鐵路通信（客運專線）設計與信號技術

鄭玉甫蘭州交通大學電信工程學院

技術講座主要內容中國鐵路的發展情況鐵路專用通信設計（客運專線）通信信號一體化（既有線200km/h區段CTCS-2級地面設備配置及技術方案）中國鐵路的發展情況第一部分主要內容我國第一條鐵路自辦的第一條鐵路中國人自己設計的第一條鐵路第一條高原鐵路第一條跨海鐵路第一條城際高速鐵路鐵路人的工作我國第一條鐵路：淞滬鐵路（上海至吳淞）

建于1876年的“淞滬鐵路”（即上海至吳淞）。英國老牌資本家建的。迄今已有100多年的歷史。現在已經很難用了。淞滬鐵路自辦的第一條鐵路：唐胥鐵路唐山至胥各莊（今豐南縣）唐胥鐵路只有9.7公里長

1880年，中國第一條標準軌距鐵路唐胥路修竣1881年通車唐胥鐵路中國第一臺機車“龍號”蒸汽機車由胥各莊修車廠制造唐胥鐵路這臺機車高約3米，寬2.5米，長約6米，重約10噸。既無導輪，又無后輪，只有三對動輪，時速30公里，牽引能力百余噸。照片中前排左四為李鴻章，左二為唐廷樞

中國人設計的第一條鐵路：京張鐵路起點是清朝的京城北京終點是當時的察哈爾省會張家口京張鐵路京張鐵路全長200多公里總工程師是著名的詹天佑鐵路開發總負責人是當時的直隸總督兼北洋大臣袁世凱。幼年時的詹天佑詹天佑京張鐵路其路段多處于崇山峻嶺之中，而居庸關、八達嶺一段盡是懸崖峭壁詹天佑為克服地形與展線的困難。設計了“人”字形路線，使沿途線路坡變不超過3.3%，又避免過多地開挖隧道

京張鐵路“人”字形線路

京張鐵路八達嶺隧道，洞長1091米用直井法施工

京張鐵路不同的開鑿方法：從兩端同時向中間鑿進的辦法中部鑿井法。第一條高原鐵路：青藏鐵路青藏鐵路西寧至格爾木至拉薩分段進行建設全長845

公里，1984年7月交付使用青藏鐵路鐵路海拔超過4000米

是世界上海拔最高的鐵路

第一條跨海鐵路：粵海鐵路粵海鐵路粵海鐵路通道由湛江至海安、海安至海口輪渡、海南西環線組成，橫跨瓊州海峽，直達三亞

全長345公里2002年12月28日全線通車粵海鐵路首艘跨海鐵路火車輪渡船“粵海鐵1號”投資45億元興建海南沒火車通往祖國內陸成為歷史粵海鐵路中國鐵路大提速中國第六次鐵路大提速于2007年4月18日實施時速達200公里的動車組列車Ｄ460次車，從上海站出發駛往蘇州。這是全國鐵路提速的首趟動車組列車，全程行駛時間為39分鐘。

第一條城際高速鐵路:京津城際鐵路京津城際鐵路預計２００８年８月正式開通京津兩地可實現３０分鐘直達

京津城際鐵路時速可達200至250公里列車內部布置如飛機速度比較聲音的速度有多快？330km/h高速鐵路350-300km/h快速鐵路250-200km/h提速既有線

200-160km/h法國機車時速574公里

鐵路人的工作：修鐵路所需要的物品：鐵路配件、道岔、鋼軌、輕軌、重軌、枕木等鐵路運輸所需要的物資和管理中國鐵路網中國鐵路網你喜歡哪一種火車？

鐵路專用通信（客運專線）第二部分第二部分一、總體規定

應具備高可靠性、高可用性、可維護性及可擴展性等要求，設備采用模塊化設計，便于系統升級和擴展。為客運專線列車控制、運營調度、旅客服務、經營管理、防災安全監控等業務應用系統提供網絡服務，并為運輸提供高質量的語音、數據及圖像通信業務。系統應滿足設計速度、運營速度、驗收速度的要求。滿足既有提速線200km/h動車組上線運行的需要。滿足列車追蹤3分鐘間隔的要求。滿足與既有通信系統互聯的需要。滿足列控系統的通信要求。通信系統應有完善的網絡管理功能。應具有抗電磁干擾、防雷電干擾的能力，抗干擾能力及電磁輻射應符合中國及國際標準及相關設備防護要求。一、總體規定

8. 通信系統的各種顯示應使用中文或英文,各種操作和顯示應盡量符合中國的有關標準和規定。9. 應采用統一時鐘標準。10.原則上應采用國際標準化的產品。11.產品的生命周期指標，生命周期指標自開通運行開始計算。12.設備外部接口應符合中國或國際標準。13.系統設備必須有利于維修，滿足無維修、少維修的要求。14.通信系統設備對供電電源、接地、機房環境的技術要求應滿足相應的設計規范。二、傳輸系統

