一、列控系統(tǒng)概述第一頁，共58頁。1、名詞解釋CTC（CentralizedTrafficControl）調(diào)度集中CTCS（ChineseTrainControlSystem）中國列車運行控制系統(tǒng)ETCS（EuropeanTrainControlSystem）歐洲列車運行控制系統(tǒng)第二頁，共58頁。CBI（Interlocking）計算機聯(lián)鎖

TCC（TrainControlCenter）列控中心

RBC（RadioBlockCenter）無線閉塞中心

ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork）綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)

TSRS（TemporarySpeedRestrictionServer）臨時限速服務器第三頁，共58頁。2、概述高速鐵路是對速度的挑戰(zhàn)；列控系統(tǒng)是對安全的保障。1903年德國，電力機車牽引，試驗速度210km/h1955年法國，電力機車牽引客車試驗速度331km/h1988年德國，ICE動車組試驗速度406.9km/h1990年法國，TGV動車組試驗速度515.3km/h2007年法國，TGV試驗速度574km/h2010年9月28日中國，運營試驗速度416.6km/hWechallengespeed第四頁，共58頁。安全和速度沒有必然的聯(lián)系；鐵路安全的三個要素：設備質(zhì)量、運營管理、人員素質(zhì)。第五頁，共58頁。

列控系統(tǒng)是確保行車安全的信號系統(tǒng)。利用地面提供的線路信息、前車(目標)距離和進路狀態(tài)，列控車載設備自動生成列車允許速度控制模式曲線，并實時與列車運行速度進行比較，超速后及時進行控制。第六頁，共58頁。

日、法、德列控系統(tǒng)各有特點，均采用了大量專用技術，相互間不兼容，技術平臺不開放，不利于市場競爭和技術發(fā)展。歐洲有十幾種列控系統(tǒng)，列車無法實現(xiàn)跨國運行，因此歐盟確定發(fā)展統(tǒng)一的歐洲列控系統(tǒng)（ETCS），該系統(tǒng)采用統(tǒng)一標準/規(guī)范，可實現(xiàn)互聯(lián)互通。項目日本DS-ATC法國TVM430德國LZBETCS-2級列車占用檢查有絕緣軌道電路無絕緣軌道電路無絕緣軌道電路軌道電路/計軸車地傳輸媒介軌道電路軌道電路軌道電纜GSM-R/應答器信息量地車56bit地車27bit地車83bit車地41bitGSM-R500字節(jié)應答器1023bit技術公開性專有專有專有統(tǒng)一標準/規(guī)范國外高速鐵路列控系統(tǒng)比較第七頁，共58頁。1借鑒ETCS發(fā)展思路和國外高速鐵路列控系統(tǒng)運用經(jīng)驗，結合我國鐵路運輸特點，遵循全路統(tǒng)一規(guī)劃的原則，鐵道部確定構建中國的列車運行控制系統(tǒng)技術體系（CTCS）。CTCS應用分為5級。

CTCS的目標是提高安全性能和運輸效率，滿足互通運營，規(guī)范系統(tǒng)設計，適應發(fā)展需求。3、中國列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）

CTCS技術體系第八頁，共58頁。

借鑒歐洲列控系統(tǒng)（ETCS）建設經(jīng)驗，結合我國鐵路運輸特點和既有信號設備制式，考慮未來發(fā)展，制定了我國列控系統(tǒng)CTCS技術標準，分為CTCS-0、1、2、3、4級。CTCS技術體系的形成過程既有線提速和250km/h客運專線CTCS-2級300km/h及以上客運專線CTCS-3級面向未來的列控系統(tǒng)CTCS-4級既有線現(xiàn)狀CTCS-0級第九頁，共58頁。CTCS分5級CTCS0級

