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1.1.1是列车运行控制系统地面设备原理框图。
图1.1.1 列车运行控制系统地面设备原理框图
地面控制中心通过电缆与铁路线上的轨道电路、信号机、应答器等设备相连。主要完成列车位置检测、形成速度信号及目的距离等信号，并将此信号传递给列车，车载设备将按照速度信号控制列车制动。
列控ATP系统车载设备原理框图见图1.1.2。
图1.1.2列控系统车载设备原理框图
车载设备主要由天线、信号接收单元、制动控制单元、司机显示器、速度传感器等组成。
机车头部的天线接收到地面的速度命令及目的距离等信号，经过信号接收单元放大、滤波、解调后，将此命令的数据送到司机显示器和制动控制单元。制动控制单元收到速度传感器传送的信号，测量出列车的实际速度，将实际速度与信号命令比较，如果判断列车需要制动，则产生制动信号，直接控制列车制动系统。列车就会自动减速或停车。
列控ATP系统主要功能是：
1．防止列车冒进关闭的信号机；
2．防止列车错误出发；
3．防止列车退行；
4．防止列车超速通过道岔；
5．防止列车超过线路允许的最大速度；
6．监督列车通过临时限速区段；
7．在出入库无信号区段限制列车速度。
为保证列车运行控制系统不间断地工作和加强设备的维修与管理，在列车运行控制系统的地面和车上都安装有监视设备。
地面监视系统可以检测信号机、轨道电路、地面控制中心的接收和发送设备等。检测结果可以在维修工区显示及储存，也可以通过通信网送往维修基地和调度中心。设备异常前数小时内信号设备动作情况可以保存下来，供故障分析用。
车上监视设备可以将列车运行过程中速度信号、制动装置动作以及列车实际速度和司机操作等状态保存下来。一般可保存12～72 h有关运行安全的资料。
二．列控ATP系统技术原理
国外铁路采用的列控系统主要有：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。
各国的列车自动控制系统都具有自己的特点，有不同的技术条件和适应范围。
1．列控ATP系统技术的分类
（1）按照地面向机车传送信号的连续性来分类，分为两种类型：
①连续式列控系统，如：德国LZB系统、法国TVM系统、日本数字ATC系统。
连续式列控系统的车载设备可连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。
采用连续式列车速度控制的日本新干线列车追踪间隔为5 min，法国TGV北部线区间能力甚至达到3 min。连续式列控系统可细分为阶梯速度控制方式和曲线速度控制方式。
②点式列控系统，如：瑞典EBICAB系统。
点式列控系统接收地面信息不连续，但对列车运行与司机操纵的监督并不间断，因此也有很好的安全防护效能。
（2）按照列车速度防护方式，分为两种类型：
①阶梯控制方式
出口速度检查方式，如：法国TVM300系统
入口速度检查方式，如：日本新干线传统ATC系统
②曲线控制方式
分级曲线模式，如：法国TVM430系统、
速度-距离模式，如：德国LZB系统，日本新干线数字ATC系统
（3）按照人机关系来分类，分为两种类型：
①设备优先控制的方式。如：日本新干线ATC系统。
②司机优先控制方式，如：法国TVM300／430系统、德国LZB系统
2．阶梯控制方式技术原理
每个闭塞分区设计为一个目标速度。在一个闭塞分区中无论列车在何处都只按照固定的速度判定列车是否超速。
阶梯控制方式可不需要距离信息，只要在停车信号与最高速度间增加若干中间速度信号，即可实现阶梯控制方式。因此轨道信息量较少，设备相对比较简单，这种传统的控制方式是目前高速铁路最普遍采用的控制方式。
阶梯控制又分为出口速度检查和人口速度检查两种方式。
（1）出口速度检查控制方式
法国TGV300系统采用了这种方式，该方式要求列车在闭塞分区内将列车速度降低到目标速度，设备在闭塞分区出口进行检查。如果列车实际速度未达到目标速度以下则设备自动进行制动。
阶梯控制出口速度检查方式示意图见图1-1-3。
图1-1-3阶梯控制出口速度检查方式示意图
TVM300系统是其早期产品，系统构成简单，由于受当时技术条件限制，地对车信息传输容量仅有18个，因此它的速度监控是阶梯式的(见图4 —1)，它只检查列车进入轨道区段的人口速度，不检查出口速度，因此为保证安全，它需要有一个保护区段，这对线路的通过能力有一定的影响，同时这种阶梯监控分段制动的方式也不符合一般列车的连续制动模式。
TVM300系统的速度监督模式曲线如图7-1-4所示。
图1-1-4法国TVM300系统阶梯控制出口速度检查方式示意图
TVM300车载设备系统结构如图1-1-5所示。
图1-1-5 TVM300车载设备系统框图
TVM300车载设备主要包括连续式信号传感器及接收机、点式信息传感器及接收机、速度传感器及处理单元及速度显示器、音响报警器、制动阀转换开关、辅助表示灯等。
连续式机车信号接收机接收地面连续信息，通过处理给出目标速度和监督速度，同时把来自测速单元的列车实际速度和监督速度进行比较，如果列车实际速度超过监督速度，则控制列车实施制动。连续式机车信号是车载设备的核心，采用了主备方式的双重结构。
连续式机车信号的接收其主备两套设备完全相同，从感应器、接收机到显示器都是分开的，两套同时工作接收地面信息。两套设备正常工作时，主备两机的速度控制继电器以并联方式控制制动继电器使之得电，主显示器和主机接通工作，各显示器备机电路断开备用，报警电路只接入主机，当主机或备机发生故障时，不会导致制动继电器失电而自动停车。但这种概率很小，当主机发生故障时，通过自动转换电路，把备显示器接人备机，报警电路也由主机转到备机；如果备机故障，主机原来的工作状态，主备机均有故障报警；仅主显示器故障时，自动转换电路还在工作，由司机用转换开关手动接通辅助显示器。
测速设备由测速电机和测速单元组成，只采用一个测速电机，但是测速单元为两路，只
选择一路输出至机车信号接收器。设有两路检查工作情况的电路，如果测速电路故障，两路速度相差很大，则发出灯光报警，司机通过开关选择速度较高一路作为安全输出。
法国TGV地面信号传输设备为UM71(或UM2000)型轨道电路。地面不设信号机，只在闭塞分区分界点处设停车标。司机驾驶列车完全根据机车信号的速度显示，视机车信号为主体信号。