1.采用STM-162.5Gb/s系統組建多業務傳輸平臺（MSTP）骨干匯聚層；2.在全線客運車站設置MSTP2.5Gb/sADM設備。利用線路兩側不同物理徑路的兩條光纜中的各兩芯光纖組織鏈型MSP1+1復用段骨干匯聚層多業務傳輸系統，并利用既有線傳輸系統提供本線部分重要傳輸通道的保護通道。3.骨干匯聚層滿足本線實時性、安全性要求高的業務的相關通道需求，主要解決車站2Mb/s及2Mb/s以上多業務通道的需求，并為下層接入網提供通道保護。4.采用STM-4622Mb/s接入網系統組建多業務傳輸平臺（MSTP）接入層；5.區間接入點包括沿線信號區間中繼站（CAI）、區間無線基站、牽引變電所（TPS）、聯絡線線路所、既有線接軌車站等；6.站內業務接入點包括站內10kV配電所、信號樓、綜合維修工區,武漢、新長沙、新廣州站內接入點還包括站房、公安等。二、傳輸系統

7. 站段接入匯聚點與區間點在相鄰的兩個站段之間組成622M二纖通道環，基站的配套傳輸設備根據專用移動通信系統的組網方案確定，基站的2Mb/s通道分別由傳輸設備提供，實現基站接入通道的保護。8. 站內業務接入點分別組成站內155/622M二纖通道保護環，用于提供站內業務的承載。9. 多業務傳輸接入系統提供2Mb/s通道、10M/100M寬帶數據的接入，兼顧區間應急通信及防災監控的接入條件。10.傳輸系統要根據各系統對傳輸系統帶寬需求，進行具體的帶寬計算，原則上不超過橫截面帶寬的50%。11.關鍵板卡采用冗余配置，開通時業務接口利用率不超過50％，重要業務的接口要分別位于不同的板卡。12.在沿線樞紐通信站設置一套網元級網絡管理系統，在沿線綜合工區分別各設置一套本地維護終端（LCT），管理整個通信系統的SDH設備。二、傳輸系統

三、電話交換及接入網

1. 電話交換網組網，一般不新設程控交換設備，按照綜合維修段管界分段納入既有鐵路電話交換網統一編號組網，實現與既有鐵路電話專網的互通。2. 通過既有鐵路電話交換網與當地鐵通公網的連接，以全自動直撥中繼方式實現與公網用戶的通信。3. 接入網根據需要在沿線通信站設置OLT設備，OLT通過V5.2接入當地既有鐵路電話交換實現互通。4. 沿線車站新設ONU設備，分段接入新設OLT設備。5. 根據需要在選擇沿線通信站設置接入網網管。

四、數據網

1. 數據網為用戶提供10M/100M/GE和2M方式的接入，結合MPLS技術，為不涉及安全生產、資金往來的各種應用系統提供網絡層的廣域網互聯服務，包括高速視頻業務及需要數據聯網的業務。2. 采用TCP/IP專用網絡按服務質量分級提供服務，預留話音、數據和圖像通信業務的承載條件。3. 采用骨干匯聚層/接入層的二級網絡拓撲結構組建IP數據網，采用MPLSVPN技術提供業務系統隔離和QoS保證。4. 優選采用本線MSTP傳輸系統作為承載平臺；地區本地也可采用光纖作為承載手段。5. 骨干匯聚層在沿線樞紐站設置節點，配置核心匯聚路由器，構成節點間部分網狀連接。6. 接入層在調度所、客運專線公司、本線主要客站（不包括越行站）設置節點。接入層節點配置接入路由器。

四、數據網

7. 接入層節點與骨干匯聚層節點之間、接入層節點之間通過MSTP系統提供的155Mb/s通道互連構成環形加鏈型網絡結構。8. 利用MSTP多業務光接入網提供未設置數據網設備節點的數據業務的匯聚和接入。9. 本線自治域內部路由，采用IGP與BGP分離方式，IGP用來路由網絡設備的可達，而BGP、MP-BGP用來分發用戶的IP和VPN的路由。IGP選用OSPF或IS-IS協議，推薦使用IS-IS。10.可通過MPLSVPN、VLAN、ACL方式提供各應用系統之間的安全隔離及訪問控制。涉及到網絡安全的設備（如防火墻、入侵監測設備等）由業務系統自行提供。11.關鍵板卡采用冗余配置，開通時業務接口利用率不超過50％。12.根據需要，在骨干匯聚層節點配置數據網綜合網絡管理系統和VPNManager系統。

四、數據網

五、專用移動通信系統適合于客運專線的專用移動通信系統主要有兩種制式：以歐洲高速鐵路為原型的GSM-R通信系統以日本新干線為原型的LCX方式專用移動通信系統。目前國內客運專線基本都采用GSM-R通信系統。以下僅介紹GSM-R通信系統的設計原則。一、應滿足列車運行速度條件下的通信需求。時速200km客運專線設計速度：旅客列車200km/h，預留250km/h及以上條件。時速300km客運專線速度目標值：設計最高行車速度350km/h、驗收速度350km/h、運營速度300km/h；GSM-R系統可以為覆蓋區內時速高達500km的移動體提供不中斷的語音、數據通信。GSM-R系統包括網絡子系統（NSS）、基站子系統（BSS）、運行與支持子系統（OSS）和終端設備等四個部分。網絡子系統和運行與支持子系統一般設置在路局所在地，基站子系統和終端設備根據各條鐵路線配置。

