對中國列車控制系統(tǒng)（CTCS）介紹

張萬江

【摘要】 隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展，軌道交通的地位也變得越來越高，為了滿足列車安全、快速運行的要求，傳統(tǒng)的列車控制系統(tǒng)急待改善。目前，我國的列車控制系統(tǒng)主要是以歐洲列車控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合我國列車的實際情況所研發(fā)出來的，其主要包含了2個子系統(tǒng)，根據(jù)列車的功能需要，可以將其分為0—4級。為了對CTCS的相關(guān)情況進(jìn)行全面了解，本研究將對其相關(guān)情況進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】 列車控制系統(tǒng) 功能分級 關(guān)鍵技術(shù)

一、概述

列車速度不斷提高，僅靠地面信號來對列車進(jìn)行指導(dǎo)已經(jīng)不能確保行車安全，因此，必須采用車載信號來對其進(jìn)行控制。我國于本世紀(jì)初開始實施CTCS，并于2007年頒布了相關(guān)文件，并對CTCS在應(yīng)用過程中的技術(shù)原則以及系統(tǒng)配置做出了相關(guān)規(guī)定。CTCS系統(tǒng)主要包含了車載設(shè)備以及地面設(shè)備，采用車—地一體化的設(shè)計方式來指導(dǎo)列車運行，不僅拓寬了該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，而且還提高了行車的安全性。

二、CTCS系統(tǒng)的功能分級以及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 CTCS-0級

該級是由列車運行監(jiān)控裝置以及通用機車信號組成，其主要是采用目標(biāo)距離為控制模式，閉塞方式則是固定閉塞。即在傳統(tǒng)的行車處理基礎(chǔ)上，將車輛行駛過程中的相關(guān)線路數(shù)據(jù)儲存在車載設(shè)備中，然后依靠邏輯推斷出行車過程中的地址以及相關(guān)線路數(shù)據(jù)，再根據(jù)列車本身的實際情況來制定出相關(guān)的目標(biāo)距離制動曲線。CTCS-0級僅適用于0—160km/h的運行區(qū)段，在此區(qū)段內(nèi)其符合普通線路的運行要求。

2.2 CTCS-1級

該級是由加強型列車運行監(jiān)控裝置與主體機車信號組成，該級同樣采用目標(biāo)距離控制方式，與CTCS-0級的控制模式相比，其在車站附近增加了相應(yīng)的點式信息設(shè)備系統(tǒng)，以便于及時將定位信息傳輸出來，這也在一定程度上降低了邏輯推斷錯誤的發(fā)生率。CTCS-1級適用于0—160km/h的運行區(qū)段，在此區(qū)段內(nèi)其符合普通線路的運行要求。

2.3 CTCS-2級

CTCS-2級是在點式信息設(shè)備以及軌道電路的基礎(chǔ)上所建立的列車運行控制系統(tǒng)，其主要是采用目標(biāo)距離為控制模式，閉塞方式則是逐移動閉塞。該模式的追蹤目標(biāo)點為前行列車所占的閉塞分區(qū)始端，確保其留有一定的安全距離，在設(shè)置列車的制動曲線時，以便于將列車實際情況、目標(biāo)速度以及目標(biāo)距離均納入其中，以此來得到列車運行過程中的最佳制動曲線。CTCS-2級適用于200—250km/h的區(qū)段運行需求，即該級別適用于高速軌道以及提速干線。

2.4 CTCS-3級

該級主要是以無線通信為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)，其主要是采用目標(biāo)距離為控制模式，閉塞方式則是準(zhǔn)移動閉塞。該級別實現(xiàn)了地-車雙向連續(xù)性信息傳輸，相較于CTCS-2，該級別的時效性更強，其功能也更加豐富。CTCS-3級可以滿足200—250km/h的區(qū)段運行需求，即該級別主要適用于特殊線路、高速新線以及提速干線。

2.5 CTCS-4級

該級別主要是采用目標(biāo)距離的模式來進(jìn)行控制的，列車在運行過程中主要是根據(jù)虛擬閉塞或移動閉塞方式來對前行列車的尾部（目標(biāo)點）進(jìn)行追蹤。在該系統(tǒng)中，后車列車的制動依靠列車本身性能、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等來進(jìn)行制動處理，它是一種完全以無限信息傳輸來進(jìn)行控制的。CTCS-4級在使用過程中可以不用軌道電路，直接由車載驗證系統(tǒng)和RBC就可以對列車的完整性進(jìn)行檢查，并對其進(jìn)行定位，從而達(dá)到移動閉塞以及虛擬閉塞的目的。CTCS-4級主要適用于350km/h以上的區(qū)段使用，即該級別適用于特殊線路以及高速新線。

2.6 CTCS的關(guān)鍵技術(shù)

在建立CTCS系統(tǒng)時，其關(guān)鍵技術(shù)主要包含了車載子系統(tǒng)、應(yīng)答器地面設(shè)備、無線閉塞中心RBC以及車站列控中心。在建立CTCS系統(tǒng)時，每個環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格把關(guān)，任何一個環(huán)節(jié)出錯均有可能引發(fā)列車運行安全事故。

三、中國列車控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況

就目前的情況而言，我國的軌道運輸狀況較為復(fù)雜，且運營里程較長，特別是對于長途鐵路而言，在使用CTCS系統(tǒng)時，一定要根據(jù)地面設(shè)備情況以及線路的具體情況來對CTCS的級別進(jìn)行調(diào)整。為了適應(yīng)鐵路運行過程中主控制系統(tǒng)故障所引起的降級運行以及跨線路運行，列車控制系統(tǒng)就必須具備降級運行以及下線運行的相關(guān)能力，即列車控制系統(tǒng)必須具有一定的兼容性。當(dāng)前，京滬高鐵線路就是采用了300km/h與200km/h混合運行的模式來進(jìn)行控制的。隨著科技的不斷發(fā)展以及信息技術(shù)的完善，高速列車的運行控制也逐步趨于完善，為了提高我國的列車控制系統(tǒng)的安全性、時效性，大量工程專家不斷研究、改進(jìn)，并吸取國際上先進(jìn)的列車控制技術(shù)，研發(fā)了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的列車控制技術(shù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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