【文章內(nèi)容簡介】 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)車載設(shè)備的結(jié)構(gòu) TVM430系統(tǒng)車載設(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)在我國秦沈線應(yīng)用為例，車載設(shè)備之間的關(guān)系如圖7118所示。TVM430設(shè)備是控制機(jī)車安全運(yùn)行的超速防護(hù)設(shè)備，根據(jù)中國機(jī)車特性，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，設(shè)備才開始動作，采用常用制動或緊急制動方式使車速降至監(jiān)督曲線以下。按照我國機(jī)車運(yùn)用實(shí)際情況，TVM430系統(tǒng)還要與列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置和機(jī)車信號設(shè)備接口。圖7118 TVM430系統(tǒng)車載沒備結(jié)構(gòu) TVM430超防處理單元為二乘二取二的安全計算機(jī)結(jié)構(gòu)，測速單元為三取二結(jié)構(gòu)，整個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)字通信技術(shù)使車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間隔的速度等級外，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連續(xù)模式曲線控制方式(見圖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)合列車的性能(制動、車長、車重等)進(jìn)行綜合計算，構(gòu)成目標(biāo)距離的速度控制模式。 ②列車實(shí)施常用制動后不能自動緩解，只有在列車速度低于允許速度后，司機(jī)根據(jù)線路情況，在保證行車安全條件下，可人工進(jìn)行緩解。列車執(zhí)行緊急制動時，必須在停車后，方可緩解。 ③車載測速單元測量和計算列車走行速度和列車位置，測速精度小于或等于2％，測距精度小于或等于1％； ④車載的人機(jī)接口DMI設(shè)備如圖7119所示。圖7119 DMI設(shè)備可輸人列車的制動性能、長度、重量等參數(shù)。 可顯示列車實(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、緩解、故障等表示。 維護(hù)、檢測、機(jī)車工況等顯示。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，即中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，它以分級的形式滿足不同線路運(yùn)輸需求，在不干擾機(jī)車乘務(wù)員正常駕駛的前提下有效地保證列車運(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)備層和車載設(shè)備層。運(yùn)輸管理層是行車指揮中心，其通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對列車運(yùn)行的控制；網(wǎng)絡(luò)傳輸層以無線和有線的方式實(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；車載設(shè)備層包括車載安全計算機(jī)、連續(xù)信息接收模塊、點(diǎn)式信息接收模塊、無線通信模塊等。 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，在任何情況下防止列車無行車許可證運(yùn)行c 2．防止列車超速運(yùn)行，包括列車超過進(jìn)路允許速度、線路結(jié)構(gòu)規(guī)定的速度、機(jī)車車輛構(gòu)造速度、臨時限速和緊急限速、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給出列車超速、制動、允許緩解等表示以及設(shè)備故障狀態(tài)的報警。 3．防止列車溜逸。 針對中國鐵路不同的線路、不同的傳輸信息方式和閉塞技術(shù)，CTCS劃分為5個等級，依次為CTCS0—CTCS4級，以滿足不同線路速度需求。CTCS0級為既有線的現(xiàn)狀，即由目前使用的通用式機(jī)車信號和運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置構(gòu)成。 CTCS1級為面向160km／h以下的區(qū)段，由主體機(jī)車信號和加強(qiáng)型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成。