【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 MR 無線通信系統(tǒng)將行車許可、線路參數(shù)、臨時(shí)限速傳輸給 CTCT3 級(jí)車載設(shè)備；同時(shí)通過 GSMR 無線通信接收車載設(shè)備發(fā)送的位置和列車數(shù)據(jù)等信息。 TCC 接受軌道電路的信息，并通過聯(lián)鎖系統(tǒng)傳送給 RBC；同時(shí)， TCC 具有軌道電路編碼、應(yīng) 答器報(bào)文儲(chǔ)存和調(diào)用、站間安全信息傳輸、臨時(shí)限速功能，滿足后備系統(tǒng)需要 車載子系統(tǒng) 車載子系統(tǒng)可由以下部分組成： CTCS 車載設(shè)備、無線系統(tǒng)車載模塊 CTCS3 級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備總體結(jié)構(gòu)圖如圖 32 所示。 圖 32 CTCS3 級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備總體結(jié)構(gòu) 列控車載設(shè)備 (1)配置原則 西安鐵路職業(yè)技 術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 車載設(shè)備由車載安全計(jì)算機(jī)（ VC）、 GSMR 無線通信模塊（ RTM）、軌道電路信息接收單元（ TCR）、應(yīng)答器信息接收模塊（ BTM）、記錄器（ JRU）、人機(jī)界面（ DMI）、列車接口單元（ TIU）等組成。 車載 安全計(jì)算機(jī)中的 CTCS3 控制單元和 CTCS2 控制單元獨(dú)立設(shè)置， CTCS3 控制單元負(fù)責(zé)在 CTCS3 線路正常運(yùn)行時(shí)的核心控制功能， CTCS2 控制單元負(fù)責(zé)后備系統(tǒng)的核心控制功能。 300km/h 動(dòng)車組不裝設(shè)列車運(yùn)行監(jiān)控裝置（ LKJ）。 (2)設(shè)備配置 車載設(shè)備采用分布式結(jié)構(gòu)。設(shè)備包括車載安全計(jì)算機(jī)（ VC）、應(yīng)答器信息接收模塊（ BTM）、軌道電路信息接收單元（ TCR）、測(cè)速測(cè)距單元（ SDU）、人機(jī)界面（ DMI）、列車接口（ TIU）、司法記錄單元（ JRU）、 GSMR 無線通信單元（ RTU）、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)接口等。 車載設(shè)備與動(dòng)車組的接口采用繼電器或 MVB 總線方式 。 (3)設(shè)備功能 CTCS3 級(jí)列控車載設(shè)備負(fù)責(zé)接收地面數(shù)據(jù)命令信息，生成速度模式曲線，監(jiān)控列車運(yùn)行，保證列車運(yùn)行安全。 CTCS3 級(jí)列控車載設(shè)備應(yīng)具有以下基本功能： 1) 自檢功能 車載設(shè)備啟動(dòng)時(shí)首先要進(jìn)行系統(tǒng)自檢以確認(rèn)設(shè)備是否有效，自檢包括：測(cè)試常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)命令能否正確輸出，測(cè)試 TCR 完好，測(cè)試 DMI 顯示等。車載設(shè)備的自檢完成后能夠在 DMI 上顯示自檢結(jié)果。 2) 數(shù)據(jù)的輸入和存儲(chǔ) 車載設(shè)備能夠記錄外部輸入的列車參數(shù)以及發(fā)生變化的時(shí)間，記錄存儲(chǔ)的 列車參數(shù)包括： ① 車次號(hào)，由司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)。 ② 司機(jī) ID 號(hào)，由司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)。 ③ 列車長(zhǎng)度，由司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)。 ④ 列車類型，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。 ⑤ 列車最大允許速度（結(jié)構(gòu)速度），司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。 ⑥ 列車裝載限界，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。 ⑦ 列車軸重，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。 CTCS3 列控系統(tǒng)的概述 10 ⑧ 列車供電類型，司機(jī)通過菜單選擇并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。 ⑨ 應(yīng)答器天線 1 距離車頭的距離，司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。 ⑩ 應(yīng)答器天線 2 距離車頭的距離，司機(jī)手動(dòng)輸入并存儲(chǔ)，未選擇時(shí)采用默認(rèn)值。 3) 界面顯示 列控車載設(shè)備提供顯示和操作界面 DMI，安裝在司機(jī)便于操作和觀察的位置，為司機(jī)提供駕駛過程的參考信息。 DMI 顯示格式采用鐵道部統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足 CTCS3 級(jí)系統(tǒng)顯示、兼容 CTCS2級(jí)系統(tǒng)顯示的要求。 顯示內(nèi)容包括： ① 警示信息顯示：預(yù)警時(shí)間、目標(biāo)距離、目標(biāo)速度等信息。 ② 速度信息顯示：列車當(dāng)前速度、控制模式、實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)、緩解速度等信息。 ③ 設(shè)備狀態(tài)信息顯示：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、列控車載設(shè)備制動(dòng)、 工作 模式等信息。 ④ 距離信息顯示：距離坐標(biāo)；開始實(shí)施制動(dòng)的地理位置；命令和通告；坡度曲線；與速度曲線有關(guān)的信息；最不利限制速度曲線；起模點(diǎn)；列車位置及地理位置等信息。 ⑤ 報(bào)警信息顯示：車次號(hào)和司機(jī)號(hào)；日期和時(shí)間；文本信息；列車制動(dòng)標(biāo)識(shí)；司機(jī)活動(dòng)監(jiān)督； GSMR 狀態(tài)監(jiān)視等信息。 4) 信息接收及發(fā)送 在 CTCS3 級(jí)模式下： 車載設(shè)備通過 GSMR 無線通信系統(tǒng)向 RBC 發(fā)送司機(jī)選擇輸入和確認(rèn)的數(shù)據(jù)（如車次號(hào)、列車長(zhǎng)度），列車固有性質(zhì)數(shù)據(jù)（列車類型、列車最大允許速度、牽引類型等），車載設(shè)備在 RBC 的注冊(cè)、注銷信息，定期向 RBC 報(bào)告 列車位置、列車速度、列車狀態(tài)（正常時(shí)）和車載設(shè)備故障類型（非正常時(shí)）信息，列車限制性信息以及文本信息等。 同時(shí)，車載設(shè)備接收 RBC 發(fā)送的行車許可（包括車載設(shè)備識(shí)別號(hào)、目標(biāo)距離、目標(biāo)速度以及可能包括的延時(shí)解鎖相關(guān)信息、防護(hù)區(qū)相關(guān)信息、危險(xiǎn)點(diǎn)相關(guān)信息），緊急停車（無條件緊急停車和有條件緊急停車），臨時(shí)限速，外部報(bào)警信息以及文本信息等。 車載設(shè)備通過應(yīng)答器獲取列車的位置信息。 在 CTCS2 級(jí)模式下： BTM 接收無源應(yīng)答器的列車定位信息和一定范圍內(nèi)的線路參數(shù)以及有源應(yīng)答器的進(jìn)路線路參數(shù)信息和臨時(shí)限速信息。 西安鐵路職業(yè)技 術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 車載設(shè) 備的軌道電路信息讀取模塊具有接收多個(gè)載頻的功能，并從中解調(diào)出低頻信息。 5) 靜態(tài)曲線比較 車載設(shè)備根據(jù)列車數(shù)據(jù)和線路數(shù)據(jù)生成靜態(tài)列車速度曲線，靜態(tài)曲線考慮線路速度等級(jí)、線路允許速度、列車的限制速度等計(jì)算得到線路所有位置的列車允許速 。 6) 動(dòng)態(tài)曲線計(jì)算 車載設(shè)備考慮列車運(yùn)行的各種限制生成動(dòng)態(tài)列車制動(dòng)模式曲線，動(dòng)態(tài)曲線包括常用全制動(dòng)曲線和緊急制動(dòng)曲線。