(北京全路通信信号研究设计院傅世善教授级高工)

    11概述

    闭塞与列控概论 第七讲 目标距离自动闭塞的设计.pdf

    图l

    系列知识讲座

    备来传输线路参数和目标距离，构成了点连式列控系统；我国鉴于已确定了统一采用ZPW一2000系列轨道电路的实况，可以充分发挥其18个信息的作用，于是CTCS2级的目标距离(移动授权凭证)由轨道电路进行连续信息传输，构成了近似连续式的列控系统，这在系统功能上要优于ETCS1级，难怪有人戏称CTCS2级相当于ETCSI．5级或ETCSI．8级，具有中国特色。

    《3)CTCS2级线路数据由地面传送，而CTCSI级的线路数据是在车上贮存的，这是两者主要的区别。

    (4)CTCS2级用于200km／h既有线时，为了少改动，少投资，地面应答器相对少设一些，用于350km／h客车专用线时，地面应答器相对多设一些。

    12系统总体构成列控系统分车载设备和地面设备两部分，地面设备又分轨旁和室内设备两部分，其总体结构如图12所示。

    l2．1地面设备列控中心的硬件设备结构要求与车站计算机联锁相同，采用联锁列控一体化结构，根据列车占用情况及进路状态，通过对轨道电路及可变应答器信息的控制产生行车许可，以及进路相关的线路静态速度曲线，并传送给列车。

    轨道电路：采用ZPW-2000系列轨道电路，完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送允许移动控制信息。站内轨道电路：车站正线及股道采用与区间同制式的轨道电路。点式应答器：采用电气特性与欧洲ETCS技术规范相同的大容量应答器。固定应答器设于各闭塞分区入口处，如：车站进站信号机、出站信号机及区间信号点，用于向车载设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息等；可变点式应答器设于进站口，当列车通过该应答器进站停车时，应答器向列车提供地面应答器编号、至出站点的链接信息、接车进路线路参数，包括：目标距离、线路坡度、线路限速、信号机类型和轨道电路载频等信息，接车进路区域临时限速。

    l2．2车载设备车载安全计算机：采用高可靠的安全计算机平台，根据地面连续式和点式传输的移动授权及线路数据，生成连续式速度监督曲线，监控列车的安全运行，超速时，通过继电接口对列车的制动系统发出制动控制指令。轨道电路接收模块：接收ZPW一2000系列轨道电路低频信息，并将该连续信息同时提供给车载安全计算机和LKJ运行记录器。应答器接收模块：接收处理应答器信息，并将该信息提供给车载安全计算机。车载人机界面通过触摸屏显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离，并可接收司机输入。

    测速测距有两种形式的传感器：轴端速度传感器和雷达，前者更适合低速应用，后者则更适合高速，采用两种传感器的结合，可保证测速测距的更高精度。制动接口采用继电接口方式，紧急制动采用失电制动方式。

    数据记录器用于记录与系统运行和状态有关的数据，记录的数据将在ATP系统故障时用于维护目系列知识讲座的。采用LKJ运行记录器，用于驾驶事件及ATP控制事件的记录。

    13控制模式列控系统采用目标距离速度控制模式，其采取的制动模式为连续式一次制动速度控制的方式，根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线。如图l3所示。

    图l3制动速度控制曲线是一次连续的，需要一个制动距离内所有的线路参数，通过应答器进行信息传输。目标距离是由轨道电路进行连续信息传输的，构成了移动授权凭证。

    14轨道电路连续式信息传输CTCS2级列控系统中的轨道电路不仅用于列车的占用检查，同时也是列控系统地对车连续信息的传输媒介，通过它将地面控制中心下达的列车运行许可信息实时传送给列车。根据铁道部机车信号信息定义))(TB／2002-3060)及近期下发的补充修改意见，为满足客运专线最高列车运行速度350km／h的要求，其轨道电路基本码序应为：

    停车序列：L5L5L4L3L2LLU—U—HU。

    45km／h接车进路序列：L5L5L4L3L2LLUU2UU。

    80km／h接车进路序列：L5L5L4L3L2LLUU2SUUS

    对于采用目标距离速度控制模式的列控系统来说，闭塞分区一般是可以等长设置的，列车收到相应的信息码，就知道距目标点的空闲闭塞分区数，也就知道了目标距离。即使闭塞分区不等长，也可通过相应的应答器事先获得每个闭塞分区的长度，经计算知道目标距离。

