列车运行自动控制系统维护候启同DOC.docx

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列车运行自动控制系统维护候启同DOC

天津铁道职业技术学院

《列车运行自动控制系统维护》课程学习报告

系别电信系

专业班级铁道通信信号1302班

学号

姓名

任课教师

2015年12月

四、记录器地面数据处理系统及软件功能.............................29

五、机车信号车载设备测试系统………………………………………….…….67

任务二列车运行监控装置（LKJ）........................................80

一、LKJ2000监控装置的认知.......................................81

二、LKJ2000型监控装置的组成、功能及工作原理.....................88

系统结构如“LKJ2000/TAX2/TSC1连接关系图”所示....................88

任务三TAX2型机车安全信息综合监测装置...............................110

一、概述.........................................................110

二、TAX2型机车安全信息综合监测装置基本配置及主要功能............110

三、TAX2型机车安全信息综合监测装置的组成及原理..................111

项目二CTCS级车载设备维护.............................................118

任务一CTCS-2级列控车载设备的维护................................118

一、CTCS2-200H列控系统结构..................................119

二、CTCS2-200H列控车载设备组成..............................119

三、CTCS2-200H列控车载设备功能..............................127

四、CTCS2-200H型车载列控系统接口............................131

五、人机界面（DMI）..........................................132

六、CTCS2-200H列控车载设备维护..............................153

项目三CTCS3级车载设备的维护..........................................159

任务一CTCS3级车载设备的维护.......................................159

一、CTCS3-300T列控车载体系结构..............................159

二、CTCS3-300T车载设备组成..................................160

三、CTCS3-300T车载设备功能..................................162

四、车载设备接口.............................................171

五、车载控车原理（工作模式）.................................172

六、人机界面.................................................176

七、设备维护.................................................187

缩写词英汉对照.........................................................196

课程报告题目

姓名：

班级：

学号：

一、课程内容介绍

列车运行控制系统是由地面设备和车载设备组成，用于实现列车间隔控制和速度控制、保证行车安全和高速运行的自动控制系统。

铁路列车运行自动控制系统技术作为现代高速铁路的三大关键技术之一，可见其重要性，本书介绍了列车运行控制系统的控车原理，现代列车运行自动控制系统涉及的关键技术，着重讲诉了我国列车运行自动控制系统的分级，不同等级列车运行控制系统的技术要求，工作原理，设备组成和特点。

 铁路通信信号系统是铁路运输的基础设施，是实现铁路统一指挥调度，保证列车运行安全、提高运输效率和质量的关键技术设备，也是铁路信息化技术的重要技术领域。

现代信息类技术的迅速发展。

对铁路信号、通信产品和服务产生了重要影响。

铁路通信和信号技术，以及现代铁路信息化系统之间的关系和作用变得密不可分。

车站、区间和列车控制的一体化，铁路通信信号技术的相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破了功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路通信信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。

在列车运行控制技术方面，计算机、通信、控制技术与信号技术集成为一个自动化水平很高的列车运行自动控制系统（简称列控系统）。

列控系统不仅在行车安全方面提供了根本保障，而且在行车自动化控制、运营效率的提高及管理自动化等方面，提供了完善的功能，并向着运输综合自动化的方向发展。

列控系统技术是现代化铁路的重要标志之一。

    随着列车速度的提高，列车的运行安全除了以进路保证外，还必须以专用的安全设备，监督、强迫列车（司机）执行。

这些安全设备从初级的列车自动停车装置、自动告警装置、列车速度自动监督系统（或列车速度自动检查装置）发展到列车速度自动控制系统。

一、CTCS分级情况如何？

CTCS体系的构建原则是以地面设备为基础，车载与地面设备统一设计。

列车运行控制系统包括地面设备和车载设备，根据系统配置按功能划分为5级。

（一）CTCS0级 

CTCS0级为既有线的现状，由通用机车信号+运行监控记录装置构成。

（二）CTCSl级 

由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成。

面向160km/h以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。

（1）地面子系统组成 

①轨道电路：

完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送控制信息。

车站正线采用与区间同制式的轨道电路，侧线采用与区间同制式的叠加电码化设备。

②点式信息设备：

设置在车站附近，主要用于向车载设备传输定位信息。

（2）车载子系统组成 

①主体机车信号：

完成轨道电路信息的接收与处理。

②点式信息接收模块：

完成点式信息的接收与处理。

③安全型运行监控记录装置：

实时检测列车运行速度，对列车运行控制信息进行综合处理，控制列车按命令运行。

（三）CTCS2级 

CTCS2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统；CTCS-2级面向提速干线和高速新线，采用车-地一体化设计；CTCS-2级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。

