CN102320316A - Ctcs-3级列控中心系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种CTCS-3级列控中心系统，包括：TCC，用于向轨道电路设备发送载频和低频编码命令，并接收所述轨道电路设备返回的轨道区段状态信息和设备状态信息；根据CBI提供的进路信息以及所述轨道区段状态信息和所述设备状态信息，向所述轨道电路设备发送编码信息，所述轨道电路设备根据所述编码信息向列车传送移动授权信息；并根据TSRS发送的临时限速命令，通过有源应答器向列车发送临时限速命令。轨道电路设备，用于根据所述编码信息向列车传送移动授权信息。本发明提高了高速铁路列车运行控制系统的安全性和可靠性，减小了设备的成本和施工难度。

Description

CTCS-3级列控中心系统
技术领域
本发明涉及轨道交通技术和通信，尤其涉及一种CTCS-3级列控中心系统。
背景技术
随着中国列车运行控制系统(Chinese Train Control System-3；以下简称：CTCS-3)级高速铁路的建设，高速动车组运行速度已经到达了350km/h以上，因此对高速列车的信号控制系统也提出了更高的技术要求，实现了高速铁路动车组的运行超速防护，确保动车组运行的安全。列控中心为地面列控系统中的核心设备，需要实现轨道电路的占用检查、轨道电路的发码控制、列车进路信息发送、临时限速信息发送、区间闭塞方向控制等功能，确保CTCS-3级列控系统的安全可靠运行。
现有技术中的既有线200km/h提速区段列控中心只是实现列车进路信息和临时限速信息的发送，对应答器只是进行了部分应用，没有达到完整应用，同时既有技术中的列控中心不具备轨道电路发码功能。
发明内容
本发明提供一种CTCS-3级列控中心系统，提高高速铁路列控系统的安全性和可靠性。
本发明提供一种CTCS-3级列控中心系统，包括：
列车控制中心TCC，用于向轨道电路设备发送载频和低频编码命令，并接收所述轨道电路设备返回的轨道区段状态信息和设备状态信息；根据计算机联锁CBI提供的进路信息以及所述轨道区段状态信息和所述设备状态信息，向所述轨道电路设备发送编码信息；并根据临时限速服务器TSRS发送的临时限速命令，通过有源应答器向列车发送临时限速命令；
轨道电路设备，用于根据所述编码信息向列车传送移动授权信息。
本发明提供的一种CTCS-3级列控中心系统，TCC根据CBI提供的进路信息、轨道电路设备提供的轨道区段状态信息和设备状态信息，控制站内和区间中轨道电路设备的编码发送，向列车传送移动授权信息，并根据TSRS发送的临时限速命令，通过有源应答器向列车发送临时限速命令；本实施例中TCC通过电子编码的方式实现了轨道电路无接点编码，提高了轨道电路编码的可靠性，减小了设备的成本和施工难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一的结构示意图；
图2为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的TCC与轨道电路设备的连接示意图；
图3为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的区间闭塞方向控制原理示意图；
图4为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的区间信号机驱动采集原理示意图；
图5为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的区间信号机电灯原理示意图；
图6为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的侧向发车进路场景示意图；
图7为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的行车许可条件的示意图；
图8为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的临时限速条件的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例提供了一种CTCS-3级列控中心系统，具体可以包括列车控制中心(Train Control Center；以下简称：TCC)101和轨道电路设备102。其中，列车控制中心TCC 101用于向轨道电路设备发送载频和低频编码命令，并接收所述轨道电路设备返回的轨道区段状态信息和设备状态信息。列车控制中心TCC 101用于根据计算机联锁CBI提供的进路信息以及所述轨道区段状态信息和所述设备状态信息，向所述轨道电路设备发送编码信息。列车控制中心TCC 101用于根据临时限速服务器TSRS发送的临时限速命令，通过有源应答器向列车发送临时限速命令。轨道电路设备102用于根据所述编码信息向列车传送移动授权信息。
