,L_SECTION(k),15,34,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_XUSER,9,Q_DIR,2,L_PACKET,13,Q_SCALE,2,2,L_TSRarea,15,3,D_TSR,15,L_TSR,15,Q_FRONT,1,V_TSR,7,4,N_ITER,5,D_TSR(n),15,L_TSR(n),15,Q_FRONT(n),1,V_TSR(n),7,35,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_XUSER,9,Q_DIR,2,L_PACKET,13,Q_SCALE,2,2,D_STARTREVERSE,15,L_REVERSEAREA,15,36,应答器报文编制原则,序号,变量名,位数,备注,1,NID_XUSER,9,Q_DIR,2,L_PACKET,13,Q_SCALE,2,2,D_TURNOUT,15,V_TURNOUT,15,37,控制模式间的转换,SB,2,p3,1,p3,1,p3,1,p3,1,p3,1,p3,1,p3,1,p3,1,p1,p2,SH,3,p4,3,p4,3,p4,3,p4,3,p4,3,p4,3,p4,p3,PS1,11,p8,21,p6,36,p7,36,p7,11,p5,21,36,p5,p3,10,p8,PS2,22,p6,37,p7,37,p7,10,p5,22,37,p5,p5,12,p5,FS,12,p5,42,p5,30,p5,p6,13,p6,23,p5,PS3,13,p6,31,p6,p3,14,p7,14,p7,39,p5,24,p6,PS4,27,p5,32,p6,6,p1,p3,40,p4,40,p4,15,p4,15,p4,15,p4,CO,15,p5,7,p1,p4,16,p4,17,p4,16,p4,16,p4,OS,p2,9,18,p2,9,18,p2,9,18,26,p2,9,18,26,p2,9,18,26,p2,9,p2,33,p2,TR,34,PT,100,p1,101,p1,101,p1,101,p1,101,p1,101,p1,101,p1,101,p1,101,p1,LKJ,p1,111,p6,TVM,38,