国外高速铁路列控系统及发展ppt课件

1、提速线路通讯信号新技术设备及运用之一提速线路通讯信号新技术设备及运用之一 国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展日本新干线的ATC，法国TGV的TVM300和TVM430系统，德国铁路运用的LZB系统，欧洲列车控制ETCS LEVEL 2系统。 接近先行列车时控制列车速度，保证列车速度之间的平安隔离。 进站信号机封锁时，防止列车冒进。 进侧线时，控制列车速度低于道岔允许速度进站。 进站停车时，防止列车越过封锁的出站信号机。 出站信号机开放时，控制列车低于道岔允许速度进入区间。 在经过缓行区时，控制列车速度低于线路允许速度。 遇施

2、工、设备缺点、灾祸等特殊情况控制列车减速。 当列车速度超越线路最高允许速度时，控制列车减速。 高速车驶入既有线时不改换机车，应能接纳既有线机车信号信息并具有根本的自动停车或超速防护功能。 国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展列车运转控制系统地面设备框图地面系统主要功能：地面系统主要功能： (1) (1)检查列车在区间的位置，检查列车在区间的位置， (2) (2)构成速度信号，构成速度信号， (3) (3)向列车传送允许速度、线路参数等信息。向列车传送允许速度、线路参数等信息。 列车速度列车速度VMAX列车制动间隔列车制动间隔闭塞分区闭塞分区先行列车先行列车相邻地面控制中心相邻地

3、面控制中心地面控制中心地面控制中心轨道电路轨道电路信号机信号机相邻地面控制中心相邻地面控制中心国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展列车运转控制系统在道旁设有控制中心，间隔约1520公里。 车载设备 主要由天线、信号接纳单元、制动控制单元、司机控制台显示器、速度传感器等组成。车载设备根据接纳到的地面信息、列车特性，计算列车制动方式曲线，控制列车运转形状。司机显示器司机显示器信号接纳机信号接纳机制动控制单元制动控制单元天线天线速度传感器速度传感器 列车运转控制系统车载设备框图国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展目的-间隔控制方式 ATC分级速度控制方式 ATC安装目

4、的安装目的- -间隔控制间隔控制方式方式ATCATC的追踪列车的追踪列车先行列车先行列车制动点制动点安装分级速度控制安装分级速度控制方式方式ATC的追踪列车的追踪列车国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展分级速度控制分级速度控制/目的目的-间隔控制方式间隔控制方式 各国高速铁路列车控制系统统计一览表各国高速铁路列车控制系统统计一览表( (一一) )地区设备名称开通年代运营里程闭塞方式制动模式传输媒介日本ATC1964-2019 1831.5km固定分级速度控制模拟轨道电路意大利BACC1985246 Km固定道旁信号音频轨道电路法国TVM3001981-1989699 km固定分

5、级速度控制UM71轨道电路德国LZB1991-2019796 Km固定目标-距离控制轨道电缆西班牙LZB1992471 km固定目标-距离控制轨道电缆法国TVM4301993-2019518 Km固定分级速度控制UM71轨道电路英/法TVM430201952 Km固定分级速度控制UM71轨道电路法国TVM4302019303 Km固定分级速度控制UM2000轨道电路日本数字ATC201996 km固定目标-距离控制数字轨道电路比利时ADVANTICK2019142 Km固定轨道电路+点式应答器英国TVM430 2019107 Km固定分级速度控制UM2000轨道电路韩国TVM430 20194

6、27 Km固定分级速度控制UM71轨道电路台湾数字ATC2019345 km固定目标-距离控制数字轨道电路国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展日本国外高速铁路列控系统及开展日本日本新干线的模拟日本新干线的模拟ATCATC：采用电源同步单边带音频轨道电路采用电源同步单边带音频轨道电路(SSB-AF)(SSB-AF)的早期模拟的早期模拟ATCATC： 轨道电路载频为轨道电路载频为720720、840840、900900、1020Hz1020Hz60 Hz60 Hz牵引供电牵引供电系统；系统； 信息数量信息数量1010，为速度分级控制系统；，为速度分级控制系