具体地，TCC 101通过轨道电路通信接口单元与轨道电路设备进行通信，向轨道电路设备发送载频和低频编码命令。图2为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的TCC与轨道电路设备的连接示意图，如图2所示，TCC双机(TCC I系和TCC II系)分别提供独立的两路控制器局域网(Control AreaNetwork；以下简称：CAN)总线接口，即CAN A和CAN B，通过CAN A和CAN B与轨道电路通信接口单元进行通信，以实现向轨道电路设备发送命令。其中，每路CAN总线在TCC处设置有终端电阻，TCC可以采用DB9-F类型接口与轨道电路通信接口通信。轨道电路设备根据接收到的载频和低频编码命令获取轨道区段状态信息和设备状态信息，并将轨道区段状态信息和设备状态信息返回给TCC，其中，轨道区段状态信息用于表示各轨道区段被占用或空闲的状态。
进一步地，TCC 101还用于接收临时限速服务器(Temporary SpeedRestriction Server；以下简称：TSRS)发送的临时限速命令，根据该临时限速命令向列车也发送临时限速命令，具体可以通过有源应答器向列车返回临时限速命令。
本实施例提供了一种CTCS-3级列控中心系统，TCC根据CBI提供的进路信息、轨道电路设备提供的轨道区段状态信息和设备状态信息，控制站内和区间中轨道电路设备的编码发送，向列车传送移动授权信息，并根据TSRS发送的临时限速命令，通过有源应答器向列车发送临时限速命令；本实施例中TCC通过电子编码的方式实现了轨道电路无接点编码，提高了轨道电路编码的可靠性，减小了设备的成本和施工难度。
本实施例提供了一种CTCS-3级列控中心系统，本实施例在上述图1所示的基础之上，还可以具体包括原接车站CBI、原接车站TCC和原发车站TCC。其中，原接车站CBI用于当发车进路后，向原接车站TCC发送发车请求信息和发车锁闭状态信息，并根据原接车站TCC发送的允许发车命令控制出站信号机改变列车的运行方向。原接车站TCC用于当原接车站所管辖的无配线站未排列接发车进路，原发车站所管辖范围内未进行发车进路时，且区间空闲时，向原发车站TCC发送运行方向改变请求。原接车站TCC还用于当所述原接车站的方向继电器已动作到位时，向原接车站CBI发送允许发车命令。原发车站TCC用于当所述原发车站的站间空闲，且相应的方向继电器已动作到位时，向原接车站TCC发送允许运行方向改变响应。
在本实施例中，TCC通过站间设备的通信来实现站间信息的交互，如图3所示为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的区间闭塞方向控制原理示意图，本实施例中假设甲站为原发车站，乙站为原接车站，区间处于空闲状态。当原接车站CBI进行发车进路，即当乙站CBI办理发车进路后，乙站CBI向乙站TCC发送发车请求信息和发车锁闭状态信息。
乙站TCC在接收到发车请求信息和发车锁闭状态信息后，检查乙站站间空闲条件，此处可以包括无配线车站站内区段。本步骤为当乙站站间空闲，且乙站所管辖的无配线站未办理接发车进路，且确认甲站所管辖范围内未办理发车进路后，乙站TCC向甲站TCC发送运行方向改变请求，以请求改变运行方向。
如果甲站未办理发车进路，此处包含无配线车站的接发车进站，且经过检查发现甲站站间空闲时，甲站TCC驱动相应方向口的方向继电器，并检查该方向继电器是否动作到位。如果甲站TCC确认该方向继电器已动作到位，则甲站TCC向乙站TCC发送允许运行方向改变响应。
乙站TCC在接收到甲站反馈的允许运行方向改变响应后，则驱动相应的方向口的方向继电器，并检查该方向继电器是否已动作到位。当乙站TCC确认本站方向继电器已动作到位后，向乙站CBI发送允许发车命令。
乙站CBI在接收到允许发车命令后，根据该允许发车命令控制出站信号机改变列车的运行方向，即控制出站信号机开放，使得改变区间列车运行方向成功。
