CTCS-2+ATO列控系统对短站坪长度需求适应性研究

研究目的:对于有地下线路的铁路工程,由于开挖土方等方面的问题,要求站坪长度尽量缩短,以节省工程投资。现有CTCS-2+ATO列控系统因其安全防护距离设置位置、车载设备安装位置、适应的运行速度较高等原因,对站坪长度要求较CBTC列控系统长,成为在市域铁路运用时的不利因素,需要对其进行短站坪长度需求的适应性分析并提出适宜的解决方法,提升系统的竞争力。研究结论:(1)侧线股道增设安全线,基于列车停稳信息及时解锁过走防护区段、利用应答器报文增加过走防护区段信息、及时回缩列控移动授权范围等配套方法,将安全距离、附加距离设于目标点信号机的内方,利用安全线及咽喉区线路缩短股道区线路长度;(2)合理约束车载应答器接收天线安装位置,根据市域列车运行速度计算、确定可靠解析出报文所需要的应答器距离信号机距离,以及应答器组间最小距离要求,最终确定股道出站应答器安装位置最小长度需求;(3)经折返线道岔侧向的进路不发低频码,轨道电路长度仅考虑轨道占用检查时间,进一步缩短折返道岔区段长度要求;(4)本研究成果在市域铁路中有广阔的运用前景。

降级运行后CTCS-2/3等级转换点设置方案研究

装备CTCS-3级列控系统车载设备的列车,在安装CTCS-3级地面设备区域运行时出现无线通信中断等原因降级后,若长时间按CTCS-2等级运行将影响区间通过能力。合理设置降级后CTCS-2/3等级转换点,实现降级为CTCS-2等级运行的列车尽早恢复CTCS-3等级运行,可提高列车运行效率。结合等级转换设计有关规定及工程案例,对降级后CTCS-2/3等级转换点的设置方案进行研究,同时考虑RBC移交需求、站间距过长或过短、枢纽场/站间通过联络线和渡线衔接的特殊场景。研究结果表明:两站间有RBC移交需求时,应优先确保RBC移交,再根据站间距设置降级后等级转换点;对于长大区间,应在区间适当位置增设正向等级转换点;对于枢纽,可设计多场/站共用等级转换点。研究结果可为降级后CTCS-2/3等级转换点的工程设计提供借鉴与参考。

离去区段CTCS-3级向CTCS-2级列控系统等级转换测试用例研究

动车组在高速铁路运行时,应能根据线路的列控系统等级自动切换车载设备的控制等级而不引发紧急制动,因此在工程线路开通前,设计测试用例,对离去区段上设置有CTCS-3向CTCS-2等级转换点的特殊线路场景进行针对性的系统集成测试十分必要。在CTCS-3级向CTCS-2级转换过程中,车载设备是否触发制动受许多外部条件影响,如车载设备类型、CTCS-3级与CTCS-2级行车许可中描述的最高允许速度是否存在较大差异等。利用场景举例法,研究等级转换点所在离去区段长度不同时的测试用例设计方案,确保覆盖CTCS-3级与CTCS-2级行车许可存在最不利差异的场景。所研究的测试用例可最大化地在测试阶段发现车载设备紧急制动问题,并已在工程建设中得到验证,对集成测试工作开展有一定指导意义。

CTCS-2级列控系统升级改造为CTCS-3级的工程实施方案及经验总结

随着高速铁路技术的不断发展,列控系统的升级成为提升运输效能的重要途径。从CTCS-2级列控系统升级改造为CTCS-3级,不仅涉及技术层面的升级,还需在不影响既有线路正常运营的条件下进行,施工难度极大。为解决升级改造过程涉及到新增列控地面设备接入与恢复、既有系统软件过渡、合理规划分步开通方案等问题,以贵广铁路提质改造工程为例,在分析工程难点和工程量的基础上,从软件换装、应答器安装、RBC接入方面对工程实施方案进行研究,并从标准建设、人员培训、关键环节管控、技术手段应用等角度对工程实施经验进行总结。提出应答器静默安装方案和报文核对助手等一系列施工方案和管理措施,可减少施工对既有线路运输生产的干扰,保障改造工作的安全性,可作为后续类似改造工程的参考案例。

