高速铁路列控发展现状及.ppt

1、高速铁路列控发展现状及对策,国外高速铁路列控系统及发展,随着中长期铁路网规划的逐步实施，武(汉)-广(州)、郑(州)-西(安)、石(家庄)-太(原)等客运专线，京(北京)-津(天津)城际铁路先后立项开工建设，我们有必要借鉴国外高速铁路建设的经验，修建我国高水平、高质量的客运专线。,国外高速铁路列控系统及发展,世界各国高速铁路采用的列控系统，主要有日本新干线的ATC，法国TGV铁路使用的TVM300和TVM430系统，德国和西班牙高速铁路使用的LZB系统，意大利高速铁路的9码列车自动控制系统及瑞典铁路的EBICA900系统。在亚洲，韩国高速铁路采用了法国的TVM430系统，台湾高速铁路则采用了日

2、本新干线的数字ATC系统。,已运营的高速铁路列控系统分析表,最近几年高速铁路列控系统的发展情况,随着西欧各国国际交往的不断增加和日益频繁，开行跨多国铁路运输的列车已逐渐成为广大成员国的共识。 但面临各国不同的铁路管理系统和列控系统，将成为开行跨国列车迫切需要解决的问题。,最近几年高速铁路列控系统的发展情况,欧洲高速铁路的ERTMS系统 1990年，欧洲执委会向欧盟申请协调泛欧高速铁路网有关技术标准。此后，国际铁盟出面组织，西欧各国铁路、研究机构、信号制造厂商等部门抽调专家，组成专家组，共同开始了技术标准的研究。,欧洲高速铁路的ERTMS系统,经过5年的研究，专家组提出了统一欧洲信号技术的铁路运

3、营管理系统（简称ERTMS）/列车控制系统（简称ETCS）标准。1996年由法国、德国和意大利三国发起创建欧洲ERTMS/ETCS用户组织。用户组织的工作直接推动和影响着技术标准及产品向实际应用的发展。为了实现泛欧高速铁路网的信号系统标准的统一，1990年以来，对ERTMS系统进行研发和试验等的投资已超过5.5亿欧元。,ERTMS项目用户组进展的大致情况如下所列,ERTMS项目用户组进展的大致情况如下所列,欧洲国家采取的策略,ETCS项目推动了欧洲铁路通信信号技术标准的统一。目前，该技术标准完全开放，参与开发研究的有西欧各国铁路运营商和欧洲六大跨国信号集团公司。2001年，欧盟已经正式通过法律

4、，要求今后新建的高速铁路线，采用ERTMS/ETCS技术标准的产品作为列车控制系统。在这一基础上，欧洲正在建设的路网，均按照该项法令对采用新系统作出规划。,欧洲国家采取的策略,意大利路网公司介绍，正在建设的高速铁路将全部采用ETCS-2技术系统。在铁路部门的安排下，阿尔斯通与西门子公司在意大利佛罗伦萨阿雷佐地区建设了两个试验段，对系统各个部件进行综合集成，并安排现场试验，验证RBC/GSM-R、RBC/联锁系统、车载设备等子系统间的接口，开展系统的功能和运行实验。试验自2000年开始， 2003年底还要在罗马那不勒斯线路上再进行运用前的试验，目前已开通使用。,欧洲国家采取的策略,西班牙马德里巴

5、塞罗那高速铁路的列车控制技术采用ERTMS/ETCS系统，要求按照ERTMS系统需求规范的第一级第2.2.2版本的标准配置列车控制系统。此外，还要根据西班牙制订的有关铁路信号的国家标准，在ERTMS系统中适应本国原有信号制式的主要技术标准。,欧洲国家采取的策略,欧洲国家采取的策略,由于高速铁路线路采用的ETCS-2系统以GSM-R无线通信系统作为行车信息传输通道，在世界各国尚无使用先例，西班牙铁路在设计时考虑到现状，采用了欧洲ETCS-1/ETCS-2重叠覆盖的方式。系统工作正常时，列车在ETCS-2指挥下运行，可实现2.5分钟最小行车间隔；当无线通信GSM-R系统出现故障时，ETCS-1系统

6、为运行列车提供行车指令与信息，最小行车间隔5分钟。日常工作时，两套系统并行运行，其识别及使用的确认由车载设备中软件完成。,欧洲国家采取的策略,正在开工建设的法国TGV东部线，法国国营铁路公司SNCF与CSEE公司在TVM430的基础上，共同开发了TVM/ETCS双模制式车载列控设备，该系统可以兼容UM71/UM2000轨道电路的信息，构成一套列控系统，也可以与ETCS系统组成一套列控系统。新系统的开发应用，既解决了法国原有高速铁路技术标准的与ETCS系统的兼容问题，也使法国传统的基于轨道电路的列车控制系统找到了与欧洲统一标准的结合点。,列控系统的发展是根据技术创新、发展和高速铁路建设的需要得以

