列控系统(第六章1、2节)
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第一章●1运行控制系统是轨道交通行车系统的“中枢与神经”,旨在利用各种先进的技术和设备,保证列车以最小安全间隔距离运行,以达到最大的运输能力●2轨道交通信号系统发展历程:(1)地面人工信号为防止列车相撞,在线路上安装各种信号设备。
通过地面信号显示系统,以物体大致形状、灯光的数目和颜色等视觉信号或音响信号等听觉信号给司机以各种运行条件的指示,提醒司机采取相应的措施,以免发生列车正面冲突和追尾事故。
这个阶段,主要是依靠信号工的眼睛观测(传感器),通过人控制的信号给司机传递行车命令(传输),由信号工控制列车间隔。
列车完全由司机驾驶,并负责列车的运行安全。
2)地面自动信号1872年美国人鲁宾逊发明了轨道电路,实现了列车占用钢轨线路状态自动检查。
利用轨道电路检查到的列车占用线路状态控制信号显示,出现了地面自动信号,使地面信号显示能真实反映线路空闲状态,也就是说按信号显示行车能够防止列车冲突事故。
只有当线路在空闲状态时,信号开放才是安全的。
地面信号显示仅仅指明列车前方线路状态,列车完全由司机驾驶,安危在完全掌握在司机手中。
(3)机车信号由于地面信号显示有时受到自然环境(如雾、风沙、大雨等)的影响以及地形的限制,司机往往不能在规定的距离上及时了望前方的信号机的信号显示,因而有产生冒进信号的危险。
为将列车运行前方所接近信号机的显示情况及时通告司机,发明了机车信号设备,将地面的视觉信号变成通过技术手段引入司机室,大大改善了司机了望条件。
这样司机就能够在任何条件下从容地驾驶列车和前方信号为禁止信号时及时采取制动措施,提高了列车运行的效率和安全程度。
4)自动停车装置列车自动停车设备(简称ATS ,Automatic Train Stop)的功能是当地面信号的“禁止命令”未被司机接受时就自动实施紧急制动,强迫列车停车。
电码轨道线路的出现,使得利用轨道电路向机车传送信息成为可能,地面轨道电路、机车信号与自动停车装置结合的构成简单的列车运行自动控制系统。
铁路由于先天的综合优势,全天候、占地少、运量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高,必然成为国家综合交通运输体系中的骨干。
随着高速铁路的兴起,对铁路通信信号在安全和功能上提出了更高的新要求, CTCS-2及CTCS-3级列控系统已经实际应用于当今的客运专线上。
列控中心(TCC)是我国CTCS-2级列控系统地面信号控制的核心设备,实现控制有源应答器的报文输出和临时限速的核对与执行,还负责ZPW-2000A/K轨道电路的编码、区间信号机点灯逻辑、站间通信、区间及站内轨道电路改方等逻辑功能,担负着列车行车安全的重大责任。
TCC同时也是CTCS-3级列控系统地面信号控制的降级备用设备,为列车提供行车命令,保障行车安全。
在以往的列控中心仿真系统中,主要存在两个问题:其一是没有对站内编码逻辑进行处理,基本上将站内简化为区间来运行,造成的结果是整个仿真系统不能对侧线运行进行模拟;其二是不能智能的对设计院提供的规定格式的基础数据表进行处理,如果要完整的模拟站内的正线、侧线运行,要手动填写很多配置文件,穷举某一个站所有的进路相关信息,更换站场时,需要重新填写配置文件,工作量大且容易出错,大大的降低了程序的通用性。
本论文介绍了CTCS-2级列控系统的国内外研究现状及其主要由车载系统和地面系统组成。
重点分析和研究了CTCS-2级地面子系统中列控中心的功能,站内及区间的编码规则和点灯控制。
以Visual C++6.0为开发环境,结合CTCS-2级列控中心工作原理、区间及站内的编码设计规则、点灯控制及相应技术文件,设计出CTCS-2级列控中心仿真子系统。
利用计算机仿真技术,结合实际线路条件及车载的控车情况,模拟列控中心的各种功能,不但可以大大降低试验成本,又可以在一定意义上为提高行车效率提供数据依据,具有重要意义。
列控系统——浅论中国铁路通信信号技术发展方向列控系统——浅论中国铁路通信信号技术发展方向第45期铁路通信专刊文/铁道部运输局刘胜利铁路由于先天的综合优势,全天候、占地少、运量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高,必然成为国家综合交通运输体系中的骨干。
··的”窗口方式”。
临时限速设置情况显示在车务终端上。
临时限速调度命令须经车站值班员签收后,方可由CTC或TDCS车站设备传至列控中心。
车站值班员签收时确认限速起点里程、速度、长度、车次、执行时间等;对于CTC无人职守车站,按规定在车站综合维修终端进行签收。
对于站内正线临时限速,系统须前方站签收后,本站方可签收;若前方站为无人职守车站,本站签收后,由CTC中心设备向前方站下达临时限速调度命令并直接向列控中心发送。
临时限速调度命令通过无线调度命令系统向列车发送时维持既有方式。
