CTCS-2列控系统方案介绍

12019年9月6日既有线200km/h区段CTCS2级列控系统介绍运输局基础部2019年1月2一.CTCS2级方案介绍二.既有线CTCS2级项目进展情况三.需要注意的问题主要介绍内容31.ETCS与CTCS对照表级别ETCSCTCS0欧洲既有线现状中国既有线现状；通用式机车信号＋监控装置1基于点式传输的列车控制系统；列车占用及完整性检查由轨道电路完成；设置地面信号机；面向160km/h以下区段；主体机车信号＋加强型监控装置2基于GSM-R传输的列车控制系统；列车检测和列车完整性检查由轨道电路完成；可以取消地面信号机；面向提速干线和客运专线；基于轨道电路＋点式应答器进行信息传输的列控系统；可取消地面通过信号机；3基于GSM-R传输的列车控制系统；取消轨道电路和地面信号机；无线闭塞中心与车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查；可实现移动闭塞；面向提速干线、客运专线和特殊线路；基本参照ETCS2级4未定义面向客运专线和特殊线路基本参照ETCS3级一、CTCS2级方案介绍4ETCS和CTCS系统的共同点制式统一，标准规范技术先进，易于升级车载设备，上下兼容标准开放，利于竞争52.CTCS-2系统总体描述CTCS2级列控系统是在我国既有成熟信号系统技术设备基础上，通过适当增加其它信号设备（如：应答器、车站列控中心、ATP车载设备），构成具有中国特色、实现目标距离速度控制功能并基于轨道电路的连续式列控系统。为统一制式，系统与既有线信号系统兼容。ATP地面设备与ATP车载设备采用一体化系统设计。6CTCS-2列控系统结构框图人机界面地面应答器STM天线BTM天线记录器制动接口BTMSTM车载计算机CTC或TDCS站机车站列控中心车站联锁轨道电路LEU车务终端车站信号楼动车组调度中心73.动车组正常控制模式•完全监控模式•侧线发车时的部分监控模式（UU码45km/h限速）•调车模式（40km/h限速）•引导模式（20km/h限速）•目视行车模式（20km/h限速）84.车载设备DMI举例（完全监控模式）A1A2A3B1B1B6B4B3B5B7F1F2F3F4F5F6E1E2E3E4E5E18C5C6C7C2C3C4C1E19E20E21E22E23E24E25E6E11E7E12E8E13E10E15E9E14E16aE16E17E7E8E9B2D1D6D7D90Dx1000200040008000200120目标距离起模点MRSP区下一目标速度当前允许速度9105.CTCS2级列控系统地面设备车站列控中心；ZPW-2000系列无绝缘轨道电路；LEU和应答器。11车站列控中心功能：根据其管辖范围内各列车位置、联锁进路以及线路限速状况等信息，确定各列车运行许可，并通过轨道电路+点式应答器实时传送给相关列车。设备：核心硬件设备采用2×2取2结构研究：国内已有多家单位完成功能样机的开发。12LEU+有源应答器功能：接收车站列控中心的信息，并向列车传送。LEU的作用相当于功率放大器。有源应答器提供的信息主要包括进路信息和临时限速信息。1个LEU控制4台应答器。设置位置：车站的4架进站信号机处各设1个有源应答器。设备：由外商供货并进行了技术转让。13无源应答器功能：无源应答器提供的信息主要包括线路的坡度、闭塞分区或轨道电路长度、载频、线路固定限速等信息。设置位置：区间每3-5km设置一处，若区间一处丢失，不影响正常运用。设备：由外商供货并进行了技术转让或本地化生产。14联锁、监测、CTC或TDCS接口功能：车站联锁、监测系统、CTC或TDCS均需改造，以实现与车站列控中心接口。其中车站联锁主要提供进路信息，CTC或TDCS系统提供临时限速功能。15二、CTCS2级列控系统工作进展161.