張友兵 王建敏 陳志強(qiáng)
(1.北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,北京 100070 2.北京市高速鐵路運(yùn)行控制系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心,北京 100070)
中國(guó)借鑒歐洲列車(chē)控制系統(tǒng)(European Train Control System,ETCS)創(chuàng)造了中國(guó)列車(chē)控制系 統(tǒng)(Chinese Train Control System,CTCS)。ETCS系 統(tǒng) 具 備 ETCS-0、ETCS-STM、ETCS-1、ETCS-2、ETCS-3共 5個(gè)等級(jí),CTCS系統(tǒng)具備CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4 共 5個(gè)等級(jí)。目前,在中國(guó)廣泛使用的運(yùn)行等級(jí)包括CTCS-2等級(jí)和CTCS-3等級(jí)。
其中,CTCS-3級(jí)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)是保障列車(chē)安全運(yùn)行和提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵技術(shù)裝備,由地面設(shè)備和車(chē)載設(shè)備組成。地面設(shè)備負(fù)責(zé)根據(jù)列車(chē)占用情況及進(jìn)路狀態(tài)向所管轄列車(chē)發(fā)出行車(chē)許可和列車(chē)控制信息。車(chē)載設(shè)備負(fù)責(zé)對(duì)列車(chē)運(yùn)行控制信息進(jìn)行綜合處理,生成目標(biāo)-距離模式曲線,控制列車(chē)按命令運(yùn)行。CTCS-3級(jí)與ETCS-2級(jí)具有類(lèi)似的功能。
CTCS-3與ETCS-2具有相似的功能特征,但彼此又存在一些差別。以下,將對(duì)CTCS-3級(jí)和ETCS-2級(jí)兩種列控系統(tǒng)在功能方面的差異進(jìn)行分析。
CTCS-3級(jí)系統(tǒng)具有司機(jī)制動(dòng)優(yōu)先(人控優(yōu)先)和設(shè)備制動(dòng)優(yōu)先(機(jī)控優(yōu)先)的概念,ETCS-2級(jí)系統(tǒng)沒(méi)有這些概念。在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,只有最大常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)2個(gè)制動(dòng)等級(jí)。在CTCS-3級(jí)系統(tǒng)中,存在弱常用制動(dòng)、中等常用制動(dòng)、最大常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)4個(gè)制動(dòng)等級(jí)。
在CTCS-3級(jí)系統(tǒng)中,車(chē)載設(shè)備在非完全監(jiān)控模式下一般采用人控優(yōu)先,完全監(jiān)控模式下一般采用機(jī)控優(yōu)先。在完全監(jiān)控模式下,在目標(biāo)速度監(jiān)控區(qū),當(dāng)目標(biāo)速度為0且允許速度低于40 km/h時(shí),車(chē)載設(shè)備采用人控優(yōu)先。
人控優(yōu)先方式下,列車(chē)速度超過(guò)最大常用制動(dòng)速度時(shí),車(chē)載設(shè)備觸發(fā)最大常用制動(dòng),當(dāng)列車(chē)速度低于允許速度時(shí),車(chē)載設(shè)備通過(guò)DMI提示司機(jī)人工緩解最大常用制動(dòng)。
機(jī)控優(yōu)先方式下,在頂棚速度監(jiān)控區(qū),列車(chē)速度超過(guò)最大常用制動(dòng)速度時(shí),車(chē)載設(shè)備觸發(fā)最大常用制動(dòng),當(dāng)列車(chē)速度低于允許速度時(shí),車(chē)載設(shè)備自動(dòng)緩解最大常用制動(dòng)。