本实施例提供了一种CTCS-3级列控中心系统，根据站间信息的通信交互，实现区间闭塞方向的控制，使得列车运行方向与区间闭塞方向一致，提高了区间闭塞运行效率和可靠性，同时减小了设备成本。
进一步地，继续参照上述图3，本实施例中的TCC 101还用于对区间信号机的点灯控制，分别驱动黄灯继电器、红灯继电器、绿灯继电器和绿黄灯继电器，点亮区间信号机中的黄灯、红灯、绿灯和绿黄灯。图4为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的区间信号机驱动采集原理示意图，如图4所示，LKZ为正电源端，LKF为负电源端，位于列控中心右侧的HJ、UJ、LJ、LUJ分别为黄灯继电器、红灯继电器、绿灯继电器和绿黄灯继电器，位于列控中心左侧的HJ、UJ、LJ、LUJ分别为黄灯继电器、红灯继电器、绿灯继电器和绿黄灯继电器，DJ为灯丝继电器。本步骤为TCC分别对HJ、UJ、LJ、LUJ进行驱动，以分别点亮区间信号机中的黄灯、红灯、绿灯和绿黄灯，并生成驱动控制信息，此处的驱动控制信息为TCC对HJ、UJ、LJ、LUJ中的哪个继电器进行了驱动。图5为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的区间信号机电灯原理示意图，如图5所示。
进一步地，TCC 101还用于分别对黄灯继电器、红灯继电器、绿灯继电器和绿黄灯继电器进行控制，以分别采集所述黄灯、所述红灯、所述绿灯和所述绿黄灯的状态，并获取状态采集信息。在TCC 101对各驱动继电器进行驱动的同时，还同时通过采集点灯继电器、黄灯-继电器、红灯继电器、绿灯继电器和绿黄灯来采集各灯的状态，并获取状态采集信息，此处的状态采集信息为各灯的点亮状态或未点亮状态，以判断TCC对各驱动继电器的驱动操作是否成功。
进一步地，TCC 101还用于当所述状态采集信息与所述驱动控制信息不匹配时，向监测设备发出报警信号，并实施相应的防护措施。当所述状态采集信息与所述驱动控制信息不匹配时，此处的状态采集信息与驱动控制信息之间的匹配为：当TCC 101对黄灯驱动继电器进行驱动后，相应地可以采集到黄灯处于点亮状态，则表明状态采集信息与驱动控制信息相匹配，否则不匹配。当状态采集信息与驱动控制信息不匹配时，可能区间信号机的对应灯的灯丝断丝，则TCC 101向监测设备发出报警信号，以做出相应的安全防护处理。
本实施例提供了一种CTCS-3级列控中心系统，通过列控中心对区间信号机中的各灯的状态进行控制，提高了设备的可靠性，减少了设备成本和施工难度。
进一步地，继续参照上述图3，本实施例中的TCC 101还用于当检测到侧线区、发车进路区或第一制动距离区域内设置有低限速约束时，控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，所述临时限速报文中携带所述低限速约束中的临时限速值的最小值，并对股道码进行降级处理。图6为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的侧向发车进路场景示意图，如图6所示。当TCC 101检测到侧线区、发车进路区或L1范围内设置有低限速约束，此处的低限速约束可以为低于80km/h的限速时，TCC 101控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，在该临时限速报文中可以携带所述低限速约束中的临时限速值的最小值，该临时限速值的最小值可以为上述三个区域所设置的临时限速值的最小值，该临时限速的有效范围可以到出站口，并对股道码进行降级处理，即股道发送UU码。
进一步地，本实施例中的TCC 101还用于当检测到侧线区、发车进路区和第一制动距离区域内均未设置低限速约束，且在第三制动距离区域内设置所述低限速约束时，控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，临时限速报文中携带所述低限速约束中的临时限速值的最大值，并对股道码进行不降级处理。当TCC 101检测到侧线区、发车进路区和L1范围内均未设置有低限速约束，此处的低限速约束可以为低于80km/h的限速，且在L3范围内设置有低于80km/h的限速时，则TCC 101控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，在该临时限速报文中可以携带所述低限速约束中的临时限速值的最大值，该临时限速值的最大值可以为80km/h，该临时限速的有效范围可以到出站口，并对股道码进行不降级处理，即股道发码不降级。