《CTCS-2级列控系统测试案例》(Q/CR 968—2023)解析与应用

《CTCS-2级列控系统测试案例》(Q/CR 968—2023)的发布,明确了我国高速铁路CTCS-2级列控系统各项测试功能和测试要素,对日常检测工作具有重要的指导作用,是CTCS-2级列控系统实验室测试和现场动态检测的重要依据。分析系统需求规范、功能特征、测试案例、测试场景的关系,梳理测试案例的演变过程,总结测试场景;解析Q/CR968—2023测试案例内容,梳理CTCS-2级车载设备、列控中心、临时限速服务器等对应的企业标准和行业标准中不同的功能特征;分析Q/CR968—2023对高速铁路列控系统动态检测的影响,有助于行业内相关人员和单位更好地理解该标准,进一步提升CTCS-2级列控系统功能的动态检测质量。

都市圈轨道交通CBTC制式与CTCS-2制式互联互通方案的研究

针对都市圈轨道交通CBTC系统和CTCS-2系统跨信号系统制式互联互通的运营需求,初步分析了互联互通的前提条件。提出“双套地面设备方案”“地面设备兼容方案”“双套车载设备方案”“一体化车载设备方案”四种互联互通方案,对工程投资、工程实施、运营维护等方面分析对比。重点研究跨信号系统制式互联互通中央级实施方案、车站级实施方案,并对CBTC制式和CTCS-2制式切换流程进行分析,给出符合近期信号系统领域技术发展现状、符合技术发展趋势的推荐方案。

对ENVISAT ASAR level 2算法固有误差的分析

欧洲空间局的ENVISAT ASAR level 2算法是从合成孔径雷达(SAR)单视复图像反演涌浪方向谱的算法。该算法假设双峰海浪谱的SAR图像交叉谱是涌浪的图像交叉谱和风浪的图像交叉谱之和。实际上双峰海浪谱的SAR图像交叉谱中还有一个混合项,正是该混合项导致ENVI-SAT ASAR level 2算法有固有误差。利用遥感仿真的方法分析了不同海况条件下该算法的这一固有误差,结果表明,只有在有效波高较小、或风浪的成分较少、或双峰海浪的传播方向较靠近SAR距离向、或波长较长时固有误差才较小,ENVISAT ASAR level 2算法对海浪谱的反演才较为适用。

CTCS-2信号系统下城际铁路折返能力研究

研究目的:近年来,粤港澳大湾区出现兼具城际和市域(郊)通勤功能的新型城际铁路,具有自主运营、地下敷设、公交化运营等特征,对系统能力要求较高。既有城际铁路规范对立折列车的折返能力及到发线数量的规定已经不适用于地下敷设为主的大湾区城际铁路,为控制车站规模且最大程度发挥折返能力,亟需研究集约化配线下的高效率折返方式。本文对折返作业流程、各项时间参数标定、作业间相互制约关系进行梳理,通过图解法得出多股道交替折返能力的计算原理,可用于指导运营方案及车站规模控制。研究结论:(1)站前4股道交替折返时,当3道/Ⅰ道和Ⅱ道/4道实际停留时间不大于13.72 min/13.17 min时,对应的接、发车间隔均为4.23 min,折返能力为14对/h,与换端时间无关,仅与占用咽喉区时间有关;(2)站前4股道交替折返时,当3道/Ⅰ道和Ⅱ道/4道实际停留时间大于13.72 min/13.17 min时,在此基础上每增加2 min换端时间,相应的发车间隔就增加0.5 min,折返能力约下降1对/h;(3)站后双停车线交替折返时,换端时间每增加2 min,接、发车间隔增加1 min,折返能力约下降1对/h;(4)本研究成果可应用于行车组织设计与车站配线规模控制。

CTCS-2与英标信号显示结合的方案研究

研究目的:英标信号显示,除了机构外形尺寸与我国不同外,显示制式、显示灯光、表示器以及灯光和表示器组合、分歧道岔前显示序列等也与我国不同,在CTCS-2列控系统走出国门、要求与英标显示结合时,需要在充分发挥CTCS-2列控系统能力的基础上,合理确定其与英标显示中有关显示制式、显示灯光、路口显示序列等的结合设计方法。研究结论:(1)CTCS-2级列控与英标显示的结合方法包括:应选择英标四显示色灯信号机;根据地面码序一致性、获得前方经道岔侧向进路的时机不晚于CTCS-2或尽量不让CTCS-2级列控系统出现不必要制动为原则选择路口显示序列;应适配性调整CTCS-2级列控系统地面码序设置,采用在特定条件下译出特定低频码、对特定低频码进行区段占用锁频的处理方式进行接近控制;可根据道岔侧向进路限速分别采用MAY-FA4和MAR显示序列;(2)本研究结论可为CTCS-2走出国门、与英标信号显示结合当地化运用提供借鉴和参考。