TVM300每一个闭塞分区内只按照一个允许速度进行控制。列车的允许速度为本区段的人口速度，即上一区段的目标速度。机车信号显示器给出的是目标速度，要求列车在区段的出口处必须保持或降低到此速度。如果司机按照机车显示给出的目标速度运行，速度监督设备不于预司机操作。当列车速度超过规定的允许速度时，速度监督设备则自动实施制动。
TVM300型设备包括连续式机车信号、点式信息接收设备以及列车速度监督设备。速度监督设备分为两部分，一部分是测速单元，另一部分为列车制动控制电路。TVM300型车上设备与UM71轨道电路、地面点式环线系统构成完整的列车运行间隔调整系统，对高速列车运行进行安全防护。地面发送设备具有18个低频信号(TBF)。法国TGV实际只使用了14个TBF信号。此外地面还配有环线点式发送设备，具有14个单频信号，向机车传递“列车进入上行线”、“列车进入下行线”、“绝对停车”、“驶出TVM300控制区段”等信息。
为发挥乘务员责任感及驾驶技巧，法国铁路采用了人控为主，设备起监督作用的控制方式。
出口速度检查方式由于要在列车到达停车信号处(目标速度为零)才检查列车速度是否为零，如果列车速度不是零，设备才进行制动。由于制动后列车要走行一段距离才能停车，因此停车信号后方要有一段安全防护区。
（2）入口速度检查控制方式
日本新干线传统ATC系统采用这种方式，新干线采用速度分级，人口制动，自动缓解的控制方式。该方式要求列车在闭塞分区人口处接收到目标速度信号后立即以此速度进行检查，一旦列车超速，则进行制动使列车速度降低到目标速度以下。
新干线ATC列车检测采用了有绝缘音频轨道电路。新干线ATC车载设备与我国普通机车信号不同，它不向司机预告前方地面信号的灯光显示而是给出列车所在区间列车的目标速度。
采用ATC设备后，司机按照机车上的ATC速度信号行车，普通自动闭塞采用的地面信机就不设了。列车经过的正线、到发线、咽喉区都发送相应的速度信号。司机按照机车上的速度信号进出车站。
阶梯控制入口速度检查方式示意图见图1-1-6。
图1-1-6日本新干线传统ATC系统阶梯控制入口速度检查方式原理示意图列车的允许速度为本区段的人口速度，即上一区段的目标速度。机车信号显示器给出的是目标速度，要求列车在区段的出口处必须保持或降低到此速度。如果司机按照机车显示给出的目标速度运行，速度监督设备不于预司机操作。当列车速度超过规定的允许速度时，速度监督设备则自动实施制动。
日本新干线传统ATC系统阶梯控制入口速度检查方式原理示意图见图1-1-7
（a）新干线区间速度控制方式（b）新干线进站停车速度控制方式图1-1-7日本新干线传统ATC系统阶梯控制入口速度检查方式原理示意图这种方式在遇上前方停车信号时，列车在闭塞分区人口处立即制动，对许多列车来说会过早地停车，
为防止列车冒进信号，ATC系统除靠轨道电路连续传送速度信号外还设有一些辅助信号，日本新干线采用了停车信号前再装P点的方式，轨道电路发送30信号，只在列车收到30信号且又经过P点时车上才会形成停车信号。当轨道电路发送30信号时，经过P点后变为01停车信号。在车站到发线停止标志和警冲标之间设有环线可以发送03停车信号，列车收到03信号后非常制动。
在新干线03区段内又加装了点式冒进检测装置，当列车冒进后关闭全站信号，轨道电路发送02E信号使列车制动以防止发生侧面冲突重大事故。
分级速度制动方式存在以下主要问题：
·制动距离的确定。由于线路上运行的各种列车制动性能各异，为了确保安全，系统只
能按制动性能最差的列车性能来确定制动距离，这对于制动性能好的列车来说是个损失，影响进—步提高运行密度。
·ATP制动控制只进行制动和缓解两种操作，不调整制动力大小，因此列车减速度变化大，旅行舒适度差。
·采用多段制动方式时，每个闭塞分区都要考虑列车从人口速度降低到出口速度减速制动距离，列车实际的减速过程要包括列车在信号设备动作时间及制动空走时间中走行的距离，此外还要在防护点之前留有一定安全距离。如果列车从200 km／h分三段降到速度0，则存在3个空走距离和3个安全距离。如果只用一次制动的话，则只需要一个空走距离和一个安全距离。分段制动方式增加了列车追踪间隔。分段制动方式和一次制动方式示意图见图1-1-8
图1-1-8 分段制动方式和一次制动方式式示意图
3．曲线控制方式
（1）分级曲线控制方式
法国TVM430系统采用了这种方式，该方式要求每个闭塞分区人口速度(上一个闭塞分区的目标速度)和出口速度(本闭塞分区目标速度)用曲线连接起来，形成一段连续的控制曲线，曲线控制方式和阶梯控制方式一样，每一个闭塞分区只给定一个目标速度。控制曲线把闭塞分区允许速度的变化连续起来。地面设备传送给车载设备的信息是下一个闭塞分区的速度、距离和线路条件数据，没有提供至目标点的全部数据，所以系统生成的数据是分级连续制动模式曲线(即以分级小曲线的变换点连成的准一次制动模式曲线)。TVM430是TVM300的换代产品，地面采用UM2000型轨道电路
TVM430每一个闭塞分区给定一个目标速度，但用曲线代替原来的阶梯控制线。列车速度超过限速曲线时，列控设备实施制动。为防止冒进信号发生追尾,仍设有保护区段。TVM430的允许速度不是固定为该区段的人口速度(上一区段的出口速度)，而是随着列车的移动而变化，在出口处达到目标速度。因此超速制动的时机要早一些，有利于缩短列车追踪间隔。此外，TVM430还增加了下一个闭塞分区的速度预告，如果下一个闭塞分区要求减速则速度显示闪动，提醒司机注意。如果速度显示稳定则表示下一个闭塞分区不减速。法国TVM430速度曲
线控制方式见图1-1-9中曲线。
图1-1-9 法国TVM430曲线控制方式示意图
在曲线控制方式下，列车在一个闭塞分区中运行时,列控设备判定列车超速的目标速度不再是一个常数，而是随着列车行驶不断变化，即是距离的函数。因此列控设备除了需要接收目标速度信息外，还要接收到闭塞分区长度及换算坡度的信息。TVM430系统的轨道电路可以传递27 bit信息，其中目标速度信息6bit，距离信息8bit，坡度信息4bit。
法国TGV区段允许双线双方向运行，反向运行按单线自动闭塞方式处理。TGV区段每隔25—30 km设有区间渡线，用于特殊情况下组织反方向运行。
图1-1-10是渡线道岔反位时允许列车以低于160 km／h的速度进入邻线的速度控制方式。渡线区前方设绝对停车标和绝对停车的点式环线。列车通过渡线后，如果前方区间空闲则列车可以提高速度运行。
