CTCS-3级列控系统标准体系及需求规范

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1、0,CTCS-3级列控系统 标准体系及需求规范,李开成 2009年8月,1,主 要 内 容,一、CTCS-3级列控系统标准体系结构 二、CTCS-3级列控系统功能需求规范 三、CTCS-3级列控系统系统需求规范,2,一、CTCS-3级列控系统标准体系结构,3,CTCS-3级列控系统的研究采用了“标准先行”的国际通用方法，即先制订系统的标准规范，以便于指导系统的研发。 为推进客运专线CTCS-3级列控系统自主集成创新，建立健全CTCS-3级标准，创建具有自主知识产权的CTCS-3级技术体系。 确保互联互通（跨线运行）。,一、标准体系结构：目的和意义,4,CTCS-3级 标准体系,工程设计 规范,

2、施工验收 规范,系统 规范,制造工艺 标准,安全评估 办法,运用维护 规则,系统设计制造施工验收测试评估运用维护,一、标准体系结构：标准组成,5,功能需求规范 系统需求规范 总体技术方案,测试案例,设备技术规范,系统规范,运营需求规范,系统规范涵盖运营需求、设备、接口和测试四个方面。,设备规范,接口规范,测试规范,设备接口规范,一、标准体系结构：系统规范,6,一、标准体系结构：系统规范运营需求规范,7,一、标准体系结构：系统规范设备规范,8,一、标准体系结构：系统规范 接口规范,9,一、标准体系结构：系统规范测试规范,207个功能特征 470个测试案例,10,一、标准体系结构：工程设计规范,1

3、1,一、标准体系结构：制造工艺标准,建立符合国际标准IPC-A-600/610产品质量检验标准的质量保证体系，提高我国信号设备的生产质量。 制定了18项制造工艺标准，这些标准都经过了企业的内部评审，并已正式实施。,12,一、标准体系结构：施工验收规范,在客运专线铁路信号工程施工质量验收补充暂行标准（铁建设【2007】213号）基础上进行补充细化及完善。,13,一、标准体系结构：运用维护规则,14,一、标准体系结构：系统评估办法,主要内容 CTCS-3级列控系统系统评估目的 CTCS-3级列控系统系统评估原则 CTCS-3级列控系统系统评估阶段 CTCS-3级列控系统系统评估报告,15,一、标准

4、体系结构：既有标准系统规范,16,一、标准体系结构：既有标准工程设计规范,17,一、标准体系结构：既有标准施工验收规范,18,二、CTCS-3级列控系统功能需求规范,19,功能需求规范（FRS）描述了用户对系统提出的强制性功能需求和非强制性功能需求。 强制性功能需求：在所有应用项目中都应遵守的要求，并应遵守在系统需求规范（SRS）及相关强制性规范中所描述的应用要求。 非强制性功能需求：如果选择该功能，应遵守在系统需求规范（SRS）及相关强制性规范中所描述的应用要求。,二、功能需求规范（FRS）：概述,20,FRS主要内容 第一章 序言 第二章 适用范围 第三章 总体要求 第四章 功能 第五章

5、故障和降级,二、功能需求规范（FRS）：概述,21,描述了CTCS-3级的定义CTCS-3级列控系统是基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心（RBC）生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。 功能需求类型 强制性功能：用“M”表示 非强制性功能：用“O”表示,二、功能需求规范（FRS）：第一章 序言,22,描述了CTCS-3级列控系统功能需求规范的适用范围：CTCS-3级列控系统的系统设计、设备研发、工程设计、调试、试验、运用及维护均应遵照本规范执行。,二、功能需求规范（FRS）：第二章 适用范围,23,主要内

6、容 基本功能 应用等级要求 运用状态 配置参数 默认值,二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求,24,基本功能 CTCS-3级列控系统应能监控列车及调车运行。(M) 受RBC控制的列车，只有得到RBC的授权才能在该RBC控制区域内运行。(M) CTCS-3级列控系统应满足运营速度350km/h及以上、最小追踪间隔3分钟的要求。(M) CTCS-3级列控系统应满足跨线运行的运营要求。(M) CTCS-3级列控系统应具有轨道占用检查功能。(M) CTCS-3级列控系统应采用固定自动闭塞，以目标距离连续速度控制模式监控列车运行。(M),二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求,25,基本功

7、能 CTCS-3级车载设备应具有设备制动优先和司机制动优先两种控制方式(M)，且一般采用设备制动优先控制方式。(O) CTCS-3级车载设备应具有常用制动和紧急制动监控列车速度的功能。(M) CTCS-3级地面设备应具备设置临时限速，并向车载设备发送临时限速信息的功能。(M) CTCS-3级列控系统应具备CTCS-2级功能。(M),二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求,26,应用等级要求描述了正常情况下和非正常情况下的等级转换条件。 列车通过CTCS-2级到CTCS-3级的等级转换点时，如不具备CTCS-3级监控列车的条件，应继续按CTCS-2级运行，直至CTCS-3级控车条件具备后，

8、车载设备应自动转入CTCS-3级工作。(M) 当RBC或无线通信设备（含车载和地面设备）故障时，车载设备应人工或自动由CTCS-3级转换到CTCS-2级监控列车安全运行；当车载设备从应答器接收到呼叫RBC的命令后，若具备CTCS-3级控制列车条件，应自动转换到由CTCS-3级监控列车。(M),二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求,27,应用等级要求 列车通过CTCS-3级到CTCS-2级的等级转换点时，车载设备应自动转入CTCS-2级工作。(M) 等级转换后，司机应根据车载设备提示，及时确认等级转换（CTCS-2级转换到CTCS-3级、或CTCS-3级转换到CTCS-2级），车载设备应