機(jī)控優(yōu)先方式下,在目標(biāo)速度監(jiān)控區(qū),存在弱常用制動(dòng)(1級(jí)制動(dòng))、中等常用制動(dòng)(4級(jí)制動(dòng))和最大常用制動(dòng)(7級(jí)制動(dòng))3層常用制動(dòng)防護(hù)。當(dāng)列車(chē)速度超過(guò)弱常用制動(dòng)速度時(shí),車(chē)載設(shè)備觸發(fā)弱常用制動(dòng)。列車(chē)速度繼續(xù)升高,超過(guò)中等常用制動(dòng)速度時(shí),車(chē)載設(shè)備觸發(fā)中等常用制動(dòng)。列車(chē)速度繼續(xù)升高,超過(guò)最大常用制動(dòng)速度時(shí),車(chē)載設(shè)備觸發(fā)最大常用制動(dòng)。施加最大常用制動(dòng)后,列車(chē)速度降低,低于最大常用制動(dòng)速度時(shí),車(chē)載設(shè)備觸發(fā)中等常用制動(dòng)。施加中等常用制動(dòng)后,列車(chē)速度繼續(xù)降低,低于中等常用制動(dòng)速度時(shí),車(chē)載設(shè)備觸發(fā)弱常用制動(dòng)。施加弱常用制動(dòng)后,列車(chē)速度繼續(xù)降低,低于弱常用制動(dòng)速度時(shí),車(chē)載設(shè)備自動(dòng)緩解弱常用制動(dòng)。
CTCS-3級(jí)系統(tǒng)具備CTCS-3等級(jí)運(yùn)行時(shí)無(wú)線超時(shí)自動(dòng)降級(jí)CTCS-2等級(jí)運(yùn)行的功能,ETCS-2級(jí)系統(tǒng)不具備無(wú)線超時(shí)自動(dòng)降級(jí)功能。
在CTCS-3級(jí)系統(tǒng)中,在完全監(jiān)控模式下,無(wú)線超時(shí)后,CTCS-3主控單元啟動(dòng)CTCS-3到CTCS-2的降級(jí)處理并輸出最大常用制動(dòng)。如果一直未收到新的有效的無(wú)線消息,當(dāng)列車(chē)制動(dòng)10 s或列車(chē)速度低于160 km/h后,如果此時(shí)列車(chē)速度已低于CTCS-2級(jí)的允許速度,車(chē)載設(shè)備自動(dòng)轉(zhuǎn)入CTCS-2等級(jí)控車(chē)并斷開(kāi)與RBC的無(wú)線連接。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,有些等級(jí)轉(zhuǎn)換需要確認(rèn),有些等級(jí)轉(zhuǎn)換不需要確認(rèn)。對(duì)于需要確認(rèn)的等級(jí)轉(zhuǎn)換,當(dāng)列車(chē)最大安全前端通過(guò)等級(jí)轉(zhuǎn)換邊界后方的軌旁設(shè)備指定的位置時(shí),要求司機(jī)確認(rèn)等級(jí)轉(zhuǎn)換。如果司機(jī)在等級(jí)轉(zhuǎn)換后5 s內(nèi)還未確認(rèn),車(chē)載設(shè)備實(shí)施最大常用制動(dòng)。司機(jī)確認(rèn)等級(jí)轉(zhuǎn)換后,車(chē)載設(shè)備緩解制動(dòng)。
在CTCS-3級(jí)系統(tǒng)中,收到地面的CTCS-2轉(zhuǎn)CTCS-3或CTCS-3 轉(zhuǎn)CTCS-2的等級(jí)轉(zhuǎn)換命令,列車(chē)越過(guò)級(jí)間轉(zhuǎn)換點(diǎn)后,如果滿足等級(jí)轉(zhuǎn)換的條件,車(chē)載設(shè)備自動(dòng)轉(zhuǎn)入新的等級(jí),并通過(guò)顯示文本提示司機(jī)車(chē)載設(shè)備轉(zhuǎn)入新的等級(jí),不需要司機(jī)確認(rèn)。但是,收到地面的CTCS-2轉(zhuǎn)CTCS-3等級(jí)轉(zhuǎn)換命令,在列車(chē)越過(guò)級(jí)間切換點(diǎn)時(shí),車(chē)載設(shè)備判斷此時(shí)此刻是否發(fā)生無(wú)線超時(shí),如果已經(jīng)發(fā)生無(wú)線超時(shí),車(chē)載設(shè)備不執(zhí)行CTCS-2轉(zhuǎn)CTCS-3的級(jí)間切換命令,繼續(xù)維持CTCS-2等級(jí)運(yùn)行。