6.6.2 临时限速设置精度动车组限速区起点精度100m、限速区长度8档(100、300、500、800、1000、1200、1500、2000m)、限速速度5档(45、60、80、120、160km/h)。
限速区长度超过2000m时,可按区间限速处理。
若遇限速速度小于45 km/h的特殊情况,由司机按调度命令控车。
6.6.3 应答器临时限速管辖范围及关系站内正线有临时限速时,前方站出站口应答器、本站进站口应答器分别发送相应临时限速报文。
办理正线通过且离去区段有临时限速时,进站口、出站口应答器分别发送相应临时限速报文。
CTCS级间转换处,应答器临时限速管辖范围应向外延伸,延伸长度为线路允许速度到45 km/h的制动距离。
在区间其余地点有临时限速时,出站口应答器发送相应临时限速报文,进站口应答器的报文中有限速预告信息。
同一临时限速由不同的应答器发送报文时,其报文含义具有一致性。
各应答器报文的限速区速度、长度完全一致,限速区起点之间有固定的数学关系式,应答器报文的选择建立对应逻辑关系。
有源应答器的报文存储在列控中心。
6.6.4 车站临时限速控制范围建立车站临时限速控制范围内线路里程、线路长度与临时限速区起点的对应关系,按临时限速调度命令确定所设限速区起点与对应应答器之间的距离。
车站值班员临时限速管辖范围示意图见图6-5。
列控系统原理补充目录第1章基本概念和名词术语第2章概述2.1轨道交通列车运行控制系统的发展过程.2.2列车运行自动控制系统的发展方向.2.3列车运行控制系统的组成及分类2.4不同列车运行控制系统的比较第3章列车运行控制系统基本工作原理3.1点式列车自动控制系统.3.2连续式列车自动控制系统3.3点连式列车自动控制系统(该部分予留) 第4章地车信息传输技术4.1地车信息传输系统的分类4.2移频叠加点式信息系统.4.3FTGS数字编码轨道电路4.4欧洲型查询/应答器4.5GSM-R移动通信4.6微波传输4.7泄漏同轴电缆..4.8毫米波..第五章测速和定位技术5.1测速方式的分类和基本原理.5.2常用实时速度的检测技术...5.3列车测距定位基本方法、技术.第6章可靠性和安全性设计6.1安全性与可靠性.6.2系统的安全性保障6.3系统的可靠性保障-第7章安全相关系统的安全设计与评估体系7.1概述.7.2轨道交通安全相关系统的评估标准分析. 7.3轨道交通信号系统设计和评估体系的建立..第8章国内外典型列车运行自动控制系统. 8.1国内列车超速防护系统和速度监控装置.. 8.2国外典型列车运行自动控制系统.第9章 CTCS系统第1章基本概念和名词术语固定闭塞〈Fixed Block〉:线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区,一个分区只能被一列车占用,闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速、最不利制动率等最不利条件设计,列车间隔为若干闭塞分区,而与列车在分区内的实际位置无关,列车位置的分辨率为一个闭塞分区(一般为几百米),制动的起点和终点总是某一分区的边界,对列车的控制一般采用速度码台阶式制动曲线方式,该系统要求运行间隔越短,闭塞分区(设备)数也越多。
移动闭塞(Moving Block):线路没有被固定划分的闭塞分区,列车间的间隔是动态的、并随前一列车的移动而移动,列车位置的分辨率一般为l0米范围内,该间隔是按后续列车在当前速度下的所需制动距离、加上安全裕量计算和控制的,确保不追尾,制动的起始和终点是动态的,对列车的控制一般采用一次抛物线制动曲线的方式,轨旁设备的数量与列车运行间隔关系不大。
CRH1型动车组列控系统运行操作一、列控系统ATP装置运用准备1.确认ATP隔离开关是否在【正常】位置,此开关只要没有特殊的情况,不能放到【隔离】位置。
2.放到【隔离】位置,就会阻断来自ATP车载设备的信息,不能进行安全监控和实施制动,形成危险状态。
3.DMI上电后,到出现准备显示画面需要40~60s。
4.上电后立刻从ATP车载设备上输出制动指令,DMI的显示要是正常的话,应该与列车行进方向相符。
5.按压DMI上的载频键选择【上行】或【下行】。
6.在停车时,除调车模式外,ATP车载设备自动输出(B4N)级位的制动。
7.司机可将牵引手柄从【关】位置扳到1挡或以上的位置解除该制动。
也可以通过来自地面上的信息,缓解ATP车载设备输出的制动。
8.在库内等没有ATP地面设备的地方,不能接收来自地面的信号。
这时可操作DMI调车键使之转化到调车模式。
9.调车模式下,速度与线路条件无关,为常数50km/h。
如果超过50km/h的话,从ATP车载设备输出常用最大制动(B7N)。
10.当ATP车载设备常用最大制动动作时,即使是停车后也不能自动缓解。
当允许缓解条件就绪时,在DMI上显示出【允许缓解】的提示。
在此状态下,按压DMI上的【允许缓解】开关,可缓解常用最大制动(B7N)。
二、列控系统ATP装置站内股道上接通电源操作1.司机接通列车的电源,使受电弓上升。
将钥匙插入制动器设定器手柄,MCR被激磁,接通ATP装置的电源。