GSM-R系統結構示意圖

二、系統應實現固定用戶與移動用戶的統一呼叫。GSM-R系統將FAS系統接入，實現有線調度和無線調度業務的融合，可以對固定用戶與移動用戶進行統一呼叫。三、系統應提供各種具有調度通信特征的語音通信業務，包括并不限于個呼、組呼、多優先級呼叫和快捷呼叫。GSM-R系統提供豐富的語音通信調度功能，包括語音組呼呼叫（VGCS）、語音廣播呼叫（VBS）、公共緊急呼叫、點對點呼叫、多方通話，多優先級呼叫業務，功能號碼尋址、位置尋址、呼叫區域限制等語音通信業務。四、系統應提供數據通信業務，包括并不限于CTC、牽引供電、列車運營調度、旅客服務、防災安全監控等系統的移動數據業務。

GSM-R系統可以提供基于電路域、分組域和短消息的移動數據業務。五、系統應滿足救援指揮對語音、數據及圖像傳輸的要求。給相關用戶配置相應終端即可實現救援指揮通信的要求。六、系統網管應完成標準管理信息的交換及安全管理、配置管理、故障管理和性能管理，并提供與通信綜合網管的接口。GSM-R系統網管包括無線網絡管理子系統（OMC-R）、交換網絡管理子系統（OMC-S）、GPRS網絡管理子系統（OMC-D）、智能網網絡管理子系統（OMC-I）、中繼設備管理子系統（OMC-T）。OMC-S、OMC-R、OMC-D、OMC-I、OMC-T等可以實現上述管理功能，并通過外部接口，統一納入更高層的網絡管理系統。七、本線動車組車載移動通信設備應滿足下線運行的需求。

動車組車載移動通信設備應配置機車綜合通信設備CIR。該設備可以根據當前運行線路，自動設置工作模式，保證機車與地面的通信。八、根據信號列控實施方案，專用移動通信系統滿足列車控制系統對傳輸通道的需求。

目前200km和300km時速的客運專線分別采用CTCS2和CTCS3列控方案。由于CTCS3需要GSM-R系統提供無線傳輸通道，因此對GSM-R系統的可靠性提出更高的要求。CTCS3線路GSM-R系統的無線覆蓋應設計為冗余覆蓋，當其中一層覆蓋故障時還能為列控提供服務，有兩種方式：單層交織和同址雙基站。目前CTCS3線路GSM-R系統的無線覆蓋均設計為單層交織方式。單層交織冗余覆蓋示意圖同址雙基站覆蓋示意圖九、應綜合考慮與沿線環境的統一，合理確定桿塔位置及型式。桿塔選址應滿足下列要求：應滿足場強覆蓋要求，并符合規劃部門的相關規定。應選擇在交通和施工用水電方便的地點。應符合民航部門規定，避開機場飛機起落航線。應符合安全規定，與高壓線路、鐵路路基保持安全距離。應避開在雷擊區、地質災害區和河湖溝渠附近。桿塔選型應滿足下列要求：外形應輕巧美觀，與環境協調，盡量減少塔身風荷載，減低用鋼量。鐵塔選型應考慮占地面積、施工條件、塔身和基礎施工速度等因素。主要受力構件宜選用鋼管構件。十、使用頻率應符合中國鐵路頻率管理規定。GSM-R系統頻段為EGSM頻段：885－889MHz（移動臺發，基站收）/930－934MHz（基站發，移動臺收），頻道間隔為200kHz，扣除隔離保護頻道，實際可用頻道19個。該頻段為中國移動和中國鐵路分區域共用。根據信部無函【2007】136號規定，中國移動只能對該頻段使用至2009年年底。

六、調度通信系統

1. 系統應提供各種具有調度通信特征的語音通信業務，實現固定用戶與移動用戶的統一呼叫。2. 系統能夠完成專用通信、站場通信、站間通信。3. 采用固定用戶接入交換機（FAS）組織調度通信系統，通過與GSM-R系統互連，實現有線無線調度一體化。4. 在調度所設置調度所FAS，沿線各車站新設站段FAS。5. 調度所FAS通過30B+D接口與干調系統或相鄰線調度系統相連，采用DSS1信令。

六、調度通信系統

6. 與GSM-R核心網在MSC通過30B+D接口，DSS1信令互聯，實現有線無線調度一體化。7. 根據本線話務量計算全線2M數字環的數量。8. 2M數字環內任一可用通道（CH5-CH31）設置為專用通道（共線或星型）或共享通道。設置為專用通道時，該通道為某業務獨占，以保障重要業務（如調度、站間業務）的通道資源；設置為共享通道時，該通道為多項業務共用。9. 站場業務在每個車站分系統內部實現。

六、調度通信系統

七、電視會議系統

1. 會議電視系統采用數據網進行承載，基于H.323架構、星型組網建立本線會議電視平臺，采用H.264壓縮編碼格式。2. 客專公司所在地通信站機房配置GK、多點資源管理系統和MCU，在客運專線公司主會場及沿線15個車站（不包括越行站），調度所各分會場配置高清視訊終端系統，提供高質量的視音頻、數據視訊會議功能。3. 系統設備與IP承載網的所有接口均為以太網口，與視音頻設備接口為標準的視音頻線纜接口。4. IP承載網的帶寬應該大于電視會議速率，每個會議終端至客專公司中心點需要的帶寬按照2Mbps計算，為了保證會議質量，建議為每個電視會議會場預留3M帶寬。5. 客運專線公司主會場同時設置既有會議電視終端，納入既有鐵道部會議電視系統。新建電視會議系統與現有系統的互聯，原則上采用模擬轉接方式。