ETCS-2級(jí)系統(tǒng)的SR模式與CTCS-3級(jí)系統(tǒng)的OS模式類(lèi)似。但是,CTCS-3級(jí)OS模式具備“目視警惕”功能,ETCS-2級(jí)SR模式不具備該功能。ETCS-2級(jí)系統(tǒng)允許司機(jī)修改SR速度和SR距離,CTCS-3級(jí)系統(tǒng)不允許司機(jī)進(jìn)行這種修改。
在CTCS-3級(jí)OS模式下,列車(chē)每走行200 m或50 s時(shí),車(chē)載設(shè)備提示司機(jī)進(jìn)行“目視警惕”確認(rèn)。如果列車(chē)走行300 m或60 s內(nèi),司機(jī)未對(duì)“目視警惕”進(jìn)行確認(rèn),車(chē)載設(shè)備輸出緊急制動(dòng)停車(chē)。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,進(jìn)入SR模式時(shí),SR速度由相應(yīng)的國(guó)家值/默認(rèn)值(V_NVSTFF)決定,SR距離由相應(yīng)的國(guó)家值/默認(rèn)值(D_NVSTFF)決定。車(chē)載設(shè)備允許司機(jī)在停車(chē)狀態(tài)下修改SR速度和SR距離。在SR模式,車(chē)載設(shè)備應(yīng)采用最新的司機(jī)輸入SR速度,車(chē)載設(shè)備還應(yīng)采用最新的司機(jī)輸入SR距離或RBC給出的SR距離。當(dāng)司機(jī)選擇“越行”時(shí),越行功能被激活,車(chē)載設(shè)備將刪除此前由司機(jī)輸入或軌旁設(shè)備給出的SR速度和SR距離,使用國(guó)家值/默認(rèn)值監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行。
ETCS-2級(jí)系統(tǒng)P15包中包含并使用區(qū)段定時(shí)器、危險(xiǎn)點(diǎn)和保護(hù)區(qū)段,CTCS-3級(jí)系統(tǒng)P15包中包含但目前尚未使用這些信息。
MA可以包含多個(gè)區(qū)段,最后一個(gè)區(qū)段被稱(chēng)為末區(qū)段。
非末區(qū)段和末區(qū)段包含“區(qū)段有效時(shí)間”(T_SECTIONTIMER)和“區(qū)段起點(diǎn)至區(qū)段超時(shí)停止點(diǎn)的距離(D_SECTIONTIMERSTOPLOC)。車(chē)載設(shè)備收到MA時(shí),區(qū)段定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。在區(qū)段定時(shí)器超時(shí)之前,列車(chē)越過(guò)區(qū)段超時(shí)停止點(diǎn),區(qū)段定時(shí)器停止計(jì)時(shí)。在區(qū)段定時(shí)器超時(shí)后,列車(chē)還未越過(guò)區(qū)段超時(shí)停止點(diǎn),超時(shí)區(qū)段被取消,車(chē)載設(shè)備將MA縮短到超時(shí)區(qū)段的起點(diǎn)。
末區(qū)段還包含末區(qū)段有效時(shí)間(T_ENDTIMER)和從末區(qū)段定時(shí)器啟動(dòng)點(diǎn)至許可終點(diǎn)的距離(D_ENDTIMERSTARTLOC)。列車(chē)到達(dá)末區(qū)段定時(shí)器啟動(dòng)點(diǎn),末區(qū)段定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí),末區(qū)段定時(shí)器超時(shí)前,列車(chē)還未出清末區(qū)段,末區(qū)段被取消,車(chē)載設(shè)備將MA縮短到末區(qū)段的起點(diǎn)。
危險(xiǎn)點(diǎn)可能包含:
1) 被占用的閉塞區(qū)間的入口處(如果線路按固定閉塞原理運(yùn)行);
2) 列車(chē)安全末端位置(如果線路按移動(dòng)閉塞原理運(yùn)行);