相关技术规范已完成CTCS技术规范总则（暂行）CTCS2级技术条件（暂行）既有线200km/h动车组ATP车载和地面设备配置及运用技术原则（暂行）既有线CTCS2级区段应答器报文定义及应用原则（暂行）既有线200km/h区段车站列控中心技术原则（暂行）中国列控系统的功能需求规范CTCS-FRS（暂行）中国列控系统的系统需求规范CTCS-SRS（暂行）机车信号信息定义（标准）应答器技术条件（暂行）主体机车信号技术条件（暂行）172.ATP车载设备合同执行顺利已招标采购了140列动车组的ATP车载设备共280套。和利时/日立公司联合体：160套（80列）铁科/株洲所/CSEE联合体：120套（60列）182.ATP车载设备合同执行顺利成立了CTCS2级列控系统专家组人员组成：由部有关司局、铁科院、相关路局、各设计院、北京交大及和利时公司等单位的技术专家组成。职责范围：专家组负责与外商的设计联络工作，重大技术问题专家组决策。192.ATP车载设备合同执行顺利设计联络工作取得成效专家组与两家供货商各进行了3次设计联络。通过设计联络，发现并解决了CTCS2级系统存在的问题，CTCS2级列控系统得到完善。新一批动车组的ATP车载设备采购工作正在进行。203.ATP地面设备合同开始执行LEU和应答器：应答器集中采购招标合同已经正式生效，通号院/阿尔斯通公司联合体：317个LEU,1477个应答器；西门子（西安）公司：2114个应答器；和利时/CSEE联合体：223个LEU。设计联络工作正在进行。213.ATP地面设备合同开始执行车站列控中心：列控中心由国内研发，主要研发单位包括：铁科院、通号公司设计院、卡斯柯公司、和利时公司、交大微联公司等。目前，研发工作和环行道功能试验已经完成。配合车载设备进行CTCS2级系统环行道试验。明年初结合动车组试验在胶济线或京广进行系统试验。223.ATP地面设备合同开始执行既有线CTCS2级工程：京广线北京-武昌段、京沪线、胶济线、广深线、浙赣线、郑徐线、京秦线，涉及到7个铁路局；CTCS2级工程进展基本顺利；胶济线、浙赣线和郑徐线应加快工程进度。234.CTC及TDCS配合CTCS2工程改造内容主要内容：CTC或TDCS车站分机提供车站列控中心人机界面；CTC或TDCS中心或车站进行临时限速的设置。目前正在制定相关技术标准。244.CTCS2级列控系统试验安排环行道试验9－12月列控系统地面设备完成环行道两阶段功能试验；11－12月完成了日立车载设备的两阶段试验，系统的主要功能已基本具备；1月中旬进行CSEE车载设备的CTCS2系统试验。现场试验现场试验将利用第一列川崎重工动车组，在胶济线或京广线开展。25三、需要注意的问题261.临时限速管辖范围和设置流程？车站值班员临时限速管辖范围示意图A站B站C站下行下行方向B站管理员管辖范围上行方向B站管理员管辖范围上行方向C站管理员管辖范围下行方向A站管理员管辖范围车站值班员临时限速管辖范围示意图27临时限速设置流程进站信号机ZPW2000可变应答器ATP可变应答器调度中心TDCS站机车站列控中心1.调度中心向车站下达临时限速调度命令2.车站值班员签认调度命令3.TDCS站机向车站列控中心传送临时限速4.车站列控中心生成限速报文向有源应答器传送5.列车在经过有源应答器时接收到临时限速信息28临时限速设置的主要原则（1）相邻两个车站之间一个运行方向仅考虑一个临时限速区。（2）临时限速信息通过有源应答器向ATP车载设备提供，个别区段可纳入轨道电路发码条件。（3）为提高临时限速的设置精度，应答器信息报文宜采用列控中心储存或动态组帧方式。（4）动车组临时限速设置精度•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）。29法国东部线临时限速的设置和取消介绍法国东部线采用ETCS2和TVM430双标准列控系统，其中ETCS2的临时限速在调度中心设置。临时限速的设置或取消均需两个人完成。ETCS2级临时限速的设置并不复杂，但比较严密，临时限速的设置共三个步骤，临时限速的取消过程反之。