七、電視會議系統

八、救援指揮通信系統

1. 應急救援指揮通信系統由事故搶險現場設備和應急中心設備構成。2. 調度所應急指揮中心設置接入設備，沿線結合維修機構的設置狀況，配置現場事故搶險設備。3. 事件現場采集到的語音、數據、圖像等業務信息通過有線或無線方式（兩種方式互為備用）傳送到區間接入點，再通過傳輸設備傳送到應急指揮中心，建立應急指揮中心與事故現場間的應急通信網絡。

八、救援指揮通信系統

九、通信綜合網管系統

1. 通信綜合網管系統通過與各通信子系統網元管理系統之間所定義的規范和接口交換網絡管理信息，形成一個綜合管理平臺。2. 在沿線核心通信站設置綜合網管系統服務器設備，負責對全線所有通信子系統的設備進行網絡管理，網元管理容量要滿足本線及相鄰線的需要，并能平滑擴容以滿遠期要求。3. 在調度所以及綜合維修段設置遠程管理工作終端，滿足運營維護人員對通信系統集中故障告警、資源管理的業務需求。

十、同步時鐘分配系統

1. 同步系統應盡量利用既有鐵通同步網的同步基準時鐘源。2. 骨干傳輸層SDH設備分段從新設BITS設備（或既有鐵路同步網BITS設備）引接所需的主用定時信號，接入層SDH設備分段從骨干傳輸層提取線路時鐘信號。3. 沿線同步系統應設計主用和備用同步基準時鐘源,同步定時傳遞鏈路應避免成環。4. 中央主時鐘設置于調度所，同時設置時鐘信號分配設備、NTP信號分配設備。5. 車站的主、從動時鐘由客服專業統一設置。

十一、電源系統

1. 電源系統為本工程直流通信設備提供高可靠性的-48V直流電源、交流通信設備提供高可靠性的220V交流電源。2. 直流電源系統采用組合開關電源設備和閥控式密封鉛酸蓄電池組，電源整流模塊采用N+1方式備份，配置2組蓄電池組，后備時間1-3小時。3. 不間斷交流電源采用UPS系統和后備電池組，配置1組蓄電池組，后備時間1-3小時。

十二、綜合視頻監控系統

1. 綜合視頻監控系統采用全數字網絡視頻技術，為客運專線各類視頻監控應用提供統一的業務實現平臺，包括客運服務、防災安全、公安監控、綜合維修等系統對車站重點部位，區間公跨鐵區段，通信、信號機房內、牽引供電、電力供電機房內、外等的實時監控，對異物侵入、設備嚴重破壞或丟失等主動發出報警信息。2. 綜合視頻監控系統主要由監控中心系統、監控終端、監控車站系統及前端設備組成，采用本線IP數據網互連，支持與SCADA平臺以及防災安全監控系統傳感信息的聯動。3. 監控中心系統設于調度所或客運專線公司。在監控中心配置系統中央管理服務器，中央存儲服務器（對報警事件和用戶設定的重要事件進行存儲），中央分發服務器和磁盤陣列，用來接收來自車站（或節點）報警視頻圖像、處理結果和報警信息，并根據報警類型、報警級別和報警點位置做出處理決策。負責全線視頻監控設備及網絡的統一管理和調度。監控中心一般可同時調用12路監控圖像。

十二、綜合視頻監控系統

4. 監控終端設于沿線各個業務部門（電力及牽引供電、綜合維修、動車運用、列車運行控制、旅客服務、防災安全監控）、安全監察室、沿線派出所以及負責本線維修工作的綜合維修段工務和電務部門等，監控終端可同時調用4路監控圖像。5. 沿線車站設置監控車站系統設備，接收本站/節點現場編碼器處理后的攝像機視頻信號，進行7天24小時的存儲和后期分析處理，生成相應信息，向調度中心進行發送。車站系統設置管理及智能分配服務器系統和存儲系統。接受監控中心的指令，實現對沿線重點設施（含車站重點部位，區間公跨鐵區段，通信、信號機房內、牽引供電、電力供電機房內、外等）的實時監控。6. 前端設備主要由編碼器、前端攝像機和相關的線纜組成，設置于沿線通信機房、車站重點部位、區間公跨鐵區段以及牽引供電、電力供電機房內、外，接入鄰近的監控局站。

十二、綜合視頻監控系統

7. 前端存儲，容量按7天24小時配置。車站存儲包含2部分內容：為本地客服業務系統預留、車站站場和機房的7天24小時存儲；前端報警視頻及相關信息的7天24小時存儲(報警視頻容量按總容量的10%計算)。7天后存儲錄像被自動覆蓋。存儲視頻圖像為MPEG4壓縮格式，25楨/秒，4CIF分辨率，每路視頻占用空間為2.5Mbit/S，為2.5/8MByte/s=0.3125MByte/S。8. 綜合視頻監控系統具有用戶鑒權、分級管理的功能，可實現多用戶同時觀看功能。9. 監控中心、監控分中心、監控局站之間采用客運專線IP數據網互連。所有圖像壓縮編碼格式采用MPEG-4，分辨率為4CIF。10.通信專業僅考慮車站重點部位（如咽喉區）、全線通信信號機房、牽引供電及電力相關所亭、區間公跨鐵區段視頻監控所需的攝像機設備以及配套線纜，車站客運服務視頻監控相關前端攝像機設備在客服專業計列。