3) 在與當(dāng)前列車(chē)的行駛方向相沖突的方向上,為進(jìn)路設(shè)置的道岔警沖標(biāo)(適用于固定閉塞和移動(dòng)閉塞)。
危險(xiǎn)點(diǎn)信息包含從運(yùn)行許可終點(diǎn)到危險(xiǎn)點(diǎn)的距離(D_DP)和危險(xiǎn)點(diǎn)的開(kāi)口速度(V_RELEASEDP)。如果不存在保護(hù)區(qū)段,危險(xiǎn)點(diǎn)位于列車(chē)前端可以無(wú)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)到達(dá)的EOA的外方,列車(chē)越過(guò)行車(chē)許可終點(diǎn)(EOA)后,可以低于開(kāi)口速度的速度接近危險(xiǎn)點(diǎn)。
保護(hù)區(qū)段包括保護(hù)區(qū)段定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)的地點(diǎn)至運(yùn)行許可終點(diǎn)的距離(D_STARTOL)、保護(hù)區(qū)段的有效時(shí)間(T_OL)、運(yùn)行許可終點(diǎn)至保護(hù)區(qū)段終點(diǎn)的距離(D_OL)和保護(hù)區(qū)段的開(kāi)口速度(V_RELEASEOL)。列車(chē)越過(guò)保護(hù)區(qū)段定時(shí)器的計(jì)時(shí)開(kāi)始位置,車(chē)載設(shè)備開(kāi)啟保護(hù)區(qū)段定時(shí)器,當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí),保護(hù)區(qū)段被撤銷(xiāo),監(jiān)督點(diǎn)撤回到危險(xiǎn)點(diǎn)或行車(chē)許可終點(diǎn)。
ETCS-2級(jí)系統(tǒng)支持的軌道條件包括無(wú)電區(qū)段(升降弓和斷主斷)、氣密、隧道、牽引換相、橋梁、禁止停車(chē)、大金屬塊、無(wú)線盲區(qū)、關(guān)閉再生制動(dòng)、關(guān)閉用于常用制動(dòng)的渦流制動(dòng)和關(guān)閉磁靴制動(dòng)。CTCS-3級(jí)系統(tǒng)支持的軌道條件包括無(wú)電區(qū)段(升降弓和斷主斷)、臨時(shí)限速。
ETCS-2級(jí)和CTCS-3級(jí)在DMI上顯示軌道條件圖標(biāo)的方式也存在很大差異。以通過(guò)斷主斷過(guò)分相為例,CTCS-3級(jí)系統(tǒng)在分相區(qū)里顯示分相區(qū)圖標(biāo),ETCS-3級(jí)系統(tǒng)在進(jìn)入分相區(qū)前顯示分相區(qū)預(yù)告圖標(biāo),在分相區(qū)里顯示分相區(qū)圖標(biāo),過(guò)了分相區(qū)之后顯示分相區(qū)結(jié)束圖標(biāo)。
ETCS-2級(jí)系統(tǒng)允許司機(jī)修改粘著系數(shù),CTCS-3級(jí)系統(tǒng)不允許司機(jī)修改粘著系數(shù)。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,粘著系數(shù)只有光滑鋼軌(默認(rèn)值:70%)和非光滑鋼軌(默認(rèn)值:100%)兩種取值。軌旁設(shè)備可以按曲線型數(shù)據(jù)的形式發(fā)送并更新車(chē)載設(shè)備使用的粘著系數(shù)。如果本國(guó)規(guī)定值允許的話(Q_NVDRIVER_ADHES),也可由司機(jī)來(lái)修改粘著系數(shù),司機(jī)修改的粘著系數(shù)將立即被采用。車(chē)載動(dòng)態(tài)速度監(jiān)控功能從司機(jī)選擇的粘著系數(shù)和軌旁設(shè)備給出的粘著系數(shù)中選用限制最嚴(yán)格的粘著系數(shù)。粘著系數(shù)的默認(rèn)值是最高值,即非光滑鋼軌。列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中,粘著系數(shù)可以修改。粘著系數(shù)用來(lái)調(diào)整列車(chē)的制動(dòng)模型,通過(guò)在制動(dòng)模型中乘上粘著系數(shù)來(lái)影響緊急制動(dòng)模型和常用制動(dòng)模型。