我國鐵路CTCS-3級列控系統(tǒng)的分析與研究

黃衛(wèi)中 賈 琨 劉人鵬

我國鐵路CTCS-3級列控系統(tǒng)的分析與研究

黃衛(wèi)中*賈 琨**劉人鵬**

序:CTCS-3級列控系統(tǒng)是中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(Chinese Train Control System,簡稱CTCS)的重要組成部分,基于GSM-R無線通信實現(xiàn)車-地信息雙向傳輸,無線閉塞中心(RBC)生成行車許可,軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查,應(yīng)答器實現(xiàn)列車定位,滿足動車組運(yùn)營速度350 km/h和最小追蹤間隔3min的要求,并具備CTCS-2級列控系統(tǒng)功能,滿足200～250 km/h動車組跨線運(yùn)行要求。

依托武廣、鄭西和廣深港高速鐵路的建設(shè),鐵道部成立了C3技術(shù)攻關(guān)組,組織開展CTCS-3級列控系統(tǒng)的攻關(guān)研究工作。通過自主創(chuàng)新,經(jīng)過兩年多的努力,武廣、鄭西高速鐵路已分別于2009年12月26日和2010年2月6日投入商業(yè)運(yùn)營。CTCS-3級列控系統(tǒng)的攻關(guān)工作在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、車載和RBC等關(guān)鍵設(shè)備、CTCS-3級列控系統(tǒng)的測試驗證、系統(tǒng)評估、GSM-R系統(tǒng)承載列控信息傳輸?shù)确矫嫒〉昧艘淮笈鷦?chuàng)新成果,初步建成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CTCS-3級列控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)平臺。

為對CTCS-3級列控系統(tǒng)攻關(guān)工作做一總結(jié),以便今后更好地推廣應(yīng)用,特在《鐵道通信信號》雜志開辟專欄,對CTCS-3級列控系統(tǒng)的攻關(guān)研究成果進(jìn)行展示。

CTCS-3級列控系統(tǒng)是我國通過自主創(chuàng)新建成的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng),凝結(jié)了我國鐵道部、高校、科研院所和骨干企業(yè)群策群力的智慧結(jié)晶。通過對國外列車控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及我國列控系統(tǒng)發(fā)展歷程的介紹,闡述了我國CTCS-3級列控系統(tǒng)研究的必要性及技術(shù)方向的選擇;說明了我國CTCS-3級列控系統(tǒng)的技術(shù)特點;同時還對CTCS-3級列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備的功能作了簡要介紹,并總結(jié)了系統(tǒng)研發(fā)的主要創(chuàng)新成果。

高速鐵路;CTCS-3級列控系統(tǒng);控制模式

1 國外列控系統(tǒng)發(fā)展概況

自1964年日本鐵路新干線開始運(yùn)營時速210 km高速列車以來,高速鐵路的高安全、高可靠、高效率、高舒適等特點已引起世界鐵路運(yùn)輸界的高度重視,德國、法國、意大利等發(fā)達(dá)國家也相繼結(jié)合本國國情發(fā)展自己的高速鐵路。不論哪一個國家建設(shè)高速鐵路,都特別注意通信信號系統(tǒng)的研究和建設(shè),將先進(jìn)的控制技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與鐵路信號技術(shù)融為一體,組成一個現(xiàn)代化的綜合自動化管理系統(tǒng),已成為一個總的、不可抗拒的趨勢?，F(xiàn)代化的列車運(yùn)行綜合控制、指揮、管理系統(tǒng)是保障高速鐵路行車安全、提高運(yùn)輸效率的核心,也是標(biāo)志著一個國家鐵路現(xiàn)代化技術(shù)水準(zhǔn)的重要組成部分。

目前國外已投入使用的高速列車(時速超過250 km)運(yùn)行控制系統(tǒng)主要有法國U/T系統(tǒng)、日本新干線ATC系統(tǒng)、德國LZB系統(tǒng)和歐洲ETCS系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)最根本的差別在于對高速列車超速后的控制方式以及車-地間信息傳輸方式有所不同。

