武广客运专线情况介绍施宏光.ppt

武广客运专线系统集成情况汇报,2008年3月,C3-003,一、系统概述 二、技术方案 三、技术创新 四、生产模式 五、推进计划 六、项目执行,主要汇报内容,第一部分 系统概述 1、客运专线系统构成 2、CTCS等级划分 3、CTCS-3级列控系统构成 4、武广线建设目标,一、系统概述,工务工程、动车组和列控系统是客运专线系统的三大核心技术。 列控系统是保证高速列车运行安全、有序、高效的关键。,1. 客运专线系统构成,2. CTCS等级划分,一、系统概述,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，同时具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。,3. CTCS-3级列控系统构成,一、系统概述,列控系统 地面设备,列控系统 车载设备,通过技术转让进行消化吸收再创新，形成具有自主知识产权C3系统车载和RBC核心技术体系。,一、系统概述,4. 武广线实现目标,目标一,目标二,目标三,实现C3系统装备的国产化，并建立一整套C3系统的标准规范体系，为后续客专项目做好准备。,完成C3系统的集成创新，确保武广客专建设项目的顺利实施和开通运营。,第二部分 技术方案 1、运营需求 2、系统结构 3、系统评估,我国300-350km/h客运专线及高速铁路已确定采用CTCS-3级列控系统作为统一技术平台。,二、技术方案,（1）CTCS-3级列控系统满足运营速度350km/h、最小追踪间隔3分钟的要求。 （2）CTCS-3级列控系统满足正向按自动闭塞追踪运行，反向按自动站间闭塞运行的要求。 （3）CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求。 （4）CTCS-3级列控系统车载设备采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行。,二、技术方案运营需求,1. 主要技术原则,（5）CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。无线闭塞中心或无线通信故障时，CTCS-2级列控系统控制列车运行。 （6）全线无线闭塞中心（RBC）设备集中设置。 （7）GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。 （8）动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备。 （9）在300km/h及以上线路，CTCS-3级列控系统车载设备速度容限规定为超速2km/h报警、超速5km/h触发常用制动、超速15km/h触发紧急制动。,二、技术方案运营需求,（10）无线闭塞中心（RBC）向装备C3车载设备的列车、应答器向装备C2车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。 （11）CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议。 （12）CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足相关标准的要求，关键设备冗余配置。,二、技术方案运营需求,2.主要工作模式（9种模式）,二、技术方案运营需求,列控车载设备 9种主要工作模式,完全监控模式 (FS),注册与启动,进出动车段,级间转换,行车许可,自动过分相,人工 解锁进路,二、技术方案运营需求,3. 主要运营场景（14个场景）,调车作业,降级情况,临时限速,重联与摘解,注销,RBC切换,灾害防护,特殊进路,CTCS-3级列控系统总体结构包括：地面设备、车载设备、GSM-R无线通信网络、信号数据传输网络四部分。,二、技术方案系统结构,1. 系统总体结构,GSM-R无线 通信网络,车载设备,地面设备,信号数据 传输网络,车载设备由车载安全计算机（VC）、GSM-R无线通信模块（RTM）、轨道电路信息接收单元（TCR）、应答器信息接收模块（BTM）、记录器（JRU）、人机界面（DMI）、列车接口单元（TIU）等组成。,2. 车载设备,二、技术方案系统结构,RBC设备采用硬件安全比较冗余结构，包括：无线闭塞单元（RBU）、协议适配器（VIA）、RBC维护终端、司法记录器（JRU）、ISDN服务器、操作控制终端和交换机等设备组成。,二、技术方案系统结构,3. 无线闭塞中心（RBC）,GSM-R采用单网交织的冗余覆盖方案。由移动交换中心（MSC）、基站控制器（BSC）、基站（BTS）、光传输设备（OTE）、移动终端（MT）、码型转换和速率适配单元（ TRAU）等组成。