城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统(CBTC)互联互通测试规范第2部分：点式部分测试及验证技术规范
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。
基于通信的列车控制系统CBTC
基于通信的列车控制系统CBTC 1 CBTC的发展背景 近20年来，国际上普遍采用“基于数字轨道电路的准移动闭塞”作为ATC的主要制式。由于这种制式具有较高的可靠性、合理的性价比，已经具有充分的运行经验，其列车运行间隔（100-150s）已能满足绝大多数轨道交通运营部门的要求，因此，这类系统至今仍是轨道交通建设的首选制式。然而，随着轨道交通的发展，这类制式的弊病也已日益凸显。 弊病之一:由于目前世界上各种准移动闭塞的信息传输频率、通信协议等均不一致，导致了在一个城市或一个地区的轨道交通网中各条线路的列车不能实现联通联运。 弊病之二:大多数基于数字轨道电路的准移动闭塞，为了实现调谐和电平调整，不得不在钢轨旁侧设置“轨旁设备”，而这对于轨道交通的日常维护工作是非常不利的。 弊病之三:由于以钢轨作为信息传输通道，因此传输频率受到很大的限制，导致车一地之间通信的信息量较低。此外，其传输性能受钢轨中的牵引回流、钢轨之间的道床漏泄以及钢轨下面的防迷流网的影响很大，而导致传输性能不够稳定。 弊病之四:“准移动闭塞”距真正意义上的“移动闭塞”还有差距，因此，列车运行间隔的进一步缩短和列车运行速度的提高都将受到限制。
所以，从20世纪70年代末到80年代，工业发展的国家对开发以通信为基础的列车运行控制系统感到兴趣，发展十分迅速，这种系统以通信的方式来实现对列车的运行控制，为了表达方便，从20世纪末起，在很多国际会议和论文期刊上开始用一个统一的名字来表达：基于通信的列车控制系统（communication based train control system CBTC），假如说基于轨道电路的列控系统（TBTC）是从19世纪末开始从有到无，到蓬勃发展，构成列车运行控制的第一阶段，则基于通信的列车控制系统（CBTC），标志着构成一个新的发展阶段或新的时代。由于它的通信容量的大幅度提高，而且实现了车地之间的双向通信，也可进一步应用智能技术，使它迅速发展了起来。 2 CBTC的定义 利用高精度的列车定位（不依赖于轨道电路），双向连续、大容量的车一地数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统。CBTC 的定义可以通过它的总特点来描述，即利用无线通信媒体来代替轨道电路达到车一地之间的信息传输，而在此基础上构成的列车运行控制系统，都可称为CBTC系统。 3 CBTC系统的信息传输 3.1 查询-应答器 查询-应答器是一种采用电磁感应原理构成的高速点式
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：
基于通信的列车控制系统概述
西南交大的课件
第1节基于通信的列车控制系统概述 《列控车载设备》、《列控地面设备》徐啸明，中国铁道出版社，2007 《闭塞与列控》付世善，中国铁道出版社，2006 1.CBTC的发展前提和前景 19世纪中叶出现火车之后，立即就有人研究如何控制火车安全运行问题。早期，为了保证列车的安全，所以采用人骑马作为列车运行先导，以后又用过在一定距离设置导运人员，挥旗来表达列车可否安全前行。1930年在英国开始第一次应用横木式带灯光的信号机，而美国在1932年采用在柱子上挂黑球或白球来对列车指示停车或通过。1941年臂板信号才正式诞生在英国。1932年莫尔斯电报机发明后，很快就引人到铁路。1941年英国人提出闭塞电报机专利，并于1951年在英国铁路获得普及应用。1976年发明了电话，又为铁路应用构成电话闭塞，这种方法至今在特殊情况下，如地震、洪水后等应急时尚有应用。 除了上述两种方法，还有应用路签机和路牌机方法，1979年英国人泰尔(Tyres)发明电气路牌机，即两相邻车站各有一个路牌机，它们之间有电气联接，两站之间有列车运行，一定要领到一个路牌才能作为运行的凭证。而在平时，在一个时间内只允许有一个路牌从中取出，以此保证行车安全。