图1-1-10 列车越渡线时的列车控制
法国TGV线与普通线连接处设有地面信号机和TGV标志牌，过分界的速度为160km／h。
图7-1-11是列车由普通线进入TGV的控车方式。
图1-1-11 列车越渡线时的速度控制
图1-1-12是列车由TGV线进入普通线的控车方式
图1-1-12 列车由TGV线到普通线时的速度控制
法国TVM列控系统与日本新干线ATC系统比较有下面几个特点：
①采用电气谐振式无绝缘轨道电路代替使用机械绝缘的轨道电路，既有利于无缝线路
的敷设又有利于牵引电流平衡回流。
②采用1．7～2．6kHz载频，FSK或FM调制方式。用增大发送功率和提高接收端电平的方法改善抗干扰能力。
③TVM300有18种TBF，可以有18种速度信号，实际使用14种。TVM430使用了报文方式，共有21血，其中速度编码为8位，共有256种速度信号。日本新干线采用双频组合方式，理论上可组成36种速度信号，实际上使用了8种。
④法国采用“人控优先”的控制原则。列车正常运行由司机驾驶，只有在司机失误并可能出现危险的情况下列控设备才强迫列车制动。法国铁路认为这种人机关系有利于发挥司机的技术能力，加强其责任感。日本新干线ATC系统采用“设备优先”的控制原则。列车减速一般由设备完成，当列车速度减到30 km／h以下需要在车站停车时才由司机操纵以保证列车停在正确位置。
⑤法国列控设备制动后，当列车速度低于目标速度后只给出允许缓解的表示，由司机进行缓解操作。日本新干线ATC当列车速度低于目标速度后自动缓解，这种方式要求列车制动系统连续多次制动后制动力不衰竭。
⑥法国TGV线站间距长，每隔25～30km设置了区间渡线。法国列控系统具有完善的区间渡线安全防护功能，在特殊情况下允许列车像单线自动闭塞那样组织反向行车。
⑦法国TGV列控系统利用轨道内敷设的环线发送点式信号。TVM300系统采用模拟环线信号共有14个点式信息。TVM430系统采用PSK(相移键控)数字环线信号。日本新干线点式信号为变频方式，信息量较少。
⑧法国高速铁路采用“人控优先”的设计原则，系统采用双重冗余方式，比日本新干线的三重冗余所用设备少，造价也较低。
（2）速度-距离模式曲线控制方式
速度-距离模式曲线控制实现了—次制动方式，ATC系统的车载设备为智能型设备，它根据目标速度、目标距离、线路条件、列车性能生成的目标-距离模式曲线进行连续制动，缩短了运行间隔，提高了运输效率，增加了旅行舒适度。为了实现这一方式，地面设备必须向列车发送前方列车的位置、限速条件等动态数据，以及线路条件等固定数据，数字ATC的地面设备以数据编码向列车传送信息，信息量明显增加，可靠性高。
德国LZB系统和日本数字ATC系统采用这种控制方式，速度-距离模式曲线控制不再对每一个闭塞分区规定一个目标速度，而是向列车传送目标速度、列车距目标的距离(和TVM430不一样，它可以包括多个闭塞分区的长度)的信息。列车实行一次制动控制方式。列车追踪间隔可以根据列车制动性能、车速、线路条件调整，可以提高混跑线路的通过能力。这种方式称为目标速度——目标距离方式(DISTANCE TO GO)，是一种更理想的运行控制模式。
德国连续式列车自动控制系统LZB是由轨旁设备LZB L72和车载设备LZB 80构成。所有固定数据如线路地理参数、局部的固定限速等都贮存在LZB中心。联锁系统向控制中心传送信息显示、道岔设置及其他数据的同时，系统范围内的列车也向控制中心传送它们的特殊数据，如列车长度、列车位置、实际速度等等。区间列车占用情况检查是通过区间轨道电路或计轴设备等完成的。根据上述数据，控制中心确定每列列车的最大标称速度)指挥列车运行，
德国LZB系统列车速度—距离方式示意图见图1-1-13。
图1-1-13德国LZB列车速度-目标距离曲线控制方式示意图在LZB系统中，地面和车上的信息是通过感应环线相互传送的。每个LZB地面控制中心最长可以控制12．7 km的环线，每个短回线发送接收单元的环线长度为左右各300 m，环线，每100m交叉换位一次，以对电气进行补偿，同时也用于确定列车的实际位置。
地面设备由控制中心和环线系统构成。控制中心与调度中心、微机联锁、相邻控制中心交换数据，并通过环线和列车交换数据，控制每一列车运行。LZB地面设备配置如图1-1-14所示。
图1-1-14 LZB系统地面设备框图
日本新干线ATC系统已投入使用30多年，系统基本控制方式几乎没有变化。近年来为进一步提高高速列车速度和行车密度，采用最新计算机技术和数字技术对现行的ATC系统进行了改进，增加了车-地通信数据，到1993年3月，山阳新干线(新神户至博多)全线都更换成为这种新的数字ATC系统。其制动曲线如图1-1-15所示。
图1-1-15日本新干线数字ATC曲线控制方式示意图
根据增加的数据和车上线路数据结合起来，列车就可以知道自己现在处于什么位置、据前方停车点(或限速点)还有多少距离，列车根据这些数据，结合本身的牵引及制动性能，计算出最高允许速度，控制列车在允许速度以下运行。这种方式只是再增加数字信息发送设备，地面接收设备和原有车上设备可保持不变，新的车上设备可以接收数字信息，实现高速运行。
日本数字ATC系统采用这种方式有以下优点：
①由于根据数字信息可以知道距停车点的距离，所以，可以实现车上智能化，不同性能的列车可以根据自己的制动性能进行控制，实现不同速度、不同性能的列车混跑；
②列车能够实现一次模式曲线制动控制，常用制动分为最大常用制动和一般常用制动，提高了乘坐舒适度，缩短运行间隔。
4．点式列控ATP系统技术原理
点式列控系统从原理上可实现阶梯控制和曲线控制，这里只介绍速度曲线控制类型。点式列控系统造价低、维修工作少。
瑞典铁路采用的列车速度控制系统是ABB公司生产的点式列车自动防护系统。根据运
营要求形成EBICAB700、800和900系列。EBICAB900系统是适用于高速铁路的ATP系统。它可以监督列车运行情况和司机的操作，向司机提供有关的信号信息，帮助司机以最安全、最有效的方式驾驶列车。
EBICAB900系统对目标速度监督采用模式曲线方式。系统考虑距离、速度、制动能力和坡道参数，通过计算在距离速度坐标平面得到一组检查曲线，该组曲线汇集到给定的目标点上。目标速度监督方式如图1-1-16所示。
图1-1-16 瑞典EBICAB9000列车目标速度监督方式
从图7-1-13可以看出检查曲线组把速度距离平面分成若干个区域，记为A～F。