十二、綜合視頻監控系統

十三、通信線路

1. 在鐵路兩側電纜槽道內分別敷設1條不同路由的24芯干線光纜，光纜分配原則根據系統集成各專業光纖需求確定。2條光纜互為備用，通信、信號等系統的主用光纖統一由A纜提供，B纜中對應編號纖芯為備用。2. 在聯絡線敷設12-20芯GYTZA53型聯絡光纜引入既有線車站。3. 站場通信線路根據需要可采用接入光纜或市話電纜。

十四、車站&段所綜合布線

1. 綜合布線系統設置的基本原則就是在保證運營需求的前提下，滿足牽引供電、電力供電、信號等系統的車站、段所房屋內的通信、信息系統綜合布線需求。2. 供貨范圍主要包括以上地點房屋內的通信、信息系統所需的超五類網線、音頻電纜、光纜、配線架、管槽、橋架設備及材料。同時為客運服務、經營管理信息系統提供管槽、控制線、廣播線、時鐘信號線、視頻電纜。3. 布線系統包括了車站、調度所、線路所、綜合維修工區等辦公樓內的通用結構化布線系統。由工作區子系統、水平子系統、主干子系統、管理區子系統、設備間子系統、建筑群子系統組成。4. 信息點設置原則參照國家標準GB/T50314-2000，并針對車站、段所等建筑不同的實際使用功能，可按辦公區1個信息點/5平方米、候車區1個信息點/20平方米配置。

十五、工程界面

傳輸、接入、數據網子系統與其他子系統工程界面:E1接口分界面在DDF配線架，各子系統負責各自系統到配線架的連線及接頭；以太網接口分界面在MDF配線架，各子系統負責各自系統到配線架的連線及各自設備側的接頭；光接口分界面在ODF配線架；RS422和音頻接口分界面在MDF配線架，各子系統負責各自系統到MDF配線架的連線；

十五、工程界面

電源子系統與其他子系統工程界面:接口界面：各子系統與電源子系統接口界面在電源子系統配電盤，電源線由各子系統提供，各子系統設備側接頭由各子系統負責；接地界面：各子系統設備到機房地線盤的地線及接頭由各子系統提供，各子系統機柜間地線由各子系統提供。通信系統其他子系統間工程界面:通信系統其他子系統之間的分界面在配線架；

十六、施工界面

1．通信系統各子系統設備機柜安裝底座由施工單位提供并完成設備機柜的安裝，各子系統提供安裝尺寸及技術要求；2．通信系統各子系統設備機柜內連線由各子系統提供并完成安裝，各子系統各自機柜間的連線由各子系統提供并完成安裝，除此之外，各子系統設備機柜到終端設備的連線及接頭由各子系統提供，施工單位完成施工，供貨商督導；3．通信系統各子系統設備機柜到配線架的連線及接頭由各子系統提供，設備側接頭由各子系統完成安裝，配線架側接頭及連線由施工單位完成施工，供貨商督導；4．配線架內外側間跳線由施工單位提供并完成施工；5．通信系統各子系統機柜設備外側通信光電纜走線由施工單位完成施工；6．通信系統各子系統根據建筑圖紙估算各種光電纜的長度，最終供貨長度由設計院施工設計圖紙確定。

十七、進場條件

通信基站在進場前房屋門窗安裝和墻面粉刷完畢，地面為毛地面，具備基礎槽鋼安裝條件。室外道路已成型，具備設備運輸條件；區間貫通線路電纜溝應施工完畢，電纜預留管道齊全，具備電纜敷設條件；鐵塔基礎用地征地完成，完成地基鉆探工作；站房按時提供，房間按合同要求裝修。預留的溝、槽、管、洞在站后進場施工前，應按照設計要求全部驗收完畢，尤其預留的電纜溝槽要確保整個區間連續。

十八、施工過程程序

通信系統設備多，采購周期長，需要盡早進行，并提前進行設備安裝與調試的培訓，為保證工期，各工序采取平行與流水作業相結合的方法進行施工，考慮到移動通信鐵塔數量大，建設周期長，在條件具備時及早安排施工，具體各工序施工安排如下：綜合接地：與站前工程配套或銜接施工。光電纜線路：長途通信光纜敷設于路基兩側預留的電纜槽內，站場光電纜敷設于管道或槽道內，光電纜過軌采用預埋好的鋼管進行防護。光纜敷設可采用人工和機械牽引兩種方法，在尚未鋪軌的施工區段可采用機械牽引方法敷設。

十八、施工過程程序

通信設備安裝：通信機械室機柜、機架采用防靜電地板下設底座進行固定安裝。設備供應商有特殊安裝要求的設備，按供應商提供的安裝手冊并在供應商督導的指導下進行安裝。系統調試：設備安裝完畢后，首先進行設備單機調試，然后再進行系統調試。施工順序：長途光纜線路、鐵塔施工→傳輸接入、同步時鐘、移動通信系統安裝調試→其他子系統安裝調試→通信系統調試→全線綜合系統調試。光纜線路：徑路復測→光纜敷設→光纜接續→引入→中繼段測試。傳輸接入系統：現場環境調查→設備安裝→設備單機調試→設備系統調試。

