高速铁路列控车载设备安全技术探讨-20130123

合集下载

动车组列控车载设备管理与维护探究

动车组列控车载设备管理与维护探究

动车组列控车载设备管理与维护探究【摘要】列车运行控制系统是保证动车组列车正常、安全运行的核心关键技术,对于保障人民生命财产安全、提升我国动车组列车运营质量具有重要作用。

本文以列车运行控制系统车载设备管理与维护为基点进行分析研究,旨在提升列控系统的运行有效性和安全性,本文提出了现在动车组列控车载设备管理存在的问题和现状思考,并针对性的提出了列控车载设备维护策略。

【关键词】动车组;列控车载设备;管理;维护近年来我国铁路技术飞速发展,铁路建设进入一个全新时期,动车组的发展尤其迅猛。

动车组列车因其速度快、安全性能高被全国人民所接受。

动车组列车的安全由列车运行控制系统提供保障,关乎人民生命财产安全,因此必须对列车运行控制设备进行严格管理与维护,确保设备正常。

1.列控车载设备及维护释义列车运行控制系统,是我国铁路客运列车和高速铁路列车运行的核心关键技术。

列控系统由地面控制系统和车载控制技术两部分组成,通过两部分的结合列车可以通过地面控制信息的接收实现列车自动控制功能。

列控车载设备主要功能是通过与地面控制系统进行信息传递,对车载控制系统进行调动和安排,保证列车运行安全。

列控车载设备维护的终极目标是“零故障”。

目前我国在列控车载设备管理与维护上遵循“安全第一,预防为主,维修为辅”的方针政策,重检慎修,根据工作记录和工作经验进行全面检测和重点维护工作。

2.动车组列控车载设备管理与维护现状近年来随着我国铁路建设技术和相关高新技术的发展,我国动车组列车建设迅速崛起,对于提升铁路运力,提升铁路形象和安全性起到重要作用。

但是在动车组快速发展的同时我国也不能忽视动车组列控车载设备的管理与维护仍然存在一些问题。

2.1维修计划缺乏弹性动车组列控车载设备管理与维护团队仍为传统列车的维修管理人员,从事动车组列控车载设备的维护管理时间较短,虽然经过一些培训,但是在实践执行中难免存在陈旧思想,这就造成现在动车组列控车载设备检测维护存在问题。

