高铁CTCS系统详细介绍

第一章列车运行控制系统在国内外发展现状

近年来随着人工智能技术，计算机及其相关技术的飞速发展，世界各国都开始了用高新技术改造传统铁路运输模式的研究，目的在于提高铁路运输效率，增强铁路运营安全，提高服务质量，减少环境污染。如作为欧洲21世纪干线铁路总统解决方案的欧洲铁路运输管理系统ERTMS，法国铁路的连续实时追踪自动化系统ASTREE，日本新干线的列车运营管理系统COMTRAC和COSMOS,北美的先进列车控制系统A TCS，列车间隔控制系统PTS和PTC，美国旧金山港湾铁路的先进列车控制系统AATC，日本的新一代列车控制系统ATACS 及计算机和无线电辅助列车控制系统CARA T等。其中代表世界先进水平的高速铁路列控系统的如德国LZB系统：采用轨道环线电缆传送列控信息；日本DS-ATC系统：采用有绝缘的数字轨道电路传送列控信息；法国UM2000+TVM430系统：采用无绝缘数字轨道电路传送列控信息（分级控制）；但以上三种高速列控系统均采用大量专有技术，相互间不兼容，技术平台不开放。欧洲ETCS系统：为实现欧洲铁路互联互通，欧盟组织确定了适用于高速铁路列控的标准体系，技术平台开放；基于GSM-R无线传输方式的ETCS2系统，技术先进，并已投入商业运营；欧洲正在建设和规划的高速铁路均采用ETCS列控系统，是未来高速列车控制系统的发展方向。

我国铁路地域广大、列车种类繁多、提速以后线路允许速度不统一，同为绿灯却有多种速度含义。另外，我国铁路行车主要特点是客货混跑、高低速列车共线运行，这样必然要求客货列车均需装备ATP，从而使得我国发展ATP的难度明显大于国外。我国铁路实行以地面信号为主、以机车信号为辅的行车方式，对列车运行实行开环控制，依靠司机严守信号保证行车安全。因此，习惯于现有机车信号＋监控装置的控车模式。目前，机车普遍安装的通用机车信号未达到主体化的水平。机车信号基于轨道电路和站内电码化，但轨道电路制式繁多，有的根本不能满足“主体化”的要求，将面临淘汰。信号基础装备薄弱，影响了是我国ATP的发展。GSM－R移动通信系统用于铁路信号、用于ATP系统和铁路综合移动信息平台，技术上有明显优势，产品得到多家厂商的支持，这在欧盟已得到证明。我国GSM-R网络建设还在起步阶段，影响了基于GSM-R的CTCS的实施。我国铁路第六次大面积提速调图推出了一系列重大技术创新成果，铁道部经过深入研究和科学论证，立足于我国技术和设备，参照国际相关标准和经验，提出了符合我国技术政策和铁路运输需要的中国列车运行控

制系统CTCS技术体系和总体规划，在我国大力发展CTCS系统以保证列车安全运行，并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。第六次大提速200km/h区段装备列车运行控制系统，CTCS-2级区段延展里程5500余公里，TVM430区段延展里程760余公里，共计延展里程6260公里，涉及十个铁路局的7条干线，包括16个区段，250余个车站。

第二章CTCS系统

2.1 定义

CTCS是为了保证列车安全运行，并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。

2.2基本功能{

(1) 安全防护

●在任何情况下防止列车无行车许可运行。

●防止列车超速运行。

防止列车超过进路允许速度。

防止列车超过线路结构规定的速度。

防止列车超过机车车辆构造速度。

防止列车超过临时限速及紧急限速。

防止列车超过铁路有关运行设备的限速。

●防止列车溜逸。

(2)人机界面

●以字符、数字及图形等方式显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离。

●实时给出列车超速、制动、允许缓解等表示以及设备故障状态的报警。

●具有标准的列车数据输入界面，可根据运营和安全控制要求对输入数据进行有效性

检查。

(3) 检测功能

●开机自检功能和运行中动态检查功能。

●能够记录设备的关键数据以及关键动作，并提供监测接口。

(4) 可靠性和安全性

●按照信号故障—安全原则进行系统设计。

●核心硬件设备须采用冗余结构。

●满足电磁兼容性相关标准。

2.3 CTCS体系结构

2.3.1CTCS的体系结构配置

CTCS的体系结构按铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层和车载设备层配置

●铁路运输管理层

铁路运输管理系统是行车指挥中心，以CTCS为行车安全保障基础，通过通信网络实现对列车运行的控制和管理。

●网络传输层

CTCS网络分布在系统的各个层面，通过有线和无线通信方式实现数据传输。

●地面设备层

地面设备层主要包括列控中心、轨道电路和点式设备、接口单元、无线通信模块等。列控中心是地面设备的核心，根据行车命令、列车进路、列车运行状况和设备状态，通过安全逻辑运算，产生控车命令，实现对运行列车的控制。

●车载设备层

车载设备层是对列车进行操纵和控制的主体，具有多种控制模式，并能够适应轨道电路、点式传输和无线传输方式。车载设备层主要包括车载安全计算机、连续信息接收模块、点式信息接收模块、无线通信模块、测速模块、人机界面和记录单元等。

2.3.2 CTCS体系结构

参照国际标准，结合国情，从需求出发，按系统条件和功能划分等级。CTCS体系的构建原则是以地面设备为基础，车载与地面设备统一设计。

地面子系统由应答器、轨道电路列车控制中心（TCC）/无线闭塞中心（RBC）、

无线通信网络（GSM-R）组成。

车载子系统包括列车车载设备和车载无线通信模块。

系统结构如图所示。

2.4 CTCS 分级

CTCS根据功能要求和设备配置划分应用等级，分为0～4级。

CTCS-0级(简称C0级)：由通用机车信号+列车运行监控装置组成，为既有系统，适用于列车最高运行速度为120km/h以下的区段。

CTCS-1级(简称C1级)：由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，点式信息作为连续信息的补充，可实现点连式超速防护功能。适用于列车最高运行速度为160km/h以下的区段。

CTCS-2级(简称C2级)：基于轨道电路和点式应答器传输控车信息，并采用车地一体化设计的列车运行控制系统。面向提速干线和客运专线，适用于各种线路速度区段，地面可不设通过信号机。

CTCS-3级(简称C3级)：基于无线传输信息，并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统，点式设备主要传送定位信息。C3级列控系统可以叠加在C2级列控系统上。CTCS-4 级(简称C4级)：完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。地面可取消轨道电路，由无线闭塞中心和列控车载设备共同完成列车定位和完整性检查，实现虚拟闭塞或移动闭塞。

2.5 CTCS级间关系

2.5.1 CTCS级间关系原则

●符合CTCS规范的列车超速防护系统应能满足一套车载设备全程控制的运用要求。

●系统车载设备向下兼容。

●系统级间转换应自动完成。

●系统地面、车载配置如具备条件，在系统故障条件下应允许降级使用。

●系统级间转换应不影响列车正常运行。

●系统各级状态应有清晰的表示。

2.5.2 CTCS级间转换

CTCS车载设备向下兼容，通过系统设计，系统级间切换可以自动完成，级间切换不影响列车正常运行，如既有线提速区段，配置CTCS2级车载设备的列车可以在运行过程中自动完成CTCS1/0级至CTCS2级或CTCS2级至CTCS1/0级的切换。

●CTCS级间转换原则上在区间自动转换(不应在进站信号机处转换)，并向司机提供相

应的声光警示，由司机按压确认按钮，解除警示。自动转换失效时，司机根据ATP 车载设备或LKJ的相应警示信息，手动转换。

●CTCS级间转换应分别设置具有预告、执行功能的固定信息应答器。每个运行方向

需要单独设置预告点应答器，执行点应答器可与区间固定应答器合用。

●在级间转换时，应保证控车权可靠平稳交接。控车权的交接以A TP车载设备为主。

●级间转换时若已触发制动，则应保持制动作用完成，司机缓解后，自动转换。

2.6 CTCS规范

●CTCS技术规范总则

●CTCS功能需求规范

●CTCS系统需求规范

●查询应答器技术规范

●列控中心技术规范

●MMI功能接口规范

●与车载其他系统接口规范

●无线信息传输功能接口规范

第三章CTCS-2级列控系

CTCS2级列控系统是在我国既有成熟信号系统技术设备基础上，通过适当增加其它信号设备(如：应答器、车站列控中心、A TP车载设备)，构成具有中国特色、实现目标距离速度控制功能并基于轨道电路的连续式列控系统。CTCS2系统为统一制式，与既有线信号系统兼容。A TP地面设备与ATP车载设备采用一体化系统设计，适用于200 km／h线路。