A区在通过应答器开始，在显示器上显示目标速度并鸣笛0．5 s。
B区在ATP制动曲线之前8 s开始，进入此区显示器闪光(120次／min)并鸣笛。
C区在ATP制动前3 s开始，如果司机仍未制动则鸣笛2次。
D区在ATP制动曲线处开始，此时系统进行制动，“ATP制动”灯点亮。
E区在常用全制动曲线处开始，在此区将进行最大常用制动。
F区在紧急制动曲线处开始，在此区将进行紧急制动。
这种制式不需要像人口阶梯控制那样要在停车信号前设置P点，也可以不设置出口阶梯控制所必需的保护区段。
点式系统的主要弱点是信号追踪性不佳。它只能在指定的信号点接收信息，如果列车经过某信号点之后，先行列车位置移动，地面信号发生了变化，车上控制系统不能立即知道，而必须等列车到达下一个信号点才能接收到。因此，点式列控系统限制了列车追踪间隔的进一步减少。
5．优先控制方式
（1）设备优先控制方式
设备优先的列控ATP系统在列车速度高于目标速度后立即进行制动控制，当列车速度低于目标速度后自动缓解，不必司机参子。其优点是能最大限度减轻司机负担，有利于缩短列车追踪间隔。这种控制方式对设备本身的自动化程度及列车的制动缓解性能要求较高。（2）人控优先方式
人控优先的方式只有在列车速度超过安全运行所允许的速度，设备才进行惩罚性的强迫制动。列车正常运行时设备不干预司机操作。人控优先的系统有助于加强司机的责任感，发挥其驾驶技巧。
三．秦沈客运专线列控ATP系统实例
秦沈客运专线引进了法国的U／T系统。
法国高速铁路TGV区段均采用带速度监督的TVM 300型或TVM430型机车信号，地面信息传输采用UM系列无绝缘轨道电路。简称U／T系统。机车信号带有列车速度监督是法国U／T 系统的一个特点，它是保证行车安全、防止列车超速运行的有效手段。U／T系统对速度的控制是采用分段(每个轨道区段)制动的列控模式，司机按照每一个轨道电路地面信息给出的速度值运行时，速度监督设备将不干预司机正常操作，当司机违章操作或列车速度超过规定的允许速度时，速度监督设备就将自动实施制动。
法国第三条北方线高速铁路，列车运行速度已达320km／h，为此法国有关公司对原由模拟电路构成的U／T系统进行了全数字化的改造，现已投入使用的有TVM400系列产品，其中TVM430系统是我国最熟悉的。TVM400系列采用了数字电路技术使设备结构小型化、模块化，采用数字通信技术使车地间的信息传输数字编码化，从而使车地间的信息传输量有较大增加，这些信息除原有用于列车间隔的速度等级外，还可满足线路坡道、距离等不同线路数据的要求，因此其速度监督由过去的阶梯控制方式改为分级连续模式曲线控制方式，原TVM300系统的保护区段可以取消，其线路通过能力有所提高，同时，其控制曲线已接近连续控制模式。由于TVM430仍然是按速度等级分段制动，其列车追踪间隔主要与闭塞分区的划分和车速有关，而一般闭塞分区长度的确定是以线路上最坏性能的列车为依据，因此它一般适用于像法国高速线路上运行的列车性能基本一致的情况，而对于实行列车性能差别较大的高中速混合运行的线路，采用这种模式能力是要受到较大影响的。
TVM430系统通常与SEI列控联锁一体化地面系统配套应用，在法国地中海线、海峡-伦敦线，我国的秦沈客运专线采用了此系统。
1．SEI／TVM430系统主要功能
(1)SEI为TVM430系统的车站区间一体化设备，即区间地面设备与车站联锁集成为一体化。SEI可根据列车运行的位置，前后列车之间的运行间隔、固定限速和临时限速等条件，产生列控车载系统所需要的全部地面信息，包括列车的目标速度、目标距离、线路的长度和坡度等，应能实现设置和向车载设备提供全区间限速和临时限速功能，并将这些信息通过轨道电路发送给车载设备。
(2)TVM430系统车载设备接收地面传输来的信息，根据预先输入的列车参数(牵引总重、牵引辆数、制动率、列车换长等)实时计算列车当前运行的允许速度，生成分级连续速度一距离控制曲线，同时列控车载设备实时检测列车当前运行速度，司机可根据显示器上的允许速度、目标距离和实际速度驾驶列车运行。当列车的实际速度超过允许速度，列控车载设备自
动控制制动装置，使列车制动减速，保证列车在停车点前停车，或在限速点前速度降低到限速值以下。与列车牵引和制动系统结合，实现对列车减速的自动控制和缓解的人工控制，，
2．SEI系统设备
(1)SEI系统主要特点
①轨道电路数字化。SEI系统采用UM2000轨道电路，实现了27ht数字编码，可以满足基于轨道电路进行大量安全信息连续传输的要求。
②列控联锁一体化。SEI设备将车站联锁设备与区间的列控设备合二为一，列控、联锁接口由内部通信实现，二者结合紧密，信息传输延迟小，提高了系统设备的可用性和可靠性，符合信号系统发展方向。
③站内、区间轨道电路同一制式。SEI系统站内及区间均采用UM2000轨道电路，即站内、区间一体化，真正实现了站内列控信息无盲区，且易于实现站内发送、接收设备的转换，实现反方向追踪运行。
④建立基于光纤安全信息传输的列控中心，实现设备集中控制。SEI设备引入列控中心概念，中心计算机完成包含轨道电路、点式环线等列控地面设备的集中控制、信息编码和列车占用检查等功能。车站与车站、车站与区间中继站之间的安全信息交换通过设于线路两侧的光缆中独立光芯方式传输。
(2)SEI系统结构
SEI系统结构如图1-1-17所示。
图1-1-17 SEI系统结构示意图
(3)UM2000轨道电路特性
UM2000轨道电路共传递27帧t连续信息，其中有效信息21bit，实际使用19bit。
3．TVM430系统车载设备
TVM430系统车载设备是实现列车自动追踪和超速防护的关键设备，除接收地面轨道电路发送的连续数字编码信息外，还可与数字点式环线BSP和模拟点式环线EMBO结合，获取地面点式信息。
(1)TVM430系统车载设备的结构
TVM430系统车载设备由ATC处理单元、人机接口单元及显示DMI、连续信息接收天线和点式信息接收天线等组成，以该系统在我国秦沈线应用为例，车载设备之间的关系如图7-1-18所示。TVM430设备是控制机车安全运行的超速防护设备，根据中国机车特性，采用“人控为主，设备控制为辅”的控制方式，即只有司机驾驶超速时，设备才开始动作，采用常用制动或紧急制动方式使车速降至监督曲线以下。按照我国机车运用实际情况，TVM430系统还要与列车运行监控记录装置和机车信号设备接口。
图1-1-18 TVM430系统车载没备结构