高速列车的安全控制系统研究

高速列车的安全控制系统研究

高速列车的安全控制系统研究第一章:引言高速列车正成为现代城市快速交通的重要方式,其运营安全问题备受关注。

高速列车的行车安全受到车辆、轨道、信号设备、通信系统等多方面因素的影响,其中安全控制系统是保证高速列车安全运行的核心。

本文将围绕高速列车的安全控制系统展开研究,旨在探讨如何加强高速列车的行车安全保障。

第二章:高速列车的安全控制系统2.1 高速列车的基本构成高速列车的基本构成包括车辆、轨道和设施三部分。

车辆是列车的组成部分,其安全设计包括车体、轮对、制动和转向等,其技术参数应满足高速列车设计标准。

2.2 高速列车安全控制系统的基本要求高速列车安全控制系统的功能包括列车控制、安全监测和故障诊断等。

其基本要求如下:(1)列车控制要求对列车牵引、制动和转向等控制进行精确分析和控制,以保证列车的安全稳定运行。

(2)安全监测要求对列车的速度、位置、状态和车体振动等进行实时监测,确保列车的安全。

(3)故障诊断要求对列车系统的故障进行及时诊断,发现、定位和排除可能造成安全隐患的故障。

2.3 高速列车的安全控制系统的基本结构高速列车的安全控制系统的基本结构包括列车控制系统、运行监测系统和故障诊断系统三部分。

(1)列车控制系统包括车载自动控制系统和地面控制系统两个部分。

车载自动控制系统负责列车的速度、位置、牵引、制动和转向等控制,地面控制系统负责与车载自动控制系统进行数据通讯和指令下达。

(2)运行监测系统实时监测列车的状态和行驶信息,如车速、位置、振动、车体温度等,保证列车的安全运行。

(3)故障诊断系统通过监测系统的数据采集和分析诊断列车系统的故障,为列车的维护提供科学数据支持。

第三章:高速列车的安全保障体系高速列车安全控制系统是高速列车安全保障体系的核心。

安全保障体系包括车辆的安全设计、运行控制管理和设备状态监测等。

其中,技术监管和司法监管是保障高速列车安全的重要保证。

3.1 车辆的安全设计列车的安全设计要满足国家相关技术标准,包括车体、轮对、制动和转向等方面设计标准。

CTCS3级车载设备介绍

CTCS3级车载设备介绍

CTCS3级车载设备介绍摘要:列控系统是高速铁路的关键技术之一,是铁路运营的安全保障。

CTCS3级列控系统符合CTCS3级标准要求。

文章对CTCS3级列控系统车载设备进行研究,分别介绍了列控系统总体结构和车载设备结构、接口和信息交互。

CTCS3级列控系统车载设备的研究对中国铁路列控系统的技术发展具有深远的意义。

关键词:CTCS;列控系统;车载设备铁路是国民经济的大动脉和发展基础,在综合运输体系中起着重要的作用。

中国铁路决定把发展客运高速作为实现现代化的一个主要方向。

建立中国铁路自己的列控核心技术和关键装备体系,是中国高速铁路建设的关键之一,我们在应用CTCS2级列控系统的基础上进一步开发了全世界最先进的CTCS3级列控系统。

在我国铁路获得高速发展的同时也面临许多挑战,例如高速运行条件下,需要先进的列车运行控制系统来保证列车运行时的安全和效率。

经过第七次大面积提速,目前我国铁路已有时速200km及以上的线路6400多km。

随着列车运行速度、密度的大幅度提高,不同速度等级列车的跨线运行,保障高速条件下铁路运输安全的任务十分艰巨,对列控系统的可靠性、安全性和可维护性提出了更高的要求。

根据铁道部和用户的需求,确立以欧洲铁路标准体系为参考标准,依据《CTCS-3级列控系统功能需求规范(FRS)(V1.0)》编写了CTCS-3级列控系统的系统需求规范。

文章首先介绍了CTCS3列控系统,进而介绍了CTCS3级列控系统车载设备。

1CTCS3级列控系统1.1CTCS3级列控系统概述CTCS3级列控系统基于GSM-R无线通信技术,兼容CTCS2级列控系统,符合CTCS3级标准要求,满足最高运营速度350km/h、列车正向运行追踪时间间隔3min的要求。

