CTCS_3列车控制系统数据融合方法研究

第３４卷第９期铁 道 学 报Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．９２　０　１　２年９月ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＨＥ　ＣＨＩＮＡ　ＲＡＩＬＷＡＹ　ＳＯＣＩＥＴＹ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２０１２

文章编号：１００１－８３６０（２０１２）０９－００７０－０５

ＣＴＣＳ－３列车控制系统数据融合方法研究

王俊峰１，　汪希时２

（１．北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京　１０００４４；２．北京交通大学运输自动化所，北京　１０００４４）

摘　要：数据融合是提高列车控制数据完备性和保证列车安全的重要方法，ＣＴＣＳ－３列控系统已在传感器层面进

行了局部数据融合。本文在分析列控系统技术规范、ＣＴＣＳ－３列控系统结构及工作原理的基础上，提出一种

ＣＴＣＳ－３列控系统决策层数据融合方法，分析融合的可行性并建立实现该方法的模型。该方法通过ＣＴＣＳ－３列控

系统Ｃ３控制单元与Ｃ２控制单元之间进行列控信息交换，实现行车许可、线路描述信息、临时限速等核心列控数

据的数据融合。融合后的列控数据更可信、准确、可靠。使用融合后的列控数据计算列车允许速度和生成监控曲

线，使列车控制的安全性更高。

关键词：高速列车；列控系统；ＣＴＣＳ－３；数据融合；安全性

中图分类号：Ｕ２８４ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８３６０．２０１２．０９．０１２

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｄａｔａ　Ｆｕｓｉｏｎ　ｏｆ　ＣＴＣＳ－３Ｔｒａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ

ＷＡＮＧ　Ｊｕｎ－ｆｅｎｇ１，　ＷＡＮＧ　Ｘｉ－ｓｈｉ　２

（１．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｒａｉｌ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｓａｆｅｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４４，Ｃｈｉｎａ；

２．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄａｔａ　ｆｕｓｉｏｎ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｐｅｒｆｅｃｔ　ｄａｔａ　ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｌｏｃａｌ　ｄａｔａ　ｆｕｓｉｏｎ　ｉｓ　ａｖａｉｌａｂｌｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ＣＴＣＳ－３ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｔ　ｔｈｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｌｅｖｅｌ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＴＣＳ－３ｔｒａｉｎｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｄａｔａ　ｆｕｓｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ　ｌａｙｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＴＣＳ－３ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ，ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　Ｃ３ｃｏｎｔｒｏｌ　ｕｎｉｔ　ａｎｄ　Ｃ２ｃｏｎｔｒｏｌ　ｕｎｉｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＣＴＣＳ－３ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｋｅｙ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｆｕｓｉｏｎ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ａｕｔｈｏｒｉｔｙ，ｌｉｎｅｓ　ｄｅ－ｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｅｍｐｏｒａｒｙ　ｓｐｅｅｄ　ｌｉｍｉｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｍｅｒｇｅｄ　ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｄａｔａ　ｗｅｒｅ　ｆｏｕｎｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｍｏｒｅｃｒｅｄｉｂｌｅ，ｍｏｒｅ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｒｅｌｉａｂｌｅ．Ｕｓｉｎｇ　ｍｅｒｇｅｄ　ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｄａｔａ　ｔｏ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ａｌｌｏｗａｂｌｅ　ｔｒａｉｎｓｐｅｅｄ　ａｎｄ　ｇｅｎｅｒａｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｃｕｒｖｅｓ　ｇｕａｒａｎｔｅｅｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｓａｆｅｔｙ　ｉｎ　ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　ｔｒａｉｎ；ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ；ＣＴＣＳ－３；ｄａｔａ　ｆｕｓｉｏｎ；ｓａｆｅｔｙ

中国列车控制系统分为ＣＴＣＳ－０至ＣＴＣＳ－４共５级。其中ＣＴＣＳ－２适用于控制时速２００ｋｍ／ｈ～２５０ｋｍ／ｈ线路的列车，ＣＴＣＳ－３适用于控制时速３５０ｋｍ／ｈ及以上线路的列车。列车控制系统的作用是指挥行车，保证列车运行安全和提高行车效率。列控数据是列车运行控制的基础，是列控系统的“中枢神经”，其完备性直接关系到列车运行安全。列控数据的完备性指能够保证列车运行安全控制数据的完整性、正确性、

收稿日期：２０１１－０６－１２；修回日期：２０１１－０９－０２

基金项目：轨道交通控制与安全国家重点实验室自主研究课题（ＲＣＳ２０１０ＺＴ００６，ＲＣＳ２０１１ＺＺ００１）

作者简介：王俊峰（１９６２—），男，山西五寨人，副教授，博士。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｗ２８８１＠１６３．ｃｏｍ有序性、实时性、时效性和兼容性。通过数据共享和数据融合，实现多维式数据制约，是提高列控数据完备性的有效方法。实现列控数据全方位数据融合，对于提高列控数据完备性和保证行车安全具有重要意义。

列车控制系统需具备跨线路运行和降级运行能力，称之为兼容性。即安装ＣＴＣＳ－３设备的列车可以运行在３５０ｋｍ／ｈ线路上，也可运行在２５０ｋｍ／ｈ线路上；ＣＴＣＳ－３因设备故障或ＧＳＭ－Ｒ通信中断，可使用备用系统，降级运行。为了实现兼容性，ＣＴＣＳ－３列控系统集成了ＣＴＣＳ－２列控系统的功能和全部设备。ＣＴＣＳ－３列控系统包含Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元。

ＣＴＣＳ－３和ＣＴＣＳ－２是两种不同类型的列车控制系统，二者在传输方式、控制原理、设备构成等方面存在很大差异。ＣＴＣＳ－２是一种基于轨道电路传输信息的分散式列车控制系统；ＣＴＣＳ－３则是一种基于ＧＳＭ－Ｒ传输信息的集中式列车控制系统。ＣＴＣＳ－３列控系统中Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元的列控数据的来源不同、传输通道不同及处理方法不同，这正是进行数据融合的必要条件。

目前ＣＴＣＳ－３系统中的Ｃ３控制单元与Ｃ２控制单元相对独立，各自使用来自不同信息源和传输路径的“线路描述信息”、“行车许可”、“临时限速”等列控数据，分别计算列车允许速度并生成“监控曲线”。尽管Ｃ３控制单元与Ｃ２控制单元同时工作，但只是为二者能够快速和平稳切换。显然Ｃ３和Ｃ２缺少两个单元之间的、属于决策层面的、旨在提高系统安全性的列控数据共享和融合。

