專利名稱：Ctcs-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及列車控制技術(shù)，尤其涉及一種CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著鐵路運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)越來越重，列車運(yùn)行速度越來越高，保證運(yùn)輸安全的問題也越來越突出。完全靠人工觀望、人工駕駛列車已經(jīng)不能保證行車安全了，即使裝備了機(jī)車信號(hào)和自動(dòng)停車裝置，也只能在列車一般速度運(yùn)行條件下保證安全，而無法實(shí)現(xiàn)高速列車的安全保證。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(Chinese Train Control System,簡(jiǎn)稱CTCS)技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展，CTCS通過控制列車運(yùn)行速度，保證列車按照空間間隔制運(yùn)行，是高速鐵路的一個(gè)重要組成部分，是保障高速鐵路運(yùn)營(yíng)安全、提高運(yùn)營(yíng)效率的核心技術(shù)裝備，其性能直接影響到高速鐵路的發(fā)展。CTCS根據(jù)功能要求和設(shè)配置劃分應(yīng)用等級(jí)分，可以分為0 4級(jí)。其中CTCS-2級(jí)用于實(shí)現(xiàn)行指-聯(lián)鎖-列控一體化、區(qū)間-車站一體化、通信-信號(hào)一體化和機(jī)電一體化， 滿足200km/h及以上線路的運(yùn)營(yíng)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的自動(dòng)控制。本發(fā)明提供一種CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括地面設(shè)備，包括臨時(shí)限速服務(wù)器、列控中心、軌道電路、地面電子單元和應(yīng)答器組；所述臨時(shí)限速服務(wù)器用于對(duì)接收到的臨時(shí)限速指令進(jìn)行處理，以產(chǎn)生臨時(shí)限速命令，并將所述臨時(shí)限速命令發(fā)送；所述列控中心用于根據(jù)所述軌道電路發(fā)送的軌道區(qū)段狀態(tài)信息和所述臨時(shí)限速命令，生成載頻低頻編碼信息和有源應(yīng)答器報(bào)文，并將所述載頻低頻編碼信息發(fā)送給所述軌道電路，以及將所述有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送給所述地面電子單元；所述軌道電路用于列車占用檢查，以生成所述軌道區(qū)段狀態(tài)信息并發(fā)送，以及將接收到的所述載頻低頻編碼信息進(jìn)行調(diào)制處理后生成軌道電路信號(hào)，并發(fā)送；所述地面電子單元用于將所述設(shè)備狀態(tài)信息發(fā)送給所述列控中心，并將所述有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送給所述應(yīng)答器組；所述應(yīng)答器組用于在應(yīng)答器電源信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，將固定應(yīng)答器報(bào)文和接收到的所述有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送；車載設(shè)備，包括車載安全計(jì)算機(jī)、軌道電路信息接收模塊和應(yīng)答器信息接收模塊；所述車載安全計(jì)算機(jī)用于根據(jù)所述軌道電路信息接收模塊接收到的所述軌道電路發(fā)送的所述軌道電路信號(hào)和所述應(yīng)答器信息接收模塊接收到的所述應(yīng)答器組發(fā)送的所述固定應(yīng)答器報(bào)文和所述有源應(yīng)答器報(bào)文，生成目標(biāo)距離連續(xù)速度控制曲線，以監(jiān)控列車運(yùn)行。如上所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，所述地面設(shè)備還包括調(diào)度集中系統(tǒng)和車站聯(lián)鎖設(shè)備所述調(diào)度集中系統(tǒng)用于根據(jù)接收到的操作指令，產(chǎn)生所述臨時(shí)限速指令和調(diào)度命令，并將所述臨時(shí)限速指令發(fā)送給所述臨時(shí)限速服務(wù)器，以及將所述調(diào)度命令發(fā)送給所述車站聯(lián)鎖設(shè)備；所述車站聯(lián)鎖設(shè)備用于接收所述調(diào)度集中系統(tǒng)發(fā)送的所述調(diào)度命令，根據(jù)所述列控中心發(fā)送的軌道區(qū)段安全信息，進(jìn)行進(jìn)路排列和信號(hào)顯示，并將進(jìn)路狀態(tài)信息發(fā)送給所述列控中心和所述調(diào)度集中系統(tǒng)；相應(yīng)地，所述列控中心用于根據(jù)所述臨時(shí)限速服務(wù)器發(fā)送的所述臨時(shí)限速命令、所述車站連鎖設(shè)備發(fā)送的所述進(jìn)路狀態(tài)信息和所述軌道電路發(fā)送的所述軌道區(qū)段狀態(tài)信息，生成所述載頻低頻編碼信息和所述有源應(yīng)答器報(bào)文。