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列控中心(总)


列控中心
小组成员:王 凯 EMU2016015 周奕洋 EMU2016027 魏文静 EMU2016028

列控中心研制背景

1.概述
20年纪90年代以来,世界范围内掀起了一个轮轨高 速铁路建设的新高潮,
?

特点: 高速度 高舒适度 高安全度 高效率。

概述

国外情况:
欧洲铁路公司和信号公司在对各自的既有信号系统进行升级改造的同 时,在欧盟委员会和国际铁路联盟的推动下,为信号系统的互联和兼容问 题制定了相关的技术标准,并研制和开发了相关的产品,其中就包括列车 运行控制系ETCS标准。

概述

国内情况:
随着人们物质、文化、生活水平的提高,对铁路运输的效率、舒适和便 捷程度都提出了更高的要求。 铁路运输面临着公 路 、航空等其他运输方式的激烈竞争。 铁路跨越式发展和第六次提速的计划。 同时建设和开通铁路客运专线,进一步提高铁路运输服务的总体水平。 为推动我国铁路运输事业的发展,从2002年开始,铁道部组织有关专家 开始了中国列车运行控制(CTCS)相关技术标准的修订工作,并先后颁布了 《CTCS 2级技术条件(暂行)》等一系列技术文件。 CTCS2级:是通过轨道电路完成列车占用和完整性检查,连续向列车传 送控制信息,并采用大容量点式应答器向高速列车传送定位信息、进路参数、 线路参数、限速和停车信息等

概述
车站列控中心系统
1、命名: LKD1-X型车站列控中心系统

2、设于各车站,是列控核心安全设备,必须符合故障-安全的设计原则。 3、系统的采用32位2乘2取2冗余结构。 4、系统通过串行冗余通道与外部设备实现动态数据交换,并通过内部高 速网完成两系之间的同步处理和信息交换。 5、主机系统的软件采用双套软件。 6、列控中心根据临时限速命令和进路状态,选择相应的应答器报文,通 过LEU等地面设备发送给列车车载系统,实现对列车运行的动态控制。 7、报文信息预先存储于列控中心系统中。 8、车站列控中心是既有线CTCS2级和以上各级列控系统的重要组成部分

项目背景

列车运行控制系统是由:列控地面设备和车载设备共同构成的 综合系统,是保证列车运行安全的核心设备,也是铁路信息化的 重要组成部分。 发达国家铁路纷纷发展具有本国特色的列车运行控制系统,主 要有法国TVM300系统和TVM430系统、日本新干线ATC系统、德 国LZB系统、欧洲ETCS系统等。 我国的列车运行控制系统的发展仍处于初级阶段。 车站列控中心系统是实现第六次提速的重要信号设备 。

项目背景

既有线200km/h提速

新的列车控制系统方案

现有信号设备改动最小

既 有 线 车 站 列 控 中 心

目标要求

1、以《既有线200km/h车站列控中心运用技术原则(暂行)》等技术文件为 依 据,研制功能满足既有线提速要求的车站列控中心系统,在系统接口、设备配置等 方面充分考虑既有线的实际情况。 2、车站列控中心系统必须符合故障-安全的基本原则,车站列控中心系统被定 义为SIL-4级安全设备,与计算机联锁系统具有相同的故障-安全等级要求,在任何 情况下均不能导致危险侧输出,其所依赖的硬件平台应具有高安全性、高可靠性。

目标要求

3、采用模块化程序设计,合理划分各系统模块的功能边界, 是提高整个系统安全性、可靠性、可维护性和可扩展性的 重要手段。在车站列控中心系统的软硬件研发过程中,应 当依据功能需求,合理确定各模块的功能和接口,严格按 照软件工程的方法进行系统开发,并进行严格的系统测试。

