2009年8月和利時(shí)鮑千CTCS-3列控車載系統(tǒng)介紹7/24/20231主要內(nèi)容一縮略語(yǔ)二列控系統(tǒng)總體描述三車載系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)四車載系統(tǒng)構(gòu)成五車載系統(tǒng)功能六車載系統(tǒng)控車模式7/24/20232一、縮略語(yǔ) RBC：無(wú)線閉塞中心（radioblackcentre）RIM：無(wú)線接口模塊（radiointerfacemodule）TIU：列車接口單元（traininterfaceunit）TMM：列車管理模塊（trainmanagementmodule）RSS：無(wú)線子系統(tǒng)（radiosubsystem）DMI：人機(jī)接口（drivermachineinterface）ALA:ATP邏輯設(shè)備（ATPlogicapparatus）JRU:司法記錄單元（juridicalrecorderunit）7/24/20233二、CTCS-3車載系統(tǒng)總體描述車載列控設(shè)備具備的功能：CTCS-3級(jí)和CTCS2級(jí)功能。CTCS-3級(jí)系統(tǒng)滿足列車運(yùn)營(yíng)速度350Km/h、行車間隔3分鐘的要求，最高設(shè)計(jì)速度和驗(yàn)收速度達(dá)到350Km/h；CTCS設(shè)備將在列車速度超過(guò)350km/h時(shí)發(fā)出制動(dòng)命令。7/24/20234鄭西車載系統(tǒng)總體描述列車的主控系統(tǒng)將適配兩種類型的車輛，為8或16車編組列車。車載設(shè)備以冗余方式配置。安裝在列車的每一端。也就是，每列車都裝備有兩套獨(dú)立的車載設(shè)備。CTCS2功能能夠保證列車在國(guó)內(nèi)C2區(qū)段內(nèi)正常行駛在裝備有CTCS-3的區(qū)域內(nèi)，對(duì)列車的監(jiān)控是由CTCS-3車載設(shè)備單元完成的；而在裝備由CTCS2的區(qū)域里，對(duì)列車的監(jiān)控由CTCS2車載設(shè)備單元來(lái)完成。7/24/20235鄭西車載系統(tǒng)總體描述CTCS-3與CTCS2之間的切換,可由地面設(shè)備控制。此轉(zhuǎn)換可在全速條件下進(jìn)行。還可以由司機(jī)切換到另一種控車模式,但是只能停車時(shí)才可能進(jìn)行切換。7/24/20236系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖7/24/20237車載系統(tǒng)與RBC接口車載設(shè)備與無(wú)線閉塞中心（RBC）通過(guò)GSM-R無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，采用Subset-037協(xié)議通信連接。車載系統(tǒng)向RBC發(fā)送位置報(bào)告等信息。車載系統(tǒng)從RBC接收行車許可（MA）和線路描述等信息。與RBC系統(tǒng)接口描述7/24/20238RBC總體功能描述無(wú)線閉塞中心（RBC）是CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)核心，是基于信號(hào)故障安全計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)。RBC負(fù)責(zé)根據(jù)線路特性（如坡度、線路固定限速）、運(yùn)輸條件（列車間隔）和其它系統(tǒng)的情況（如軌道占用信息、聯(lián)鎖進(jìn)路狀態(tài)等）向車載列控設(shè)備發(fā)送速度－距離監(jiān)控所需要的信息（MA），從而替換了常規(guī)信號(hào)系統(tǒng)中的道旁信號(hào)。RBC向車載列控設(shè)備發(fā)送有關(guān)永久性和臨時(shí)性限速、線路坡度、線路適應(yīng)性和軌道條件等信息。