简谈CTCS-2级列控中心设备的维护及故障处理

列控中心设备是铁路列车运行控制系统地面子系统的核心部分,重点阐述列控中心的功能及日常维护方法,主要包括功能原理、系统接口、列控维护终端和故障分析处理等方面。     

点式应答器传输模块测试技术

点式应答器传输模块(balise transmission module, BTM)是中国列车控制系统(CTCS)车载子系统必不可少的设备,可实现车地间信息的传输。文章针对实际车地传输中偶尔会有"丢点"现象,即无法收到地面应答器的报文信号的问题,提出设计开发一套应答器车载设备测试系统,阐述了该系统的原理和软、硬件架构。试验表明,该测试系统较好地实现了对应答器传输过程中上下链路关键参数的考核。     

接口信息一致性诊断在信号集中监测系统中应用

信号集中监测系统汇集了列控和ZPW-2000等接口子系统的数据信息,通过开发信息一致性逻辑诊断功能,可实现这2个接口子系统信息的校核。本文重点介绍一致性诊断机制模型、软件诊断的推理机制和处理流程,并结合列控和ZPW-2000接口子系统的数据源进行了试验仿真,仿真结果满足设计需求,且当接口信息不一致时,能及时给出报警,可预防故障发生。     

列控车载设备测速测距信号的检测方法研究

测速测距系统是列控车载设备的关键模块,是获取列车速度、加速度、位置、运行方向等信息的依据,是车载设备计算移动授权实现安全控车的重要保障。本文对测速测距信号的检测方法进行了深入研究,通过仿真测试验证了该方法的有效性,对列控车载设备关键模块自主化替代起到了推动作用,打下了坚实的技术基础。     

CTCS2列控系统中心接口分析

研究目的:CTCS中的列控中心系统是实现第六次提速的重要信号设备,是完成地面信息处理并向列车动态传送的关键地面设备。本文立足于探询基于CTCS2列控中心与其它列控设备的互联互通,接口协议的统一。研究方法:通过分析既有信号系统间的继电器接口方式,对基于CTCS2列控中心接口探索了一系列有指导性的技术措施,且详细分析了采用国际标准的安全型数字接口的可行性。研究结果:基于CTCS2地面列控中心接口采用国际上通用的标准安全型数字接口克服继电接口的固有缺点。对于国内高速铁路设备间的即插即用开发和应用有重要的指导意义。研究结论:基于CTCS2列控中心数字接口是安全的、可靠的,实现互联互通、即插即用是可行的。     

GSM-R系统在CTCS-3级控车中的应用

1 CTCS-3级运行中与GSM-R的DSU模块相关的问题武广高速铁路运行的是我国自行生产、拥有完全自主知识产权的CRH2和CRH3型"和谐号"高速列车.在CTCS-3级列控系统控制下,列车能以350 km/h平稳运行,行车间隔可达3min.CTCS-3级列控系统通过信号无线闭塞中心(RBC)设备实现,而保证RBC设备向动车发送CTCS-3级控车交互信息的则是GSM-R系统.移动交换中心( MSC)作为GSM-R系统中电路域的核心,一方面通过有线方式连接RBC设备,采用PRI信令;另一方面连接无线子系统,从无线侧获取动车车载OBC设备消息,使RBC与OBC间实时信息交互,实现CTCS-3级控车.     

典型地面信号系统的信息安全分析

随着信息安全上升为国家战略,地面信号系统作为工控系统中关系国民经济命脉和人民生命安全的核心设备,深入研究典型地面信号系统的信息安全问题已愈发急迫。在充分调研信息安全领域的标准与铁路领域现行规范的基础上,全面梳理信息安全在高速铁路和城市轨道交通领域的发展现状,并结合"等保2.0"中对工控系统的具体要求,阐述典型地面信号系统的信息安全分析流程。以CTCS-3级列车控制系统中无线闭塞中心子系统自主化RBC-YH为例,结合该子系统的功能,详细论述其风险分析流程的4个阶段,对其他信号系统的信息安全分析具有借鉴意义。     

