列控数据管理及应用

1、列控列控 数据管理及应用数据管理及应用技术交流技术交流北京全路通信信号研究设计院北京全路通信信号研究设计院 列控系统是确保行车安全的信号系统。利用地面提供的线路信息、前车(目标)距离和进路状态，列控车载设备自动生成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车运行速度进行比较，超速后及时进行控制。分 级分级连 续一次连续350km/h 车、地信息传输方式车、地信息传输方式 点式点式 环线环线 轨道电路轨道电路 无线传输无线传输既有线提速和既有线提速和250km/h客运专线客运专线CTCS-2CTCS-2级级300km/h及以上客运专线及以上客运专线CTCS-3CTCS-3级级面向未来的列控系统面向未来

2、的列控系统CTCS-4CTCS-4级级我国列控系统发展我国列控系统发展我国列控系统发展我国列控系统发展技术内容技术内容CTCS-0CTCS-0CTCS-1CTCS-1CTCS-2CTCS-2CTCS-3CTCS-3CTCS-4CTCS-4完整性检查完整性检查轨道电路列车自身信信息息传传输输方方式式自动闭塞自动闭塞车载感应接收-列车定位列车定位测速测距应答器进路进路存储数据存储数据+应答器应答器应答器+RBCRBC线路、限速、线路、限速、过分相过分相-应答器应答器+RBCRBC移动授权移动授权自动闭塞 自动闭塞 轨道电路轨道电路+RBCRBC通信方向通信方向地-车地-车地-车地-车车-地地-车车

3、-地传输通道传输通道轨道电路轨道电路+应答器轨道电路+应答器轨道电路+应答器+RBC应答器+RBC速度模式速度模式分级式分级式连续式目标速度-距离连续式目标速度-距离移动闭塞我国列控系统发展我国列控系统发展列控系统对照表列控系统对照表列控系统结构列控系统结构 CTCS-2该系统是我国独创的列车运行控制技术体系，采用速度-目标距离列车控制模式，实现对列车运行的智能化控制，已成功用于既有线时速200350公里提速线路。 列控系统结构列控系统结构 CTCS-3客运专线客运专线CTCS-2既有线既有线CTCS-2 动车组在既有线和客运专线实现互联互通动车组在既有线和客运专线实现互联互通既有线既有线CT

4、CS-2CTCS-2和客专和客专CTCS-2CTCS-2完全兼容完全兼容, ,互联互通互联互通CTCS-2级列车运行控制系统级列车运行控制系统 速度限制曲线速度限制曲线时速(km/h)目标停车点目标停车点CTCS-2级列车运行控制系统级列车运行控制系统自动过分相自动过分相 当列车运行到距分相区前一定距离时，无线闭塞中心（当列车运行到距分相区前一定距离时，无线闭塞中心（RBC）/应答器向列应答器向列车发送前方被激活的分相区信息，包括：至分相区距离、分相区长度等。车发送前方被激活的分相区信息，包括：至分相区距离、分相区长度等。 当列车前端距分相区还有当列车前端距分相区还有10秒的走行距离时，车载设

5、备向司机发出提示；秒的走行距离时，车载设备向司机发出提示； 当列车前端距分相区还有当列车前端距分相区还有3秒的走行距离时，车载设备输出过分相指令；秒的走行距离时，车载设备输出过分相指令； 当列车前端越过分相区后，车载设备取消输出过分相指令。当列车前端越过分相区后，车载设备取消输出过分相指令。CTCS-2级列车运行控制系统级列车运行控制系统 根据京津城际工期紧、根据京津城际工期紧、GSM-RGSM-R清频困难、采用清频困难、采用GSM-RGSM-R进行车地连续信息传输进行车地连续信息传输存在较大风险的实际情况，采用以下技术原则构建了存在较大风险的实际情况，采用以下技术原则构建了CTCS-3DCT

6、CS-3D系统方案：系统方案：原则一：在原则一：在CTCS-2级的基础上级的基础上原则二：以基于应答器的原则二：以基于应答器的ETCS-1级点式系统为原型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三：创造性的补充了轨道电路连续信息原则四：集成原则四：集成ETCS和和CTCS应答器信息应答器信息CTCS-2CTCS-3D轨道电路轨道电路 连续信息连续信息ETCS-1原型原型应答器应答器信息集成信息集成CTCS-3D级列车运行控制系统级列车运行控制系统CTCS-3D列控系统是基于轨道电列控系统是基于轨道电路实现列车占用及空闲检查，由路实现列车占用及空闲检查，由应答器和应答器和/或轨

7、道电路传输列车行或轨道电路传输列车行车许可并采用目标距离连续速度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，最高运营时速行控制系统，最高运营时速350公里。公里。包括包括:区域联锁、现场控制单元、区域联锁、现场控制单元、轨道电路、应答器、列控中心、轨道电路、应答器、列控中心、车载设备等车载设备等 中央联锁中央联锁调度中心调度中心CTC信号机信号机道岔道岔车载设备车载设备列列控控中中心心区域联锁区域联锁应答器应答器带灯停车牌带灯停车牌现场控制单现场控制单元元轨道电路轨道电路CTCS-3D级列车运行控制系统级列车运行控制系统应答器为应答器为CTC