3.1 CTCS2的总体功能需求，

主要包括：功能实现的基本方法、地面设备、车载设备、信息传输、设备模块化、性能和安全性、与现有列控系统的兼容性、系统启动和数据输入、操作状态及转换、默认值。

(1)操作功能

车载设备的启动和检测、列车和司机的数据输入、调车、部分监督、完全监督、CTCS2车载设备的隔离、与现有列车控制系统和防护系统的兼容性。

(2)基础设施功能

基础设施的数据收集、运行权限终点、对列车驶入被占用轨道区段的监控、对车挡的监控、线路设备的临时隔离。

(3)车载功能

列控数据采集，静态列车速度曲线计算、动态列车速度曲线的计算、缓解速度的计算、列车定位、速度的计算和表示、运行权限和限速在MMI上的表示。运行权限和限速的监控，在任何情况下防止列车无行车许可地运行，防止列车超速运行，防止列车溜逸。列车超速时，车载设备的超速防护具备采取声光报警、切除牵引力、动力制动、空气常用制动、紧急制动等措施。车载设备发生故障时，及时报警提醒机车乘务员并对故障设备进行必要的隔离。司机行为的监控、反向运行防护、CTCS2信息的记录。

(4)车站列车控制中心功能

根据其管辖范围内务列车位置、联锁进路以及线路限速状况等信息，确定各列车运行许可，并通过轨道电路及点式应答器实时传送给相关列车。

(5)其他功能

●级间转换功能

●车载设备发生故障后隔离功能

●不同条件下，多种监控模式

3.2 CTCS2系统主要技术条件

3.2.1总体要求

(1)系统适应列车最高允许运行速度250km/h，正向运行时动车组最小追踪间隔5分钟要求。

(2)系统采用自动闭塞，闭塞分区划分及轨道电路信息定义应满足250km/h动车组控车要求，同时满足四显示自动闭塞的行车要求。

(3)列车正向按自动闭塞追踪运行，反向按自动站间闭塞运行。

(4)系统采用目标距离模式曲线监控列车安全运行。生成监控曲线所需的行车许可、线路参数、限速等信息由轨道电路和应答器提供。

(5)列控车载设备具有设备制动优先和司机制动优先两种控车模式，一般应采用设备制动优先控车模式。

(6)系统设备的安全完善度等级（SIL）应达到IEC61508规定的4级。

(7)系统设备工作环境应符合TB/T-1433、TB/T-3021

(8)系统设备电磁兼容性应符合TB/T-3073、TB/T-3074的有关规定。

(9)系统设备可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）应符合EN50126的有关规定。

3.2.2基本要求

(1）防止列车冒进禁止信号，应根据系统安全要求设置

安全防护距离。

(2) 应具有冒进防护措施。

(3) 防止列车越过规定的停车点。

(4) 防止列车超过允许速度、固定限速和临时限速运行，

临时限速命令由调度中心或本地限速盘给出，限速等

级及区域应满足运营需要。

(5) 应具有车尾限速保持功能。

(6) 防止列车超过规定速度引导进站。

(7) 防止机车超过规定速度进行调车作业。

(8) 车轮打滑和空转不得影响车载设备正常工作。

3.3 CTCS2系统结构

(1)既有线列控系统

面向120km/h以下的区段:既有线的现状（即CTCS 0级），由通用机车信号和运行监控记录装置构成。

面向160km/h以下的区段:由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成。面向160km/h 以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。

(2)CTCS2系统总体描述

既有线CTCS-2级列控系统是基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统（以下简称列控系统）。系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载设备等构成。

车站列控中心根据进路状态、线路参数、限速命令等产生进路及限速等相关控车信息，通过有源应答器传送给列车。

●采用ZPW-2000（UM）系列轨道电路，按自动闭塞、站内电码化方式，完成列车占用

检测、产生列车运行许可并连续向列车传送。

●采用的应答器应设于各进站端、出站端、区间适当位置及特殊地点，向车载设备传输定

位信息、进路参数、线路参数、限速信息等。

●列控车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、限速信息及有关动车组信

息生成控制速度和目标距离模式曲线，监控列车安全运行。

●车载设备：车载A TP设备，包括：安全计算机、STM、BTM、DMI、记录单元，机车

接口单元，测速单元，LKJ监控装置。

●地面设备：车站列控中心，轨道电路，轨旁电子单元LEU和有源应答器，区间无源应

答器。

3.4 CTCS2工作原理及控制模式

3.4.1CTCS2列控信息

(1)连续信息由轨道电路提供,包括以下信息：

行车许可。

●空闲闭塞分区数量。

●道岔限速等

ZPW—2000轨道电路

轨道电路码序按《机车信号信息定义及分配》(TB 3060－2002)执行，CTCS-2基本码序如下。

低频信息按下表进行分配

轨道电路采用标准载频为1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz。

频偏:11Hz,低频:10.3+n*1.1Hz

轨道电路信息满足最高250km/h速度列车安全运行的要求，基本码序为：●停车：L5-L4-L3-L2-L-LU-U-HU

●侧线接车（默认速度45km/h）：

L5-L4-L3-L2-L-LU-U2-UU

●侧线接车（默认速度80km/h）：

L5-L4-L3-L2-L-LU-U2S-UUS

●L6码（预留）：表示运行前方8个及以上闭塞分区空闲。

●L5码：表示运行前方7个及以上闭塞分区空闲。

●L4码：表示运行前方6个及以上闭塞分区空闲。

●L3码：表示运行前方5个及以上闭塞分区空闲.

●L2码：表示运行前方4个及以上闭塞分区空闲。

●L码：表示运行前方3个及以上闭塞分区空闲

●LU码：表示运行前方2个闭塞分区空闲。

●LU2码：表示列车运行前方2个闭塞分区空闲（不推荐使用）

●U码：表示列车运行前方1个闭塞分区空闲。

●U2S码：要求列车限速运行，预告列车运行前方闭塞分区为UUS码。

●U2码：要求列车限速运行，预告列车运行前方闭塞分区为UU码。

●UUS码：要求列车限速运行（默认限速值：80km/h），表示列车接近的地面信号机

开放经18号及以上道岔侧向位置进路，且次一架信号机开放经道岔的直向或18号及以上道岔侧向位置进路；或表示列车接近设有分歧道岔线路所的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置进路。

●UU码：要求列车限速运行（限速值：45km/h），表示列车接近的地面信号机开放经

道岔侧向位置的进路。

●HB码：表示列车接近的进站或接车进路信号机开放引导信号或通过信号机显示容

许信号。

●HU码：要求及时采取停车措施。

●H码：要求立即采取紧急停车措施。

(2)点式信息由有源应答器和无源应答器提供，包括以下的信息：

●线路长度(以闭塞分区为单位提供)。

●线路坡度。

●线路固定限速。

●临时限速。

●级间切换。

●列车定位等信息。

3.4.2 CTCS2工作原理

●允许速度:列车运行过程中允许达到的最高安全速度。

●目标速度;列车到达前方目标点时允许的最高速度。

●目标距离:列车前端至运行前方目标点的距离。

●目标-距离模式曲线:以目标速度、目标距离、线路条件、列车特性为基础生成的保

证列车安全运行的制动模式曲线

●目标距离－速度控制:目标距离－速度控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身

的性能，确定列车制动曲线，采取连续式一次制动模式控制列车运行。

如图所示，实线为目标距离速度监控曲线，从最高速至零的列车速度监控曲线为一条连贯光滑的曲线，虚线为列车实际驾驶速度曲线，列车实际减速运行只要在监控曲线之下就可以了，如果超速碰撞了速度监控曲线，列控车载设备将自动触发常用制动或紧急制动，防止列车超速运行。

目标距离－速度控制

列控车载设备给出的一次连续的制动速度控制曲线是根据目标距离、线路参数和列车本身的性能计算而定的。

为计算得到速度监控曲线，由轨道电路发送行车许可和前方空闲闭塞分区数量信息，由应答器发送闭塞分区长度、线路速度、线路坡度等固定信息，列控车载设备接收上述信息，通过“前方空闲闭塞分区数量”和“闭塞分区长度”信息，获得目标距离长度，并结合线路速度、线路坡度和对应列车的制动性能等固定参数，实时计算得到速度监控曲线，并监控实际驾驶曲线处于速度监控曲线下方，保证列车安全运行。