１　ＣＴＣＳ－３列控系统及监控原理

１．１　ＣＴＣＳ－３列控系统［１］

ＣＴＣＳ－３列控系统集成了ＣＴＣＳ－２列控系统全部设备，ＣＴＣＳ－３包括Ｃ２控制单元和Ｃ３控制单元。Ｃ２控制单元与ＣＴＣＳ－２列控系统相当，用于控制２００～２５０ｋｍ／ｈ线路上的列车及３００～３５０ｋｍ／ｈ线路的备用方式。Ｃ３控制单元用于控制３００～３５０ｋｍ／ｈ线路上的列车。ＣＴＣＳ－３系统总体结构示意图如图１。

Ｃ２控制单元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。Ｃ２地面设备包括：车站列控中心（ＴＣＣ）、轨旁电子单元（ＬＥＵ）和有源应答器ＶＢ（Ｖａｒｉａｂｌｅ－ｄａｔａＢａｌｉｓｅ）、轨道电路（ＴＣ）、区间无源应答器ＦＤＢ（Ｆｉｘｅｄ－Ｄａｔａ　Ｂａｌｉｓｅ）和临时限速服务器ＴＳ（ＴＳＲ　Ｓｅｒｖｅｒ）。Ｃ２车载设备包括全计算机（ＶＣ－Ｃ２）、轨道电路接收单元（ＴＣＲ）、记录单元（ＪＲＵ）、应答器信息接收单元（ＢＴＭ）及天线ＢＡ（Ｂａｌｉｓｅ　Ａｎｔｅｎｎａ）、司机操作界面（ＤＭＩ）、机车接口单元（ＴＩＵ）和测速单元（ＳＤＵ）。其中：ＴＣＣ、ＴＣ、ＦＤＢ、ＪＲＵ、ＢＴＭ、ＢＡ、ＤＭＩ、ＴＩＵ、ＳＤＵ和ＴＳＲ　Ｓｅｒｖｅｒ与Ｃ３控制单元共用。

ＴＣＣ是Ｃ２控制单元地面设备的核心部分。ＴＣＣ根据轨道区段占用信息、联锁进路信息、线路限速信息等，产生列车行车许可命令，并通过轨道电路和有源应答器，传输给Ｃ２车载设备。由应答器和临时限速服务器分别传输线路描述信息和临时限速信息。Ｃ２车载设备根据地面提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标距离模式监控曲线，控制列车运行。同时，记录单元

图1CTCS-3系统总体结构示意图

2

2

对列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录。Ｃ２控制单元适用于区间ＺＰＷ－２０００系列自动闭塞、车站计算机联锁和行车指挥ＣＴＣ。

Ｃ３控制单元基于ＧＳＭ－Ｒ无线通信双向传输车地列控信息，采用固定自动闭塞，以目标距离连续速度控制模式监控列车运行。Ｃ３地面设备包括：无线闭塞中心（ＲＢＣ）、轨道电路（ＴＣ）、应答器（Ｆｉｘｅｄ－ＤａｔａＢａｌｉｓｅ）、列控中心（ＴＣＣ）和临时限速服务器（ＴＳＲＳｅｒｖｅｒ）。Ｃ３车载设备包括：安全计算机（ＶＣ－Ｃ３）、无线传输模块（ＲＴＵ）、司法记录器（ＪＲＵ）、应答器信息接收单元（ＢＴＭ）及天线（Ｂａｌｉｓｅ　Ａｎｔｅｎｎａ）、司机操作界面（ＤＭＩ）、机车接口单元（ＴＩＵ）和测速单元（ＳＤＵ）。

ＲＢＣ是Ｃ３控制单元地面设备的核心部分。ＲＢＣ根据联锁的信号授权和列车位置信息生成行车许可，通过ＧＳＭ－Ｒ无线通信系统发送给车载ＡＴＰ设备，监控其管辖内列车的安全运行。Ｃ３控制单元分别采用轨道电路、应答器和临时限速服务器，实现列车占用检查、列车定位和管理临时限速。Ｃ３控制单元的行车许可信息、线路描述信息和临时限速信息全部是ＲＢＣ通过ＧＳＭ－Ｒ传输到Ｃ３车载设备的。Ｃ３车载设备负责接收地面数据命令信息（包括：行车许可、线路参数、临时限速和列车参数），按照列车动力学模型计算允许速度并生成速度距离模式监控曲线，监控列车运行，保证列车运行安全。Ｃ３车载设备提供与司机交换信息的人机界面，向列车输出制动命令和读取列车状态信息，

１

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完成列车的测速和测距，记录列车运行数据。１．２　列车监控原理［２

］

列车监控的基本原理是：在列车运行过程中，利用列控系统实时计算列车的允许速度并生成监控曲线，同时测量并获得列车实际运行速度，将允许速度和实际运行速度比较，如果实际运行速度小于允许速度，列车是安全的；否则，当列车实际运行速度大于允许速度，列控系统将输出制动指令。在计算允许速度并生成监控曲线时，需要行车许可信息、线路描述信息、临时限速数据和列车参数（

列车总重、长度、制动率）等４类数据。将这４类数据代入到列车牵引动力学模型，计算允许速度。列车在目标距离内所有允许速度的连线，

即监控曲线，如图２。监控曲线（即目标速度－距离模式曲线）是反映列车允许速度与目标距离间关系的曲线。分为紧急制动限速曲线ＥＢＰ，常用制动曲线ＮＢＰ，预警曲线ＷＳＰ和缓解曲线ＲＥＬ。

图2CTCS-3系统速度监控和制动指令示意图

速度

EBP

NBP WSP ，REL 列车速度

目标距离

EB

B7N

B7N 常用制动

2s

报警音允许缓解缓解按钮

２　ＣＴＣＳ－

３列控系统传感层数据融合ＣＴＣＳ－

３列车控制系统在传感层对列车测速值进行了数据融合［

３］

。列车速度和位置测量是列控关键技术之一，测速值是否准确、可信、连续，直接影响列控系统对列车的控制，影响列车的安全性。ＣＴＣＳ－３级列控车载设备中采用车轮速度传感器与雷达相结合的方式实现列车速度的安全测量，如图３。在列车两侧不同轴端安装２个车轮脉冲式速度传感器，车轮速度传