1999年英国人韦布和汤姆森( Webb and Thomson)发明了电气路签机，它工作原理与电气路牌机相似，即平时在一组路签机中只能取出一枚路签供运行的列车司机作为行车凭证。 从宏观来分析，列车运行控制系统实际上包含下列几个部分： 1. 车站的列车运行控制系统 它一般以车站联锁来表达。在一个车站内，将车站内的道岔，进站、出站、调车信号机，车站主干线、车站股道等三大部分之间按一定联锁关系构成系统，为列车创造行车进路或调车进路，它既要保证行车安全，又要保证行车效率。 2. 区间的列车运行控制系统 它是指列车在所有车站与车站之间运行的控制系统，其目的是保证它们的安全运行、提高行车效率和提供信息。 3. 驼峰编组站运行控制系统 从逻辑控制使用来区分，上述三方面系统是各自独立的，即它们的硬件系统和软件系统都独立，它们的研究开发、设计、生产、使用等可以彼此不相干。但是从信息流而言，这三者之间有着千丝万缕的联系，因为任何旅客列车运行，都要经过车站和区间，而货物列车则不仅有经车站、区间之外还有驼峰编组站。 从微观而言，人们经常把列车运行控制系统指的是区间列车运行控制系统，而且往往简称为列车运行控制系统，但实际上在车站范围的列车运行控制也属于此范畴。在TTS-R中，
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。
12第十二章列车通信控制系统-肖滋洪
第十二章列车通信控制系统 第一节概述 列车通信系统控制系统是将列车的各个子系统及相关外部控制电路的信息进行读取、编码、通信传递、数据逻辑运算及输出控制的一个计算机网络系统。该系统就好比人类的神经系统，能通过手和眼睛对自身所处的状态、外部环境进行感知和控制，并对不同情况作出一定反映。而在列车上，该系统则是对列车的供电状况、速度、列车运行模式等状态信息进行实时监控和识别，并根据读取到的列车驾驶人员发出的指令信息，对列车上各个子系统发出相关控制指令，进而使各子系统产生相应的调整控制，以符合设定的功能要求，则实现了对列车的有效控制。 第二节列车通信控制系统结构 深圳地铁一期工程列车采用由两个完全一样的单元车组对称编组而成，每个单元 编组又由1节拖车、2节动车构成。对应于列车编组结构，其列车通信控制（TCC系统也采用同样的结构方式：每个拖车（A车）设置一个列车控制单元（VTCU,两个单元的VTCU采用列车级数据总线（WTB进行通讯。在单元车组内部，则采用列车多功能总线 （MVB连接进行通信，该总线又分为两级，第一级为贯通单元车组的MVB即TRAFOMVB 总线，并直接与VTCI进行通信；第二级则为直接与单节车内各功能模块通信的MVB即OPTO MV总线，连接的设备如各类输入输出单元（I/O ）、制动控制单元（EBC）牵引控制单元（DCU等子系统控制单元；而这两级MVB又通过总线耦合器进行信号的转换与传递。其结构示意图参见图12-1。 而对于每单元车组，其TCC通信网络结构按A、B、C三节车分别有3种连接结构，其详细连接结构可分别见图12-2（A车）、图12-3（B车）、图12-4（C车）。 通过该结构图，则可清晰地见到单元车组中TCC 系统中主要部件及其连接方式，如VTCU、BCT、COMC、AX、DX 以及各功能子系统控制单元等在网络中所处列车中位置，其中ATO/ATP 设备与GW 板相连，列车显示屏TMS-MMI 与VCUT 板相连，VCUA
ATP列车自动防护系统
原理和功能列车自动防护（ATP） ATP是整个ATC系统的基础。ATO和A TS子系统都依托于ATP子系统的工作。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自动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。 列车自动驾驶（ATO） 列车自动驾驶是一种完整的闭环自动控制系统，即列车一方面检测本列车的实际行车速度，另一方面连续获取地面给予的最大允许车速，经过计算机的解算，并依据其他与行车有关的因素如机车牵引特性、区间坡道、弯道等，求得最佳的行车速度，控制列车加速或减速，甚至制动。在列车自动驾驶系统中，司机起监督作用，因此要求这种系统获得最大允许车速的信道和求解最佳速度的机车计算机等，要有更高的可靠性和实用性。目前列车自动操纵已应用在地下铁道和市郊或两市之间直达的客运干线上。