9、记录司机的操作。否则，车载设备应实施常用制动，并记录实施制动的原因。 (M) 系统应保证不因等级转换而触发制动。(M),二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求,28,运用状态 CTCS-3级车载设备应能监控以下运用状态： 完全监控状态 (M) 部分监控状态 (M) 引导状态 (M) 目视行车状态 (M) 调车状态 (M) 待机状态 (M) 隔离状态 (M) 重联状态 (M) 机车信号状态 (M) 退行状态 (O) 补机状态 (O),二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求,29,运用状态 列车运行中允许进行的运用状态转换应自动完成。(M) 列车停车时，运用状态转换可通过人工方式或自动

10、进行。(M) 如果自动转换后的运用状态增加司机的责任，则无论列车停车还是运行，应要求司机确认。(M) 如果要求司机确认状态转换，而司机未按要求确认时，车载设备应实施常用制动，并记录司机的非正常操作。(M) 在两种运用状态转换期间，车载设备应至少按速度限制较为宽松的运用状态的要求监控列车运行。(M),二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求,30,配置参数(O) CTCS-3级车载设备应能从地面设备接收配置参数，以适应运营要求。 CTCS-3级车载设备的配置参数应在所规定的线路上应用。 默认值 默认值应能保证行车安全，并永久存储在CTCS-3级车载设备中。(M) 如果CTCS-3级车载设备在

11、当前位置未收到配置参数，应使用默认值。(M),二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求,31,主要内容 行车功能 与地面设备有关的功能 车载设备功能 特殊行车 事故或其它系统（CTCS以外）故障时的功能要求 防护功能 与调度集中控制中心有关的功能 附加功能 与RBC有关的主要功能,二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,32,行车功能 车载设备的自检(M) 列车参数和司机参数的输入(M) 调车状态(M) 部分监控状态(M) 完全监控状态(M) 隔离状态(M) 机车信号状态(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,33,行车功能 车载设备的自检(M) CTCS-3级车载设备上电后应

12、自动进行自检。 自检应检查CTCS-3级车载设备中涉及安全和行车的各单元/模块。 应在DMI上显示自检结果。对于可能影响安全和行车的检查结果应有清晰的显示。对于故障结果，应能定位到单元/模块。,二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,34,行车功能 列车参数和司机参数的输入(M) 应在列车运行之前输入列车参数。 下列参数应由司机人工输入或车载设备存储(M)，或由其他设备提供。(O)1)司机号（人工输入）(M)2)车次号（人工输入）(M)3)列车长度（车载设备存储+人工选择） (M)4)制动计算所需的参数（车载设备存储）(M)5)最大列车速度（车载设备存储） (M)6)列车种类（车载设备存储）

13、 (M)7)气密系统的状态（车载设备存储） (O),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,35,行车功能 调车状态(M) 装备CTCS-3级车载设备的列车应能在无列车参数条件下以调车状态运行。(M) 应仅在停车时，才允许司机选择进入调车状态。(M) 如果列车由RBC控制，为防止未经授权使用调车功能，应从RBC获得调车许可。(M) 在待机状态、完全监控状态、部分监控状态下，应能人工选择调车状态。(M) 调车作业时，车载设备应监控调车允许速度。(M) 调车运行越过显示“调车危险”的信号时，车载设备应立即实施紧急制动。(M) 应仅在停车时，才允许退出调车状态。(M),二、功能需求规范（FRS）：

14、第四章 功能,36,行车功能 部分监控状态(M) 应由司机或由地面接收的信息选择进入部分监控状态。(M) 在部分监控状态，车载设备应以顶棚速度监控列车。(M) 当车载设备不再工作、或选择调车状态、或完全监控状态可用时，应退出部分监控状态。(M) 在部分监控状态，若列车越过禁止信号，车载设备应立即实施紧急制动。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,37,行车功能 完全监控状态(M) 当通过地-车传输设备接收到行车许可和其它必需信息，满足完全监控状态的要求时，车载设备应自动进入完全监控状态。(M) 在目视行车状态下，RBC发送完全监控状态的行车许可前，RBC可要求司机确认本区段的前方轨

15、道空闲情况。(O) 完全监控功能应监控列车的速度和走行距离。(M) 车载设备应保持完全监控状态直到车载设备不再工作、或司机选择进入调车/部分监控/目视行车等状态、或根据接收到的部分监控信息进入部分监控状态。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,38,行车功能 隔离状态(M) 当隔离开关处于隔离位置时，车载设备被隔离后。(M) 车载设备被隔离后，应与列车制动系统断开电气连接。(M) 显示列车速度、位置等其它相关信息。(O) 机车信号状态(M) 以机车信号状态运行时，应以顶棚速度监控列车运行。(M) 以机车信号状态运行时，如果列车越过禁止信号，应触发紧急制动。(M),二、功能需求规范（