    对于最高速度为200km／h的线路，信息码序是足够的。按照1500m的闭塞分区计算，常规码序L5一L4一L3一L2一L—LU—U—HU可给出前方7个闭塞分区空闲的信息，总计超过10km，也可基本满足350km／h列车追踪需要，实在需要还可采用发重复信息码的方式铁路通信信号工程技术(RSCE)2005No．4

    来延长距离，例如，某两个闭塞分区固定发同样的码，这相当于把某两个闭塞分区视为一个闭塞分区；或者规定L4码两个闭塞分区重发，通过软件的设定知道这规则等等。

    轨道电路信息中有三个信息码具有明确的目标速度含义，它们分别是：HU：0km／h；UU：45km／h；UUS：80km／h区间、站内临时限速和对于其它目标速度(例：大号码道岔)的控制是通过轨道电路连续式传输并结合点式应答器传输方式来实现的。

    15地面应答器配置应答器分有源应答器(可变应答器)和无源应答器(固定应答器)两种类型，为便于维护原则上区间不设有源应答器。如果应答器所需传输的数据量较大(有效数据超过772bits)，一个应答器不能满足要求，可以使用一组(最多8个)应答器来完成。

    l5．1200km／h既有线地面应答器配置的原则(1)进站口应答器组由无源应答器组加上一个有源应答器组成。

    当列车进站停车时，应答器向列车提供地面应答器编号、至出站点的链接信息、接车进路线路参数，包括：目标距离、线路坡度、线路限速、信号机类型和轨道电路载频等信息，接车进路区域临时限速。

    当接车股道具有直股发车进路时，应同时提供直股发车进路及前方一定距离内的线路参数和临时限速信息。

    当办理正线通过进路时，进站口应答器需同时给出前方区间较低的临时限速信息。此处的无源应答器与有源应答器结合，通过对应答器编号从小到大设置规律的判断，确定列车运行方向。

    (2)出站口应答器组由无源应答器组加上一个有源应答器组成。无源应答器组提供前方一定距离内的线路参数等信息，有源应答器提供前方一定距离内的临时限速等信息。

    (3)区间间隔3—5kni成对设置无源应答器，分别提供正、反方向前方一定距离内的线路参数及定位系列知识讲座信息，原则上设于闭塞分区分界处。正线的线路参数要交叉覆盖。

    (4)根椐需要可设特殊用途的无源应答器(如CTCS级间转换等)。

    l5．2350km／h客车专用线地面应答器配置的原则

    (1)进站口应答器组的设置与200km／h既有线同，但在该处的应答器应与出站信号机处的有源应答器进行链接。

    (2)出站口应答器组的设置与200km／h既有线同。

    (3)每架出站信号机处一个有源应答器和一个无源应答器，该处应答器与总出站口应答器链接。出站信号机处的应答器设置与200km／h既有线不同，既有提速线由于缺乏该点信息，侧线发车时只能按照部分监控模式运行。客运专线设置该处应答器，可满足列车全监控模式的需要。

    (4)每两个闭塞分区设置一个应答器组，该应答器组含有两个无源应答器，分别存储正、反两个方向的线路数据，向列车提供地面应答器编号、线路参数。应答器提供的线路参数范围与下个同方向应答器组提供的线路参数范围至少应有一个列车安全制动距离的重叠。该应答器组设置在闭塞分区入口处，同时也是列车的绝对定位点。此类应答器组之间互相链接。

    客运专线数据存储应答器的设置原则与既有200km／h既有线相同，不同点是：由于客运专线列车速度的提高，需存储更长线路的线路数据，但考虑到高速线路变坡点将大大少于既有提速线路，所以一般情况下，一个应答器的容量可以满足系统的存储需要。

    (5)为减小列车在区间走行时的距离累积误差，在两个应答器组之间的闭塞分区入口处增加设置单个的无源应答器。该应答器的设置同时也是兼容CTCS3级的需要，因为在CTCS3级系统中，列车每通过一个闭塞分区的应答器需要与无线闭塞中心进行呼叫应答。单一功能的定位应答器是既有提速线路所没有的。该应答器的设置为消除列车的距离累计误差，可提高列车的控制精度，对司机操作和系统工作没有影响。