4、车站列控中心系统与计算机联锁系统具有相同的安全 等级要求、相似的系统结构,将联锁和列控系统进行一体 化设计,从降低设备造价、减少后期维护工作量和设备故 障点、实现信息的有效整合等方面都有很大优势,是今后 列控系统发展的必然趋势。在既有线车站列控中心的研发 过程中,应充分考虑系统的可扩展性能,满足列控、联锁 的一体化方案要求。

设计依据

规划期限
本规划期限为2005年~2020年。 其中: 2005年~2010年为近期规划, 2005年~2007年为规划重点, 2011年~2020年为中长期规划。

设计依据
规划依据-1

车站列控中心系统的设计和开发过程中,依据如下相关规定:
(1) CTCS技术规范总则(暂行); (2) CTCS-2级ATP技术条件(暂行); (3)ERTMS/ETCS功能需求说明书(FRS); (4)ERTMS/ETCS系统需求说明书(SRS); (5)机车信号信息定义及分配(TB/T3060-2002); (6)主体机车信号系统技术条件(暂行);

设计依据

规划依据-2

(7)ZPW-2000系列无绝缘轨道电路技术条件(暂行);
(8)应答器技术条件(暂行); (9)铁道部铁运〔2005〕21号文颁发的《既有线200km/h动 车组列控系统车载和地面设备配置及运用技术原则(暂行)》; (10)铁道部铁运〔2005〕118号文颁发的《既有线200km/h 动车组列控系统车载和地面设备配置及运用技术原则(暂行) 补充规定》; (11)铁道部运基信号〔2005〕224号文颁发的《既有线 CTCS-2级区段应答器报文定义及应用原则(暂行)》;

设计依据
规划依据-3 (12)铁道部运基信号〔2005〕316号文颁发的《既有线 200km/h车站列控中心运用技术原则(暂行)》; (13)IEC62278:可靠性、可用性、可维护性和安全性 (RAMS)规范和说明; (14)EN-50128:铁路控制和防护系统软件; (15)ENV-50129:安全电子系统; (16)EN-50159-1:封闭式传输系统中安全通信要求; (17)IEC62236:电磁兼容。

设计依据

建设原则
(1)坚持统一领导、统一规划、统一标准、统一资源、统一管理的原则; (2)贯彻技术创新、管理创新、体制创新的思想;

(3)采用先进、成熟、经济、适用、可靠的技术;
(4)按CTCS的技术标准,走引进国外先进技术与自主创新相结合的道路; (5)加大系统整合力度,规范系统开发建设; (6)重点强化客运专线、城际铁路以及列车运行速度在160km/h以上的既有 提速线路的列车运行控制系统建设。逐步发展列车运行速度在120km/h以上 的线路的列车运行控制系统。

设计依据
指导思想
(1)按照《总体规划》确定的目标、原则和体系结构,紧密围 绕运输生产现代化,结合信号专业工作实际,以保障行车安全、 服务运输生产、强化质量保证作为主攻方向。

(2)列控系统建设应符合CTCS标准,追踪国际列控系统技术 发展趋势,建设中国特色的列车运行控制系统。
(3)促进列车运行控制系统设备智能化、模块化、规范化, 实现建设、 维修的统一平台,提高列车运行控制系技术装备和管理现代化 水平,更好地服务于运输生产。 (4)以动车组为核心,在列车运行速度160km/h以上区段,全 面建设超 速防护系统,并逐步推广应用;列车运行速度在120km/h以上 区段,积 极发展主体化机车信号和列车超速防护系统。

设计依据
总体目标
(1)制定与CTCS配套的相关技术标准和技术条件。 (2)在2007年前实现CTCS2级设备的国产化,抓紧研制符合 CTCS3、4 级的技术装备。 (3)在客运专线、城际铁路建设以及既有线路列车运行速度在 160km/h 以上提速改造的同时,同步建设CTCS-2级列车运行控制系统;在 2010年 前,全面实现自动闭塞设备和车站电码化的制式统一,为实现机 车信号 主体化奠定基础。 (4)建设统一的列控系统维修平台。

