列控数据管理及应用

列控数据管理及应用技术交流北京全路通信信号研究设计院2021/6/271二、列控数据流程及应用内容提纲一、列控系统发展概述2021/6/272列控系统发展概述2021/6/273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。控制模式的发展2021/6/274分级分级连续一次连续350km/h控制模式的发展2021/6/275车、地信息传输方式点式环线轨道电路无线传输控制模式的发展2021/6/276

借鉴欧洲列控系统（ETCS）建设经验，结合我国铁路运输特点和既有信号设备制式，考虑未来发展，制定了我国列控系统CTCS技术标准，分为CTCS-0、1、2、3、4级。既有线提速和250km/h客运专线CTCS-2级300km/h及以上客运专线CTCS-3级面向未来的列控系统CTCS-4级我国列控系统发展2021/6/277CTCS-1CTCS-0CTCS-2CTCS-3CTCS-4地面设备联锁闭塞进出站口应答器区间应答器列控中心RBCGSM-RRBCGSM-R车载设备机车信号LKJBMTATPGSM-R+ATPGSM-R适应最高速度160km/h160km/h200-250km/h（理论300km/h）300-350km/h高速和特殊线路我国列控系统发展2021/6/278技术内容CTCS-0CTCS-1CTCS-2CTCS-3CTCS-4完整性检查轨道电路列车自身信息传输方式自动闭塞车载感应接收-------列车定位测速测距应答器进路存储数据存储数据+应答器应答器应答器+RBCRBC线路、限速、过分相------------应答器应答器+RBCRBC移动授权自动闭塞自动闭塞轨道电路轨道电路+RBCRBC通信方向地-车地-车地-车地-车车-地地-车车-地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CTCS-1CTCS-0CTCS-2CTCS-3CTCS-4我国列控系统发展2021/6/279列控系统对照表CTCS系统ETCS系统CTCS-0CTCS-1CTCS-2CTCS-3DETCS-1CTCS-3ETCS-2CTCS-4ETCS-32021/6/2710列控系统结构CTCS-22021/6/2711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200~350公里提速线路。列控系统结构CTCS-32021/6/2712客运专线CTCS-2既有线CTCS-2应答器应答器ZPW-2000轨道电路ZPW-2000轨道电路动车组在既有线和客运专线实现互联互通既有线CTCS-2和客专CTCS-2完全兼容,互联互通CTCS-2级列车运行控制系统2021/6/2713

速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-2级列车运行控制系统2021/6/2714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（RBC）/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。当列车前端距分相区还有10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3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。CTCS-2级列车运行控制系统2021/6/2715CTCS-3D级列控系统2021/6/2716根据京津城际工期紧、GSM-R清频困难、采用GSM-R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CTCS-3D系统方案：原则一：在CTCS-2级的基础上原则二：以基于应答器的ETCS-1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四：集成ETCS和CTCS应答器信息CTCS-2CTCS-3D轨道电路连续信息ETCS-1原型应答器信息集成CTCS-3D级列车运行控制系统2021/6/2717CTCS-3D列控系统是基于轨道电路实现列车占用及空闲检查，由应答器和/或轨道电路传输列车行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行控制系统，最高运营时速350公里。包括:区域联锁、现场控制单元、轨道电路、应答器、列控中心、车载设备等

中央联锁调度中心CTC信号机道岔车载设备列控中心区域联锁应答器带灯停车牌现场控制单元轨道电路CTCS-3D级列车运行控制系统2021/6/2718应答器为CTCS-3D提供行车许可速度曲线为CTCS-3D车载设备提供行车许可在各闭塞分区入口设置:现场控制单元MSTT带灯停车牌有源应答器，作用为：提供连续的码序信息实现占用检查全线配备ZPW-2000A轨道电路,功能为：列车经过应答器时，车载设备接收行车许可，自动生成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行。车载设备功能：CTCS-3D级列车运行控制系统2021/6/2719

安全性：CTCS-3D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续信息，保证了系统的安全性，最高运营时速达到350公里。CTCS-3D级列车运行控制系统2021/6/2720列车运行至两组应答器之间时，处于“列控信息的盲区”，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“不连续”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，列控车载设备向列车输出制动，保证列车安全停车。CTCS-3D级列车运行控制系统-技术创新2021/6/2721