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,司機(jī)通過(guò)DMI可以輸入或修改列車(chē)車(chē)型、列車(chē)長(zhǎng)度、制動(dòng)率、最大速度、載重、氣密性等信息。在CTCS-3級(jí)系統(tǒng)中,司機(jī)通過(guò)DMI可以輸入或修改列車(chē)長(zhǎng)度(列車(chē)編組數(shù))。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,只能人工確認(rèn)前方軌道空閑請(qǐng)求。在CTCS-3級(jí)系統(tǒng)中,如果地面軌道碼為允許碼,車(chē)載設(shè)備自動(dòng)確認(rèn)前方軌道空閑請(qǐng)求;如果地面軌道碼為非允許碼,則需人工確認(rèn)前方軌道空閑請(qǐng)求。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,RBC向車(chē)載設(shè)備發(fā)送無(wú)線消息前方軌道空閑請(qǐng)求(M34),DMI向司機(jī)顯示“前方軌道空閑”問(wèn)題框,提示司機(jī)觀察前方軌道是否空閑。如果司機(jī)發(fā)現(xiàn)從列車(chē)前端到下一個(gè)信號(hào)機(jī)之間是空閑的,對(duì)問(wèn)題“前方軌道空閑”進(jìn)行確認(rèn),車(chē)載設(shè)備將向RBC發(fā)送無(wú)線消息前方軌道空閑確認(rèn)(M149),RBC將向車(chē)載設(shè)備發(fā)送行車(chē)許可,車(chē)載設(shè)備收到行車(chē)許可后將轉(zhuǎn)入完全監(jiān)控模式。
在CTCS-3級(jí)系統(tǒng)中,車(chē)載設(shè)備從RBC收到無(wú)線消息M34,如果當(dāng)前軌道碼是允許碼,車(chē)載設(shè)備向RBC回復(fù)無(wú)線消息M149,自動(dòng)確認(rèn)前方軌道空閑;如果當(dāng)前軌道碼不是允許碼,車(chē)載設(shè)備通過(guò)DMI向司機(jī)顯示文本“確認(rèn)前方軌道空閑”,要求司機(jī)人工確認(rèn)前方軌道空閑。進(jìn)入前方軌道空閑確認(rèn)區(qū),如果地面為紅碼,車(chē)載設(shè)備不向DMI發(fā)送無(wú)線消息M34(確認(rèn)前方軌道空閑),否則,司機(jī)確認(rèn)文本“確認(rèn)前方軌道空閑”,車(chē)載設(shè)備收到行車(chē)許可轉(zhuǎn)入C3完全監(jiān)控模式,又因地面紅碼觸發(fā)冒進(jìn)防護(hù),轉(zhuǎn)入冒進(jìn)模式。
ETCS-2級(jí)系統(tǒng)具備監(jiān)控?zé)o線盲區(qū)功能,CTCS-3級(jí)系統(tǒng)不具備監(jiān)控?zé)o線盲區(qū)功能。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,列車(chē)從地面收到無(wú)線盲區(qū)信息。列車(chē)進(jìn)入無(wú)線盲區(qū)后,車(chē)載設(shè)備停止監(jiān)督無(wú)線鏈接丟失。在無(wú)線盲區(qū)里,車(chē)載設(shè)備與RBC的無(wú)線鏈接丟失,由于已經(jīng)停止了監(jiān)督無(wú)線鏈接丟失的功能,車(chē)載設(shè)備不觸發(fā)制動(dòng),列車(chē)正常運(yùn)行。列車(chē)前端越過(guò)無(wú)線盲區(qū)終點(diǎn)后,車(chē)載設(shè)備重新與RBC建立無(wú)線連接,并重新啟用監(jiān)督無(wú)線鏈接丟失功能。