（1）地面子系统组成：

列控中心、轨道电路、点式信息设备。

（2）车载子系统组成：

连续信息接收模块、点式信息接收模块、测速模块、维护记录单元、车载安全计算机、人机界面、运行管理记录单元、预留无线通信接口。

（四）CTCS3级 

CTCS3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统；CTCS3级面向提速干线、高速新线或特殊线路，基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞；CTCS 3级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。

（1）地面子系统组成 

无线闭塞中心（RBC）、无线通信（GSM-R）地面设备、点式设备、轨道电路。

（2）车载子系统组成 

无线通信（GSM-R）车载设备、点式信息接收模块、测速模块、设备维护记录单元、车载安全计算机、人机接口、运行管理记录单元。

（五）CTCS4级 

CTCS4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统；CTCS4级面向高速新线或特殊线路，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞；CTCS4级由地面闭塞中心（RBC）和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查；CTCS4级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。

二、CTCS2级组成

（1）地面子系统组成 

无线闭塞中心RBC 、GSM-R地面设备。

（2）车载子系统组成 

无线通信（GSM-R）车载设备、测速模块、设备维护记录单元、车载安全计算机、人机接口、全球卫星定位或其他设备提供列车定位及列车速度信息、列车完整性检查设备、运行管理记录单元、规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。