兼容性：CTCS-3D地面应答器设备集成了CTCS-3D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。CTCS-3D报文ETCS专用包：行车许可CTCS-2级报文CTCS专用包，如闭塞分区长度等。共用报文线路允许速度、坡度、临时限速、公里标等。CTCS-3D级列车运行控制系统-技术创新2021/6/2722CTCS-3级列控系统2021/6/2723CTCS-3级系统是基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心（RBC）生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。包括：无线闭塞中心RBC、GSM-R网络、轨道电路、应答器、列控中心、车载设备等。调度中心CTC车站联锁道岔信号机轨道电路列控中心应答器车载设备无线闭塞中心RBCGSM-R室内设备CTCS-3级列车运行控制系统-结构2021/6/2724CTCS-3级列车运行控制系统-结构2021/6/2725无线闭塞中心RBCGSM-R室内设备地面设备增加无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络；车载设备增加GSM-R无线通信单元及天线；车载设备根据RBC的行车许可，生成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行。调度中心CTC车站联锁轨道电路列控中心应答器道岔信号机RBC为CTCS-3提供行车许可速度曲线GSM-R无线通信模块及天线车载设备CTCS-3级与CTCS-2级列车运行控制系统比较2021/6/2726根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可无线闭塞中心RBC应答器通过GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给CTCS-3级车载设备通过GSM-R无线通信系统接受车载设备发送的位置和列车数据等信息向车载设备传输定位和等级转换信息向车载设备传送线路参数和临时限速等信息，满足后备系统的需要用于实现车载设备与地面设备的双向通信GSM-R核心网包括移动交换子系统、GPRS子系统、智能网接口GSM-R网络采用冗余交叉覆盖的方式进行布置，提高了车地通信的可靠性根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时限速等信息和列车参数，按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线，监控列车的安全运行车载安全计算机轨道电路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CTCS-3级列车运行控制系统-功能2021/6/2727用户数据生成用户报文编码报文管理下载到LEU或应答器九.应答器报文的形成2021/6/2728用户数据(路局)：按部文要求准确填写“用户数据表”生成用户报文(厂家)：按《技术条件》、系统要求、设计文件生成应答器用户报文（830位）编码(厂家)

按《技术条件》生成应答器传输报文（1023位）数据管理(路局、厂家)

每个应答器、LEU对应专门的传输报文下载由专人用专门设备（BEPT）向应答器写入报文九.应答器报文的形成2021/6/2729报文头(50位)信息包1信息包2…信息包n结束包(8位)十.应答器报文内容2021/6/2730十.应答器报文内容应答器链接线路坡度等级转换特殊区段信息调车危险轨道区段大号码道岔线路速度临时限速区间反向运行绝对停车线路里程文本信息2021/6/27311.应答器链接数据内容:--到被链接应答器的距离(或距离增量)--被链接应答器的编号--链接多少个应答器--被链接应答器允许的安装误差--链接失败时ATP采取的措施…十.应答器报文内容2021/6/27322.线路坡度数据内容:--到坡度变化点的距离(或距离增量)--距离及长度的单位--坡度值--坡度变化点的数量…十.应答器报文内容2021/6/27333.线路速度数据内容:--到速度变化点的距离(或距离增量)--距离及长度的单位--列车类型--线路允许的运行速度--速度变化点的数量--头有效或尾有效…十.应答器报文内容2021/6/27344.等级转换数据内容:--到等级转换点的距离--距离及长度的单位--转换的CTCS等级--等级转换预告区段的长度--等级转换的数量…十.应答器报文内容2021/6/27355.特殊区段信息数据内容:桥梁、隧道、无电区段、无线盲区等特殊区段信息十.应答器报文内容2021/6/2736十.应答器报文内容6.调车危险数据内容:防止列车以调车运行模式进入区间2021/6/2737十.应答器报文内容7.默认报文数据内容:--当TCC接收不到有效信息时向LEU发送默认报文--当LEU与TCC通信故障时向应答器发送默认报文--当应答器接收到无效信息时发送默认报文…2021/6/2738十.应答器报文内容8.轨道区段数据内容:--到信号机的距离(或距离增量)--距离的单位--信号机或信号点的类型--轨道区段载频--轨道区段长度--轨道区段数量…2021/6/2739十.应答器报文内容9.临时限速数据内容:--到临时限速区段的距离--距离的单位--临时限速信息有效区段长度--到临时限速区段的距离--临时限速区段的长度--临时限速对列车头、尾有效性--临时限速的限制速度…2021/6/2740十.应答器报文内容10.区间反向运行数据内容:--到反向运行开始点的距离--距离的单位--反向运行区间的长度…2021/6/2741十.应答器报文内容11.大号码道岔数据内容:--到大号码道岔的距离--距离的单位--道岔侧向列车最大允许通过速度…2021/6/2742十一.应答器一般设置规则2021/6/2743十一.应答器一般设置规则2021/6/2744十一.应答器一般设置规则2021/6/2745十一.应答器一般设置规则2021/6/2746十一.应答器一般设置规则2021/6/2747十一.应答器一般设置规则2021/6/2748十一.应答器一般设置规则2021/6/2749十一.应答器一般设置规则2021/6/2750十一.应答器一般设置规则2021/6/2751十二.应答器编号规则大区编号分区编号车站编号应答器单元编号运基信号[2006]27号:每个应答器(组)都有编号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2021/6/2752十二.应答器编号规则大区编号:按区域划分大区(1~127)

分区编号:

以线别和车站分布情况进行分区编号(1~7)车站编号:

按分区内车站的下行方向顺次进行车站编号(1~60)应答器单元编号:

对车站管辖范围内（含区间）的全部应答器（组）进行统一编号(1~255)

表示方式:大区编号+分区编号+车站编号+应答器单元编号(+在组中的位置)应答器编号2021/6/2753

每个应答器组可由1～8个应答器组成，以列车正运行方向为参照，列车首先经过的