进一步地，本实施例中的TCC 101还用于当检测到侧线区、发车进路区和第二制动距离区域内均未设置低限速约束，且设置有高限速约束时，控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，所述临时限速报文中携带所述发车进路区和所述第二制动距离区域对应的临时限速值的最小值，并对股道码进行不降级处理。当TCC 101检测到侧线区、发车进路区和L2范围内均未设置有低限速约束，此处的低限速约束可以为低于80km/h的限速，但设置有高限速约束，此处的高限速约束为高于或等于80km/h的限速时，则TCC 101控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，该临时限速报文中可以携带发车进路区和L2范围内设置的临时限速值的最小值，该临时限速的有效范围可以到出站口，并对股道码进行不降级处理，即股道发码不降级。
进一步地，本实施例中的TCC 101还用于当检测到侧线区、发车进路区的正线咽喉区和第二制动距离区域内均未设置临时限速约束，且在所述第二制动距离区域之外的区域以及所述出站信号机有源应答器的临时限速所管辖的范围内设置有临时限速约束时，控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，所述临时限速报文中携带所述发车进路区所允许的速度最大值，并对股道码进行不降级处理。当TCC 101检测到侧线区、发车进路区的正线咽喉区和L2范围内均未设置有临时限速约束，但在L2范围之外的区域以及出站信号机有源应答器的临时限速所管辖的范围内设置有临时限速约束，则TCC 101控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，该临时限速报文中可以携带发车进路区所允许的速度最大值，该临时限速的有效范围可以到出站口，并对股道码进行不降级处理，即股道发码不降级。
进一步地，本实施例中的TCC 101还用于当检测到出站信号机有源应答器所管辖的范围内未设置临时限速约束，控制出站信号机有源应答器向列车发送全线无限速报文，并对股道码进行不降级处理。
需要指出的是，本实施例中的各个步骤之间为并列关系，并非顺序关系，且上述步骤中的限速约束可以通过临时限速服务器来进行设定，TCC可以通过临时限速服务器来获取到各限速约束。
本实施例提供了一种CTCS-3级列控中心系统，通过将列控中心和临时限速服务器进行接口通信，根据接收到的临时限速命令信息和CBI提供的近路信息向列车发送临时限速信息和进路参数；本实施例实现了完整的站内临时限速和信号降级的处理逻辑，提高了站内限速的运行效率。
进一步地，继续参照上述图3，本实施例中的TCC 101还用于当发车进路中包含大号码道岔的侧向进路，侧向信号机的信号为预设的机车信号，此处的预设的机车信号可以具体为UUS信号，进路行车许可长度超过制动距离检查范围，且侧向进路范围内和离去区段的制动距离内未设置小于大号码道岔侧向允许速度的临时限速约束时，控制大号码道岔应答器向列车发送大号码道岔数据包。TCC 101判断列车当前环境是否符合大号码道岔报文的发送条件，此处的大号码道岔报文的发送条件可以包括发车进路中包含大号码道岔的侧向进路，侧向信号机的信号为UUS信号，即侧向接车信号开放USS信号，进路行车许可长度超过制动距离检查范围，且侧向进路范围内和离去区段的制动距离内未设置小于大号码道岔侧向允许速度的临时限速约束，图7和图8分别为本发明CTCS-3级列控中心系统实施例一中的行车许可条件和临时限速条件的示意图。当满足上述条件时，TCC 101控制大号码道岔应答器向列车发送大号码道岔数据包，则列车在接收到该数据包后，可以相应地进行提速处理。但TCC 101已经开始控制大号码道岔应答器发送大号码道岔数据包后，若检测到列车当前环境不具备上述条件，则TCC 101应立刻停止控制大号码道岔应答器发送该数据包，同时向CBI发送信号降级命令，向接近区段发送UU码。而当列车反向运行时，则TCC 101不发送大号码道岔数据包。
进一步地，本实施例中的TCC 101还用于当与CBI的通信断路时，控制大号码道岔应答器向列车发送TCC默认数据包。当列车进路当前环境未符合上述大号码道岔报文的发送条件，或者TCC 101与CBI的通信断路时，则TCC 101控制大号码道岔应答器向列车发送TCC默认数据包，即发送允许通过报文，使得列车按照正常模式通过。
