铁路信号工程系统设计概述

2025-4-20 16:09| 发布者: 董飘萨| 查看: 3213| 评论: 0

摘要: 铁路信号工程系统设计概述铁路信号系统是为了保证运输安全而诞生和发展的，其作用是保证行车安全、提高运输效率和改进服务质量；其任务是行车指挥、进路控制、间隔调整、速度控制、编组与解体，系统的第一使命是保 ...

铁路信号工程系统设计概述

铁路信号系统是为了保证运输安全而诞生和发展的，其作用是保证行车安全、提高运输效率和改进服务质量；其任务是行车指挥、进路控制、间隔调整、速度控制、编组与解体，系统的第一使命是保证行车安全。铁路信号工程设计的目的是依据铁路法规、生产厂家说明书以及建设单位要求等，对铁路信号工程建设所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析和论证，编制设计文件、施工图纸和概预算，为信号工程施工提供依据。

铁路信号的基本概念

铁路信号是保证行车安全，提高区间和车站通过能力以及编组站解编能力的自动控制及远程控制技术的总称，其主要功能是保证行车安全，提高运输效率。

　　信号工程设计一般包括系统设计和接口设计。

　　涉及行车安全的信号系统和电路设计必须符合故障导向安全的要求。

信号系统设计

信号系统主要包括：列车调度指挥及调度集中；列车运行控制；区间闭塞；联锁；驼峰信号及编组站自动化；信号集中监测；道岔融雪；其它信号系统等。

（一）列车调度指挥及调度集中

铁路运输指挥应采用列车调度指挥系统（TDCS）或调度集中（CTC）。高速铁路和城际铁路应采用CTC，其它铁路根据需要可以采用CTC或TDCS。TDCS或CTC系统包括车站系统和调度所系统。

　　调度区段内的车站、线路所、动车段、动车运用所宜纳入调度所控制；调车作业较多的编组站、区段站和动车段、动车运用所的调车作业可不纳入调度所控制。

　　可行性研究文件中应根据线路概况对CTC或TDCS进行技术经济比较后提出推荐方案，并说明系统构成、调度台设置情况、管辖范围等。

　　初步设计文件中应细化CTC或TDCS系统设备配置、网络结构、调度台管理分界等。

　　列车调度指挥及调度集中工程设计应符合《铁路列车调度指挥系统技术条件》、《调度集中系统技术条件》、《列车调度指挥系统（TDCS）、调度集中系统（CTC）组网方案和硬件配置标准（暂行）》相关标准等的要求。

（二）列车运行控制系统

列车运行控制应采用中国铁路列车控制系统（CTCS），CTCS分为CTCS-0～CTCS-4共5个等级，CTCS-0、CTCS-2和CTCS-3技术成熟，已经被广泛应用。

　　CTCS等级的选择应符合下列规定：

　　1.设计速度160km/h及以下线路，仅运行动车组列车时，根据设计速度、行车追踪间隔、站间距、停车精度等要求，宜采用CTCS-2级，也可采用CTCS-0级；其他线路宜采用CTCS-0级。

　　2.设计速度160km/h以上、250km/h以下的线路，采用CTCS-2级；城际铁路根据需要可以采用CTCS-2级+ATO。

　　3.设计速度250km/h的线路宜采用CTCS-3级，也可采用CTCS-2级。

　　4.设计速度250km/h以上的线路，应采用CTCS-3级。

　　可行性研究阶段，设计文件应根据线路概况、设计速度、列车类型、相邻线技术标准和本线列车运行交路等，进行技术经济比较后推荐本线列车运行控制等级；初步设计阶段，设计文件应对列车控制系统的构成和设备的设置进行设计，当有多个可选方案时进行比较选择。

　　TB/T3516《CTCS-2级列控系统总体技术要求》，和原铁路总公司发布的《CTCS-3级列控系统总体技术要求》规定了CTCS-2和CTCS-3系统总体需求、技术要求、车载设备工作模式定义与转换、典型运营场景、系统性能要求和接口要求等。

　　CTCS-2地面设备的工程设计应包括：

ZPW-2000系列轨道电路、列控中心（TCC）、临时限速服务器（TSRS）、应答器及地面电子单元（LEU）和网络设备等，CTCS-2级+ATO区段还应包括通信控制服务器（CCS）。

　　CTCS-3地面设备的工程设计应包括CTCS-2地面设备，并增加无线闭塞中心（RBC）。

　　TCC、TSRS、RBC：

　　TCC、TSRS、RBC等的设置和管辖范围应便于运输指挥和设备维护管理。TCC设置在车站、线路所、区间中继站或动车段（所）的信号机械室计算机房，TSRS宜设置在本线便于维护管理的车站，RBC宜集中设置于专用的信号计算机房并与TSRS同站址设置。TCC设置数量应根据单台TCC的控制能力确定，TSRS的设置数量应与CTC调度台相对应，RBC的设置数量应根据运输组织方案和单台RBC控制的列车数量经计算后确定。

　　TCC、TSRS、RBC的工程设计除满足设计规范外，应符合TB/T3439《列控中心技术条件》、TB/T3330《无线闭塞中心技术规范》和临时限速服务器相关技术规范的要求。

　　应答器和LEU：

　　CTCS-2级区段设置的应答器组包括以下9类：

　　1.区间应答器组；

　　2.正向进站应答器组、反向进站应答器组；

　　3.正向出站应答器组、反向出站应答器组；

　　4.中继站应答器组；

　　5.进路应答器组；

　　6.定位应答器组；

　　7.大号码道岔应答器组；

　　8.CTCS等级转换应答器组；

　　9.反向区间应答器组。

　　CTCS-3级区段，除设置CTCS-2级区段的应答器组外，还包括RBC连接应答器组、RBC切换应答器组；当区间相邻两个应答器组之间的距离大于1500m或站内股道相邻两个应答器组之间的距离大于400m时，在两个应答器组之间增设定位应答器组。

　　LEU宜集中设置于信号设备计算机室；LEU与有源应答器之间的电缆应采用专用应答器数据传输电缆，当电缆长度大于2500m时宜将LEU设置于轨旁。LEU应冗余设置。

　　等级转换：

不同CTCS等级线路衔接时，根据动车组运行方案，可在CTCS-0级与CTCS-2级区段的边界、CTCS-2级与CTCS-3级区段的边界设计CTCS等级转换。

　　安全数据网：

CTCS-2级、CTCS-3级列控系统应设置信号安全数据网，CBI、TCC、TSRS、RBC、CCS应接入信号安全数据网。安全数据网的设计应提出安全数据网组网方案，包括子网的划分和连接方式、网管系统设计等。在比较复杂的枢纽地区，必要时应进行专题研究。安全数据网的设计除符合信号设计规范要求外，还应符合原铁路总公司发布的《高速铁路信号系统安全数据网技术规范》的要求。

总结

总之，铁路信号系统是铁路的主要技术设备之一，在保证行车安全、提高运输效率等方面起着不可替代的作用。铁路信号系统是由多个子系统相互耦合、集成的复杂系统。铁路信号工程设计需要综合考虑系统的功能、设备的布置、系统的网络连接以及设计的表达方式等多个方面，以确保铁路信号系统的安全、可靠和高效运行。

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