如上所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，所述車載設(shè)備還包括列車運(yùn)行監(jiān)控裝置，用于控制所述列車行駛速度不超過160km/h。如上所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，所述車載設(shè)備還包括應(yīng)答器天線和軌道電路天線；所述應(yīng)答器天線用于發(fā)射所述應(yīng)答器電源信號(hào)，且所述應(yīng)答器信息接收模塊通過所述應(yīng)答器天線接收所述固定應(yīng)答器報(bào)文和所述有源應(yīng)答器報(bào)文；所述軌道電路信息接收模塊通過所述軌道天線接收所述軌道電路信號(hào)，并對(duì)所述軌道電路信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼處理。如上所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，所述車載設(shè)備還包括速度傳感器，用于實(shí)時(shí)獲得所述列車的運(yùn)行速度信息；測(cè)速測(cè)距單元，用于根據(jù)所述速度傳感器獲得的所述運(yùn)行速度信息，生成列車實(shí)際速度信息和列車走行距離信息。如上所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，所述車載設(shè)備還包括人機(jī)界面，用于顯示所述目標(biāo)距離連續(xù)速度控制曲線、所述列車實(shí)際速度信息和所述列車行走距離信息，并接收和處理輸入命令，以監(jiān)控所述列車運(yùn)行。如上所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，所述應(yīng)答器組包括有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器；所述有源應(yīng)答器用于接收所述地面電子單元發(fā)送的所述有源應(yīng)答器報(bào)文，并在所述應(yīng)答器電源信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下發(fā)送所述有源應(yīng)答器報(bào)文；所述無源應(yīng)答器用于存儲(chǔ)所述固定應(yīng)答器報(bào)文，并在所述應(yīng)答器電源信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下發(fā)送所述固定應(yīng)答器報(bào)文。如上所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，所述臨時(shí)限速服務(wù)器用于對(duì)接收到的臨時(shí)限速指令進(jìn)行處理包括對(duì)所述臨時(shí)限速指令進(jìn)行存儲(chǔ)、校驗(yàn)、撤銷、拆分、設(shè)置、取消和臨時(shí)限速設(shè)置時(shí)機(jī)的輔助提示。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，基于軌道電路和應(yīng)答器向列車傳輸列車運(yùn)行許可信息，列車采用目標(biāo)-距離模式監(jiān)控列車的安全運(yùn)行，可以滿足200km/h及以上線路的運(yùn)營(yíng)要求，實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行的自動(dòng)控制。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記11-列控中心； 12-軌道電路；13-地面電子單元；14-應(yīng)答器組； 15-調(diào)度集中系統(tǒng)；16-臨時(shí)限速服務(wù)器；17-車站聯(lián)鎖設(shè)備；22-車載安全計(jì)算機(jī)；23-軌道電路信息接收模塊；25-應(yīng)答器天線；26-軌道電路天線；24-應(yīng)答器信息接收模塊；