計(jì)算動(dòng)態(tài)列車制動(dòng)模式曲線的公式和參數(shù)經(jīng)過評(píng)估，在保證安全的前提下盡量?jī)?yōu)化制動(dòng)曲線，減少制動(dòng)距離 。 7) 列車定位 車載設(shè)備具有確定列車位置的功能，該功能是依據(jù) 地面應(yīng)答器收到的信息并以此為基準(zhǔn)點(diǎn)通過測(cè)速單元等設(shè)備測(cè)量列車運(yùn)行距離來獲得列車位置。計(jì)算列車位置時(shí)要考慮測(cè)速設(shè)備的誤差。車載設(shè)備應(yīng)定時(shí)向 RBC 報(bào)告列車位置 。 8) 速度的測(cè)量及顯示 車載設(shè)備通過安裝在車輪上的速度傳感器和安裝在車體的雷達(dá)能夠?qū)崟r(shí)測(cè)試列車的運(yùn)行速度，測(cè)速單元把速度傳感器和雷達(dá)的輸入進(jìn)行測(cè)量和邏輯運(yùn)算，得到列車的實(shí)際速度，并把列車運(yùn)行速度送主機(jī)模塊，同時(shí)通過 DMI 向司機(jī)顯示 。 9) 行車許可和限速命令顯示 車載設(shè)備根據(jù)得到的行車許可和限速命令通過 DMI向司機(jī)顯示目標(biāo)距離、允許速度，還可以運(yùn)用聲音 提示等方式向司機(jī)進(jìn)行報(bào)警，提供司機(jī)足夠的顯示信息，方便司機(jī)駕駛 。 10) 行車許可和限制速度的監(jiān)督 車載設(shè)備允許司機(jī)以最大安全速度行駛，保證列車在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)速度模式曲線監(jiān)督下安全運(yùn)行。當(dāng)列車速度超過報(bào)警速度值時(shí)向司機(jī)報(bào)警，報(bào)警持續(xù)到實(shí)際速度低于允許速度為止；列車速度超過常用制動(dòng)速度值時(shí)，車載設(shè)備實(shí)施常用制動(dòng)直到實(shí)際速度低于緩解速度，此后可以由設(shè)備或司機(jī)選擇緩解常用制動(dòng)；如果常用全制動(dòng)失效列車速度超過緊急制動(dòng)速度值，車載設(shè)備實(shí)施緊急制動(dòng)，列車停穩(wěn)后司機(jī)才能緩解緊急制動(dòng) 。 11) 司機(jī)操作的監(jiān)督 車載設(shè)備某些情 況下要求司機(jī)在一定間隔（時(shí)間或距離）內(nèi)應(yīng)答。如果在規(guī)定的間隔未接收到司機(jī)的應(yīng)答信息，則以聲音形式向司機(jī)報(bào)警，如果司機(jī)在報(bào)警后的一定時(shí)間內(nèi)未做出響應(yīng)，車載設(shè)備實(shí)施緊急制動(dòng)，直到列車停穩(wěn)后方可緩解緊急制動(dòng)。當(dāng)列車在完全監(jiān)控方式時(shí)，該監(jiān)督功能可以取消 。 12) 溜逸防護(hù) CTCS3 列控系統(tǒng)的概述 12 為防止列車溜逸，車載設(shè)備監(jiān)視列車的運(yùn)行方向和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)列車發(fā)生溜逸時(shí)，車載設(shè)備實(shí)施緊急制動(dòng)，該制動(dòng)只能在列車停車后才能由司機(jī)緩解 。 13) 信息記錄 車載設(shè)備將輸入的數(shù)據(jù)、接收的數(shù)據(jù)和計(jì) 算的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息記錄，所有記錄的數(shù)據(jù)與統(tǒng)一時(shí)鐘和位置參考點(diǎn)對(duì)應(yīng)；記錄數(shù)據(jù)可以通過標(biāo)準(zhǔn)輸出接口轉(zhuǎn)儲(chǔ)到其它 介質(zhì) 上以便分析。 14) 自動(dòng)過分相 車載設(shè)備能根據(jù)地面設(shè)備提供的數(shù)據(jù)提供前方過分相信息 。 15) 站名和公里標(biāo)顯示 車載設(shè)備能根據(jù)地面提供信息提供當(dāng)前車站站名顯示和固定點(diǎn)公里標(biāo)信息 。 16 在非 CTCS2/CTCS3 級(jí)區(qū)段運(yùn)行功能 ) 在沒有裝備 CTCS2/CTCS3 級(jí)地面設(shè)備而具有 ZPW2021 軌道電路的區(qū)段，列控車載設(shè)備支持以機(jī)車信號(hào)模式（ CS）行車 。 