自主化CRH_3型高速动车组制动系统

根据中国铁路总公司打破垄断、自主开发和对等替代的工作要求,在研究既有CRH3型高速动车组总体技术要求、制动系统功能和性能及运用经验基础上,自主研制的CRH3型高速动车组制动系统功能、性能及接口与既有CRH3型动车组一致,开展了地面试验、系统装车试验和运用考核,实现了与原车系统及部件级硬件对等替代,自主开发的控制软件能够实现与既有动车组制动系统互联互控。     

车地协同下的联锁子系统HCPN建模与验证

联锁子系统作为站内行车安全的关键保障,是车地协同下的列车运行控制系统的重要组成部分。传统联锁子系统存在地面集中控制失效风险大、列车自主化程度低等不足,为顺应精简系统结构、降低运营成本和提升列车自主化的列控技术发展趋势,设计一种车地协同下的联锁子系统用于城际铁路。考虑多车间的进路冲突是影响子系统功能实现的关键因素,提出进路预延伸策略以避免列车间的进路冲突。为确保联锁子系统功能安全,采用一种基于层次着色Petri网(HCPN)的系统功能建模与验证方法。通过对联锁子系统的主要功能实现过程—进路建立过程进行分析,提取子系统的功能需求,以此建立顶层需求模型。为缩小底层实现与顶层需求之间的差距,建立基于数据及行为低抽象度表达的模块层模型,并在其中引入死锁控制策略实现对系统功能逻辑的完整表达。以冲突进路建立场景为模型的输入参数,执行验证过程,通过对模型标准状态空间性能分析,实现对模型正确性的检验。在此基础上,采用分支时序逻辑ASK-CTL公式与状态空间搜索算法相结合的验证方法,完成对子系统功能安全性的检验。研究结果表明:模型的行为特性同子系统预期相一致,能够正确表达系统的行为。所设计子系统满足功能安全需求,可为底层实现提供依据。     

铁路移动信息传输安全平台的设计与实现

为铁路移动设备通过GPRS、Internet、网络动态隔离系统、铁路内部骨干计算机网实现与地面局域网间的实时数据通信,从实用、安全、可靠的角度出发,设计公用网与铁路专用网安全互联、移动设备与地面网络可靠互通的铁路移动信息传输安全平台。该平台硬件系统由内外网通信服务器、行车监控及业务系统设备为主的时实监控和传输设施组成,平台软件系统主要由外网传输处理子系统、内网传输处理子系统、管理监视子系统构成。将GPRS数据接入点部署在铁路局,每个铁路局设立统一的外网通信服务器,作为各个业务系统地面数据处理中心,承担所有应用系统车、地间和内、外网间的数据交换任务,使各应用系统中所有从GPRS下载的实时信息统一由铁路局外网通信服务器接收,再经网络安全传输平台进入铁路运输生产系统,提供给各个相关责任部门使用,从而确保铁路第6次大提速的行车安全。     

编组站综合自动化系统结构及接口问题的探讨

介绍了管、控一体编组站综合自动化系统中,区域计算机联锁的两种结构及提高可靠性、安全性的措施;在管、控一体环境下实现调机自动化子系统、尾部停车器子系统等接口设备的简化及设备结构的改造与优化。     

基于GSM-R无线网络实现车-地通信的CTCS-3级列控系统分析

着重阐述基于GSM-R无线网络的车-地通信如何实现地面设备之无线闭塞中心子系统与车载设备连接,如何确保无线闭塞中心子系统发送行车许可和临时限速等控车指令实现高速列车的无线指挥,以及如何完成无线闭塞中心实时接收车载设备动态信息的无线反馈。     

列控中心与联锁通信故障处理

列控中心是CTCS-2级列控系统地面设备的中心、CTCS-3级列控系统地面设备的重要组成部分,列控中心和联锁设备二者间的通信是通过安全数据网实现的,其中主要涉及区间状态、区间方向、车站进路、轨道区段、进站信号机断丝、允许发车、改方状态、信号限速、异物侵限灾害防护、信号状态采集及驱动命令等信息的交换。列控系统与联锁系统将构成列车指挥与控制的综合智能系统。文章针对典型的列控中心系统与联锁间通信故障分析和处理过程,以寻求快速化、规范化方式处理列控中心故障为目的,以列控中心TCC设备结构为基础,以分析终端数据为依据,对列控中心系统设计和维护应用中的注意事项进行分析,给出了一个较为行之有效的故障处理办法。     