16、FRS）：第四章 功能,39,与地面设备有关的功能 基础数据采集 行车许可终点 驶入可能有车占用区段的监控（引导状态） 轨道占用检查 临时限速,二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,40,与地面设备有关的功能 基础数据采集 地面设备应能向车载设备发送线路描述信息。(M) 地面设备应能向车载设备发送用于计算速度曲线的信息。(M) 如果车载设备没有接收到自列车当前位置到行车许可终点所对应的线路数据，则应拒绝该行车许可。(M) 地-车传输系统应能为特定种类的列车传送不同的速度曲线信息。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,41,与地面设备有关的功能 行车许可终点 如果车载设备能获得有

17、效的行车许可终点，则车载设备应监控行车许可的终点。(M) 在DMI上显示的目标距离信息应基于最严格的限制速度曲线。(M) 车载设备应能与行车许可一起接收该行车许可的有效时间。当行车许可超时后，应缩短相应的行车许可。(O),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,42,与地面设备有关的功能 驶入可能有车占用区段的监控（引导状态） 应使用列车参数和基础数据计算制动曲线，计算时考虑目标点信息而不是占用轨道的车辆位置信息。 (M) 行车许可的顶棚速度可由配置参数给定。(O) 列车进入可能有车占用的区段前，车载设备应请求司机确认。(M) 车载设备应按顶棚速度监控列车运行。(M) 当RBC请求时，司机应

18、能确认其前方引导行车区域的线路空闲情况。(O),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,43,与地面设备有关的功能 轨道占用检查 CTCS-3级列控系统应采用轨道电路实现轨道占用检查功能。(M) 临时限速 CTCS-3级地面设备应能设置和取消临时限速，并能将相关信息发送给车载设备。(M) 临时限速在调度中心设置和取消。(O),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,44,车载设备功能 静态速度曲线的计算 动态速度曲线的计算 开口速度计算 列车定位 速度计算和显示 DMI显示 行车许可和速度限制的监控 溜逸和退行防护 车载设备信息记录,二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,45,车载设备

19、功能 静态速度曲线的计算 车载设备应能接收所有与列车和线路限速相关的信息。(M) 车载设备应计算行车许可区域内所有点的限制速度。(M) 静态速度曲线的计算应考虑线路允许速度、临时限速和针对特定列车的速度等级等。(M) 车载设备应根据基础数据和列车参数计算静态速度曲线。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,46,车载设备功能 动态速度曲线的计算 车载设备应根据所有相关数据，计算常用制动曲线和紧急制动曲线。(M) 当顶棚速度监控曲线变为较低限速等级时，列车的前端应满足动态速度曲线的要求。(M) 当顶棚速度监控曲线变为较高限速等级时，列车仍应满足较低静态速度曲线的要求，直到列车末端也进入

20、较高速度等级区段。(M) 当检测到常用制动故障时，应采用紧急制动使列车不越过危险点或超速。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,47,车载设备功能 开口速度计算 车载设备在完全监控状态下不应设计开口速度。(M) 列车定位 车载设备应能确定整个列车的位置。(M) 车载设备应能向RBC发送整个列车的位置。(M) 列车位置的计算应考虑测速测距设备/单元的误差。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,48,车载设备功能 速度计算和显示 应在DMI上显示列车实际速度。(M) 显示给司机的速度应与用于监控行车许可和速度限制的速度一致。(M) DMI显示 司机制动优先模式下，DMI显示

21、的信息应能让司机在没有报警和车载设备制动干预的情况下以允许速度驾驶列车。(M) 当采用司机制动优先的控车模式时，DMI应向司机提供声光报警，使司机及时作出反应，从而尽量避免车载设备的制动干预。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,49,车载设备功能 行车许可和速度限制的监控 车载设备应按照静态速度曲线和动态速度曲线监控列车运行。(M) 当采用司机制动优先的控车模式时，在制动曲线区域内，应至少在车载设备制动干预前5s向司机报警，以尽量避免车载设备制动。(M) 列车（或调车）运行时，若速度超过所允许的顶棚速度一定容限，车载设备应实施制动直到实际速度低于允许速度，此时应能缓解制动。(M)

22、 应规定列车速度低于允许速度时缓解制动的容限值。(M) 列车停车后，应允许司机缓解紧急制动。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,50,车载设备功能 溜逸和退行防护 为防止溜逸和意外退行，车载设备应监控与所允许方向相关的列车运行方向。(M) 发生溜逸或意外退行时，DMI应以声光方式报警。(M) 溜逸或退行超过规定的距离后，车载设备应实施紧急制动。(M) 列车停车后，应允许司机缓解紧急制动。(M) 紧急制动缓解后，车载设备应再次启动溜逸或退行防护功能。(M) 重联时，应只允许本务端的车载设备激活溜逸和退行防护功能。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,51,车载设备功能

23、车载设备信息记录 车载设备应记录所有输入信息、接收信息及显示给司机的信息。所有信息都应与统一时钟和位置参考点相对应。(M) 记录数据的保存时间分为两个等级：(M)1) 用于事故调查的详细数据至少保存48小时；2) 用于评估司机操作的数据至少保存7天。 记录下列信息：(M)1) 所有等级转换及运用状态转换信息2) 各类转换时要求司机确认的信息及司机的确认信息3) 接收的列车监督数据和信息4) 实际速度信息5) 输出的常用制动命令/紧急制动命令7) 输入信息、接收信息及显示给司机的信息,二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,52,特殊行车 使用重联控制装置的多机牵引(O) 无重联控制装置的多机