27-速度傳感器；28-測(cè)速測(cè)距單元；29-人機(jī)界面。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例， 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。需要說明的是，在附圖或說明書中， 相似或相同的元件皆使用相同的附圖標(biāo)記。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖， 該CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)包括地面設(shè)備和車載設(shè)備，地面設(shè)備包括臨時(shí)限速 (Temporary Speed Restriction,簡(jiǎn)稱 TSR)服務(wù)器 16、列控中心 11 (Train Control Center，簡(jiǎn)稱 TCC)、軌道電路 12、地面電子單元 13 (Line Side Electronic Unit，簡(jiǎn)稱 LEU) 和應(yīng)答器組14。臨時(shí)限速服務(wù)器16用于對(duì)接收到的臨時(shí)限速指令進(jìn)行處理，以產(chǎn)生臨時(shí)限速命令，并將臨時(shí)限速命令發(fā)送。具體的，臨時(shí)限速服務(wù)器16對(duì)臨時(shí)限速指令進(jìn)行存儲(chǔ)、校驗(yàn)、撤銷、拆分、設(shè)置、取消和臨時(shí)限速設(shè)置時(shí)機(jī)的輔助提示。臨時(shí)限速服務(wù)器16可以通過網(wǎng)絡(luò)向多個(gè)車站下發(fā)臨時(shí)限速命令，也可以對(duì)某個(gè)車站下發(fā)特定的臨時(shí)限速命令。列控中心11通常設(shè)在車站中，列控中心11用于根據(jù)軌道電路12發(fā)送的軌道區(qū)段狀態(tài)信息和臨時(shí)限速命令，生成軌道電路載頻低頻編碼信息和有源應(yīng)答器報(bào)文，并將軌道電路載頻低頻編碼信息發(fā)送給軌道電路12，以及將有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送給地面電子單元13。具體的，列控中心11還將狀態(tài)信息發(fā)送給臨時(shí)限速服務(wù)器16，狀態(tài)信息具體包括軌道占用信息和進(jìn)路信息等，用于顯示線路狀況。軌道電路12用于列車占用檢查，以生成軌道區(qū)段狀態(tài)信息并發(fā)送，以及將接收到的載頻低頻編碼信息進(jìn)行調(diào)制處理后生成軌道電路信號(hào)，并發(fā)送。地面電子單元13用于將設(shè)備狀態(tài)信息發(fā)送給列控中心11，并將有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送給應(yīng)答器組14。應(yīng)答器組14用于在應(yīng)答器電源信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，將固定應(yīng)答器報(bào)文和接收到的有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送。車載設(shè)備包括車載安全計(jì)算機(jī)22、軌道電路信息接收模塊23和應(yīng)答器信息接收模塊24。車載安全計(jì)算機(jī)22用于根據(jù)軌道電路信息接收模塊23接收到的軌道電路12發(fā)送的軌道電路信號(hào)和應(yīng)答器信息接收模塊M接收到的應(yīng)答器組14發(fā)送的固定應(yīng)答器報(bào)文和有源應(yīng)答器報(bào)文，生成目標(biāo)距離連續(xù)速度控制曲線，以監(jiān)控列車運(yùn)行。在實(shí)際應(yīng)用中，地面設(shè)備之間通過信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互，地面設(shè)備和車載設(shè)備之間通過車地信息傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互。軌道電路12具體可以為ZPW-2000(UM)系列軌道電路，實(shí)現(xiàn)列車的占用檢查，軌道區(qū)段狀態(tài)信息具體為所述軌道區(qū)段是否有列車占用或故障的狀態(tài)表示信息。列控中心11根據(jù)軌道區(qū)段狀態(tài)信息和臨時(shí)限速命令生成軌道電路載頻低頻編碼信息和有源應(yīng)答器報(bào)文，軌道電路12在將載頻低頻編碼信息發(fā)送之前，對(duì)該載頻低頻編碼信息進(jìn)行調(diào)制處理，以形成相應(yīng)的軌道電路信號(hào)， 軌道電路信號(hào)、有源應(yīng)答器報(bào)文和固定應(yīng)答器報(bào)文即為列車運(yùn)行許可信息，將列車運(yùn)行許可信息傳送給列車以指示列車運(yùn)行。具體的，列控中心11具有軌道電路編碼、有源應(yīng)答器報(bào)文實(shí)時(shí)組幀與編碼、區(qū)間信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈控制、站間安全信息(區(qū)間軌道電路狀態(tài)、中繼站臨時(shí)限速信息、區(qū)間閉塞和方向條件等信息)傳輸?shù)裙δ?。軌道電路信?hào)具體可以包含載頻信息和低頻信息等信息。車載設(shè)備具體可以稱為列車自動(dòng)防護(hù)(Automatic Train Protection，簡(jiǎn)稱ATP)車載設(shè)備，車載設(shè)備中軌道電路信息接收模塊23接收軌道電路12 發(fā)送的軌道電路信號(hào)，并進(jìn)行解調(diào)，將解調(diào)后的信息及時(shí)傳遞給車載安全計(jì)算機(jī)22。