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您的位置:首頁 > 萬方期刊網 > 文章分類> 青藏線增強型列車運行控制系統工作模式分析

青藏線增強型列車運行控制系統工作模式分析

來源:萬方期刊網  時間:2018/11/14 3:00:01  點擊:2329

  摘 要: 增強型列車運行控制系統(ITCS)是青藏線格拉段上使用的先進列車運行控制系統。在分析其系統構成及工作原理的基礎上,重點分析研究ITCS系統的五種工作模式(發車測試模式、進入模式、站場模式、離開模式和車尾模式)及模式之間的切換機理。

  關鍵詞: 青藏線;增強型列車運行控制系統;工作模式
  中圖分類號:U284.48 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2012)0410173-01
  增強型列車運行控制系統(ITCS)運用在青藏線格爾木至拉薩段(簡稱格拉段)上。格拉段信號系統采用的ITCS系統是基于衛星定位及車地無線通信技術的信號控制系統,它采用虛擬固定閉塞技術,在保證行車安全的前提下實現旅客列車與貨物列車及不同速度等級列車的混跑,并有效提高運輸能力[1]。
  1 ITCS信號系統構成及工作原理
  青藏線ITCS信號系統是在美國密歇根線ITCS信號系統的基礎上,結合青藏線實際情況、參照中國鐵路技術標準設計的基于GSM-R和GPS系統的無線列控系統[2]。
  1.1 ITCS系統組成及功能
  ITCS系統由中心設備、車載設備和車站設備等三部分組成,設備之間通過數字通信網絡平臺實現數據交換。
  1)中心設備:主要包括與調度中心CTC和維護終端MMT的接口設備,主要作用是下達調度命令、接收并處理列車運行狀態信息和現場維護信息等。
  2)車站設備:主要包括安全性邏輯控制器VHLC、RBC、GPS 差分站及與CTC車站自律機的接口設備。
  3)車載設備:主要包括車載計算機和列尾裝置。車載計算機根據RBC轉發的信息,確認前方各種信號設備的狀態和顯示,指導監督司機安全駕駛,并完成列車超速防護的功能,列尾裝置完成列車的完整性檢查。
  1.2 系統工作原理
  系統基于虛擬自動閉塞,通過有線光通信和GSM-R,將調度命令直接下發到車站執行單元和車載設備。車站執行單元通過車地通信,對區間及站內虛擬區段進行相關聯鎖檢查,將區間、站內區段資源的占用按照敵對照查的原則,以聯鎖邏輯唯一性原則向提出進路申請的列車或調車進行注冊分配[3]。
  車載設備與車站、調度中心的信息傳輸基于GSM-R,列車進路的照查和選排依靠GE公司安全計算機(OBC)車載設備、無線閉塞中心(RBC)、道旁安全邏輯控制器(VHLC)、轉轍機控制模塊(HSC)、通信專用路由器共同配合完成。站內及區間行車憑證通過調度命令經有線和無線通信方式下達給車站和車載設備,將車站虛擬區段占用及空閑狀態進路準備情況、車站虛擬信號機狀態信息通過光纖通信傳至調度中心并經GE專用路由與GSM-R無線交換中心MSC傳至機車。同時車載設備將區段占用信息、列車完整信息、列車定位信息經GSM-R基站后傳至調度中心MSC,后經光通信傳至車站VHLC進行有關安全邏輯運算,區間經車站和車載設備安全計算后,再與調度命令和傳輸地址校核后,VHLC才能向道旁控制單元HSC和車載設備發令,完成進路的選排,使得進路獲得開通。同時車載才能獲得進入相關進路的移動授權。當進路排列成功后,移動授權及調度命令在機車上也給出相應的顯示信息,司機根據CLD人機交互的指示行車。列控系統通過這種方式,最大程度地減少了現場設備數量,具體體現在減少了軌旁的信號設備,如取消車站和區間的軌道電路、信號機及相應控制電纜數量。車站的管理實現了無人化、信息化。通過列尾裝置(EOT)和GPS實現列車完整性檢查,并可以在列車運行的全程結合軌旁裝置或通過車載設備對列車的完整性實施不中斷檢查。