TVM430超防处理单元为二乘二取二的安全计算机结构，测速单元为三取二结构，整个TVM430形成两大A、B处理链，实现了高可靠性、高安全性控制结构。TVM430系统采用数字通信技术使车地间的信息传输量有较大增加，传输的信息更可靠、更安全，这些信息除原有用于列车间隔的速度等级外，还可满足线路坡道、距离等不同线路数据的要求，因此其速度监督由TVM300的阶梯控制方式改为分级连续模式曲线控制方式(见图1-1-9)。
(2)TVM430系统主要特点
①接收和处理地面有关列控的多种信息(目标距离、线路坡度、线路允许速度及目标速度等)，结合列车的性能(制动、车长、车重等)进行综合计算，构成目标-距离的速度控制模式。
②列车实施常用制动后不能自动缓解，只有在列车速度低于允许速度后，司机根据线路情况，在保证行车安全条件下，可人工进行缓解。列车执行紧急制动时，必须在停车后，方
可缓解。
③车载测速单元测量和计算列车走行速度和列车位置，测速精度小于或等于2％，测距精度小于或等于1％；
④车载的人机接口DMI设备如图1-1-19所示。
图1-1-19 DMI设备
·可输人列车的制动性能、长度、重量等参数。
·可显示列车实际速度、允许速度、目标速度、目标距离。
·缓解等按钮。
·超速、制动、缓解、故障等表示。
·维护、检测、机车工况等显示。
第二节CTCS2列控系统原理
一． CTCS概述
CTCS是Chinese Train Control System的缩写，即中国列车运行控制系统，它以分级的形式满足不同线路运输需求，在不干扰机车乘务员正常驾驶的前提下有效地保证列车运行的安全。
CTCS包括铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层和车载设备层。
运输管理层是行车指挥中心，其通过通信网络实现对列车运行的控制；网络传输层以无线和有线的方式实现数据的传输。地面设备层包括列控中心、点式设备、轨道电路等；车载设备层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、无线通信模块等。
CTCS具有的基本功能：
1．系统按照故障-安全原则、采用冗余结构进行系统设计，在任何情况下防止列车无行车许可证运行c
2．防止列车超速运行，包括列车超过进路允许速度、线路结构规定的速度、机车车辆构造速度、临时限速和紧急限速、铁路有关运行设备的限速；能够以字符、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；能够实时给出列车超速、制动、允许缓解等表示以及设备故障状态的报警。
3．防止列车溜逸。
针对中国铁路不同的线路、不同的传输信息方式和闭塞技术，CTCS划分为5个等级，依次为CTCS0—CTCS4级，以满足不同线路速度需求。
CTCS0级为既有线的现状，即由目前使用的通用式机车信号和运行监控记录装置构成。 CTCS1级为面向160km／h以下的区段，由主体机车信号和加强型运行监控记录装置组成。它需在既有没备的基础上强化改造，达到机车信号主体化的要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控。
CTCS2级为面向提速干线和高速新线，采用车地一体化设计，基于轨道电路传输信息的列车运行控制系统。适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。
CTCS3级为面向提速干线、高速新线或特殊线路，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。适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。
CTCS4级为面向高速新线或特殊线路，基于无线传输信息的列车运行控制系统。地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。列车定位和完整性检查由无线闭塞中心和车载
验证系统共同完成。
二．CTCS2系统技术原理
1．CTCS2系统的组成
200km／h线路区段CTCS系统建设要达到CTCS2级。
200km/h线路分为既有线提速200km/h区段和客运专线200km/h区段，要求200km/h动车组列车能下线运行在CTCS1和CTCS0线路区段。
CTCS2列控技术条件见表1-2-1
表1-2-1CTC2列控技术条件
CTCS2列控是基于点式应答器、轨道电路传输列车运行控制信息的点连式系统。CTCS2系统设备组成见图1-2-1。
《铁路信号与通信设备》复习资料
《铁路信号与通信设备》复习资料 一、填空题 1、铁路信号显示的基本颜色是（红色、黄色、绿色）分别代表的含义是（停车、注意或减速运行、按规定速度运行）。 2、信号机按用途分类，常见的信号机有（进站信号机、出站信号机、通过信号机、调车信号机）等。 3、当闭路式轨道电路良好，没有机车占用时，轨道继电器处于（吸起状态），此状态称为轨道电路的（调整状态）；当闭路式电路完好，有机车车辆占用时，继电器（失磁落下），此状态称为轨道电路的（分路状态）；当轨道区段内发生断轨或断线等故障时，继电器（失磁落下），此状态称为轨道电路的（断轨状态）。 4、下列字母表示的设备是TDCS（铁路列车调度指挥系统）、CTCS（列车运行控制系统）CTC（分散自律调度集中系统）。 5、继电器是一种电磁，它由（电磁系统）和（接点系统）两部分组成。 6、计算机联锁车站，当进路处于预先锁闭时，可以办理取消进路，方法是顺序按压(进路始端按钮和本咽喉的总取消按钮)当进路处于接近锁闭时，列车因故停开，人工解锁进路当方法是按压(顺序按压进路的始端按钮和本咽喉的总人解按钮)。 7、当进站信号机故障不能正常开放时，应使用引导(进路锁闭)方式接车。当向无联锁线路接车时，应采用引导总锁闭方式接车。 8、色灯信号机按照构造的不同分为(透镜式、组合式、LED信号机)。 9、在半自动闭塞区间，正常办理时，当接车站确认列车整列到达后，应由接车站按压按钮复原按钮，办理到达复原。如果已经办理好闭塞手续，发车进路准备好，出信号机已经开放，列车因故停开，应(取消复原手续)。 10、列车运行控制系统按照速度防护模式分为(阶梯速度防护模式和曲线速度防护模式)。 11、集中联锁设备分为(继电联锁、计算机联锁)两类。 12、《技规》规定正常情况下，进站、通过信号机的显示距离不得小于(1000m),集中联锁设备分为(室内、室外)。 13、列控车载系统主要工作模式有(隔离模式、安全监控模式、部分监控、目视行车模式、调车监控)。 14、自动化驼峰要求实现(驼峰溜放进路、驼峰溜放速度、驼峰机车推峰速度)三方面的自动控制，需要有(测速、测重、测阻、测长)四种自动测量设备。 15、色灯信号机按照构造的不同分为色(灯信号机、臂板信号机、机车信号机)。 16、继电器的主要作用表现在(表示功能、驱动功能、逻辑功能)。 17、视觉信号包括(固定信号、移动信号和手信号)三大类。 18、要求停车的信号，例如（红色、蓝色）叫做禁止信号，又称为（信号的关闭状态）；允许按规定速度运行的信号，例如（绿色）叫做允许信号，又称为（信号灯开放状态）。
