CTCS-2级车载设备资料

CTCS2-200C型列控车载设备构成及原理分析随着时代和科技的进步，中国的国力日渐强盛，高速铁路呈跨越式发展，中国的高铁也成为我国递给世界的名片。

高速铁路的最大特点和优势就是速度快、列车密度大、载客量达、行车间隔短、乘客舒适感强，因此，高速铁路对行车安全更高，保证行车安全的难度也更大。

这就不得不提列控车载设备。

它不仅是控车运行的设备，它的更大职责是保证列车运行的安全。

本文就是对列控车载设备的一种——CTCS2-200C型列控车载设备的分析。

CTCS是中国列车运行控制系统的英文缩写，它是一种制定规则。

它的前身是ETCS（欧洲列车运行控制系统），我们通过不断的学习、超越，最终制定了我们的标准。

CTCS一共分为五个级别，分别为CTCS0、CTCS1、CTCS2、CTCS3、CTCS4。

CTCS0级为既有线状态，由通用式机车信号+列车运行监控装置构成。

CTCS1级由主体机车信号+安全型运行监控装置组成。

CTCS2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统。

面向提速干线和高速新线，采用车—地一体化设计。

CTCS3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。

面向提速干线、高速新线或特殊线路，采用基于无线通信的固定闭塞或虚拟闭塞。

CTCS4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统。

面向高速新线或特殊线路，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞。

CTCS2-200C型列控车载设备由车载安全计算机、轨道电路信息接收模块、应答器信息接收模块、应答器信息接收天线、速度传感器、人机界面及LKJ接口等部分构成。

其主要完成的功能有（1）轨道电路信息接收功能；（2）载频锁定功能；（3）应答器信息接收功能；（4）速度、距离计算；（5）制动输出功能；（6）防溜逸功能；（7）显示和提示功能；（8）记录功能；（9）LKJ接口功能；（10）与动态监测设备接口功能；（11）EMU的接口功能。

车载设备主机是系统的核心部件，其包括对外连接器、组匣和空气过滤层。

CTCS-2级列控车载设备基础知识1.列控车载设备由哪些部分组成？答：列控车载设备由主机、人机界面（DMI）、STM及其线、BTM 及其天线、速度传感器及其他附属装置（NFB配电盘速度分配器、风扇与风扇逆变器、浪涌吸收器、连接器与电缆组成。

2.列控车载设备主机由哪些部分组成？答：列控车载设备包括安全计算机（VC）、轨道电路信息接收模块（STM）、应答器信息传输模块（BTM）、列车接口单元（DIU）、运行记录单元（DRU）。

3.安全计算机的作用是什么？答：安全计算机（VC）是列控车载设备的核心部分，负责从列控车载设备各个模块搜集信息，生成制动模式曲线，必要时通过故障-安全电路向列车输出制动信息，控制列车安全运行。

安全计算机为二乘二取二结构，以保证列车控制的安全性和设备的冗余性。

安全计算机的核心安全逻辑由FS-LSI实现。

4.轨道电路信息接收模块的作用是什么？答：轨道电路信息接收模块（STM）通过天线接收轨道电路信号，解调轨道电路上传的信号信息，将解调的信息传递给安全计算机。

STM 可以接收最多16种载频，包括国产移频以及ZPW-2000、UM71系列轨道电路信息。

STM可根据应答器信息、轨道电路载频锁定信息、司机操作锁定可接收的载频。

5.应答器信息传输模块的作用是什么？答：应答器信息传输模块（BTM）通过BTM天线，接收符合应答器信息定义标准的信息，经过校核后，将正确的信息传输至安全计算机。

应答器信息包括线路参数信息、进路信息、临时限速信息以及级间切换等信息。

6.列车接口单元的作用是什么？答：列车接口单元的作用是核对车载安全计算机各系统输出的制动指令，对两套车载安全计算机输出的制动指令进行“或”操作后，作为系统的最终输出。

7.列控车载设备运行记录单元的作用是什么？答：运行记录单元（DRU）记录列控车载设备的动作、状态、司机的操作等信息，采用PCMCIA卡作为存储介质，通过读卡器可将数据下载至地面分析管理微机，进行设备运行状况分析。