CTCS3级列控系统包括车载设备和地面设备两大部分。

车载设备负责接收地面命令,生成速度模式曲线,监控列车运行,保证列车行车安全。

其中,车载安全计算机和RBC是CTCS3级列控系统的关键设备,负责处理大部分的CTCS3级业务。

高速列车运行安全分析及控制技术研究

高速列车运行安全分析及控制技术研究

高速列车运行安全分析及控制技术研究随着交通事故不断频发,人们对于交通运输工具的安全性也越来越关注。

高速火车作为一种重要的交通工具,在大量客流中扮演着重要的角色,但是同时也面临着很多安全问题。

为了保证火车运行的安全性,需要对高速列车运行安全分析及控制技术进行深入的研究。

一、高速列车运行安全问题在高速列车运行过程中,存在着很多安全问题。

首先就是高速列车的制动距离问题。

高速列车制动的距离是很长的,因此在行驶过程中需要保证车头和车尾之间的距离不会太近,这样才能在发生突发情况时有足够的制动距离。

其次就是在高速列车的快速行驶过程中,突然出现的障碍物或者交通事故可能会给火车带来很大的冲击和损伤。

这时候需要稳定的控制系统来保证列车在短时间内做出正确反应,保持稳定。

最后就是在列车的转弯过程中,列车可能会受到很大的侧向力的影响。

因此需要开发出相关的系统来保证列车转向的平稳,减小在转弯过程中对车轮和轨道的磨损。

以上三个问题是高速列车运行中最常见的安全问题,也是目前研究的重点。

二、高速列车运行控制技术为了解决以上的安全问题,需要开发出相关的高速列车运行控制技术。

例如,可以通过导航卫星系统对列车位置进行跟踪,保持距离,这可以大大降低碰撞的风险。

同时,也可以采用计算机视觉和图像识别技术,对障碍物和事故进行快速的识别和分析,这样可以及时做出反应。

另外,刹车系统也是高速列车运行控制中非常重要的一部分。

现在的高速列车通常采用电磁制动和气动制动结合的系统,这可以在较短的时间内实现减速和停车。

但是,这个系统并不是完美的,因此,还需要对这个系统做出改进和优化。

三、高速列车运行安全预警系统虽然高速列车运行控制技术可以很好地解决列车的安全问题,但是一些突发状况仍然无法避免。

因此,我们需要开发出高速列车运行安全预警系统。

该系统可以采用一些传感器和无线通信装置,对列车周围的环境进行实时监测,及时发出警报,帮助列车员工做出反应。

同时,该系统还可以采用物联网技术,实现列车与其他交通设施的互联互通。

高速列车运营管理中的安全保障与控制

高速列车运营管理中的安全保障与控制

高速列车运营管理中的安全保障与控制如今随着高速列车的不断更新换代,铁路行业的发展也越来越快速。

高速列车无疑是现代交通运输的重要载体之一,而安全是其发展的基础。

本文就高速列车运营管理中的安全保障与控制这一话题进行探讨。

一、安全保障措施高速列车运营管理中的安全保障工作是严谨而细致的。

为了确保旅客的乘车安全,高速列车被设计成为最安全的交通工具之一。

1.1 安全技术设施高速列车一般采用自动化安全控制系统,通过传感器、控制设备等安全技术设施进行监控。

这些设施能够及时检测火车运行中出现的故障,确保列车在高速运动过程中行车安全可靠。

同时,列车也配备了各种应急设备,比如安全气囊、灭火器等,在燃烧事故、撞车等突发情况下,这些设备能够为旅客提供必要的保障。

1.2 安全管理制度高速列车运营管理中的安全保障措施所依托的核心是安全管理制度。

铁路部门建立了完善的安全管理制度,明确了各项工作的职责分工和流程,以保证列车运行过程中的安全和稳定。

同时,铁路部门还建立了健全的监管机制和考核评估制度,确保安全保障体系能够持续地运行和不断完善。

二、安全控制方法2.1 保证车速与安全距离为确保高速列车的安全行驶,必须控制车速和安全距离。

高速列车的最高速度和安全距离都是通过科学计算得出的,在不同运行道路、不同车辆类型时会有所不同。

因此,铁路部门需要建立起一套完善的车速和安全距离控制方法,确保列车在最大限度地提高效率的同时,工作环境安全可靠。

2.2 从源头减少故障发生故障的发生是导致列车运行不稳定和时效性降低的原因之一。

因此,铁路部门需要从源头上减少故障的发生。

对于列车和设备的保养维护工作可以加强力度;对于列车驾驶员和机长可以提供相关培训和考核,确保其技能水平和意识素质始终符合相关要求。

2.3 加强风险预警和态势分析铁路部门需要通过风险预警和态势分析来保障高速列车的安全性。

在列车运行过程中,需要加强对各种风险的监测和分析,及时发现并加以处理。

CRH3型动车组ATP车载设备安全性分析及故障处理研究

CRH3型动车组ATP车载设备安全性分析及故障处理研究

CRH3型动车组ATP车载设备安全性分析及故障处理研究作者:刘晓丽来源:《科技创新导报》2013年第07期摘要:文章分析了CRH3型动车组车载设备ATP在运行过程中存在诸如物理打击、电磁干扰等潜在的安全隐患,并提出了相应的防护措施。

讨论了机车一体化设计与设备维护的问题。

在总结CRH3型动车组维护工作的基础上,分析了目前在ATP设备维护方面面临的问题及其针对性的解决方案。

关键词:CRH3型动车组 ATP 安全性故障处理中图分类号:U266.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(a)-0-02高铁是现代社会的新型运输方式,也是交通运输现代化的重要标志,我国铁路客运发展已经呈现速度化[1],列车速度的不断提高,靠地面信号行车已不能保证行车安全,必须靠车载信号设备对列车实施运行控制,ATP(列车保护系统)已成为行车安全不可缺少的重要技术设备。

ATP作为列车运行控制系统的主体设备,是一套高安全、高可靠、高技术的智能设备,是确保动车组运行安全核心设备[2],由地面信号设备和车载设备共同组成,是地面联锁向车载设备的延伸,在此基础上实现了以车载设备为主的行车方式[3],而ATP车载设备自身设计的安全性及维修问题对动车组安全运行有着至关重要的意义。

