交通运输信号第8章课件.ppt
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1、2022-12-11 主要内容2022-12-12 现代列车运行的自动控制过程包括了几个方面:关于列车起、停车和加、减速控制,对于行车安全来说,最关键的是防止超速运行和停车控制;保证列车追踪运行时的行车安全和通过能力,取决于闭塞方式;2022-12-13 沿线车站上列车的到达、出发和通过进路的开放,以便列车及时交会和越行;(列车的交会越行控制)2022-12-14 (交会越行控制)运行调整进路控制(调度)系统行车指挥间隔控制速度控制控制系统列车运行系统运行控制自动化2022-12-158.1.1 CTCS简介简介CTCS(Chinese Train Control System)是中国列车运行
2、是中国列车运行控制系统的英文缩写,是参照欧洲列车运行控制系统控制系统的英文缩写,是参照欧洲列车运行控制系统(ETCS)形成的。)形成的。CTCS系统有两个子系统,即车载子系系统有两个子系统,即车载子系统和地面子系统。统和地面子系统。地面子系统主要由应答器、轨道电路、无线通信网络地面子系统主要由应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM-R)、列车控制中心()、列车控制中心(TCT)/无线闭塞中心(无线闭塞中心(RBC)等组成。其中等组成。其中GSM-R不属于不属于CTCS设备,但是重要组成部分。设备,但是重要组成部分。车载子系统主要由车载子系统主要由CTCS车载设备、无线系统车载模块组车载设备、无
3、线系统车载模块组成。成。2022-12-168.1.2 CTCS应用等级应用等级(以下简称以下简称L0):由:由通用机通用机车信号车信号+列车运行监控装置列车运行监控装置组成,为既有干线组成,为既有干线上应用的系统。上应用的系统。160km/h 特点:特点:线路储存线路储存固定自动闭塞(四显示)固定自动闭塞(四显示)目标距离分级制动模式目标距离分级制动模式-参考参考非真正意义列车运行控制系统非真正意义列车运行控制系统2022-12-178.1.2 CTCS应用等级应用等级(以下简称以下简称L1):由:由组成,点式组成,点式信息作为连续信息的补充,可实现点连式超信息作为连续信息的补充,可实现点连
4、式超速防护功能。速防护功能。160km/hl特点:特点:点式设备点式设备+轨道电路进行信息传递轨道电路进行信息传递可取消地面信号机,准移动闭塞可取消地面信号机,准移动闭塞目标距离一次制动模式目标距离一次制动模式2022-12-198.1.2 CTCS应用等级应用等级lCTCS应用等级应用等级3(以下简称以下简称L3):是基于:是基于无线传无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车的列车运行控制系统。点式设备主要传送定位信息。运行控制系统。点式设备主要传送定位信息。160km/hl特点:特点:轨道电路轨道电路+点式设备点式设备+无线通信无线通信双向实
5、时双向实时l2022-12-1108.1.2 CTCS应用等级应用等级lCTCS应用等级应用等级4(以下简称以下简称L4):是:是完全基完全基于无线传输信息的列车运行控制系统于无线传输信息的列车运行控制系统。地面。地面可取消轨道电路,由可取消轨道电路,由RBC和车载验证系统共和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查,实现同完成列车定位和完整性检查,实现虚拟闭虚拟闭塞或移动闭塞塞或移动闭塞。160km/hl特点特点无线通讯无线通讯+点式设备点式设备无线通讯检测列车占用和定位无线通讯检测列车占用和定位移动闭塞或虚拟闭塞移动闭塞或虚拟闭塞2022-12-111应用等级应用等级L0L1L2L3L4控
6、制模式控制模式目标距离目标距离目标距离目标距离目标距离目标距离目标距离目标距离目标距离目标距离闭塞方式闭塞方式固定闭塞或固定闭塞或准移动闭塞准移动闭塞准移动闭塞准移动闭塞准移动闭塞准移动闭塞准移动闭塞准移动闭塞移动闭塞或移动闭塞或虚拟闭塞虚拟闭塞制动方式制动方式分级式分级式分级式分级式一次连续一次连续一次连续一次连续一次连续一次连续轨道占用检轨道占用检查查轨道电路轨道电路轨道电路轨道电路轨道电路轨道电路轨道电路轨道电路无线定位,无线定位,应答器校正应答器校正地对车信息地对车信息传输传输多信息轨道多信息轨道电路电路+点式设点式设备备多信息轨道多信息轨道电路电路+点式设点式设备备多信息轨道多信息轨