列控中心
魏文静 EMU2016028

? 列控中心概述

? 系统结构

? 系统功能

列控中心概述
? 列控中心是设置于各车站或中继站的列控安全

设备,与轨道电路、计算机联锁、临时限速服 务器、其他站列控中心、应答器地面电子单元 (LEU)、CTC和信号集中检测连接,实现对 轨道电路、有源应答器、区间方向和闭塞控制 等功能。 ? 列控中心根据调度命令、进路状态、线路参数 等产生进路及临时限速等相关空车信息,通过 有源应答器及轨道电路向列车动态传送,从而 实现对列车运行的动态控制。

系统结构
? 车站列控中心 ? 中继站列控中心

? 无岔站列控中心

系统结构
? 车站列控中心设置于联锁车站,与联锁、轨道

电路、临时限速服务器、LEU、CTC设备和集 中监测设备直接接口,并管辖其范围内的中继 站列控中心。 ? 中继站列控中心设置于信号中继站,与轨道电 路、临时限速服务器、LEU和集中监测设备直 接接口,中继站列控中心必须从属于车站列控 中心,从车站列控中心接收线路方向信息,并 将相应的轨道区段状态信息发送给其从属的车 站列控中心。 ? 无岔站列控中心设置于有客运作业的无岔车站, 与轨道电路、临时限速服务器、LEU、CTC和 集中监测设备直接接口。

系统功能
? 实现站内和区间轨道电路的载频、低频信息编

码功能,并控制轨道电路的发送方向。 ? 实现应答器报文的实时组帧、编码和发送等功 能。 ? 实现站间安全信息传输。 ? 实现区间运行方向与闭塞控制。 ? 实现区间信号机点灯控制。 ? 实现无岔站信号机与进路控制。

列控中心
周奕洋 EMU2016027

维护诊断
? 列控中心具有故障自诊断的功能,系统故障应

能定位到板级/模块。列控中心设备应配置维护 诊断单元,用于实现列控中心设备的维护诊断。

维护诊断单元应具备以下功能 ? 1.设备状态数据的检测和记录 ? 2.设备应用场景数据的监测及记录 ? 3.维护报警 ? 4.截面显示 ? 5.集中监测接口

通信异常的处理
?

?

列控中心与轨道电路通信连续中断2s后,列控中心 判定与轨道电路通信中断,所有轨道状态导向安全 侧(轨道占用),列控中心按照轨道占用编码及控 制区间信号机点灯,并向监测维护单元及集中监测 报警。 列控中心与联锁通信连续中断3s后,列控中心判定 与联锁通信中断。通信中断后,列控中心按照车站 无进路,进站信号机红灯断丝,无改方命令处理。 同时控制进站口及到发线有源应答器发送默认报文, 出站口应答器发送正常限速报文。

? 列控中心间通信连续中断3s后,列控中心判定

列控站间通信中断。通信中断后,列控中心按 照边界区段占用,红灯灯丝断丝(正向口且列 控中心控制区间信号机点灯情况下),邻站无 改方命令处理。 ? 列控中心与临时限速服务器通信连续中断3s后, 列控中心判定与临时限速服务器通信中断。通 信中断后,列控中心按照无新的临时限速命令, 维持原临时限速信息处理。 ? 列控中心设备连续检测各个通道上的通信状态, 连续3s不能从某个通道上接收到正确数据时, 即判断该通道故障,向集中监测设备发送报 警。

? 当列控中心设备和外部设备的所有通道中断6s

后,则判断通信完全中断,列控中心执行相应 的安全措施。 ? 列控中心设备和联锁通信中断后,列控中心控 制有源应答器发送列控中心默认报文,站内轨 道电路按无进路发码。 ? 列控中心设备和邻站列控中心通信中断时,边 界区段发送HU码。 ? 当列控中心与临时限速服务器通信中断后,列 控中心应保持原临时限速信息,临时限速服务 器不能在该车站列控中心管辖范围内增设临时 限速信息。

故障处理流程

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