既有線的控車模式區(qū)間軌道電路+站內(nèi)電碼化+通用機車信號+列車運行監(jiān)控裝置第十頁，共58頁。CTCS分5級CTCS1級

基于既有設備改造的系統(tǒng)。適用于既有線160km/h以下區(qū)段。由主體化機車信號、安全型列車運行監(jiān)控裝置和點式應答器組成的系統(tǒng)。在主體化機車信號的基礎上，通過補點，實現(xiàn)具有中國特色的點連式ATP。即主體化機車信號（區(qū)間、站內(nèi)軌道電路進行強化改造＋故障安全型機車信號）＋點式設備＋安全型監(jiān)控裝置。第十一頁，共58頁。CTCS分5級CTCS-2列控系統(tǒng)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列控系統(tǒng)。地面設備由區(qū)間、站內(nèi)一體化軌道電路設備傳輸連續(xù)列控信息，由應答器、車站列控中心傳輸點式列控信息。車載設備根據(jù)地面提供的信號動態(tài)信息、線路靜態(tài)參數(shù)、臨時限速信息及有關動車組數(shù)據(jù)，生成控制速度和目標—距離模式曲線，控制列車運行。CTCS2級

第十二頁，共58頁。CTCS分級CTCS3級基于無線通信（GSM-R）系統(tǒng)傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)。軌道電路在實現(xiàn)區(qū)段占用與列車完整性檢查方面具有不可替代的優(yōu)勢；GSM-R在滿足我國鐵路移動信息網(wǎng)需求的同時，又能解決超防信息高速率可靠傳輸，兩者結合是強強互補。再輔以定位校核的點式設備。第十三頁，共58頁。CTCS分5級CTCS4級完全基于無線通信（GSM-R）的列車運行控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有移動自動閉塞的特征。區(qū)間占用靠GPS和GSM-R實時數(shù)據(jù)傳輸解決（站內(nèi)仍需軌道電路）。列車完整性檢查、定位校核分別靠車載設備和點式設備實現(xiàn)，使得室外設備減少到最低程度。第十四頁，共58頁。練習題第十五頁，共58頁。CTCS系統(tǒng)如何分級?簡述各級的區(qū)別第十六頁，共58頁。三、CTCS-2級列控系統(tǒng)第十七頁，共58頁。鐵路運輸管理層網(wǎng)絡傳輸層地面設備層車載設備層CTCS系統(tǒng)體系結構第十八頁，共58頁。CTCS2系統(tǒng)結構人機接口地面應答器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(lián)鎖軌道電路LEU車務終端信號樓動車組第十九頁，共58頁。CTCS-2級系統(tǒng)結構CTCS-2級是基于軌道電路和應答器傳輸列車行車許可信息并采用目標距離連續(xù)速度控制模式監(jiān)控列車安全運行的列控系統(tǒng)。列控中心車站聯(lián)鎖調(diào)度中心CTC軌道電路應答器道岔信號機車載設備包括:軌道電路、應答器列控中心、車載設備等第二十頁，共58頁。碼序L5L4L3L2LLUUHU空閑分區(qū)數(shù)量76543210C2生成行車許可核心工作原理=1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350=9250m應答器提供閉塞分區(qū)長度和線路允許速度。速度曲線

空閑數(shù)量：目標距離：當前碼序：----m--------9250m7L5軌道電路以碼序形式提供空閑閉塞分區(qū)數(shù)量。車載設備綜合計算出目標距離，生成速度曲線。第二十一頁，共58頁。CTCS2級列控系統(tǒng)主要設備車載設備車站列控中心應答器第二十二頁，共58頁。車載設備組成EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSRAnnonceNiveau1Niveau1AnnonceNiveau2ConnexionRBCOK050100150200300250350400安全計算機BTM速度傳感器LKJ050150200300250350400050150200300250350400列車接口單元歐洲應答器天線軌道電路傳感器繼電器接口STM第二十三頁，共58頁。CTCS-2車載設備功能*軌道電路信息接收應答器信息接收速度、距離計算列車位置校正模式曲線的生成制動指令輸出防止列車溜逸控制顯示異常檢測動作、狀態(tài)記錄與LKJ的接口功能與EMU的接口功能第二十四頁，共58頁。車站列控中心結構第二十五頁，共58頁。第二十六頁，共58頁。合武線中繼7站通過信號機異常第二十七頁，共58頁。列控中心主要功能列控中心根據(jù)臨時限速命令、車站進路狀態(tài)，調(diào)用相應報文，通過LEU傳至有源應答器。列控中心應滿足對多個LEU進行控制的要求；