本文详细讨论了ATP车载设备再列车运行过程中存在的安全隐患及其防护措施。

1 ATP车载设备的潜在安全隐患及当前解决措施1.1 物理击打问题车载设备的车底部分(如BTM天线、TCR天线、速度传感器以及它们的连接电缆等)都完全暴露在相对开放的空间里,工作环境恶劣,很容易受到异物撞击,尤其是在列车运行中,高速气流极易扯动连接电缆,列车外部空间中的异物也有很大可能对地面设备和车底设备造成碰撞,损坏设备或影响设备的正常使用,严重的可能会对列车的安全运行造成严重影响,如2009年末及2010年初,由于冰雪天气影响及异物撞击等,发生多起动车组的BTM连接电缆护套破损情况,对行车安全构成隐患;同时车底冰块坠落也极易撞击到地面应答器,由于高速运动造成的强大冲击力很容易使应答器破损,严重的有可能使地面应答器碎裂或是从地面紧固装置上脱离,一旦这些碎片或应答器整体对车底构成二次撞击,则会严重威胁行车安全,并且应答器本身的损坏也会造成行车数据缺失,从而影响行车。

浅谈动车组车载设备管理面临的问题及对策

浅谈动车组车载设备管理面临的问题及对策

浅谈动车组车载设备管理面临的问题及对策摘要:动车组车载设备是保证高速铁路动车组列车行车安全、提升运输效率的关键技术装备,具有价格昂贵、统一分配、频繁调拨的特点,且实行寿命期管理制度,已达到寿命期的设备部件和器材应结合修程及时更换,在铁路资产管理中占据十分重要的地位。

优化动车组车载设备管理,提升高速铁路动车组的列车安全性,不断提升日常作业与财务核算中业财融合的水平,为动车设备制造企业长远发展奠定基础。

关键词:动车组车载设备;管理;问题;对策1.动车组车载设备业务管理现状1.1动车组车载设备资产管理模式不同于一般固定资产管理模式,动车组车载设备在配备方式、使用调拨和维修等方面有鲜明特点:一是动车组车载设备配置特殊。

动车组车载设备购买权所属国铁集团,由国铁集团配属各路局、各站段进行使用。

二是动车组车载设备使用调拨频繁。

动车组车载设备具有价值高的特点,为充分发挥效益,国铁集团统一购买动车组车载设备,并在全路范围内调拨使用。

动车组车载设备随动车组列车按生产所需进行调拨,调拨方式分为跨局调拨和局内调拨,具有调拨范围广、频率高的特点。

三是动车组车载设备使用寿命和修程规定复杂。

财务视角下,动车组车载设备的使用寿命是从动车组车载设备出厂日期开始计算,至设备规定寿命期止;业务视角下,动车组车载ATP设备使用寿命为10年,在随车办理完交接后即进人日常维修期,需按相关规定安排动车组车载设备的高级检修。

按照《CT℃S-23级列控车载设备维护管理办法》规定,动车组车载设备采用计划修和状态修相结合的修程修制,实行运用检修(一、二级)和高级检修(三、四级)四个修程。

车载设备检修应纳入动车组检修一体化管理流程,与动车组车列检修同时进行,检修时间统筹安排,同步完成。

1.2动车组车载设备基本管理现状动车组车载设备主要部件包括ATP主机、车载无线通信设备CIR设备,列控设备动态监测装置(DMS)等。

动车组车载设备位于动车组列车专用机柜上,终端显示、操作界面位于动车组列车司机室,动车组列车完成运行任务后将进入动车检修库进行日常维护、检修。

动车组列控车载设备管理与维护探讨

动车组列控车载设备管理与维护探讨
护 过 对 车 载 设 备 运 用 质 量 和维 修水 重出设 备 存在 问题 的根 源 , 可 以进 才 要 工
动 车
列 理 性控 可靠 性 的 特点 ,技 术 越新 , 和高
运 行 状 况 ,对 运 行 试 验 发 现 的 问 题 , 动 车组 进 动 车所 时要 联 系 厂 在
验 ,确认 D 无 不 良文 本信 息 、 MI 按
钮作用 良好 ;观察各单项设备 、 各 板卡 L D指示灯显示状态 。 E 确认设
备 工 作 状 态 良好 ; 显 示 的异 常 做 对
备, 下载数据。
4 加强新技术培训 , 高班 提
组 职 工 素 质
到 及时分析 、 处理 , 使得 出库动车
动 车组 轮径修 改通 知单