7、道电路电路+点式设点式设备;或数字备;或数字轨道电路轨道电路无线通信双无线通信双向信息传输向信息传输无线通信双无线通信双向通信传输向通信传输列车运行间列车运行间隔隔按固定闭塞按固定闭塞运行,大于运行,大于L设为对照值设为对照值LLL小于小于L线路数据来线路数据来源源大贮存于车大贮存于车载数据库载数据库大贮存于车大贮存于车载数据库载数据库应答器提供应答器提供;或由数字;或由数字轨道电路提轨道电路提供供无线通信提无线通信提供供无线通信提无线通信提供供对应对应ETCS级级ETCS1级级ETCS21级级ETCS3级级2022-12-1128.2.1 概述概述l我国客运专线采用我国客运专线采用CTCS2
8、级列控系统,该系统级列控系统,该系统地面信号为地面信号为ZPW-2000A轨道电路的移频自动闭塞系轨道电路的移频自动闭塞系统。统。l ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞是在法国型无绝缘移频自动闭塞是在法国UM71无绝缘轨道电路技术基础上,结合国情进行无绝缘轨道电路技术基础上,结合国情进行的技术再开发。在轨道电路传输安全性、传输长度、的技术再开发。在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠性以及结合国情提高技术性能价格比、降系统可靠性以及结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上都有了提高低工程造价上都有了提高。2022-12-1138.2.1 概述概述1)采用载频:)采用载频:1700、20
9、00、2300、2600Hz2)低频:)低频:18种频率,种频率,10.3、11.4、12.5、。、。29Hz,间隔,间隔1.1Hz。3)电气绝缘,调谐区)电气绝缘,调谐区29m2022-12-1148.2.2 系统构成系统构成2022-12-1158.2.2 系统构成系统构成一、室外部分一、室外部分1)调谐区)调谐区-29m-电气绝缘节电气绝缘节2)机械绝缘节)机械绝缘节由机械绝缘节空心线圈与调谐单元并联而成。由机械绝缘节空心线圈与调谐单元并联而成。3)匹配变压器)匹配变压器4)补偿电容)补偿电容保证轨道电路良好传输性能。保证轨道电路良好传输性能。5)传输电缆)传输电缆6)调谐设备引接线)调
10、谐设备引接线2022-12-1168.2.2 系统构成系统构成二、室内部分二、室内部分1)模拟网络盘)模拟网络盘用于用于spt电缆的补偿电缆的补偿2)发送器)发送器用于向轨道电路发送移频信号。用于向轨道电路发送移频信号。3)接收器)接收器用于接收主轨道电路和相邻区段在调谐区小轨用于接收主轨道电路和相邻区段在调谐区小轨道电路形成的信号。动作本轨道继电器,向相道电路形成的信号。动作本轨道继电器,向相邻区段提供小轨道继电器动作条件。邻区段提供小轨道继电器动作条件。4)衰耗盘)衰耗盘2022-12-1178.2.3 信息定义信息定义序号12345678信息名称L5码L4码L3码L2码L码LU码LU2码
11、U码机车信号显示L绿L绿L绿L绿L绿LU绿黄U黄U黄频率Hz21.323.510.312.511.413.615.816.9地面信号显示LLLLLLLLU序号910111213141516信息名称U2S码U2码U3码UUS码UU码 HB码 HU码H码机车信号显示U2S黄闪U2黄2U黄UUS双黄闪UU双黄HUS红黄闪HU红黄H红频率Hz20.214.722.419.118.024.626.829.0地面信号显示LU或ULU或UUUUUUH2022-12-1188.2.4 技术特点技术特点l1、充分保持法国、充分保持法国UM71无绝缘轨道电路整无绝缘轨道电路整体结构上的优势。体结构上的优势。l2、