1.1 法國U/T系統(tǒng)

法國高速鐵路TGV區(qū)間信號均采用帶速度監(jiān)督的TVM 300型或TVM430型機(jī)車信號,地面信息傳輸采用UM71或UM2000無絕緣軌道電路,簡稱U/T系統(tǒng)。

U/T系統(tǒng)對速度的控制是采用分段制動的列控模式。司機(jī)按照每一個軌道電路地面信息給出的速度值運(yùn)行時,速度監(jiān)督設(shè)備將不干預(yù)司機(jī)正常操作;當(dāng)列車速度超過規(guī)定的允許速度時,速度監(jiān)督設(shè)備將自動實施制動。

U/T系統(tǒng)按速度等級分段制動,其列車追蹤間隔主要與閉塞分區(qū)的劃分和車速有關(guān),而一般閉塞分區(qū)長度的確定是以線路上最壞性能的列車為依據(jù)。U/T這種設(shè)計方式對于法國高鐵線路是適合的,而對于列車性能差別較大的高中速混合運(yùn)行的線路,其能力要受到較大影響。

1.2 日本ATC系統(tǒng)

日本新干線列控模式與法國TVM 300系統(tǒng)相似,也為階梯方式分段制動。所不同的是TVM300是速度監(jiān)督滯后控制,列車速度的控制一般由司機(jī)完成,只有在司機(jī)沒有按規(guī)定降速時設(shè)備才起作用。而日本新干線采用的是以設(shè)備優(yōu)先制動的模式,即列控設(shè)備根據(jù)軌道區(qū)段的速度指示,對列車速度進(jìn)行減速制動或緩解控制,使列車出口速度達(dá)到本區(qū)段目標(biāo)速度的要求,因此它沒有滯后控制所需的保護(hù)區(qū)段,在線路通過能力上較TVM300系統(tǒng)有所提高。

隨著電子數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,日本鐵路公司近年又新開發(fā)了多種數(shù)字式ATC系統(tǒng)。地面數(shù)字軌道電路以時間分隔數(shù)據(jù)方式反復(fù)傳輸40～60 bit的數(shù)據(jù)。車載設(shè)備根據(jù)地面信息和各開通閉塞分區(qū)間的編號,求取與前方列車的距離,再根據(jù)該計算距離和車載設(shè)備存儲的線路數(shù)據(jù),以及制動性能、最高允許速度等車輛性能,計算列車可以運(yùn)行的距離和容許的速度。

1.3 德國LZB系統(tǒng)

LZB系統(tǒng)采用軌道電纜作為車-地間信息連續(xù)雙向傳輸?shù)拿浇椤＼壟越邮?發(fā)送設(shè)備是將軌道電纜與控制中心聯(lián)系起來的中繼設(shè)備,它將來自地面列控中心的信號放大,并通過軌道電纜傳送給機(jī)車,同時也將來自機(jī)車的信號放大,通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送給LZB地面列控中心。

LZB系統(tǒng)將列車連續(xù)速度控制的列控模式用于對高速列車的實際控制,這種列控模式打破了傳統(tǒng)閉塞區(qū)段分段控制的概念,列車的制動由傳統(tǒng)的分段多次制動變?yōu)橐淮沃苿?其制動過程由列車自身參數(shù)、列車至變速點線路參數(shù)以及變速點的速度決定,而與傳統(tǒng)軌道閉塞分區(qū)速度參數(shù)無關(guān)。其列車追蹤間隔主要根據(jù)每一列車的制動性能、實際速度確定的安全制動距離自動調(diào)節(jié),因此在各種性能不一樣的列車混合運(yùn)行的情況下,可以最大限度地利用線路的通過能力,同時一次制動方式的性能也與列車實際制動方式相吻合。