图3CTCS-3测速值数据融合示意图

车轮脉冲测速1雷达测速

基于卡

尔曼滤波的数据融合

CTCS-3控制单元

车轮脉冲测速2CTCS-2控制单元感器具有不受外界环境和天气干扰等优点。ＣＴＣＳ－３相对于ＣＴＣＳ－

２增加了２个多普勒雷达测速传感器，雷达具有不受车轮空转和打滑影响的优点。

ＣＴＣＳ－

３列车控制系统各速度传感器子系统独立进行速度量测，因而可以获得４组速度量测值。采用

联合卡尔曼分散滤波方法［

４－

５］，由主滤波器向各子滤波器动态分配初始条件信息、动态噪声信息和公共观测信息，实现基于联合卡尔曼滤波的列车速度测量及数据融合。为提高系统的可用性，满足当部分速度传感器发生故障后系统仍然能继续安全控车的要求，系统按照无复位式原则确定，

使系统具有较强的容错能力；同时，在多路速度传感器数据融合决策过程中，还充分考虑了列控系统安全控车的需求。

在测量速度的基础上，ＣＴＣＳ－３列控车载设备计算列车的走行距离，

同时还可以根据地面布置的点式应答器位置及应答器内的线路数据等信息，对列车位置进行校正，

从而实现列车的安全定位功能。３　ＣＴＣＳ－

３列控系统决策层数据融合方法３．１　融合的可行性

ＣＴＣＳ－

３列控系统中设置Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元的目的是为了解决ＣＴＣＳ－３与ＣＴＣＳ－２两种列控系统的兼容性，即列车上下线运行或设备发生故障时列控系统之间的切换。Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元的结合是为了保证共用设备正常分配，

保证列控系统级间切换的自动、及时、可靠及平稳切换。因此，Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元同时运行。Ｃ３控制单元负责ＣＴＣＳ－３模式下的核心控制逻辑计算功能；Ｃ２控制单元负责ＣＴＣＳ－

２核心控制逻辑计算功能；两者共用ＤＭＩ人机界面模块、列车接口单元模块、测速测距模块、ＢＴＭ模块、轴端和雷达测速传感器。Ｃ３控制单元主导级间切换，负责系统总线管理及统一对外输出。当Ｃ２控制单元设备控车时，需要Ｃ３控制单元的辅助和监管，这时Ｃ３控制单元的作用包括：监视整个系统包括Ｃ２设备状态的安全，控制系统的启动，提供访问列车接口通道，

提供制动的控制，提供对速度传感器数据的访问通道。可见，Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元各自独立控制列车，

在控制过程中对计算列车允许速度和生成监控曲线的核心列控数据互不进行交换，互不利用对方数据。

ＣＴＣＳ－３列车控制系统将基于ＧＳＭ－Ｒ无线通信和基于轨道电路两种不同的车地列控信息传输方式集成到同一个列控系统中。Ｃ３控制单元通过ＧＳＭ－Ｒ无线方式接收来自无线闭塞中心（ＲＢＣ）的行车许可信息、

线路描述信息、临时限速信息和来自应答器的列车位置校准信息，计算列车允许速度和生成限速曲线。Ｃ２控制单元接收来自轨道电路的行车许可信息和来

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自应答器的线路描述信息、进路信息和临时限速信息，计算列车允许速度和生成限速曲线。Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元中行车许可信息、线路描述信息和临时限速信息来源不同、传输通道不同为两个控制单元之间进行列控数据融合创造了条件，并使其成为可能。本文讨论列控数据融合的前提是Ｃ２控制单元和Ｃ３控制单元都正常工作。当Ｃ２控制单元故障时，虽然Ｃ３不能够获取Ｃ２的行车许可信息，但Ｃ３可直接读取应答器的“线路描述信息和临时限速信息”，实现部分列控数据融合。

３．２　融合建模

ＣＴＣＳ－３列控系统决策层数据融合是通过Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元进行列控数据实时交换，二者共享对方所获得的列控数据。Ｃ３控制单元与Ｃ２控制单元数据融合示意图如图４。具体列控数据融合模型如下：

图4C3控制单元与C2控制单元数据融合示意图

（１）线路描述信息融合

线路描述信息包括：线路静态限速、线路坡度、轨道电路信息、进路信息、级间切换信息及应答器位置信息等。Ｃ２控制单元车载设备通过读取无源应答器和有源应答器获取线路描述信息；Ｃ３控制单元车载设备则由ＲＢＣ经ＧＳＭ－Ｒ无线提供。二者存储线路信息的源不同，传输的路径不同。根据可靠性理论，二者结合比对使用，不仅提高了线路描述信息的准确性和可信度，而且能够明显降低共因错误发生的概率。

线路描述信息融合模型具体是：当以Ｃ３控制单元控制列车运行时，索取Ｃ２控制单元接收的来自有源应答器和无源应答器的线路描述信息，并与Ｃ３控制单元接收的来自无线闭塞中心的同一区段线路描述信息比较，如果比较结果一致，则使用任意一个线路描述信息计算允许速度值并生成监控曲线；如果比较结果不一致，则采用安全数据计算允许速度值并生成监控曲线。其中，安全数据是按最不利原则，线路描述信息的限速值取两者的最低值，长度取两者目标距离的最短值。

（２）行车许可信息融合

行车许可信息即移动授权，它根据列车占用情况及进路状态生成。Ｃ３控制单元由ＲＢＣ产生，经ＧＳＭ－Ｒ发给车载设备；Ｃ２控制单元由ＴＣＣ的轨道电路编码电路产生，经轨道电路向列车提供前方空闲闭塞分区数量。ＲＢＣ和ＴＣＣ产生行车许可信息，在运算处理、异常干扰、双机切换等情况下，可能导致生成错误。错误的行车许可信息，会使允许速度值和监控曲线计算出错，影响行车安全。因此，应当将Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元产生的行车许可进行数据融合，解决以上问题。

行车许可信息融合模型具体是：当以Ｃ３控制单元控制列车运行时，当Ｃ３控制单元接收到的行车许可大于７个轨道电路区段时，并且Ｃ２控制单元给出的空闲轨道电路区段达到上限时，则按照Ｃ３控制单元接收到的行车许可计算允许速度值并生成监控曲线。Ｃ２控制单元通过轨道电路低频信息码给出空闲轨道电路区段，当该轨道电路低频信息码为“Ｌ５”时，表明Ｃ２控制单元给出的空闲轨道电路区段达到上限，即表示列车前方至少有７个空闲的轨道电路区段，而７个空闲轨道电路的长度大于７ｋｍ，能够满足３５０ｋｍ／ｈ列车的紧急制动距离，能够保证列车安全，所以此时使用Ｃ３控制单元接收到的行车许可计算允许速度值并生成监控曲线即可。