随着微型计算机技术飞速发展，我国已经自主研发完成故障-安全型的列车自动操纵系统。ATO辅助ATP工作，接受来自ATP的信息，其中有ATP速度指令、列车实际速度和列车走行距离。此外还从ATS 子系统和地面标志线圈接受到列车运行等级等信息。根据以上信息，ATO通过牵引/制动线控制列车，使其维持在一个参考速度上运行；并在设有屏蔽门地站台准确停车。自动监控系统（A TS）： 列车自动监督(ATS) 列车自动监督主要是通过计算机来组织和控制行车的一套完整的行车指挥系统。ATS 将现场的行车信息及时传输到行车指挥中心，中心将行车信息综合后，适时无误的向现场下 达行车指令，以保证准确、快速、安全、可靠。ATS功能：自动进行列车运行图管理， 及时调整运行计划，监控列车进路，自动显示列车运行和设备状态，完成电气集中联锁和自动闭塞的要求，自动绘制列车实际运行图，车站旅客导向，车辆检修期的管理，列车的模拟仿真等。 计算机联锁(CI) 计算机联锁（CI）利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运 算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制，使其达到相互制约的车站联锁设备，即微机集中联锁。它是一种由计算机及其他一些电子、电磁器件组成的具有故障― 安全性能的实时控制系统。为了保证车站行车安全和调车作业安全，对信号机与道岔之间及信号机与信号机之间所应满足的联锁要求，参见“联锁”条目。计算机联锁系统由硬件设备和
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CBTC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、l0号线和深圳地铁2号 线等。欧洲ETCS计划，为了实现欧洲铁路互联互通，车载设备采用ETCS总线， 可以灵活地支持与各种传统设备及E TCS车载设备的通信；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。ERTMS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ETCS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
浅析列车自动监控系统与列车自动防护系统接口设备故障
浅析列车自动监控系统与列车自动防护系统接口设备故障 摘要：近年来随着城市轨道交通的高速发展，基于无线通信的列车自动控制系 统在城市轨道交通中得到了普遍应用。而网关计算机作为列车自动监控子系统与 列车自动防护子系统的接口设备，对列车自动控制系统正常运行具有重要作用， 本文主要阐述了网关计算机的功能，并以典型网关计算机故障为例，详细分析了 故障原因、故障判定方法和处理措施。 关键词：网关计算机；表示信息；接口；ATS；ATP 1 网关计算机功能 网关计算机是列车自动监控子系统（ATS）与列车自动防护子系统（ATP）的 接口设备，主要用于ATS设备和ATP设备的数据通信，并进行隔离防护。网关计 算机内的APDS是ATS的接口模块，负责与ATS接口，而PDS是ATP的接口模块，负责与ATP接口。网关计算机设置在一级设备集中站，连接车站ATS分机和轨旁ATP设备。 车站ATS分机即车站ATS处理单元，是ATS系统重要处理设备，主要功能是：进行列车识别与追踪，下达列车调整命令，与联锁、ATO系统、ATP系统进行数 据传输，自动触发进路等功能。 轨旁ATP即地面ATP核心处理设备，其主要功能有：追踪列车运行，确定列 车位置；进行列车防护和进路防护，确定移动授权；与联锁形成接口，发送命令 到联锁，读入和监督联锁状态；控制站台屏蔽门等功能。 车站ATS分机一方面通过网关计算机接收来自轨旁ATP的站场表示、列车状态、列车位置报告、报警等信息，另一方面通过网关计算机发送信号设备控制命令、站台控制命令、临时限速命令、列车调整等信息给轨旁ATP系统执行。具体 接口方式如下图所示。 图1 ATS子系统与ATP子系统的接口方式 2 常见故障分析 当网关计算机A机和B机都故障时，将会导致该联锁区ATS与ATP 通道传输 信息中断，整个联锁区无表示信息也无法下达操作命令，且不再触发进路，导致 所有列车在移动授权终点停车。 