1.4 ETCS系統(tǒng)

ETCS系統(tǒng)是歐盟為實現(xiàn)高速列車在歐洲境內(nèi)穿越國境時互通運(yùn)營,結(jié)合歐洲各國鐵路現(xiàn)狀,兼顧既有設(shè)備及今后列車運(yùn)行控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢制訂并立法強(qiáng)制執(zhí)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。歐洲ETCS列控系統(tǒng)采用開放的技術(shù)平臺,解決了原有列控系統(tǒng)采用大量專有技術(shù)、相互間不兼容、技術(shù)平臺不開放、無法實現(xiàn)互聯(lián)互通的技術(shù)藩籬。

ETCS分為0級、1級、2級和3級,其中ETCS-0級是既有模式,ETCS-1級和ETCS-2級系統(tǒng)均已投入商業(yè)運(yùn)用。ETCS列控系統(tǒng)代表著歐洲鐵路列控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

2 我國列控系統(tǒng)的發(fā)展

我國研究和發(fā)展鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)已有約20年時間,尤其是近10年來,取得迅猛發(fā)展。

2002年鐵道部在研究國外典型鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù)體系和關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,本著設(shè)備兼容、互聯(lián)互通和技術(shù)發(fā)展的原則,確定了發(fā)展高速、先進(jìn)、適用和可持續(xù)發(fā)展的中國鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(Chinese Train Control System以下簡稱CTCS)的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2003年在UIC北京年會上,鐵道部宣布CTCS的基本架構(gòu)和分級。

2004年鐵道部頒布了《CTCS技術(shù)規(guī)范總則》,確定了CTCS的總體技術(shù)框架,發(fā)布了CTCS-0級到CTCS-4級共5個等級的系統(tǒng)框架。

2007年CTCS-2級列控系統(tǒng)在全路第六次大面積提速中成功實施應(yīng)用。

2007年底,鐵道部成立C3技術(shù)攻關(guān)組,依托武廣和鄭西等高速鐵路建設(shè)項目,開展CTCS-3級列控系統(tǒng)的創(chuàng)新研發(fā)工作。集中全路主要技術(shù)力量,對總體方案搭建、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)評估展開了深入研究,相繼頒發(fā)了CTCS-3級列控系統(tǒng)總體技術(shù)方案、應(yīng)答器應(yīng)用原則、測試案例、系統(tǒng)評估辦法等系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,建成了仿真測試實驗室,實現(xiàn)了RBC和車載等關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化,創(chuàng)建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CTCS-3級列控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)平臺。

2009年12月26日、2010年2月6日武廣和鄭西高速鐵路相繼開通運(yùn)營。

3 CTCS-3級列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1 總體技術(shù)要求

CTCS-3級列控系統(tǒng)滿足運(yùn)營速度350 km/h、最小追蹤間隔3 min,正向按自動閉塞追蹤運(yùn)行、反向按自動站間閉塞運(yùn)行的運(yùn)營要求。車載設(shè)備采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制、設(shè)備制動優(yōu)先的方式監(jiān)控列車安全運(yùn)行。CTCS-2級作為后備系統(tǒng),當(dāng)無線閉塞中心(RBC)或無線通信故障時控制列車運(yùn)行,并滿足動車組跨線運(yùn)行要求。動車段及聯(lián)絡(luò)線均安裝CTCS-2級列控系統(tǒng)地面設(shè)備。

RBC設(shè)備集中設(shè)置,GSM-R無線通信覆蓋包括大站在內(nèi)的全線所有車站。由RBC向裝備CTCS-3級車載設(shè)備的列車、應(yīng)答器向裝備CTCS-2級車載設(shè)備的列車分別發(fā)送分相區(qū)信息,實現(xiàn)自動過分相功能。