,4. GSM-R无线通信网络,二、技术方案系统结构,信号数据传输网络实现无线闭塞中心（RBC）、调度集中（CTC）、联锁、列控中心（TCC）、监测系统间的信息传输。,5. 信号数据传输网络,二、技术方案系统结构,二、技术方案系统评估,1. 系统评估目的,建立CTCS-3级列控系统系统评估方法和评估内容； 保证CTCS-3级列控系统技术方案的完善性，满足运营 要求； 监督系统开发和产品生产制造的质量控制过程，使其符 合相关标准的要求； 强化CTCS-3级列控系统的方案设计、生产制造、安装 调试全过程的安全管理，降低运营的安全风险。,二、技术方案系统评估,2.系统评估阶段,系统评估贯穿项目实施全过程，分为四个阶段：系统设计阶段、产品实现阶段、测试验证阶段和验收确认阶段。,在组织实施联调联试和试运行后，由集成商、设备供应商和运营单位提交从系统设计到工程实施全过程的技术文档和安全文档。 由铁道部组织路内外权威专家对技术文档和安全文档的完整性、真实性和适应性进行全面的正式审查，出具系统评估报告。系统评估报告作为客运专线开通运营的依据。,二、技术方案系统评估,3. 系统评估报告,第三部分 技术创新 1、创新目标 2、关键技术 3、标准体系 4、执行模式,三、技术创新创新目标,建立具有自主知识产权的CTCS列控系统技术 平台； 创建具有自主知识产权的CTCS标准体系； 实现CTCS-3级列控系统关键技术的国产化和 集成创新； 满足武广、郑西、广深港等客运专线和京沪高速 铁路工程建设需要。,5.测试验证技术,1.系统集成 技术,2.RBC 相关技术,3.车载设备相关技术,4.无线安全通信技术,C3列控系统关键技术,三、技术创新关键技术,1.系统集成技术,攻关要点,（1）车载设备C2/C3集成 （2）地面设备RBC与联锁、 调度集中（CTC）、 列控中心（TCC）集成 （3）车载设备、RBC与 GSM-R集成 （4）信号系统与外部系统 的接口技术 （5）不同速度等级列车共 线运营控车技术,三、技术创新关键技术,2. RBC相关技术,（1）行车许可的数学模型和生成 算法 （2）RBC接口和安全通信技术 （3）RBC切换技术 （4）临时限速管理技术 （5）故障-安全的硬件和软件平台,攻关要点,三、技术创新关键技术,3. 车载设备相关技术,（1）高速控车模式曲线算法 （2）高速条件下测速测距技术 （3）与动车组接口技术 （4）关键设备冗余技术 （5）C2软件移植匹配技术 （6）故障-安全的硬件和软件平台,攻关要点,三、技术创新关键技术,4.无线安全通信技术,（1）高速条件下无线通信 的可靠性技术 （2）网络冗余覆盖技术 （3）数据通信加密及密钥 管理技术 （4）无线通信安全层协议,攻关要点,三、技术创新关键技术,5. 测试验证技术,（1）产品测试技术 （2）仿真测试技术 （3）试验验证技术 （4）数据分析技术 （5）可靠性、可用性 可维护性和安全性 (RAMS)分析技术 （6）安全验证技术,攻关要点,三、技术创新关键技术,三、技术创新标准体系,第四部分 推进计划 1、总体进度计划 2、08年工作重点和里程碑,四、推进计划,1. 总体进度计划,3月底提出地面RBC、车载、计算机联锁和CTC各子系统的技术方案，并于6月最终完成； 4月底完成基于庞巴迪EVC的CTCS-2级列控系统车载的室内测试工作； 6月底完成CTCS-3级列控系统的实验室及环形道动态试验环境建设（基本功能）； 6月前完成CTCS-3级列控系统(车载和地面基本功能）的室内测试工作； 8月底完成CTCS-3级列控系统（车载和地面基本功能）在环形道验证工作； 10月完成CTCS-3级列控系统（车载和地面基本功能）在武广试验段验证工作。,四、推进计划,2、08年工作重点和里程碑,第四部分 生产模式,五、生产模式创新,集团公司原有生产模式： 研究设计院负责工程设计及产品研发，各工厂负责产品的制造，施工单位负责施工安装并组织设备供应商进行调试测试。这种方式与铁道部普速线建设模式一致。 高速铁路建设模式： 由集成商负责系统方案制定，搭建技术平台，选择关键设备或子系统供应商，并负责子系统调试测试和整个系统的调试，满足铁路运营需要。在国外拥有先进生产管理经验的公司普遍采用在公司内建设仿真平台，对系统功能进行仿真试验，把运营需求功能在室内模拟完成，有效减少了现场调试工作量。子系统用工厂化生产方式以集装箱方式运至现场直接进行系统联调。这对通号公司来说，我们内部各企业职能需要针对这种模式进行有效的调整。,建议的生产模式： 由研究设计院负责整个系统方案，搭建技术平台，在施工单位安装完成后还要负责整个系统的调试并对整个系统技术指标和功能负责；由工厂或施工单位负责子系统的供货与调试。目前看研究设计院能胜任此项任务，但必须针对每个项目建设仿真实验室。而工厂和施工单位要承担起子系统的供货及调试显然还存在差距，所以要培养相应的人才队伍并配足相应的试验测试手段。