西

年第
职工 的技 术水 平 和 工作 技 能 , 以利 于设备 的维 修 。
( )通 过 外 派 人 员 学 习 等 措 4 施 , 快 引进 技术 的消化 和吸 收 。 加
5 结束 语
铁 路 动 车 组 运 行 中车 载 设 备 维 修 是 当前 需 要 加 快 发 展 和 改 进
家解 决 。
运 备
22 做 好列控 设 备器材 更换 记 录 . 对 每 列 动 车 组 列 控 设 备 器 材
更换 建 立 《 车 组列 控 车 载设 备 器 动
材更 换 记录》 台账 ( 表 1 , 于 跟 见 )便
踪器材 更换 后运 行情 况 。 23 做 好动 车组镟 轮后 列控 车载 .
段 。根据 《 控车 载设 备 出 、 列 入库 检 查 作 业 内容 及 要求 》 逐 项 测试 , 在
无 电时重 点 对 车底 S M 天线 、 T T B M 天 线 和 速 度 传 感 器 仔 细 进 行 外 观 检 查 , 别 是 s M 天 线 , 运 行 时 特 T 在
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高速铁路列控车载设备安全技术探讨***(单位:******)作者:作者简介:*****题名:高速铁路列控车载设备安全技术探讨摘要:高速铁路的发展必须始终把安全摆在最核心、最本质、最关键的位置,列控系统是保障高速列车行车安全的核心设备。

列控车载设备作为列控系统的重要组成部分,主要任务是连续、实时监督高速列车的运行速度,实现对列车的超速防护。

列控车载设备的可靠性和安全性是确保高铁安全可靠运营的前提。

本文结合国内高速铁路的发展现状,一方面对高速铁路目前所采用的列控车载设备设计、实现、测试、运营维护等方面的安全技术进行分析和总结,旨在增强民众对高铁的信任感;另一方面在目前的技术体系下,针对如何管好用好高速铁路列控车载设备,也提出了一些见解,目的是寻求高速铁路的更好更快发展。

关键词:高速铁路、车载设备、安全技术概述目前,国内已开通的CTCS-3级列控线路主要有京沪、武广、广深、哈大、京石武、郑西、沪宁、沪杭高铁,最高运营时速350公里/小时。

CTCS-3级列车运行控制系统是中国铁路时速大于300km/h客运专线的重要技术装备,是中国铁路技术体系和装备现代化的重要组成部分,是保证高速列车运行安全、可靠、高效的核心技术之一。

列车速度提高到160km/h以上时,对列车控制必须由开环控制变为闭环控制,CTCS-3列控系统正是通过车地信息的实时交互,从而实现对列车的闭环控制。

CTCS-3级列控系统主要分为车载设备和地面设备两大部分。

其中,列车运行过程中,车载设备实时通过GSM-R网络与地面设备实现数据交互,根据接收到的地面命令信息(含地面设备提供的MA移动授权、信号动态信息、线路参数、临时限速等信息),按照目标-距离模式生成MRSP最不利限制曲线,进行超速防护,监控列车安全运行。

列控车载设备是高速铁路行车安全中必不可少的核心设备之一,列控车载设备的安全技术直接关系到高速铁路列车运行中的安全性和可靠性。

CTCS-3级列控系统车载设备的组成车载设备由车载安全计算机(VC)、GSM-R无线通信单元(RTU)、轨道电路信息接收单元(TCR)、应答器信息接收模块(BTM)、记录单元(DRU)、人机界面(DMI)等组成。

CTCS-3级列控系统车载设备采用分布式体系结构,各输入输出单元通过总线与核心处理单元进行通信系统中的关键设备均采用冗余配置,具有高可靠性和高可用性;各输入输出单元通过总线与核心处理单元进行通信,具有良好的抗干扰性和可扩展性。