17) 特殊行車功能 車載設(shè)備支持重聯(lián)等特 殊行車功能。 車載設(shè)備支持使用有重聯(lián)控制裝置的多機(jī)牽引。使用多機(jī)牽引時(shí)，不必隔離正在工作的牽引單元上的車載設(shè)備，但該牽引單元的列車冒進(jìn)防護(hù)功能被禁止，車載所接收的信息不影響正在工作的牽引單元操作 ；用于全體乘務(wù)人員、維護(hù)人員的信息，可在本務(wù)機(jī)車司機(jī)室外的其他司機(jī)室 DMI 上顯示 。 18） 其他防護(hù)功能 緊急停車：遇到緊急情況時(shí)，司機(jī)將緊急消息通過無線發(fā)送給 RBC， RBC 自動(dòng)將該消息發(fā)送給正接近報(bào)警地點(diǎn)的列車。列車司機(jī)在 5 秒內(nèi)確認(rèn)收到的緊急報(bào)警信息并決定安全停車的地點(diǎn)，否則設(shè)備將實(shí)施緊急制動(dòng)。 施工防護(hù)：列車收到 地面施工信息后可執(zhí)行施工防護(hù)。施工信息包括施工地段的位置、長(zhǎng)度、速度限制等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。列車通過施工地段的速度受到監(jiān)督，直到列車全部通過施工地段前，列車速度不能超過限制速度。 進(jìn)路適應(yīng)性防護(hù)：車載設(shè)備能將列車實(shí)際與為列車建立的進(jìn)路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)比較，以確定列車能否在該進(jìn)路運(yùn)行。只有符合進(jìn)路要求的列車才能在該進(jìn)路上運(yùn)行，列車在禁止運(yùn)行的進(jìn)路外方停車 。 （ 4） 集成功能 西安鐵路職業(yè)技 術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 CTCS3 列控車載設(shè)備既包含 CTCS3 控制單元，也包括 CTCS2 控制單元，二者同時(shí)運(yùn)行。 CTCS3 控制單元負(fù)責(zé) CTCS3 級(jí)模式下的核心控制邏 輯計(jì)算功能； CTCS2 控制單元負(fù)責(zé) CTCS2 級(jí)核心控制邏輯計(jì)算功能；兩者共用 DMI 人機(jī)界面模塊、列車接口單元模塊、測(cè)速測(cè)距模塊、 BTM 模塊、速度傳感器及雷達(dá)速度傳感器， CTCS3 控制單元連接 GSMR單元，并負(fù)責(zé)系統(tǒng)總線管理及統(tǒng)一對(duì)外輸出。 CTCS2 級(jí)車載控制單元連接軌道電路讀取器單元（ TCR），從 TCR 獲得行車許可信息。 當(dāng) CTCS2 控制單元設(shè)備控車的時(shí)候， CTCS2 控制單元根據(jù)接收到軌道電路信息和應(yīng)答器信息計(jì)算限速曲線，對(duì)列車的速度進(jìn)行監(jiān)督控制，并把相關(guān)信息通過 DMI 進(jìn)行顯示。 CTCS2 控 制單元監(jiān)督控制功能的實(shí)現(xiàn)，需要 CTCS3 控制單元的輔助和監(jiān)管，這時(shí)CTCS3 控制單元的作用如下： 1） 監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)包括 CTCS2 級(jí)設(shè)備的狀態(tài)是否安全。 2） 控制系統(tǒng)的啟動(dòng)包括自檢（ CTCS2 控制單元 設(shè)備自檢，當(dāng) CTCS3 控制單元授權(quán)之后 CTCS2 控制單元也可以檢查列車接口）。 3） 提供訪問列車接口通道。 4） 提供制動(dòng)的控制。 5） 提供對(duì)速度傳感器數(shù)據(jù)的訪問通道。 在 CTCS3 級(jí)設(shè)備控車時(shí)， CTCS2 設(shè)備仍正常接收軌道電路信息和應(yīng)答器信息，并根據(jù)接收到的地面信息計(jì)算限速曲線，根據(jù)列車實(shí)際運(yùn)行速度和限 速曲線進(jìn)行比較，但計(jì)算和比較結(jié)果不作為控制列車的依據(jù)和不傳送 DMI 顯示，僅作為 CTCS3 控制單元的備用，在 CTCS3 轉(zhuǎn)換到 CTCS2 時(shí)能馬上投入控車和送 DMI 顯示。 CTCS3 和 CTCS2 之間的轉(zhuǎn)換分為正常轉(zhuǎn)換和故障轉(zhuǎn)換，正常