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青藏线格拉段因所处地理条件极为恶劣,在设计初期就考虑尽可能的采用先进的技术装备,以达到免维护的目的,经多方比较最终选定了美国GE公司的ITCS信号系统,该控制系统主要采用了GPS卫星定位、实时连续无线车地GSM-R通信技术,利用虚拟固定闭塞技术,通过车载系统实现一次连续曲线模式的列车控制,实现信号控制、通信及计算机技术的一体化。 系统自2006年7月1日起开通试运行,间经过不断的对车载和轨旁设备的软硬件升级及局部更改,系统已逐步趋于稳定。但目前在日常维修管理中主要存在以下问题: 1、ITCS系统自身技术问题。ITCS车载主机、轨旁VHLC和地面RBC、网络设备均为单套配置,缺少冗余,因此可用性和可靠性不高,发生单点故障易导致系统故障,影响线路正常运营。 2、无论是现场维护人员还是GE中国公司成员对系统核心技术均不掌握,发生疑难问题需要国外专家进行分析或远程技术支持,故障分析处理周期长,给正常的运营造成干扰。 3、技术支持费及备品备件价格昂贵,且每年有上涨趋势。 基于以上原因考虑,对格拉段ITCS系统实现国产化势在必行,本文对将来实现改造的方案进行了以下内容研究: (1)从青藏线恶劣的地理条件和既有系统实际情况出发,提出了基于虚拟闭塞和GPS定位的信号系统设计方案,同时保持既有GSM-R网络及其它通信网络不变,能够最大限度的降低投资。由于采用虚拟闭塞可在不设轨道电路及信号机的基础上实现列车的占用检查、闭塞的办理和信号的开放功能,满足了最大限度减少轨旁设备的需求,进而减少了设备更新改造的投资。 (2)从系统层面提出了国产化ITCS的设计思路,确立了尽可能减少设备维护、设备采用国内成熟的产品或技术的总体思路。尽可能提高国产化ITCS系统的可靠性、可用性、可维护性和安全性(RAMS)。根据青藏线ITCS系统的实际情况,以减少ITCS系统缺陷、控制成本、提高系统RAMS性能为目标,确定了国产化系统的总体技术原则,包括以车载为中心完成列车自主定位和完整性检查、车地采用GSM-R无线通信技术等。文章还对ITCS列控系统与CTCS-3级列控系统的异同进行了详细的分析。 本文通过对青藏线ITCS系统国产化方案进行研究,提出了适用于青藏线ITCS系统国产化升级改造的无线闭塞中心(RBC)设计方案,并重点分析了RBC在典型运营场景下生成MA的实现方案,设计了一种适用于RBC的数字轨道地图数据库,详细介绍了数字轨道地图的组织、制作和验证方法。最后,通过VC++编写的仿真软件验证了RBC功能的可行性。本文对基于虚拟闭塞的RBC设计进行探索,为日后青藏线ITCS系统的国产化提供了技术储备。