具體的，車載設(shè)備中還可以包括記錄裝置，軌道電路信息接收模塊23將解調(diào)后的信息同時(shí)傳遞給記錄裝置，以進(jìn)行存儲(chǔ)。軌道電路信息接收模塊23是安全模塊，可接收Z(yǔ)PW-2000 (UM) 系列軌道電路及4信息、8信息、18信息等傳統(tǒng)移頻軌道電路的信息。應(yīng)答器信息接收模塊M接收來自地面應(yīng)答器組14發(fā)送的有源應(yīng)答器報(bào)文和固定應(yīng)答器報(bào)文，并進(jìn)行信息解調(diào)處理后傳送給車載安全計(jì)算機(jī)22。應(yīng)答器信息接收模塊M是一個(gè)采用二取二技術(shù)的故障-安全模塊。通過一個(gè)專用信息接口和安全計(jì)算機(jī)同步。同時(shí)應(yīng)答器信息接收模塊M 還可以提供通過應(yīng)答器中點(diǎn)時(shí)的確切時(shí)間，能夠讓車載設(shè)備在幾厘米的準(zhǔn)確范圍內(nèi)進(jìn)行列車定位校準(zhǔn)。車載安全計(jì)算機(jī)22根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息生成目標(biāo)距離連續(xù)控制曲線，即按照目標(biāo)-距離模式生成控制速度，以監(jiān)控列車的安全運(yùn)行。本實(shí)施例提供的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，基于軌道電路12和應(yīng)答器組14 向列車傳輸列車運(yùn)行許可信息，列車采用目標(biāo)-距離模式監(jiān)控列車的安全運(yùn)行，可以滿足 200km/h及以上線路運(yùn)營(yíng)要求，實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行的自動(dòng)控制。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，在本實(shí)施例中，地面設(shè)備還可以包括調(diào)度集中系統(tǒng)15 (Centralized Traffic Control，簡(jiǎn)稱CTC)和車站聯(lián)鎖設(shè)備17，調(diào)度集中系統(tǒng)15用于根據(jù)接收到的操作指令，產(chǎn)生臨時(shí)限速指令和調(diào)度命令，并將臨時(shí)限速指令發(fā)送給臨時(shí)限速服務(wù)器16，以及將調(diào)度命令發(fā)送給車站聯(lián)鎖設(shè)備17。臨時(shí)限速服務(wù)器16用于接收調(diào)度集中系統(tǒng)15發(fā)送的臨時(shí)限速指令，對(duì)臨時(shí)限速指令進(jìn)行處理后后生成臨時(shí)限速命令，并發(fā)送。車站聯(lián)鎖設(shè)備17用于接收調(diào)度集中系統(tǒng)15發(fā)送的調(diào)度命令，根據(jù)列控中心11發(fā)送的軌道區(qū)段安全信息，進(jìn)行進(jìn)路排列和信號(hào)顯示，并將進(jìn)路狀態(tài)信息發(fā)送給列控中心11和調(diào)度集中系統(tǒng)15，具體的，進(jìn)路狀態(tài)信息為車站聯(lián)鎖設(shè)備17的固有信息。相應(yīng)地，列控中心11用于根據(jù)臨時(shí)限速服務(wù)器16發(fā)送的臨時(shí)限速命令、車站連鎖設(shè)備發(fā)送的進(jìn)路狀態(tài)信息和軌道電路12發(fā)送的軌道區(qū)段狀態(tài)信息，生成載頻低頻編碼信息和有源應(yīng)答器報(bào)文。調(diào)度集中系統(tǒng)15通常設(shè)置于具有工作人員值守的調(diào)度控制室，由工作人員輸入操作指令，操作指令具體可以為臨時(shí)限速指令和進(jìn)路調(diào)度指令，調(diào)度集中系統(tǒng)15根據(jù)人員輸入的操作指令產(chǎn)生臨時(shí)限速命令和調(diào)度命令下發(fā)。臨時(shí)限速服務(wù)器16將接收到的臨時(shí)限速命令進(jìn)行一定的處理，如存儲(chǔ)、校驗(yàn)、撤銷、拆分、設(shè)置和取消及臨時(shí)限速設(shè)置時(shí)機(jī)的輔助提示。列控中心11接收臨時(shí)限速服務(wù)器16發(fā)送的處理后的臨時(shí)限速命令，具體的，列控中心11還向臨時(shí)限速服務(wù)器16反饋執(zhí)行狀態(tài)，臨時(shí)限速服務(wù)器16再將執(zhí)行狀態(tài)反饋給調(diào)度集中系統(tǒng)15的工作人員。車站聯(lián)鎖設(shè)備17接收調(diào)度集中系統(tǒng)15發(fā)送的調(diào)度命令后，根據(jù)列控中心11發(fā)送的軌道區(qū)段安全信息，判斷是否可以進(jìn)行進(jìn)路辦理，如果可以，再執(zhí)行進(jìn)路辦理，否則，向調(diào)度集中系統(tǒng)15發(fā)送錯(cuò)誤報(bào)告，并將進(jìn)路狀態(tài)信息發(fā)送給列控中心11， 軌道區(qū)段安全信息具體可以包括軌道占用、區(qū)間方向、降級(jí)顯示等信息。