CTCS-2+ATO系统技术现状与发展展望

介绍CTCS-2+ATO系统的由来、珠三角城际CTCS-2+ATO系统需求、功能及主要技术指标;比选车地通信方案,提出提高列车站内对位停车精度的措施,研究针对CTCS-2+ATO新设的CCS设备的配置原则及TCC、CTC、联锁等设备配套方案;针对CTCS-2+ATO技术特点分析其市场应用前景和需要进一步改进的技术内容,改进技术包括车地通信多样化,提高自动折返效率,降低股道长度,冗余配置LKJ、ZPW-2000轨道电路改进,与站台门接口改进等方面内容。

既有线200km/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。

单线铁路CTCS-2级列控系统设计应用研究

CTCS-2级列控系统主要应用于双线铁路,在单线铁路中尚无工程应用先例,为解决单线铁路CTCS-2级列控系统应用存在的问题,在符合现行规范、不修改列控车载设备的前提下提出CTCS-2级列控系统总体方案。通过单线铁路与双线铁路的差异性对比分析,结合CTCS-2级列控系统功能需求,对闭塞方式、轨道电路配置、应答器设置、临时限速管理等特殊技术问题进行了研究并提出了解决方案。研究表明:CTCS-2级列控系统应用于时速200～250 km单线铁路能够实现列车高速安全运行。

CTCS-2级列控系统跨线兼容性测试的典型问题分析

信号系统联调联试期间,需要采用不同型号的车载设备对列控系统地面设备进行跨线兼容性测试。由于该测试处于联调联试的后期,给问题的整改、测试的时间安排带来一定的困难。本文根据联调联试的经验,总结归纳近年来CTCS-2级列控系统跨线兼容性测试过程中出现的典型问题,并对原因进行了深入分析,为线路信号系统的设计、施工提供一定参考。

CTCS-2级列控系统顶棚速度调整方案的研究

引入本质安全的理论,对目前CTCS-2级列控系统顶棚速度调整方案进行分析,指出其中可能存在的问题,并提出可行的防护措施。

CTCS-2级列控超速防护曲线的仿真研究

为更好了解干线铁路列控系统中信号机显示、轨道电路码、车载信号以及限速等系统指标特性和操作要点,针对CTCS-2级列控超速防护系统,结合高速列车的动力学模型和延时特性,通过对ATP模式转换关系的研究,基于车载ATP子系统设计了一种车载ATP模型,并进行仿真及测试.该文模拟列车在区间以及各种进站方式下运行的场景,生成不同的行车许可,实现ATP防护曲线的仿真,对运营场景进行复现,使其直观形象.该仿真系统不仅操作方便,而且模块化的设计思路有益于提高程序的可读性.

ATO在现有CTCS-2线路中的应用研究

中国城际铁路长期发展规划已提出多个区域城际铁路网络,目前城际铁路建设力度正在不断加大。城际铁路具有客流量大、运行间隔小等特点,而既有的列控系统在保证运营安全的基础上提高效率的空间有限,为了解决这个问题,装备具有ATO功能的列控设备,实现城际铁路高密度、公交化运营,已经成为未来对列控系统技术发展的共识和必然选择。CTCS-2+ATO是目前城际铁路自动化运营的主要发展方向,文章概述了CTCS-2+ATO的主要系统架构,并针对ATO的主要功能详细介绍了ATO的自动驾驶、精确停车、屏蔽门控制以及自动折返的实现方案。

客运专线CTCS-2级列控系统设计方案探讨

分析了我国既有线CTCS-2级列控系统的技术方案和不足，提出了客运专线CTCS-2级列控系统应采用高速铁路技术体系，在满足系统兼容性的前提下，按照“高标准、高质量”的要求，进一步优化、完善的建议，并设计了一套客运专线CTCS-2级列控系统的技术方案。

基于CTCS-2级和CBTC信号系统的到发线有效长度优化研究

在实现城际铁路和城市轨道交通的互联互通中,CTCS-2级信号系统有着较为广阔的应用场景;但随着地下线路的日益增多,其在到发线有效长度等方面,对土建工程投资有着重大影响。通过分析到发线有效长度的组成,重点研究安全防护距离、站台端部至应答器组之间的预留距离,结合系统选型和技术发展路线,有针对性地提出优化方案,从而有效降低工程造价。

CTCS-2级区段区间通过信号机点灯电路方案探讨

对CTCS-2级区段红灯转移电路存在的问题进行分析,指出现有解决方案存在的问题,给出通过修改点灯电路的建议方案。

CTCS-2级列控系统安全性需求分析

从系统安全的角度出发,对CTCS-2级列控制系统进行分析,并参照欧洲列车控制系统ETCS的可容忍危险侧失效率THR分配方法,得出了CTCS-2中轨旁、车载和传输子系统的安全性目标值。