TB∕T 3530-2018 CTCS-3 级列车运行控制系统系统需求规范(铁路运输).pdf
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1、ICS 45.020 S 62 TB 中华人民共和国铁道行业标准TB/T 3530-2018 CTCS-3 支列车运行控制系统系统需求规范System requirements specification for C1 C-(rain control system 2018-12-11发布2019-07-01实施国家铁路局发布TB/T 3530-2018 目次前言.m I 范围-2 规范性寻|用文件3 系统构成3.1 系统总体结构3.2 地面设备23.3 车载设备34 原理.3 4.1 概述.34.2 应答器布置材也:+44.3 无线通信管理.,.6 4.4 定位原理和列车位显叮94.5 列车
2、安全运行数据的完整性.15 4.6 行车许可(M的;Mr 4.7 紧急消息.19 4.8 静态速度限制和坡度.,:i.20 4.9 其他描述信息.22 4.10 动态速度监控._.0,2 Ii:._ 4.11 制动命令处理及非期望的列车运行防护.,.、.30 4.12 特殊功能.:1.31 4.口数据一致性.34 4.14 系统配置管理374.15 系统数据384.16 数据输入/更改过程40 4.17 数据记录405 模式及转换40 5.1 工作模式40 5.2 模式定义40 5.3 不同模式下的车载设备功能44 5.4 模式转换.47 5.5 不同模式下的DMI输入/输出信息45.6 接收
3、信息的处理52 5.7 等级转换后接受信息和存储信息的处理58 5.8 模式转换后接受信息和存储信息的处理58 6 车地传输信息包格式.60 6.1 车地传输信息的构成60 6.2 信息包 TB/T 3530-2018 6.3 STM信息包6.4 变量定义83 7 车地传输消息格式1257.1 概述1257.2 规则1257.3 无线消息列表1287.4 车到地无线消息定义1297.5 地到车元线消息定义133附录A(规范性附录)固定参数列表140附录B(规范性附录)配置参数/默认值列表141附录C(规范性附录)特定情况下存储信息的处理142附录D(规范性附录)记录器中记录的事件列表145附录
4、E(规范性附录)与注入装置/环线有关的信息包146附录F(规范性附革)与无线注入有关的消息149 附录G(资料性附录)车载设备和RBC对不同LRBG的处理方式示例150E TB/T 3530-2018 前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由北京全路通信信号研究设计院集团有限公司提出并归口。本标准起草单位:北京交通大学、中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所、北京全路通信信号研究设计院集团有限公司、北京和利时系统工程有限公司O本标准主要起草人:宁滨、唐涛、李开戚、袁磊、刘雨、魏国栋、付强、
5、吕书丽、范明、徐效宁、罗松、何春明。而且.8、占比飞A 6飞飞中,、唱,也.-1、-也胃且咽1 范围CTCS-3级列车运行控制系统系统需求规范本标准规定了CTCS-3级列车运行控制系统的系统需求。TB/T 3530-2018 本标准适用于CTCS-3级列车运行控制系统(以下简称CTCS-3级列控系统)的系统设计、设备研发、工程设计、调试、试验、运用及维护。本标准从技术上详细规定了为实现互联互通所要求的报文信息编码和解码、专门规则以及处理方法。2 规范性引用文件下列文件对于本牛付!可应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期tj号I文件,气最新版本(包括所有
6、的修改单)适用于本文件。TB/T 3382 CTCS-3 t13,J:=行;主制系统与铁路数字移动通信系统(GSM-R)接口规范3 系统构成3.1 系统总体结构3.1.1 概述CTCS-3级列控系统包括地面设备和车载设备两个剖,j,、3.1.2 CTCS-3级列控系统结构CTCS-3级列控系统结构如图1所示O一一-飞车载设备-j 气之Y|地面设备GSM-R 固定网络CTCS-3级地面设备图例:一一一+物理连接接口+空气同隙接口图1CTCS-3级列控系统构成及接口TB/T 3530-2018 3.1.3 CTCS-3级到控系统外部环境CTCS-3级列控系统的外部环境应包括以下内容:a)列车;的司