在本實(shí)施例中，列控中心11具體根據(jù)臨時(shí)限速命令，進(jìn)路狀態(tài)信息和軌道區(qū)段狀態(tài)信息等信息，生成載頻低頻編碼信息和有源應(yīng)答器報(bào)文，載頻低頻編碼信息、有源應(yīng)答器報(bào)文和固定應(yīng)答器報(bào)文即為列車運(yùn)行許可信息，并發(fā)送給列車。在本實(shí)施例中，通過調(diào)度集中系統(tǒng)15、臨時(shí)限速服務(wù)器16和車站聯(lián)鎖設(shè)備17的設(shè)置，可以及時(shí)地向列車發(fā)送臨時(shí)限速信息和進(jìn)路狀態(tài)信息，以使列車的車載設(shè)備根據(jù)接收到的信息進(jìn)行運(yùn)行控制，提高了列車運(yùn)行的安全性。在本實(shí)施例中，車載設(shè)備還可以包括列車運(yùn)行監(jiān)控裝置，具體可以為L(zhǎng)KJ-2000，列車運(yùn)行監(jiān)控裝置用于控制列車行駛速度不超過160km/h。在CTCS-2級(jí)區(qū)段，由ATP車載設(shè)備控車。在CTC-0、CTCS-I級(jí)區(qū)段或在CTCS-2級(jí)區(qū)段ATP車載設(shè)備特定故障下，LKJ結(jié)合 ATP車載設(shè)備提供的機(jī)車信號(hào)或主體機(jī)車信號(hào)功能，控制列車速度以不超過160km/h安全行駛。實(shí)現(xiàn)了 ATP車載設(shè)備車載裝備和列車運(yùn)行監(jiān)控裝置的有機(jī)結(jié)合和系統(tǒng)集成，提高了列車在不同區(qū)段的運(yùn)行控制適應(yīng)性。在本實(shí)施例中，車載設(shè)備還可以包括應(yīng)答器天線25和軌道電路天線26。應(yīng)答器天線25用于發(fā)射應(yīng)答器電源信號(hào)，且應(yīng)答器信息接收模塊M通過應(yīng)答器天線25接收固定應(yīng)答器報(bào)文和有源應(yīng)答器報(bào)文。軌道電路信息接收模塊23通過軌道天線接收軌道電路信號(hào)， 并對(duì)軌道電路信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼處理。在本實(shí)施例中，車載設(shè)備還可以包括速度傳感器27和測(cè)速測(cè)距單元觀，速度傳感器27用于實(shí)時(shí)獲得列車的運(yùn)行速度信息，具體的速度傳感器27上可以設(shè)有雷達(dá)。測(cè)速測(cè)距單元觀用于根據(jù)速度傳感器27獲得的運(yùn)行速度信息，生成列車實(shí)際速度信息和列車走行距離信息。通過速度傳感器27和測(cè)速測(cè)距單元觀的設(shè)置，可以實(shí)時(shí)獲得列車的運(yùn)行速度，以根據(jù)目標(biāo)距離和速度進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整，提高了列車運(yùn)行控制的可靠性。在本實(shí)施例中，車載設(shè)備還可以包括人機(jī)界面四，人機(jī)界面四用于顯示目標(biāo)距離連續(xù)速度控制曲線、列車實(shí)際速度信息和列車走行距離信息，并接收和處理輸入命令，以控制列車運(yùn)行。具體的，人機(jī)界面四還可以顯示列車的運(yùn)行情況、地面設(shè)備和車載設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及報(bào)警信息等多種信息。人機(jī)界面四為操作人員提供了的信息提示和操作接口， 操作人員只需要根據(jù)操作規(guī)范通過人機(jī)界面四進(jìn)行操作即可實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)控，提高了列車運(yùn)行控制的便捷性。列車制動(dòng)控制具有兩種方式設(shè)備制動(dòng)和司機(jī)制動(dòng)。通過設(shè)置可以采用設(shè)備制動(dòng)優(yōu)先的方式，最大限度減輕司機(jī)負(fù)擔(dān)，有利于縮短列車追蹤間隔，進(jìn)一步提高了列車運(yùn)行的安全性。在本實(shí)施例中，應(yīng)答器組14具體包括有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器。有源應(yīng)答器用于接收地面電子單元發(fā)送的有源應(yīng)答器報(bào)文，并在應(yīng)答器電源信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下發(fā)送有源應(yīng)答器報(bào)文，無源應(yīng)答器用于存儲(chǔ)固定應(yīng)答器報(bào)文，并在應(yīng)答器電源信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下發(fā)送固定應(yīng)答器報(bào)文。有源應(yīng)答器報(bào)文和固定應(yīng)答器報(bào)文為相同格式的報(bào)文，以便車載設(shè)備中的應(yīng)答器信息接收模塊M對(duì)接收到的報(bào)文進(jìn)行解析。