ETCS-2級(jí)系統(tǒng)具備進(jìn)路適應(yīng)性功能,CTCS-3級(jí)系統(tǒng)不具備進(jìn)路適應(yīng)性功能。進(jìn)路適應(yīng)性指列車(chē)對(duì)線路的適應(yīng)性,用于監(jiān)督列車(chē)裝載是否超過(guò)線路限界(最大限高、限寬)要求、列車(chē)牽引類(lèi)型是否適合線路供電條件(交流、直流、供電電壓)、列車(chē)軸重是否超過(guò)線路支持的最大軸重。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,列車(chē)必須滿足進(jìn)路適應(yīng)性數(shù)據(jù)才被允許進(jìn)入相應(yīng)的進(jìn)路。地面設(shè)備以曲線型數(shù)據(jù)的形式將進(jìn)路適應(yīng)性數(shù)據(jù)發(fā)送給車(chē)載設(shè)備。車(chē)載設(shè)備對(duì)收到的進(jìn)路適應(yīng)性數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督和防護(hù),只允許與進(jìn)路適應(yīng)性數(shù)據(jù)一致的列車(chē)進(jìn)入進(jìn)路適應(yīng)性數(shù)據(jù)描述的區(qū)域,如果不匹配,車(chē)載設(shè)備對(duì)列車(chē)施加制動(dòng),將列車(chē)停在進(jìn)路適應(yīng)性區(qū)域之外。停車(chē)后,司機(jī)可以選擇“越行”屏蔽掉進(jìn)路適應(yīng)性功能,允許列車(chē)按照給定的運(yùn)行許可和線路描述繼續(xù)運(yùn)行。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,車(chē)載設(shè)備和RBC都可以發(fā)起建立通信會(huì)話。在CTCS-3級(jí)系統(tǒng)中,只能由車(chē)載設(shè)備發(fā)起建立通信會(huì)話。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,RBC發(fā)起建立通信會(huì)話的步驟如下:
1) RBC請(qǐng)求與車(chē)載設(shè)備建立安全連接;
2) 一旦建立安全連接,RBC立即向車(chē)載設(shè)備發(fā)送通信會(huì)話初始化消息(M155);
3) 當(dāng)車(chē)載設(shè)備接收到M155,應(yīng)認(rèn)為建立了通信會(huì)話,并向RBC發(fā)送通信會(huì)話已建立(M159)的報(bào)告;
4)RBC接收到該報(bào)告,應(yīng)認(rèn)為建立了通信會(huì)話。
ETCS-2級(jí)具備協(xié)同縮短MA的功能,CTCS-3級(jí)不具備該功能。
車(chē)載設(shè)備和RBC之間協(xié)同縮短MA的流程如下:
1) RBC向車(chē)載設(shè)備發(fā)送M9(請(qǐng)求縮短MA),請(qǐng)求把比當(dāng)前運(yùn)行許可終點(diǎn)更靠近列車(chē)的位置作為新的EOA;
2) 車(chē)載設(shè)備檢查在無(wú)制動(dòng)干預(yù)的情況下列車(chē)是否能停在要求的位置。如果能,車(chē)載設(shè)備接受縮短MA,并刪除新EOA之外的線路描述和鏈接信息,向RBC回復(fù)M137(同意縮短MA的請(qǐng)求);如果不能,車(chē)載設(shè)備拒絕縮短MA,向RBC回復(fù)M138(拒絕縮短MA的請(qǐng)求),并且先前接受的MA保持有效。
CTCS-3級(jí)系統(tǒng)只能通過(guò)司機(jī)修改列車(chē)數(shù)據(jù),ETCS-2級(jí)系統(tǒng)不但可以通過(guò)司機(jī)修改列車(chē)數(shù)據(jù),還可以通過(guò)除司機(jī)之外的其他方式修改列車(chē)數(shù)據(jù)。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,從其他渠道收到新的列車(chē)數(shù)據(jù)有如下處理方式。
1)如果不是列車(chē)類(lèi)型、軸重、牽引供電,車(chē)載設(shè)備,通知司機(jī)列車(chē)數(shù)據(jù)被修改。