7、机;c)铁路数字移动通信系统(GSM-R)(含GSM-R固定网络和GSM-R车载电台);d)车载外部设备,如记录器下载工具;e)地面外部设备,如列控中心(TCC)、临时限速服务器、联锁、调度集中(CTC)等。3.2 地面设备3.2.1 设备构成3.2.1.1 CTCS-3级列控系统地面设备应包括以下部分:a)元线闭塞中心(RBC);b)无源应答器。3.2.1.2 其他地面设备应包括以下部分:a)TCC;b)临时限速服各器;c)地回电子早元门I:U):d)有帽、应答器;e)轨道电路;f)联锁;g)CTCo 3.2.2 无线闭塞中心(RBC)3.2.2.1 RBC应根据外部地面设备提供的信息以灰与
8、布式也备交互的信息生成发送给列车的消息。3.2.2.2 RBC应为列车提供行车许可(MA),使列车在h己管把人与内的线路上安全运行。3.2.2.3 RBC应通过GSM-R向其控制范围内列车的车载设备i二MA;:主路描述信息等信息O3.2.3 应答器3.2.3.1 应答器是向车载设备传送报文的点式传输设备。3.2.3.2 应答器应提供上行传输链路,由地面向车载设备传送消息O3.2.3.3 应答器提供消息应符合以下要求:a)应答器类型为无源应答器时,应提供固定消息:b)应答器类型为有源应答器时,与LEU连接时可提供可变消息。3.2.3.4 应答器可按组的形式使用,每个应答器应传送一个报文,所有报文
9、的组合应构成应答器组的消息。3.2.4 列控中心(TCC)3.2.4.1 TCC应实现轨道电路编码功能,并通过联锁向RBC传送轨道区段状态信息O3.2.4.2 TCC应通过LEU及有肃、应答器向中国列车运行控制系统3级(CTCS-3级)后备系统(中国列车运行控制系统2级(CTCS-2级)传送临时限速信息和进路信息O3.2.5 临时限速服务器(TSRS)3.2.5.1 TSRS应集中管理临时限速命令O3.2.5.2 TSRS应分别向RBC,TCC传递临时限速信息。3.2.6 地面电子单元(LEU)LEU是根据地面设备提供的信息生成应答器所要传输报文的电子设备。3.2.7 轨道电路3.2.7.1
10、轨道电路应实现列车占用检查。3.2.7.2 轨道电路应提供前方闭塞分区空闲信息。2 TB/T 3530-2018 3.2.8 联锁3.2.8.1 联锁应实现对进路、信号和道岔的控制o3.2.8.2 联锁应向列控系统提供进路信息。3.2.9 调度集中(CTC)3.2.9.1 CTC应实现所有列车的按图进路控制和列车进路控制自动化。3.2.9.2 应在CTC的操作台上下达和撤销临时限速命令。3.3 车载设备3.3.1 设备构成3.3.1.1 CTCS-3级列控系统车载设备应包括以下部分:a)安全计算机;b)应答器传输模块(BTM);c)元线传输模块;d)人机界面(DMI);e)列车接口单元;f)测
11、速测距单天;g)记录器(司法/为据记录器)。3.3.1.2 其他车载拉岳可11i式以下部分:a)轨道电路信息读llX;:.(TCP,b)记录器下载工具。3.3.2 安全计算机安全计算机应根据与地面设备交换的信息监吁歹1年安全宝行。3.3.3 应答器传输模块(BTM)BTM应通过应答器天线接收地面应答器的信息。3.3.4 无线传输模块元线传输模块应通过与GSM-R车载电台连接进行车一地之间双i.=:t:言品传输c3.3.5 人机界面(DMI)司机与车载设备之间应通过DMI进行信息交互。3.3.6 列车接口单元列车接口单元应提供安全计算机与列车相关设备之间的接口。3.3.7 测速测距单元沮IJ速扭
12、IJ距单元应接收测速传感器等设备的信号测量列车运行速度和运行距离o3.3.8 记录器记录器应记录与列车运行安全有关的数据,并可响应记录数据的下载需求O3.3.9 轨道电路信息读取器(TCR)TCR应接收轨道电路的信息。3.3.10 记录器下载工具记录器下载工具可对记录器数据进行下载。4 原理4.1 概述4.1.1 CTCS-3级列控系统是基于无线通信的列车运行控制系统O4.1.2 CTCS-3级列控系统采用固定自动闭塞以目标距离连续速度控制模式监控列车运行。4.1.3 CTCS-3级列控系统中列车占用检查应由轨道电路完成。3 TB/T 3530-2018 4.1.4 CTCS-3级车载设备应具