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。
浅谈铁路通信信号一体化技术 赵永旺
浅谈铁路通信信号一体化技术赵永旺 发表时间：2019-07-24T15:51:34.720Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：赵永旺 [导读] 摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。 赤峰市阿鲁科尔沁旗天山镇查布嘎电务工区内蒙古赤峰市 025550 摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。在本文中，介绍了当前通信信号设备的现状，接着阐述了通信信号一体化系统结构及关键技术。 关键词：铁路通信信号；一体化技术；发展 一、通信信号设备现状 （一）机车信号与超速防护（ATP） 第一，轨道电路制式多。在当前的铁路通信系统中，通信的制式比较多，而且所采用的轨道电路制式也比较多，这种状态导致在传输信号时十分的混乱。第二，站内轨道电路电码化困难。站内电码化是一个过程，需要逐步的进行完善，不过在最初进行设计时，存在着许多的问题，比如兼容性差、协调性弱等。第三，站内干扰严重，站内轨道电路在工作时，经常会受到同频干扰、外界干扰等不同的干扰，从而导致电路经常问题。 （二）调度集中 目前，我国的铁路行业进行调度时，采用的方式为集中调度，这是一种传统的调度方式，效果并不理想，而且随着铁路现代化、信息化的发展，集中调度的方式已经不能满足铁路快速发展的需求。 （三）无线列调 第一，技术落后，在进行通信时利用模拟单信道，通信质量比较差，而且受到的干扰非常的严重；第二，能力饱和，我国现有的无线列调能力已经达到了饱和，因而无线列调就没有能力再进行列车控制、移动通信等业务；第三，效率低下，在专用系统中，各个部门在工作时，都是独立开展的，缺乏有效地沟通及联系性。 二、现代铁路信号 1949年后，60年来，随着我国铁路事业翻天覆地的变化，中国铁路信号也已经从零发展成为世界铁路信号的强国。今天的现代铁路信号系统，已经成为计算机、现代通信和控制技术在铁路运输生产过程中的具体应用，铁路信号的功能也从传统的保障铁路运输安全的“眼睛”，扩展为保证行车安全、实现集中统一指挥、提高运输效率、改善劳动条件和提升运营管理水平。现代信号技术已成为实现列车有效控制、提高铁路区间通过能力和编组能力、向运输组织人员提供实时信息的必备手段，是铁路的“中枢神经”，是铁路列车提速与发展高速铁路的关键技术之一。 三、通信信号一体化的优势及其系统结构 3.1通信信号一体化的优势 与传统的轨道电路传送信号相比，通信信号一体化具有五大优势：第一，传输可靠性高，传统的轨道电路在传输信号时，传输者只管发送，接受者是否接到信号无法得知，而实现了一体化之后，有效的实现了双向通信，从而保证了信号传输的可靠性；第二，运输效率高，通信信号一体化采用的通信方式为无线通信，这样一来，在传送信号时，实现了移动自动闭塞，使运输效率得到了有效的提高，武县城在设备系统接收信息具有较高的实时性与准确性；第三，传输信息量大，传统的轨道电路在传输信号时，载体是铁轨，这种方式虽能传输的信息量比较小，随着列车速度与目的的不断增加，列车控制信号不断增加，而实现通信信号一体化之后，由于是无线通信，所能传输的信息量大增；第四，降低工程投资和生存期成本，信息传输的方式发生了改变之后，所需要进行的工程投资也相对减少，信息传输不再依赖轨道电路，设备主要集中在室内与机车上，从而实现了投资的降低与故障面的减少；第五，具体有通用性和灵活性，在系统中，只需要保持原有的设备就可以实现双向运行，这样有效的保证了系统的性能和安全，由于系统中采用的是通用组件，所有未来相互独立的子系统升级或者换代时不会对列产的控制产生影响。 3.2通信信号一体化的系统结构及关键技术 从广义上来说，信号系统主要包含四层，从高到低的顺序分别为：第一层，局（部）调度中心，该层的主要作用是进行宏观决策；第二层为分局（局）调度中心，在该层中，包含着许多的结构，主要有调度集中、电力调度、机车调度、车辆调度、设备维修中心；第三层为安全控制设备，主要的作用就是保证安全，车站联锁、道口安全控制等都设置在该层；第四层为最低层，现场的信号机、机车信号等都归属于该层。 四、我国铁路通信、信号系统的发展方向 随着我国高速铁路的跨越式发展，铁路通信信号作为高铁核心技术的重要组成部分，也迎来了高速发展的黄金时期。目前，我国铁路通信信号技术已经迈上了新的台阶，尤其是通过引进吸收国外先进技术、我国已研发出了CTCS、TDCS、等一大批有自主核心技术的铁路通信、信号控制系统，在利用计算机、控制技术方面取得了长足的进步。中国高速铁路的发展需求决定了铁路通信信号的发展方向，不仅对行车安全保障有了更高的标准，还要求通信信号技术能够实现高速铁路站间接发车作业和区间运行的自动化，提高通过速度与列车密度，大大增强高铁运营效率。 4.1铁路通信的发展方向 （1）大力发展GSM-R技术 目前我国铁路对GSM-R技术应用的还不够充分，如有的线路利用GSM-R技术参与列车运行控制，而有的线路仅将其作为一种进行数据传输的移动通信手段。今后我国应重点围绕客运专线建设，做好对GSM-R移动通信核心网的整体布局规划并加大沿线无线网络的建设，全面推进高速铁路无线通信设备的技术进步。 （2）建设综合视频监控技术平台 为满足安全监控需要，需要建设综合视频监控技术平台，主要应用在几点：对铁路重点线路设备的监控；对客运车站重点区域的监