CTCS2－200H型车载列控系统列车控制系统是保证列车安全、高效的重要设备。

目前，铁路信号已经从传统的方式，即以地面信号显示传递行车命令，机车司机按行车规则操作列车运行的方式，发展到了根据地面发送的信息自动监控列车速度，并由车载列控系统实施运行控制的方式。

－200H型车载列控系统，是在日本数字ATC系统的基础之上，根据我国CTCS技术标CTCS2－200H型车载列控系统的引进开发，对实准的要求，引进开发的新一代列车控制系统。

CTCS2现我国列控技术与国际接轨，加快发展我国CTCS建设具有重大意义。

1. 列控系统总体结构列控系统由地面设备和车载设备构成，其中列控系统地面设备主要由车站列控中心、ZPW-2000轨道电路、应答器设备等组成。

－200H型车载列控系统由车载安全计算机、轨道信息接收单元（STM）、应答器信息CTCS2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。

系统结构图见图1。

图1：列控系统结构1.1. 安全计算机安全计算机是ATP装置的核心部分，负责从ATP各个模块搜集信息，依据轨道电路信息、列车制动力、线路坡度、列车运行速度和列车编组等信息，按照列车牵引计算模型的要求，生成制动模式曲线并把列车运行速度与模式曲线相比较，必要时通过故障安全电路向列车输出制动信息，控制列车安全运行。

安全计算机由功能完全相同的2个系统（第1系统、第2系统）构成。

各个系统包含两个功能相同的CPU（A系、B系），每个CPU的处理结果与另一CPU的处理结构校准。

如果A 系、B系两个CPU的处理结果不一致，则会作为故障处理。

以保证列车控制的安全性和设备的冗余性。

安全计算机的核心安全逻辑由FS-LSI（故障安全LSI）实现。

FS-LSI对两个CPU的运算结果（制动指令条件等）输出进行校核，如果校核不一致就立即进行故障检测，确保故障安全。

1.2. STMSTM又称为轨道信息接收单元，该单元通过STM天线(感应器)接收轨道电路信号，解调轨道电路上传的信号信息，并将解调的信息传递给安全计算机，为安全计算机生成制动模式曲线提供依据。

第13讲CTCS-2级列控系统车载设备一、CTCS2车载设备及其功能主要功能：列控数据采集，静态列车速度曲线计算，动态列车速度曲线的计算，缓解速度的计算，列车定位、速度的计算和表示、运行权限和限速在DMI上的表示。

运行权限和限速的监控，在任何情况下防止列车无行车许可运行，防止列车超速运行，防止列车溜逸。

列车超速时，车载设备的超速防护具备采取声光报警、切除牵引力、动力制动、空气常用制动、紧急制动等措施。

车载设备发生故障时，及时报警提醒机车乘务员并对故障设备进行必要的隔离。

司机行为的监控、反向运行防护、CTCS2信EB, SB图1 列控车载系统组成CTCS 2级车载设备结构如图1所示，动车组的两端各安装一套独立的ATP车载设备；总体结构采用硬件冗余结构，关键设备均采用双套，核心设备采用三取二或者二乘二取二结构;力求达到高安全性和可用性：安全等级达到SIL4级。

车载设备主要包括以下内容。

1）车载安全计算机(VC)：车载安全计算机是ATP装置的核心部分，负责从ATP各个模块搜集信息，生成制动模式曲线，必要时通过故障-安全电路向列车输出制动信息，控制列车安全运行。

为了保证列车控制的安全性和设备的冗余性，安全计算机一般采用二乘二取二或者二取二冗余结构，安全等级达到SIL4级。

2）应答器信息接收模块(BTM)：BTM天线接收来自地面应答器的信号，传输至BTM模块进行信息解调处理。

BTM是一个采用二取二技术的故障-安全模块。

通过一个专用信息接口和安全计算机同步。

同时它还提供通过应答器中点时的确切时间，能够让ATP 车载设备在几厘米的准确范围内进行列车定位校准。

3）连续信息接收模块(STM)：通过STM天线接收轨道电路信号，解调轨道电路上传的信号信息，将解调的信息及时传递给安全计算机和列车运行监控记录装置。

STM 模块是安全模块，可接收ZPW-2000系列轨道电路及4信息、8信息、18信息等传统移频轨道电路的信息。