3.4.3系统总体技术方案

CTCS-2列控系统通过ZPW--2000轨道电路发送行车许可，列控车载设备根据轨道电路信息码，并结合应答器信息控制列车安全行车。

信号机轨道电路信号机

轨道电路 CTCS2运行示意图

3.5.地面设备及技术条件

3.5.1. 车站列控中心

既有线暂按独立列控方式设置，将来可考虑联锁、列控、区间一体化设置。

(1)列控中心基本结构及总体描述

● 车站列控中心是设于各个车站的列控核心安全设备，采用冗余的硬件结构。

● 车站列控中心与车站联锁、CTC/TDCS 设备接口，根据调度命令、进路状态、线路

参数等产生进路及临时限速等相关控车信息，通过有源应答器传送给列车。

● 车站列控中心设于各车站，原则上区间不设列控中心和有源应答器。当站间距离过

大，总出站口设置一个有源应答器不能满足需求时，可增设有源应答器。

列控中心基本结构

(2)列控中心主要功能

●接车进路报文发送;

●临时限速报文发送;

●进站信号机降级显示;

●6502电气集中进路识别。

(3)与TDCS、CTC站机连接(P口)

●从TDCS、CTC中获得调度命令，包括接发车信息、临时限速信息(起点里程、长度、

速度、车次、起止时间等)、运行方向信息等。

●临时限速信息也可由值班员在列控中心人机界面人工输入，通过TDCS、CTC站机向列

控中心传送。

●对于TDCS，控制指令需经车站值班员人工确认后方可执行。

●应能自动反馈执行结果，出现问题及时报警

(4)与车站联锁系统连接(Q口)

●从车站联锁系统获得得车站进路和相关实时信息，包括进站、出站、通过、进路、股道

号、信号机开放等。

●根据需要，输出进站或进路信号机点黄灯、接近区段轨道电路发黄码控制条

件，由联锁完成控制及驱动。

对于站型简单、6502电气集中中间站，在保证安全控车的前提下，Q口可考虑简化处理：对进站能区分进站信号机、正线通过、道岔直向或侧向接车，对出站能区分是正向还是反向发车。

车站采用计算机联锁时的列控中心关系图

车站采用6502电气集中时的列控中心关系图

(5)与车站微机监测系统连接(R口)

列控中心应具有自检、自诊、监测功能，含有源应答器的监测、接口与通道监测、值班员操作过程实时记录，并向车站微机监测系统传送相关信息。

(6)与地面电子单元(LEU)连接(S口)

●LEU按照列控中心产生的应答器报文地址，实时选择对应的报文向有源应答器传送。

●未办理进路或LEU与应答器通信中断时，应答器应有保证行车安全的缺省报文。

●有源应答器的报文按应答器编码规则编制，各报文均固化在LEU中，内容包括编号、

链接关系、临时限速(至限速始点距离、限速区长度、限速速度)、进路长度、电码化及线路载频、线路固定信息等。

●具有完备的维护、测试、管理手段，具有软件功能测试端口，并能进行脱机。

3.5..2应答器，

应答器包括有源应答器[含地面电子单元(LEU)]和无源应答器

（1）应答器设备向列控车载设备传送以下信息：

●线路基本参数：如线路坡度、轨道区段等参数；

●线路速度信息：如线路最大允许速度、列车最大允许速度等；

●临时限速信息：当由于施工等原因引起的对列车运行速度进行限制时，向列车提供临时

限速信息；

●车站进路信息：根据车站接发车进路，向列车提供“线路坡度”、“线路速度”、“轨道区

段”等线路参数；

●道岔信息：给出前方道岔侧向允许列车运行的速度；

●特殊定位信息：如升降弓、进出隧道、鸣笛、列车定位等；

●其他信息：固定障碍物信息、列车运行目标数据、链接数据等。

（2）LEU和有源应答器功能及工作原理

●接收外部发送的应答器报文并连续向应答器转发。

●接收外部发送的控制命令，根据控制命令选择一条预先存储的报文并连续向应答器发

送。

●存储几百条至上千条报文。

●当输入通道故障或LEU内部有故障时，向应答器发送预先存储的默认报文。

●当有车载天线经过有源应答器上方时，LEU不转换新的报文。

●一台LEU可以同时向4台有源应答器发送不同信息内容的报文。

●输出开路与短路检测信息。

●设备自检及事件记录，并向外部设备上传。

应答器工作原理

3.5.3 轨道电路

CTCS-2列控系统采用既有的ZPW—2000（UM）系列轨道电路。为满足列车车载设备运行需要，强制要求车站正线电码化区段和发车区段轨道电路载频必须满足交叉配置，不能使用同一频率。

3.6 CTCS2列控车载设备及技术条件

3.6.1 CTCS2车载设备系统结构

●动车组的两端各安装一套独立的A TP车载设备。

●总体结构采用硬件冗余结构，关键设备均采用双套，核心设备采用3取2或者2×2取

2结构。

●高安全性和可用性：安全等级达到SIL4级

3.6.2CTCS2列控车载设备功能

（一）超速防护

●列控车载设备的超速防护功能监控列车允许的速度，包括：动车组构造速度、线路允许

速度、进路允许速度、临时限速和紧急限速。

●如果列车速度与允许速度之间的差距超过报警门限，列控车载设备提供相应报警信息。

●如果列车速度与允许速度之间的差距超过常用制动门限，列控车载设备会产生常用制

动。

●如果列车速度与允许速度之间的差距超过紧急制动门限，列控车载设备会产生紧急制

动，直到列车停车。

（二）生成目标距离控制模式曲线

根据来自轨道电路信息接收模块（STM）的轨道电路信息、来自应答器信息接收模块（BTM）的线路描述数据以及列车的特性，列控车载设备生成一次制动的连续控制模式曲线。

（三）机车信号功能

列控车载设备具备机车信号功能，并向列车运行监控记录装置输出机车信号信息。

(四)数据记录

(五)应答器信息接收与处理

(六)速度、距离计算及防滑防空转

列控车载设备实时监测列车运行速度并计算列车走行距离，校正空转或滑行对测速测距的影响。根据应答器信息进行位置校正，两个应答器的位置校正通过检测轨道电路的边界（绝缘节）实现。此外，列控车载设备可通过主机的拨码开关进行轮径补偿系数的设定。（七）与乘务员进行信息交互

通过人机界面（DMI）设备，可以接受机车乘务员的信息输入，部分非安全信息也可通过运行监控记录装置（LKJ）提供，并向乘务员提供以下信息：列车实际速度、目标速度、限制速度、目标距离、机车信号等。显示和声音提示也可由DMI实现。

（八）防溜功能

（九）CTCS级间切换

（十）位置校正

（十一）载频锁定

●利用应答器信息锁定载频

●根据应答器信息中的【CTCS－1】信息包锁定轨道电路载频。

●利用DMI的选择，根据DMI上下行载频按键选择锁定载频。

●利用轨道电路信息锁定载频

●符合《主体化机车信号系统技术条件（暂行）》（科技运函［2004］114号）中有关载频

锁定的要求。

●各种载频锁定方法的相互关系

●在CTCS－1/0级区段，按上述DMI选择和轨道电路信息锁定载频的方法中最新接收的

指令锁定载频。

●在CTCS－2级区段，优先采用应答器信息锁定载频。如果未收到应答器信息，也可通

过DMI选择或轨道电路信息锁定载频。

3.6.3 ATP列控车载设备技术条件

●CTCS级别：满足CTCS2级，预留CTCS3级。

●速度目标值，满足250km／h，预留300km／h及以上扩展条件。

●控制模式：目标一距离模式。

●驾驶模式：司机制动优先和设备制动优先两种模式。

●信息传输媒介：控车信息由轨道电路及应答器设备提供。

●兼容性：针对不同速度等级线路，满足动车组跨线运行要求。

●列车运行监控记录装置接口：记录信息，切换控车。

机车信号功能：主体化机车信号功能，通用式机车信号功能

3.6.4 CTCS2系统关键设备

3.6.

