CTCS2級列控系統的功能及技術特點

摘 要：CTCS2級列控系統適用于各種限速區段，面向提速干線、客運專線，是一種列車運行控制系統，用以控制、傳遞點式設備傳輸信息、軌道電路，有效地確保動車組安全。首先闡述了CTCS系統組成及CTCS2級列控系統的特點，其次，分析了CTCS2級列控系統總體構成及技術特點，提出了自己的建議和見解，具有一定的參考價值。

關鍵詞：CTCS2；列控系統；總體構成；專線營運

1 前言

為了能夠滿足國內日益增長的鐵路快速客運需求，時速達200km/h的動車組已投入到客運和城際專線營運。而高速火車的大量采用，給火車運行安全帶來了較大的隱患，因此，鐵道部針對這種情況，組織相關單位，在引進歐洲和日本列控系統的基礎上，國內技術人員消化、研發了CTCS2級列控系統。CTCS2級列控系統適用于各種限速區段，面向提速干線、客運專線，是一種列車運行控制系統，用以控制、傳遞點式設備傳輸信息、軌道電路，有效地確保動車組安全。

2 CTCS系統組成及CTCS2級列控系統的特點

2.1 CTCS列控系統的系統構成

CTCS系統包含地面子系統和車載子系統兩個子系統，在鐵路行業也被稱為中國列車運行控制系統，目的在于對不同線路運輸需求以分級形式來進行滿足，同時還要保證列車安全運行。地面子系統由軌道電路、應答器、列車控制中心（TCC）/無線閉塞中心（RBC）和無線通信網絡（GSM-R）等幾部分組成。車載子系統由無線系統車載模塊和CTCS車載設備組成。其中GSM-R雖然不屬于CTCS設備，但也是重要的組成部分。

2.2 CTCS2級的特點

CTCS-2級列控系統項目是采取一次制動方式的全自動化體系，由計算機系統直接進行控制，面向高速線和提速干線，由列控中心、計算機聯鎖、ATP車載設備、車站電碼化、ZPW-2000、應答器、CTC等設備組成，能夠應用于各種限速區段，同時還能夠對列車速度進行有效地實時監控。在行車指揮中心收到了路軌上的電路信息應答器、讀取器傳送的行車信息之后，才能夠生成行車許可，傳輸進路參數、線路參數、定位信息、限速以及停車信息等。此外，CTCS-2級列控系統還有一系列的臨時限速服務器，適用于雪、雨、風等施工情況和惡劣天氣條件。CTCS-2級列控系統是一種典型的點-連式控制系統，對于我國實際國情而言，較為適應，司機可憑車載信號進行行車。隨著列車行駛，駕駛室內會顯示距離前方列車（或障礙物）的距離，并根據6、4、2公里的距離，分別顯示綠色、黃色和紅色。我國鐵路部門經過長期試驗研究、積極吸收國外先進技術和六次大面積的提速，完成了包括工務、無線電通信系統、動車車輛、牽引供電系統、信號系統、信息系統等在內的技術。

3 CTCS2級列控系統總體構成

3.1 監控系統硬件組成

CTCS2級列控系統的硬件部分主要由多臺車載安全計算機（VC）、四臺下位機（接收模塊）、CTCS2級列控系統中各種保護信號的傳感器以及可編程控制器（以太網通信模塊Ent21）構成。采用的是控制系統加車載安全計算機（VC）的模式，且上下位機經Ent21模塊和以態網連接。每臺下位機分別控制著相應的一些信號，在每一個車載安全計算機（VC）和PLC中分配一個IP地址，就能夠解決以太網的通信問題。

3.2 軟件設計

CTCS2級列控系統系統地整體構架主要有：控制信號輸出、現場信號輸入、PLC本機和I/O模塊等。人機界面是工作人員和控制系統進行交流、相互傳遞信息的平臺。該界面主要包括登錄界面、監控主界面、數據曲線界面以及數據顯示界面等。友好方便的操作平臺會是工作人員使用起來非常便捷。人機界面的人性化是所研發產品走向市場的一個很重要的因素。

3.3 司機操作界面（MMI）

MMI為配備有帶按鈕的液晶顯示器。能夠將ATP車載裝置的狀態用圖像、聲音等方式傳給司機，司機可根據MMI上的不同按鍵來輸入信息或者切換ATP裝置的運行模式。其安全等級為SIL2級。ATP車載設備采用統一的司機操作規程和顯示界面，并且具有獨立的輸入方法，所有信息通過ATP車載設備輸入，但是列車運行監控記錄裝置可提供非安全信息。

3.4 地面電子單元LEU

LEU采用標準的19英寸導軌安裝在列車中心內，是一種安全設備。LEU通過一個安全的、冗余的接口S（串行鏈路）接受列控中心發送的信息，并通過接口C單獨的驅動四個有源應答器，向其發送實時報文。LEU通過特制的內屏蔽數字電纜輸送，電纜可長達3.5km。LEU報文中含有一個缺省報文，該報文包含了所有的內部缺省值，尤其是串行鏈路的傳輸故障。每個LEU可驅動四個獨立的輸出，記錄并檢測每次應答器通電時傳輸的“有列車”這種信息。同時，由于CTCS2級列控系統在使用過程中隨著時間的推移，CTCS2級列控系統或多或少性能都會發生逐漸下降的問題，為保證CTCS2級列控系統在使用過程當中的安全性，應該進行不定期的檢測，以便確保CTCS2級列控系統安全、持久運營。

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