当Ｃ３接收到的行车许可小于或等于７个轨道电路区段，并且当Ｃ３控制单元接收到的行车许可小于或等于Ｃ２接收到的行车许可时，则按照Ｃ３控制单元接收到的行车许可计算允许速度值并生成监控曲线。当Ｃ３接收到的行车许可小于或等于７个轨道电路区段并且当Ｃ３控制单元接收到的行车许可大于Ｃ２接收到的行车许可时，按照Ｃ２控制单元接收到的行车许可计算允许速度值并生成监控曲线。这是因为，当Ｃ３接收到的行车许可小于或等于７个轨道电路区段，表明空闲轨道电路的长度已经不能满足３５０ｋｍ／ｈ列车紧急制动距离的要求，此时需要使用距离短的数据计算允许速度才能保证行车安全，因此需要选取行车许可小的数据计算允许速度。

当Ｃ３控制单元接收到的行车许可大于７个轨道电路区段并且Ｃ２控制单元给出的空闲轨道电路区段未达到上限时，则按照Ｃ２控制单元给出的空闲轨道电路区段计算允许速度值并生成监控曲线。当Ｃ３控制单元接收到的行车许可大于７个轨道电路区段时，表明空闲轨道电路的长度大于７ｋｍ，能够满足３５０ｋｍ／ｈ列车紧急制动距离的要求。但是，由于Ｃ２控制单元给出的空闲轨道电路区段未达到上限时，即表示

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列车前方有少于７个空闲的轨道电路区段，此时，为保证列车的安全运行，只能使用按照Ｃ２控制单元给出的空闲轨道电路区段计算允许速度值并生成监控曲线。

（３）临时限速的数据融合

临时限速是指线路固定限速以外的、具有时效性的限速，包括施工、维修引起的计划性限速，自然灾害、设备故障引起的突发性限速等。临时限速直接关系到列车运行安全，若要准确执行临时限速，首先必须保证车载设备执行临时限速数据是正确的。数据融合可以减少临时限速在设置和传输方面出错的概率。Ｃ２和Ｃ３控制单元采用临时限速服务器统一管理临时限速调度命令的设置、存储与执行。Ｃ２控制单元根据限速命令由ＴＣＣ实时组帧，产生临时限速报文经ＬＥＵ和有源应答器发送到列车；Ｃ３控制单元根据调度命令由ＲＢＣ生成临时限速报文经ＧＳＭ－Ｒ传输到车载设备。临时限速报文包括限速起始点、限速区长度和限速值。

临时限速数据融合具体是：当以Ｃ３控制单元控制列车运行时，Ｃ３控制单元接收到临时限速报文后，索取Ｃ２控制单元接收到的临时限速报文，并比较Ｃ３控制单元接收到的临时限速报文和Ｃ２控制单元接收到的临时限速报文，如果比较结果一致，则使用任意一个临时限速报文计算允许速度值；否则，使用Ｃ３控制单元接收到的临时限速报文和Ｃ２控制单元接收到的临时限速报文中的最不利数据计算允许速度值。其中，最不利数据取Ｃ３控制单元接收到的临时限速报文和Ｃ２控制单元接收到的临时限速报文中临时限速区长度的最大值，限速值取两者的最小值。

４　结束语

本文提出通过ＣＴＣＳ－３列控系统Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元交换列控数据，实现ＣＴＣＳ－３列控系统决策层数据融合，避免了单一控制单元受系统结构、传感器件限制和环境干扰的影响，在采集、传输和决策过程中容易导致错误的问题。将Ｃ３控制单元和Ｃ２控制单元接收到的来自不同信号源、不同传输通道和不同计算方法的线路描述信息、行车许可、临时限速等核心列控数据进行融合，使得融合后的这些列控数据更精确、更可靠。使用由此计算的列车允许速度和生成的监控曲线对列车进行超速防护安全性更高。本文提出的方法，充分利用了两个控制单元资源和数据共享，所建立的模型便于实现。

参考文献：

［１］张曙光．ＣＴＣＳ－３级列控系统总体技术方案［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００８：７８－１１２．

［２］铁道部科技司．ＣＴＣＳ－３级列控系统系统需求规范（ＳＲＳ）（Ｖ１．０）［Ｓ］．北京：中国铁道出版社，２００９．

［３］黄卫中，季学胜，等．ＣＴＣＳ－３级列控车载设备高速适应性关键技术［Ｊ］．中国铁道科学，２０１０，３１（３）：８７－９２．

ＨＵＡＮＧ　Ｗｅｉ－ｚｈｏｎｇ，ＪＩ　Ｘｕｅ－ｓｈｅｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｅｖｅｒａｌ　ＣｒｕｃｉａｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ＣＴＣＳ－３Ｔｒａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｏｎｂｏａｒｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｓｃｉ－ｅｎｃｅ，２０１０，３１（３）：８７－９２．

［４］盛三元，王建华．联合卡尔曼滤波在多传感器信息融合中的应用［Ｊ］．雷达与对抗，２００２，（１）：２７－３３．

ＳＨＥＮＧ　Ｓａｎ－ｙｕａｎ，ＷＡＮＧ　Ｊｉａｎ－ｈｕａ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｅｄｅｒａ－ｔｅｄ　Ｋａｌｍａｎ　Ｆｉｌｔｅｒ　ｉｎ　Ｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｆｕｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｒａｄａｒ　＆ＥＣＭ，２００２，（１）：２７－３３．

［５］杨万海．多速度传感器数据融合及其应用［Ｍ］．西安：西安电子科技大学出版社，２００４：１２６－１８２．

（责任编辑　江　峰）

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７　铁 道 学 报第３４卷

列车运行控制系统期末试题及参考答案

北京交通大学考试参考答案（A卷） 课程名称：列车运行控制系统学年学期：2013—2014学年第1学期 课程编号：50L274Q开课学院：交通运输出题教师：课程组 一、名词解释（共3小题，每题3分，共9分） 1．虚拟闭塞:是固定闭塞的一种特殊形式，以虚拟方式（设置通信模块和定位信标）将区间划分为若干个虚拟闭塞分区，并设置虚拟信号机进行防护。 2．准移动闭塞:基于固定闭塞的目标—距离控制方式，保留固定闭塞分区，以前方列车占用闭塞分区入口确定目标点，通过地车信息传输系统向列车传送目标速度、目标距离等信息。这种闭塞方式称为准移动闭塞。 3．最限制速度:综合考虑列车在区域各类限制速度得出的最低值（即最不利限制部分或最严格限制速度），简称最限制速度。 二、填空题（共12题，每空1分，共25分） 1．列车运行控制系统根据前方行车条件为每列车产生行车许可，并通过地面信号和车载信号的方式向司机提供安全运行的凭证。车载设备实施速度监控，当列车速度超过允许速度时控制列车实施制动，防止列车超速颠覆或与前方追尾，保证行车安全。 2.铁路信号安全的广义概念是指铁路信号设备或系统具有维护铁路列车（车列）安全运行的能力。狭义概念是指设备(或系统)应满足故障-安全设计原则的要求，当出现故障或误操作时，能远离危及行车安全的事故，或减少事故损失。 3.当轨道电路完整并空闲时,轨道电路的工作状态为调整,当轨道电路区段有车占用时,轨道电路的工作状态为分路（开路）。 4.目标距离控制方式根据列车制动模型，直接由目标距离、目标速度、线路参数及列车制动参数等信息生成列车的速度—距离模式曲线，并以此实时监控列车和运行速度保证列车运行安全。 5.列车安全位置是在高精度定位方法得出列车估计位置的基础上增加一定的安全包络得到，分车头（或列车前端）和车尾安全位置两部分。 级列控系统基于GSM-R实现车---地信息双向传输，RBC生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器提供列车定位基准，并具备CTCS-2（或c-2）作为后备。7．CTCS-1级列控系统用于160km/h及以下的区段，由主体机车信号加上安全型运行监控记录装置组成。 8．在CTCS-3级列控系统中，RBC根据从联锁系统获得的进路信息，从车载设备获得的列车位置信息、以及接收到的股道占用、临时限速等信息生成列车控制命令。

