高速鐵路概論目錄DIRECTORY01030506第一章緒論第三章高速鐵路供電第五章高速鐵路動車組第六章高速鐵路動車組駕駛02第二章高速鐵路線路07第七章高速鐵路運(yùn)輸組織04第四章高速鐵路信號與通信08第八章磁懸浮鐵路。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)第二節(jié)高速鐵路通信系統(tǒng)第四章高速鐵路信號與通信第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)一、高速鐵路列控系統(tǒng)（一）高速鐵路采用列控系統(tǒng)的必要性（二）列控系統(tǒng)發(fā)展概況1.法國U/T系統(tǒng)2.日本ATC系統(tǒng)3.德國LZB系統(tǒng)4.歐洲ETCS系統(tǒng)5.我國列控系統(tǒng)的發(fā)展概況CTCS是中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(ChineseTrainControlSystem)的英文縮寫.按功能劃分了5個應(yīng)用等級，分別是CTCS-0級、CTCS-1級、CTCS-2級、CTCS-3級、CTCS-4級。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)（三）列控系統(tǒng)的分類根據(jù)系統(tǒng)功能、人機(jī)分工和自動化程度分類(1)列車自動防護(hù)系統(tǒng)(ATP)。(2)鐵路列車運(yùn)行自動控制系統(tǒng)(ATC)2.按人一機(jī)設(shè)備優(yōu)先等級分類(1)設(shè)備優(yōu)先的列控系統(tǒng)(2)人控優(yōu)先的列控系統(tǒng)。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)3.按控制模式劃分(1)階梯控制方式階梯控制方式又可分為出口檢查方式（滯后式控制）及入口檢查方式（提前式控制）兩種。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)(2)速度一距離模式曲線控制方式。①分段速度一距離模式曲線控制。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)②連續(xù)速度一距離模式曲線控制。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)4.按照地—車信息傳輸方式劃分(1)點式列控系統(tǒng)(2)連續(xù)式列控系統(tǒng)(3)點連式列控系統(tǒng)點連式列控系統(tǒng)的控制原理如圖4-4所示。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)（四）CTCS-2級列控系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理CTCS-2級列控系統(tǒng)由地面設(shè)備及車載設(shè)備兩大部分組成，如圖4-5所示第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)1.地面設(shè)備地面設(shè)備由ZPW-2000(UM)系列軌道電路、車站電碼化、應(yīng)答器和車站列控中心（包括地面電子單元LEU)等設(shè)備組成。2.車載設(shè)備車載設(shè)備由車載安全計算機(jī)(VC入軌道電路信息接收單元(STM)、應(yīng)答器信息接收單元(BTM)、制動接口單元(TIU)、記錄單元(DRU)、人機(jī)界面(DMI)速度傳感器、軌道電路信息接收天線、應(yīng)答器信息接收天線等部件組成。(1)安全計算機(jī)是ATP的核心。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)(2)軌道電路信息接收單元(3)應(yīng)答器信息接收單元(4)制動接口單元(5)記錄單元(6)人機(jī)界面(7)速度傳感器(8)軌道電路信息接收天線(9)應(yīng)答器信息接收天線(10)列車監(jiān)控裝置LK1第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)3.CTCS-2級列控系統(tǒng)的工作原理CTCS-2級采用連續(xù)速度—距離模式曲線控制。（五）CTCS-3級列控系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理1.CTCS-3級列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)CTCS-3級列控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)可分為列控車載設(shè)備、地面設(shè)備、GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)、信號數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)四部分。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)(1)列控車載設(shè)備①車載安全計算機(jī)(VC)②GSM-R無線通信單元(RTU)③軌道電路信息接收單元(TCR)④應(yīng)答器信息接收模塊(BTM)⑤司法記錄單元(JRU)⑥人機(jī)界面(DMD）第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)(2)地面設(shè)備①無線閉塞中心CRBC)②列控中心(TCC)③應(yīng)答器④軌道電路第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)2.CTCS-3級列控系統(tǒng)工作原理（六）列控系統(tǒng)功能1.安全防護(hù)2.人機(jī)界面3.檢測功能4.高可靠性和安全性第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)（七）列控車載ATP設(shè)備工作模式1.完全監(jiān)控模式2.部分監(jiān)控模式3.調(diào)車模式4.引導(dǎo)模式5.目視行車模式6.待機(jī)模式7.隔離模式8.機(jī)車信號模式9.休眠模式第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)二、高速鐵路計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)（一）高速鐵路采用計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的必然性繼電聯(lián)鎖相比，計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有以下幾方面的優(yōu)越性：(1)計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)功能更加完善(2)計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的信息扯極為豐富，通過各種網(wǎng)絡(luò)手段，可與行車調(diào)度指揮系統(tǒng)、列車運(yùn)行控制系統(tǒng)、客運(yùn)自動化系統(tǒng)等聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)各種信息共享，以使信號系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作(3)計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)易千實現(xiàn)系統(tǒng)自檢測、自診斷以及遠(yuǎn)程診斷功能，并可對電子器件和信號系統(tǒng)的檢測及診斷情況給出必要的表示和打印，對操作人員的操作情況和設(shè)備工作情況進(jìn)行記錄、再現(xiàn)和打印(4)計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)與繼電聯(lián)鎖相比，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更合理第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)（二）計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)展的概況德國高速鐵路(ICE)的車站聯(lián)鎖系統(tǒng)西班牙高速鐵路ATCC系統(tǒng)法國TGV高速鐵路車站聯(lián)鎖控制系統(tǒng)意大利安薩爾多ACC計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)我國計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)（三）計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的工作原理第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)（四）計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.