車載列控設(shè)備通過(guò)GSM-R無(wú)線通信系統(tǒng)與RBC通信，由RBC保證其管轄之內(nèi)列車的運(yùn)行安全。如果聯(lián)鎖系統(tǒng)探測(cè)到線路中存在的問(wèn)題，RBC則會(huì)將緊急信息發(fā)送至車載列控設(shè)備。7/24/20239列車登記當(dāng)列車接近CTCS3級(jí)區(qū)域，或者車載列控設(shè)備在CTCS3級(jí)區(qū)域內(nèi)啟動(dòng)，列車則會(huì)通過(guò)GSMR網(wǎng)絡(luò)呼叫RBC。車載列控設(shè)備報(bào)告其相對(duì)于最后通過(guò)的應(yīng)答器組位置，并發(fā)送列車數(shù)據(jù)。RBC立即登記正處于RBC監(jiān)控下的列車（前提是車載設(shè)備SIM卡號(hào)已經(jīng)被事先注冊(cè)在RBC內(nèi)）。有關(guān)該列車的信息隨后可發(fā)送到CTC。如果車載列控設(shè)備呼叫RBC時(shí)不能發(fā)送出一個(gè)已知的位置信息，列車司機(jī)必須選擇CTCS2模式或ETCS越行模式，并按“員工負(fù)責(zé)模式”開(kāi)行列車，直至讀到帶有至少兩臺(tái)應(yīng)答器的應(yīng)答器組為止。7/24/202310本國(guó)參數(shù)在監(jiān)控列車時(shí)，ETCS標(biāo)準(zhǔn)允許鐵路選擇在車載系統(tǒng)上使用一定數(shù)量參數(shù)的具體數(shù)值。一旦RBC登記列車并報(bào)告已知位置后，專門為中國(guó)定義的國(guó)家參數(shù)值將馬上會(huì)發(fā)送到該列車上。7/24/202311列車移動(dòng)授權(quán)RBC檢查聯(lián)鎖系統(tǒng)是否已經(jīng)報(bào)告了一條分配給列車的可用進(jìn)路或閉塞區(qū)間。如果已經(jīng)報(bào)告，RBC則向車載列控設(shè)備發(fā)送運(yùn)行授權(quán)－MA。列車進(jìn)路和閉塞區(qū)間–帶有全監(jiān)控模式的MA引導(dǎo)進(jìn)路–帶有目視模式的MA運(yùn)行授權(quán)可以包括到授權(quán)終點(diǎn)之前的危險(xiǎn)點(diǎn)距離。如果在應(yīng)用數(shù)據(jù)中已經(jīng)規(guī)定，則發(fā)送該距離的信息。RBC在向列車發(fā)出MA信息后，隨即向CTC報(bào)告。7/24/202312延長(zhǎng)運(yùn)行授權(quán)當(dāng)聯(lián)鎖系統(tǒng)通知RBC，分配給列車的一條進(jìn)路已經(jīng)由另一條進(jìn)路予以延長(zhǎng)，則RBC會(huì)向該列車發(fā)送一個(gè)更長(zhǎng)的運(yùn)行授權(quán)，直至達(dá)到新進(jìn)路的終點(diǎn)。7/24/202313停車區(qū)域的運(yùn)行授權(quán)當(dāng)RBC向列車發(fā)出第一次運(yùn)行授權(quán)后，聯(lián)鎖裝置探測(cè)出在列車前方一定距離內(nèi)的第一個(gè)空閑軌道電路。因此，RBC應(yīng)在列車達(dá)到第一個(gè)空閑軌道電路之前，請(qǐng)求列車以目視模式運(yùn)行。RBC可以請(qǐng)求列車司機(jī)確認(rèn)下一個(gè)信號(hào)點(diǎn)之前的軌道上空閑。RBC將該問(wèn)題發(fā)送到應(yīng)用數(shù)據(jù)中規(guī)定的位置。如果司機(jī)確認(rèn)軌道空閑，RBC則會(huì)撤消要求使用目視模式的請(qǐng)求。7/24/202314帶有運(yùn)行授權(quán)的軌道說(shuō)明當(dāng)RBC向列車發(fā)送運(yùn)行授權(quán)的同時(shí)，還將發(fā)送在授權(quán)終點(diǎn)之前所使用的軌道描述。軌道描述包括如下內(nèi)容：鏈接信息（到下一個(gè)應(yīng)答器組的距離）坡度曲線靜態(tài)速度曲線

