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CTCS-3级列控系统总体技术方案.pdf

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CTCS-3 级列控系统 总体技术方案 (V1.0)
CTCS-3 级列控系统标准规范 目 录 修改记录 ................................................................................. 错误!未定义书签。 目 录 ........................................................................................................................ 1 一、 CTCS-3 级列控系统运营需求(V1.0) .................................................... 4 1 主要技术原则 ................................................................................................. 4 2 主要工作模式 ................................................................................................. 5 2.1 完全监控模式(FS) ................................................................................ 5 2.2 目视行车模式(OS) ................................................................................ 5 2.3 引导模式(CO) ....................................................................................... 5 2.4 调车模式(SH)........................................................................................ 5 2.5 隔离模式(IS) ......................................................................................... 6 2.6 待机模式(SB) ........................................................................................ 6 2.7 休眠模式(SL) ........................................................................................ 6 2.8 部分监控模式(PS) ................................................................................ 6 2.9 机车信号模式(CS) ................................................................................ 6 2.10 模式转换 .................................................................................................... 7 3 主要运营场景 ............................................................................................... 10 3.1 注册与启动 .............................................................................................. 10 3.2 注销 .......................................................................................................... 14 3.3 进出动车段 .............................................................................................. 14 3.4 等级转换 .................................................................................................. 16 3.5 行车许可 .................................................................................................. 26 3.6 RBC 切换 ................................................................................................. 38 3.7 自动过分相 .............................................................................................. 47 3.8 重联与摘解 .............................................................................................. 51 V1.0 CTCS-3 级列控系统总体技术方案 第 1 页
CTCS-3 级列控系统标准规范 3.9 临时限速 .................................................................................................. 57 3.10 降级情况 .................................................................................................. 64 3.11 灾害防护 .................................................................................................. 75 3.12 调车作业 .................................................................................................. 76 3.13 人工解锁进路 .......................................................................................... 79 3.14 特殊进路 .................................................................................................. 81 4 配置参数 ....................................................................................................... 84 二、 CTCS-3 级列控系统的系统结构 .............................................................. 86 1 系统概述 ....................................................................................................... 86 2 系统主要设计原则 ....................................................................................... 87 2.1 牵引计算 .................................................................................................. 87 2.2 列车安全防护距离 ................................................................................... 90 2.3 应答器的设置原则 ................................................................................... 90 3 系统结构 ....................................................................................................... 91 3.1 CTCS-3 级列控系统总体结构图 ............................................................. 92 3.2 CTCS-3 级列控系统地面设备总体结构图 .............................................. 93 3.3 CTCS-3 级列控系统车载设备总体结构图 .............................................. 94 4 系统设备组成及功能描述 ........................................................................... 95 4.1 列控车载设备 .......................................................................................... 95 4.2 RBC ........................................................................................................ 102 4.3 GSM-R 通信网络 ................................................................................... 108 4.4 信号数据传输网络 ................................................................................. 110 4.5 TCC ........................................................................................................ 119 4.6 轨道电路 ................................................................................................ 119 4.7 应答器与 LEU ........................................................................................ 120 4.8 车站联锁 ................................................................................................ 121 V1.0 CTCS-3 级列控系统总体技术方案 第 2 页