而网关计算机具有双机热备功能，倘若一台网关计算机出现问题，如网关计 算机死机、网关计算机与ATS分机接口断开连接、网关计算机与轨旁ATP断开连 接等故障时，正常会切换至另外一台网关计算机，此时网关计算机仍然能正常工作。 然而还存在一种异常的情况，一台网关计算机出现通讯通道阻滞，而ATS与ATP接口程序又未完全断开，导致不能正常切换至另外一台网关计算机，此时也 将会造成该联锁区无表示信息也无法下达操作命令，且不能触发进路，导致所有 列车在移动授权终点停车。下面详细分析此类型故障。 3 典型故障分析 3.1故障现象 在ATS的终端界面上显示联锁区表示信息停滞，站场表示信息不再发生变化：即后续联锁区的所有站场表示信息均未更新，后续进入该联锁区的列车，在ATS 终端显示界面上列车的位置表示信息消失。且该联锁区不再触发进路，导致所有
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
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
数学建模-列车自动防护系统
摘要 列车运行控制系统中的列车自动防护系统（ATP ），是信号控制系统非常重要的组成部分，它为列车提供安全保障； 首先采用数据采样可以得到ATP 自动防护曲线V-S 推导过程见附录1，列车根据APT 自动防护曲线可以应对前方紧急事故而对行驶速度作出调整，然后建立三显示自动闭塞区间模型，证明了自动防护系统车载设备在正常工作下（牵引和制动系统和信号接收系统均正常）可以保证不会发生追尾事故，结合给出的两列车实际运作情况表可以得出结论：列车按调度授权，人工结合信号行车，故事故的主要原因是：前行列车向后列车发送了错误信息，该错误信息可能是由雷击引起的； 其次相对于自动闭塞建立了移动闭塞区间模型，可以得到列车两种运行方式：一种是自由运行，后车不受前车位置的限制（因为这时前车与后车的间隔大于最近小追踪距离）；另一种是由于前车的延时或下路的原因后车要进行追踪运行，后车的运行受到前车位置的限制。其最小追踪距离为：T S r r z L L L L L L L ++--+=1122ββ 最后向铁道部门以新闻报道的方式提出了可行性建议 问题重述 011年7月23日晚上20点30分左右，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故，事故原因是温州南的信号指示灯遭雷劈，导致本来应该是显示红灯，而错误升级显示为绿灯。截至7月29日，事故已造成40人死亡（有数名外籍人士），200多人受伤。在国内外造成很大的影响。 列车的运行完全由信号系统控制。先查找现有的信号系统控制的模型与方法，分析其优缺点，并建立列车运行的信号控制模型，分析7·23甬温线特别重大铁路交通事故的主要原因，与应对此类事故的对策与措施。 问题分析 目前动车之间信号传达需要用信号控制系统，我国采用的称为：中国列车运行控制系统（Chinese Train Control System ）。本次事故的列车属于跨线运行的列车，其中D301在京沪高铁段、沪宁、沪杭段采用CTCS3系统（这是基于时速300及以上的高铁信号控制系统）行车，然后在杭州到福州段切换至CTCS2系统（基于时速200公里的动车信号控制系统）行车。基于事故区间，两列列车均使用CTCS2系统。 首先通过采样得到ATP 自动防护系统曲线：V-S 曲线见人控优先示意图；其推导过程见附录 根据附录的算法步骤生成的自动防护曲线：
5列车控制系统
哈尔滨地铁车辆系统培训 (列车控制系统) 二○一○年三月一日