CTCS-3級列控系統(tǒng)采用統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn),安全信息傳輸采用標(biāo)準(zhǔn)安全通信協(xié)議,關(guān)鍵設(shè)備冗余配置。系統(tǒng)安全性、可靠性、可用性、可維護(hù)性滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

圖1 CTCS-3級列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

3.2 系統(tǒng)構(gòu)成

CTCS-3級列控系統(tǒng)由地面設(shè)備和車載設(shè)備二大部分組成。地面設(shè)備由無線閉塞中心、臨時限速服務(wù)器、列控中心、GSM-R接口設(shè)備、應(yīng)答器、ZPW-2000(UM)系列軌道電路等組成;車載設(shè)備由車載安全計算機(jī)、GSM-R無線通信單元、軌道電路信息接收單元、應(yīng)答器信息接收模塊、列車接口單元、記錄器、人機(jī)界面、速度傳感器、軌道電路信息接收天線、應(yīng)答器信息接收天線、GSM-R天線等部件組成。如圖1所示。

3.3 工作原理

CTCS-3級列控系統(tǒng)基于軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查,應(yīng)答器實現(xiàn)列車定位,RBC根據(jù)區(qū)間軌道電路狀態(tài)、聯(lián)鎖生成的進(jìn)路狀態(tài)等信息生成行車許可,再通過GSM-R無線通信系統(tǒng)將行車許可、線路參數(shù)、臨時限速傳輸給列車,車載設(shè)備根據(jù)接收到的信息和動車組參數(shù),按照目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式生成動態(tài)速度曲線監(jiān)控列車安全運(yùn)行,并向下兼容CTCS-2級功能。系統(tǒng)原理如圖2所示。

3.4 主要工作模式和運(yùn)營場景

CTCS-3級列控系統(tǒng)的控車模式有完全監(jiān)控、引導(dǎo)、目視行車、調(diào)車、隔離、休眠、待機(jī)等;CTCS-2級為后備控車模式,有完全監(jiān)控、部分監(jiān)控、引導(dǎo)、目視行車、調(diào)車、隔離、休眠、待機(jī)和機(jī)車信號等主要工作模式。

運(yùn)營場景是對運(yùn)營中CTCS-3級列控系統(tǒng)工作方式的簡要描述,主要有14個運(yùn)營場景,包括注冊與啟動、注銷、進(jìn)出動車段、等級轉(zhuǎn)換、行車許可、RBC切換、自動過分相、重聯(lián)與摘解、臨時限速、降級情況、災(zāi)害防護(hù)、調(diào)車作業(yè)、人工解鎖進(jìn)路、特殊進(jìn)路等。

注冊與啟動:當(dāng)列車車載設(shè)備上電時,列控車載設(shè)備將啟動與RBC的呼叫連接與注冊,司機(jī)根據(jù)提示輸入列車長度、車次號等必要的列車數(shù)據(jù)后,選擇直接啟動或按照目視模式發(fā)車。

等級轉(zhuǎn)換:主要描述車載設(shè)備在C3和C2不同等級間的轉(zhuǎn)換過程。從C2到C3的等級轉(zhuǎn)換需要經(jīng)過列控車載設(shè)備與G網(wǎng)注冊、RBC呼叫及注冊和等級轉(zhuǎn)換等過程;從C3到C2的等級轉(zhuǎn)換則由RBC通知車載設(shè)備自動實現(xiàn)等級轉(zhuǎn)換。當(dāng)無線閉塞中心(RBC)或無線通信故障時,車載設(shè)備自動降為C2級運(yùn)行至出站應(yīng)答器,重新呼叫RBC成功后,轉(zhuǎn)回C3等級控車運(yùn)行。

圖2 CTCS-3級列控系統(tǒng)原理圖

RBC切換:列車運(yùn)行至2個RBC邊界,車載設(shè)備連接下一個RBC,并交換控車信息,滿足控車條件后,再斷開與前一個RBC的連接,實現(xiàn)RBC自動切換。