十八、施工過程程序

專用移動通信：鐵塔位置地勘→鐵塔基礎施工→鐵塔組立→設備安裝→設備單機調試調試→系統測試。數據網系統：數據交換及節點設備安裝→各子系統端口測試→網管系統調試。通信綜合網管系統：網管設備安裝布線→網管設備調試→網管系統調試。通信其他子系統：設備機架安裝→設備配線→設備單機調試→設備系統調試。綜合調試：各通信端口測試→各子系統軟件測試→各子系統聯網測試→各子系統功能測試→綜合測試。

十九、施工質量保證

第三部分

通信信號一體化

既有線200km/h區段CTCS-2級地面設備配置及技術方案一、CTCS的分級定義二、既有線CTCS-2技術原則三、既有線車站列控中心四、點式應答器五、軌道電路六、其他信號設備配套改造主要內容CTCS共分為5級：

CTCS0級：

既有線的現狀。由通用機車信號和運行監控記錄裝置構成；一、CTCS分級定義CTCS共分為5級

CTCS1級：

由主體信號+加強型運行監控記錄裝置構成。面向160km/h以下的區段，在既有設備基礎上強化改造，達到機車信號主體化要求，增加點式設備，實現列車運行安全監控能力。一、CTCS分級定義CTCS共分為5級CTCS2級：是基于軌道電路傳輸信息的列車運行控制系統，采用車-地一體化設計。適用于各種限速區段，地面可不設通過信號機，司機憑車載信號行車。面向提速干線和高速新線；一、CTCS分級定義CTCS共分為5級

CTCS3級：基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運行控制系統。可采用固定閉塞或虛擬自動閉塞。適用于各種限速區段，地面可不設通過信號機，司機憑車載信號行車。面向提速干線、高速新線或特殊線路；一、CTCS分級定義CTCS共分為5級

CTCS4級：

基于無線傳輸信息的列車運行控制系統。基于無線通信傳輸平臺（GSM-R），可實現虛擬閉塞或移動閉塞。由RBC和車載驗證系統共同完成列車定位和列車完整性檢查，地面不設通過信號機，司機憑車載信號行車。面向高速新線或特殊線路。一、CTCS分級定義1、依據《CTCS技術規范總則》（暫行）《CTCS-2級技術條件》（暫行）《既有線200km/h動車組列控系統車載和地面設備配置及運用技術原則》（暫行）鐵運[2005]21號《應答器技術條件》（暫行）《關于統一六大干線四顯示自動閉塞改造工程主要設計原則的通知》

鐵建設[2004]151號《既有線200km/h鐵路車站列控中心運用技術原則》《應答器報文定義》二、既有線CTCS-2技術原則2、總體描述CTCS-2是基于點式應答器、軌道電路傳輸列車運行控制信息的點-連式系統。地面設備由軌道電路、車站電碼化傳輸連續列控信息，由點式應答器、車站列控中心傳輸點式列控信息。動車組車載設備根據地面設備提供的信號動態信息、線路靜態參數、臨時限速信息及有關動車組數據，生成控制速度和目標距離模式曲線，控制列車運行。同時，記錄單元對列控系統有關數據及操作狀態信息實時動態記錄。適用于區間ZPW-2000（UM）系列自動閉塞，車站計算機聯鎖或6502電氣集中，行車指揮CTC或TDCS（原DMIS）。二、既有線CTCS-2技術原則二、既有線CTCS-2技術原則XXNSSNXXNSSN無源應答器有源應答器車站進站口處：設置1個有源應答器和1個無源應答器；車站出站口處：設置1個有源應答器和1個無源應答器；區間間隔3~5km（3個閉塞分區）成對設置無源應答器；設置特殊用途的無源應答器組，如CTCS級間轉換。

二、既有線CTCS-2技術原則XXNSSNXXNSSN無源應答器有源應答器進路參數、臨時限速等信息反向進路參數、臨時限速等信息正方向線路參數反方向線路參數反方向線路參數正方向線路參數約4km正方向線路參數反方向線路參數車站進站口處：設置1個有源應答器和1個無源應答器；車站出站口處：設置1個有源應答器和1個無源應答器；區間間隔3~5km（3個閉塞分區）成對設置無源應答器；設置特殊用途的無源應答器組，如CTCS級間轉換。

3、系統構成—地面設備車站列控中心，既有線暫按獨立列控方式設置，將來可考慮聯鎖、列控、區間一體化設置；歐標點式應答器，包括有源應答器（含LEU）和無源應答器；ZPW-2000（UM）系列軌道電路的自動閉塞；車站閉環電碼化；車站聯鎖為計算機聯鎖或6502電氣集中；行車指揮為CTC或TDCS。二、既有線CTCS-2技術原則4、系統構成—車載設備車載安全計算機；軌道信息接收單元（STM）；應答器信息接收單元（BTM）；制動接口單元；記錄單元；人機界面（DMI）；速度傳感器；軌道電路信息接收天線；應答器信息接收天線等。

