【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 滿足線路坡道、距離等不同線路數(shù)據(jù)的要求，因此其速度監(jiān)督由過(guò)去的階梯控制方式改為分級(jí)連續(xù)模式曲線控制方式，原TVM300 系統(tǒng)的保護(hù)區(qū)段可以取消，其線路通過(guò)能力有所提高，同時(shí)，其控制曲線已接近連續(xù)控制模式。由于 TVM430仍然是按速度等級(jí)分段制動(dòng)，其列車(chē)追蹤間隔主要與閉塞分區(qū)的劃分和車(chē)速有關(guān)，而一般閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的確定是以線路上最壞性能的列車(chē)為依據(jù)，因此它一般適用于像法國(guó)高速線路上運(yùn)行的列車(chē)性能基本一致的情況，而對(duì)于實(shí)行列車(chē)性能差別較大的高中速混合運(yùn)行的線路，采用這種模式能力是要受到較大影響的。 TVM430系統(tǒng)通常與 SEI列控聯(lián)鎖一體化地面系統(tǒng)配套應(yīng)用，在法國(guó)地中海線、海峽 倫敦線，我國(guó)的秦沈客運(yùn)專(zhuān)線采用了此系統(tǒng)。 1． SEI／ TVM430系統(tǒng)主要功能 (1)SEI為 TVM430系統(tǒng)的車(chē)站區(qū)間一體化設(shè)備，即區(qū)間地面設(shè)備與 車(chē)站聯(lián)鎖集成為一體化。 SEI可根據(jù)列車(chē)運(yùn)行的位置，前后列車(chē)之間的運(yùn)行間隔、固定限速和臨時(shí)限速等條件，產(chǎn)生列控車(chē)載系統(tǒng)所需要的全部地面信息，包括列車(chē)的目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路的長(zhǎng)度和坡度等，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)設(shè)置和向車(chē)載設(shè)備提供全區(qū)間限速和臨時(shí)限速功能，并將這些信息通過(guò)軌道電路發(fā)送給車(chē) 載設(shè)備。 (2)TVM430系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備接收地面?zhèn)鬏攣?lái)的信息，根據(jù)預(yù)先輸入的列車(chē)參數(shù) (牽引總重、牽引輛數(shù)、制動(dòng)率、列車(chē)換長(zhǎng)等 )實(shí)時(shí)計(jì)算列車(chē)當(dāng)前運(yùn)行的允許速度，生成分級(jí)連續(xù)速度一距離控制曲線，同時(shí)列控車(chē)載設(shè)備實(shí)時(shí)檢測(cè)列車(chē)當(dāng)前運(yùn)行速度，司機(jī)可根據(jù)顯示器上的允許速度、目標(biāo)距離和實(shí)際速度駕駛列車(chē)運(yùn)行。當(dāng)列車(chē)的實(shí)際速度超過(guò)允許速度，列控車(chē)載設(shè)備自動(dòng)控制制動(dòng)裝置，使列車(chē)制動(dòng)減速，保證列車(chē)在停車(chē)點(diǎn)前停車(chē)，或在限速點(diǎn)前速度降低到限速值以下。與列車(chē)牽引和制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)減速的自動(dòng)控制和緩解的人工控制， 2． SEI系統(tǒng)設(shè)備 (1)SEI系統(tǒng)主要特點(diǎn) ①軌道電路數(shù)字化。 SEI系統(tǒng)采用 UM2020軌道電路，實(shí)現(xiàn)了 27ht數(shù)字編碼，可以滿足基于軌道電路進(jìn)行大量安全信息連續(xù)傳輸?shù)囊蟆? ②列控聯(lián)鎖一體化。 SEI設(shè)備將車(chē)站聯(lián)鎖設(shè)備與區(qū)間的列控設(shè)備合二為一，列控、聯(lián)鎖接口由內(nèi)部通信實(shí)現(xiàn)，二者結(jié)合緊密，信息傳輸延遲小，提高了系統(tǒng)設(shè)備的可用性和可靠性，符合信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展方向。 ③站內(nèi)、區(qū)間軌道電路同一制式。 