接通电源后,ATP装置就会自动转为待机模式。
2.因为站内敷设着ZPW2000轨道电路,所以司机可按下启动键,这样ATP装置会转为部分监控模式。
3.在从股道出发的情况下,会发出双黄码或双黄码闪,因为未接收TSR信息,ATP装置所发生的NBP速度为50km/h。
然后在通过应答器位置确定后,ATP装置即转为完全监控模式。
三、列控系统ATP装置站内正线上接通电源操作1.司机接通列车的电源,使受电弓上升。
MCR被激磁,接通ATP装置的电源。
列车运行控制系统铁路通信信号系统是铁路运输的基础设施,是实现铁路统一指挥调度,保证列车运行安全、提高运输效率和质量的关键技术设备,也是铁路信息化技术的重要技术领域。
现代信息类技术的迅速发展。
对铁路信号、通信产品和服务产生了重要影响。
铁路通信和信号技术,以及现代铁路信息化系统之间的关系和作用变得密不可分。
车站、区间和列车控制的一体化,铁路通信信号技术的相互融合,以及行车调度指挥自动化等技术,冲破了功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念,推动了铁路通信信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。
在列车运行控制技术方面,计算机、通信、控制技术与信号技术集成为一个自动化水平很高的列车运行自动控制系统(简称列控系统)。
列控系统不仅在行车安全方面提供了根本保障,而且在行车自动化控制、运营效率的提高及管理自动化等方面,提供了完善的功能,并向着运输综合自动化的方向发展。
列控系统技术是现代化铁路的重要标志之一。
随着列车速度的提高,列车的运行安全除了以进路保证外,还必须以专用的安全设备,监督、强迫列车(司机)执行。
这些安全设备从初级的列车自动停车装置、自动告警装置、列车速度自动监督系统(或列车速度自动检查装置)发展到列车速度自动控制系统。
列车自动控制系统(ATC)—般指系统设备(包括地面设备和车载设备),同时也是一种闭塞方式,主要包括:1.以调度集中系统CTC为核心,综合集成为调度指挥控制中心。
2.以车站计算机联锁系统为核心,综合集成为车站控制中心。
3.以列车速度防护与控制为核心,综合集成为列车(车载)运行控制系统。
4、以移动通信(例如GSM-R)平台,构建通信信号一体化的总成系统(例如CTCS)。
列车自动控制系统(ATC)的主要功能有四项:·检查列车在线路上的位置(列车检测)。
·形成速度信号(调整列车间隔)。
·向列车发送速度信号或目标距离信号(信号传输)。
·按速度或目标距离信号控制列车制动(制动控制)。
既有线时速200公里电务新技术培训教材CTCS2列车控制系统简介既有线200km/h 动车组CTCS2列控系统由地面和车载设备两部分组成。
地面设备由列控中心、K5B 计算机联锁、CTC 、ZPW-2000A 轨道电路和应答器等设备组成。
车载设备安装在动车组上,ATP 车载设备由车载安全计算机、轨道信息接收单元(STM )、应答器信息接收单元(BTM )、制动接口单元、记录单元、人机界面(DMI )、速度传感器、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线等组成。
ATP 车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据,生成控制速度和目标距离模式曲线,控制列车运行。
同时,记录单元对列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录。
CTCS2列控系统设备构成见下图。
从上图可以看出,CTCS2级区段地面信号系统中除了通过轨道电路向列车传输连续信息外,还要通过应答器把地面的一些线路静态数据、临时限速以及进路参数等发送到机车上,以保障列车安全行驶。
第一章 列控系统地面设备列控系统地面设备主要由车站列控中心、应答器设备、ZPW-2000轨道电路等组成。
第一节 车站列控中心(TCC )车站列控中心设置在各车站机械室,是一套二乘二取二安全计算机系统,它与K5B 计算机联锁、CTC 车站自律机接口,根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息,通过安装在进、出CTCS2列控系统设备构成图站口的有源应答器传送给列车。
CTC调度中心的调度员向车站自律机发送临时限速命令(包括操作员、命令号、限速起点、限速终点、限速级别、线路号和预计限速时间长度等相关容),经车站值班员签收确认后,将限速命令发送给列控中心;列控中心通过P口与自律机通信,接收来自CTC的限速命令,并对收到的数据进行有效性检查;同时通过Q口与计算机联锁系统通信,获取进路信息、股道信息、区间运行方向信息,根据这些信息和限速命令在报文存储器检索到相应报文,通过S口发送给LEU;LEU装设在列控中心机柜,实时接收列控中心传送的数据报文并通过应答器数据传输电缆,送给对应室外有源应答器,实时更新有源应答器的数据,实现应答器对变化数据的发送。