铁路信号与通信设备复习题
1.铁路信号的作用是指示列车运行及调车作业的命令，有关行车人员必须严格执行。 2.广义的铁路信号是指，在铁路运输系统中，用于保证行车安全，提高车站和区间通过能力，编组站解体编组作业能力的各种控制设备的总称。 3.狭义的铁路信号是指，地面和车上的各种信号机、表示器以及手信号灯旗等。 4.铁路信号分类：听觉信号和视觉信号 5.铁路信号基本颜色：红色、黄色、绿色；辅助颜色：蓝色、月白色、透明白色、紫色。 6.要求停车的信号，如红色灯光、蓝色灯光，叫做禁止信号，又叫信号的关闭状态。允许按规定速度运行的信号，如绿色灯光、黄色灯光、双黄灯光、白色灯光，叫做允许信号，又叫信号的开放状态。 7.信号机按用途分：进站、出站、通过、进路、接近、遮断、预告、驼峰、驼峰辅助、复示、调车。 8.进站信号机：设置在车站入口处，用于防护车站，指示列车进站条件，并能表示列车接车进路是否安全可靠。 9.出站信号机：设置在车站有发车作业的正线和到发线端部的适当地点，用于防护区间，其允许显示作为列车占用区间的凭证，指示列车能否由车站进入区间。当显示禁止灯光时，指示进站列车在站内的停车位置。 10.四显示自动闭塞：双黄--准许列车按限定速度越过该信号机，经道岔侧向位置进入站内准备停车。黄绿--准许列车由车站出发，表示运行前方有两个闭塞分区空闲。 11.进路表示器不能单独构成信号命令，只有在出站信号机开放后才能显示白色灯光表示开往方向。 12.色灯信号机按安装方式分为：高柱信号机和矮型信号机。 13.继电器是一种电磁开关，是实现自动控制和远程控制的重要设备。 14.继电器的作用：①表示功能：利用不同的继电器表示轨道区段的占用和空闲、信号机的开放和关闭、道岔是否在规定的位置、区间是否闭塞等。②驱动功能：车站联锁设备的主要被控对象是信号机和转辙机，不论车站是采用继电联锁还是计算机联锁，均利用继电器控制相应的设备。③逻辑功能：在继电联锁设备以及继电半自动闭塞设备中，利用继电电路实现有关逻辑关系，以保证车站和区间的行车、调车作业安全。 15.轨道电路：以钢轨作为导体，两端加以机械绝缘（或电气绝缘），接上送电和受电设备构成的电路。 16.轨道电路是由导体、钢轨绝缘、送电设备、受电设备、限流电阻组成的。 17.①调整状态：平时轨道电路完好，又没有车占用，轨道电流从电源正极经钢轨、轨道继电器线圈回到负极而构成回路，继电器处于吸起状态，表示轨道区段内无车占用。②分路状态：当轨道区段内有车占用时，因为车轮的轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小得多，所以轨道电路被轮对分路，这时流经继电器线圈的电流很小，不足以使衔铁保持吸起，继电器失磁落下，表示该区段有车占用。 18.轨道电路的作用：监督列车占用、传输行车信息。 19.①“红光带”故障--轨道区段没有车占用时，控制台或显示器相对应的区段显示红色光带。②分路不良故障---轨道区段有车占用时，有关轨道继电器不落下，控制台或显示器相对应的区段不显示红色光带。 20.进路是车站范围内列车或调车车列运行的径路。列车进路，包括接车进路、发车进路和通过进路。 21.敌对进路：车站办理进路，就是将有关道岔转换到进路要求的位置并锁闭，开放防护进路的的信号。但是有些进路如果同时建立会造成列车或调车车列的冲突危险，这样的进路互为敌对进路。 22.为了保证车站的列车、调车作业安全，信号、道岔、进路之间必须建立相互制约的关系，称为联锁关系，简称联锁。 23.联锁设备：控制车站的道岔、进路和信号，并实现它们之间联锁关系的设备称为联锁设备。 24.进路的接近区段：一般指的信号机外方的第一个轨道电路区段。 25.进路锁闭：是指进路排通、防护进路的信号开放后，进路上有关道岔不能转换，有关敌对信号不能开放。其分为：预先锁闭和接近锁闭。 进路排通、防护进路的信号开放后，接近区段空闲时的进路锁闭，又称为进路的预先锁闭。 进路排通、防护进路的信号开放后，接近区段有车占用时的进路锁闭，称为进路的接近锁闭，又称为完全锁闭。 26.信号开放条件：①进路空闲②有关道岔转换到规定位置③敌对进路未建立并锁闭在未建立状态④进路锁闭 27.信号关闭的时机：①当列车进入列车信号机内方第一个轨道区段时②当调车车列全部越过开放的调车信号机，即出清调车进路接近区段。若接近区段留有车辆，则车列出清调车信号内方第一个轨道区段时信号关闭③当信号显示与防护进路的条件不符合时（如进路上轨道电路故障或信号机灯丝断丝）④办理取消或人工解锁进路时⑤预告及复示信号机当其主体信号关闭时。 28.进路的自动解锁：是指进路锁闭信号开放后，随着列车的出发、到达、通过及调车车辆的牵出、折返，进路上有关轨道电路区段自动解锁，控制台上相应的轨道区段的白光带自动熄灭。 29.人工解锁进路延时：当进路处于接近锁闭办理人工解锁进路时，进路自动延时解锁，其中接车进路和正线发车延时3min，站线发车进路及调车进路延时30s。
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
铁路信号系统的现状与发展
铁路信号系统的现状与发展 铁路是一个国家国民经济的主要保障，对每一个国家的发展都有着非常重要的作用。由于铁路运输具有较低的成本、较高的效率和安全性以及能源节约性等特点，当下世界各个国家都在对铁路运输技术的研发速度进行不断地加快和创新，现代铁路发展方向正逐渐走向高速、重载以及高密度。铁路信号系统不但能够在很大程度上保障列车运行的安全性，同时也是让铁路效率得到提升的重要设施之一，是现代化铁路系统中必不可少的重要组成部分。但是，当下我国铁路信号系统依旧还存在着很多问题有待解决，这对我国铁路运输的发展带来了严重阻碍。 1 我国铁路信号系统现状 1.1 自动化程度有待提升 我国继电技术虽然已经越发成熟，但由于较大的设备体积，智能控制和联网集中监测很难得到有效实现。随着微电子技术发展速度的不断加快，在工业控制行业中，继电控制技术已逐渐无法有效满足现代化工业要求，PLC和微机控制等智能控制技术逐渐开始得到普遍使用。而相对于工业控制领域而言，我国铁路信息系统却依旧还是运用继电控制设备，虽然也对一些计算机智能控制设备进行了简单使用，但是较慢的发展脚步，促使大规模的综合控制体系很难得到有效形成，从而也就无法让其整体效率得到显著提升，其资源配置也无法得到优化和完善。 1.2 较低的安全性 由于受到自动化程度的局限，铁路行车调度指挥工作都是运用人力进行，列车的控制也大都是依靠列车司机来观察和判断地面信号。虽然这在传统铁路运行发展过程中有着一定作用，但是随着当下列车速度和密度的不断提升与增长，行车调度指挥工作的也愈加繁忙，相关调度员如果工作时间过长，则很有可能发生疏忽大意的现象，这样