4.1车载安全计算机(VC)

以CSEE公司的CTCS2级设备为例，VC基于两个处理器的实时比较安全等级达到SIL4级。为了提高系统可用性，采用了第三个处理器。该处理方式基于两个不同应用处理器同时执行应用软件，并采用故障——安全检测器对这些处理器的输出进行比较。如果输出相同，检测器给出相关输出；若存在任何差异，检测器将输出设置为限制状态。

3.6.

4.2 应答器信息接收模块(BTM)

一个BTM模块包含电源板、接收板、传输板和接口板。BTM是一个采用2取2技术的故障——安全模块。它通过应答器信息接收天线接收地面应答器的信息，并通过一个专用信息接口和安全计算机同步。同时它还提供通过应答器中点时的确切时间。这一时间足够精确，能够让ATP车载设备在几厘米的准确范围内进行列车定位校准。

3.6.

4.3连续信息接收模块(STM)

STM模块是安全模块，可接收ZPW-2000系列轨道电路及4信息、8信息、18信息等传统移频轨道电路的信息。STM及时传输地面轨道电路信息给安全计算机(VC)和列车运行监控记录装置(LKJ)。

3.6.

4.4 司机操作界面(DMI)

高速铁路列车运行控制系统

高速铁路列车运行控制系统 ----轨道电路 李波 一 CTCS的体系结构 CTCS分为CTCS0至CTCS4五级，按铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层和车载设备层配置，如图1所示。 二 CTCS2系统 CTCS-2级列控系统是基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统，包括车载设备和地面设备。 1 地面子系统 （1）列控中心：根据列车占用情况及进路状态计算行车许可及静态列车速度曲线并传送给列车。 （2）轨道电路：完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送控制信息。车站与区间采用同制式的轨道电路。 （3）点式信息设备：用于向车载设备传输定位信息，选路参数，线路参数，限速和停车信息等。

2 车载子系统 车载ATP设备包括：安全计算机、STM、BTM、DMI、记录单元，机车接口单元，测速单元，LKJ监控装置。 三轨道电路 轨道电路提供的信息包括：行车许可，空闲闭塞分区数量，道岔限速等。 1 车站采用ZPW-2000系列电码化，为列车提供运行前方闭塞分区空闲数，道岔侧向进路等信息。 2 车站相邻股道电码化应采用不同载频，列控车载设备根据进站信号机处应答器的轨道信息报文对接收轨道电路信息载频进行锁定接收。 3 车站电码化轨道同一载频区段轨道电路最小长度，应满足列车以最高运行速度时车载轨道电路信息接收器（STM）可正常接收信息。 4 轨道电路采用标准载频为1700HZ﹑2000HZ﹑2300HZ﹑2600HZ。低频信息按表进行。 5 轨道电路信息满足最高250Km/h速度列车安全运行的要求，基本码序为： 1）停车：L5- L4- L3- L25- L- LU- U- HU

列车运行控制系统毕业设计

列车运行控制系统 铁路通信信号系统是铁路运输的基础设施，是实现铁路统一指挥调度，保证列车运行安全、提高运输效率和质量的关键技术设备，也是铁路信息化技术的重要技术领域。 现代信息类技术的迅速发展。对铁路信号、通信产品和服务产生了重要影响。铁路通信和信号技术，以及现代铁路信息化系统之间的关系和作用变得密不可分。车站、区间和列车控制的一体化，铁路通信信号技术的相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破了功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路通信信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。 在列车运行控制技术方面，计算机、通信、控制技术与信号技术集成为一个自动化水平很高的列车运行自动控制系统（简称列控系统）。列控系统不仅在行车安全方面提供了根本保障，而且在行车自动化控制、运营效率的提高及管理自动化等方面，提供了完善的功能，并向着运输综合自动化的方向发展。列控系统技术是现代化铁路的重要标志之一。 随着列车速度的提高，列车的运行安全除了以进路保证外，还必须以专用的安全设备，监督、强迫列车(司机)执行。这些安全设备从初级的列车自动停车装置、自动告警装置、列车速度自动监督系统(或列车速度自动检查装置)发展到列车速度自动控制系统。 列车自动控制系统(A TC)—般指系统设备（包括地面设备和车载设备），同时也是一种闭塞方式，主要包括： 1．以调度集中系统CTC为核心，综合集成为调度指挥控制中心。 2．以车站计算机联锁系统为核心，综合集成为车站控制中心。 3．以列车速度防护与控制为核心，综合集成为列车（车载）运行控制系统。 4、以移动通信（例如GSM-R）平台，构建通信信号一体化的总成系统（例如CTCS）。 列车自动控制系统(A TC)的主要功能有四项： ·检查列车在线路上的位置(列车检测)。 ·形成速度信号(调整列车间隔)。 ·向列车发送速度信号或目标距离信号(信号传输)。 ·按速度或目标距离信号控制列车制动(制动控制)。 上述一至三项功能由地面没备完成，第四项功能由车载设备完成。 本章主要内容为200km/h动车组司机驾驶所需要的列控ATP技术和GSM-R系统中的无线列调功能。 第一节列控ATP系统技术原理 一．列控ATP系统的组成与功能 列控ATP是列车超速防护和机车信号系统的一体化系统，列控ATP系统主要由车载设备及地面设备两大部分组成，地面设备与车载设备一起才能完成列车运行控制的功能。 图7.1.1是列车运行控制系统地面设备原理框图。

中国列车运行控制系统-ctcs系统

中国列车运行控制系统 CTCS- Chinese Train Control System CTCS概述 地面子系统可由以下部分组成：应答器、轨道电路、无线通信网络（GSM-R）、列车控制中心（TCC）/无线闭塞中心（RBC）。其中GSM-R不属于CTCS设备，但是重要组成部分。 应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息。 轨道电路具有轨道占用检查、沿轨道连续传送地车信息功能，应采用UM系列轨道电路或数字轨道电路。 无线通信网络（GSM-R）是用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息传输的车地通信系统。 列车控制中心是基于安全计算机的控制系统，它根据地面子系统或来自外部地面系统的信息，如轨道占用信息、联锁状态等产生列车行车许可命令，并通过车地信息传输系统传输给车载子系统，保证列车控制中心管辖内列车的运行安全。 车载子系统可由以下部分组成：CTCS车载设备、无线系统车载模块。 CTCS车载设备是基于安全计算机的控制系统，通过与地面子系统交换信息来控制列车运行。 无线系统车载模块用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息交换。 CTCS - 简介 TDCS是铁路调度指挥信息管理系统，主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能，还句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由TDCS自动完成。 中国铁路调度指挥系统

参考欧洲ETCS规范，中国逐步形成了自己的CTCS（Chinese Train Control System）标准体系。如何吸收ETCS规范并结合中国国情更好地再创新，是值得深入研究的课题。 铁路是国民经济的大动脉，是中国社会和经济发展的先行产业，是社会的基础设施，铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。为了满足国民对铁路运输的要求，进入二十一世纪以后，铁路部门致力于高速铁路和客运专线的建设，并取得了骄人的成绩。 为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System的缩写“CTCS”） CTCS - 产生背景 由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲铁路网内跨线、跨国互通运行，1982年12月欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。 2001年欧盟通过立法形式确定ETCS（European Train Control System）为强制性技术规范。ETCS的主要目标是互通互用、安全高效、降低成本、扩展市场，在规范的设计上融入了欧洲各主要列控系统的功能，制定了比较丰富的互联互通接口。经过长期的发展，ETCS系统目前已经比较成熟，得到了欧洲各国铁路公司和供货商的广泛认可。 中国人口密集，资源紧张，城市化发展非常迅速。一直处于发展中的中国铁路，始终存在着运量与运能之间的突出矛盾。铁路运输至今仍相当程度地制约着国民经济的快速发展，铁路仍是我国国民经济发展中的一个薄弱环节。为了缓解铁路运输的压力，铁路部门先后实行了六次大提速。 与此同时，高速铁路的蓬勃发展，对铁路的中枢神经——信号系统也提出了新的技术要求。但由于历史及技术原因，中国铁路存在多种信号系统，严重影响了运输效率。铁路信号系统迫切需要建立统一的技术标准，确立数字化、网络化、智能化、一体化发展方向，国产高速铁路列车运行控制系统标准的制定迫在眉睫。为实现高铁战略，铁道部组织相关专家开始制定适合我国国情的中国列车控制系统CTCS（Chinese Train Control System）。 在CTCS 技术规范中，根据系统配置CTCS按功能可划分为5 级。为满足客运专线和高速铁路建设需求，通过对ETCS标准的引进、消化、吸收，并结合成功应用的CTCS-2级列车运行控制系统的建设和运营经验，我国构建了具有自主知识产权的CTCS-3级列控系统标准。CTCS-3级列车运行控制系统是基于GSM-R无线通信的重要技术装备，是中国铁路技术体系和装备