它需在既有沒備的基礎(chǔ)上強(qiáng)化改造，達(dá)到機(jī)車信號主體化的要求，增加點(diǎn)式設(shè)備，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行安全監(jiān)控。 CTCS2級為面向提速干線和高速新線，采用車地一體化設(shè)計，基于軌道電路傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過信號機(jī)，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號行車。 CTCS3級為面向提速干線、高速新線或特殊線路，基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過信號機(jī)，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號行車。 CTCS4級為面向高速新線或特殊線路，基于無線傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。地面不設(shè)通過信號機(jī)，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號行車。列車定位和完整性檢查由無線閉塞中心和車載驗(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。200km/h線路分為既有線提速200km/h區(qū)段和客運(yùn)專線200km/h區(qū)段，要求200km/h動車組列車能下線運(yùn)行在CTCS1和CTCS0線路區(qū)段。CTCS2列控技術(shù)條件見表721表721CTC2列控技術(shù)條件CTC級別地 面 設(shè) 備車 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占用檢測和列車完整性查、連續(xù)向列車傳送控制信息連續(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)、限速和停車信等點(diǎn)式信息接收模塊測速模塊完成點(diǎn)式信息的接收與處理實(shí)時檢測列車運(yùn)行速度并計算走行距離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)備組成見圖721。圖721 CTCS2級列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖地面設(shè)備由軌道電路、車站電碼化傳輸連續(xù)列控信息，由點(diǎn)式應(yīng)答器、車站列控中心傳輸點(diǎn)式列控信息。動車組車載設(shè)備根據(jù)地面設(shè)備提供的信號動態(tài)信息、線路靜態(tài)參數(shù)、臨時限速信息及有關(guān)動車組數(shù)據(jù)，生成控制速度和目標(biāo)距離模式曲線，控制列車運(yùn)行。同時，記錄單元對列控系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)及操作狀態(tài)信息實(shí)時動態(tài)記錄。 車載設(shè)備由車載安全計算機(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)備由車站列控中心，地面電子單元(LEU)、點(diǎn)式應(yīng)答器、ZPW—2000A(UM)系列軌道電路、車站閉環(huán)電碼化、車站計算機(jī)聯(lián)鎖等組成。2．CTCS2車站列控中心系統(tǒng)技術(shù)原理（1）CTCS2列控中心系統(tǒng)的組成車站列控中心設(shè)置于車站信號樓，是CTCS2地面設(shè)備的核心。以ZPW—2000系列軌道電路、應(yīng)答器配合安全可靠的車載設(shè)備，構(gòu)成點(diǎn)連式的列車運(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車站列控中心系統(tǒng)組成框圖。P口：調(diào)度命令、臨時限速 接收；TDCS或CTC調(diào)度中心執(zhí)行情況信息反饋Q口：聯(lián)鎖信息接收；進(jìn)站信號機(jī)控制輸出車務(wù)終端TDCS或CTC車站分機(jī)R口：微機(jī)監(jiān)測信息S口：LEU控制（2套）P 功能仿真測試端口車站列控中心計算機(jī)聯(lián)鎖上位機(jī) Q S進(jìn)站信號機(jī)點(diǎn)燈接近區(qū)段發(fā)碼LEU車載ATPBTM STM R微機(jī)監(jiān)測應(yīng)答器圖722 CTCS2列控中心系統(tǒng)組成框圖車站列控中心分別與車站信號聯(lián)鎖、CTC或FDCS、微機(jī)監(jiān)測、地面電子單元(LEU)等設(shè)備進(jìn)行信息交換，獲得行車命令、列車進(jìn)路、列車運(yùn)行狀況和設(shè)備狀態(tài)，通過安全邏輯運(yùn)算，產(chǎn)生控車命令，通過有源應(yīng)答器及軌道電路傳送給列車，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行列車的控制（2）TDCS或CTC行車指揮設(shè)備 CTCS2級適應(yīng)于裝備TDCS或CTC行車指揮設(shè)備的線路。 