臨時限速設(shè)置:當(dāng)調(diào)度員在CTC終端上輸入限速命令后,便儲存在臨時限速服務(wù)器中,施工調(diào)度員確認(rèn)并激活后,由臨時限速服務(wù)器同時下達(dá)給無線閉塞中心(RBC)和車站列控中心(TCC),分別向C3車載設(shè)備和C2車載設(shè)備發(fā)送和執(zhí)行。

另外,CTCS-3級列控系統(tǒng)還與落物防災(zāi)等系統(tǒng)接口,確保列車安全運(yùn)行。

4 CTCS-3級列控系統(tǒng)特點

CTCS-2級列控系統(tǒng)依靠的是點式應(yīng)答器傳輸線路數(shù)據(jù)、聯(lián)鎖進(jìn)路和臨時限速等信息。而CTCS-3級列控系統(tǒng)通過GSM-R無線網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了信息的連續(xù)傳輸,實時性更強(qiáng)。同時由于具有雙向傳輸通道,地面系統(tǒng)可以實時接收列車發(fā)送的列車數(shù)據(jù)、列車狀態(tài)等信息,用于地面系統(tǒng)的運(yùn)算及對列車的監(jiān)控,系統(tǒng)性能顯著提高。主要有以下幾個方面的技術(shù)特點:

1.控車信息連續(xù)性強(qiáng)。CTCS-3級列控系統(tǒng)采用GSM-R無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)車載與地面設(shè)備安全數(shù)據(jù)傳輸,符合國際列控技術(shù)發(fā)展趨勢。列車連續(xù)從RBC獲得控制信息,列控數(shù)據(jù)不再受應(yīng)答器容量和數(shù)量的限制,車-地通信形成閉環(huán)控制,使得列車運(yùn)行更加平順,對突發(fā)情況的應(yīng)變更及時,適用于列車高速度、高密度和安全運(yùn)行的要求。

2.充分集成成熟設(shè)備。CTCS-3級列控系統(tǒng)集成了我國成熟應(yīng)用的ZPW-2000型軌道電路、計算機(jī)聯(lián)鎖和CTC系統(tǒng)等設(shè)備,既充分利用了既有的技術(shù)裝備,又利于系統(tǒng)兼容性。

3.便于系統(tǒng)參數(shù)配置和優(yōu)化。CTCS-3級列控系統(tǒng)中,應(yīng)答器主要負(fù)責(zé)列車定位,降低了系統(tǒng)對軌旁設(shè)備的依賴性;同時,控制參數(shù)存儲于無線閉塞中心,便于參數(shù)配置和優(yōu)化。

4.駕乘舒適性高。與歐洲和日本列控系統(tǒng)制動方式不同,CTCS-3級采用了設(shè)備制動優(yōu)先與司機(jī)制動優(yōu)先相結(jié)合的模式,車載設(shè)備的常用制動有強(qiáng)、中、弱3級,列車減速過程由弱漸強(qiáng)和緩解過程由強(qiáng)漸弱,在確保列車運(yùn)行安全的前提下,提高了駕乘的舒適性。

5.系統(tǒng)可用性高。CTCS-3級列控系統(tǒng)集成了CTCS-2級系統(tǒng)功能,在無線閉塞中心或無線通信故障時,可自動降級為CTCS-2級控制列車運(yùn)行;同時GSM-R網(wǎng)絡(luò)采用交織冗余覆蓋方案,在單點故障情況下仍然能夠滿足系統(tǒng)規(guī)定的QoS指標(biāo),并提供2.4 kb/s、4.8 kb/s、9.6 kb/s 3種異步、透明、V.110速率適配的數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。