7、发展的。大体可以概括为以下几点：,高速铁路列车控制系统的发展与高速铁路建设同步，长期以来，形成以轨道电路、轨道电缆为基本传输媒介的可靠系统，这项传统技术正在从模拟向数字化技术发展； 高速铁路列控近期的发展目标是实现连续速度控制的一次制动模式；,列控系统的发展是根据技术创新、发展和高速铁路建设的需要得以发展的。大体可以概括为以下几点：,传统的轨道电路难以突破列控实现一次制动模式对信息传输的要求，各国均在探讨新的解决办法，出现了点式应答器、点式环线以及车载微机存储等多种方式； 20世纪高速铁路的列车控制系统，是以国家铁路为标准制订的系统，出现了UM71/TVM430、LZB、新干线ATC等45种不

8、同的系统，无法形成大工业体系的世界性标准 ；,列控系统的发展是根据技术创新、发展和高速铁路建设的需要得以发展的。大体可以概括为以下几点：,欧盟支持的ERTMS/ETCS系统，是根据高速铁路发展的需要而开发的泛欧标准。欧洲原有的UM/TVM、LZB等列控系统标准，都将被这一系统所取代。最近除了欧洲各国大规模开展试验及商业应用以外，印度已经着手建设试验段，欧洲点式应答器也已经安装在美国东北走廊的AMTRACK高速铁路上。21世纪的前10年，高速铁路列控系统的主流产品将仅有ETCS和数字ATC两个标准的系统。,借鉴ETCS方式 的设计思想,在研究列控系统时，必须充分重视欧洲ETCS系统，它表明欧洲列

9、控系统的发展方向，是欧洲多家著名公司合作的结果，其中“系统研究”、“功能叠加”和“滚动衔接” 等设计思想是很值得我们借鉴的。,客运专线列控建议方案,方案1：ETCS-2 +CTCS-2 采用基于GSM-R无线传输方式的ETCS-2和ZPW-2000轨道电路与点式应答器构成的CTCS-2组成的冗余配置的列控系统 ；车上安装安全型智能车载设备，实现目标距离连续速度控制模式。,客运专线列控建议方案,方案1：ETCS-2 +CTCS-2 CTCS-2系统与既有200km/h提速线列控系统兼容，同时作为ETCS-2系统的备用系统，CTCS-2系统中的轨道电路、点式应答器等在ETCS-2系统中作为列车占用

10、检查和列车定位对标的平台。,客运专线列控建议方案,方案1：ETCS-2 +CTCS-2 方案优点：欧洲列车控制系统ETCS-2产品可由国际上六家知名信号厂商供货，有利于竞争招标，欧洲新建高速铁路项目已经定位于该系统，具备后续发展的技术支撑，系统的技术标准公开，易于国产化。,客运专线列控建议方案,方案1：ETCS-2 +CTCS-2 方案缺点：尚缺在高速线上大量投入商业运营的经验，兼容国内既有线信号制式需联合开发。,客运专线列控建议方案,方案2：法国U/T 法国以总长1420km的高速铁路影响范围达5600km; 德国高速铁路不足一千公里，但影响却达到4000km。 各国在新建高速铁路的同时，大

11、力改造既有线，充分发挥网络效应。,ETCS-2 +CTCS-2列控系统与既有线的兼容 问题,根据我国铁路跨越式发展计划，既有线已实施200km/h提速工程，建设200km/h及以上客运专线并配备时速200km/h动车组。必须实现既有提速线、客运专线的兼容，高速动车组与200km/h动车组的跨线运营，是列控系统技术体系必须解决的问题。,ETCS-2 +CTCS-2列控系统与既有线的兼容 问题,本线运行的高速动车组（具备350km/h的构造速度）将装备具备ETCS-2CTCS-2功能的列控车载设备，实现本线运用和跨线兼容； 装备CTCS-2车载设备的200km/h动车组上高速线时，可实现CTCS-

12、2系统下的目标距离模式控车。,ETCS-2 +CTCS-2列控系统与既有线的兼容 问题,200km/h提速线的列控系统采用的是CTCS-2系统，京沪高速铁路及客运专线采用了ETCS-2+CTCS-2系统构成的冗余列控系统方案，共同的CTCS-2系统平台为跨线运行提供了条件，实现了兼容。200km/h的动车组跨高速线按CTCS-2模式监控列车运行，高速动车组在本线运行按ETCS-2模式监控列车运行（备用模式按CTCS-2模式监控列车运行），下既有线时列控车载设备按CTCS-2模式，监控列车运行。,科技进步的需要,随着时代的发展和科技的不断进步，对运行列车速度的需求越来越高，原有的高速列车制动手段

13、已不能完全满足制动距离的要求，一些诸如磁轨技术和手段将得到应用。 一些新技术和手段的应用，已影响到原有轨道电路的正常工作，那就意味着“基于轨道电路的列车运行控制系统TBTC （Track Circuit Based Train Control System）”将受到挑战,也就标志着“基于通信的列车运行控制系统CBTC （Communication Based Train Control System ）”将构成一个新的发展阶段。,经验与启示,坚持技术标准，确保建设质量 法国、德国、日本三国是最早建设高速铁路的国家，尽管各国采用的技术方针、方案不尽相同，但都采用了与高速行车相适应的技术标准，经过多年运营验证，这些标准科学合理，技术先进成熟。在这三个国家之后修建高速铁路的国家和地区也都充分吸取了这些成功的经验。我国高速铁路和客运专线的建设要借鉴各国高速铁路建设的经验和教训，在总结我国多年铁路建设工