24、牵引(O) 列车退行(O),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,53,事故或其它系统（CTCS以外）故障时的功能要求 按照行车规则要求限速通过停车信号（目视行车状态） 列车应在停车信号前停车。(M) 列车在禁止信号前停车后，司机可按规定选择进入目视行车状态。(M) 在目视行车状态，车载设备应按固定顶棚速度监控列车运行。(M) 列车每运行一定距离（300米）或一定时间（60秒），司机应确认一次，在此期间DMI应给出语音提示。如果司机未及时确认，车载设备应实施紧急制动。列车制动停车且缓解后，车载设备仍应按固定顶棚速度监控列车。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,54,防护功能

25、紧急停车 RBC应能命令其管辖范围的某区域内的所有列车或特定列车紧急停车。(M) 应能命令列车立即停车。(M) 应能命令有条件的紧急停车。如果列车已通过有条件的紧急停车区域/点，车载设备应忽略该命令。(M) 接受紧急停车命令后，车载设备应实施紧急制动。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,55,防护功能 进路适合性防护 应能防止列车进入不满足所需条件的线路/进路。(M) 列车停车后，司机应能忽略进路适合性防护功能。(O) 忽略进路适合性防护功能后，应重新确定行车许可。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,56,防护功能 列车冒进防护 当列车通过禁止信号时，应触发紧急制动

26、直到列车停车。(M) 应在DMI上提示实施了冒进防护。(O) 列车停车后，应显示允许制动缓解。司机确认后缓解紧急制动。(M) 缓解紧急制动后，列车应能根据新接收到的行车许可或者调度命令继续运行。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,57,与调度集中控制中心有关的功能 列车识别 车载设备应向RBC发送列车车次号信息。(M) RBC应向调度集中控制中心转发列车车次号信息。(M) 车次号应由包含字母和数字的8位字符组成。(M) 列车的地理位置(O) 应能在显示屏上显示当前时刻列车前端位置（公里标）信息。在列车运行或停车时，该功能都应有效。,二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,58,

27、附加功能 自动过分相控制(M) 地面设备应向车载设备发送过分相区信息。(M) 车载设备应在接近分相区前向列车发出过分相区信息。(M) 通过分相区后，车载设备应发出解除过分相区信息。(M) 气密控制(O),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,59,附加功能 纯文本消息(M) 地面设备应能向车载设备传送纯文本消息。(M) 车载设备应按接收到的纯文本消息进行显示（即车载设备不需要翻译纯文本消息）。(M) 固定文本消息(M) 地面设备应能向车载设备传送固定文本消息。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,60,附加功能 特殊制动的管理(O) 地面设备应能向车载设备发送关闭下列不同制动类

28、型的信息。- 再生制动- 涡流制动- 磁轨制动 无线列调频点切换(O) 地面设备应能向车载设备发送无线列调频点切换信息。,二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,61,与RBC有关的主要功能 列车完整性(O) CTCS-3级车载设备应能向RBC发送列车完整性信息，该信息由非CTCS设备提供。 列车停车时，司机应能向RBC确认列车的完整性信息。 RBC区域调车 只有收到来自RBC的调车许可才能进行调车作业。(M) RBC应通知车载设备调车许可的范围。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,62,与RBC有关的主要功能 RBC区域的行车许可 在RBC控制区域内，由RBC控制的所有列车的

29、移动应经RBC授权（目视行车状态除外）。(M) RBC应根据联锁提供的进路信息（含闭塞分区的空闲信息）、结合列车的当前位置和运行方向生成控制范围内各个列车的行车许可。(M) RBC应在向列车发送行车许可的同时，发送行车许可范围内的以下相关信息：(M)静态速度曲线、坡度信息、线路描述信息（如分相区信息和进路适合性信息）、临时限速信息。 随着列车向前运行，RBC应根据联锁提供的进路信息（含闭塞分区的空闲信息）及时为列车延伸行车许可，以保证列车正常运行。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,63,与RBC有关的主要功能 发送给RBC的列车参数 司机确认列车参数后或进入RBC控制区域时，车

30、载设备应能向RBC传送列车参数。(M) 车载设备应将下列列车参数发送给RBC：(M)- 列车车次号 (M)- 列车长度 (M)- 列车种类 (M)- 最大列车速度 (M)- 气密系统的状态 (O),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,64,与RBC有关的主要功能 行车许可的缩短/撤销 RBC应能缩短/撤销已发布给车载设备的行车许可。(M) 缩短/撤销行车许可时，RBC应产生一个新的目标点。(M) 车载设备应无条件地将接收到的新目标点作为行车许可的终点。(M) 退行(O),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,65,与RBC有关的主要功能 RBC切换 列车应能在无需司机干预的情况下自动

31、地从一个RBC区域进入另一个RBC区域。(M) 当两台无线电台可用时，从一个RBC区域切换到另一个RBC区域不应影响性能（如列车速度）。(M) 当仅有一台无线电台可用时，也应能从一个RBC区域切换到另一个RBC区域，但可能影响性能。(M) 在RBC切换过程中，如果车载设备的两个无线电台分别与两个RBC建立了通信会话，则只能由一个RBC负责列车的运行监控。(M) 在RBC切换过程中，应保持两个RBC之间的通信。(M),二、功能需求规范（FRS）：第四章 功能,66,主要内容 GSM-R通信中断 车载设备故障 RBC故障 RBC与车站联锁设备通信故障,二、功能需求规范（FRS）：第五章 故障和降级

