[00139614]CTCS-2列控系统研究及应用

一、项目简介　　CTCS-2级列车运行控制系统项目属于轨道交通控制领域，具有中国特色和自主知识产权，符合中国国情，是统一技术标准、高安全、高可靠、兼容既有线和客运专线设备制式的列控系统，是世界瞩目的一次技术创新，取得了一系列的技术突破。　　CTCS-2级列控系统是在我国ZPW-2000(UM系列)自动闭塞轨道电路基础上，通过加装点式应答器、车站列控中心等列控地面设备，动车组上装备的列控车载设备，共同构成先进的速度--目标距离曲线控车模式的列车运行控制系统。能够实现以设备保证动车组高速度、高密度追踪的运行安全，具有统一的技术体系、技术标准、功能需求、技术平台，满足了动车组在我国各主要干线，以及即将建成的客运专线上跨线、跨交路运行要求，并能在系统间互联互通，确立了CTCS-2很高的技术地位。　　结合我国铁路第六次提速，从2005年开始，CTCS-2级列控系统建设进入全面实施阶段。按照铁道部确定的技术路线和政策，由铁道部运输局负责完成了系统集成，组织国内有资质和研发能力的多家单位，分别采用自主研发和技术引进相结合的办法，开展列控地面设备和车载设备的研发和生产工作，提供CTCS-2级列控系统车站列控中心、应答器等关键地面设备和列控车载设备，并具备了CTCS-2级列控系统工程化、开通调试的各项手段和能力。　　由铁道部统一组织，在胶济线进行了第六次提速综合试验，全面验证了CTCS-2级列控系统的设计方案、各项功能和技术性能，获得了科学、详实的数据和宝贵的实践经验。通过第六次提速线路的“拉通检查”、“牵引试验”、“平推检查”、“模拟运行”，对CTCS-2级列控系统的反复检验，为铁路第六次提速调图的顺利实施奠定了坚实基础，提供了安全保证。　　进一步完善、优化微机监测，在部分动车组装设动态检测设备，在动车所配备了列控数据统计、分析系统，实现地面设备的静态、动态检测和列控数据的统一管理。　　制订了一系列技术作业标准和维护管理办法，建立健全完整的规章制度体系。先后举办了面向铁路局管理层、电务段维护层多次的技术培训工作，建立了可靠的人才保障体系，确保了第六次大提速调图的全面展开。　　第六次大面积提速，在时速超过160公里区段均采用CTCS-2级列车运行控制系统，在主要干线京哈、京沪、京广、陇海、沪昆、胶济、广深等线路，开行时速200公里、部分区段达到250公里的动车组，标志着我国既有线提速已达到世界先进水平。　　二、技术创新点　　1.采用连续式轨道电路+点式应答器作为地-车信息传输媒介，是世界瞩目的一次技术创新。　　世界各国列车运行控制系统的主要区别是地-车信息传输媒介的不同，如法国和日本采用数字轨道电路方式，德国采用轨道电缆方式，ETCS-2级采用GSM-R无线传输。　　CTCS-2级列控系统创造性地使用轨道电路+应答器作为地-车信息传输媒介，采用国内成熟的轨道电路技术给列车传送运行许可，通过应答器设备给列车提供线路有关数据，实现轨道电路信息和应答器信息的有机结合。车站列控中心与车站联锁、行车指挥系统接口，获得进路信息及临时限速信息，实现对应答器和轨道电路的控制，车载设备根据地面信息，生成连续式速度--目标距离模式，保证列车在200-250km/h速度下的高效、安全运行，进入列车控制领域世界先进水平。　　2.车载设备采用连续式速度--目标距离一次模式曲线，控制列车安全运行，处于世界先进水平。　　目前，法国的所有的TGV列车和日本新干线90%以上的列车均采用分级速度控制的列控系统，没有实现连续式速度--目标距离一次模式曲线。　　CTCS-2级列车运行控制系统车载设备根据地面信息，采用设备制动优先，实现列车自动减速和自动缓解。具有高度的安全性，可靠性。加大了列车运行密度，缩短了行车时间，减轻司机劳动强度，提高乘客舒适度，标志着CTCS-2级列车运行控制系统进入世界先进水平。　　3.参照ETCS技术规范，结合国内现状，设计CTCS数据包，制定应答器报文编制规范。　　点式应答器设备是CTCS-2级列车运行控制系统的关键设备，应答器报文编制是CTCS-2级列车运行控制系统的核心内容，项目在消化国外先进技术的基础上，根据中国列车运行控制系统的实际情况，增加了轨道电路用户数据包(CTCS-l包)、临时限速用户数据包(CTCS-2包)、反向运行用户数据包(CTCS-3包)、大号码道岔用户数据包(CTCS-4包)，实现了与既有列车运行控制系统的结合，满足了我国铁路的运营需求。　　除报文技术规范外，为满足工程建设要求，还制定了成套的工程实施规范，包括：应答器报文用户数据表及编制办法、应答器报文编制控制流程、应答器报文验收测试办法等，在工程实施过程中，发挥了关键作用。　　4.采用国内自主研发与引进国外先进技术再创新相结合的方式，制定技术规范，统一各子系统接口，能够互联互通，实现CTCS-2级列控系统集成，为客运专线建设和列控技术提升奠定了坚实的基础。　　按照CTCS-2级列车运行控制系统技术条件，国内多家研发单位群策群力，联合攻关，解决了技术规范制定、通信协议统一、设备配置一致等关键技术问题；对技术引进设备进行技术创新，实现了地面电子单元的透明传输，适应了国内临时限速的设置，实现了集成创新。　　CTCS-2级列车运行控制系统立足于我国既有信号技术装备，参照欧盟ETCS相关标准，提出了切实可行的列控系统实施方案，系统集成、设备研发、系统接口、关键设备引进再创新、工程建设等方面具有统一的技术体系、技术标准、功能需求、技术平台，满足了不同类型、不同速度的列车在我国各主要干线跨交路运行，以及动车组在即将建成的客运专线上跨线运行的要求，确立了具有中国特色和自主知识产权的CTCS-2级列控系统的技术地位，是我国铁路信号传统控制技术的一次创新，是世界瞩目的一次技术创新。　　三、应用情况　　我国铁路第六次大面积提速，在主要干线京哈、京沪、京广、陇海、沪昆、胶济、广深等线路开行时速200-250公里动车组，共计200km/h及以上的线路延展里程达6000余公里，其中250km/h线路延展里程达860公里。列控车载设备第一阶段共装备52列动车组正式投入商业运行，交付北京、上海、广州、济南、郑州、武汉、南昌、西安等八个铁路局运用，运行在京广、京沪、胶济、沪昆、广深、西宝等铁路干线，缓解了铁路旅客运输压力，使我国的客运能力提高了18%。　　随着中国经济的迅速发展，伴随着高速线、客运专线的建设，CTCS-2级列控系统将不断的推广，推动着中国铁路迅猛发展，为国家经济建设增砖添瓦。