  1.3 系統特點
  1)高可靠性及小站無人化管理;2)結構簡單、適用于惡劣的外部環境;3)具有很高的故障安全性和可靠性;4)通信將采用多路信息傳輸通道,有線、無線方式,提高了抵御自然災害的能力;5)中小站及區間無軌旁設備,實施無人化管理,使得運營成本低廉。
  2 ITCS系統工作模式分析
  2.1 系統工作模式介紹
  系統工作模式有五種,包括發車測試模式、ITCS進入模式、站場模式、ITCS離開模式和車尾模式。
  1)發車測試模式
  在列車出發前執行,執行發車測試將確保車載計算機和外圍設備都處于正常工作狀態。當條件(列車完全停止、方向手柄至空檔(僅限GE機車)、設置獨立制動、司機按下車載顯示器MMI中的發車測試按鈕)滿足時,系統才能進入發車測試模式。一旦條件滿足,發車測試將提示司機完成相關輸入操作來確認OBC工作狀態。
  2)進入模式
  ITCS系統處于控車狀態,這是列車在ITCS區段的正常工作模式。ITCS顯示并執行限速,顯示當前速度,定位信息,目標信息等,ITCS開關在“進入”(IN)位置。
  在ITCS進入模式,OBC為運行在ITCS區域內的列車提供超速防護(ATP)。ITCS進入模式中,OBC強制執行信號顯示限速,線路速度,臨時限速命令或其它特殊情況所能允許速度的最低值。
  3)站場模式
  當ITCS“離開/進入”開關處于“進入”位置,但ITCS進入模式的條件得不到滿足時,OBC工作在站場模式。列車運行在站場模式下,列車速度一直限制在預定值內。
  4)離開模式
  當車載設備中的“離開/進入”開關處于“離開”位置,并且進入ITCS進入模式的條件得不到滿足時,車載計算機(OBC)工作在離開模式。離開模式中,OBC不再提供超速防護功能。
  5)車尾模式
  當OBC確定所在機車非頭車(車尾或第二個機車),它將工作于車尾模式,此時ITCS不控車,無顯示。
  2.2 系統工作模式切換分析
  如前所述,ITCS共有五種工作模式:進入模式、離開模式、站場模式、發車測試模式及車尾模式,圖1描述了這五種模式之間的切換情況。
  1)發車測試模式:列車處于站場模式、離開模式及進入模式時,若條件允許可切換至發車測試模式,而從發車測試模式則只能在條件允許情況下切換到站場模式及離開模式;
  2)進入模式:列車處于離開模式、站場模式時,在條件允許情況下可切換至進入模式,而進入模式也可在條件允許情況下切換到發車測試模式、離開模式、站場模式及車尾模式;
  3)離開模式:列車處于發車測試模式、進入模式、站場模式、車尾模式時,在條件允許情況下均可切換至離開模式,而離開模式也可在不同條件允許情況下切換到其它四種工作模式;
  4)站場模式:列車處于四種模式中任一種時,在條件允許情況下均可切換至站場模式,而站場模式也可在不同條件允許情況下切換至其它四種工作模式;
  5)車尾模式:列車處于站場模式、進入模式和離開模式時,在條件允許情況下可切換至車尾模式,而車尾模式可在條件允許情況下切換至離開和站場模式。
  3 結束語
  ITCS作為一種新型的先進的列車控制系統,在青藏線格拉段已投入使用。通過深入分析ITCS系統的五種工作模式及模式之間的切換時機,有利于現場人員更好地理解并全面掌握該系統的工作機理,能較好地提高現場人員發現問題、判斷問題的能力。
  參考文獻:
  [1]李晶晶、張國霞、彭德志,青藏線增強型列車運行控制系統信息流轉研究[J].硅谷,2011(8):96-97.

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