城轨列车网络控制系统第3次作业 -

一、不定项选择题(有不定个选项正确，共7道小题) 1. 程控数字电话交换机的组成包括（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 控制系统； (B) 数字交换网络； (C) 用户接口卡； (D) 外围设备。 正确答案：A B D 解答参考： 2. 数字交换网络的数字接线器包括以下哪些类型？（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 空分接线器； (B) 时分接线器； (C) 时空接线器； (D) 总线接线器 正确答案：A B C 解答参考： 3. 常规广播是在列车的正常运营过程中所使用的广播，包括（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 离开广播； (B) 运营延误； (C) 到达广播； (D) 故障延误。 正确答案：A C 解答参考： 4. 紧急广播为在运营中出现紧急情况时列车使用的广播信息，包括（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 区间清客； (B) 疏散乘客； (C) 紧急撒离； (D) 故障延误。 正确答案：A B C 解答参考： 5. 旅客信息系统按控制功能划分为：（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 信息源； (B) 中心播出控制层； (C) 车站车载播出控制层；

(D) 车站车载播出显示终端设备。 正确答案：A B C D 解答参考： 6. 旅客信息系统按结构划分为四部分：（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 中心子系统； (B) 车站子系统； (C) 网络子系统； (D) 车载子系统。 正确答案：A B C D 解答参考： 7. 实现多址连接的无线通信多址方式有（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 频分多址（FDMA）； (B) 时分多址(TDMA）； (C) 空分多址(SDMA）； (D) 码分多址(CDMA）。 正确答案：A B C D 解答参考： 二、判断题(判断正误，共18道小题) 8. 在旅客信息系统中，紧急灾难信息的优先级最高，然后依次是列车服务信息、旅客导向信息、站务信息、公共信息和商业信息。（） 正确答案：说法正确 解答参考： 9. 在旅客信息系统中，高优先级的信息可中断低优先级信息的播出，低优先级的信息也可中断高优先级信息的播出。（） 正确答案：说法错误 解答参考： 10. 二级母钟自动接收标准时间信号，校准自身的时间精度，并分配精确时间给一级母钟。（） 正确答案：说法错误 解答参考： 11. 当一级母钟不能正常接收GPS信号时，则通过自身高稳晶振运作提供时间信号给二级母钟等终端用户，以满足地铁运营的要求。（） 正确答案：说法正确 解答参考：

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。

CRA型动车组和CRA型动车组列车网络控制系统的技术特点

CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统的技术特点 一、CRH2A型动车组网络控制系统： 1、网络控制概述： CRH2动车组列车网络控制系统采用贯穿全车的总线来传送信息，从而减轻了列车的重量，并且通过对列车运行以及车载设备动作的运行信息进行集中管理，可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用，加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。 2、网络控制系统的组成： CRH2动车组列车网络控制系统由监控器和控制传输部分两部分组成。硬件一体化装置，但各自独立构成网络，系统为自律分散型。 控制传输部分为双重系统，确保系统的冗余性。通信采用ARCNET网络标准。头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其可靠性。前后中心的控制单元采用母线仲裁。 CRH动车组网络控制系统中引用额车载信息装置和类车信息终端装置构成，同时还有监控显示器以及显示控制器、车内信息显示器、IC读卡器等附属设施。 3、网络控制系统的功能： 1）牵引、制动指令传输； 2）设备启动、关闭指令的传输；3）显示灯/蜂鸣器控制指令传输；4）乘务员支持信息传输；5）服务设备控制信息传输；6）数据记录功能；7）车上试验；8）自我诊断传送线；9）远程装载功能；10）列车信息装置的自我诊断功能；11）信息显示功能。 4、网络控制系统的拓扑结构： CRH2动车组网络控制系统采用列车和车辆两级网络结构。列车网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，以光纤和双绞线为传输介质，连接各中央装置和终端装置，采用双重环结构。车辆级网络结构为连接车厢内设备的通信网络，主要传输介质为光纤和电流环传输线。 1）列车总线 列车总线有两种类型：其一为列车信息传输线，以光纤为传输介质，连接所有中央装置和终端装置，采用ARCNET协议，传送速度为2.5Mb/s;其二为自我诊断传输网，以双绞线作为传输介质，连接中央装置和终端装置，采用HLC作为通信协议。 列车总线的设备由中央装置、终端装置、显示器、显示控制装置、IC卡架以及车内信息显示器构成。在光纤网中，中央装置和终端装置由双重环形构成的光纤连接，采用不易发生故障的双向环形网络方式。它具有向左和向右两条线路，是一种分散型的系统。如果在一个方向的环绕中检测到没有应答的情况，就向另一个方向的环绕传送，即使在2处以上的线路发生故障，环路网络断开时，也可以继续有其他连接着的正常线路进行传送，避开故障部位。 2)车辆总线： 车辆总线是指中央装置/终端装置与车辆内设备之间信息交换通道。各车的中央/终端装置与车辆设备之间的接口以光传送、电流环传送，DIO等形式传送，他们构成信息网络节点与车载设备的联系通道，车载设备与网络控制系统节点之间爱用点对点通信方式，有多种通信规格，总结如下： 终端装置——设备（牵引变流器/制动控制装置）之间的传送： ①通过点对点连接进行的光纤2线式半双工传送； ②轮询方式； ATC检查记录部和车内引导显示器、空调显示器、自动播放装置、辅助电源装置—监视器部之间的传送。