在實(shí)際應(yīng)用過程中，具體的，應(yīng)答器組14包括多個(gè)有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器。有源應(yīng)答器通過專用電纜與地面電子單元13連接，可實(shí)時(shí)發(fā)送地面電子單元13傳送的有源應(yīng)答器報(bào)文。當(dāng)列車經(jīng)過有源應(yīng)答器上方時(shí)，有源應(yīng)答器接收到車載的應(yīng)答器天線25發(fā)射的電磁能量后，將其轉(zhuǎn)換成電能，使地面有源應(yīng)答器中發(fā)射電路工作，將地面電子單元13 傳輸給有源應(yīng)答器的數(shù)據(jù)循環(huán)實(shí)時(shí)發(fā)送出去。直至電能消失，即列車已經(jīng)離去。當(dāng)與地面電子單元13通信故障時(shí)，有源應(yīng)答器變?yōu)闊o源應(yīng)答器工作模式，發(fā)送存儲(chǔ)的固定信息。無源應(yīng)答器中存儲(chǔ)的為數(shù)據(jù)報(bào)文，數(shù)據(jù)報(bào)文具體包括列車定位信息和一定范圍內(nèi)的線路參數(shù)， 當(dāng)列車經(jīng)過無源應(yīng)答器上方時(shí)，無源應(yīng)答器接收到車載的應(yīng)答器天線25發(fā)射的電磁能量后，將其轉(zhuǎn)換成電能，使地面的無源應(yīng)答器中的電子電路工作，把存儲(chǔ)在地面無源應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)循環(huán)發(fā)送出去，直至電能消失。在實(shí)際的列車運(yùn)行控制過程中，本實(shí)施例提供的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)具體滿足以下原則1) CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)滿足運(yùn)營(yíng)速度200-250km/h需要；作為CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)后備模式，滿足運(yùn)營(yíng)速度300km/h需要。2)近期兼顧貨運(yùn)的客運(yùn)專線，CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)客車4分鐘、貨車5分鐘的追蹤間隔要求。僅開行動(dòng)車組的客運(yùn)專線，CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)按照正向運(yùn)行追蹤間隔 3分鐘的要求進(jìn)行檢算。3)客運(yùn)專線的CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一的設(shè)備配置和運(yùn)用原則，并應(yīng)兼容既有線CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)功能，具備互聯(lián)互通運(yùn)行條件。4) CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)滿足正向按自動(dòng)閉塞追蹤運(yùn)行，反向按自動(dòng)站間閉塞運(yùn)行的要求。5)CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)滿足跨線運(yùn)行的運(yùn)營(yíng)要求。6)CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式、設(shè)備制動(dòng)優(yōu)先的方式監(jiān)控列車安全運(yùn)行。7)CTCS-2級(jí)作為CTCS-3級(jí)的后備系統(tǒng)。無線閉塞中心(RBC)或無線通信故障時(shí)， CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)控制列車運(yùn)行。8)動(dòng)車段及聯(lián)絡(luò)線均安裝CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備。9) CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)，涉及安全的信息采用滿足IEC62280標(biāo)準(zhǔn)要求的安全通信協(xié)議。10)CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)安全性、可靠性、可用性、可維護(hù)性滿足IEC 62280等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，關(guān)鍵設(shè)備冗余配置。CTCS-2級(jí)列控車載設(shè)備有8種主要工作模式，其中通用的模式有完全監(jiān)控模式 (FS)、目視行車模式(OS)、引導(dǎo)模式(CO)、調(diào)車模式(SH)、隔離模式(IS)、待機(jī)模式(SB)、部分監(jiān)控模式(PQ和機(jī)車信號(hào)模式(CS)。