6.滿足列車跨線運(yùn)行的要求。裝備CTCS-3級車載設(shè)備的動車組可以下線到CTCS-2級客專運(yùn)行,同時裝備CTCS-2級車載設(shè)備的動車組也可以上線在CTCS-3級線路上運(yùn)行,可以靈活地調(diào)整列車密度和運(yùn)營需求,提高了線路和動車組利用率,滿足我國互聯(lián)互通等跨線運(yùn)行需求,并且使我國列控系統(tǒng)的發(fā)展具備了較強(qiáng)的連貫性。

表1 CTCS-3級列控系統(tǒng)與國外高速鐵路列控系統(tǒng)技術(shù)特點比較

與國外的列控系統(tǒng)相比,CTCS-3級列控系統(tǒng)的技術(shù)特點見表1所示。

5 CTCS-3級列控系統(tǒng)創(chuàng)新

CTCS-3級列控系統(tǒng)是結(jié)合我國實際應(yīng)用CTCS-2級列控技術(shù)的成功經(jīng)驗,通過自主創(chuàng)新,建立起來的符合我國國情路情、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng),已達(dá)到世界先進(jìn)水平。CTCS-3級列控系統(tǒng)的研發(fā)實現(xiàn)了六大創(chuàng)新:

1.技術(shù)方案和標(biāo)準(zhǔn)體系創(chuàng)新。

建立健全一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CTCS-3級列控系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),是發(fā)展CTCS-3級列控系統(tǒng)的核心內(nèi)容,鐵道部C3技術(shù)攻關(guān)組,歷時2年多時間完成了標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)方案的建設(shè)。

總體技術(shù)方案詳細(xì)規(guī)定了列控系統(tǒng)的運(yùn)營需求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)評估和標(biāo)準(zhǔn)體系。其中在運(yùn)營需求中具體規(guī)范了列控系統(tǒng)的主要技術(shù)原則、工作模式、運(yùn)營場景、以及參數(shù)配置等。

標(biāo)準(zhǔn)體系涵蓋了系統(tǒng)規(guī)范、工程設(shè)計規(guī)范、制造工藝標(biāo)準(zhǔn)、施工驗收規(guī)范、運(yùn)用維護(hù)規(guī)則和系統(tǒng)評估辦法等6個方面的標(biāo)準(zhǔn)定義,如圖3。其中系統(tǒng)規(guī)范是用于系統(tǒng)的集成測試和運(yùn)營,又分成運(yùn)營需求規(guī)范、設(shè)備規(guī)范、接口規(guī)范和測試規(guī)范。

2.關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。

①構(gòu)建了CTCS-3級列控車載ATP技術(shù)平臺,能夠滿足在不同信號安全計算機(jī)硬件平臺上研發(fā)ATP車載設(shè)備的要求。包括故障-安全的硬件和軟件平臺、高速控車模式曲線算法、高速條件下測速測距技術(shù)、與動車組接口技術(shù)、CTCS-2級軟件移植匹配技術(shù)等核心成果。②構(gòu)建了RBC技術(shù)平臺,掌握了行車許可的數(shù)學(xué)模型和生成算法、RBC接口和安全通信技術(shù)、無線閉塞中心邊界時的無線切換及控制權(quán)限移交的技術(shù)、臨時限速管理技術(shù)、密鑰管理技術(shù)等一系列核心技術(shù)成果。

3.測試驗證技術(shù)創(chuàng)新。

圖3 CTCS-3級列控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系構(gòu)成圖

構(gòu)建了完善的仿真模擬測試平臺、制定了完整的測試案例庫和與之相對應(yīng)的測試序列,在工程實踐中探索出一套完整的聯(lián)調(diào)聯(lián)試、第三方專家組測試和試運(yùn)行的系統(tǒng)驗證方法。