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

城市轨道交通列车自动控制系统简介-精选文档

城市轨道交通列车自动控制系统简介 、前言 随着城市现代化的发展，城市规模的不断扩大，城市轨道交通的发展已成为解决现代城市交通拥挤的有效手段，其最大特点是运营密度大、列车行车间隔时间短、安全正点。城市轨道交通列车自动控制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设备。 二、列车自动控制系统的组成 列车自动控制（ATC系统由列车自动防护系统（ATP、列车自动驾驶系统（ATO和列车自动监控系统（ATS三个子系统组成。 一列车自动防护( ATP-Automatic Train Protection 系统 列车自动控制系统中的ATP的子系统通过列车检测、列车间 隔控制和联锁（联锁设备可以是独立的，有的生产厂商的系统也可以包含在ATP系统中）控制等实现对列车相撞、超速和其他危险行为的防护。 二列车自动驾驶系统 ( AT0?CAutomatic Train Operation 列车自动驾驶子系统（ATO与ATP系统相互配合，负责车 站之间的列车自动运行和自动停车，实现列车的自动牵引、制动 等功能。ATP轨旁设备负责列车间隔控制和报文生成；通过轨道

电路或者无线通信向列车传输速度控制信息。ATP与ATO车载系 统负责列车的安全运营、列车自动驾驶，且给信号系统和司机提供接口。 三）自动监控（ATS-Automatic Train Super -vision ）系统 列车自动监控子系统负责监督列车、自动调整列车运行以保证时刻表的准确，提供调整服务的数据以尽可能减小列车未正点运行造成的不便。自动或由人工控制进路，进行行车调度指挥， 并向行车调度员和外部系统提供信息。ATS功能主要由位于OCC 控制中心）内的设备实现。 三、列车自动控制系统原理 一）列车自动防护（ATP） ATP是整个ATC系统的基础。列车自动防护系统（ATP亦 称列车超速防护系统，其功能为列车超过规定的运行速度时即自动制动，当车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动装置控制列车制动系统制动。 ATP通过轨道电路或者无线GPS系统检测列车实际运行位 置，自动确定列车最大安全运行速度，连续不间断地实行速度监督，实现超速防护，自动监测列车运行间隔，以保证实现规定地行车间隔。防止列车超速和越过禁止信号机等功能。 按工作原理不同，ATP子系统可分为“车上实时计算允许速

列车网络系统

目录 列车网络控制系统 (2) 一、列车网络控制系统概述 (2) 1. 列车网络系统的发展 (2) 2. 列车网络控制系统的功能 (4) 二、我国城市轨道交通列车网络控制系统的应用 (5) 1. SIBAS系统 (5) 2. MITRAC.系统 (6) 3. AGATE系统 (9) 4. TIS信息系统 (13) 5. DETECS系统 (15)

列车网络控制系统 一、列车网络控制系统概述 列车网络控制系统是列车的核心部件，它包括以实现各功能控制为目标的单元控制机、实现车辆控制的车辆控制机和实现信息交换的通信网络。列车网络系统的发展过程从系统功能来看经历了由单一的牵引控制到车辆（列车）控制，再到现在已经进入分布式控制系统的发展阶段。 1. 列车网络系统的发展 70年代末至80年代初，车载微机的雏形分别在西门子公司和BBC公司出现。开始仅仅是用于传动装置的控制，随着控制、服务对象的增多，人们把铁道系统依次划分为 6 个层次：公司管理、铁路运营、列车控制、机车车辆控制、传动控制和过程驱动，于是列车通信网络在初期的串行通信总线的基础上应运而生，并从原来不同公司的企业标准推向国际标准，逐步形成了列车通信与控制系统的标准化、模块化的硬件系列和全方位的开发、调试、维护、管理软件工具。 1988年IEC第9 技术委员会TC9成立了第22工作组WG22，其任务是制订一个开放的通信系统，从而使得各种铁道机车车辆能够相互联挂，车上的可编程电子设备能够互换。 1992年6 月, TC9WG22以委员会草案CD（committee Draft）的形式向各国发出列车通信网TCN（Train Communication Network）的征求意见稿。该稿分成4个部分：第1 部分总体结构，第 2 部分实时协议，第 3 部分多功能车辆总线MVB，第4部分绞式列车总线WTB。 总体结构把列车通信网规定为由多功能车辆总线MVB和绞式列车总线WTB 组成。MVB的传输介质可以是双绞线，也可以是光纤。在后一种场合，其跨距为2000m，最多可连接256个职能总线站。数据划分为过程数据、消息数据和监管数据。对过程数据的传输作了优化。发送的基本周期是lms或2ms。 WTB的传输介质为双绞线，最多可连接32个节点，总线跨距860m。WTB 具有列车初运行和接触处防氧化功能。发送的基本周期是25ms。 1994年5 月至1995年9 月，欧洲铁路研究所（ERRI）耗资300万美元，在瑞士的Interlaken至荷兰的阿姆斯特丹的区段，对由瑞士SBB、德国DB、意大利FS、荷兰NS的车辆编组成的运营试验列车进行了全面的TCN试验。 1999年6 月，TCN标准草案正式成为国际标准，即IEC61735。该标准对列