列车运行控制系统

列车运行控制系统

列车运行控制系统 -03-25 14:52:17| 分类：铁路基础知识 | 标签： |字号大中小订阅 根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。系统包括地面与车载两部分，地面设备产生出列车控制所需要的全部基础数据，例如列车的运行速度、间隔时分等；车载设备经过媒体将地面传来的信号进行信息处理，形成列车速度控制数据及列车制动模式，用来监督或控制列车安全运行。系统改变了传统的信号控制方式，能够连续、实时地监督列车的运行速度，自动控制列车的制动系统，实现列车的超速防护。列车控制方式能够由人工驾驶，也可由设备实行自动控制，使列车根据其本身性能条件自动调整追踪间隔，提高线路的经过能力。 新一代铁路信号设备是由列车调度控制系统及列车运行控制系统两大部分组成的。从技术发展的趋势看是向着数字化、网络化、自动化与智能化的方向发展。它的作用是保证行车安全、提高运输效率、节省能源、改进员工劳动条件。 发展中的列车控制系统将成为一个集列车运行控制、行车调度指挥、信息管理和设备监测为一体的综合业务管理的自动化系统。

列车运行控制系统的内容是随着技术发展而提高的，从初级阶段的机车信号与自动停车装置，发展到列车速度监督系统与列车自动操纵系统。 进入20世纪90年代，世界上已有许多国家开发了各自的列车运行控制系统，其中，在技术上具有代表性且已投入使用的主要有：德国的LZB系统，法国的VM300和TVM430系统，日本新干线的ATC系统等。这些系统的共同特点是：能够实现自动连续监督列车运行速度，可靠地防止人为错误操作所造成的恶性事故的发生，保证列车的高速安全运行。它们之间的主要区别体现在控制方式、制动模式及信息传输等形式方面。 中国近几年来，对国外列车控制系统进行了较深入的研究，对列车控制模式、轨道电路信息传输、轨道电缆信息传输等方面都已取得不少的成果。在开发过程中，还可借鉴欧洲列车控制系统“功能叠加”、“滚动衔接”的经验，从保证基本安全着手，分步完成并真正达到安全、高效、舒适的目标。 中国列车运行控制系统（CTCS）介绍 CTCS CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。ＣＴＣＳ概述

中国列车运行控制系统(CTCS)

CTCS CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS 根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0~4级。 1. CTCS概述 TDCS是铁路调度指挥信息管理系统，主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能，换句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由TDCS自动完成。 中国铁路调度指挥系统 参考欧洲ETCS规，中国逐步形成了自己的CTCS（Chinese Train Control System）标准体系。如何吸收ETCS规并结合中国国情更好地再创新，是值得深入研究的课题。 铁路是国民经济的大动脉，是中国社会和经济发展的先行产业，是社会的基础设施，铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。为了满

足国民对铁路运输的要求，进入二十一世纪以后，铁路部门致力于高速铁路和客运专线的建设，并取得了骄人的成绩。 为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System的缩写“CTCS”） 2. 产生背景 由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲铁路网跨线、跨国互通运行，1982年12月欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。 2001年欧盟通过立法形式确定ETCS（European Train Control System）为强制性技术规。ETCS的主要目标是互通互用、安全高效、降低成本、扩展市场，在规的设计上融入了欧洲各主要列控系统的功能，制定了比较丰富的互联互通接口。经过长期的发展，ETCS系统目前已经比较成熟，得到了欧洲各国铁路公司和供货商的广泛认可。 中国人口密集，资源紧，城市化发展非常迅速。一直处于发展中的中国铁路，始终存在着运量与运能之间的突出矛盾。铁路运输至今仍相当程度地制约着国民经济的快速发展，铁路仍是我国国民经济发展中的一个薄弱环节。为了缓解铁路运输的压力，铁路部门先后实行了六次大提速。 与此同时，高速铁路的蓬勃发展，对铁路的中枢神经——信号系统也提出了新的技术要求。但由于历史及技术原因，中国铁路存在多种信号系统，严重影

关于列车运行控制系统的分类

关于列车运行控制系统的分类 列车运行控制（简称列控）系统是将先进的控制技术、通信技术、计算机技术与铁路信号技术溶为一体的行车指挥、控制、管理自动化系统。它是现代铁路保障行车安全、提高运输效率的核心，也是标志一个国家轨道交通技术装备现代化水准的重要组成部分。值得注意的是，各国铁路由于历史、传统术语、指示和原文意义不同等原因，对列车运行自动控制系统的名称划分也不尽相同，列车超速防护系统（ATP）与列车运行自动控制系统（ATC）并没有严格的划分，在城市轨道交通的信号系统ATC系统中包括列车自动防护ATP、列车自动监督ATS和列车自动驾驶ATO。 在列控系统研究方面发达国家已有较长发展历史，比较成功的列控系统有：日本新干线ATC系统，法国TGV铁路和韩国高速铁路的TVM300及TVM430系统，德国及西班牙铁路采用的LZB系统，及瑞典铁路的EBICA900系统等。这些列车控制系统都结合本国的特点、具有本身差别的技术前提和顺应规模，因此，列控系统可以分成许多类型。 如按照地车信息传道输送方式分类：一种为持续式列控系统，其车载设备可持续接收到地面列控设备的车-地通信信息，是列控技术应用及发展的主流。如：德国LZB系统、法国TVM 系统、日本数码ATC系统。采用持续式列车速度控制的日

本新干线列车追踪距离为5min（分min），法国TGV北部线区间能力甚或达到3min（分min）。 另一种为点式列控系统，其接收地面信息不持续，但对列车运行与司机把持的监视其实不间断，因此也有较好的安全防护效能。如：瑞典EBICAB系统。 还有一种为点连着式列车运行控制系统，其轨道电路完成列车占用检测及完整性查抄，持续向列车传送控制信息。点点连着式信息设备传道输送定位信息、进路参数、路线参数、限速和停车信息。如：我国CTCS2级。 如按控制模式分为阶梯控制方式和曲线速率控制方式两类。其中阶梯速度控制方式，又分有出口速率查抄方式如：法国TVM300系统；有进口速率查抄方式如日本新干线传统ATC 系统。 而按照速度-距离模式曲线控制模式，如：德国LZB系统，日本新干线数码ATC系统 如按照闭塞方式分：有固定闭塞、移动闭塞。 如按照功效、人机分工和列车运行控制系统化程度分： 一有列车运行控制(Automatic Train Stop略称ATS)系统；ATS 是一种只在停车信号(红灯)前实施列车速度控制的装备，是