32、,67,GSM-R通信中断 在CTCS-3级监控列车时，当GSM-R的通信中断超过规定时间（暂定20秒）后，车载设备应立即实施常用制动，并在DMI上显示通信中断信息。(M) 当列车速度低于CTCS-2级的允许速度，且司机确认后转换到CTCS-2级控车。(M) GSM-R通信中断5分钟后，RBC应删除通信中断的列车注册信息。,二、功能需求规范（FRS）：第五章 故障和降级,68,车载设备故障 当车载设备的故障影响列车速度监控的安全功能时，车载设备应立即实施制动，使列车停车。(M) 如果DMI设备可用，应在DMI上显示车载设备故障的相关信息。(M) 如果CTCS-3级控制单元故障且不能切换到CTC

33、S-2级控车时，司机应隔离车载设备，并根据行车规则行车。(M) 在CTCS-3级监控列车时，如有可能应将车载设备故障信息传送到RBC。(M),二、功能需求规范（FRS）：第五章 故障和降级,69,RBC故障 当RBC设备故障，将中断与受其控制的列车的通信连接。通信超时后，车载设备应实施常用制动，当列车运行速度降至CTCS-2级的允许速度后，车载设备自动转为CTCS-2级控车。(M) 列车经过RBC联络应答器，车载设备将呼叫RBC、重新进行注册并申请行车许可。车载设备在获得CTCS-3级的行车许可后，自动由CTCS-2级转换到CTCS-3级控车。(M),二、功能需求规范（FRS）：第五章 故障和

34、降级,70,RBC与车站联锁设备通信故障 当车站联锁设备与RBC通信发生故障时，RBC应立即停止与该联锁控制区内的列车之间的通信。(M) 车载设备的后续处理与“GSM-R通信中断”。 RBC与RBC通信故障 当RBC与RBC通信发生故障时，RBC应立即停止与其管辖范围内的列车之间的通信。(M) 车载设备的后续处理与“GSM-R通信中断”。,二、功能需求规范（FRS）：第五章 故障和降级,71,三、CTCS-3级列控系统系统需求规范,72,系统需求规范（SRS）是将功能需求规范（FRS）中的强制性功能需求转换成对设备开发者提出的技术需求。,三、系统需求规范（SRS）：概述,73,主要内容 第一章

35、 绪论 第二章 系统基本描述 第三章 原理 第四章 模式及转换 第五章 流程 第六章 保留 第七章 车地传输信息包格式 第八章 车地传输消息格式,三、系统需求规范（SRS）：概述,74,描述了SRS的结构和内容： 第一章介绍了SRS的目的和结构，包括每章的简要概述 。 第二章“系统基本描述”给出了CTCS-3级列控系统结构综述和系统描述。 第三章“原理”描述了CTCS-3级列控系统原理、功能和性能。 第四章“模式及转换”定义了CTCS-3级列控系统车载设备的工作模式及模式之间的转换关系和条件。 第五章“流程”定义了系统实现互联互通的流程。 第六章：预留。 第七章“车地传输信息包格式”定义并描述

36、了用于地面设备与车载设备之间数据传输的必要变量，以及如何将这些变量组成数据包 。 第八章“车地传输消息格式”定义了为达到技术互联互通的应用协议（消息的格式和内容等） 。,三、系统需求规范（SRS）：第一章 绪论,75,描述了CTCS-3级列控系统的基本结构： 引言 系统总体结构定义 地面设备 车载设备 等级转换 系统特点,三、系统需求规范（SRS）：第二章 系统基本描述,76,引言 明确本章目的和范围 系统总体结构定义 CTCS-3级列控系统分成两个部分： 地面设备 车载设备 CTCS-3级列控系统的外部环境，包括： 列车、司机、GSM-R网络、其他车载设备接口、地面外部设备（如联锁、调度集中

37、（CTC）等）。,三、系统需求规范（SRS）：第二章 系统基本描述,77,三、系统需求规范（SRS）：第二章 系统基本描述,78,地面设备CTCS-3级地面设备包括： 无线闭塞中心（RBC） 应答器 轨旁电子单元（LEU） 轨道电路 列控中心（TCC） 临时限速服务器,三、系统需求规范（SRS）：第二章 系统基本描述,79,车载设备CTCS-3级车载设备包括： 安全计算机（VC） 轨道电路信息接收单元（TCR） 应答器传输模块（BTM）及应答器天线 无线传输模块（RTM） 人机界面（DMI） 列车接口单元（TIU） 测速测距单元 司法记录器（JRU）,三、系统需求规范（SRS）：第二章 系统基

38、本描述,80,等级转换 在CTCS-2级工作时，车载设备从应答器接收到呼叫RBC的命令后，若具备CTCS-3级控制列车条件，自动转换到由CTCS-3级监控列车。 在CTCS-3级工作时，当RBC或无线通信设备（含车载和地面设备）故障时，车载设备应人工或自动由CTCS-3级转换到CTCS-2级监控列车安全运行。 装备CTCS-3级车载设备的列车应能在装备CTCS-2级地面设备的线路上按CTCS-2级运行。 列车通过CTCS-2级到CTCS-3级的等级转换点时，如不具备CTCS-3级监控列车的条件，应继续按CTCS-2级运行，直至CTCS-3级控车条件具备后，车载设备应自动转入CTCS-3级工作。