二、既有線CTCS-2技術原則5、列控系統框圖人機接口列控系統設備結構圖地面應答器STM天線BTM天線記錄器制動接口BTMSTM車載計算機CTC或TDCS站機車站列控中心車站聯鎖軌道電路LEU車務終端信號樓動車組二、既有線CTCS-2技術原則動車組同時裝備ATP車載設備與列車運行監控記錄裝置。在CTCS2級區段，由ATP車載設備控車。在CTCS0級、1級區段或在2級區段ATP車載設備特定故障下，LKJ結合ATP車載設備提供的機車信號或主體機車信號功能，控制列車運行，最高速度不超過160km/h。正常情況下，兩種控車模式通過CTCS級間轉換應答器自動轉換（無需停車轉換）；故障情況下，停車手動轉換。兩種控車模式的轉換通過ATP車載設備實現，LKJ通過ATP車載設備接收或記錄有關列控狀態數據及操作信息。6、ATP控車范圍二、既有線CTCS-2技術原則7、CTCS-2級范圍二、既有線CTCS-2技術原則列車運行速度200km/h區段，必須按CTCS-2級標準進行地面設備裝備；

160km/h及以下區段，根據需要也可按CTCS-2級標準進行地面設備裝備，可有效減少控車模式的切換，提高安全性.8、臨時限速規則相鄰兩站一區間一個運行方向僅考慮一個臨時限速區。設置臨時限速的起點里程精度100m，限速長度等級8檔，限制速度等級5檔（最低限速度為45km/h）。臨時限速信息通過有源應答器向ATP車載設備提供。裝備CTC系統區段，臨時限速可在調度中心由調度員設置，向車站列控中心傳輸。裝備TDCS系統的區段，臨時限速可在調度中心由調度員設置，向車站列控中心傳輸，由車站值班員確認后執行。臨時限速也可由車站值班員直接通過車站列控中心設置。原則上車站值班員負責設置本站站內及本站出站口至接車站出站信號機（含反向）范圍內的臨時限速。在列車通過車站且離去區段有臨時限速時，進站信號機顯示黃燈。車站發車時，車站站內咽喉、股道等區段的臨時限速應通過調度命令實施。二、既有線CTCS-2技術原則9、CTCS級間轉換原則CTCS級間轉換原則上在區間自動轉換，并給司機提供相應的聲光警示，由司機按壓確認按鈕，解除警示。自動轉換失效時，司機根據ATP車載設備或LKJ的相應警示信息，手動轉換。CTCS級間轉換應分別設置具有預告、執行功能的固定信息應答器。各應答器內應同時提供前方一定距離內的線路數據，且各應答器位置信息應提供給列車運行監控記錄裝置。級間轉換執行點應答器可與區間應答器合用。在級間轉換時，應保證控車權可靠平穩交接。控車權的交接以ATP車載設備為主。級間轉換時若已觸發制動，則應保持制動作用完成，停車或發出緩解指令后，由自動轉換。一、既有線CTCS-2技術原則10、反向運行控制方式既有提速線反向按照自動站間閉塞運行。區間軌道電路接收、發送端根據列車運行方向相應改變，保證貫通發碼。車站接近區段及接車進路按TB-3060規定發碼，發車進路及區間發送27.9Hz低頻碼，上、下行線分別采用統一載頻。動車組反向運行時，ATP車載設備采用完全監控模式，按進站信號機目標打靶制定靜態速度曲線；進入接近區段后，按接收到的軌道電路連續信息動態控車。接近區段長度應滿足非ATP列車由反向的最高規定運行速度緊急制動到0的要求。反向臨時限速的設置方案與正向運行相同。一、既有線CTCS-2技術原則1、列控中心總體描述三、既有線車站列控中心車站列控中心與車站計算機聯鎖或6502電氣集中、CTC或TDCS（原DMIS）接口，根據調度命令、進路狀態、線路參數等產生進路及臨時限速等相關控車信息，通過有源應答器及軌道電路傳送給列車。車站列控中心設于各車站，原則上區間不設列控中心和有源應答器。當站間距離過大、總出站口設置一個有源應答器不能滿足需求時，可增設有源應答器。臨時限速調度命令，在調度中心以“表格形式”體現（包括界面、輸入、回執），在車站車務終端采用與調度中心基本相同的形式，無線調度命令向列車發送時自動轉換成既有的文本形式。調度命令由調度中心傳輸至車站的時機及準確性應能滿足列車運行控制的需要。2、列控中心主要功能需求-1三、既有線車站列控中心1）車站列控中心從CTC或TDCS獲得統一時鐘，并按統一時鐘進行系統管理和控制。2）車站列控中心設備響應時間不大于1s。3）車站列控中心設備采用統一的標準，具有通用性。4）在CTC或TDCS的車站車務終端上設有特定的列控中心人—機界面，采用統一的格式，包括輸入、確認、顯示方式等，應與既有車站車務終端的有關規定和格式統籌考慮。2、列控中心主要功能需求-2三、既有線車站列控中心5）列控中心主要邏輯保證調度命令、進路、地面電子單元（LEU）、列車的對應關系；臨時限速命令應能自動轉換為對應控制指令；根據控制指令、動車組車次、進路及信號機等信息，產生對應應答器的報文地址并向LEU傳送，發送時機暫定為信號開放的同時；在信號開放后應連續控制LEU向應答器發送報文，進路解鎖后停止；在辦理通過進路且離去區段有臨時限速時，根據列車制動需要，進站或進路信號機顯示黃燈，對應接近區段軌道電路發黃碼。2、列控中心主要功能需求-3三、既有線車站列控中心6）與TDCS、CTC站機聯接（P口）從TDCS、CTC中獲得調度命令，包括接發車信息、臨時限速信息（起點里程、長度、速度、車次、起止時間等）、運行方向信息等；臨時限速信息也可由值班員在列控中心人—機界面人工輸入，通過TDCS、CTC站機向列控中心傳送；對于TDCS方式，控制指令需經車站值班員人工確認后方可執行；應能自動反饋執行結果，出現問題及時報警。2、列控中心主要功能需求-4三、既有線車站列控中心7）與車站聯鎖系統聯接（Q口）獲得車站進路和相關實時信息，包括進站、出站、通過、進路、股道號、信號機開放等；根據需要，輸出進站或進路信號機點黃燈、接近區段軌道電路發黃碼控制條件，由聯鎖完成控制及驅動；對于站型簡單、6502電氣集中中間站，在保證安全控車的前提下，Q口可考慮簡化處理。對進站能區分進站信號機、正線通過、道岔直向或側向接車，對出站能區分是正向還是反向發車。2、列控中心主要功能需求-5三、既有線車站列控中心8）與車站微機監測系統聯接（R口）。列控中心應具有自檢、自診、監測功能，含有源應答器的監測、接口與通道監測、值班員操作過程實時記錄，并向車站微機監測系統傳送相關信息。9）與地面電子單元（LEU）聯接（S口）LEU按照列控中心產生的應答器報文地址，實時選擇對應的報文向有源應答器傳送；未辦理進路或LEU與應答器通信中斷時，應答器應有保證行車安全的缺省報文；有源應答器的報文按應答器編碼規則編制，各報文均固化在LEU中，內容包括編號、鏈接關系、臨時限速（至限速始點距離、限速區長度、限速速度）、進路長度、電碼化及線路載頻、線路固定信息等。10）具有完備的維護、測試、管理手段，具有軟件功能測試端口，并能進行脫機測試。3、列控中心關系圖-1CTC或TDCS車站分機車務終端計算機聯鎖進站信號機接近區段發碼微機監測車站列控中心LEU應答器車載ATPBTMSTM軟件測試端口S口Q口R口P口三、既有線車站列控中心3、列控中心關系圖-2CTC或TDCS車站分機車務終端6502電氣集中進路信息采集進站信號機及接近區段發碼控制微機監測車站列控中心LEU應答器車載ATPBTMSTM軟件測試端口S口Q口R口P口三、既有線車站列控中心4、列控中心技術要求系統設備、與安全有關的接口和通道必須符合故障安全原則。系統采用2×2取2安全冗余結構。系統外部通信接口及通道應進行冗余配置，采用標準統一的接口方式、協議。系統與LEU的接口形式為RS-485，基本配置為4個，根據需要可擴展至6或8個；與CTC或TDCS、聯鎖、微機監測的接口形式為RS-422，皆為1個。系統可靠性、可用性、可維護性和安全性，以及安全防護、安全通信等符合EN-50126