13、有设备制动优先和司机制动优先两种控制方式,且一般采用设备制动优先控制方式。4.1.5 CTCS-3级列控系统中MA及线路描述等信息应通过连续的无线通信传送给车载设备。4.1.6 CTCS-3级列控系统中临时限速应通过连续的无线通信传送给车载设备。4.1.7 CTCS-2级宜作为CTCS-3级列控系统的后备系统,CTCS-2级系统描述参见相关规范。4.2 应答器布置和链接4.2.1 应答器组定义4.2.1.1 一个应答器组应由1到8个应答器组成。4.2.1.2 每一个应答器应至少存储有以下信息:a)应答器的内部序号(从1flJ 8);b)组内应答器的数量;c)应答器组的编号。4.2.1.3 应答
14、器的内部序号应描述该应答器在应答器组内的相对位置。4.2.2 应答器坐标系4.2.2.1 一般原则每个应答器组褂应有坐标系。4.2.2.2 应答器坐机系的有自足方法4.2.2.2.1 多个应答器组4呐应争.需旦由两个或两个以上应答器组成的¥答器纯白坐标系按以下方法确定,如回2所示Oa)应答器组的坐标原点(称为位置参:;J:)fi)J位于应答器组内编号为l的应答器。b)应将组内应答器序号增加的方向定义为1152善组的正向。反向LI:11 l号2号3号L位置参照点圄2应答器组(由3个应答器构成)的方向4.2.2.2.2 单应答器组4.2.2.2.2.1 仅包含一个应答器的应答器组应称为单应答器组无
15、内在坐标系,如图3所示。元内在坐标系l号L一位置参照点圄3单应答器组4.2.2.2.2.2 当车载设备无法估计出单应答器组的方向时,即车载设备无链接信息可用,车载设备应使用基于两个应答器组的位置报告信息包(称之为特妹位置报告信息包)来报告位置,其内容应包括最近相关应答器组(LRBG)及前一个LRBG(当该应答器组存在时)。具体应按下列过程处理:4 TB/T 3530-2018 a)当车载设备识别出单应答器组时,车载设备应将该单应答器组当作LRBG,并通过特殊位置报告信息包向RBC报告其位置。特殊位置报告信息包应包括自检测到单应答器组后的列车运行距离,但所有与应答器组坐标方向相关的信息均应标记为
16、未知。b)当检测到另一个单应答器组时,车载设备应按下列方式报告其位置:1)将新检测的单应答器组当作LRBG;2)把前一个应答器组的方向作为参照方向。c)当改变列车朝向时,应删除已经保存的应答器组,并按下列方式处理:1)当检测到单应答器组,且车载设备未能与RBC建立通信会话时,车载设备应保存两个最近检测到的单应答器组;当车载设备与RBC建立通信会话后,应向RBC报告基于被保存应答器组的位置。2)车载设备应保存己报告给RBC的所有LRBG,以及通过这些LRBG的顺序和LRBG被检测到时的列车朝向,直至RBC分配坐标系为止。RBC可能先给前一个LRBG分配坐标系,然后再给当前LRBG分配坐标系Od)
17、当RBC根据所报告的单应答器组的顺序明确识别出与线路相关的列车朝向时,RBC应给最近从车载设冬接收到的单应答器组分配坐标系。的仅当该应在岳川吱另一个应答器的列车通过应答器组的朝向和列车当前朝向信息一起报告时,车载、主备才jl71贵用分配给该应答器组的坐标系。f)即使朝向未知,但如F两个三应雪器组的特殊位置报告信息包为RBC提供了分配LRBG坐标系所需的全部信息O除非非;fjj加主良,否则RBC不应根据只包含一个单应答器组的位置报告分配坐标系,但是该位置报告有助、早丰,;:共列车位置信息O4.2.2.2.2.3 当RBC为单应答器组分配了坐析去开将其发送给车载设备后,RBC应通过链接方式结F一个
18、单应答器组分配坐标系。4.2.2.3 对于由信息包完全相同的两个备份应答器构成,!.I应斗言:飞到店被看作单应答器组,这种情况下车载设备应只能正确读取一个应答器的信息(可选)。4.2.3 应答器信息的使用4.2.3.1 在休眠模式(SL)且未建立无线通信会话或无链接信息可用时,车载泣岳也应主取等级转换、RBC切换等相关信息,处理方法见5.6。当这些信息由应答器传送时,应使用至少p,:LRBG 与位置有关的运行方向数值(1)数值(2)距离。)a)连续的区段型数据和位置型数据:LRBG b)非连续的区段主1,去最数值(2)长度。)图8位置型数据和医段型数据的Jff.f,;古构4.4.3.2.2 对
19、于图8a)中连续的区段型数据,符合F列要求:a)数值(n)应对距离(n+1)有效;b)距离(1)应使用以前接收到的数值,例如:在SSP情况下如何衡量列:-飞度的影响见4.8.3.3;c)距离应是元符号的数值增量,用于表示数值(n)与数值(n-1)之间的距离;d)最后被传输的数值(n)应对无限长的距离有效,除非数值(n)是代表区段终点的特殊值。4.4.3.2.3 对于图8a)中位置塑数据,符合下列要求:a)距离应是元符号的数值增量,用于表示数值(n)与数值(n-1)之间的距离;b)距离(1)应使用以前接收到的数值;c)每个数值(n)可代表单个数据或一组数据。4.4.3.2.4 对于图8b)中非连