8、S-3D提供行车许可提供行车许可速度曲线速度曲线为为CTCS-3D车载设备提供车载设备提供行车许可行车许可在各闭塞分区入口设置在各闭塞分区入口设置:现场控制单元现场控制单元MSTT带灯停车牌带灯停车牌有源应答器，作用为：有源应答器，作用为：提供连续的码序信息提供连续的码序信息实现占用检查实现占用检查全线配备全线配备ZPW-2000A轨道电路轨道电路,功能为：功能为：列车经过应答器时，车列车经过应答器时，车载设备接收行车许可，载设备接收行车许可，自动生成连续速度控制自动生成连续速度控制模式曲模式曲 线，实时监控线，实时监控列车安全运行。列车安全运行。车载设备功能：车载设备功能：CTCS-3D级列

9、车运行控制系统级列车运行控制系统安全性：安全性：CTCS-3D克服了基于应答器的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，最高运营时速达续信息，保证了系统的安全性，最高运营时速达到到350公里。公里。CTCS-3D级列车运行控制系统级列车运行控制系统 列车运行至两组应答器之间时，处于列车运行至两组应答器之间时，处于“列控信息的盲区列控信息的盲区”，不能实时了解信号，不能实时了解信号变化、接收行车许可，轨道电路提供连续信息，克服了点式系统变化、接收行车许可，轨道电路提供连续信息，克服了点式系统“不

10、连续不连续”的缺点，的缺点，当列车前方信号突然关闭或出现落物时，轨道电路码序形成突变，列控车载设备向列当列车前方信号突然关闭或出现落物时，轨道电路码序形成突变，列控车载设备向列车输出制动，保证列车安全停车。车输出制动，保证列车安全停车。 CTCS-3D级列车运行控制系统级列车运行控制系统- 技术创新技术创新 兼容性：兼容性：CTCS-3D地面应答器设备集成了地面应答器设备集成了CTCS-3D级和级和CTCS-2级报文数据，成功解决了既有线动车组跨线运行问题。级报文数据，成功解决了既有线动车组跨线运行问题。CTCS-3DCTCS-3D报文报文ETCS专用包：专用包：行车许可行车许可CTCS-2C

11、TCS-2级报文级报文CTCS专用包，如专用包，如闭塞分区长度等。闭塞分区长度等。共用报文共用报文线路允许速度、坡度、临时线路允许速度、坡度、临时限速、公里标等。限速、公里标等。CTCS-3D级列车运行控制系统级列车运行控制系统- 技术创新技术创新CTCS-3级级系统是基于系统是基于GSM-R无线通信无线通信实现车实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心地信息双向传输，无线闭塞中心（RBC）生成行车许可，轨道电路实现）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，列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备并具备CTCS-2级功能的列车运行控制级功能的列车运行控制系统。系统。包括：无线闭

12、塞中心包括：无线闭塞中心RBC、GSM-R网网络、轨道电路、应答器、列控中心、车络、轨道电路、应答器、列控中心、车载设备等载设备等 。调度中心调度中心CTC车站联锁车站联锁道岔道岔信号机信号机轨道电路轨道电路列控中心列控中心应应答答器器车载设备车载设备无线闭塞无线闭塞中心中心RBCGSM-R室内设备室内设备CTCS-3级列车运行控制系统级列车运行控制系统-结构结构CTCS-3级列车运行控制系统级列车运行控制系统-结构结构无线闭塞无线闭塞中心中心RBCGSM-R室内设备室内设备(1)地面设备增加无线闭塞中心地面设备增加无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络；无线通信网络；(2)车载设备增加车

13、载设备增加GSM-R无线通信单元无线通信单元及天线；及天线；(3)车载设备根据车载设备根据RBC的行车许可，生的行车许可，生成连续速度控制模式曲线，实时监成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行。控列车安全运行。调度中心调度中心CTC车站联锁车站联锁轨道电路轨道电路列控中心列控中心应应答答器器道岔道岔信号机信号机RBC为为CTCS-3提供行车许可提供行车许可速度曲线速度曲线GSM-R无线无线通信模块及天线通信模块及天线车载设备车载设备CTCS-3级与级与CTCS-2级列车运行控制系统比较级列车运行控制系统比较根据轨道电路、联根据轨道电路、联锁进路等信息生成锁进路等信息生成行车许可行车许可无

14、线闭塞中心无线闭塞中心RBC应答器应答器通过通过GSM-R无线通无线通信系统将行车许可信系统将行车许可、线路参数、临时、线路参数、临时限速传输给限速传输给CTCS-3级车载设备级车载设备通过通过GSM-R无线通无线通信系统接受车载设信系统接受车载设备发送的位置和列备发送的位置和列车数据等信息车数据等信息向车载设备传输定向车载设备传输定位和等级转换信息位和等级转换信息向车载设备传送线向车载设备传送线路参数和临时限速路参数和临时限速等信息，满足后备等信息，满足后备系统的需要系统的需要用于实现车载设备用于实现车载设备与地面设备的双向与地面设备的双向通信通信GSM-R核心网包括核心网包括移动交换子系统