車站列控中心與CTC或TDCS實(shí)現(xiàn)信息交換，按統(tǒng)一時鐘進(jìn)行系統(tǒng)管理和控制?？梢垣@得調(diào)度命令，包括接發(fā)車信息、臨時限速信息(起點(diǎn)里程、長度、速度、車次、起止時間等)、運(yùn)行方向信息等，傳送給車載沒備。 在CTC或TDCS的車站車務(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的車站分機(jī)與車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))，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)往TDCS或CTC車站分機(jī)，并在車站車務(wù)終端以與調(diào)度中心基本相同的形式顯示。由車站分機(jī)將臨時限速傳至車站列控中心，適時發(fā)往通過列車。（3）車站信號聯(lián)鎖設(shè)備 CTCS2級適應(yīng)于裝備計算機(jī)聯(lián)鎖的車站：， CTCS2由列控中心接收聯(lián)鎖設(shè)備提供的車站進(jìn)路和相關(guān)信息，包括接車進(jìn)路、發(fā)車進(jìn)路、通過進(jìn)路、運(yùn)行方向、股道號等。在辦理通過進(jìn)路且離去區(qū)段有臨時限速時，CTCS2車站列控中心根據(jù)牽引計算及動車組制動需要，輸出進(jìn)站或進(jìn)路信號機(jī)點(diǎn)黃燈，對應(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。 計算機(jī)聯(lián)鎖與車站列控中心采用計算機(jī)通信接口設(shè)備連接，通信接口及通道有冗余配置。（4）車站微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)車站列控中心與車站微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)接口，向車站微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)傳送列控中心的相關(guān)監(jiān)測信息，包括應(yīng)答器的監(jiān)測、通道監(jiān)測、值班員操作過程實(shí)時記錄等相關(guān)信息。（5）地面電子單元（LEU）LEU接收車站列控中心實(shí)際報文，并實(shí)時向有源應(yīng)答器傳送。LEU應(yīng)具有自檢測、監(jiān)測與有源應(yīng)答器間通信狀態(tài)等功能，應(yīng)將檢測數(shù)據(jù)實(shí)時傳送給車站列控中心。（6）應(yīng)答器 應(yīng)答器依據(jù)在系統(tǒng)中的作用，其安裝的位置不同，分別設(shè)在進(jìn)站口、出站口及區(qū)間。圖723為應(yīng)答器布置示意圖圖723 應(yīng)答器布置示意圖進(jìn)站信號機(jī)處設(shè)置有源應(yīng)答器，以提供接車進(jìn)路參數(shù)及臨時限速信息。接車進(jìn)路建立后，進(jìn)站應(yīng)答器發(fā)送相應(yīng)的接車進(jìn)路信息，具有直股發(fā)車進(jìn)路的股道，同時提供直股發(fā)車進(jìn)路及前方一定距離內(nèi)的線路參數(shù)和臨時限速信息。各有源應(yīng)答器具有缺省報文，缺省值按照該進(jìn)站口所有接車進(jìn)路范圍內(nèi)的最低道岔限速和最短進(jìn)路長度等最不利條件設(shè)置。當(dāng)列車通過車站時，進(jìn)站信號機(jī)處的應(yīng)答器提供發(fā)車進(jìn)路及前方一定距離(離去區(qū)段)內(nèi)的線路參數(shù)和臨時限速信息。其中還包括該進(jìn)站口所有接車進(jìn)路范圍內(nèi)的最低道岔限速和最短進(jìn)路長度等最不利條件設(shè)置。車站出站口處設(shè)置無源應(yīng)答器和有源應(yīng)答器。無源應(yīng)答器提供前方一定距離內(nèi)的線路參數(shù)等信息；有源應(yīng)答器提供前方一定距離內(nèi)的臨時限速等信息。出站信號機(jī)處（含股道）原則上不設(shè)置應(yīng)答器。 區(qū)間間隔3～5km成對設(shè)置的應(yīng)答器分別提供列車運(yùn)行前方（正向或反向）—定距離內(nèi)的線路參數(shù)及定位信息，車載設(shè)備可通過成對的應(yīng)答器識別運(yùn)行方向。