三、CTCS系统的主要功能

（一）、基本功能  

1.列控系统的车载信号是列车运行的凭证； 

2.按列车安全制动距离，自动调整列车运行追踪间隔； 

3.防止列车运行速度超过线路允许速度、道岔侧向规定速度以及列车构造速度，保证列车行车安全，超速时由列控设备自动实行减速或制动停车；

4.防止列车冒进关闭的禁止信号机（或点）； 

5.监督列车以低于30km／h的速度进行出入库作业； 

6.与机车自身速度控制系统结合，实现对列车减速、缓解、加速的自动控制； 

7.与列车调度系统结合，实现对列车的简单自动驾驶； 

8.由车载测速单元获取列车走行速度和列车的位置。

每通过一个轨道区段分界点或应答器时，列车的测距系统将校正一次，以提高目标距离的精度； 

9.根据接收地面中心信息以及车载设备实时处理，车载设备应连续向司机显示下列行车内容：

目标速度、目标距离、允许速度、实际速度。

10.还有下列其他辅助报警显示：

超速、制动、缓解、故障。

（二）、其他安全功能 

为保证高速铁路列车的安全运行，还设有下列检测设备和安全防护措施，并纳入列控系统进行统一管理，构成完整的列车安全运行体系。

1.环境状况监督强风、雨、雪检测器及立交处防落物检测器产生的报警信号，被传输给车站和区段调度所。

列控系统根据这些信息发出限速或停车指令。

2.列车状态检测轴温检测器产生的报警信号传到车站和区段调度所。

列控系统根据这些信息处理：

通过点式传输，将轴温报警信息传送给列车。

3.人员和设备防护在施工或发生事故时，通过局部操作或车站或区段调度所控制，使列控系统发出各种防护或限速命令，对设备或人员进行安全防护。

（三）、其他功能 

1.列控系统不仅具有列车速度控制功能，根据需要，其控制中心还应对所辖区间内渡线道岔及中间小站道岔进行控制，实现信号基础安全设备一体化。

2.设备维护功能。

对列控地面设备状态进行监督管理，存储设备故障的信息。

设备状态的故障及报警信息传到区段调度所或车站操作员处。

（四）、CTCS应用等级划分的特点  

1、分析CTCS的应用等级划分，发现有以下两个特点：

（1）.各应用等级均可以采用目标距离控制模式，采取连续一次制动方式 

（2）.各应用等级是根据设备配置来划分的，其主要差别在于地对车信息传输的方式和线路数据的来源 

线路数据完全贮存于车载数据库靠逻辑推算来提取相应数据的方式，用于较低等级列控系统； 

点式信息设备传输线路数据的方式，增加了线路数据的实时性，用于中等级列控系统； 

无线通信连续、双向信息传输，有大信息量和实时性的优势，用于高等级列控系统。

四、TCS-2级列控系统的总体要求。

   既有线CTCS-2级列控系统是基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统。

系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载设备等构成。

 CTCS-2级列控系统的组成。

系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载设备等构成。

五、CTCS-2级列控系统几种工作模式。

待机模式SB （Stand-by Mode ） 

完全监控模式FS（Full Supervision Mode ） 

部分监控模式PS（Partial Supervision Mode ） 

引导模式CO 

应答器故障模式BF 

目视行车模式OS （On Sight Mode ） 

调车监控模式SH （Shunting Mode ） 

反向运行模式RO 

隔离模式IS （Isolated Mode） 

机车信号模式CS  

六、CTCS-2级列控系统地车信息怎样传输？

闭塞方式怎样？

速度控制方式怎样？

CTCS2级列车运行控制系统是基于轨道电路传输信息的； 采用自动闭塞方式； 

采用目标距离曲线模式的速度控制方式。

七、CTCS2系统关键设备

（一）、车载安全计算机（VC） 

   以CSEE公司的CTCS2级设备为例，VC基于两个处理器的实时比较安全等级达到SIL4级。

为了提高系统可用性，采用了第三个处理器。

该处理方式基于两个不同应用处理器同时执行应用软件，并采用故障——安全检测器对这些处理器的输出进行比较。

如果输出相同，检测器给出相关输出；若存在任何差异，检测器将输出设置为限制状态。

（二）、应答器信息接收模块（BTM） 

一个BTM模块包含电源板、接收板、传输板和接口板。

 BTM是一个采用2取2技术的故障——安全模块。

它通过应答器信息接收天线接收地面应答器的信息，并通过一个专用信息接口和安全计算机同步。

同时它还提供通过应答器中点时的确切时间。

这一时间足够精确，能够让ATP车载设备在几厘米的准确范围内进行列车定位校准。

（三）、连续信息接收模块（STM）  

STM模块是安全模块，可接收ZPW-2000系列轨道电路及4信息、8信息、18信息等。

传统移频轨道电路的信息。

STM及时传输地面轨道电路信息给安全计算机（VC）和列车运行监控记录装置（LKJ）。

（四）、司机操作界面 （DMI） 

DMI为配备有带按钮的液晶显示器，屏幕尺寸为10英寸。

显示单元安装在驾驶室，便于设备通风，且避免阳光直射的位置。

DMI安全等级为SIL2级。

各ATP车载设备应采用统一的显示界面和司机操作规程。

ATP车载设备应具备独立的。

输入手段，全部信息通过ATP车载设备输入，但非安全信息也可由列车运行监控记录装置提供。

（五）、DRU（ATP车载设备的记录器） 

 ATP车载设备配备了内部记录器，主要用于设备状态和故障信息以及各种事件的记录。

事件包括司机对ATP设备的操作、轨道电路信息、ATP与机车的信息交换等。

维修人员可通过专用电脑或IC卡等进行数据下载。

（六）、速度传感器  

ATP车载设备的测速系统要求配置两套速度传感器。

ATP车载设备的速度传感器需要独立于机车配置，但可以为机车及其他车载设备提供速度通道。

结论

列车运行控制系统是由地面设备和车载设备构成，用于实现列车间隔控制和速度控制、保证行车安全和高速运行的自动控制系统。

铁路列车运行自动控制系统技术作为现代高速铁路的三大关键技术，其重要性可想而知。

通过本学期对列车运行控制系统的系统学习，熟练掌握了其控车原理，现代列车UN型自动控制涉及的关键技术，以及我国列车运行控制系统的分级，不同等级列车运行控制系统的技术要求，工作原理，设备组成和特点。

参考文献

《列车运行自动控制系统维护》

《XX文库》