列車運行控制系統維護ZCsystemcognitionMAINTENANCEOFTRAINOPERATIONCONTROLSYSTEM3.1ZC系統認知主講教師：楊絢ZC系統認知ZCsystemcognitionPART01區域控制器(ZC)數據傳輸系統（DCS）電源設備列車自動控制系統車站設備3.1ZC系統認知3.1ZC系統認知情景某區域內所有列車突發信號故障，導致該區域內列車全部緊急制動，通信信號人員即刻對該區域ATC設備進行檢查，中心監控大屏無列車邏輯區段占用顯示；車站現地工作站顯示控區ZC故障，并有報警提示，無控區內列車狀態顯示。故障ZC控區生成強制點燈命令，點亮控區信號機。該區域所有列車失去CBTC級別運行能力，無法生成移動授權MA。該區段內的列車實施緊急制動，請求進入RM模式。同時準備進入故障區域的列車MA只到邊界處，需降至點式CM運行通過故障區段。通過以上現象綜合分析，ZC主機雙機故障，技術人員即刻進行故障處理。本次故障造成區域約13min晚點。ZC系統認知區域控制器（ZoneController，簡稱ZC）是CBTC系統中ATP子系統的軌旁部分，通常又被稱為地面ATP設備。是CBTC系統中的地面核心控制設備，是車-地信息處理的樞紐。ZC子系統主要負責根據通信列車所匯報的位置信息以及聯鎖所排列的進路和軌旁設備提供的軌道占用/空閑信息，為其控制范圍內的通信列車計算生成移動授權，保證其控制區域內通信列車的安全運行。具備在各種列車控制等級和駕駛模式下進行列車運行管理的能力。車站設備—ZC3.1ZC系統認知ZC系統是CBTC系統的主要組成部分之一，是ATP的軌旁部分，主要負責為列車計算移動授權及為列車提供進路信息。ZC區域控制器3.1ZC系統認知列車運行控制系統將一條線路分為若干個控制區域，每個控制區域由一個ZC負責，該ZC主要負責為其控制范圍內的通信列車計算生成移動授權，為管轄范圍內的列車提供移動授權是ZC的核心任務。移動授權在每一個通信周期前被生成和發送，車載設備執行移動授權，以維持安全的列車間隔，一般情況下移動授權總是向前延伸，只是在異常情況下才回縮。ZC控車過程ZC系統認知ZC需要對所有在其管轄范圍內的列車進行管理和控制，根據列車的運行狀態，可以將整個管理和控制過程分為三個過程：02ZC正式控車

01列車注冊03列車注銷ZC控車過程ZC系統認知列車注冊列車在上電或者出車輛段時，列車以RM模式運行，當列車進入某一個ZC區域邊界時，就會收到CBTC區域預告應答器組，預告即將進入某一個ZC管轄區域，車載ATP開始申請登陸該ZC，ZC接收車載ATP申請后，將列車的ID和列車信息與ZC列車管理隊列中的列車信息進行比對，如果在列車管理隊列信息中沒能查詢到該列車信息，則表示該車第一次登陸，標記該列車為預登陸列車。ZC系統認知ZC移交區邊界ZC移交區邊界ZC1移交ZC（HOV）ZC2接管ZC（ACC）重疊區ZC控制邊界正式控車:ZC與車載ATP建立鏈接并保持通信后，向CI匯報列車位置信息，為列車請求進路，進路排通后，ZC為列車計算MA，則該列車成為該區域控制器正式管理的列車，保證列車正常運行。ZC系統認知ZC移交區邊界ZC移交區邊界ZC1移交ZC（HOV）ZC2接管ZC（ACC）重疊區ZC控制邊界列車注銷:當列車即將出清區域控制器控制范圍（進入下一區域或者列車將返回到車輛段時），列車處于注銷狀態。區域控制器需要首先清空該列車的數據信息，表示不再管轄該列車。