39、,三、系统需求规范（SRS）：第二章 系统基本描述,81,等级转换 列车通过CTCS-3级到CTCS-2级的等级转换点时，车载设备自动转入CTCS-2级。 等级转换后，司机应根据车载设备提示，及时确认等级转换（CTCS-2级转换到CTCS-3级、或CTCS-3级转换到CTCS-2级），车载设备应记录司机的操作。否则，车载设备应实施常用制动，并记录实施制动的原因 系统不应因等级转换而触发制动 。,三、系统需求规范（SRS）：第二章 系统基本描述,82,CTCS-3级列控系统特点CTCS-3级列控系统是基于无线通信的列车运行控制系统。 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

40、模式监控列车运行。 CTCS-3级列控系统中列车占用检查由轨道电路完成。 CTCS-3级车载设备应具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。 CTCS-3级列控系统中行车许可及线路描述信息等通过连续的无线通信传送给车载设备。 CTCS-3级列控系统中临时限速通过连续的无线通信传送给车载设备。 CTCS-2级作为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。,三、系统需求规范（SRS）：第二章 系统基本描述,83,依照功能需求规范（FRS），详细描述了系统中地面设备及车载设备的原理。 这些原理定义了系统的操作和技术行为。,三、系统需求规范

41、（SRS）：第三章 原理,84,主要内容 引言 应答器布置和链接 无线通信管理 定位原理和列车位置 列车安全运行数据的完整性 行车许可（MA） 紧急消息 静态速度限制和坡度 其它曲线,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,85,主要内容（续） 动态速度监控 制动命令处理及防护不期望的列车运行 特殊功能 数据一致性 系统配置管理 系统数据 数据输入/更改过程 司法数据的记录 附件,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,86,引言 规定了本章的目的和范围 应答器布置和链接 应答器组定义 一个应答器组应由1到8个应答器组成。 应答器坐标系 应答器组的坐标原点（称为位置参照点）应位于应答器组内

42、编号为1的应答器。 应答器信息的使用 链接,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,87,应答器坐标系、链接：,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,链接的目的： 判断在期望的接收窗口内，应答器组是否丢失或未发现；以及如果应答器组丢失，应采取的措施； 为单应答器组分配坐标系； 校正由于测距误差造成的置信区间。,88,无线通信管理 无线通信管理涉及无线通信协议交互的用户应用层行为 ，不涉及信息的传输过程。 无线通信管理描述以下四个方面内容： 注册到无线网络 建立通信会话 保持通信会话 终止通信会话,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,89,定位原理与列车位置 定义了两种类型的数据：

43、仅与指定位置有关的数据称为位置数据（例如：等级转换命令、链接信息） 在一定距离内保持有效的数据称为区段数据（例如：静态限速曲线（SSP）、坡度） 传输车载设备的数据的基准位置 车载设备以应答器组为参照点来确定列车位置，该应答器组称为最近相关应答器组（LRBG）。 由应答器传输、RBC通过无线传输的数据的参考点以及参考方向的选择。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,90,定位原理与列车位置 传输信息的有效方向 传输给车载设备的信息应有明确的方向（正、反及双向）。 列车位置的置信区间 车载设备使用地面设备传送的与位置相关的信息时，应考虑列车位置的置信区间 。 位置报告 以列车前端位置报告列

44、车位置信息。 地理位置报告 地理位置显示的分辨率为1m； 地理位置消息应包括的内容。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,91,与列车位置有关的几个概念： 估计前端 最大/最小安全前端 最大/最小安全末端,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,92,列车安全运行数据的完整性 数据完整性：关于列车进路及该进路的线路描述信息。 行车许可（MA）：允许的运行距离； 与MA相关的限制信息：是否是引导、调车授权； 线路描述信息：应至少覆盖MA的指定区段 静态速度曲线； 坡度曲线； 轴重速度曲线（可选）； 线路条件（可选）； 进路适合性数据（可选）； 允许退行区域（可选）； 修改后的粘着因子（可

45、选）。 链接信息,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,93,列车安全运行数据的完整性 数据完整性责任 地面设备向车载设备发送MA的方式：单独、与线路描述信息/链接信息一起； 地面设备的职责：确保发送完整的信息； 车载设备的职责：信息不完整时拒绝。 附加信息 紧急消息； 提前停车请求； 临时限速； 配置参数； 等级转换信息。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,94,列车安全运行数据的完整性 线路描述信息和链接信息的扩充及更新 从新数据的起始点开始，车载设备应使用新的线路描述信息和链接信息替代先前收到的线路描述信息和链接信息。 车载设备删除线路描述信息和链接信息的情况： MA被缩短，

46、应删除超过新MA终点的信息； 车载设备接受紧急停车消息； 列车换端； 列车类型、轴重、载重或供电等列车数据被司机或车载设备改变。 车载设备删除线路描述信息后应通知RBC。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,95,行车许可（MA） MA的特征 描述了MA的六大特征：EOA、EOA的速度、危险点、保护区段、开口速度、MA区段的有效时间。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,96,行车许可（MA） 向RBC请求MA 正常情况下，由RBC主动向车载设备发送MA； 车载设备可以向RBC请求新MA。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,97,行车许可（MA） MA的结构 到EOA的距离