,五、生产模式创新,第六部分 项目执行 1、总体技术方案和标准体系 2、实验室及环形道建设 3、车载工程 4、RBC工程 5、硬件国产化制造 6、系统设计和现场施工 7、项目管理,2007年10月15日完成总体方案第一稿； 2007年12月与外方讨论运营场景； 2008年1月31日总体技术方案第二稿； 集中开展C3总体技术方案和技术规范编制工作。通过同庞巴迪专家的4次技术讨论和为期20天的国外运营场景联合编制，目前武广线C3总体技术方案已基本确定，并完成了运营场景的编制； 编制完成CTCS-2级列控系统应答器报文定义及运用举例、CTCS-2级列控工程数据表、CTCS-2级列控中心接口通信协议等C3技术标准。,五、项目执行,1、总体技术方案和标准体系,2007年10月，C3实验室建设方案和测试方案编制完成； 2007年11月，实验室基础设施建设完成，并投入使用； 2007年12月，C2系统设备和相应的仿真测试系统就位； 2008年1月，C3实验室仿真测试系统的仿真支撑平台开发完成第一版软件； 2008年1月，C3系统环行道试验工程初步设计已完成； 2008年2月，进行C3实验室GSM-R无线网络的建设工作； 2008年3月，随着E2实验室（基本功能）设备到货，开展E2实验室建设在岗培训和测试课程培训，进行E2实验室（基本功能）安装调试，开展E2系统基本功能测试；,五、项目执行,2、实验室及环形道建设,2007年11月5日至12月22日，车载小组进行了CTCS-3级列控车载设备C2主机软件移植工作，初步实现了向单硬件平台的移植； 初步完成C3车载DMI规范初稿，完成C3车载DMI初版软件，正在国外和庞巴迪模拟系统进行联调联试; 与动车组厂商确定了CRH2型和CRH3型车辆主要的车辆接口； 2008年1月15日至3月15日赴瑞典继续进行C2软件移植工作； 2008年1月底至2月底至庞巴迪德国实现DMI底层软件通信，讨论和ETCS接口协议及调试工作；3月份进行DMI和主机进行联调。 3月28日车载软件具备环行道试验条件。,五、项目执行,3、车载工程,基本确定联锁应用层协议，应用层接口基本实现； 对系统方案与需求进行分析，确定RBC主要构成模块和内、外部接口； 基于通用计算机的22取2系统平台，形成初步研究报告，对其关键技术进行分析，并形成初步解决方案； 2008年2月-4月，待实验室设备到货后完成试验室RBC的安装及调试，实现实验室的在职培训；完成实验室RBC基本功能测试，同时完成RBC与联锁系统的接口测试； 2008年3月-4月，利用庞巴迪提供的专用工具完成环行道的数据准备； 2008年3月-6月，在瑞典进行RBC的系统、软件及工程应用的培训工作。,五、项目执行,4、RBC工程,将庞巴迪审核报告中提出的IPC相关标准作为重点学习吸收，申请并加入了IPC国际科技管理咨询有限公司，成为IPC国际协会会员； 2007年9月13日庞巴迪专家对北信厂是否具备符合庞巴迪电子产品装配要求的能力进行审核，在IPC标准的执行上、人员培训方面、以及物料进料及存储区等环节的环境方面进行改进后于08年2月21日接受了庞巴迪公司的第二次审核； 向庞巴迪采购专用测试及生产工具113种，庞巴迪将于2008年4月交付。中方自行购买的39类工具、并配置了专用周转车（架）及20套调试组装工位已经到位； 完成对工艺技术人员、操作工人、检验工人IPC-A-610D电子组件的可接受性标准和IPC J-STD-001D电子与电气组件焊接标准的培训； 2008年1月24日，与庞巴迪签订了首批产品的物料采购合同，庞巴迪将于合同签订的14周内，陆续提供所有首批认证产品的物料。,五、项目执行,5、硬件国产化制造,完成技术方案的修改和完善，配合四院完成站前配合工作； 完成试验段电磁环境测试，确定试验段的基站位置； 站前沟槽管道的施工配合； 进行环行道工程初步设计方案的编制与投资估算； 编制武汉综合试验段系统设计方案，并进行现场施工配合； 进行核心网施工图设计； 开展通信信号施工技术标准的编制工作。,五、项目执行,6、系统设计和现场施工,在武广项目部成立之初就设置专人负责武广项目的计划管理； 针对武广项目的特点编制了项目计划管理暂行办法，规定了计划管理的定义、范围、职责、流程等； 经过6次修改，最终确定了武广项目推进计划并报铁道部C3公关组批准； 在2007年10月22日31日召开的第一次设计联络会上与庞巴迪共同签署了武广线进度计划，并作为项目执行的依据； 在2007年12月，对武广项目的各环节进行了工作分解，明确了各C3攻关实施组的任务，并制定了能切实指导工作的2008年第一季度的进度计划； 2008年3月，结合2008年第一季度项目执行情况，开始制定2008年第二季度进度计划。,五、项目执行,7、项目管理计划,五、项目执行,7、项目管理商务,2007年11月1