列控中心根據(jù)列車占用軌道區(qū)段及車站進路狀態(tài)，控制軌道電路的載頻、低頻信息編碼，并控制站內(nèi)及區(qū)間軌道電路發(fā)送方向；列控中心根據(jù)列車在區(qū)間的走行邏輯，對軌道電路占用、出清、非正常邏輯進行判斷和報警，并采取必要的防護措施；第二十八頁，共58頁。列控中心完成區(qū)間信號機點燈控制；

列控中心完成無岔站信號及進路控制；列控中心完成區(qū)間運行方向與閉塞控制；列控中心間實時傳輸區(qū)間軌道電路狀態(tài)、臨時限速信息、區(qū)間閉塞和方向條件等安全信息以及相關狀態(tài)信息。

第二十九頁，共58頁。*有源應答器TitleAddyourtext無源應答器第三十頁，共58頁。應答器向車載ATP提供地面固定的線路參數(shù)和可變的臨時限速信息。應答器可分為：有源（可變信息）應答器和無源（固定信息）應答器兩類應答器區(qū)別：無源應答器發(fā)送自身預存信息有源應答器需通過電纜與LEU連接有源應答器發(fā)送自LEU來的信息，當電纜斷線或短路時發(fā)送自身預存信息（默認報文）第三十一頁，共58頁。應答器工作過程（1）接收電磁能量接收車載天線發(fā)送的27.095MHz無線電信號建立工作電源通過電磁耦合轉換成電能，應答器開始工作循環(huán)發(fā)送報文，直至能量消失不間斷串行發(fā)送1023位傳輸報文第三十二頁，共58頁。應答器工作工程（2）TR上行27MHz4.2MHz下行第三十三頁，共58頁。應答器設備功能向車載設備發(fā)送點式信息無源應答器發(fā)送固定信息線路速度、坡度、軌道電路參數(shù)、信號點類型等有源應答器發(fā)送實時變化固定的信息臨時限速、進路、坡度、軌道電路參數(shù)、信號點類型等有源應答器與LEU連接中斷后，向車載發(fā)送固定信息第三十四頁，共58頁。*應答器的數(shù)據(jù)覆蓋第三十五頁，共58頁。

速度限制曲線時速(km/h)目標停車點CTCS-2區(qū)段追蹤運行模擬第三十六頁，共58頁。正向預告點切換執(zhí)行點反向預告點CTCS-2區(qū)域CTCS車載控車CTCS-0區(qū)域LKJ控車應答器應答器ZPW-2000軌道電路ZPW-2000軌道電路CTCS-2區(qū)段和CTCS-0區(qū)段的切換第三十七頁，共58頁。練習題

第三十八頁，共58頁。1、CTCS-2級列控系統(tǒng)是如何定義的?2、車載安全計算機的功能是什么?第三十九頁，共58頁。四、CTCS-3級列控系統(tǒng)第四十頁，共58頁。

CTCS-3級系統(tǒng)結構CTCS-3級系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信實現(xiàn)車-地信息雙向傳輸，無線閉塞中心（RBC）生成行車許可，軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查，應答器實現(xiàn)列車定位，并具備CTCS-2級功能的列車運行控制系統(tǒng)。包括：無線閉塞中心RBC、GSM-R網(wǎng)絡、軌道電路、應答器、列控中心、車載設備等。調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖道岔信號機軌道電路列控中心應答器車載設備無線閉塞中心RBCGSM-R室內(nèi)設備第四十一頁，共58頁。無線閉塞中心RBCGSM-R室內(nèi)設備C3級列控與C2級列控的比較地面設備增加無線閉塞中心RBC、GSM-R無線通信網(wǎng)絡；車載設備增加GSM-R無線通信單元及天線；車載設備根據(jù)RBC的行車許可，生成連續(xù)速度控制模式曲線，實時監(jiān)控列車安全運行。調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖軌道電路列控中心應答器道岔信號機RBC為CTCS-3提供行車許可速度曲線GSM-R無線通信模塊及天線車載設備第四十二頁，共58頁。CTCS-3級列控系統(tǒng)結構43主要系統(tǒng)構成