7、统； 早期东海道新干线车内速度信号显示的根本方式：早期东海道新干线车内速度信号显示的根本方式：210-210-160-30-0160-30-0。采用双频组合采用双频组合SSB-AFSSB-AF轨道电路轨道电路19751975年：年： 轨道电路载频为轨道电路载频为750750、850850、900900、1000Hz1000Hz50 Hz50 Hz牵引供电牵引供电系统；系统； 轨道电路载频为轨道电路载频为720720、840840、900900、1020Hz1020Hz60 Hz60 Hz牵引供电牵引供电系统；系统； 信息数量信息数量=12=12，为速度分级控制系统；，为速度分级控制系统； 东北

8、、上越新干线车内信号显示的方式：东北、上越新干线车内信号显示的方式：275-210-160-275-210-160-110-70-30-0110-70-30-0。 东海道新干线东海道新干线0 0系车的最高速度为系车的最高速度为210210公里公里/ /小时，随着新车型运小时，随着新车型运转允许最高速度的提高，线路运用的部分转允许最高速度的提高，线路运用的部分ATCATC信号已变为信号已变为275-275-230-170-30(0)230-170-30(0)。国外高速铁路列控系统及开展日本国外高速铁路列控系统及开展日本数字数字ATC系统系统 采用速度采用速度-目的间隔控制方式，系统构造为：目的间

9、隔控制方式，系统构造为：地面采用自然衰耗式有绝缘轨道电路：地面采用自然衰耗式有绝缘轨道电路： 载频：上行采用载频：上行采用515、525、535、615、625、635 Hz 下行采用下行采用565、575、585、665、675、685 Hz， 调制方式采用调制方式采用MSK制式，制式， ATC报文信息量：报文信息量：75 bits8+58+9； 向列车传送轨道电路、空闲区间、暂时限速等信息；向列车传送轨道电路、空闲区间、暂时限速等信息；车载设备采用三重系表决车载计算机：车载设备采用三重系表决车载计算机： 存储线路信息，存储线路信息， 接纳地面传输的有关信息，接纳地面传输的有关信息， 计算并

10、生成速度控制曲线；计算并生成速度控制曲线； 速度控制曲线与列车速度比较，对超速列车实行自动控速度控制曲线与列车速度比较，对超速列车实行自动控制。制。数字数字ATC系统，已于系统，已于2019年年12月东北新干线的盛岗月东北新干线的盛岗-八户线中八户线中采用。采用。国外高速铁路列控系统及开展法国国外高速铁路列控系统及开展法国列控系统列控系统TVMTVM法国高速铁路采用的列控法国高速铁路采用的列控TVMTVM系统，以固定闭塞分区为根底，系统，以固定闭塞分区为根底，为分级速度列车运转控制系统设备，由地面设备及车载设为分级速度列车运转控制系统设备，由地面设备及车载设备两部分组成：备两部分组成：地面设备

11、由地面设备由UMUM系列轨道电路、列控中心和维护系统三大部分系列轨道电路、列控中心和维护系统三大部分构成：构成： 轨道电路载频：轨道电路载频：1700Hz1700Hz、2300Hz2300Hz和和2000Hz2000Hz、2600Hz2600Hz， 闭塞分区长度：闭塞分区长度：21002100米米-2000-2000米米-1500-1500米，米， 低频组合信息量：低频组合信息量：11-14-22111-14-221， 列控中心对轨道电路参数计算，构成线路参数、前方目列控中心对轨道电路参数计算，构成线路参数、前方目的间隔、允许行车速度等不同信息，经调制及钢轨延续传的间隔、允许行车速度等不同信息

12、，经调制及钢轨延续传输，发送给列车；输，发送给列车； 维护系统对地面设备实行远程诊断与监测管理。维护系统对地面设备实行远程诊断与监测管理。TVMTVM系统车载设备由双重构造组成平安型计算机，功能为：系统车载设备由双重构造组成平安型计算机，功能为： 接纳地面传输的有关信息，接纳地面传输的有关信息， 计算并生成速度控制曲线；计算并生成速度控制曲线； 速度控制曲线与列车速度比较，对超速列车实行制动。速度控制曲线与列车速度比较，对超速列车实行制动。国外高速铁路列控系统及开展法国国外高速铁路列控系统及开展法国列控系统列控系统TVMTVM自自19811981年以来，列控系统年以来，列控系统TVMTVM先后