先进的列车运行控制系统

先进的列车运行控制系统 2008年在世界高速铁路大会上，与会代表就高速铁路定义进行讨论，最后提出高速铁路有三个标准：一.新建有专用铁路；二.开行250公里以上的动车组列车；三.必须用先进的列车运行控制系统。 先进的列车运行控制系统与信号，是高速列车安全、高密度运行的基本保证。是集微机控制与数据传输于一体的综合控制与管理系统，是当代铁路适应高速运营、控制与管理而采用的最新综合性高技术。这种运行控制系统与普速的铁路是完全不同的，它是一个计算机（电脑）化的控制系统，这就是高速铁路的最核心技术。 所有列车运行控制系统说通俗点就是机器控制与人控制如何结合。传统普速铁路是以人控为主，机器做辅助的；而高速铁路是反过来，优先以机器控制为主，人是辅助的。高速铁路必须采用先进的列车运行控制系统，我们才能认定说这条线路是高速铁路。 传统普速铁路将列车在区间运行过程中实现自动化的设备统称为区间设备，包括各种闭塞设备及机车信号与自动停车装置，其一般以地面设备为主。 在高速铁路上，由于行车速度较高，如仍用地面的区间设备来调整列车运行，将产生很大困难。首先是地面信号的显示距离和显示数量不能给司机作出一个准确的速度限制，甚至模糊、不确定性极强。另外，固定的闭塞分区将影响区间的行车效率。为此，在高速铁路的列车运行过程中，必须在实现自动化的前提下，采用新的信号区间设备。首先是取消了分散安装在地面上，线路两侧的区间中的传统信号设备，列车运行控制功能全集中于列车上。其次是列车位置由车上设备进行自身检测，而地面设备是根据由车上传送的位置信息实现间隔控制。再次是列车运行安全速度是根据地面设备传递的信息，由车上设备进行自动控制。还有是地面、列车之间的信息传递可采用查询应达器（Transponder），多信息无绝缘轨道电路与无线传输信道来实现。 先进列车控制系统是铁路在技术上的一次突破，它将使铁路和整个国民经济取得巨大的经济效益。从80年代初开始，世界各国研究的先进列车控制系统,现仍处于研究、试验与完善之中。 如美国的先进列车控制系统英文写法为AdvancedTrainControlSystems缩写成叫ATCS，美国的另外一种先进列车控制系统叫ARES。由此推理，欧洲列车控制系统叫ETCS，法国的实时追踪自动化系统叫ASTREE，日本的计算机和无线列车控制系统叫CARA T等等。全是英文名称的缩写而言。 近年来，许多国家为先进列车控制系统研制了多种基础技术设备，如列车自动防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、列车调度决策支持系统、分散式微机联锁安全系统、列车微机自动监测与诊断系统等。世界上许多国家如美国、加拿大、日本和西欧各国都将在20世纪末到21世纪初，已经开始分层次的实施、逐步推广应用这些新技术。 美国的ARES系统采用全球定位卫星接收器和车载计算机，通过无线通信与地面控制中心连接起来，实现对列车的智能控制。中心计算机根据线路状态信息和机车计算机报告的本身位置和其他列车状态信息等，随时计算出该采取的相对应措施，使列车有秩序地行驶，并能控制列车实现最佳的制动效果。全球定位卫星系统定位精确，误差不超过1米，ARES并利用全球定位卫星来绘制实时地图，使司机能在驾驶室的监视器上清楚地了解列车前方的具体情况，从而解决了夜间和雨雾天气时的观察困难。而ATCS列车控制系统与ARES系统最大区别，在于采用设在地面上的查询应答器，不用全球定位卫星。 当然，ARES和ATCS的功能不限于列车自动驾驶，它们的潜力还很大。计算机还可以在30秒以内，计算出一条铁路线的最佳运行实时计划，以便随时调整列车运行，达到安全效率和节能的最佳综合指标。 除美国研制的ATCS与ARES系统外，其他各国发展高速铁路的国家也都十分重视行车安全与控制系统的开发研究。作为世界高速铁路发展较快的日本、法国和德国，在地面信号设备中，区间设备都采用了符合本国国情的可靠性高、信息量大、抗干扰能力强的微电子化或微机化的不同形式的自动闭塞制式。车站联锁正向微机集中控制方向发展。为了实现高速铁路道岔转换的安全，转辙装置也向大功率多牵引点方向发展，同时开发研究了道岔装置的安全监测系统。在车上，世界各国的高速铁路都积极安装了列车超速防护和列车自动控制系统。 日本在东海道新干线采用了A TC系统，法国TGV高速线采用了TVW300和TVM430系统，德国在ICE高速线上采用了LZB系统。这些系统的共同点是新系统完全改变了传统的信号控制方式，可以连续、实时监督高速列车的运行速度，自动控制列车的制动系统，实现列车超速防护。另外，通过集中运行控制，系统还可以实现列车群体的速度自动调整，使列车均保持在最优运行状态，在确保列车安全的条件下，最大限度的提高运输效率，系统进一步还可以发展为以设备控制全面代替人工操作，实现列车控制全盘自动化。这些系统的不同点主要体现在控制方式、制动模式及信息传输的结构方面。 德国的LZB连续式列车运行控制系统，其运营速度可达270km/h。它是目前世界上唯一采用以轨道电缆为连续式信息传输媒体的列车控制系统，可实现地面与移动列车之间的双向信息传输，同时还可利用轨道电缆交叉环实现列车定位功能，控制方式是以人工控制为主。LZB系统首先将连续式速度模式曲线应用于高速列车的制动控制，打破了过去分段速度控制的传统模式，可以进一步缩短列车运行的时隔时分，因

铁路列车运行控制系统

铁路列车运行控制系统（CTCS） 列车运行控制系统(简称列控)是铁路运输极重要的环节。随着对铁路运输要求的提高,如何改进列车控制系统,实现列车安全、快速、高效的运行是目前的主要问题。随着计算机技术、通信技术、微电子技术和控制技术的飞速发展使得无线通信传递车地大容量信息成为可能。 传统的列车运行控制系统是利用地面发送设备向运行中的 列车传送各种信息，使司机了解地面线路状态并控制列车速度的设备，用以保证行车安全，同时也能适度提高行车效率。它是一种功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术。它包括机车信号、自动停车装置以及列车速度监督和控制等。依据不同的要求安装不同的设备。机车信号和自动停车装置都可单独使用，也可以同时安装。 新一代铁路信号设备是由列车调度控制系统及列车运行控 制系统两大部分组成的。从技术发展的趋势看是向着数字化、网络化、自动化与智能化的方向发展。它是列车运营的大脑神经系统，直接关系保证着行车安全、提高运输效率、节省能源、改善员工劳动条件。发展中的列控系统将成为一个集列车运行控制、行车调度指挥、信息管理和设备监测为一体的综合业务管理的自动化系统。

列车运行控制系统的内容是随着技术发展而提高的，从初级阶段的机车信号与自动停车装置，发展到列车速度监督系统与列车自动操纵系统。 随着列车速度的不断提高,随着计算机、通信和控制的等前沿科学技术发展，为通信信号一体化提供了理论和技术基础。尤其，其所依托的新技术，如网络技术与通信技术的技术标准与国外是一致的，可属于技术上借鉴。近年来,欧洲铁路公司在欧盟委员会和国际铁路联盟的推动下,为信号系统的互联和兼容问题制定了相关的技术标准,其中包括欧洲列车运行控制系统———ETCS标准。在世界各国经验的基础上，从2002年开始，结合我国国情、路情，已制定了统一的中国列车运行控制系统为ChineseTrainControlSystem的缩写——CTCS（暂行）技术标准。随后，还做了相关技术标准的修订工作,2007年颁布了《客运专线CTCS—2级列控系统配置及运用技术原则(暂行)》文件,明确规定了CTCS—2级列控系统运用技术原则,对CTCS—3级列控系统提出了技术要求。 CTCS列控系统是为了保证列车安全运行,并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。CTCS系统包括地面设备和车载设备,根据系统配置按功能划分为以下5级: 1.CTCS—0级为既有线的现状,由通用机车信号和运行监控记录装置构成。

列车运行控制系统CTCS

列车运行控制系统 C T C S Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

CTCS CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0~4级。 1. CTCS概述 TDCS是铁路调度指挥，主要完成调度指挥信息的、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能，换句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由TDCS自动完成。 中国铁路调度指挥系统 参考欧洲ETCS规范，逐步形成了自己的CTCS（Chinese Train Control System）标准体系。如何吸收ETCS规范并结合中国国情更好地再创新，是值得深入研究的。 铁路是国民经济的大动脉，是和经济发展的先行产业，是社会的基础设施，铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。为了满足国民对铁路运输的要求，进入二十一世纪以后，铁路部门致力于和客运专线的建设，并取得了骄人的成绩。 为了适应、客运专线的迅速发展和保证铁路运输的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System的缩写“CTCS”） 2. 产生背景 由于早期铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲

基于通信的列车控制系统

基于通信的列车控制系统（CBTC 【引导案例】 目前，在新建地铁信号系统的方案选择上，采用CBT无线AP （无线接入点）接入方式的线路已越来越多。采用AP接入，具有成本较低、通信带宽高、可部分使用商用设备、安装调试方案灵活和施工时间短等优点。现在我国在建或改造的地铁线路中，采用无线AP接入的有北京地铁4号线、10号线和深圳地铁2号线等。欧洲ETC计划，为了实现欧洲铁路互联互通，车载设备采用ETC总线， 可以灵活地支持与各种传统设备及ETC齐载设备的通信；传输设备有欧洲应答器和欧洲环路，即数据传输速率为565kb/s的磁应答器和采用漏泄电缆的环路；欧洲无线也在进行工程实施。ERTM系统是为了适应欧洲铁路互联互通的目的，它集联锁、列控和运行管理于一体。西班牙的马德里—巴塞罗拿线采用该系统，列控系统符合欧洲铁路统一标准ETC二级标准，速度监控方式采用一次连续速度曲线控制模式（又称目标距离一次制动模式曲线方式），列车占用靠UM2000 轨道电路，列车定位靠欧洲应答器，车与地双向传输靠无线数传。 在城市轨道交通中，基于通信的列车控制系统CBTC（Communication Based Train Contrl）是一种采用先进的通信、计算机、控制技术相结合的列车控制系统。相对于固定闭塞而言又把它称为移动闭塞。移动闭塞是目前线路能力利用效率更高的列车闭塞方式。与固定闭塞方式相比，移动闭塞相当于将区间分成了无数个细小的、连续的闭塞分区，它使得列车间的安全信息传递得更为频繁、及时和详细。因为移动闭塞系统能够比固定闭塞更优地确定列车的位置和传输列车信息，所以移动闭塞系统可以根据列车的动态运行确定更小的列车间隔。同样，取消固定闭塞所需的轨道设备也可以减少维修费用，并且利用列车和路边设备的传输信息通道也可以传输与列车实时运行有关的操纵信息，以提高管理能力和诊断故障设备。因此，采用移动闭塞系统能够更好地满足铁路的需要。 典型的基于通信的列车控制系统（CBTC的结构框图如图5-1所示。由图可

列车自动控制系统(ATC)(6)——发展趋势

列车自动控制系统(ATC)(6)——发展趋势 发布时间：2008-05-16 点击次数：4190 为确保轨道交通列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备性能先进、安全可靠的列车运行控制系统(以下简称列控系统)。我国铁路列车运行控制系统经过几十年的发展，已经具备一定基础。但还不能满足我国铁路客运专线和城市轨道交通的发展需求，其列控系统基本还是靠引进。国外系统虽具有先进、相对成熟的特点，但造价高和运营维护成本高，技术受制于人。为此，我国应加快发展适合于我国国情的列控系统。在铁路交通方面，参照欧洲列控系统(ETCS)发展中国列车运行控制系统(CTCS)，并采用专门为铁路划分频段的全球移动通信系统(GSM-R)欧洲标准作为发展我国铁路综合数字移动通信网络的技术标准，用以建设无线列调、无线通信业务和列车控制系统信息传输通道；在城市轨道交通领域参照相关国际标准，采用商用设备(Commercial Off-The-Shelf，简称COTS)技术发展列控系统。在消化吸收国外先进技术的同时，研究新一代基于移动通信的列控系统(CBTC)。 一、CBTC组成和原理 CBTC系统摆脱了用地面轨道电路设备判别列车占用和信息传输的束缚，实现了移动闭塞。在CBTC系统中充分利用通信传输手段，实时或定时地进行列车与地面间的双向通信，后续列车可以及时了解前方列车运行情况，通过实时计算，后续列车可给出最佳制动曲线，从而提高了区间通行能力，又减少了频繁减速制动，改善了旅客乘车舒适度，地面可以及时地向车载控制设备传递车辆运行前方线路限速情况，指导列车按线路限制条件运行，大大提高了列车运行安全性。 图1 CBTC控制系统的组成 一般CBTC系统包括地面无线闭塞控制中心、列车的车载设备、地一车双向的信息传输系统和列车定位系统(图1)。 地面无线闭塞控制中心将根据列车1的位置信息和线路障碍物的状态信息以及联锁状况为后行列车2计算移动授权(Movement Authority，简称MA)，即限制速度值。MA是列车2安全行驶至下一个停车位置所需的一个正式授权实现列车的安全间隔控制。列车安全

列车自动控制系统(ATO)

轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统，由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成。 ATC系统共分三个子系统，分别是列车自动行车监控系统（ATS）、列车自动运行系统（ATO）、列车自动防护子系统（ATP），三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。 其中ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控，实现以下基本功能。 1.通过ATS车站设备，能够采集轨道旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。 2.根据联锁表、计划运行图及列车位置，自动生成输出进路控制命令，传送至车站联锁设备，设置列车进路、控制列车停站时分。 3.列车识别跟踪、传递和显示功能。系统能自动完成正线区段内列车识别号（服务号、目的地号、车体号）跟踪，列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改，也可由列车经车—地通信向ATS发送识别号等信息。 4.列车计划与实际运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列车运行实际的偏离情况，自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列车停站时分，控制发车时间。 5.ATS中央故障情况下的降级处理，由调度员人工介入设置进路，对列车运行进行调整，由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制，由车站人工进行进路控制。 6.通过显示终端，能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视，能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。 在轨道交通调度指挥中心，整个大屏显示系统以ATS列车自动监控系统为主要人机界面，其全局信号显示方式经历了三个阶段。第一阶段，传统的马赛克表盘显示方式，操作困

现代铁路信号控制系统

《现代铁路信号控制系统》学习资料 铁路通信信号系统是铁路运输的基础设施，是实现铁路统一指挥调度，保证列车运行安全、提高运输效率和质量的关键技术设备，也是铁路信息化技术的重要技术领域。 现代信息类技术的迅速发展。对铁路信号、通信产品和服务产生了重要影响。铁路通信和信号技术，以及现代铁路信息化系统之间的关系和作用变得密不可分。车站、区间和列车控制的一体化，铁路通信信号技术的相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破了功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路通信信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。 在列车运行控制技术方面，计算机、通信、控制技术与信号技术集成为一个自动化水平很高的列车运行自动控制系统（简称列控系统）。列控系统不仅在行车安全方面提供了根本保障，而且在行车自动化控制、运营效率的提高及管理自动化等方面，提供了完善的功能，并向着运输综合自动化的方向发展。列控系统技术是现代化铁路的重要标志之一。 随着列车速度的提高，列车的运行安全除了以进路保证外，还必须以专用的安全设备，监督、强迫列车(司机)执行。这些安全设备从初级的列车自动停车装置、自动告警装置、列车速度自动监督系统(或列车速度自动检查装置)发展到列车速度自动控制系统。 列车自动控制系统(ATC)—般指系统设备（包括地面设备和车载设备），同时也是一种闭塞方式，主要包括： 1．以调度集中系统CTC为核心，综合集成为调度指挥控制中心。 2．以车站计算机联锁系统为核心，综合集成为车站控制中心。 3．以列车速度防护与控制为核心，综合集成为列车（车载）运行控制系统。 4、以移动通信（例如GSM-R）平台，构建通信信号一体化的总成系统（例如CTCS）。 列车自动控制系统(ATC)的主要功能有四项： ·检查列车在线路上的位置(列车检测)。 ·形成速度信号(调整列车间隔)。 ·向列车发送速度信号或目标距离信号(信号传输)。 ·按速度或目标距离信号控制列车制动(制动控制)。 上述一至三项功能由地面没备完成，第四项功能由车载设备完成。 本章主要内容为200km/h动车组司机驾驶所需要的列控ATP技术和GSM-R系统中的无线列调功能。 第一节列控ATP系统技术原理 一．列控ATP系统的组成与功能 列控ATP是列车超速防护和机车信号系统的一体化系统，列控ATP系统主要由车载设备

城轨列车运行自动控制系统 第1次作业 含答案

专业班学号: 姓名: 《城轨列车运行自动控制系统错误！未指定书签。》 课程（第1次作业） 评分 评分人 三、主观题(共10道小题) 11.城市轨道交通作为一种新型的城市公共交通方式为什么受到广泛的欢迎？ 答：城市轨道交通彰显出巨大的优势，成为城市公共交通方式中的 “新宠儿”。其主要优点如下：1运量大目前城市轨道交通在高峰小 时单向运输能力可以达到六七万人次，成为运量最大的城市交通工 具。2速度快城市轨道交通通常采用电动车组作为牵引动力，而且 配有良好的线路条件和自动控制体系，确保了列车良好的运行环境 和性能。目前，地铁最高运行速度一般都在80km/h，在部分站间 距较大的郊区，地铁运行速度可以达到110 km/h。3污染少城市 轨道交通的动力来源于电力牵引，所以与道路交通相比，污染微乎 其微，这也是其堪称“绿色交通”的原因之一，对城市环境保护有积 极意义。4能耗低作为一种大运量的集团化客运系统，城市轨道交 通每运送一位乘客所消耗的能量水平，远远低于其他城市交通方 式。5靠性强由于城市轨道交通线路一般与地面交通完全隔离，因 而不受地面交通的影响。如果线路建设在地下隧道内，则完全不受 外界气候环境的影响，所以，城市轨道交通是城市客运交通方式中 可靠性最强的一种，尤其是在上下班高峰时段，地面交通拥挤不堪 的情况下，对于时间性极强的现代城市交通行为者而言，这个优势 更是无可比拟的。6舒适性佳城市公共客运交通方式舒适性主要表 现在环境质量与拥挤程度两个方面。而轨道交通系统，环境质量 较好，不论是在车站候车、售检票，还是在途中乘车，均有现代化 的环控措施保证良好的空气质童；拥挤度则可通过轨道交通的准