SEI 系統(tǒng)站內(nèi)及區(qū)間均采用 UM2020 軌道電路，即站內(nèi)、區(qū)間一體化，真正實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)列 控信息無(wú)盲區(qū)，且易于實(shí)現(xiàn)站內(nèi)發(fā)送、接收設(shè)備的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)反方向追蹤運(yùn)行。 ④建立基于光纖安全信息傳輸?shù)牧锌刂行模瑢?shí)現(xiàn)設(shè)備集中控制。 SEI設(shè)備引入列控中心概念，中心計(jì)算機(jī)完成包含軌道電路、點(diǎn)式環(huán)線等列控地面設(shè)備的集中控制、信息編碼和列車(chē)占用檢查等功能。車(chē)站與車(chē)站、車(chē)站與區(qū)間中繼站之間的安全信息交換通過(guò)設(shè)于線路兩側(cè)的光纜中獨(dú)立光 芯 方式傳輸。 (2)SEI系統(tǒng)結(jié)構(gòu) SEI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 7117所示。 14 圖 7117 SEI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 (3)UM2020軌道電路特性 UM2020軌道電路共傳遞 27 幀 t連續(xù)信息，其中有效信息 21bit，實(shí)際使用 19bit。 3． TVM430系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備 TVM430 系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備是實(shí)現(xiàn)列車(chē)自動(dòng)追蹤和超速防護(hù)的關(guān)鍵設(shè)備，除接收地面軌道電路發(fā)送的連續(xù)數(shù)字編碼信息外，還可與數(shù)字點(diǎn)式環(huán)線 BSP 和模擬點(diǎn)式環(huán)線 EMBO結(jié)合，獲取地面點(diǎn)式信息。 (1)TVM430系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備的結(jié)構(gòu) TVM430系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備由 ATC處理單元、人機(jī)接口單元及顯示 DMI、連續(xù)信息接收天線和點(diǎn)式信息接收天線等組成，以該系統(tǒng)在我國(guó)秦沈線應(yīng)用為例，車(chē) 載設(shè)備之間的關(guān)系如圖7118所示。 TVM430設(shè)備是控制機(jī)車(chē)安全運(yùn)行的超速防護(hù)設(shè)備，根據(jù)中國(guó)機(jī)車(chē)特性，采用“人控為主，設(shè)備控制為輔”的控制方式，即只有司機(jī)駕駛超速時(shí)，設(shè)備才開(kāi)始動(dòng)作，采用常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)方式使車(chē)速降至監(jiān)督曲線以下。按照我國(guó)機(jī)車(chē)運(yùn)用實(shí)際情況， TVM430系統(tǒng)還要與列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置和機(jī)車(chē)信號(hào)設(shè)備接口。 圖 7118 TVM430系統(tǒng) 車(chē) 載沒(méi)備結(jié)構(gòu) TVM430 超防處理單元為二乘二取二的安全計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，測(cè)速單元為三取二結(jié)構(gòu)，整個(gè)TVM430形成兩大 A、 B處理鏈，實(shí)現(xiàn)了高可靠性 、高安全性控制結(jié)構(gòu)。 TVM430系統(tǒng)采用數(shù)字 15 通信技術(shù)使車(chē)地間的信息傳輸量有較大增加，傳輸?shù)男畔⒏煽?、更安全，這些信息除原有用于列車(chē)間隔的速度等級(jí)外，還可滿足線路坡道、距離等不同線路數(shù)據(jù)的要求，因此其速度 監(jiān)督由 TVM300的階梯控制方式改為分級(jí)連續(xù)模式曲線控制方式 (見(jiàn)圖 719)。 (2)TVM430系統(tǒng)主要特點(diǎn) ①接收和處理地面有關(guān)列控的多種信息 (目標(biāo)距離、線路坡度、線路允許速度及目標(biāo)速度等 )，結(jié)合列車(chē)的性能 (制動(dòng)、車(chē)長(zhǎng)、車(chē)重等 )進(jìn)行綜合計(jì) 算，構(gòu)成目標(biāo) 距離的速度控制模式。 ② 列車(chē)實(shí)施常用制動(dòng)后不能自動(dòng)緩解，只有在列車(chē)速度低于允許速度后，司機(jī)根據(jù)線路情況，在保證行車(chē)安全條件下，可人工進(jìn)行緩解。列車(chē)執(zhí)行緊急制動(dòng)時(shí)，必須在停車(chē)后，方可緩解。 ③車(chē)載測(cè)速單元測(cè)量和計(jì)算列車(chē)走行速度和列車(chē)位置，測(cè)速精度小于或等于 2％，測(cè)距精度小于或等于 1％； ④車(chē)載的人機(jī)接口 DMI設(shè)備如圖 7119所示。 圖 7119 DMI設(shè)備 可輸人列車(chē)的制動(dòng)性能、長(zhǎng)度、重量等參數(shù) 。 可顯示列車(chē)實(shí)際速度、允許速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離 。 緩解等按鈕 。 超速、制動(dòng)、緩解、故障等 表示 。 維護(hù)、檢測(cè)、機(jī)車(chē)工況等顯示 。 16 第 二 節(jié) CTCS2列控 系統(tǒng)原理 一． CTCS 概述 CTCS 是 Chinese Train Control System 的縮寫(xiě)，即中國(guó)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，它以分級(jí)的形式滿足不同線路運(yùn)輸需求，在不干擾機(jī)車(chē)乘務(wù)員正常駕駛的前提下有效地保證列車(chē)運(yùn)行的安全。 CTCS 包括鐵路運(yùn)輸管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、地面設(shè)備層和車(chē)載設(shè)備層。 運(yùn)輸管理層是行車(chē)指揮中心，其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)運(yùn)行的控制；網(wǎng)絡(luò)傳輸層以無(wú)線和有線的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。地面設(shè)備層包括列控中心、點(diǎn) 式設(shè)備、軌道電路等；車(chē)載設(shè)備層包括車(chē)載安全計(jì)算機(jī)、連續(xù)信息接收模塊、點(diǎn)式信息接收模塊、無(wú)線通信模塊等。 CTCS 具有的基本功能： 1．系統(tǒng)按照故障 安全原則、采用冗余結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在任何情況下防止列車(chē)無(wú)行車(chē)許可證運(yùn)行 c 2．防止列車(chē)超速運(yùn)行，包括列車(chē)超過(guò)進(jìn)路允許速度、線路結(jié)構(gòu)規(guī)定的速度、機(jī)車(chē)車(chē)輛構(gòu)造速度、臨時(shí)限速和緊急限速、鐵路有關(guān)運(yùn)行設(shè)備的限速；能夠以字符、數(shù)字及圖形等方式顯示列車(chē)運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離；能夠?qū)崟r(shí)給出列車(chē)超速、制動(dòng)、允許緩解等表示以及設(shè)備故障狀態(tài) 的報(bào)警。 3．防止列車(chē)溜逸。 針對(duì)中國(guó)鐵路不同的線路、不同的傳輸信息方式和閉塞技術(shù)， CTCS 劃分為 5 個(gè)等級(jí)，依次為 CTCS0— CTCS4 級(jí)，以滿足不同線路速度需求。 CTCS0級(jí)為既有線的現(xiàn)狀，即由目前使用的通用式機(jī)車(chē)信號(hào)和運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置構(gòu)成。 CTCS1級(jí)為面向 160km／ h 以下的區(qū)段，由主體機(jī)車(chē)信號(hào)和加強(qiáng)型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成。它需在既有沒(méi)備的基礎(chǔ)上強(qiáng)化改造，達(dá)到機(jī)車(chē)信號(hào)主體化的要求，增加點(diǎn)式設(shè)備，實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行安全監(jiān)控。 