30法国东部线临时限速的设置和取消介绍（一）临时限速的设置第一步，准备临时限速。第一个人需输入限速编号、限速等级、限速范围等。输入完成后，准备阶段结束。准备设置准备结束31法国东部线临时限速的设置和取消介绍第二步，确认临时限速。第二个人需用不同于第一人的输入方式，输入所有信息。输入完成后，确认阶段结束。设置验证验证结束32法国东部线临时限速的设置和取消介绍第三步，执行临时限速。调度员根据需要输入限速编号，其它信息自动生成，确认无误后，立即将命令发给现场设备执行，必须收到现场设备的正确反馈信息后，临时限速才设置完成。执行限速设置完成33法国东部线临时限速的设置和取消介绍（二）临时限速的取消第一步，准备取消临时限速。第一个人需输入限速编号后确认即可。准备取消准备取消34法国东部线临时限速的设置和取消介绍第二步，准备取消临时限速。第二个人需输入限速编号后并确认各种限速信息。取消验证取消验证35法国东部线临时限速的设置和取消介绍第三步，准备取消临时限速。第二个人需输入限速编号后并确认各种限速信息。限速取消临时限速取消后，相应区段的限速标志消失，表示命令执行成功。362.应答器的管理方式？应答器数据准备：应答器数据的源头是线路平纵断面图及信号平面图，数据准确与否将直接影响动车组运行的安全性和运用的稳定性。应答器数据准备和应答器安装完毕后的数据验证工作均至关重要。建设单位应做好设计、施工和供货商的数据准备及验证的协调工作。应答器数据编制、写入：由供应商负责；应答器的数据管理：由各铁路局电务处成立专门的机构或专人负责。应答器的维修：国内供货商负责成立应答器设备维修中心。373.应答器如何编号？•应答器编号由铁道部统一管理；•新设应答器的铁路局或客运专线应向运输局基础部申请应答器编号。383.应答器如何编号？名称变量字节位备注帧标志Q_UPDOWN1信息传送的方向（0=车对地，1=地对车)M_VERSION7语言/代码版本编号（0000001=V1.0）Q_MEDIA1信息传输媒介（0=应答器、1=环线）N_PIG3本应答器在应答器组中的位置（000=1,111=8）N_TOTAL3应答器组中所包含的应答器数量（000=1,111=8）M_DUP2本应答器信息与前/后应答器信息的关系（01=相同，10=不同）M_MCOUNT8报文计数器（0～254）（255=报文适应同一组的所有应答器）NID_C10地区编号（高7位=大区编号，低3位=分区编号）NID_BG14应答器（组）编号（高6位=车站编号，低8位=车站应答器编号）Q_LINK1应答器（组）的链接关系（0=不链接，1=链接）用户信息包772信息结束8=11111111，表示信息帧结束830位393.应答器如何编号？大区编号•全国铁路以电务段或客运专线区域为基础分配大区编号（最多127个）。•根据电务段或客运专线区域管辖车站的数量（应考虑未来发展），1个电务段或客运专线区域可分配1～3个大区编号。403.应答器如何编号？分区编号•以线别为基础编分区号（最大为7）。•在满足分区内车站数量限制条件下，多个线别可合用一个分区号。车站编号•每个分区内车站编号最大为63。413.应答器如何编号？车站应答器编号•以车站为基础，对其管辖范围内的全部应答器进行编号。车站应答器编号最大为255。•每个车站管辖的应答器编号必须具有唯一性。•车站应答器编号应以每个应答器（组）为一个基本单元进行编号。•编号顺序以列车正运行方向为参照，按从小到大的原则进行编排，下行编号为单数，上行编号为双数。423.应答器如何编号？车站应答器编号如果是应答器组，还应对每个应答器在组中的位置进行编号。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，列车首先通过的应答器其位置为①，其他以此类推。①②⑧～①②⑧～①②⑧～434.ATP车载设备和运行监控记录装置的关系？动