四核心系統(tǒng)：車載ATP系統(tǒng)無線閉塞中心臨時限速服務器GSM-R系統(tǒng)兩網(wǎng)：無線GSM-R網(wǎng)絡地面信號安全網(wǎng)CTCS-3級列控系統(tǒng)概述第四十三頁，共58頁。

調(diào)度集中顯示投影車站聯(lián)鎖無線閉塞中心（RBC）行調(diào)指揮中心（CTC）列車位置、速度信息限速信息進路信息軌道電路占用信息行車許可速度曲線列車位置、速度信息C3系統(tǒng)控車原理第四十四頁，共58頁。速度限制曲線時速(km/h)目標停車點CTCS-3區(qū)段追蹤運行模擬第四十五頁，共58頁。

應用于200-250km/h鐵路，采用軌道電路和應答器實現(xiàn)地對車單向信息傳輸CTCS-2級應用于250km/h以上高速鐵路，采用GSM-R和無線閉塞中心實現(xiàn)車地信息雙向傳輸CTCS-3級結合我國鐵路運輸特點和既有信號設備制式，考慮未來發(fā)展，借鑒歐洲列控系統(tǒng)（ETCS）建設經(jīng)驗，制定了我國列控系統(tǒng)CTCS技術標準。CTCS-2和CTCS-3級適用于高速鐵路。

CTCS-3級列控系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信實現(xiàn)車-地信息雙向傳輸，滿足350km/h及以上運營速度，并具備CTCS-2級后備功能的列車運行控制系統(tǒng)。1.進路指令4.進路信息5.行車許可3.軌道、道岔及信號狀態(tài)無線閉塞中心軌道電路信號機，道岔調(diào)度集中CTC2.道岔動作指令6.控車曲線車站列控設備C3列控系統(tǒng)原理與結構46列車運行控制系統(tǒng)是高速鐵路的核心安全系統(tǒng)，是確保高速列車安全、提高行車效率的關鍵裝備之一，是高速鐵路的“控制中樞”和“神經(jīng)系統(tǒng)”。第四十六頁，共58頁。（1）基于GSM-R實現(xiàn)大容量的連續(xù)信息傳輸，可以提供最遠32km的目標距離、線路允許速度等信息，滿足跨線運營；（2）CTCS-3級列控系統(tǒng)滿足跨線運行的運營要求，C3系統(tǒng)通過在應答器里集成C2報文，滿足200~250km，C2同時作為C3的后備系統(tǒng)。（3）車地雙向信息傳輸，地面可以實時掌握列車、速度、位置、速度狀態(tài)等，并可在CTC系統(tǒng)上實時顯示。（4）臨時限速的靈活設置，可以實現(xiàn)任意長度，任意速度，任意數(shù)量的臨時限速設置。

主要特點第四十七頁，共58頁。注冊與啟動進出動車段級間轉換行車許可自動過分相人工解鎖進路調(diào)車作業(yè)降級情況臨時限速重聯(lián)與摘解注銷RBC切換災害防護特殊進路主要場景第四十八頁，共58頁。(1)列車受到RBC1控制，根據(jù)RBC1提供的行車許可運行；(2)RBC1從RBC2獲得進路信息，生成延伸到RBC2管轄范圍的行車許可，同時RBC1命令另一個GSM-R車載電臺呼叫RBC2，與RBC2建立通信；(3)列車尾部通過切換應答器后，列車受到RBC2的控制，終止與RBC1的通信，完成RBC切換；(4)列車根據(jù)RBC2提供的行車許可運行。RBC切換演示第四十九頁，共58頁。場景8：臨時限速設置臨時限速命令由臨時限速服務器集中管理。臨時限速服務器設置于調(diào)度中心或靠近調(diào)度中心的車站，分別向列控中心（TCC）及無線閉塞中心（RBC）傳遞臨時限速信息。臨時限速命令流程：

擬定限速命令、下達限速命令、執(zhí)行限速命令、取消限速命令。各個環(huán)節(jié)均設置雙重口令，雙人操作和檢查。（1）概述第五十頁，共58頁。CTCS-3級列控系統(tǒng)臨時限速設置臨時限速系統(tǒng)結構圖第五十一頁，共58頁。RBC1-nTCCnTCC1………..擬定限速命令TSRTCTC