2) 如果是列車(chē)類(lèi)型、軸重、牽引供電,需要根據(jù)當(dāng)前模式進(jìn)行不同處理。如果當(dāng)前模式為待機(jī)、冒后、反向運(yùn)行3種模式,車(chē)載設(shè)備通知司機(jī)列車(chē)數(shù)據(jù)被修改。如果當(dāng)前模式為未裝備、SN、人工駕駛、冒進(jìn)4種模式,當(dāng)車(chē)載設(shè)備具有行車(chē)許可和線路數(shù)據(jù)時(shí),車(chē)載設(shè)備通知司機(jī)列車(chē)數(shù)據(jù)被修改,否則需要判斷列車(chē)是否靜止。如果當(dāng)前模式為完全監(jiān)控、目視、SE 3種模式時(shí),需要判斷列車(chē)是否靜止。
3) 在需要判斷列車(chē)是否靜止的情況下,當(dāng)列車(chē)靜止時(shí)車(chē)載設(shè)備通知司機(jī)列車(chē)數(shù)據(jù)被修改。當(dāng)列車(chē)不處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),車(chē)載設(shè)備施加常用制動(dòng)并通知司機(jī)。停車(chē)后,車(chē)載設(shè)備提示司機(jī)確認(rèn)列車(chē)數(shù)據(jù)被修改。司機(jī)確認(rèn)后,車(chē)載設(shè)備緩解常用制動(dòng),并接受修改后的列車(chē)數(shù)據(jù)。
ETCS-2級(jí)系統(tǒng)具備越行功能,CTCS-3級(jí)系統(tǒng)不具備越行功能。
在ETCS-2級(jí)系統(tǒng)中,在一些特定的降級(jí)情況下鐵路部門(mén)允許列車(chē)通過(guò)運(yùn)行許可的終點(diǎn)。例如在RBC移交時(shí),移交RBC和接收RBC之間的連接斷開(kāi),行車(chē)許可縮短到移交邊界,車(chē)載設(shè)備停在移交邊界前。如果得到鐵路管理部門(mén)的允許,司機(jī)選擇越行,越過(guò)移交邊界(運(yùn)行許可終點(diǎn))而不觸發(fā)制動(dòng),進(jìn)入接收RBC管轄范圍內(nèi),車(chē)載設(shè)備可以重新與接收RBC建立無(wú)線連接,接收新的行車(chē)許可并正常運(yùn)行。
如果越行功能激活,以下情況下車(chē)載設(shè)備不執(zhí)行冒進(jìn)防護(hù)。
1) 當(dāng)處于人工駕駛模式時(shí),車(chē)載設(shè)備收到P137(當(dāng)處于人工駕駛模式時(shí)停車(chē));
2) 當(dāng)處于人工駕駛模式時(shí),車(chē)載設(shè)備先收到P63(SR模式的期望應(yīng)答器列表),后收到不包含在P63中的應(yīng)答器;
3) 當(dāng)處于調(diào)車(chē)模式時(shí),車(chē)載設(shè)備收到P132(調(diào)車(chē)危險(xiǎn)信息);
4) 當(dāng)處于調(diào)車(chē)模式時(shí),車(chē)載設(shè)備先收到P49(SH模式的期望應(yīng)答器列表),后收到不包含在P49中的應(yīng)答器。
如果越行功能激活,車(chē)載設(shè)備會(huì)抑制列車(chē)冒進(jìn)防護(hù)。但是當(dāng)以下情況發(fā)生時(shí),越行功能失效。
1) 超過(guò)當(dāng)激活越行功能后禁止列車(chē)冒進(jìn)防護(hù)的最大時(shí)間(國(guó)家值T_NVOVTRP);
2) 列車(chē)運(yùn)行距離超過(guò)當(dāng)激活越行功能后禁止列車(chē)冒進(jìn)防護(hù)的運(yùn)行距離(國(guó)家值D_NVOVTRP);
3) 最小安全天線位置已經(jīng)越過(guò)了先前EoA;
4) SR模式時(shí),列車(chē)通過(guò)了發(fā)送“當(dāng)處于SR模式時(shí)停車(chē)”信息的應(yīng)答器組;
5) SH模式時(shí),列車(chē)通過(guò)了發(fā)送“當(dāng)處于SH模式時(shí)停車(chē)”信息的應(yīng)答器組;
6) 列車(chē)通過(guò)了發(fā)送前進(jìn)信息的應(yīng)答器組;
7) 在等級(jí)2和等級(jí)3,從RBC收到MA;
8) SR模式時(shí),收到P63(SR模式的期望應(yīng)答器列表)后,列車(chē)通過(guò)了不在P63中的應(yīng)答器組;
