CTCS2、CTCS3級共用應(yīng)答器技術(shù)研究

吳文艾 杜巧玲 王月太

摘要：近年來國家大力建設(shè)高速鐵路，高速鐵路的總運(yùn)營里程超過了2.5萬公里。信號系統(tǒng)是鐵路的中樞神經(jīng)，直接影響到鐵路運(yùn)行效率。高速鐵路運(yùn)輸信號系統(tǒng)逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、一體化方向發(fā)展，為了滿足高速鐵路運(yùn)行要求，我國建立基于我國國情的列車控制系統(tǒng)CTCS。本文主要分析CTCS2、CTCS3級應(yīng)答器的功能和設(shè)置原則。

關(guān)鍵詞：CTCS2級；CTCS3級；共用應(yīng)答器

列車控制系統(tǒng)是鐵路提速和客運(yùn)專線重要的組成部分，為了加快我國鐵路工程的建設(shè)，鐵道部門經(jīng)過深入研究，在參考國際社會(huì)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，基于我們國家的鐵路技術(shù)和裝備，制定了列車控制系統(tǒng)CTCS。按照我國鐵路線路運(yùn)行速度和功能，將CTCS標(biāo)準(zhǔn)劃分為5個(gè)等級，其中將200250Km/h的提速線路和客運(yùn)專線采用CTCS2級列車控制系統(tǒng)，將350Km/h的既有提速先烈路和客運(yùn)專線采用CTCS3級列車控制系統(tǒng)。為了讓提速線路和客運(yùn)專線的互通有無，讓列車能夠在不CTCS2級和CTCS3級列車實(shí)現(xiàn)不同等級間的轉(zhuǎn)換，必須解決列車設(shè)備的共用問題，因此，分析CTCS2、CTCS3級共用應(yīng)答器技術(shù)對提高高速鐵路和客運(yùn)專線的運(yùn)行效率具有重要意義。

1CTCS2級應(yīng)答器

1.1CTCS2級應(yīng)答器功能

CTCS2級應(yīng)答器是基于軌道傳輸信息并用車地一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。主要面向鐵路各種提速干線和高速新線，適合鐵路線路限速路段，地面不需要設(shè)置通信機(jī)，是點(diǎn)連式列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。地面應(yīng)答器設(shè)備有：有源應(yīng)答器、無源應(yīng)答器、應(yīng)答器地面電子單元、讀寫器等設(shè)備。地面應(yīng)答器設(shè)備定期向列車控制系統(tǒng)車載設(shè)備發(fā)送大量的數(shù)據(jù)信息，包括以下信息：運(yùn)行線路的基本參數(shù)；線路速度信息，包括線路最大允許速度和列車最大允許速度；臨時(shí)施工對列車運(yùn)行速度進(jìn)行限制，應(yīng)答器向列車提供臨時(shí)限制速度；車站進(jìn)站信息，向列車提供進(jìn)站和出站時(shí)間，限速速度、線路坡度、軌道區(qū)段等信息；道岔信息；特殊定位信息，比如升降弓、進(jìn)出隧道、鳴笛等其他列車運(yùn)行數(shù)據(jù)和連接數(shù)據(jù)。

1.2CTCS2應(yīng)答器的設(shè)置原則

CTCS2級應(yīng)答器在設(shè)置的時(shí)候，必須堅(jiān)持以上原則。第一，至少設(shè)置兩個(gè)以上的應(yīng)答器應(yīng)答組，包括發(fā)送線路參數(shù)的應(yīng)答器組、識別列車運(yùn)行方向的應(yīng)答器組、發(fā)送等級轉(zhuǎn)換的應(yīng)答器組以及定位的應(yīng)答器組；第二，正反方向的進(jìn)站信號機(jī)無源應(yīng)答器組發(fā)送線路或者客運(yùn)專線最大允許速度、線路坡度、軌道區(qū)段、列車運(yùn)行里程等信息；有源應(yīng)答器發(fā)送列車進(jìn)出站的發(fā)車和出站應(yīng)答器鏈接數(shù)據(jù)信息和臨時(shí)限速信息，發(fā)車信號關(guān)閉向控制系統(tǒng)發(fā)送車輛方向的有效停車保溫，發(fā)車信號開放以后，發(fā)送對發(fā)車方向有效線路允許速度、軌道區(qū)段、臨時(shí)限速等信息；第三，上下行線路靠近區(qū)間中繼站的位置必須單獨(dú)設(shè)置一個(gè)有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器的應(yīng)答器組，發(fā)送臨時(shí)限制速度信息和線路坡度、運(yùn)行里程等數(shù)據(jù)。第四，有調(diào)車作業(yè)或者路障信息調(diào)車信號機(jī)必須設(shè)置有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器組，發(fā)送調(diào)車危險(xiǎn)數(shù)據(jù)信息。第五，不同等級CTCS轉(zhuǎn)換、絕對停車、自動(dòng)過分相、大號碼道岔等向列車提供特殊防護(hù)信息。