47、可由若干个区段组成； MA每个区段包含的信息：区段长度、有效时间、停止计时位置； MA末区段的特殊信息：危险点、保护区段的信息。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,98,行车许可（MA） 车载设备对MA的使用 从四个方面描述了车载设备对MA的使用：区段/末区段有效时间、监督点 MA的更新与延长 新的MA总是代替旧的MA MA的缩短 当RBC根据进路信息和轨道电路信息需要缩短MA时，应立即向车载设备发送缩短的MA。 车载设备接收到缩短MA后，应无条件立即使用缩短MA来监控列车，并删除原来的MA。 注：有计划取消进路时，RBC采用MA缩短的方式缩短MA。,三、系统需求规范（SRS）：第三章

48、 原理,99,紧急消息 概述 紧急消息按高优先级发送 紧急消息有独立的编号、车载设备必须逐一向RBC确认。 紧急停车 无条件紧急停车消息：接收到无条件紧急停车信息时，应立即执行冒进防护； 有条件紧急停车消息：车载设备需检查停车点与列车当前位置的关系，从而接受/拒绝消息。 紧急消息的取消 介绍了如何取消紧急消息的原则、步骤。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,100,静态速度限制和坡度 列车允许运行的最大速度应受不同的静态速度限制的约束，并与EOA/LOA有关。 静态速度限制的定义 静态速度限制是由地面基础设施、列车特性、信号和车载设备的工作模式共同决定的。 静态速度限制有五种类型 静态

49、速度曲线SSP、轴重速度曲线ASP、临时限速TSR、最大列车速度、与模式相关的限制速度。 根据静态速度类型不同，应考虑列车长度，列车长度的补偿由车载处理。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,101,静态速度限制和坡度 静态速度限制类型的例子,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,102,静态速度限制和坡度 最限制速度曲线（MRSP）,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,103,静态速度限制和坡度 坡度 上坡时坡度值应为正 。 下坡时坡度值应为负 。 地面设备应提供这两点之间的坡度最小值（考虑到符号）,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,104,其他曲线 线路条件 该功能

50、用于向司机和/或列车通报前方的线路状况。 根据线路条件类型，线路条件应按区段数据的形式给出（例如：禁停区域），给出数据的起始点和终止点，或者按位置数据的形式给出（例如：等级转换点），执行位置 线路条件的类型，包括： 无电区段、密封、隧道、桥梁、金属构件、无线盲区、关闭再生制动、关闭涡流制动、关闭磁轨制动 进路的适合性 进路适合性数据与轴重等有关，列车必须满足进路适合性数据才能被允许进入相应的进路。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,105,其他曲线 文本消息传输 纯文本消息 固定文本消息 文本消息的等级 引导和调车的信息设置 “引导/调车区段的设置信息”可用于请求车载设备进入引导模式或

51、者调车模式。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,106,动态速度监控 速度监控功能监控与位置相关的列车速度，使列车遵守最严格的限制速度曲线和LOA/EOA 速度监控包括： 顶棚速度监控（CSM）：监控固定速度曲线，该曲线由最限制速度曲线的当前值决定。 目标速度监控：监控制动到较低的目标速度、达到EOA/LOA。 开口速度监控；（可选） 越行EOA/LOA时列车冒进防护。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,107,动态速度监控 一般要求 在DMI上显示的速度应与用于速度监控的速度相同。 应根据车载设备可用信息，并以下一个相关的目标为参考点显示目标信息（目标距离处的目标速度）。 速

52、度监控需要的输入信息 牵引/制动模型 轨道粘着力 最限制速度曲线 坡度信息 MA数据 列车速度和位置,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,108,动态速度监控 监督曲线 允许速度曲线 报警速度曲线 常用制动曲线 紧急制动曲线 速度监督值显示,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,109,动态速度监控 顶棚速度监控区段的要求 设备制动优先方式当列车速度超过常用制动触发模式曲线时，车载设备实施最大常用制动；当列车速度低于缓解速度时，车载设备应自动缓解最大常用制动。 司机制动优先方式当列车速度超过常用制动触发模式曲线时，车载设备实施最大常用制动；当列车速度低于缓解速度时，应向司机提示允许缓

53、解，司机按压缓解键后，车载设备缓解常用制动。 当列车速度超过紧急制动触发曲线时，车载设备实施紧急制动命令。列车停车且司机按压“缓解键”后，车载设备缓解紧急制动。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,110,动态速度监控 目标速度监控的特殊要求 目标点的监控应使用列车最大安全前端的位置信息。 设备制动优先方式超过弱/中等/最大常用制动触发曲线时，车载设备对应输出弱/中等/最大常用制动。速度低于最大常用制动触发曲线时，输出中等常用制动，低于中等常用制动触发曲线时，输出弱常用制动。 司机制动优先方式超过常用制动触发曲线时，车载设备输出最大常用制动。速度低于缓解速度时向司机提示允许缓解，司机按压

54、缓解按键后，车载设备缓解常用制动。 当列车速度超过紧急制动触发曲线时，车载设备实施紧急制动命令。列车停车且司机按压“缓解键”后，车载设备缓解紧急制动。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,111,动态速度监控 开口速度监控（可选） 开口速度（RS）监控应用于接近EOA的区段，在该区段使用固定速度值（即开口速度）监控列车速度。 越行EOA/LOA时列车冒进防护监控（可选） 当车载设备检测到最小安全前端已经越行了EOA/LOA，应启动列车紧急制动。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,112,制动命令处理及不期望的列车运行 制动命令处理 溜逸防护处理 当检测到列车溜逸超过规定值后，车载

