城市轨道交通列车自动控制系统维护 课件 3.1 ZC系统认知

列车运行控制系统维护ZCsystemcognitionMAINTENANCEOFTRAINOPERATIONCONTROLSYSTEM3.1ZC系统认知主讲教师：杨绚ZC系统认知ZCsystemcognitionPART01区域控制器(ZC)数据传输系统（DCS）电源设备列车自动控制系统车站设备3.1ZC系统认知3.1ZC系统认知情景某区域内所有列车突发信号故障，导致该区域内列车全部紧急制动，通信信号人员即刻对该区域ATC设备进行检查，中心监控大屏无列车逻辑区段占用显示；车站现地工作站显示控区ZC故障，并有报警提示，无控区内列车状态显示。故障ZC控区生成强制点灯命令，点亮控区信号机。该区域所有列车失去CBTC级别运行能力，无法生成移动授权MA。该区段内的列车实施紧急制动，请求进入RM模式。同时准备进入故障区域的列车MA只到边界处，需降至点式CM运行通过故障区段。通过以上现象综合分析，ZC主机双机故障，技术人员即刻进行故障处理。本次故障造成区域约13min晚点。ZC系统认知区域控制器（ZoneController，简称ZC）是CBTC系统中ATP子系统的轨旁部分，通常又被称为地面ATP设备。是CBTC系统中的地面核心控制设备，是车-地信息处理的枢纽。ZC子系统主要负责根据通信列车所汇报的位置信息以及联锁所排列的进路和轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息，为其控制范围内的通信列车计算生成移动授权，保证其控制区域内通信列车的安全运行。具备在各种列车控制等级和驾驶模式下进行列车运行管理的能力。车站设备—ZC3.1ZC系统认知ZC系统是CBTC系统的主要组成部分之一，是ATP的轨旁部分，主要负责为列车计算移动授权及为列车提供进路信息。ZC区域控制器3.1ZC系统认知列车运行控制系统将一条线路分为若干个控制区域，每个控制区域由一个ZC负责，该ZC主要负责为其控制范围内的通信列车计算生成移动授权，为管辖范围内的列车提供移动授权是ZC的核心任务。移动授权在每一个通信周期前被生成和发送，车载设备执行移动授权，以维持安全的列车间隔，一般情况下移动授权总是向前延伸，只是在异常情况下才回缩。ZC控车过程ZC系统认知ZC需要对所有在其管辖范围内的列车进行管理和控制，根据列车的运行状态，可以将整个管理和控制过程分为三个过程：02ZC正式控车

01列车注册03列车注销ZC控车过程ZC系统认知列车注册列车在上电或者出车辆段时，列车以RM模式运行，当列车进入某一个ZC区域边界时，就会收到CBTC区域预告应答器组，预告即将进入某一个ZC管辖区域，车载ATP开始申请登陆该ZC，ZC接收车载ATP申请后，将列车的ID和列车信息与ZC列车管理队列中的列车信息进行比对，如果在列车管理队列信息中没能查询到该列车信息，则表示该车第一次登陆，标记该列车为预登陆列车。ZC系统认知ZC移交区边界ZC移交区边界ZC1移交ZC（HOV）ZC2接管ZC（ACC）重叠区ZC控制边界正式控车:ZC与车载ATP建立链接并保持通信后，向CI汇报列车位置信息，为列车请求进路，进路排通后，ZC为列车计算MA，则该列车成为该区域控制器正式管理的列车，保证列车正常运行。ZC系统认知ZC移交区边界ZC移交区边界ZC1移交ZC（HOV）ZC2接管ZC（ACC）重叠区ZC控制边界列车注销:当列车即将出清区域控制器控制范围（进入下一区域或者列车将返回到车辆段时），列车处于注销状态。区域控制器需要首先清空该列车的数据信息，表示不再管辖该列车。列车脱离CBTC区域后以RM模式运行。ZC系统认知ZC子系统功能ZC子系统启动后应进行设备完整性自检，且在自检失败的情况下禁止设备投入运行。自检内容包括安全平台自检和应用软件自检。ZC应向维护设备输出所有交互事件和系统状态，包括平台运行状态；软件运行状态；接口交互数据；关键控制数据；报警数据等。01ZC自检与诊断ZC系统认知在符合功能要求的前提下，ZC子系统应能接受存在于配置列表中车载的安全连接建立请求，并在整个通信会话期间，维持该安全连接，直到车载安全连接释放或ZC判断通信超时后删除安全连接。ZC子系统需能接受列车的注册请求，并在注册过程中校验ZC和车载信息是否匹配，如果一致性检查通过，则ZC接受列车注册，否则拒绝列车注册。ZC子系统还需能接受列车的注销请求；并在特殊情况下（如ZC判断列车降级或车载子系统未按照系统要求发送注销请求的情况），ZC子系统也能够主动发送注销请求。02车载连接ZC系统认知03列车安全包络管理列车实际的行驶位置是由车载ATP通过车载速度传感器、多普勒雷达结合绝对位置信标（应答器等）实现的，列车安全包络管理。然后列车会将这个位置信息通过无线网络传输给ZC。但这个位置信息只是告知列车实际所处的位置，而ZC通过车载ATP提供的这个信息结合车载ATP提供的列车速度、传输延时、CI提供的进路情况、前方障碍物等信息会计算得出一个列车的安全包络，这个位置不是一个点。ZC系统认知运行方向列车长度应答器估计的运行距离过读误差欠读误差定位不确定量定位不确定量过读误差欠读误差最小安全后端最大安全后端车尾估计位置车头估计位置最大安全后端最小安全后端ZC系统认知04ZC移交功能ZC子系统应能确保列车在通过ZC移交边界时，获得移动授权的一致性，ZC与相邻的ZC之间的控制区域包括重叠区域，不能因ZC与ZC移交移动授权的因素导致列车速度降低。在指定区域(ZC移交区域)对列车进行交接，即当列车将要从一个ZC区域进入另一个ZC区域时，这两个ZC需要对列车控制权限进行交接。ZC系统认知ZC移交区边界ZC移交区边界ZC1移交ZC（HOV）ZC2接管ZC（ACC）重叠区ZC控制边界ZC系统认知05信号机强制命令一个信号机的物理状态是由亮灭灯状态和逻辑状态（红绿黄）共同组成的。在正常的CBTC模式下，整个线路处于不点灯状态即信号机不亮，司机根据车载信号系统提供的目标速度行车。当系统处于降级模式信号灯点亮。而ZC则通过强制命令控制信号机的亮灭灯状态。ZC系统认知06响应中心指令功能ZC子系统接受来自ATS的临时限速命令后，向相关列车发送临时限速信息，并保证临时限速的设置不会导致列车紧急制动，ZC能够将来自ATS的调度调度命令，如跳停、扣车、时间戳等信息，发送给对应的车载子系统，并将来自车载的列车数据、列车运行状态信息转发给ATS子系统。；ZC系统认知07

ZC子系统具备ZC子系统具备将来自联锁设备的屏蔽门状态信息、站台紧急关闭状态信息、自动折返按钮状态信息转发至车载。根据联锁子系统的进路解锁，向相应车载子系统发送停车保证。ZC系统认知在系统运行过程中，ZC实时地与DSU、车载ATP、CI、ATS设备进行信息交互，车载ATP向ZC提出MA延伸申请，周期性地通过DCS子系统向其管辖区域内运行的CBTC列车发送MA，同时ZC还会把线路上的设备信息和道岔等障碍物状态信息发送给车载ATP，控制列车在CBTC级别下安全的运行ZC外部接口关系