列車脫離CBTC區域后以RM模式運行。ZC系統認知ZC子系統功能ZC子系統啟動后應進行設備完整性自檢，且在自檢失敗的情況下禁止設備投入運行。自檢內容包括安全平臺自檢和應用軟件自檢。ZC應向維護設備輸出所有交互事件和系統狀態，包括平臺運行狀態；軟件運行狀態；接口交互數據；關鍵控制數據；報警數據等。01ZC自檢與診斷ZC系統認知在符合功能要求的前提下，ZC子系統應能接受存在于配置列表中車載的安全連接建立請求，并在整個通信會話期間，維持該安全連接，直到車載安全連接釋放或ZC判斷通信超時后刪除安全連接。ZC子系統需能接受列車的注冊請求，并在注冊過程中校驗ZC和車載信息是否匹配，如果一致性檢查通過，則ZC接受列車注冊，否則拒絕列車注冊。ZC子系統還需能接受列車的注銷請求；并在特殊情況下（如ZC判斷列車降級或車載子系統未按照系統要求發送注銷請求的情況），ZC子系統也能夠主動發送注銷請求。02車載連接ZC系統認知03列車安全包絡管理列車實際的行駛位置是由車載ATP通過車載速度傳感器、多普勒雷達結合絕對位置信標（應答器等）實現的，列車安全包絡管理。然后列車會將這個位置信息通過無線網絡傳輸給ZC。但這個位置信息只是告知列車實際所處的位置，而ZC通過車載ATP提供的這個信息結合車載ATP提供的列車速度、傳輸延時、CI提供的進路情況、前方障礙物等信息會計算得出一個列車的安全包絡，這個位置不是一個點。ZC系統認知運行方向列車長度應答器估計的運行距離過讀誤差欠讀誤差定位不確定量定位不確定量過讀誤差欠讀誤差最小安全后端最大安全后端車尾估計位置車頭估計位置最大安全后端最小安全后端ZC系統認知04ZC移交功能ZC子系統應能確保列車在通過ZC移交邊界時，獲得移動授權的一致性，ZC與相鄰的ZC之間的控制區域包括重疊區域，不能因ZC與ZC移交移動授權的因素導致列車速度降低。在指定區域(ZC移交區域)對列車進行交接，即當列車將要從一個ZC區域進入另一個ZC區域時，這兩個ZC需要對列車控制權限進行交接。ZC系統認知ZC移交區邊界ZC移交區邊界ZC1移交ZC（HOV）ZC2接管ZC（ACC）重疊區ZC控制邊界ZC系統認知05信號機強制命令一個信號機的物理狀態是由亮滅燈狀態和邏輯狀態（紅綠黃）共同組成的。在正常的CBTC模式下，整個線路處于不點燈狀態即信號機不亮，司機根據車載信號系統提供的目標速度行車。當系統處于降級模式信號燈點亮。而ZC則通過強制命令控制信號機的亮滅燈狀態。ZC系統認知06響應中心指令功能ZC子系統接受來自ATS的臨時限速命令后，向相關列車發送臨時限速信息，并保證臨時限速的設置不會導致列車緊急制動，ZC能夠將來自ATS的調度調度命令，如跳停、扣車、時間戳等信息，發送給對應的車載子系統，并將來自車載的列車數據、列車運行狀態信息轉發給ATS子系統。；ZC系統認知07

ZC子系統具備ZC子系統具備將來自聯鎖設備的屏蔽門狀態信息、站臺緊急關閉狀態信息、自動折返按鈕狀態信息轉發至車載。根據聯鎖子系統的進路解鎖，向相應車載子系統發送停車保證。ZC系統認知在系統運行過程中，ZC實時地與DSU、車載ATP、CI、ATS設備進行信息交互，車載ATP向ZC提出MA延伸申請，周期性地通過DCS子系統向其管轄區域內運行的CBTC列車發送MA，同時ZC還會把線路上的設備信息和道岔等障礙物狀態信息發送給車載ATP，控制列車在CBTC級別下安全的運行ZC外部接口關系