13、阅历了两代设备的改良，分别先后阅历了两代设备的改良，分别为：为： 1981 1981年年TGVTGV东南线开通，列控系统采用东南线开通，列控系统采用UM71/TVM300UM71/TVM300，最，最高运转速度为高运转速度为270 km/h270 km/h，制动级别分为，制动级别分为5 5级；级； 1989 1989年年TGVTGV大西洋线开通，列控系统采用大西洋线开通，列控系统采用UM71/TVM300UM71/TVM300，最高运转速度为最高运转速度为300km/h300km/h，制动级别分为，制动级别分为6 6级；级； 1993 1993年建成的北方线，采用年建成的北方线，采用UM71/

14、TVM430UM71/TVM430系统，提高了行系统，提高了行车控制的信息量，最高运转速度到达车控制的信息量，最高运转速度到达320km/h320km/h，制动级别分，制动级别分为为1111级；级； 2019 2019年开通地中海年开通地中海TGVTGV，采用，采用UM2000/TVM430UM2000/TVM430数字轨道电数字轨道电路，使行车控制方式从较粗的分级速度方式转向细分控制方路，使行车控制方式从较粗的分级速度方式转向细分控制方式，逼近延续式控制曲线。式，逼近延续式控制曲线。 速度等级：速度等级：北方线北方线 320 300 270 230 220 200 170 160 130 3

15、20 300 270 230 220 200 170 160 130 80 60 080 60 0大西洋线大西洋线 300 270 220 160 300 270 220 160 80 080 0东南线东南线 270 220 160 270 220 160 80 080 0国外高速铁路列控系统及开展法国国外高速铁路列控系统及开展法国uUM71轨道电路根据列车占用情况和线路条件，确定线路的最大允许速度、暂时限速、线路坡度等参数，计算出目的点、目的速度和坡度，将这些结果编成一个27bits的信息码。u信息码组成如下所示：u 铁路网编码： 3 bits；u 目的速度： 8 bits； u 目的间隔：

16、 6 bits；u 线路坡度： 4 bits；u 编码检测： 6 bits。UMUM系列轨道电路系列轨道电路国外高速铁路列控系统及开展法国国外高速铁路列控系统及开展法国TVMTVM车载设备的速度控制与显示车载设备的速度控制与显示TVM430TVM430的车载设备接纳、处置地面传送的信息并向司机显示的车载设备接纳、处置地面传送的信息并向司机显示的信息：的信息： 计算速度控制曲线的主要参数：计算速度控制曲线的主要参数：a a 列车制动系统的类型和才干；列车制动系统的类型和才干；b b 线路的粘着系数；线路的粘着系数；c c 线路坡度；线路坡度；d d 列车的参数如分量、长度等；列车的参数如分量、长

17、度等；e e 系统反响时间。系统反响时间。TVM430TVM430系统的车载设备接纳地面传送的信息并处置，计算出系统的车载设备接纳地面传送的信息并处置，计算出接近抛物线状的分级速度控制曲线，并按照该曲线控制列接近抛物线状的分级速度控制曲线，并按照该曲线控制列车的最高运转速度。车的最高运转速度。 显示显示针对铁路运营的要求，设计显示器，它显示的信息有：列车针对铁路运营的要求，设计显示器，它显示的信息有：列车实践速度、控制速度、目的速度和目的间隔等；另外还显实践速度、控制速度、目的速度和目的间隔等；另外还显示一些监视信息，如设备形状、紧急制动等。示一些监视信息，如设备形状、紧急制动等。 国外高速铁

18、路列控系统及开展法国国外高速铁路列控系统及开展法国uUM2000轨道电路是UM71轨道电路新一代产品，运用DSP技术，但外接口与UM71通用。采用DSP技术后轨道电路抗干扰性能提高了，轨道电路性能也有改善，此外还提供了在线维修检测手段；uCSEE公司最近开发出了计算机综合联锁系统SEI，已在2019年开通的TGV地中海线、英吉利海底隧道线及西班牙马德里-巴塞罗那高速铁路工程中采用；u在最近招标的法国TGV东部线中，CS EE公司推出了TVM430/ETCS-2双标车载系统设备，地面采用UM2000/SEI系统，与无线闭塞中心相连，构成TVM430/ETCS-2双规范列控系统。国外高速铁路列控系

