一种兼容CTCS和CBTC列控车载系统技术方案

本发明专利技术涉及一种兼容CTCS和CBTC列控车载系统，包括CTCS车载系统和CBTC车载系统，所述CTCS车载系统和CBTC车载系统通过输入数据总线分别连接测速模块、BTM模块、雷达模块，所述CTCS车载系统和CBTC车载系统通过车辆接口连接车辆控制系统，所述CTCS车载系统和CBTC车载系统通过无线接口连接车载电台，所述CTCS车载系统和CBTC车载系统通过DMI接口连接DMI显示屏；本发明专利技术实现在不改变CTCS和CBTC线路轨旁设备设置标准的情况下，列车可在信号专业方面实现跨线、跨网运行，实现互联互通。实现互联互通。实现互联互通。

【技术实现步骤摘要】
一种兼容CTCS和CBTC列控车载系统


[0001]本专利技术属于列车控制系统领域，尤其涉及一种兼容CTCS和CBTC列控车载系统。

技术介绍

[0002]目前国铁干线、城际铁路采用CTCS体系标准信号系统，城市轨道交通采用基于无线通信的列车控制系统(CBTC)，市域郊铁路项目既有采用CTCS体系标准信号系统，也有采用CBTC信号系统。CTCS信号系统与CBTC信号系统地面设备和车载设备存在差异，无法互联互通。
[0003]国铁干线、城际铁路由于覆盖范围广大，各线之间成网运营，对信号系统的灵活性要求较高。干线、城际铁路采用CTCS体系标准，采用分段传输线路数据和站间信息，可灵活组织列车在线网内各线运行。
[0004]城市轨道交通一般线路长度和站间距较短，线路独立运营，各设备系统稳定性较好，运营组织简单。城市轨道交通一般采用CBTC信号系统，根据线路条件和轨旁设备配置，预制整条线的“电子地图”，系统简单、便于整体调控。
[0005]CTCS/CBTC系统各有针对性，不可简单实现统一标准，但为实现“四网融合”各线列车互联互通的目的，兼容型CTCS/CBTC系统的车载设备必然成为研究方向。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对CTCS/CBTC系统区别，立足于既有CTCS/CBTC车载系统工作模式，共用车载外置设备，共享从地面接收数据，以兼容CTCS/CBTC车载系统工作模式的车载系统，适配CTCS/CBTC不同线路的地面设备布置，实现单套车载、两种信号系统制式的切换。
[0007]在CTCS线路车载安全计算机VC根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时限速等信息和动车组参数，按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线，监控列车安全运行。车载ATO计算机根据TSR发送的CTC运行计划(含股道接发车跳停、折返线自动折返、股道自动换端)，结合RBC的相关上车的移动授权、线路数据、临时限速等信息运算生成自动驾驶控车曲线，通过车辆接口(TIU)实现列车自动运行控制(含自动折返)。
[0008]在CBTC线路车载安全计算机VC根据电子地图(线路参数、固定限速和列车参数等)和地面设备提供的行车许可临时限速等信息，按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线，监控列车安全运行。在车载ATO计算机根据电子地图(线路参数、固定限速和列车参数等)和ATS运行图，结合ZC的相关上车的移动授权、临时限速等信息运算生成自动驾驶控车曲线，通过TIU实现列车自动运行控制。
[0009]列车运行控制系统应满足双线、双方向运行的设计要求。列车运行控制系统满足CTCS线路与CBTC线路互联互通的运营要求。列车运行控制系统应划分为如下三个控制级别：移动闭塞列车控制级别、固定闭塞列车控制级别、联锁级列车控制级别。
[0010](1)单套车载系统架构
[0011]车载ATP子系统采用二乘二取二或三取二的冗余架构，基于故障
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安全原则，实现
列车的自动防护。ATO子系统根据ATP提供的数据，在ATP的防护下，自动控制列车的加速、巡航、惰行、目的制动等。
[0012](2)列车控制等级
[0013]1)移动闭塞列车控制级别
[0014]该级别为列车运行控制系统的主用控制级别，基于移动闭塞原理，采用连续速度曲线控制列车运行。移动闭塞列车控制级别下车载系统和地面设备通信正常，车载系统接收地面设备发送的移动授权信息。列车运行控制系统移动闭塞列车运行级别下，车载系统驾驶模式包括：列车自动运行模式(CBTC
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AM)、列车自动防护模式(CM)。列车以车载设备显示作为行车凭证，正线室外信号机宜灭灯。该级别下系统具备无人自动折返、有人监督的自动折返的功能。列车自动运行模式(CBTC
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AM)、列车自动防护模式(CM)主要用于CBTC系统线路。
[0015]2).固定闭塞列车控制级别
[0016]该级别为列车运行控制系统基于固定闭塞原理，监督列车运行，具有在线列车运行的超速防护功能、车门防护、自动运行以及定位停车等ATP/ATO功能。该级别下可采用独立的CTCS
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2列控系统或兼容CTCS