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

(完整版)列车运行控制系统期末考试重点总结

m d i n 列控定义：列车运行全过程或一部分作业实现自动控制的系统，可以根据列车在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。 列控作用：（1）保障行车安全。识别、消除或减弱危及安全的因素。发现时，向列车发出停车或降速命令(2）保证运输效率。列控系统确定列车最小安全制动距离，最大限度提高线路通过能力。 列控原理：地面设备根据前方行车条件，包括轨道占用情况、进路状态、线路状况以及调度命令，生成行车许可，通过车地通信技术传给车载设备，结合列车数据，车载设备自动计算生成超速防护曲线，并实时与列车运行速度进行比较，超速(允许速度）后及时进行控制，防止列车超速脱轨或与前行列车追尾。列控功能：1.给司机显示允许列车运行的信号、目标距离、目标速度、允许速度等。2.防止列车超过规定的限制速度运行，包括信号显示规定的限制速度、线路限速、车辆限速、临时限速等。3.自动实施速度控制，一旦列车速度超过允许速度，应实施制动控制，使列车减速甚至停车。4.防止与同一轨道运行的列车相撞或追尾。 分级特点：1.CTCS-0干线铁路装备的既有铁路信号设备；地面设备：国产轨道电路构建三显示/四显示自动闭塞，轨道电路实现；车载设备：通用机车信号，列车运行监控记录装置LKJ ；固定闭塞 2.CTCS-1由主体机车信号+安全型运行监控装置组成，面向160km/h 及以下的区段，在既有设备基础上强化改造，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。 3.CTCS-2提速干线、高速铁路；应答器、ZPW-2000A 轨道电路共同完成车地通信；配置车站列控中心TCC ，根据地面信号系统计算列车移动授权凭证；车载ATP+LKJ2000，凭车载信号行车；可下线在CTCS1/0线路；准移动闭塞，地面可不设区间通过信号机 4.CTCS-3主要面向高速铁路；车载配置ATP ，凭车载信号行车；RBC 基于地面信号系统计算列车移动授权；无线通信（GSM-R ）传输车地信息；轨道电路检查列车占用，应答器为列车定标；地面可不设区间通过信号机；可下线在CTCS2线路；准移动闭塞；等同于ETCS-2 5.CTCS-4面向高速铁路；CTCS 车载设备ATP ，凭车载信号行车；车载设备发送列车参数，无线闭塞中心RBC 跟踪；列车位置并计算列车移动授权；取消区间轨道电路和通过信号机（移动闭塞）；无线通信（例如：GSM-R 、LTE-R 等）；列车完整性检查由地面RBC 和列车完整性验证系统完成； 等同于ETCS-3 加速牵引：C=F-W 匀速惰行：C=-W 减速制动：C=-(B+W) F 牵引力，B 制动力，W 阻力 牵引力分析：轮轨间的纵向水平作用力超过最大静摩擦力时，轮轨接触点将发生相对滑动，机车动轮在强大力矩的作用下快速转动，轮轨间的纵向水平作用力变成了滑动摩擦力，其数值比最大静摩擦力小很多，而列车运行速度很低，这种状态称为“空转”。 空转的危害：局部与车轮接触的钢轨将受到严重摩擦，造成严重耗损钢轨，甚至导致车轮陷入钢轨磨损产生的深坑内。该状态下牵引力反而大幅降低，钢轨和车轮都将遭受剧烈磨损。

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

列车运行控制系统

列车运行控制系统 2010-03-25 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；车载设备通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，可以连续、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。列车控制方式可以由人工驾驶，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，提高线路的通过能力。 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、改善员工劳动条件。 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：可以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 CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。

中国列车运行控制系统(CTCS)

中国列车运行控制系统（CTCS） 1、完全监控模式（FS） 当车载设备具备列控所需的全部基本数据（包括列车数据，行车许可和线路数据等），列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过人机界面（DMI）显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息，监控列车安全运行。 2、调车模式（SH） 当进行调车作业时，司机按下调车按钮，列控车载设备按固定限制速度 40km/h（顶棚）监控列车前进或折返运行。当工作在CTCS-3级时，需要RBC（无线闭塞中心）给出授权，列控车载设备转入调车模式（SH)后与RBC断开连接，退出调车模式（SH)后，再与RBC重新连接。 3、休眠模式（SL） 该模式用于非本务端列控车载设备。在这种模式下，列控车载设备仍执行列车定位，测速测距，记录等级转换机及RBC切换信息等功能。列车立折，非本务端升为本务端后，车载设备可自动进入正常工作状态。 4、待机模式（SB） 车载设备上电，执行自检和外部设备测试正确后自动进入的模式。此时车载设备禁止列车移动。当司机开启驾驶台后，列控车载设备中的DMI投入正常使用。 5、隔离模式（IS） 当列控车载设备停用时，司机停车并操作隔离开关隔离车载设备。在该模式下，车载设备不具备安全监控功能。列控车载设备应能够监测隔离开关状态。 6、部分监控模式（PS） 该模式仅用于CTCS-2级列车运行控制系统。在CTCS-2级中，当车载设备接收到轨道电路允许行车的信息，而缺少应答器提供的线路数据时，列控车载设备产生一定范围内的固定限制速度，监控列车运行。 7、机车信号模式（CS） 该模式同样仅用于CTCS-2级列车运行控制系统。当列车运行到地面设备未装备CTCS-3/CTCS-2级列控系统的区段时，根据行车管理办法（含调度命令），经司机操作后，列控车载设备按固定限制速度80km/h监控列车运行，并显示机车信

城轨列车网络控制系统 第2次作业 含答案

专业班学号: 姓名: 《城轨列车网络控制系统错误！未指定书签。》课程 （第2次作业） 评分 评分人 四、主观题(共20道小题) 28.列车自动防护系统（ATP)是一个什么样的系统？ 参考答案：答：城市轨道交通的信号系统中，列车自动防护〔ATP）系统是非常重要的组成部分，它 为列车行驶提供安全保障，有效降低列车驾驶员的劳动强度，提高行车效率。如果没有ATP系统，列 车的行车安全需要由列车驾驶员人工来保障，这样会造成列车驾驶员过度疲劳，产生安全隐患，为行 车作业效率带来负面影响。因此在城市轨道交通中，尤其是在运营作业繁忙的线路上，信号系统中设 里列车自动防护系统是非常必要的，它是行车作业的安全保障和体现。 ATP系统是保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备。ATP负责 全部的列车运行保护。ATP系统执行以下安全功能：限制速度的接收和解码、超速防护、车门管理、 自动和手动模式的运行、司机控制台接口、车辆方向保证、永久车辆标识。 29.简述ATP系统具有的主要功能。 参考答案：答：ATP车载设备能连续检测列车的位置、监督速度限制、防护点和根据列车在站台区域 的精确停车控制列车车门和站台安全门。联锁是底层的基本防护系统。ATP轨旁设备连续监视和检查 联锁条件，比如道岔的监督、紧急停车按钮监督、侧面防护和其他进路的情况。这些信息是轨旁设备 计算移动授权的基础。 （1）速度监督与超速防护 轨旁设备从联锁和轨道空闲检测系统获得驾驶指令，整理为相应格式的数据后传输至ATP车 载设备。驾驶指令通常包括目标速度、目标距离、最大允许线路速度和线路坡度等。ATP车载设备通 过此数据计算当前位置的列车允许速度。最终将列车运行所需的数据由驾驶室显示器指示给司机。 实际的列车速度和驶过的距离由测速装置连续进行测量。ATP车载设备将列车实际速度与列车允许速 度进行比较。当列车速度超过列车允许速度时，ATP的车载设备就会发出制动命令，发出报警后控制 列车进行常用全制动或实施紧急制动，使列车自动地制动。 （2）测速与测距 列车运行速度的测量是速度控制的依据。速度值的准确和精度直接影响列车控制的效果。 在目标距离模式中，列车位置对于安全性至关重要。如果列车无法掌握它在线路中的准确位置， 那么它就无法保证在障碍物或限制区范围内减速或停下。ATP车载设备通过连续测量列车行驶的距 离，可以随时査找列车的精确位置。 （3）车门与站台安全门的控制 在通常的情况下，在车辆没有停稳在站台或是车辆段转换轨上时，ATP不允许车门开启。当列车 在车站的预定停车区域内停稳且停车点的误差在允许范围以内时，地面定位天线会收到车载定位天线 发送的停稳信号，列车从ATP轨旁设备收到车门开启命令，ATP才会允许车门操作，车载对位天线和 地面对位天线才能很好地感应耦合并进行车门开关操作。有了车门开启命令后，使ATP轨旁设备发送