55、设备应立即实施紧急制动。 退行防护处理 当检测到退行距离超过规定值后，车载设备应立即实施紧急制动。 停车监控处理 当检测到列车移动距离超过规定值后，车载设备应立即实施紧急制动。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,113,特殊功能 RBC切换 不论是两个无线电台都可用、或者是只有一个无线电台可用，列车都应能在无需司机参与的情况下从一个RBC区域行驶到另一个RBC区域。 仅有一个通信会话的车载设备进行的RBC切换可能会导致运输能力降低，因为车载设备在与移交RBC终止通信之后，才能“准备”（建立通信会话、确定系统版本等）接受所期望的接收RBC的监控。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理

56、,114,特殊功能 带有非本务机车的列车处理（可选） 重联/摘解 应允许使用正常的监控功能进行列车的摘解和重联（例如：引导模式、调车模式）。 退行（可选） CTCS-3级不允许列车退行。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,115,特殊功能 前方轨道空闲 车载设备应能处理由RBC提出的前方轨道空闲请求。 应在车载设备上显示来自RBC的前方轨道空闲请求：车载应在什么位置开始/停止向司机显示该请求。 司机应能确认前方轨道空闲请求（即司机确认在列车前端与下一个信号点之间是空闲的）。 当司机确认时，车载设备应停止显示请求，并应通知RBC前方轨道空闲。 如果司机不确认，车载设备不应产生限制性行为。

57、,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,116,特殊功能 金属构建的容限（可选） 如果线路上金属构件超过“线路上金属构件”定义的容限，就会触发报警，报告车载应答器传输功能故障。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,117,数据一致性的标准 如果下列任何一个条件不满足，车载设备不应使用地面设备传送的消息： 消息的正确性：整条消息应完整并遵守列控系统的车地传输信息格式的要求，变量不应有无效值； 消息应在预期时间内收到； 消息应在期望的正确位置收到。 应答器报文的一致性 应答器丢失、链接的一致性、消息一致性、非链接应答器组消息的一致性、链接反应 无线通信报文的一致性 时间戳、顺序监控、无线

58、链路监控、消息确认,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,118,系统的配置管理 版本的演变 按时间顺序进行，并制定版本编排的方法 系统版本管理 版本的兼容性 系统数据 固定参数 配置参数与默认值 列车数据 其他数据 时间和日期,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,119,数据输入与更改过程 数据输入/修改过程应能在任务开始时自动启动，或当司机选择时启动。 车载设备应把修改后的信息发送给RBC。,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,120,司法数据记录 司法记录器储存的事件应能够用来分析事故的原因 每个记录事件应包括日期、时间、列车位置、列车速度、司机号、车载设备编号、等级和车

59、载设备的工作模式 至少存储48小时的完整数据，近7天的精简数据 记录极端情况下的相关事件,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,121,附件 固定参数 默认值/配置参数 司法记录器中记录的事件列表 在特定情况下存储信息的处理,三、系统需求规范（SRS）：第三章 原理,122,定义了CTCS-3级列控车载设备的工作模式、与模式有关的功能。 描述了模式之间的转换关系和条件。 在不同模式下对信息的处理。,三、系统需求规范（SRS）：第四章 模式及转换,123,主要内容 引言 模式定义 不同模式下的车载设备功能 模式转换 不同模式下的DMI输入/输出信息 接收信息的处理 等级转换后接受信息和存储信

60、息的处理 模式转换后接受信息和存储信息的处理,三、系统需求规范（SRS）：第四章 模式及转换,124,模式定义 完全监控模式 引导模式 目视行车模式 调车模式 休眠模式 待机模式、 隔离模式 冒进防护模式 冒进后防护模式,三、系统需求规范（SRS）：第四章 模式及转换,125,定义了用于车地传输信息的变量和信息包的统一格式。 变量和信息包的统一是保证互联互通前提条件之一。,三、系统需求规范（SRS）：第七章 车地传输信息报格式,126,主要内容 车地传输信息的构成 信息包 STM信息包 变量定义,三、系统需求规范（SRS）：第七章 车地传输信息包格式,127,车地传输信息的构成 车地传输信息用

61、于通过无线、应答器传送列控信息 车地传输信息基于变量、信息包、消息和报文（本章描述变量和信息包，而第八章描述消息和报文） 变量定义 变量应对单个数据进行编码。变量不能分成更小单元。整个变量只有一种数据类型（含义） 信息包的定义 信息包是由多个变量组合的、具有固定内部结构的单,三、系统需求规范（SRS）：第七章 车地传输信息包格式,128,信息包 地到车信息包：由配置参数、链接等信息包组成，完成地到车信息组合。 车到地信息包：由位置报告、车载设备电话号码等信息包组成，完成车到地信息组合。 地到车或车到地信息包：由信息结束包组成，完成结束确认。 变量定义 描述各变量的含义、构成、取值等,三、系统需求规范（SRS）：第七章 车地传输信息包格式,129,定义了用于车地传输信息的报文和消息的统一格式。 报文和消息的统一是保证互联互通前提条件之一。,三、系统需求规范（SRS）：第八章 车地传输消息格式,130,主要内容 消息的规则 无线消息列表 车到地无线消息定义 地到车无线消息定义,三、系统需求规范（SRS）：第八章 车地传输消息格式,131,速度容限值,附录：主要配置参数,132,其他重要参数,附录：主要配置参数,谢 谢,