除進(jìn)出站口外，區(qū)間可不設(shè)置專用于反向運(yùn)行的應(yīng)答器。根據(jù)需要可設(shè)置特殊用途的無源應(yīng)答器(如CTCS級間轉(zhuǎn)換等)。應(yīng)答器的正線線路參數(shù)交叉覆蓋，實(shí)現(xiàn)信息冗余。（7）車站電碼化CTCS2級區(qū)段，ATP車載設(shè)備的鎖頻功能通過應(yīng)答器信息實(shí)現(xiàn)，若應(yīng)答器信息丟失，由機(jī)車乘務(wù)員按現(xiàn)行規(guī)則手動切換軌道電路載頻。車站正線電碼化，接車進(jìn)路和發(fā)車進(jìn)路應(yīng)采用不同的載頻（以下行正線正方向?yàn)槔?，若接車進(jìn)路為1700Hz，則發(fā)車進(jìn)路應(yīng)為2300Hz）；進(jìn)站信號機(jī)前方軌道電路和接車進(jìn)路電碼化采用不同的載頻。3．CTCS2列控系統(tǒng)的車地通信技術(shù)原理 各國列控系統(tǒng)車地通信的技術(shù)手段有：軌道電路、軌道環(huán)線、漏泄電纜、應(yīng)答器和無線通信等。 CTCS2列控系統(tǒng)的車地通信方式采用兩種：點(diǎn)式應(yīng)答器，軌道電路（1）點(diǎn)式應(yīng)答器技術(shù)原理點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備用于為機(jī)車信號提供下列信息：改變列車運(yùn)行方向；列車速度監(jiān)控；進(jìn)出ZPW2000A（UM）區(qū)域發(fā)送開、斷TVM300信息。另外,點(diǎn)式設(shè)備還產(chǎn)生對點(diǎn)式環(huán)線完整與否的檢查信息。點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備有3種類型： DF型，發(fā)監(jiān)控碼和轉(zhuǎn)線碼，用于進(jìn)站處。如DF1DF4。 SK型，發(fā)臨控碼，用于站內(nèi)股道。如SKlSK4。 DK型，發(fā)轉(zhuǎn)線碼和切斷碼，用于進(jìn)、出ZPW2000A（UM）區(qū)段。如DKDK2。點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備的使用原理見圖724。圖724點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備的使用原理點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備的標(biāo)志設(shè)于點(diǎn)式環(huán)線外軌中間位置。DF型或SK型為三角形(黃色)，DK型為梭形。點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備的標(biāo)志見圖725。圖725點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備的標(biāo)志 點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備的原理框圖見圖726。EMBO 點(diǎn)式發(fā)送器；TADBP 點(diǎn)式匹配盒。圖726點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備的原理框圖 根據(jù)點(diǎn)式信息發(fā)送設(shè)備的安裝位置，使用相應(yīng)的點(diǎn)式發(fā)送器。圖726中編碼接點(diǎn)為進(jìn)站或出站信號開放繼電器接點(diǎn)和方向繼電器接點(diǎn)，經(jīng)編碼接點(diǎn)可接通發(fā)送器EMBO中監(jiān)控、轉(zhuǎn)線、開、斷等頻率信號，經(jīng)放大，通過電纜進(jìn)入現(xiàn)場的匹配單元TADBP，提供環(huán)線上2 A的點(diǎn)式信號，供機(jī)車信號接收。 點(diǎn)式應(yīng)答器有5種單頻信息，頻率意義為： 3571Hz——監(jiān)控頻率 40／30km／h（客車速度/貨車速度。） 3430Hz——接通下行線 3290Hz——接通上行線 3008Hz——切斷車載設(shè)備進(jìn)入非ZPW2000A（UM）區(qū)段 2445Hz——檢查點(diǎn)式設(shè)備 進(jìn)站紅燈時，點(diǎn)式環(huán)線斷線，利用點(diǎn)式繼電器接點(diǎn)的落下，使預(yù)告信號機(jī)轉(zhuǎn)移紅燈。這時，預(yù)告信號機(jī)顯示紅燈。（2）ZPW2000A移頻軌道電路UM71無絕緣軌道電路是從法國引進(jìn)的軌道電路制式，UM71的U為通用，M為調(diào)制，71為1971年研制成功。以UM71軌道電路構(gòu)成的自動閉塞稱為UM71自動閉塞。UM71自動閉塞設(shè)備與