軸重速度曲線臨時(shí)限速軌道條件進(jìn)路適應(yīng)性數(shù)據(jù)7/24/202315鏈接應(yīng)答器組所有應(yīng)答器組應(yīng)標(biāo)記為已鏈接狀態(tài)。RBC將向應(yīng)答器組提供鏈接信息，該信息來(lái)自于作為列車位置報(bào)告中參考位置的應(yīng)答器組。7/24/202316列車位置報(bào)告RBC會(huì)請(qǐng)求每列車發(fā)送位置報(bào)告，時(shí)間間隔很短，通常是10秒。這些位置報(bào)告隨即轉(zhuǎn)送到CTC（包括車次號(hào)和列車識(shí)別號(hào)）。7/24/202317進(jìn)路中的故障探測(cè)如果聯(lián)鎖裝置檢測(cè)出進(jìn)路中的故障，就會(huì)通知RBC有關(guān)故障情況。故障可能包括：軌道電路報(bào)告被意外占用；轉(zhuǎn)轍機(jī)報(bào)告道岔位置不當(dāng)。根據(jù)得到該進(jìn)路運(yùn)行授權(quán)的列車相對(duì)于故障的位置，RBC將向該列車發(fā)送緊急信息：當(dāng)列車接收到緊急剎車消息后，車載立即命令以緊急剎車方式進(jìn)行停車。7/24/202318緊急停車區(qū)域如果緊急停車區(qū)域處于激活狀態(tài)，聯(lián)鎖裝置會(huì)向RBC發(fā)送報(bào)告。緊急停車區(qū)域可以是無(wú)條件的，也可以是有條件的。如果是無(wú)條件，RBC會(huì)向每一列到達(dá)那里的列車發(fā)送緊急停車消息。如果是有條件的，只有接近該區(qū)域的列車才會(huì)收到緊急信息。已經(jīng)到達(dá)那里的列車應(yīng)該離開(kāi)該區(qū)域（可能是隧道內(nèi)起火或出現(xiàn)煙氣）。7/24/202319調(diào)車司機(jī)可以通過(guò)車載列控設(shè)備在司機(jī)控制臺(tái)上請(qǐng)求調(diào)車模式，請(qǐng)求隨即發(fā)送到RBC。僅當(dāng)RBC發(fā)現(xiàn)列車在調(diào)車區(qū)域內(nèi)時(shí)，它就會(huì)批準(zhǔn)該列車的請(qǐng)求。如果在應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)指定，RBC會(huì)向車載設(shè)備提供調(diào)車時(shí)將通過(guò)的應(yīng)答器組清單。7/24/202320調(diào)車一旦處于調(diào)車模式時(shí)，列車會(huì)關(guān)閉與RBC的無(wú)線電連接。RBC會(huì)將列車的登記改為調(diào)車車輛，允許該車輛在特定的調(diào)車區(qū)域處于調(diào)車模式。列車司機(jī)完成調(diào)車后，可以退出調(diào)車模式或關(guān)閉ETCS系統(tǒng)。在這兩種情況下，列車都會(huì)呼叫RBC，并且報(bào)告已變更的模式。只要車輛還處于調(diào)車模式，RBC就不允許聯(lián)鎖取消或人工解鎖該車輛所在的調(diào)車進(jìn)路。7/24/202321三、車載系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)CTCS-3車載設(shè)備的結(jié)構(gòu)是基于2X2取2的結(jié)構(gòu)。每個(gè)安全模塊（例如ERTMS/EVC模塊、BTM模塊、TMM模塊、CTCS2模塊）均按照2X2取2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)施。每個(gè)安全模塊組成一個(gè)故障安全區(qū)為了保證可用性，ALA機(jī)柜包含2套獨(dú)立的安全模塊每個(gè)安全模塊均由主模塊和備有模塊組成7/24/202322車載系統(tǒng)構(gòu)成車載機(jī)柜：包含ALA機(jī)柜及相關(guān)子系統(tǒng)ALA機(jī)柜：包含EVC、RIM,TMM,和CTCS單元模塊 1、EVC：執(zhí)行CTCS-3邏輯功能的安全計(jì)算機(jī)；2、TMM：實(shí)現(xiàn)列車的接口及轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩功能；3、RIM：通過(guò)移動(dòng)終端與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接4、C2單元：實(shí)現(xiàn)CTCS2邏輯功能，同時(shí)與DMI、CTCS2傳感器接口并處理軌道電路信息7/24/202323車載系統(tǒng)構(gòu)成電源分配盤：包含斷路器、開(kāi)關(guān)和接插件的電源分配盤BTM：應(yīng)答器傳輸模塊，包含主和備BTM，每一個(gè)帶一個(gè)天線制動(dòng)接口單元：用于跟車體制動(dòng)裝置接口DMI：包含主和備DMI，均安裝在駕駛臺(tái)上。JRU：司法記錄儀，用于記錄系統(tǒng)運(yùn)行的信息7/24/202324車載系統(tǒng)構(gòu)成結(jié)構(gòu)圖7/24/202325車載系統(tǒng)構(gòu)成7/24/202326四、車載系統(tǒng)的功能CTCS-3的功能 1、DMI管理 2、BTM管理和歐標(biāo)應(yīng)答器解碼功能