12、解决了调谐区断轨检查,实现轨道电路、解决了调谐区断轨检查,实现轨道电路全程断轨检查。全程断轨检查。l3、减少调谐区分路死区。、减少调谐区分路死区。l4、实现对调谐单元断线故障的检查。、实现对调谐单元断线故障的检查。l5、通过系统参数优化,提高了轨道电路传、通过系统参数优化,提高了轨道电路传输长度。输长度。l6、实现了机械绝缘节轨道电路与电气绝缘、实现了机械绝缘节轨道电路与电气绝缘节轨道电路等长度传输。节轨道电路等长度传输。2022-12-119序号轨道电路类型使用条件传输长度安全性可靠性主要技术措施7.5kmzc03电缆10kmspt电缆0.15分路灵敏度1.05分路灵敏度电气绝缘节电气-机械
13、绝缘节1UM71900m调谐区无断轨检查,分路死区20m单机800m2ZPW-2000A1500m全程断轨检查,分路死区不大于5m发送N+1,接收成对0.5+0.5并联运用1、传输通道参数优化2、数字解调,提高抗干扰能力2022-12-120 一、概述一、概述 TVM430系统于1993年在法国第三条高速铁路北方线首先投入使用,时速已达320km/h。配合TVM430系统,对UM71无绝缘轨道电路进行了数字化改造,称为UM2000无绝缘轨道电路。2022-12-121 二、二、UM2000与与UM71的异同点的异同点l UM2000轨道电路是在UM71轨道电路基础上改进发展起来,两者核心设备和
14、技术关键具有本质区别。2022-12-1222022-12-1238.4.1 概述 1980年后,我国铁路推广机车信号、列车自动停车和无线列调三项设备,称为列车三大件。列车自动停车装置从ZTL-1型发展到ZTL-3型,在我国铁路迅速普及。机车三项设备的普及,对列车运行安全起到一定的作用。国产自动停车装置由于可以由司机解除作用,存在一定安全隐患。2022-12-124在京广线郑武电气化改造工程中,引进了U-T系统,其中TVM300就是与UM71轨道电路配套使用的列车超速防护系统。TVM300采用滞后的大台阶速度分级控制模式,地面自动闭塞必须设置双红灯防护区段,列车超速防护的制动方式只有一个接口(
15、在法国TGV采用最大常用制动,在我国采用紧急制动方式)。经实践检验,TVM300系统用在我国站间距小、客货混运的繁忙干线区段,再加上国内工程配套存在的种种问题,在运用中出现了较多问题。2022-12-125l 目前,研制或引进已投入运营或进行试验的超速防护系统有:京广线郑武段投入运营的TVM300系统;广深线投入运营的ZLSK和LSK系统;京九线商阜段试验的LCF系统;通过北京环行铁道试验线试验的为秦沈客运专线研发的点连式LSK-2000和LCF-200系统;在秦沈客运专线投入运营的TVM430系统。l 但是,就全国铁路而言,还没有建立起完整的列车运行控制系统。2022-12-1268.4.2
16、 ATP概念 ATP(Automatic Train Protection),即列车运行超速防护系统。ATP车载设备依据来自轨道电路和点式设备的信息,和列车构造速度、制动性能计算出控制曲线。当列车在允许速度控制曲线以下运行时,ATP车载设备相当于“机车信号”;当列车的实际运行速度接近、超过允许速度曲线时,ATP车载设备就报警、卸载、制动,起到防止“两冒一超”的安全作用。主要功能有:停车点防护、超速防护、列车间隔控制(移动闭塞时)、测速测距、车门控制。2022-12-1278.4.3 ATP分类 ATP按地面信息的传输方式分为点式和连续式两种。1、点式ATP地面应答器向列车传送每一信号点的允许速
17、度、目标速度、目标距离、线路坡度、信号机号码等信息。缺点是信息不实时、不连续,难以胜任列车密度大的情况。2、连续式ATP1)轨道电路方式受到道床环境、邻线干扰和外界干扰,集肤效应非常明显,传输距离也受到限制。2)轨间电缆方式由于轨道电缆及其铺设方法与机械化养路作业存在着矛盾,以及造价和维修费用高等原因,未得到推广。3)无线方式精度偏低2022-12-1288.4.4 ATP制动模式 ATP按制动模式不同分为分级制动模式和一级制动模式。1、分级制动模式分级制动模式又分为阶梯型和曲线型。a)阶梯型分级制动模式俗称大台阶型。它将一个列车全制动距离划分为34个闭塞分区,每一闭塞分区根据与前行列车的距离
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