2CTCS3級應(yīng)答器

2.1CTCS3級應(yīng)答器功能

CTCS3級應(yīng)答系統(tǒng)是在無線通信技術(shù)基礎(chǔ)上建立的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，它可以直接疊加在既有干線的信號系統(tǒng)，對軌道電路列車進(jìn)行檢查、點(diǎn)式信息設(shè)備箱列車提供定位基準(zhǔn)信息、無信通信系統(tǒng)則向地面系統(tǒng)和列車發(fā)送連續(xù)、雙向的數(shù)據(jù)信息。列車運(yùn)行過程中，地面控制系統(tǒng)通過無線通信系統(tǒng)將其車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送給列車，列車根據(jù)無線通信信號及時(shí)調(diào)整速度、運(yùn)行方向。所以這就要求應(yīng)答器傳輸?shù)男畔⒑蜔o線通信設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息保持一致。

2.2CTCS3級應(yīng)答器設(shè)置原則

由一個(gè)有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器組成車輛進(jìn)站信號機(jī)、反向進(jìn)站信號機(jī)處，對列車進(jìn)行定位并發(fā)送列車運(yùn)行參數(shù)和限時(shí)線路；一個(gè)有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器組成車輛出站信號機(jī)對列車進(jìn)行定位并發(fā)送列車運(yùn)行參數(shù)和限臨時(shí)線路和絕對停車信號；區(qū)間線路區(qū)入口處設(shè)置2個(gè)以上的無源應(yīng)答器，用于發(fā)送線路參數(shù)和列車定位；中繼站上、下行線路設(shè)置一組有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器的應(yīng)答器組，兩組應(yīng)答器的距離保持在±100m左右；級間轉(zhuǎn)換分界點(diǎn)設(shè)置預(yù)告和終止信息，在CTCS3級運(yùn)行區(qū)域時(shí)，根據(jù)前方適當(dāng)距離設(shè)置無線連接點(diǎn)，無線連接預(yù)告點(diǎn)、轉(zhuǎn)換點(diǎn)；相鄰的RBC邊界處設(shè)置2個(gè)源頭應(yīng)答器組，接受并發(fā)送RBC命令。

3CTCS2、CTCS3級共用應(yīng)答器技術(shù)分析

CTCS2、CTCS3級共用應(yīng)答器技術(shù)的設(shè)置必須考慮以下問題：第一，車站應(yīng)答器和車間應(yīng)答器共用的時(shí)候，必須考慮到不同應(yīng)答器的設(shè)置原則，確保應(yīng)答器可以共用。第二，CTCS3級共用應(yīng)答系統(tǒng)級間轉(zhuǎn)換和邊界處的應(yīng)答器和區(qū)間應(yīng)答器可以共用，只需要增加相應(yīng)的報(bào)文信息。第三，絕對停車、大號碼道岔、自動(dòng)過分相、調(diào)車危險(xiǎn)等特殊應(yīng)答器組，在CTCS2應(yīng)答器組主要提供特殊防護(hù)信息，在CTCS3級應(yīng)答系統(tǒng)中則用于位置的核定。第四，RBC在進(jìn)行應(yīng)答器切換和臨時(shí)限速時(shí)，CTCS3級RBC的切換需要接收地面預(yù)告和轉(zhuǎn)換信息才能實(shí)現(xiàn)。將預(yù)告點(diǎn)到切換點(diǎn)的距離看成是幾個(gè)閉塞分區(qū)的長度，所以只需要在區(qū)間CTCS2級固定應(yīng)答器中增加相應(yīng)的報(bào)文信息就能解決CTCS2、CTCS3級共用應(yīng)答器的問題。

4結(jié)語

從上述內(nèi)容可以看出，CTCS2、CTCS3級共用應(yīng)答器技術(shù)主要的核心在于報(bào)文數(shù)據(jù)信息的處理，所以只需要在應(yīng)答器中添加或者修改相應(yīng)的報(bào)文信息，就可以解決CTCS2、CTCS3級共用應(yīng)答器的問題。

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作者簡介：吳文艾（1990），女，甘肅天水人，本科，西安交通工程學(xué)院電氣工程學(xué)院助教，專業(yè)自動(dòng)化（自動(dòng)控制）。