本实施例提供了一种CTCS-3级列控中心系统，通过列控中心实现了大号码道岔应答器报文的发送处理逻辑，提高了大号码道岔的列车运行通过效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种CTCS-3级列控中心系统，其特征在于，包括：
列车控制中心TCC，用于向轨道电路设备发送载频和低频编码命令，并接收所述轨道电路设备返回的轨道区段状态信息和设备状态信息；根据计算机联锁CBI提供的进路信息以及所述轨道区段状态信息和所述设备状态信息，向所述轨道电路设备发送编码信息；并根据临时限速服务器TSRS发送的临时限速命令，通过有源应答器向列车发送临时限速命令；
轨道电路设备，用于根据所述编码信息向列车传送移动授权信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
原接车站CBI，用于当发车进路后，向原接车站TCC发送发车请求信息和发车锁闭状态信息，并根据原接车站TCC发送的允许发车命令控制出站信号机改变列车的运行方向；
原接车站TCC，用于当原接车站所管辖的无配线站未进行接发车进路，原发车站所管辖范围内未进行发车进路时，且区间空闲时，向原发车站TCC发送运行方向改变请求；用于当所述原接车站的方向继电器已动作到位时，向所述原接车站CBI发送允许发车命令；
原发车站TCC，用于当所述原发车站的站间空闲，且相应的方向继电器已动作到位时，向所述原接车站TCC发送允许运行方向改变响应。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述TCC还用于分别对区间信号机进行控制，生成驱动控制信息用于分别对黄灯继电器、红灯继电器、绿灯继电器和绿黄灯继电器进行控制，并分别采集黄灯、红灯、绿灯和绿黄灯的状态，获取状态采集信息；用于当所述状态采集信息与所述驱动控制信息不匹配时，向监测系统发出报警信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述TCC还用于当检测到侧线区、发车进路区或离去区段的第一制动距离区域内设置有低限速约束时，控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，所述临时限速报文中携带所述低限速约束中的临时限速值的最小值，并对股道码进行降级处理；
所述TCC还用于当检测到侧线区、发车进路区和第一制动距离区域内均未设置低限速约束，且在第三制动距离区域内设置所述低限速约束时，控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，所述临时限速报文中携带所述低限速约束中的临时限速值的最大值，并对股道码进行不降级处理；
所述TCC还用于当检测到侧线区、发车进路区和第二制动距离区域内均未设置低限速约束，且设置有高限速约束时，控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，所述临时限速报文中携带所述发车进路区和所述第二制动距离区域对应的临时限速值的最小值，并对股道码进行不降级处理；
所述TCC还用于当检测到侧线区、发车进路区的正线咽喉区和第二制动距离区域内均未设置临时限速约束，且在所述第二制动距离区域之外的区域以及所述出站信号机有源应答器的临时限速所管辖的范围内设置有临时限速约束时，控制出站信号机有源应答器向列车发送临时限速报文，所述临时限速报文中携带所述发车进路区所允许的速度最大值，并对股道码进行不降级处理；
所述TCC还用于当检测到出站信号机有源应答器所管辖的范围内未设置临时限速约束，控制出站信号机有源应答器向列车发送全线无限速报文，并对股道码进行不降级处理。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述TCC还用于当发车进路中包含大号码道岔的侧向进路，侧向信号机的信号为预设的机车信号，进路行车许可长度超过制动距离检查范围，且侧向进路范围内和离去区段的制动距离内未设置小于大号码道岔侧向允许速度的临时限速约束时，控制大号码道岔应答器向列车发送大号码道岔数据包；用于当与CBI的通信断路时，控制大号码道岔应答器向列车发送TCC默认数据包。
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