運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景是從用戶需求的角度對(duì)運(yùn)營(yíng)中系統(tǒng)工作方式的描述。CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)主要運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景包括啟動(dòng)與關(guān)閉、追蹤運(yùn)行、正線接發(fā)車、側(cè)線接發(fā)車、引導(dǎo)接發(fā)車、自動(dòng)過分相、等級(jí)轉(zhuǎn)換、反向運(yùn)行、調(diào)車作業(yè)、臨時(shí)限速、降級(jí)情況、災(zāi)害防護(hù)等共十二個(gè)主要場(chǎng)景。本發(fā)明提供的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，基于軌道電路和應(yīng)答器組的設(shè)置， 獲得列車運(yùn)行控制所需的必要信息，根據(jù)該些信息生成目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式曲線， 可以實(shí)現(xiàn)列車速度高于目標(biāo)速度后立即進(jìn)行制動(dòng)控制，當(dāng)列車速度低于目標(biāo)速度后自動(dòng)緩解，不必司機(jī)參與，實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行的自動(dòng)控制。 最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換； 而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，包括地面設(shè)備，包括臨時(shí)限速服務(wù)器、列控中心、軌道電路、地面電子單元和應(yīng)答器組； 所述臨時(shí)限速服務(wù)器用于對(duì)接收到的臨時(shí)限速指令進(jìn)行處理，以產(chǎn)生臨時(shí)限速命令， 并將所述臨時(shí)限速命令發(fā)送；所述列控中心用于根據(jù)所述軌道電路發(fā)送的軌道區(qū)段狀態(tài)信息和所述臨時(shí)限速命令， 生成載頻低頻編碼信息和有源應(yīng)答器報(bào)文，并將所述載頻低頻編碼信息發(fā)送給所述軌道電路，以及將所述有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送給所述地面電子單元；所述軌道電路用于列車占用檢查，以生成所述軌道區(qū)段狀態(tài)信息并發(fā)送，以及將接收到的所述載頻低頻編碼信息進(jìn)行調(diào)制處理后生成軌道電路信號(hào)，并發(fā)送；所述地面電子單元用于將所述設(shè)備狀態(tài)信息發(fā)送給所述列控中心，并將所述有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送給所述應(yīng)答器組；所述應(yīng)答器組用于在應(yīng)答器電源信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，將固定應(yīng)答器報(bào)文和接收到的所述有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送；車載設(shè)備，包括車載安全計(jì)算機(jī)、軌道電路信息接收模塊和應(yīng)答器信息接收模塊； 所述車載安全計(jì)算機(jī)用于根據(jù)所述軌道電路信息接收模塊接收到的所述軌道電路發(fā)送的所述軌道電路信號(hào)和所述應(yīng)答器信息接收模塊接收到的所述應(yīng)答器組發(fā)送的所述固定應(yīng)答器報(bào)文和所述有源應(yīng)答器報(bào)文，生成目標(biāo)距離連續(xù)速度控制曲線，以監(jiān)控列車運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述地面設(shè)備還包括調(diào)度集中系統(tǒng)和車站聯(lián)鎖設(shè)備所述調(diào)度集中系統(tǒng)用于根據(jù)接收到的操作指令，產(chǎn)生所述臨時(shí)限速指令和調(diào)度命令， 并將所述臨時(shí)限速指令發(fā)送給所述臨時(shí)限速服務(wù)器，以及將所述調(diào)度命令發(fā)送給所述車站聯(lián)鎖設(shè)備；所述車站聯(lián)鎖設(shè)備用于接收所述調(diào)度集中系統(tǒng)發(fā)送的所述調(diào)度命令，根據(jù)所述列控中心發(fā)送的軌道區(qū)段安全信息，進(jìn)行進(jìn)路排列和信號(hào)顯示，并將進(jìn)路狀態(tài)信息發(fā)送給所述列控中心和所述調(diào)度集中系統(tǒng)； 相應(yīng)地，所述列控中心用于根據(jù)所述臨時(shí)限速服務(wù)器發(fā)送的所述臨時(shí)限速命令、所述車站連鎖設(shè)備發(fā)送的所述進(jìn)路狀態(tài)信息和所述軌道電路發(fā)送的所述軌道區(qū)段狀態(tài)信息，生成所述載頻低頻編碼信息和所述有源應(yīng)答器報(bào)文。