15、、移动交换子系统、GPRS子系统、智子系统、智能网接口能网接口GSM-R网络网络采用冗余交叉覆盖采用冗余交叉覆盖的方式进行布置，的方式进行布置，提高了车地通信的提高了车地通信的可靠性可靠性根据地面设备提供根据地面设备提供的行车许可、线路的行车许可、线路参数、临时限速等参数、临时限速等信息和列车参数，信息和列车参数，按照目标距离连续按照目标距离连续速度控制模式生成速度控制模式生成动态速度曲线，监动态速度曲线，监控列车的安全运行控列车的安全运行车载安全计算机车载安全计算机轨道电路轨道电路实现列车占用检查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发送行车许可信息，满足后备系统的需要CTCS

16、-3级列车运行控制系统级列车运行控制系统-功能功能报文头报文头 (50位位)信息包 1信息包 2信息包 n结束包结束包(8位位)应答器链接应答器链接线路坡度线路坡度等级转换等级转换特殊区段信息特殊区段信息调车危险调车危险轨道区段轨道区段大号码道岔大号码道岔线路速度线路速度临时限速临时限速区间反向运行区间反向运行绝对停车绝对停车线路里程线路里程文本信息文本信息1. 1. 应答器链接应答器链接数据内容数据内容:-到被链接应答器的距离到被链接应答器的距离(或距离增量或距离增量)-被链接应答器的编号被链接应答器的编号-链接多少个应答器链接多少个应答器-被链接应答器允许的安装误差被链接应答器允许的安装误

17、差-链接失败时链接失败时ATP采取的措施采取的措施2. 2. 线路坡度线路坡度数据内容数据内容:-到坡度变化点的距离到坡度变化点的距离(或距离增量或距离增量)-距离及长度的单位距离及长度的单位-坡度值坡度值-坡度变化点的数量坡度变化点的数量3. 3. 线路速度线路速度数据内容数据内容:-到速度变化点的距离到速度变化点的距离(或距离增量或距离增量)-距离及长度的单位距离及长度的单位-列车类型列车类型-线路允许的运行速度线路允许的运行速度-速度变化点的数量速度变化点的数量-头有效或尾有效头有效或尾有效4. 4. 等级转换等级转换数据内容数据内容:-到等级转换点的距离到等级转换点的距离-距离及长度的

18、单位距离及长度的单位-转换的转换的CTCS等级等级-等级转换预告区段的长度等级转换预告区段的长度-等级转换的数量等级转换的数量5. 5. 特殊区段信息特殊区段信息数据内容数据内容:桥梁、隧道、无电区段、无线盲区等特桥梁、隧道、无电区段、无线盲区等特殊区段信息殊区段信息6. 6. 调车危险调车危险数据内容数据内容:防止列车以调车运行模式进入区间防止列车以调车运行模式进入区间7. 7. 默认报文默认报文数据内容数据内容:-当当TCC接收不到有效信息时向接收不到有效信息时向LEU发送默认报文发送默认报文-当当LEU与与TCC通信故障时向应答器发送默认报文通信故障时向应答器发送默认报文-当应答器接收到

19、无效信息时发送默认报文当应答器接收到无效信息时发送默认报文8. 8. 轨道区段轨道区段数据内容数据内容:-到信号机的距离到信号机的距离(或距离增量或距离增量)-距离的单位距离的单位-信号机或信号点的类型信号机或信号点的类型-轨道区段载频轨道区段载频-轨道区段长度轨道区段长度-轨道区段数量轨道区段数量9. 临时限速临时限速数据内容数据内容:-到临时限速区段的距离到临时限速区段的距离-距离的单位距离的单位-临时限速信息有效区段长度临时限速信息有效区段长度-到临时限速区段的距离到临时限速区段的距离-临时限速区段的长度临时限速区段的长度-临时限速对列车头、尾有效性临时限速对列车头、尾有效性-临时限速的

20、限制速度临时限速的限制速度10. 区间反向运行区间反向运行数据内容数据内容:-到反向运行开始点的距离到反向运行开始点的距离-距离的单位距离的单位-反向运行区间的长度反向运行区间的长度11. 11. 大号码道岔大号码道岔数据内容数据内容:-到大号码道岔的距离到大号码道岔的距离-距离的单位距离的单位-道岔侧向列车最大允许通过速度道岔侧向列车最大允许通过速度大区编号大区编号分区编号分区编号车站编号车站编号应答器单元编号应答器单元编号运基信号运基信号200627号号:每个应答器每个应答器(组组)都有编号都有编号全国铁路应答器编号具有唯一性全国铁路应答器编号具有唯一性 应答器编号实行统一管理应答器编号实行统一管理 大区编号大区编号: :按区域划分大区按区域划分大区(1127) 分区编号分区编号: : 以线别和车站分布情况进行分区编号以线别和车站分布情况进行分区编号 (17)车站编号车站编号: : 按分区内车站的下行方向顺次进行车站编号按分区内车站的下行方向顺次进行车站编号 (160)应答器单元编号应答器单元编号: : 对车站管辖范围内（含区间）的