CTCS2 級(jí)為面向提速干線和高速新線，采用車(chē)地一 體化設(shè)計(jì)，基于軌道電路傳輸信息的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過(guò)信號(hào)機(jī)，機(jī)車(chē)乘務(wù)員憑車(chē)載信號(hào)行車(chē)。 CTCS3 級(jí)為面向提速干線、高速新線或特殊線路，基于無(wú)線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車(chē)占用的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過(guò)信號(hào)機(jī)，機(jī)車(chē)乘務(wù)員憑車(chē)載信號(hào)行車(chē)。 CTCS4 級(jí)為面向高速新線或特殊線路，基于無(wú)線傳輸信息的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。地面不設(shè)通過(guò)信號(hào)機(jī)，機(jī)車(chē)乘務(wù)員憑車(chē)載信號(hào)行車(chē)。列車(chē)定位和完整性檢查由無(wú)線閉塞中心和車(chē)載驗(yàn)證系統(tǒng)共同完成。 二． CTCS2系統(tǒng)技術(shù)原理 1． CTCS2 系統(tǒng)的組成 200km／ h 線路區(qū)段 CTCS 系統(tǒng)建設(shè)要達(dá)到 CTCS2 級(jí)。 200km/h 線路分為既有線提速 200km/h 區(qū)段和客運(yùn)專(zhuān)線 200km/h 區(qū)段，要求 200km/h動(dòng)車(chē)組列車(chē)能下線運(yùn)行在 CTCS1 和 CTCS0 線路區(qū)段。 CTCS2 列控技術(shù)條件見(jiàn)表 721 17 表 721CTC2 列控技術(shù)條件 CTC 級(jí)別 地 面 設(shè) 備 車(chē) 載 設(shè) 備 閉 塞 方 式 設(shè) 備 名 稱 作 用 設(shè) 備 名 稱 作 用 CTCS2 基于軌道電路的固定閉塞 軌道電路 列車(chē)占用檢測(cè)和列車(chē)完整性查、連續(xù)向列車(chē) 傳送控制信息 連續(xù)信息 接收模塊 完成軌道電路 信息的接收與理 點(diǎn)式信息 設(shè) 備 用于向車(chē)載設(shè)備傳輸定位信息、 進(jìn)路參數(shù)、 線路參數(shù)、 限速和停車(chē)信等 點(diǎn)式信息 接收模塊 測(cè)速模塊 完成點(diǎn)式信息 的接收與處理 實(shí)時(shí)檢測(cè) 列車(chē)運(yùn)行速度 并計(jì)算走行距離 CTCS2列控是基于點(diǎn)式應(yīng)答器、軌道電路傳輸列車(chē)運(yùn)行控制信息的點(diǎn)連式系統(tǒng)。 CTCS2系統(tǒng)設(shè)備組成見(jiàn)圖 721。 圖 721 CTCS2 級(jí)列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 地面設(shè)備由軌道電路、車(chē) 站電碼化傳輸連續(xù)列控信息，由點(diǎn)式應(yīng)答器、車(chē)站列控中心傳輸點(diǎn)式列控信息。動(dòng)車(chē)組車(chē)載設(shè)備根據(jù)地面設(shè)備提供的信號(hào)動(dòng)態(tài)信息、線路靜態(tài)參數(shù)、臨時(shí)限速信息及有關(guān)動(dòng)車(chē)組數(shù)據(jù)，生成控制速度和目標(biāo)距離模式曲線，控制列車(chē)運(yùn)行。同時(shí)，記錄單元對(duì)列控系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)及操作狀態(tài)信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)記錄。 車(chē)載設(shè)備由車(chē)載安全計(jì)算機(jī)、軌道信息接收單元 (STM)、應(yīng)答器信息接收單元 (BTM)、制動(dòng)接口單元、記錄單元、人機(jī)界面 (DMI)、速度傳感器、 BTM 天線、 STM 天線等組成。 地面設(shè)備由車(chē)站列控中心，地面電子單元 (LEU)、點(diǎn)式應(yīng)答 器、 ZPW— 2020A(UM)系列軌道電路、車(chē)站閉環(huán)電碼化、車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖等組成。 