20、续的区段型数据的结构,应允许区段内包含多个要素与长度(n)对应的数值(n).这些要素符合下列要求:a)至每一个要素起点的距离应是兀符号的数值增量,用于代表要素(n)与要素(n-1)之间的距离;b)距离(1)应使用以前接收到的数值或初始数据/默认值见4.5;c)每个数值(n)可代表单个数据或一组数据;d)要素(n-1)与距离(n)之间没有联系,即要素可以重叠O4.4.3.2.5 当改变列车朝向或运行方向时能从RBC调整位置参照点。当因LRBG的位置和起始位置造成距离(1)变为负数时,能调整位置参照点,如图9所示(可选)。11 TB/T 3530-2018,与位置参照点有关的方向值|叶数句J&蛐|
21、斗距离(1)距离(2)D REF LRB 至新位置参照点的距离调整后的位置参照点注:本图针对位置型数据/连续的区段型数据,但也适用于非连续的区段型数据。固9位置参照点的调整4.4.3.2.6 对于图9中各信息,应符合下列要求:a)距离(1)应定电为LRBG至包含在链接信息中第一个链接应答器组的距离;b)数值(1)表-J.=韬一个链接应答器组相关的链接信息,例如:应答器组编号、链接方向等;c)距离(n)应定正为知,0-1)个链接应答组与第n个链接应答器组之间的距离;d)数值(n)表示与挝、1、链豆庄练器组相关的链接信息,例如:应答器组编号、链接方向等O4.4.4 列车位置的置信区间和重zt4.4
22、.4.1 车载设备使用地面设备传送的弓,.立相芽的信息时,应包括对列车位置置信区间的处置,处置方法如图10所示。LRBG 链接信息/Q_LOCACC(LRBG)(由前一个链接信息、或者在,iJ1,提伊飞(-)且-1气巴巴1ll.-一一一一一一-一-一一一一一一LRB/11 斤2/叮lD_LfNK(I),i D斗INK(2).-,i D一L队勺-)-.;Q_LOCACC(I)Q_LOCACC(2)Q_LOCACC(3)I 1 E.标称距离(3)|标称距离)|标称距离(1)E-MMM制注1:置信区间=Q_LOCACC;测距误差的函数。注2:当车载设备接收到应答器组1的信息时,确定应答器组的位置参照
23、点时,根据应答器组l的安装位置精度和车载设备允许误差来重置置信区间o注3:当车载设备接收到应答器组1的信息时,至行车许可终点(EoA)的标称距离根据标称距离(1)-D_LINK(1)J的结果进行修iE,从而得到标称距离(2)。标称距离(1)可能是至EoA的距离或者是前一个修正结果。注4:当车载设备接收到应答器组1的信息时,至下一个应答器组的距离确定为:D_LINK(2)土Q_LOCACC(I)+Q_LOCACC(2)J 0 固10定位参照点评估12 TB/T 3530-2018 4.4.4.2 列车位置的置信区间应与至LRBG的距离有关,并应包括对车载设备允许误差(由应答器组的位置参照点和测距
24、精度确定)和LRBG位置精度的处置:a)车载设备应对来自地面设备的距离信息按标称信息进行评估,评估时应结合位置参照点的位置精度;b)置信区间随列车驶离最近的位置参照点的距离而增加,并与测距的精度有关。4.4.4.3 当检测到下一个链接应答器组时,置信区间应重置。当有链接信息时,则应根据链接信息来决定定位精度;当无链接信息时,则使用固定值见附录Ao4.4.4.4 应按下列方式确定列车前端位置:a)估计前端位置。b)最大安全前端位置:根据实际的置信区间,由估计前端位置加上正误差得到;即相对于列车朝向,该位置在估计位置的前方。c)最小安全前端位置:根据实际的置信区间,由估计前端位置减去负误差得到O即
25、相对于列车朝向,该位置在估计位置的后方O4.4.4.5 当根据通过的链接应答器组对列车位置进行了校正后某个位置有可能被通过两次,或一次也不通过。车载设备保证与此位置相关的命令仅被执行一次。4.4.4.6 除非另.;.且,当监控位置信息时应使用列车估计前端位置。4.4.5 位置报告4.4.5.1 位置是与列车朝时时应户!j前端位置。列车朝向应符合以下要求:a)以LRBG方向为参考,列平lj!1Ji可应.F;.:开启的驾驶台在列车的那一侧;b)列车朝向不应受方向控制于柄位:rLI彭响吨c)当驾驶台未开启时,车载设备应以最后开-t:j封驶台为参考报告其朝向。4.4.5.2 位置报告应至少包括以下位置
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