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2列控功能的系统，CTCS
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2级功能应符合《TB/T 3516
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2018CTCS
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2级列控系统总体技术要求》。列车运行控制系统固定闭塞列车运行级别下，车载设备工作模式包扩列车自动运行模式(CTCS
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AM)、完全监控模式(FS)和部分监控模式(PS)。固定闭塞列车控制级别下，由调度子系统、联锁设备实现进路的自动或人工设置。该级别下，系统应具备有人监督的自动折返功能。该控制级别和车载系统驾驶模式主要用于CTCS系统线路。
[0017]3)联锁级列车控制
[0018]该级别为列车运行控制系统的后备控制级别，是指移动闭塞和固定闭塞列车控制功能失效时，仅以联锁设备保证列车进路安全，司机根据轨旁信号机的显示控制列车运行。CBTC线路联锁级列车控制车载系统驾驶模式包括限制人工驾驶模式(RM)、非限制人工驾驶模式(EUM)；CTCS线路联锁级列车控制车载模式包括引导模式(CO)、目视行车模式(OS)、调车模式(SH)、隔离模式(IS)、待机模式(SB)、休眠模式(SL)、冒进模式(TR)、冒后模式(PT)，由联锁设备实现进路的自动控制或人工设置。
[0019](3)跨线运行等级切换
[0020]列车自动运行控制系统支持与装备CBTC系统、CTCS2系统的线路跨线运营，应设置共管区域，满足不停车条件下的运行等级切换。列车在与城市轨道交通线路间跨线时，应升级至CBTC级别或维持CTCS
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2级别。列车向CTCS
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2系统线路跨线时，应在共管区内以固定闭塞以上级别进行人工或自动的模式转换。列车从CTCS
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2系统线路向本线跨线时，需在共管区内使用人工或自动转换至固定闭塞以上相应级别。
[0021](4)模式切换
[0022]根据列车运行控制系统的性能特点和运营需要，驾驶模式可自动或人工转换。列车驾驶模式转换应符合下列要求：
[0023]1)在驾驶模式转换区，系统宜具有驾驶模式转换提示。
[0024]2)不同制式的线路间，正常运营时列车驾驶模式转换宜采用不停车自动方式转换，降级情况下运营时，宜通过人工确认转换，全自动运行线路宜具备远程人工确认功能。
[0025]3)车载设备对驾驶模式转换应予以记录，并应对驾驶模式予以表示，驾驶模式还应在调度工作站予以表示。
[0026]3、兼容型列控车载设备工作原理
[0027]兼容型列控车载设备既兼容CTCS各级别(CTCS
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0、CTCS
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2、CTCS
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3)线路列车控制，也兼容CBTC线路列车控制。CTCS/CBTC各级共用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼容CTCS和CBTC列控车载系统，其特征在于，包括CTCS车载系统和CBTC车载系统，所述CTCS车载系统和CBTC车载系统通过输入数据总线分别连接测速模块、BTM模块、雷达模块，所述CTCS车载系统和CBTC车载系统通过车辆接口连接车辆控制系统，所述CTCS车载系统和CBTC车载系统通过无线接口连接车载电台，所述CTCS车载系统和CBTC车载系统通过DMI接口连接DMI显示屏。2.据权利要求1所述的一种兼容CTCS和CBTC列控车载系统，其特征在于：所述列控车载系统具备以下驾驶模式及对应功能：1)在CTCS
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2线路，车载系统具备驾驶模式包括完全监控模式(FS)、部分监控模式(PS)、引导模式(CO)、目视行车模式(OS)、调车模式(SH)、隔离模式(IS)、待机模式(SB)；2)在CTCS
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3线路，车载系统具备驾驶模式是在CTCS
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【专利技术属性】
技术研发人员：齐亚娜，王海忠，何永发，闫俊俊，武长海，孙屹枫，王喜军，赵亮，宋广谦，鞠帅，张天赋，邓伟龙，黄虹苇，闫宇航，南迪，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：