一种支持多协议的发车指示器设计

发车指示器是地铁运营的辅助设备,是司机行车的重要依据之一。发车指示器主要是从列车自动监控(ATS)子系统接收发车时刻、扣车等相关行车信息后在显示屏上根据用户需求进行相应的显示。目前发车指示器系统和ATS子系统的通信接口协议主要有串口(RS232/RS422/RS485)、标准的TCP/IP网络、Modbus、Profibus。提出了一种支持多协议的发车指示器,并介绍了该设备的结构、接口、功能及软件架构。     

既有线200 km/h区段CTCS-2地面配套改造方案研究

以京秦线200km/h提速区段为例,说明在既有线上采用了TVM300和TVM430不同的速度控车模式及相应的地面点式设备,因此,要满足200km/h区段配套建设CTCS-2级地面列车运行控制的要求。提出将目前的TVM300阶梯控车模式改为CTCS-2级的一次连续控车模式,并相应修改既有机车信号车载设备芯片软件;地面相应配套列控中心、点式应答器及电子编码器(LEU)并修改轨道电路编码等;临时限速命令通过TDCS/CTC系统向临时限速管辖车站及邻站下达调度命令;按最新部颁《机车信号信息定义及分配》的要求,统一区间移频轨道电路编码信息。     

既有线CTCS-2级区段限速应用的探讨

中国铁路成功完成第六次大提速后,列控中心系统作为地面设备的总负责系统,既需要和CTC、计算机联锁/6502电气集中联锁、微机监测等既有系统接口,又需要与新增的地面电子单元(LEU)、点式应答器等新设备连接.     

中国列车运行控制系统的技术解析

高速铁路信号与控制系统的主要特点是分散自律调度集中系统.中国列车运行控制系统(CTCS)是为了保证列车安全运行,并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统.其目的是适应中国现有信号装备现状,实现路网之间互连互通,满足最高速度160～350 km/h的列控要求.CTCS的体系结构按铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层和车载设备层配置.列车运行控制系统根据系统配置按功能划分为5级.分别对5级CTCS的功能及地面和车载子系统的组成进行了详细的阐述.基于通信特别是基于无线移动通信的列车自动防护系统(ATP)是今后的重要发展方向.     

CTCS-3级列控仿真实验系统—轨旁仿真子系统的设计与实现

为解决当前高校在CTCS-3级列控系统教学中缺乏信号设备实物的问题,采用软件仿真的形式,建立适用于本科教学的CTCS-3级列控仿真实验系统。重点研究了CTCS-3级列控仿真实验系统中的轨旁仿真子系统,以轨道电路、应答器、站内信号机、站内道岔等轨旁设备作为研究对象,提出了CTCS-3级列控轨旁仿真子系统的总体设计方案,阐述了内部核心功能的详细实现,介绍了系统的工作流程。该子系统与CTCS-3级列控仿真实验系统中其他仿真子系统进行了联调,实现了既定的功能需求。结果表明,该轨旁仿真子系统能够较好地配合CTCS-3级列控系统,实现教学的目的。     

GSM-R／GPRS技术在铁路通信中的应用

GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统。通过对GSM-R的子系统GPRS的系统结构、相关设备和相关接口的介绍,以铁路行车系统有关业务流程为例,阐述该技术在铁路通信中的应用,证明其适用于铁路列车与地面间的通信。     

基于软件无线电的GSM-R网络Um接口监测系统研究

Um接口是车载电台(MT)与GSM-R网络基站之间的空中接口,提出基于软件无线电的Um接口监测系统,介绍系统构成、数据采集和处理方案。通过在高速综合检测列车上进行试验,验证该系统可以实时监测车载设备与GSM-R网络基站交互的过程,实现车地数据传输过程的闭环监测。