雙機(jī)熱備聯(lián)鎖系統(tǒng)雙機(jī)熱備聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-8所示。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)2.三取二聯(lián)鎖系統(tǒng)三取二聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-9所示。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)3.二乘二取二聯(lián)鎖系統(tǒng)二乘二取二聯(lián)鎖系統(tǒng)核心部件是二取二安全型CPU板，如圖4-10所示二乘二取二聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-11所示。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)三、高速鐵路行車指揮系統(tǒng)鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TrainoperationDispatchingCommandSystem,TDCS)調(diào)度集中系統(tǒng)(CentralizedTrafficControl,CTC)是在TDCS系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上增加了列車及調(diào)車進(jìn)路的自動控制功能（一）CTC調(diào)度集中發(fā)展的概況1927年7月25日，第1套調(diào)度集中設(shè)備在美國紐約中央鐵路StanleyBerwick安裝使用。1972年，計算機(jī)輔助運(yùn)行控制系統(tǒng)(ComputeraidedTrafficControlSystem，簡稱COMTRAC)投入使用第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)1980年，各國相繼研制出計算機(jī)化的調(diào)度集中系統(tǒng)，在德國、法國等國家開始應(yīng)用。1992年，西班牙高速鐵路馬德里調(diào)度中心投入運(yùn)營2003年10月12日，秦沈客運(yùn)專線的調(diào)度集中系統(tǒng)開通使用。2003年，鐵道部推出的新一代調(diào)度集中系統(tǒng)NewGenerationCTC(FZK-CTC)，即分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)，第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)（二）分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理1.分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)總體構(gòu)成分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)由調(diào)度中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、調(diào)度中心與車站及車站之間的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)三部分組成。調(diào)度中心子系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖4-12所示，第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和傳輸通道組成，車站子系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖4-13所示第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)2.分散自律系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理可以簡單概括為：中心實現(xiàn)計劃管理、車站完成進(jìn)路自動控制。（三）分散自律調(diào)度集中的控制方式及功能1.分散自律調(diào)度集中的控制方式中心控制方式。(2)車站調(diào)車操作方式(3)車站操作方式第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)2.分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)功能(1)監(jiān)視信號設(shè)備和列車運(yùn)行，站間和區(qū)段透明。(2)追蹤列車運(yùn)行位置和到發(fā)時刻，描繪實績運(yùn)行圖。(3)輔助編制和調(diào)整列車運(yùn)行計劃。(4)通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向車站下達(dá)計劃和調(diào)度命令。(5)通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和無線通信向機(jī)車下達(dá)調(diào)度命令、調(diào)車作業(yè)單、行車憑證和進(jìn)路預(yù)報等信息。(6)自動編制車站行車日志。(7)追蹤列車編組狀態(tài)。(8)遙控車站聯(lián)鎖設(shè)備。(9)自律機(jī)自主控制列車進(jìn)路。(10)自律機(jī)根據(jù)機(jī)車請求和列車運(yùn)行狀況，自主控制調(diào)車進(jìn)路。(11)實現(xiàn)維修作業(yè)的綜合管理和遠(yuǎn)程登錄、銷記。(12)具有完備的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)功能。第一節(jié)高速鐵路信號系統(tǒng)四、信號集中監(jiān)測系統(tǒng)信號集中監(jiān)測系統(tǒng)是對各種信號設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測并記錄、發(fā)現(xiàn)信號設(shè)備狀態(tài)不良及時給出報警提示的監(jiān)測設(shè)備的統(tǒng)稱，是保證行車安全的重要行車設(shè)備之一五、電源系統(tǒng)電源設(shè)備為聯(lián)鎖、列控、CTC車站設(shè)備、信號集中監(jiān)測、ZPW-2000A系統(tǒng)等設(shè)備統(tǒng)一供電，并具備自診斷及監(jiān)測報警功能，并與信號監(jiān)測系統(tǒng)交換信息，電源系統(tǒng)采用模塊化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，可適應(yīng)各種現(xiàn)場負(fù)荷種類及容量規(guī)格的需要。第一節(jié)高速鐵