4.系統(tǒng)集成技術(shù)創(chuàng)新。

CTCS-3級列控系統(tǒng)是一個極其龐大的高技術(shù)含量多子系統(tǒng)集成的復(fù)雜系統(tǒng),系統(tǒng)集成需要很高的技術(shù)含量,為此,針對各子系統(tǒng)的特點開發(fā)了一整套系統(tǒng)集成的規(guī)范,主要包括系統(tǒng)接口技術(shù)、信息安全傳輸技術(shù)、集成調(diào)試技術(shù)、地面系統(tǒng)內(nèi)部的接口技術(shù)、地面系統(tǒng)與車載系統(tǒng)接口技術(shù)、人機(jī)車載和地面系統(tǒng)間接口技術(shù)等。

5.國產(chǎn)化創(chuàng)新。

通過努力,我們現(xiàn)在已經(jīng)掌握了高速列控系統(tǒng)軟件的核心算法及實現(xiàn)方法;優(yōu)化了生產(chǎn)制造的采購及物流體系、工藝流程體系、質(zhì)量控制體系及產(chǎn)品檢驗方法;掌握了工程應(yīng)用設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)化方法;制定了CTCS-3級列控系統(tǒng)維修標(biāo)準(zhǔn),引進(jìn)和開發(fā)列控數(shù)據(jù)管理和分析工具,全面實現(xiàn)原定的國產(chǎn)化目標(biāo)。

6.系統(tǒng)評估技術(shù)創(chuàng)新。

系統(tǒng)評估是確保系統(tǒng)集成之后能否安全運(yùn)營的重要保障,因此,根據(jù)我國鐵路實際并結(jié)合歐洲安全認(rèn)證的做法,制定了CTCS-3級列控系統(tǒng)評估辦法,從系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)、產(chǎn)品制造、出廠檢驗、安裝調(diào)試、測試和檢驗、聯(lián)調(diào)聯(lián)試和試運(yùn)行等各個環(huán)節(jié)開展了獨(dú)立第三方的系統(tǒng)評估工作,強(qiáng)化了CTCS-3級列控系統(tǒng)的方案設(shè)計、生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試等全過程的安全管理,降低運(yùn)營風(fēng)險。

6 結(jié)束語

CTCS-3級列控系統(tǒng)已在武廣和鄭西高速鐵路成功開通運(yùn)營,列車時速達(dá)到350 km。我國鐵路用短短5年多的時間走完了國際上40年高速鐵路發(fā)展歷程。在總結(jié)武廣和鄭西高速鐵路建設(shè)及運(yùn)營經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,盡快實現(xiàn)不同高速鐵路間互聯(lián)互通的目標(biāo),進(jìn)一步健全CTCS-3級列控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系,為CTCS-3級列控系統(tǒng)擴(kuò)大應(yīng)用和實施“走出去”戰(zhàn)略奠定堅實的基礎(chǔ)。

[1] 鐵道部科技運(yùn)函[2004]14號文.中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)CTCS技術(shù)規(guī)范總則(暫行),2004.

[2] 何華武.中國既有鐵路大提速[M].北京:鐵道出版社,2005.

[3] 張曙光.CTCS-3級列控系統(tǒng)總體技術(shù)方案[M].北京:中國鐵道出版社,2008

CTCS-3 Train Control System has independent intellectual property rights,which was coagulated the wisdom of Chinese Ministry of Railways,universities,scientific research institutes and backbone corporations.Through outlining the development situation of several foreign advanced high speed train control system and the developmentprocessof Chinese Railway Train Control System,the authors explain the necessity of the research of CTCS-3 Train Control System and the choice of its technical direction. This paper also gave a brief introduction to the structure and functionsaswell as themajor equipment of CTCS-3 Train Control System,and finally summarized six major R＆D innovationsof the system.

High-speed railway,CTCS-3 Train Control System,Controlmode.

2009-12-26

*北京全路通信信號研究設(shè)計院 教授級高級工程師(鐵道部C3技術(shù)攻關(guān)組成員),100073 北京**北京全路通信信號研究設(shè)計院 高級工程師(鐵道部C3技術(shù)攻關(guān)組成員),100073 北京

(責(zé)任編輯:陳寶安)