9) SR模式時(shí),收到P49(SH模式的期望應(yīng)答器列表)后,列車(chē)通過(guò)了不在P49中的應(yīng)答器組;
10)在選擇越行功能前,列車(chē)的估計(jì)前端超過(guò)了SR監(jiān)督距離。
如果需要繼續(xù)抑制列車(chē)冒進(jìn)防護(hù),需再次激活越行功能。簡(jiǎn)言之,激活一次越行功能,可以抑制一次列車(chē)冒進(jìn)防護(hù)。
ETCS系統(tǒng)具備補(bǔ)機(jī)模式,CTCS系統(tǒng)不具備補(bǔ)機(jī)模式。
在ETCS系統(tǒng)中,補(bǔ)機(jī)模式用于管理輔助機(jī)車(chē)(非本務(wù)機(jī)車(chē))的車(chē)載設(shè)備。補(bǔ)機(jī)模式用于重聯(lián),多個(gè)機(jī)車(chē)牽引一輛列車(chē),所有機(jī)車(chē)僅由一個(gè)司機(jī)控制,處于補(bǔ)機(jī)模式的車(chē)載設(shè)備不執(zhí)行列車(chē)運(yùn)行監(jiān)督功能,僅由本務(wù)機(jī)車(chē)負(fù)責(zé)執(zhí)行列車(chē)運(yùn)行的監(jiān)督功能。
ETCS-2級(jí)系統(tǒng)設(shè)置有退行模式,CTCS-3級(jí)系統(tǒng)沒(méi)有退行模式。
退行模式(RV),允許司機(jī)改變列車(chē)運(yùn)行方向,在同一司機(jī)室駕駛,即列車(chē)向本務(wù)機(jī)車(chē)的反方向運(yùn)行。該模式只能在軌旁設(shè)備已經(jīng)標(biāo)記的區(qū)域使用。軌旁設(shè)備必須預(yù)先通告退行區(qū)域,退行模式用于使列車(chē)脫離危險(xiǎn)情況,并盡可能快地到達(dá)安全位置。地面設(shè)備通過(guò)退行區(qū)域信息(P138)給出至退行區(qū)域起點(diǎn)的距離(D_STARTREVERSE)和允許退行區(qū)域的長(zhǎng)度(L_REVERSEAREA),通過(guò)退行監(jiān)督信息(P139)給出RV模式距離(D_REVERSE)和RV模式的最大速度(V_REVERSE)。車(chē)載設(shè)備根據(jù)這些信息監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行,如果反向運(yùn)行超過(guò)了最大距離,則實(shí)施緊急制動(dòng)。
在自主化CTCS-3級(jí)系統(tǒng)中,在車(chē)載設(shè)備的完全監(jiān)控模式下,CTCS-3主控單元根據(jù)閉塞分區(qū)平均長(zhǎng)度、軌道電路信息所定義的空閑閉塞分區(qū)數(shù)量及控制余量,計(jì)算軌道電路信息許可,并根據(jù)列車(chē)當(dāng)前位置確定軌道電路信息許可終點(diǎn)。如果CTCS-3級(jí)的行車(chē)許可終點(diǎn)位置(EOA)大于軌道電路信息許可終點(diǎn),并持續(xù)5 s,則車(chē)載設(shè)備將EOA縮短至軌道電路信息許可終點(diǎn)處,并通過(guò)DMI播放提示語(yǔ)音“注意運(yùn)行”,并向RBC發(fā)送無(wú)線消息行車(chē)許可請(qǐng)求(M132)。但是,當(dāng)CTCS-2模塊故障時(shí),車(chē)載設(shè)備將停用CTCS-3級(jí)行車(chē)許可與軌道電路信息相結(jié)合的防護(hù)功能[3]。
中國(guó)鐵路科技工作者借鑒ETCS-2級(jí)列控系統(tǒng),根據(jù)中國(guó)鐵路的實(shí)際情況,提出具有中國(guó)特色且符合中國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)需求的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)。隨著中國(guó)高鐵的不斷建設(shè)和發(fā)展,CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)將不斷優(yōu)化、完善,中國(guó)特征也會(huì)更加明顯。