19、统及开展德国国外高速铁路列控系统及开展德国u德国高速铁路列车控制系统LZB，运用轨道电缆作为传输媒介，地面列控中心担任计算列车运转目的间隔控制曲线，经过轨道电缆传给车载计算机，再由车载设备生成对列车行驶的控制指令。uLZB系统是20世纪独一的目的-间隔控制方式列车运转控制系统；u20世纪90年代，联邦德国制定法律，要求一切最高运转速度超越160km/h的线路上，必需安装LZB系统，作为列车控制系统，同时取消区间经过信号机。目前，德国境内有2000公里线路安装了LZB系统，一切ICE高速列车、ICT摆式动车组和国内约800台机车安装了LZB列控车载设备。u该系统1992年出口西班牙，安装在马德里

20、-塞维利亚高速铁道路路上，投入运用。 德国德国ICEICE高速列车采用高速列车采用LZBLZB系统系统国外高速铁路列控系统及开展德国国外高速铁路列控系统及开展德国uLZB系统由地面控制中心、传输设备、轨道电路和机车安装组成：u地面控制中心采用16位三重系计算机，储存线路参数等固定信息以及区间允许最高速度、限速区段等数据；u轨道电缆铺设在轨道上，实现地-车双向通讯，地面向机车发送呼叫的电码长83.5位，载频36KHz，传输速率为1200波特；电缆每100米(或50米)交叉一次，交叉点构成零电平用于列车定位；u机车安装向地面发送载频为56KHz的电码，速率600波特，码长41位；u列车占用检查采用

21、FTGS/FTGL两种音频轨道电路，其频率范围为：uFTGS917型：9.5-16.5KHz，用于车站uFTGS46型：4.75-6.25KHz，用于车站uFTGL48型：4.75-8.25KHz，分四个频率用于区间 u地面控制中心管理的列车，向中心报告运转位置及列车有关数据；控制中心根据线路和列车数据，计算出各列车相应的目的速度和目的间隔，发送给LZB车载设备。LZBLZB系统系统构成及任务原理系统系统构成及任务原理2000国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展欧共体高速铁路规划欧共体高速铁路规划 20192019年欧洲高速路网欧洲联盟制定了年欧洲高速路网欧洲联盟制定了2019

22、2019年泛欧高速年泛欧高速网络规划网络规划 - -新建新建1250012500公里高速铁道路公里高速铁道路 - -完成完成1400014000公里改建提速线路公里改建提速线路 - -建立总长达建立总长达25002500公里的联络线公里的联络线 - -总投资为总投资为24002400亿欧洲货币单位亿欧洲货币单位20202020年构成联接西欧、提速改造北欧、东欧以及东南欧年构成联接西欧、提速改造北欧、东欧以及东南欧国家铁路的欧洲高速铁路网络国家铁路的欧洲高速铁路网络17 1992 1992年始，在欧盟的支持下，国际铁路联盟组织开发了年始，在欧盟的支持下，国际铁路联盟组织开发了ETCSETCS系统

23、。其系统。其中中ETCS LEVEL 2ETCS LEVEL 2系统，采用系统，采用GSM-RGSM-R作为车地信息传输平台，实现目的间隔作为车地信息传输平台，实现目的间隔一次制动方式，曾经在欧洲假设干个国家进展了现场实验，并经过了欧一次制动方式，曾经在欧洲假设干个国家进展了现场实验，并经过了欧盟公布的法律。目前，西班牙马德里盟公布的法律。目前，西班牙马德里- -巴塞罗那高速线、意大利罗马巴塞罗那高速线、意大利罗马- -那那不勒斯高速线曾经安装了该系统，尚未投入正式运营。不勒斯高速线曾经安装了该系统，尚未投入正式运营。 国家设备名称预计开通年代运营里程闭塞方式制动模式传输媒介西班牙ETCS-1和2级2019451固定连续速度控制GSM-R+点式应答器德国ETCS-2级2019140固定连续速度控制GSM-R+点式应答器意大利ETCS-2级2019204固定连续速度控制GSM-R+点式应答器英国ETCS-1+2级2019800固定连续速度控制GSM-R+点式应答器荷兰ETCS-1+2级2019100固定连续速度控制GSM-R+点式应答器法国ETCS-2级2019302固定连续速度控制GSM-R+点式应答器国外高速铁路列控系统及开展国外高速铁路列控系统及开展各国高速铁路列车控制系统统计一览表各国高速铁路列车控制系