2． CTCS2 車(chē)站列控中心系統(tǒng) 技術(shù) 原理 （ 1） CTCS2列控中心系統(tǒng)的組成 車(chē)站列控中心設(shè)置于車(chē)站信號(hào)樓，是 CTCS2 地面設(shè)備的核心。 以 ZPW— 2020 系列軌道電路、應(yīng)答器配合安全可靠的車(chē)載設(shè)備 ， 構(gòu)成點(diǎn) 連式的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，成為目前 鐵路列控 主要制式 進(jìn)行建設(shè)和應(yīng) 用 。 圖 722 是 CTCS2 車(chē)站列控中心系統(tǒng)組成框圖。 18 P 口：調(diào)度命令、臨時(shí)限速 接收； 執(zhí)行情況信息反饋 Q 口：聯(lián)鎖信息接收； 進(jìn)站信號(hào)機(jī)控制輸出 R 口：微機(jī)監(jiān)測(cè)信息 S 口： LEU 控制（ 2 套） P Q S R 圖 722 CTCS2 列控中心系統(tǒng)組成框圖 車(chē)站列控中心分別與車(chē)站信號(hào)聯(lián)鎖、 CTC 或 FDCS、微機(jī)監(jiān)測(cè)、地面電子單元 (LEU)等設(shè)備進(jìn)行信息交換，獲得行車(chē)命令、列車(chē)進(jìn)路、列車(chē)運(yùn)行狀況和設(shè)備狀態(tài)，通過(guò)安全邏輯運(yùn)算，產(chǎn)生控車(chē)命令， 通過(guò)有源應(yīng)答器及軌道電路傳送給列車(chē)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行列車(chē)的控制 （ 2） TDCS 或 CTC行車(chē)指揮設(shè)備 CTCS2 級(jí)適應(yīng)于裝備 TDCS 或 CTC 行車(chē)指揮設(shè)備的線路。 車(chē)站列控中心與 CTC 或 TDCS 實(shí)現(xiàn)信息交換，按統(tǒng)一時(shí)鐘進(jìn)行系統(tǒng)管理和控制?？梢垣@得調(diào)度命令，包括接發(fā)車(chē)信息、臨時(shí)限速信息 (起點(diǎn)里程、長(zhǎng)度、速度、車(chē)次、起止時(shí)間等 )、運(yùn)行方向信息等，傳送給車(chē)載沒(méi)備。 在 CTC 或 TDCS 的車(chē)站車(chē)務(wù)終端上設(shè)有特定的列控中心人機(jī)界面，采用統(tǒng)一的格式，包括輸入、確認(rèn)、顯示方式等。 CTC 或 TDCS 的車(chē)站分機(jī)與車(chē)站列控中心由通信接口設(shè)備連接，且接口及通道有冗余配置。 臨時(shí)限速調(diào)度命令，在調(diào)度中心以表格形式 體現(xiàn) (包括界面、輸入、回執(zhí) )，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)往 TDCS 或 CTC 車(chē)站分機(jī)，并在車(chē)站車(chē)務(wù)終端以與調(diào)度中心基本相同的形式顯示。由車(chē)站分機(jī)將臨時(shí)限速傳至車(chē)站列控中心，適時(shí)發(fā)往通過(guò)列車(chē)。 （ 3）車(chē)站信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備 CTCS2 級(jí)適應(yīng)于裝備計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的車(chē)站：， CTCS2 由列控中心接收聯(lián)鎖設(shè)備提供的車(chē)站進(jìn)路和相關(guān)信息，包括接車(chē)進(jìn)路、發(fā)車(chē)進(jìn)路、通過(guò)進(jìn)路、運(yùn)行方向、股道號(hào)等。在辦理通過(guò)進(jìn)路且離去區(qū)段有臨時(shí)限速時(shí)， CTCS2車(chē)站列控中心 根據(jù)牽引計(jì)算及動(dòng)車(chē)組制動(dòng)需要 ， 輸出進(jìn)站或進(jìn)路信號(hào)機(jī)點(diǎn)黃燈，對(duì)應(yīng)接近區(qū)段軌道電 路發(fā)黃碼控制條件，由聯(lián)鎖系統(tǒng)完成聯(lián)鎖、控制及驅(qū)動(dòng)。 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖與車(chē)站列控中心采用計(jì)算機(jī)通信接口設(shè)備連接，通信接口及通道有冗余配置。 （ 4）車(chē)站微