3、測(cè)速測(cè)距計(jì)算

4、列車接口單元管理

5、級(jí)別轉(zhuǎn)換功能

7/24/202327車載系統(tǒng)的功能

6、速度控制

7、無(wú)電區(qū)管理8、防溜逸 9、CTCS-2控制模式管理

10、CTCS-3無(wú)線電GSM-R傳輸管理和解碼7/24/202328CTCS2功能 1、DMI管理

2、BTM管理和應(yīng)答器解碼功能

3、測(cè)速測(cè)距 4、軌道電路信號(hào)解碼 5、內(nèi)置的TIU管理 6、數(shù)據(jù)記錄功能7/24/202329車載系統(tǒng)的功能

7、級(jí)間轉(zhuǎn)換功能

8、速度控制

9、分相區(qū)的管理 10、防遛 11、CTCS2的控制模式的管理

12、機(jī)控優(yōu)先的常用制動(dòng)控制 13、CTCS2的軌道電路傳輸?shù)慕獯a

14、移動(dòng)授權(quán)的計(jì)算7/24/202330五、車載系統(tǒng)控車模式根據(jù)從編碼軌道電路和應(yīng)答器接收的軌旁數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)CTCS2控車。根據(jù)從RBC或應(yīng)答器接收的軌旁數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)CTCS-3控車。每一時(shí)刻僅有一種控車模式有效。CTCS2與CTCS-3的切換，由來(lái)自于從應(yīng)答器和RBC向EVC發(fā)出的信息所控制。CTCS-3的EVC將向CTCS2邏輯單元發(fā)出指令,啟動(dòng)和停止其列車監(jiān)控。7/24/202331CTCS-3級(jí)操作列車將與RBC通信,并讀取應(yīng)答器的數(shù)據(jù)。軌道電路編碼將被忽略。應(yīng)答器內(nèi)的CTCS2信息被忽略應(yīng)答器中關(guān)于CTCS2信息將轉(zhuǎn)送至CTCS2系統(tǒng)以備轉(zhuǎn)換后使用。7/24/202332CTCS2級(jí)操作列車將采集軌道編碼數(shù)據(jù),并讀取應(yīng)答器。如果與RBC的通信對(duì)話開(kāi)放，列車不會(huì)讓RBC發(fā)出的指令影響速度監(jiān)控。如果列車在應(yīng)答器中發(fā)現(xiàn)CTCS-3的信息，列車將忽略該信息。如果預(yù)告轉(zhuǎn)換至CTCS-3，列車將存儲(chǔ)CTCS-3的信息以備轉(zhuǎn)換后使用。7/24/202333應(yīng)答器的數(shù)據(jù)的類型共享數(shù)據(jù)：ETCS與CTCS兩者都需要的數(shù)據(jù)ETCS數(shù)據(jù)CTCS數(shù)據(jù)7/24/2023