城轨列车运行自动控制系统第1次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确，共1道小题) 1. 按照信号的接收效果，可以将其分为（） (A) 视觉信号与听觉信号 (B) 移动信号、固定信号和手信号 (C) 地面信号和车载信号 (D) 昼间信号、夜间信号和昼夜信号 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A 解答参考： 二、不定项选择题(有不定个选项正确，共9道小题) 2. 地面信号机设置的原则是( ) [不选全或者选错，不算完成] (A) 设置于列车运行方向的右侧 (B) 设置于列车运行方向的左侧 (C) 信号机不得侵入设备限界 (D) 选择合适的信号机柱 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A C D 解答参考： 3. 查询应答器的作用包括（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 列车定位信标 (B) 线路地理信息车-地通信的信道 (C) 列车速度检测 (D) 临时限速信息的传输通道 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A B D 解答参考： 4. 在城市轨道交通中，列车的测速方式有哪几种？（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 测速发电机 (B) 轮轴脉冲速度传感器 (C) 多普勒雷达 (D) 光电编码器 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A B C 解答参考： 5. 无线通信系统按照不同的分类方式可以分为（）。[不选全或者选错，

不算完成] (A) 固定通信和移动通信 (B) 公用移动通信和专用移动通信 (C) 单向通信和双向通信 (D) 单工制和双工制 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A B C D 解答参考： 6. 在城市轨道交通中，列车的测速方式有哪几种？（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 测速发电机 (B) 轮轴脉冲速度传感器 (C) 多普勒雷达 (D) 光电编码器 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A B C 解答参考： 7. 无线通信系统按照不同的分类方式可以分为（）。[不选全或者选错，不算完成] (A) 固定通信和移动通信 (B) 公用移动通信和专用移动通信 (C) 单向通信和双向通信 (D) 单工制和双工制 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A B C D 解答参考： 8. ATC系统的控制等级包括（）。[不选全或者选错，不算完成] (A) 控制中心自动控制模式 (B) 控制中心自动控制时的人工介人控制 (C) 车站自动控制模式 (D) 车站人工控制模式 你选择的答案：未选择[错误] 正确答案：A B C D 解答参考： 9. 以下哪些设备属于列车自动驾驶系统（ATO）？（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 点式应答器

高速铁路信号与控制系统

高速铁路信号与控制系统 高速铁路的信号与控制系统，是高速列车安全、高密度运行的基本保证。因此，世界各国发展高速铁路，都十分重视行车安全及其相关支持系统的研究和开发。高速铁路的信号与控制系统是集微机控制与数据传输于一体的综合控制与管理系统，是当代铁路适应高速运营、控制与管理而采用的最新综合性高技术，一般通称为先进列车控制系统(Advanced Train Control Systems)。如北美的先进列车控制系统(ATCS)和先进铁路电子系统(ARES)，欧洲列车控制系统(ETCS)，法国的实时追踪自动化系统(ASTREE)，日本的计算机和无线列车控制系统(CARAT)，等等。 先进列车控制系统是铁路在技术上的一次突破，它将使铁路和整个国民经济取得巨大的经济效益。 从80年代初开始研究的先进列车控制系统,现仍处于研究、试验与完善之中。近年来，许多国家为先进列车控制系统研制了多种基础技术设备，如列车自动防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、列车调度决策支持系统、分散式微机联锁安全系统、列车微机自动监测与诊断系统等。世界上许多国家如美国、加拿大、日本和西欧各国都将在20世纪末到21世纪初，逐步推广应用这些新技术。目前一些国家已经开始分层次的实施。 ARES系统是为了提高铁路运输的安全和效率而研制的两种基本控制系统之一。它采用全球定位卫星接收器和车载计算机，通过无线通信与地面控制中心连接起来，实现对列车的智能控制。中心计算机根据线路状态信息和机车计算机报告的本身位置和其他列车状态信息等，随时计算出应采取的措施，使列车有秩序地行驶，并能控制列车实现最佳的制动效果。

全球定位卫星系统定位精确，误差不超过1m。ARES并利用全球定位卫星来绘制实时地图，使司机能在驾驶室的监视器上清楚地了解列车前方的具体情况，从而解决了夜间和雨雾天气时的观察困难。 ATCS，即先进列车控制系统则采用设在地面上的查询应答器(Transponder)，而不用全球定位卫星。 应当指出，ARES和ATCS的功能不限于列车自动驾驶，它们的潜力还很大。计算机还可以在30S以内，计算出一条铁路线的最佳运行实时计划，以便随时调整列车运行，达到安全效率和节能的最佳综合指标。 除美国研制的ATCS与ARES系统外，其他发展高速铁路的各国也都十分重视行车安全与控制系统的开发研究。作为世界高速铁路发展较快的“三强”国家，即日本、法国和德国，在地面信号设备中，区间设备都采用了符合本国国情的可靠性高、信息量大、抗干扰能力强的微电子化或微机化的不同形式的自动闭塞制式;车站联锁正向微机集中控制方向发展;为了实现高速铁路道岔转换的安全，转辙装置也向大功率多牵引点方向发展，同时开发研究了道岔装置的安全监测系统。在车上，世界各国的高速铁路都积极安装了列车超速防护和列车自动控制系统。 首先，日本在东海道新干线采用了ATC系统，法国TGV高速线采用了TVW300 和TVM430系统，德国在ICE高速线上采用了LZB系统。这些系统的共同点是新系统完全改变了传统的信号控制方式，可以连续、实时监督高速列车的运行速度，自动控制列车的制动系统，实现列车超速防护;另外，通过集中运行控制，系统还可以实现列车群体的速度自动调整，使列车均保持在最优运行状态，在确保列车安全的条件下，最大限度的提高运输效率，进而系统还可以发展为以设备控制全面代替人工操作，实现列车控制全盘自动化。这些系统的不同点主要体现在控制方式、制动模式及信息传输的结构方面。

简述列车控制系统的组成和各部分的主要功能

一、简述列车控制系统的组成和各部分的主要功能 1、ATC系统的组成 列车运行控制系统（automatic train control ，简称ATC）是根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。简称列控系统。也叫列车自动控制系统。 ATC系统的组成：列车自动防护系统（Automatic Train Protection，简称ATP）、列车自动运行系统(Automatic Train Operation，简称ATO)、列车自动监控系统(Automatic Train Supervision，简称ATS)。 2、各部分的主要功能 2.1、ATP系统 2.1.1系统的基本概念 ATP即列车运行超速防护或列车速度监督系统。主要功能：对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车之间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输入、与ATS、ATO及车辆系统接口并进入信息交换。 ATP是ATC的基本环节，属于故障——安全系统，必须符合故障——安全的原则。 2.1.2、ATP功能

（1）ATP轨旁功能 负责列车安全间隔和生成报文，完成对列车安全运行授权许可的发布和报文的准备，这些报文包括安全、非安全和信号信息等。 （2）ATP传输功能 负责发出报文信号，包括报文和ATP车载设备所需的其他数据。 （3）ATP车载功能 负责列车安全运行、自行驾驶，并提供信号系统和司机间的接口。 2.2、ATO系统 2.2.1、ATO系统基本概念 ATO即列车自动驾驶它代替司机操作列车驱动、制动设备，自动实现列车的启动、加速、匀速惰行、制动等驾驶功能。可使列车经常处于最佳运行状态，高质量地自动驾驶，提高列车运行效率，避免不必要的、过于剧烈的加速和减速。 2.2.2、ATO的功能 基本控制功能：自动驾驶、自动折返、自动开车门；服务功能：确定列车位置、计算允许速度、提供运行模式、PTI支持功能 （1）自动驾驶 ①自动调整列车运行速度 ②停车点的目标制动 ③从车站自动发车