對(duì)中國(guó)列車控制系統(tǒng)（CTCS）介紹

張萬(wàn)江

【摘要】 隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展，軌道交通的地位也變得越來(lái)越高，為了滿足列車安全、快速運(yùn)行的要求，傳統(tǒng)的列車控制系統(tǒng)急待改善。目前，我國(guó)的列車控制系統(tǒng)主要是以歐洲列車控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合我國(guó)列車的實(shí)際情況所研發(fā)出來(lái)的，其主要包含了2個(gè)子系統(tǒng)，根據(jù)列車的功能需要，可以將其分為0—4級(jí)。為了對(duì)CTCS的相關(guān)情況進(jìn)行全面了解，本研究將對(duì)其相關(guān)情況進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】 列車控制系統(tǒng) 功能分級(jí) 關(guān)鍵技術(shù)

一、概述

列車速度不斷提高，僅靠地面信號(hào)來(lái)對(duì)列車進(jìn)行指導(dǎo)已經(jīng)不能確保行車安全，因此，必須采用車載信號(hào)來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制。我國(guó)于本世紀(jì)初開(kāi)始實(shí)施CTCS，并于2007年頒布了相關(guān)文件，并對(duì)CTCS在應(yīng)用過(guò)程中的技術(shù)原則以及系統(tǒng)配置做出了相關(guān)規(guī)定。CTCS系統(tǒng)主要包含了車載設(shè)備以及地面設(shè)備，采用車—地一體化的設(shè)計(jì)方式來(lái)指導(dǎo)列車運(yùn)行，不僅拓寬了該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，而且還提高了行車的安全性。

二、CTCS系統(tǒng)的功能分級(jí)以及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 CTCS-0級(jí)

該級(jí)是由列車運(yùn)行監(jiān)控裝置以及通用機(jī)車信號(hào)組成，其主要是采用目標(biāo)距離為控制模式，閉塞方式則是固定閉塞。即在傳統(tǒng)的行車處理基礎(chǔ)上，將車輛行駛過(guò)程中的相關(guān)線路數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在車載設(shè)備中，然后依靠邏輯推斷出行車過(guò)程中的地址以及相關(guān)線路數(shù)據(jù)，再根據(jù)列車本身的實(shí)際情況來(lái)制定出相關(guān)的目標(biāo)距離制動(dòng)曲線。CTCS-0級(jí)僅適用于0—160km/h的運(yùn)行區(qū)段，在此區(qū)段內(nèi)其符合普通線路的運(yùn)行要求。

2.2 CTCS-1級(jí)

該級(jí)是由加強(qiáng)型列車運(yùn)行監(jiān)控裝置與主體機(jī)車信號(hào)組成，該級(jí)同樣采用目標(biāo)距離控制方式，與CTCS-0級(jí)的控制模式相比，其在車站附近增加了相應(yīng)的點(diǎn)式信息設(shè)備系統(tǒng)，以便于及時(shí)將定位信息傳輸出來(lái)，這也在一定程度上降低了邏輯推斷錯(cuò)誤的發(fā)生率。CTCS-1級(jí)適用于0—160km/h的運(yùn)行區(qū)段，在此區(qū)段內(nèi)其符合普通線路的運(yùn)行要求。

2.3 CTCS-2級(jí)

CTCS-2級(jí)是在點(diǎn)式信息設(shè)備以及軌道電路的基礎(chǔ)上所建立的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，其主要是采用目標(biāo)距離為控制模式，閉塞方式則是逐移動(dòng)閉塞。該模式的追蹤目標(biāo)點(diǎn)為前行列車所占的閉塞分區(qū)始端，確保其留有一定的安全距離，在設(shè)置列車的制動(dòng)曲線時(shí)，以便于將列車實(shí)際情況、目標(biāo)速度以及目標(biāo)距離均納入其中，以此來(lái)得到列車運(yùn)行過(guò)程中的最佳制動(dòng)曲線。CTCS-2級(jí)適用于200—250km/h的區(qū)段運(yùn)行需求，即該級(jí)別適用于高速軌道以及提速干線。

2.4 CTCS-3級(jí)

該級(jí)主要是以無(wú)線通信為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)，其主要是采用目標(biāo)距離為控制模式，閉塞方式則是準(zhǔn)移動(dòng)閉塞。該級(jí)別實(shí)現(xiàn)了地-車雙向連續(xù)性信息傳輸，相較于CTCS-2，該級(jí)別的時(shí)效性更強(qiáng)，其功能也更加豐富。CTCS-3級(jí)可以滿足200—250km/h的區(qū)段運(yùn)行需求，即該級(jí)別主要適用于特殊線路、高速新線以及提速干線。

2.5 CTCS-4級(jí)

該級(jí)別主要是采用目標(biāo)距離的模式來(lái)進(jìn)行控制的，列車在運(yùn)行過(guò)程中主要是根據(jù)虛擬閉塞或移動(dòng)閉塞方式來(lái)對(duì)前行列車的尾部（目標(biāo)點(diǎn)）進(jìn)行追蹤。在該系統(tǒng)中，后車列車的制動(dòng)依靠列車本身性能、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等來(lái)進(jìn)行制動(dòng)處理，它是一種完全以無(wú)限信息傳輸來(lái)進(jìn)行控制的。CTCS-4級(jí)在使用過(guò)程中可以不用軌道電路，直接由車載驗(yàn)證系統(tǒng)和RBC就可以對(duì)列車的完整性進(jìn)行檢查，并對(duì)其進(jìn)行定位，從而達(dá)到移動(dòng)閉塞以及虛擬閉塞的目的。CTCS-4級(jí)主要適用于350km/h以上的區(qū)段使用，即該級(jí)別適用于特殊線路以及高速新線。

2.6 CTCS的關(guān)鍵技術(shù)

在建立CTCS系統(tǒng)時(shí)，其關(guān)鍵技術(shù)主要包含了車載子系統(tǒng)、應(yīng)答器地面設(shè)備、無(wú)線閉塞中心RBC以及車站列控中心。在建立CTCS系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格把關(guān)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)均有可能引發(fā)列車運(yùn)行安全事故。

三、中國(guó)列車控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況

就目前的情況而言，我國(guó)的軌道運(yùn)輸狀況較為復(fù)雜，且運(yùn)營(yíng)里程較長(zhǎng)，特別是對(duì)于長(zhǎng)途鐵路而言，在使用CTCS系統(tǒng)時(shí)，一定要根據(jù)地面設(shè)備情況以及線路的具體情況來(lái)對(duì)CTCS的級(jí)別進(jìn)行調(diào)整。為了適應(yīng)鐵路運(yùn)行過(guò)程中主控制系統(tǒng)故障所引起的降級(jí)運(yùn)行以及跨線路運(yùn)行，列車控制系統(tǒng)就必須具備降級(jí)運(yùn)行以及下線運(yùn)行的相關(guān)能力，即列車控制系統(tǒng)必須具有一定的兼容性。當(dāng)前，京滬高鐵線路就是采用了300km/h與200km/h混合運(yùn)行的模式來(lái)進(jìn)行控制的。隨著科技的不斷發(fā)展以及信息技術(shù)的完善，高速列車的運(yùn)行控制也逐步趨于完善，為了提高我國(guó)的列車控制系統(tǒng)的安全性、時(shí)效性，大量工程專家不斷研究、改進(jìn)，并吸取國(guó)際上先進(jìn)的列車控制技術(shù)，研發(fā)了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的列車控制技術(shù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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