功能: 监视、控制车辆和车辆各系统的运行，同时可诊断各系统的运行情况，并给出报警信息。 配置: 列车控制系统采用继电逻辑控制或分布式总线控制方式，采用继电逻辑控制时要配备单独的信息和诊 断系统，为车辆各系统提供运行状态检测、故障诊断和保护。 目前,新造列车均采用了分布式总线控制方式。列车总线系统采用国际列车通信网络TCN标准（ IEC61375-1的最新版本）。所采用的总线控制系统成熟、安全可靠。 广州地铁一号线车辆采用有接点逻辑控制电路，二号线列车采用了当今世界上最先进的列车控制技术 ，总线控制技术。从牵引制动控制到车门开关，从PIS自动报站到汽笛报警等几乎列车的所有方面，整列车各系统的监视、控制和诊断都通过贯穿全车的总线控制网络实现，总线系统使整列车成为一个有机的整体。司机对整个列车的控制命令通过列车通信网路送到列车的各个车厢上，列车的各个车厢工作状态通过列车通信网路送到司机显示台上，让整个列车有效而安全的工作。 总线技术的应用大幅度减少了金属导线的使用，减少了电气机械连接点，避免了一般接点逻辑电路由 于单个物理故障导致的错误动作；总线上的故障设备可以得到有效隔离并退出网络，而保持其它不需要其控制信息的设备仍能有效运作。总线技术带来了许多优点和先进功能，但也带来了新的问题和新的障碍，如对总线的物理介质的要求较高，要求有较好的电磁环境，甚至由于电磁环境、总线线路质量不稳定或软件缺陷等问题导致整体的瘫痪；同时对维护人员的能力也提出了前所未有的要求。 列车控制系统
一、列车通信网路 二、总线系统基本概念 三、列车控制系统 1、列车控制系统硬件及其主要功能 2、列车控制系统网络结构 3、冗余概念 4、列车诊断
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
地铁自动防护系统的工作原理
地铁自动防护系统的工作原理 列车控制系统保证安全间隔 地铁是通过什么来保障运行安全的，我们试图从技术角度为读者理出一份通俗的解读。 在轮轨交通中, 为保证列车运行安全, 须保证列车间以一定的安全间隔运行。据报道，新建的上海轨道交通线路（如6号线、7号线、8号线、9号线、10号线等）采用基于移动闭塞的CBTC信号系统，更加安全，提高运能，并且能使列车运营间隔缩短至90秒。 移动闭塞，是基于通信技术的列车控制（简称CBTC）ATC系统，是利用通信技术，实现“车地通信”，并实时地传递“列车定位”信息。 列车自动控制系统，简称为ATC。在城市轨道交通中，主要通过它来保障行车安全。除了能确保列车运行的安全，防止追尾和冲突，还能提高运行效率，实现列车运行的信息化和自动化。 从功能上来说，ATC系统主要包括三个子系统： 列车自动监控系统，简称ATS。这是ATC的核心功能。它主要的作用，是对线路上运行的所有列车进行监督和管理，控制列车根据列车运行图完成运营作业。 列车自动防护子系统，简称ATP，它主要的作用是防止列车追尾、冲突事故的发生，并控制列车的运行速度不超过允许的最高速度。 列车自动运行系统，简称ATO，主要的作用是实现列车自动驾驶，并使列车在设定的车站自动停车。 保证安全间隔 在地铁平时的运行中，主要是由ATC控制这三个子系统。 运行中的列车需要实时向控制中心，汇报自己的位置和速度等运行参数，控制中心必须实时的为列车解算运行参数，并发送给列车。这种机制的实现，需要连续式双向车地通信系统支持。一般将这种列车控制方式，称为基于通信的列车控制（CBTC）。 也就是说，CBTC是用来实现ATC的。列车不间断地向控制中心传输其位置、方向和速度等信息，控制中心根据列车的速度和位置动态，计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最大制动距离，并在列车后方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区，保证列车的安全间隔。
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
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”） 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
基于通信的列车控制-CBTC