、EN-50128、ENV-50129、EN-50159-1相關標準。LEU與有源應答器之間通過應答器專用電纜連接，采用基帶信息傳輸方式。三、既有線車站列控中心1、點式應答器設備四、點式應答器2、點式應答器設置原則車站進站口處：設置1個有源應答器和1個無源應答器；車站出站口處：設置1個有源應答器和1個無源應答器；區間間隔3~5km（3個閉塞分區）成對設置無源應答器；設置特殊用途的無源應答器組，如CTCS級間轉換。

四、點式應答器3、點式應答器的安裝四、點式應答器應答器應安裝在軌枕中央，其表面應低于鋼軌表面93~190mm。應答器間最小安裝距離應滿足：s≤180km/h時，d=2.3m；

180km/h＜s≤300km/h時，d=3.0m

；300km/h＜s≤500km/h時，d=5.0m

。應答器可成組安裝，每組最多8個，同一組中兩相鄰應答器的間距不得大于12m。應答器應盡量安裝在最小曲線半徑大于300m的線路上。應答器的具體安裝位置應綜合其作用、車載天線位置、信號機等因素統籌考慮。有源應答器地面電子單元（LEU）應集中設置在信號樓，LEU與有源應答器采用專用應答器電纜連接，電纜最大長度應不小于5km

。車載應答器天線安裝在車底中心線位置，距離軌面156~279mm，兩相鄰天線間距至少應為

2m

。

4、點式應答器作用四、點式應答器進站信號機處設置有源應答器，以提供接車進路參數及臨時限速信息。接車進路建立后，進站應答器發送相應的接車進路信息；當列車通過車站時，應同時提供發車進路及前方一定距離（離去區段）內的線路參數和臨時限速信息。各有源應答器應有缺省報文，缺省值應按照該進站口所有接車進路范圍內的最低道岔限速和最短進路長度等最不利條件設置。車站出站口處設置無源應答器和有源應答器。無源應答器提供前方一定距離內的線路參數等信息；有源應答器提供前方一定距離內的臨時限速等信息。區間間隔3-5km設置無源應答器分別提供正向、反向前方一定距離內的線路參數及定位信息，原則上設置在閉塞分區分界處。根據需要可設置特殊用途的無源應答器（如CTCS級間轉換等）。

5、點式應答器信息點式應答器