以下以CTCS3-300T车载为例说明CTCS-3级列控系统车载设备的结构。

CTCS3-300T列控车载设备与列车可采用两种形式的接口,一种为继电器接口,一种为MVB接口,对应的系统框图如图1所示(CRH2和CRH3型车)。

CTCS3-300T列控车载设备主要组成包括:1)车载安全计算机:包括C3主机(对应ATPCU单元)/C2主机(对应C2CU 单元),是列控车载设备的控制核心。

负责CTCS-3级车载控制功能,兼容CTCS-2级控制功能。

2)测速测距子系统:负责监测列车的运行速度并计算列车行走距离,并通过一定方式将此速度距离信息发送至各个子模块,包括SDP、SDU以及用于测速的雷达和速传,其中SDU速度距离单元采集来自速度传感器和雷达速度传感器的脉冲信号,将其转换为脉冲值,通过信号MVB总线传送给SDP单元处理;SDP速度距离处理单元对SDU单元采集的脉冲值进行计算,得出列车运行方向、速度和走行距离。

3)安全传输子系统:主要控制MT模块通过GSM-R网络实现车地数据的安全、可靠传输,又称为STU-V,包括COMC和GCD两部分,其中COMC主要实现安全层相关功能及内部总线通信与外部无线通信协议间的转换功能,GCD主要实现传输层、网络层、链路层、MT模块控制功能,数据加密解密算法也有GCD设备负责完成。

4)应答器信息传输子系统:负责应答器信息接收与处理,包含BTM和CAU,其中CAU即BTM的接收天线,用于接收地面应答器的信号;BTM用于接收应答器信息,并将解调后的信息传输给主机单元。

5)数字输入/输出单元:用于采集列车输出的开关量信息,实现与列车之间接口。

6)安全输入/输出单元:用于车载设备紧急制动命令的发送,并接收制动反馈信息。

7)轨道电路信息接收子系统:用于轨道电路信息的接收和处理。

8)司法记录单元:用于记录司法分析所需的列控车载设备工作状态及各种输入输出信息。

CTCS3-300T列控车载设备负责接收地面数据命令信息,通过对列车行车许可、线路参数、列车信息的综合处理,按照目标距离连续速度控制模式,生成最不利速度控制曲线,通过采取声光报警、切除牵引力、三级常用制动(弱、中、强)和紧急制动措施,监控列车运行,保证列车速度不超过进路允许速度、线路结构规定的速度、列车的构造速度、临时限速及紧急限速。

车载设备的安全设计技术列控车载设备时保证列车行车安全的重要安全设备,必须按照相应的安全设计和评估标准进行系统的研究开发。

由于国内的CTCS-3级列控系统是在欧洲ETCS-2级列控系统的基础上发展和演变过来的,欧洲已针对铁路领域制定了比较完善的的安全系统设计和评估标准,简称为CEN-ELEC系列标准。

目前,国内CTCS-3级列控车载设备研发过程也同样要求遵循关欧洲CEN-ELEC标准中定义的安全完整度安全要求。

用于高速铁路的列控车载设备,安全相关部件都要求达到SIL4级(EN50129规定,SIL4级系统风险概率满足:10-9≤每小时故障危险概率<10-8)。

按照SIL4级要求,车载设备安全部件的设计与研发过程均应采用故障导向安全的原则,安全相关软件应采用双代码或双硬件方式对系统执行过程中的关键数据进行实时比较。

按照CEN-ELEC相关标准的规定,车载设备研发过程中,应通过EN50128中的安全软件开发V字形模型开展相关研发工作,实现对整个软件生命期的质量管理与控制。

安全软件开发V字形模型具体包括系统需求阶段、系统架构设计阶段、模块详细设计阶段、编码阶段、软件模块测试阶段、软硬件集成测试阶段、软件确认与验证阶段、系统集成测试阶段、系统评估阶段和系统维护阶段。

各个阶段的输入和输出文件都有详细的规定,车载设备研发完成后,必须通过相关的测试验证,并经过具有相应资质的独立第三方安全评估机构进行安全评估,通过安全认证后才能够安装使用。

目前,国内CTCS-3列控线路中装备最多的车载设备是CTCS3-300T车载设备。

以下以CTCS3-300T车载设备为例,对车载设备的安全性设计进行说明。

CTCS3-300T车载设备的安全相关软件采用双代码结构,同一套硬件中同时运行A、B两套相异代码,两套代码使用不同的数据区,采用不同的数据结构,并且两套代码同时对输入输出数据及中间过程关键数据进行相互比较,比较不一致则导向安全侧。