中国列车运行控制系统(CTCS)名词术语

CTCS-3级列控系统标准规范系列科技运[2008] 127号 中国列车运行控制系统 （CTCS）名词术语 （V1.0） 铁道部科学技术司 铁道部运输局 2008年9月

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目录 修改记录 (1) 目录 (2) 参考文献 (3) 1编写说明 (4) 2名词术语 (5) 3缩写词 (15)

参考文献 [1] 2004年版《中国列车运行控制系统（CTCS）名词 术语》 [2] 铁运函〔2007〕124号《客运专线CTCS-2级列控系统配置及运 用技术原则（暂行）》 [3] 科技运〔2008〕34号《CTCS-3级列控系统总体技术方案》 [4] 科技运〔2008〕113号《CTCS-3级列控系统功能需求规范 （FRS）（V1.0）》 [5] 科技运〔2008〕127号《CTCS-3级列控系统系统需求规范 （SRS）（V1.0）》 [6] ERTMS/ETCS SUBSET 023 ERTMS/ETCS Glossary of Terms ERTMS/ETCS名词术语 [7] ERTMS/ETCS FRS V4.29 ERTMS/ETCS Function Requirements Specification（FRS） ERTMS/ETCS功能需求规范 [8] ERTMS/ETCS FRS V5.00 ERTMS/ETCS Function Requirements Specification（FRS） ERTMS/ETCS功能需求规范 [9] ERTMS/ETCS SUBSET 026 V2.3.0 ERTMS/ETCS System Requirements Specification（SRS） ERTMS/ETCS系统需求规范

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

毕业设计列车网络控制系统设计—HXD2型电力机车网络

2012届毕业设计说明书 课题名称：列车网络控制系统设计 —HXD2型电力机车网络控制系统 专业系牵引与动力学院 班级 学生 指导老师 完成日期

2014届毕业设计任务书 一、课题名称：列车网络控制系统分析及故障排除 二、指导老师： 三、设计容与要求 1、课题概述 随着牵引动力的交流化和运行速度的提高，列车上采用微机实现智能化控制的部件或装置也越来越多，各微机系统间的协调和信息交换显得越来越重要。另外，为提高列车的舒适度，各种辅助装置的控制和服务装置的控制都必须纳入到这个微机控制系统中来。因此，列车控制也由单台机车的牵引传动控制逐渐向网络控制方向发展，网络控制技术已经成为核心技术之一。 本课题基于TCN、ARCNET等常见列车通信网络，分析其通信原理和通信特点，着重分析高速动车、大功率交传机车、城轨车辆等多类列车网络控制系统的拓扑结构、控制功能、硬件组成及工作原理，指出网络控制系统中常见的故障现象，阐述其故障应急处理方法。 2、设计容及要求 （1）设计容 本课题下设3个子课题： ①CRH动车组网络控制系统的分析及故障排除 ②HXD交传机车网络控制系统的分析及故障排除 ③城轨车辆网络控制系统的分析及故障排除 每个子课题设计的主要容可包括： ①列车网络控制系统的发展历史及现状分析 ②列车网络控制系统的功能、特点及其与传统机车微机控制系统的区别 ③常见的列车网络通信标准 ④以某个车型为例，从结构、原理、可靠性、实时性等方面详细分析该车型的网络控 制系统 ⑤列车网络控制系统常见故障的判断分析与处理 ⑥结论 （2）要求 ①通过检索文献或其他方式，深入了解设计容所需要的各种信息； ②能够灵活运用《电力电子技术》、《计算机应用技术》、《机车总体》、《列车网络控制 技术》等基础和专业课程的知识来分析城轨列车、大功率机车及高速动车组上的网 络控制系统。

城轨列车网络控制系统方案

城轨列车网络控制系统第1次作业

作。如图2-1所示的直流轨道电路。1G和3G是两个相邻的轨道电路，他们没有实现极性交叉。当1G有车占用而绝缘破损的情况下，流经轨道继电器1 GJ的电流等于两个轨道电源所供的电流之和，1GJ有可能保持吸起，这将危及行车安全。若按极性交叉来配置，绝缘破损时，轨道继电器中的电流就是两者之差，只要调整得当，1GJ和3GJ都会落下，从而满足了故障安全的要求。 16.计轴器的基本工作原理？ 参考答案：答：计轴器在区间始端和末端各有一传感器，当车轮进入始端轨道传感器作用区时，传感器发出电脉冲信号给计数器，开始计轴进行加轴运算。当车轮进人末端轨道传感器作用区时，传感器同样发出电脉冲给计数器，进行减轴运算。计数器显示如为0，表明此时区间无车占用；如不为0，则表明此时区间有车占用。 17.查询应答器的功能？ 参考答案：答：査询应答器是一种采用电磁感应原理构成的髙速点式数据采集/传输设备，并已成为实现现代轨道交通地面与列车间相互通信的重要设备。查询应答器技术在铁路上的应用比较广泛，例如进行车辆的测速和定位时，在地面固定地点道床上设置应答器，列车上安装査询器，列车经过应答器时通过向地面无源应答器发射能源，通过短程无线电波，使査询器立即从应答器反馈获得列车自身精确定位数值。如在轨道道床上按给定距离敷设多个应答器，则列车从它们可以连续定点地获得定位信息，从获得两个定位信息的间隙时间长短经过处理后，则可以进一步判断求得列车实际运行的速度。 在城轨交通中查询应答器往往应用在运行移动列车和某个固定地点之间的信 息传输。传统的做法是查询器装在机车上，而应答器装在地面轨道上，形成机车査询信息，地面回答所需信息的模式。应答器向八巧车载设备查询器传送的主要信息有：线路基本参数，如线路坡度、轨道区段长度等参数；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，如由于施工等原因需要对列车运行速度进行限制时，向列车提供的临时限速信息；特殊定位信息，如列车定位信息等。 18.什么叫进路？简述进路的种类及其性质。 参考答案：答：车站和车辆段有许多线路，它们通过道岔联结着。列车和调车车列在站运行所经过的径路，称为进路。 车站和车辆段的进路大体上可分为列车进路和调车进路两类。列车进