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車載設(shè)備還包括列車運(yùn)行監(jiān)控裝置，用于控制所述列車行駛速度不超過160km/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車載設(shè)備還包括應(yīng)答器天線和軌道電路天線；所述應(yīng)答器天線用于發(fā)射所述應(yīng)答器電源信號(hào)，且所述應(yīng)答器信息接收模塊通過所述應(yīng)答器天線接收所述固定應(yīng)答器報(bào)文和所述有源應(yīng)答器報(bào)文；所述軌道電路信息接收模塊通過所述軌道天線接收所述軌道電路信號(hào)，并對(duì)所述軌道電路信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車載設(shè)備還包括速度傳感器，用于實(shí)時(shí)獲得所述列車的運(yùn)行速度信息；測(cè)速測(cè)距單元，用于根據(jù)所述速度傳感器獲得的所述運(yùn)行速度信息，生成列車實(shí)際速度信息和列車走行距離信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車載設(shè)備還包括人機(jī)界面，用于顯示所述目標(biāo)距離連續(xù)速度控制曲線、所述列車實(shí)際速度信息和所述列車行走距離信息，并接收和處理輸入命令，以監(jiān)控所述列車運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)答器組包括有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器；所述有源應(yīng)答器用于接收所述地面電子單元發(fā)送的所述有源應(yīng)答器報(bào)文，并在所述應(yīng)答器電源信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下發(fā)送所述有源應(yīng)答器報(bào)文；所述無源應(yīng)答器用于存儲(chǔ)所述固定應(yīng)答器報(bào)文，并在所述應(yīng)答器電源信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下發(fā)送所述固定應(yīng)答器報(bào)文。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述臨時(shí)限速服務(wù)器用于對(duì)接收到的臨時(shí)限速指令進(jìn)行處理包括對(duì)所述臨時(shí)限速指令進(jìn)行存儲(chǔ)、校驗(yàn)、撤銷、拆分、設(shè)置、取消和臨時(shí)限速設(shè)置時(shí)機(jī)的輔助提示。
全文摘要
本發(fā)明提供一種CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括地面設(shè)備和車載設(shè)備。地面設(shè)備包括臨時(shí)限速服務(wù)器、列控中心、軌道電路、地面電子單元和應(yīng)答器組。臨時(shí)限速服務(wù)器產(chǎn)生臨時(shí)限速命令；列控中心根據(jù)軌道區(qū)段狀態(tài)信息和臨時(shí)限速命令，生成載頻低頻編碼信息和有源應(yīng)答器報(bào)文。軌道電路根據(jù)編碼信息生成調(diào)制信號(hào)并發(fā)送，生成軌道區(qū)段狀態(tài)信息并發(fā)送。地面電子單元將有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送給應(yīng)答器組。應(yīng)答器組將固定應(yīng)答器報(bào)文和有源應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送。車載設(shè)備包括車載安全計(jì)算機(jī)、軌道電路信息接收模塊和應(yīng)答器信息接收模塊。本發(fā)明提供的CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，基于軌道電路和應(yīng)答器組傳輸列車運(yùn)行許可信息，實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行的自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)B61L27/00GK102233886SQ20111012493
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者何春明, 劉大為, 劉朝英, 劉長(zhǎng)波, 盧佩玲, 葉峰, 吳永, 唐抗尼, 季學(xué)勝, 岳朝鵬, 李凱, 李劍, 李建清, 程劍鋒, 羅松, 范明, 莫志松, 袁栩, 袁湘鄂, 覃燕, 邢毅, 陳鋒華 申請(qǐng)人:北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司, 鐵道部運(yùn)輸局