在系统设计中,CTCS3-300T车载设备采用现场总线分布式结构,具有良好的抗干扰性和可扩展性;车载系统中的关键设备均采用冗余配置,如ATPCU、C2CU、BTM、CAU、DMI等采用冷备,速度传感器、雷达、TCR、GSM-R单元及其天线等采用热备,具有高可靠性和高可用性。

CTCS3-300T车载设备的各个子系统均采用安全性设计,系统内安全相关单元一方面运行时实时硬件单元的CPU、内存等硬件进行监控;一方面采用AB代码方案,该软件构架可以防护硬件单元的硬件故障。

在软件侦测到硬件故障后,自动根据故障影响控制施加最大常用或者紧急制动。

此外,CTCS3-300T车载设备的总线接口和列车接口也都采用了安全性设计:总线通过看门狗实现安全性监控,一旦总线中断或者受到干扰,看门狗溢出后,自行施加制动;列车接口中的紧急制动和全常用制动采用继电器接口及失电制动逻辑,确保了接口的可靠性和故障条件下的安全性。

车载设备的试验与验证安全技术1.型式试验车载设备的相关研发和设计完成后,按照接口设计图纸可以完成相关的安装调试。

在运行过程中,车载设备需要与列车配合使用,而不同车型在制动性能、电气接口等方面存在很多差异。

那么,该如何验证车载设备与车辆的匹配性呢?这就需要通过型式试验来保证。

型式试验需要在车载设备安装调试完毕后进行,目的是验证车载设备与列车接口的适配性和安全性,型式试验一般仅针对新车型的首列车。

型式试验应包含静态测试和动态测试两部分。

其中,静态测试至少应覆盖以下内容:1)列车开关对车载设备的作用和影响检测:测试动车组开关对车载设备的控制作用,检查升降弓、断/合主断路器对车载设备运行的影响;2)车载设备与列车的制动接口检测:检测车载设备弱、中、强(最大常用)制动输出、紧急制动输出,检测相应的制动反馈信号,检测车载设备能否正常采集列车驾驶台状态输入信号、方向手柄信号,检测休眠信号对车载设备的影响,检测列车正常的制动输出等信号对车载设备使用的影响。

动态测试至少应覆盖以下内容:1)过分相测试:检查车载设备能够正常输出过分相控制信号、过分相有效信号;2)测速测距性能测试:检查车载设备在各种场景下的测距精度,如列车施加最大常用制动、列车施加牵引、低粘着条件下等场景;3)应答器报文接收测试:检查车载设备能否正确接收应答器报文;4)牵引和制动性能测试:检查车载设备配置参数在各种场景下的适应性,如列车加速、恒速、触发最大常用制动、弱常用制动、紧急制动等场景。

此外,还需要考虑列车重联等情况下的型式试验。

2.联调联试高速铁路系统是一个复杂的大系统,由许多相互独立又相互关联的子系统组成。

高速铁路系统大致可分为高速列车、工务工程、牵引供电、列控系统、运营调度和客运服务6个子系统,每个子系统又由许多相对独立且相互关联的子系统。

高速铁路的联调联试需要对高速铁路系统进行全面、系统的测试,是保障高速铁路大系统正常开通和运营的关键。

在联调联试过程中,车载设备是列控系统中关键的被测对象,一方面需要在各种正常的场景下开展相关测试,验证列控系统相关的配置和功能是否与设计目标一致,验证车载设备设计及实现是否满足需求;另一方面,需要在各种边界载荷条件下或异常场景下开展测试,分析确认列控系统的响应是否满足RAMS需求,验证车载设备的可靠性、可用性和安全性。

联调联试阶段是高速铁路开通运营前的必经阶段,通过高速铁路的联调联试,发现并纠正数据设备和集成方案方面的错误,同时也对车载设备的功能进行了比较完备的测试,通过模拟各种可能发生事故的外部和内部条件进行安全方面的测试,总结真实故障发生的频率和概率,提高了车载设备现场运营和维护的安全性。

3.互联互通测试依托武广高速铁路、郑西高速铁路和广深港高速铁路,我国建立了CTCS-3级列车运行控制系统的3个技术平台,也形成了各具特色的符合我国国情的3种不同类型的车载设备,具体包括基于瑞典庞巴迪公司平台的CTCS3-300T车载设备、基于意大利安萨尔多公司平台的CTCS3-300S车载设备和基于日本日立公司平台的CTCS3-300H车载设备。

相关文档
最新文档