CTCS-3 级列控系统标准规范 4.9 临时限速服务器及操作终端 ................................................................. 122 4.10 CTC ........................................................................................................ 123 4.11 信号集中监测 ........................................................................................ 124 4.12 信号电源 ................................................................................................ 124 5 工程设计接口 ............................................................................................. 125 5.1 信号机和信号标志 ................................................................................. 125 5.2 灾害防护接口 ........................................................................................ 125 5.3 房屋与环境 ............................................................................................ 126 5.4 接地与防雷 ............................................................................................ 127 三、 CTCS-3 级列控系统的系统评估 ............................................................ 130 1 系统评估的目的 ......................................................................................... 130 2 系统评估的基本原则 ................................................................................. 130 3 系统评估的实施阶段 ................................................................................. 131 3.1 阶段划分及工作重点 ............................................................................. 131 3.2 测试验证与设计开发的对应关系 ......................................................... 132 4 系统评估的实施内容 ................................................................................. 133 4.1 系统方案的审查..................................................................................... 133 4.2 产品制造和设计开发的测试和检验 ...................................................... 136 4.3 系统测试验证 ........................................................................................ 142 4.4 联调联试和试运行 ................................................................................. 156 四、 CTCS-3 级列控系统标准体系 ................................................................ 161 1 CTCS-3 级列控系统标准体系结构........................................................... 161 2 CTCS-3 级标准体系内容........................................................................... 161 V1.0 CTCS-3 级列控系统总体技术方案 第 3 页
CTCS-3 级列控系统标准规范 一、 CTCS-3 级列控系统运营需求(V1.0) 1 主要技术原则 (1) CTCS-3 级列控系统满足运营速度 350km/h、最小追踪间隔 3 分钟 的要求。 (2) CTCS-3 级列控系统满足正向按自动闭塞追踪运行,反向按自动 站间闭塞运行的要求。 (3) CTCS-3 级列控系统满足跨线运行的运营要求。 (4) CTCS-3 级列控系统车载设备采用目标距离连续速度控制模式、 设备制动优先的方式监控列车安全运行。 (5) CTCS-2 级作为 CTCS-3 级的后备系统。无线闭塞中心(RBC)或 无线通信故障时,CTCS-2 级列控系统控制列车运行。 (6) 全线 RBC 设备集中设置。 (7) GSM-R 无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。 (8) 动车段及联络线均安装 CTCS-2 级列控系统地面设备。 (9) 300km/h 及以上动车组不装设列车运行监控装置(LKJ)。 (10) 在 300km/h 及以上线路,CTCS-3 级列控系统车载设备速度容限 规定为超速 2km/h 报警、超速 5km/h 触发常用制动、超速 15km/h 触发紧急制动。 (11) RBC 向装备 CTCS-3 级车载设备的列车、应答器向装备 CTCS-2 级车载设备的列车分别发送分相区信息,实现自动过分相。 (12) CTCS-3 级列控系统统一接口标准,涉及安全的信息采用满足 IEC 62280 标准要求的安全通信协议。 (13) CTCS-3 级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足 IEC 62280 等相关标准的要求,关键设备冗余配置。 V1.0 CTCS-3 级列控系统总体技术方案 第 4 页
CTCS-3 级列控系统标准规范 2 主要工作模式 CTCS-3 级列控车载设备(含 CTCS-2 级功能)有 9 种主要工作模式,其中 通用的模式有完全监控模式(FS)、目视行车模式(OS)、引导模式(CO)、 调车模式(SH)、隔离模式(IS)、待机模式(SB)和休眠模式(SL)等 7 种 模式;仅适用 CTCS-2 级的模式有部分监控模式(PS)和机车信号模式(CS)。 2.1 完全监控模式(FS) 当车载设备具备列控所需的全部基本数据(包括列车数据、行车许可和线路 数据等)时,列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线,并通过人机界 面(DMI)显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息,监控列 车安全运行。 2.2 目视行车模式(OS) 当地面设备故障、列控车载设备显示禁止信号且列车停车后需继续运行时, 根据行车管理办法,经司机操作,列控车载设备按固定限制速度 40km/h 监控列 车运行,列车每运行一定距离(300 米)或一定时间(60 秒)司机需确认一次。 2.3 引导模式(CO) 当开放引导信号或出站信号机开放且列车前端距离出站信号机较远(大于 250 米)发车时,列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线,并通过 DMI 显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等,车载设备按固定 限制速度 40km/h 监控列车运行,司机负责在列车运行时检查轨道占用情况。 2.4 调车模式(SH) 当进行调车作业时,司机按压调车按钮,列控车载设备按固定限制速度 40km/h(顶棚)监控车列前进或折返运行。 当工作在 CTCS-3 级时,经 RBC 同意,列控车载设备转入调车模式(SH) 后与 RBC 断开连接,退出调车模式(SH)后再重新与 RBC 连接。 V1.0 CTCS-3 级列控系统总体技术方案 第 5 页
CTCS-3 级列控系统标准规范 2.5 隔离模式(IS) 当列控车载设备停用时,需在停车情况下,经操作隔离列控车载设备的制动 功能。在该模式下,车载设备不具备安全监控功能。列控车载设备应能够监测隔 离开关状态。 2.6 待机模式(SB) 当列控车载设备上电时,执行自检和外部设备测试正确后自动处于待机模 式,车载设备禁止列车移动。 当司机开启驾驶台后,列控车载设备中的 DMI 投入正常工作。 2.7 休眠模式(SL) 该模式用于非本务端列控车载设备。在该模式下,列控车载设备仍执行列车 定位、测速测距、记录等级转换及 RBC 切换信息等功能。 列车立折,非本务端升为本务端后,车载设备可自动进入正常工作状态。 2.8 部分监控模式(PS) 该模式仅用于 CTCS-2 级控车。在 CTCS-2 级,当车载设备接收到轨道电路 允许行车信息,而缺少应答器提供的线路数据时,列控车载设备产生一定范围内 的固定限制速度,监控列车运行。 2.9 机车信号模式(CS) 该 模 式 仅 用 于 CTCS-2 级 控 车 。 当 列 车 运 行 到 地 面 设 备 配 置 未 装 备 CTCS-3/CTCS-2 级列控系统的区段时,根据行车管理办法(含调度命令),经 司机操作后,列控车载设备按固定限制速度 80km/h 监控列车运行,并显示机车 信号。 当列车越过禁止信号时触发紧急制动。 V1.0 CTCS-3 级列控系统总体技术方案 第 6 页
CTCS-3 级列控系统标准规范 2.10 模式转换 2.10.1 CTCS-3 级控车时的模式转换 表 1 描述了在 CTCS-3 级控车时,车载设备工作模式的转换关系和条件。 表 1 CTCS-3 级控车时的模式转换表 完全监控模式 (FS) 调车模式 (SH) 引导模式 (CO) 目视行车 (OS) 待机模式 (SB) 隔离模式 (IS) 休眠模式 (SL) 完全监控模式 (FS) 停车 & 调车键 & RBC 授权 RBC 授 权 & 降 低 到 允 许 速 度 &司机确认 停车 & 越行键 停车 & 关闭驾驶台 停车 &隔离开关隔离 - - - - 他端车载设备激 活 为 本 务 端 & 关闭驾驶台 调车模式 (SH) 引导模式 (CO) 目视行车 (OS) 待机模式 (SB) 隔离模式 (IS) 休眠模式 (SL) - - - 停车 & (退出调车键或关 闭驾驶台) 停车 &隔离开关隔离 接收到 FS 的 行车许可 停车 & 调车键 & RBC 授权 接收到 FS 的 行车许可 停 车 & 调 车 键 & RBC 授权 RBC 授 权 & 停 车 & 司机确 认 接收到 FS 的 行车许可 停 车 & 调 车 键 & RBC 授权 RBC 授 权 & 司 机确认 停车 & 越行键 停车 & 关闭驾驶台 停车 &隔离开关隔离 停车 & 关闭驾驶台 停车 &隔离开关隔离 停车 & 越行键 停车 &隔离开关隔离 - - - - - - - - 停车 &隔离开关正常 - 车载设备激活做为本务端 或所有驾驶台关闭 停车 &隔离开关隔离 V1.0 CTCS-3 级列控系统总体技术方案 第 7 页
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