基于通信的列车控制一ＣＢＴＣ 口蒋晟 （南京地铁运营分公司通号中心江苏?南京２１００１２） 摘要：由于现代通信技术的发展，尤其是无线通信技术的广泛应用，使轨道交通运行控制摆脱了轨道电路的束缚。基于通信的列车控制（ＣＢＴＣ）系统的主要特点在于借助先进的车地无线通信技术，突破了数字轨道电路行车运行间隔的瓶颈，行车间隔大大缩短，增加了系统在线实时性，从而提高运能与安全性，适应现代化的大规模运输。 关键词：轨道交通通信闭塞列控ＣＢＴＣ 中图分类号：ＴＰ３９文献标识码：Ａ文章编号：１００７－３９７３（２００９）０２－０７４－０２ 随着轨道交通的发展，传统轨道交通制式的弊病越来越明显。（１）由于目前世界上各种准移动闭塞的信息传输频率、通信协议等均不…致，导致了在一个城市或一个地区的轨道交通网中各条线路的列车不能实现联通联运：（２）人多数基于数字轨道电路的准移动闭塞为了实现调谐和电平调整，不得不在钢轨旁侧设置“轨旁设备”，而这对于轨道交通的日常维护－Ｔ作是非常刁ｉ利的。（３）由于以钢轨作为信息传输通道，因此传输频率受到很人的限制，导致车．．地问通信的信息量较低。此外，其传输性能受钢轨中的牵引回流、钢轨问的道床漏泄以及钢轨下的防迷流嘲的影响很大，而导致传输性能不够稳定。 １９９９年９月，ＩＥＥＥ将ＣＢＴＣ定义为：利用高精度的列车定位（不依赖于轨道电路），双向连续、人容量的车一地数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统。 １轨道交通控制技术的发展 在城轨交通中，为保证列车运行安全，须保证列车问以一定的安全问隔运行。早期，人们通常将线路划分为若干ｃ｛Ｊ塞分区，以不同的信号表示该分区或前方分区是否被列牛占用等状态，列车则根据信号显示运行。不论采取何种信号显示制式，列车间都必须有一定数量的空闲分区作为列车安全间隔。（如图１） 传统的网定闭塞制式下，系统无法知道Ｎ：４－：在分区内的具体位置，因此列车制动的起点和终点总在某一?分区的边界。为充分保证安全，必须在两列车问增加一个防护区段，采用了基于台阶方式的速度控制的崮定闭塞系统，这使得列车 忍由间的安全间隔较大，影响了线路的使用效率。 准移动闭塞在控制列车的安全｜＇日Ｊ隔上比固定闭塞进了一步。它通过采用报文式轨道电路判断分区占用并传输信息，信息量大；可以告知后续列车继续前行的距离，后续列午可根据这一距离合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点，从而可改善列车速度控制，缩小列车安全间隔．提高线路利用效率。但准移动闭柴中后续列车的最大仁ｊ标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方，因此它并没有完全突破轨道电路的限制。 移动闭塞技术则在对列乍的安全间隔控制上更进了一步。通过车载设备和轨旁设备不问断的双向通信，控制Ｉ『Ｉ心可以根据列车实时的速度和位置动态计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最人制动距离并和列车后方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。由于保证了列车前后的安全距离，两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进，这使列车能以较高的速度和较小的间隔运行，从而提高运营效率。 移动ｃｊＪ塞是一种新型的闭塞制式，是实现ＣＢＴＣ的关键技术之一，ＣＢＴＣ是这种闭塞制式的应用系统。移动闭塞系统中列车和轨旁设备必须保持连续的双向通信。列车一ｉ间断向轨旁控制器传输其标识、位置、方向和速度，轨旁控制器根据来自列车的信息计算、确定列车的安全行乍间隔，并将棚关信息（如先行列车位置，移动授权等）传递给列车，控制列车运行。 ２基于通信的列车控制系统（ＣＢＴ℃） ２．１组成和原理 ＣＢＴＣ系统是一个连续数据传输的自动控制系统，利用高精度的列车定能（不依赖于轨道｝也路），实现双向连续、人窬量的车一地通信，能够执行列车自动防护（ＡＴＰ）、列车ｆ，Ｉ动运行（ＡＴＯ）以及列车自动监控（ＡＴＳ）。 地面无线闭采控制中心将根据列乍ｌ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（ＭｏｖｅｍｅｎｔＡｕｔｈｏｒｉｔｙ，简称ＭＡ），即限制速度值。ＭＡ是列车２安全行驶垒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。列车安全间隔距离是根据最人允许车逃、当前停车点位置、线路等信息计算得｝ｎ，信息被动态循环刷新。ＣＢＴＣ系统的１ｉ载控制设务实时比较列车的实际速度与接收到的ＭＡ，当列车实际速度超过ＭＡ的限制速度，将自动实施常用制动或紧急制动，保证列车安全停在安全点前。（如图２） ——斟协论坛?２００９年第２期（下）—— 万方数据