不但会让工作效率降低，同时也会对列车的安全运行造成非常严重的影响。而且，当列车速度超过160 km/h之后，想要单单依赖于列车司机的自身视力，是很难对列车安全运行做到有效保障的。 1.3 管理缺乏统一性，管理水平较为落后 铁路系统属于一个整体系统，时间和地区的不同也就存在较大差异。当下我国铁路信号系统中由于缺乏先进的通信方法，信息传递存在较慢的速度，同时也很难都整体上对资源进行合理分配，虽然已经对微机监测系统进行了运用，但是却并没有让其作用得到充分发挥。其次，我国铁路系统在以往大都是由相关政府部门来进行综合管理，当现行的管理机制促使很多铁路系统人员没有认清自身职责所在，从而也就造成了较低办事效率、较为落后的营销手段以及资源无法得到有效和合理利用的现状。从当下我国市场经济条件的角度上来看，我国铁路系统作为物理行业中主要核心结构之一，应交给企业来管理，通过现代化企业的管理制度，让整体效率得到提升，进而让整体效益得到增加。 2 现代铁路信号系统的特点 2.1 网络化特点 现代铁路信号系统不单单只是有多种信号设备而简单组成的一种系统，而是一种具有完善的功能和层次分明的控制系统。在系统内部中，各个功能单元彼此单独运行，同时又彼此相互联系，对信息进行交换，构建出来非常复杂的网络化结构，能够让相关指挥人员对辖区内的各种情况做到全面了解和掌握，让系统资源得到灵活配置，从而促使铁路系统运行的安全性、高效性得到有效保障。 2.2 信息化 想要保障高速列车运行的安全性就必须对列车线路过程中的信息全面、准确的掌握。因此，现代铁路信号系统大都运用了诸多较为先进的通信技术，例如：光纤通信、无线通信、GPRS以及卫星通信等。 2.3 智能化
铁路信号系统新技术的发展趋势
铁路信号系统新技术的发展趋势 近20多年来，在运输市场激烈竞争的压力下，各国铁路，特别是发达国家铁路为实现提速、高速和重载运输，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。 一、故障-安全技术的发展 随着计算机技术、微电子技术和新材料的发展，故障—安全技术得到了飞速发展。高可靠性、高安全性的故障—安全核心设备出现了“二取二”、“二乘二取二”和“三取二”等不同结构形式，其同步方式有软同步和硬同步。西门子公司、阿尔斯通公司、日本京山公司、日本日信公司等推出了不同类型的采用硬件同步方式的安全型计算机。 故障—安全技术的提高为高可靠和高安全的铁路信号系统的发 展打下坚实的基础。 二、高水平的实时操作系统开发平台 实时操作系统（RTOS,Real Time Operation System）是当今流行的嵌入式系统的软件开发平台。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等，这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的，也就是RTOS 的应用程序接口（API,Application Programming Interface）。在
铁路、航空航天以及核反应堆等安全性要求很高的系统中引入RTOS，可以有效地解决系统的安全性和嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。在这种情况下，如何保证系统的容错性和故障—安全性成为一个亟待解决的难题。基于RTOS开发出的程序，具有较高的可移植性，可实现90%以上设备独立，从而有利于系统故障—安全的实现。另外一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会，嵌入式软件的函数化、产品化能够促进行业交流以及社会分工专业化，减少重复劳动，提高知识创新的效率。 在铁路这样恶劣工作环境下的计算机系统，对系统安全性、可靠性、可用性的要求更高，必须使用安全计算机，以保证系统能安全、可靠、不间断地工作。而安全计算机系统的软件核心就是RTOS。目前，英国的西屋公司（Westinghouse）已经在列车运行控制系统中采用了RTOS，瑞典也有很多铁路通信和控制系统采用OSE实时操作系统。 采用实时操作系统可以满足如下性能或特性： 提高系统的安全性。实时操作系统可以成为整个软件系统的中间件，即实时操作系统通过驱动程序与底层硬件相结合，而上层应用程序通过API和库函数与实时操作系统相结合。实时操作系统完成系统多任务的调度和中断的执行，这样系统的安全模块和非安全模块将会得到有效的隔离，RTOS可以很好地解决硬件冗余模块的同步问题。
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。
高速铁路信号系统发展现状及发展趋势分析
高速铁路信号系统发展现状及发展趋势分析 发表时间：2017-09-29T17:09:14.293Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：雷文超[导读] 摘要：随着经济的快速发展，铁路作为陆上交通的重要工具在我国的经济发展中发挥着越来越重要的作用。 武汉铁路局襄阳电务段湖北襄阳 443000 摘要：随着经济的快速发展，铁路作为陆上交通的重要工具在我国的经济发展中发挥着越来越重要的作用。尤其是近些年来，随着我国高速铁路网络的逐步建成并完善使得我国各地之间的交通更为方便、联系更为紧密。高速铁路信号系统是确保高速铁路能够正常运行的重要一环。基于此，本文主要阐述了高速铁路信号系统的发展现状和特点，并且探讨出高速铁路信号系统的发展趋势，从而进一步促进我国高速铁路信号系统的发展。 关键词：高速铁路；信号系统；现状；发展趋势 1我国高速铁路信号系统现状 1.1自动化程度有待提升 我国继电技术虽然已经越发成熟,但由于较大的设备体积,智能控制和联网集中监测很难得到有效实现。随着微电子技术发展速度的不断加快,在工业控制行业中,继电控制技术逐渐无法有效满足现代化工业要求,PLC和微机控制等智能控制技术逐渐开始得到普遍使用。而相对于工业控制领域而言,我国铁路信息系统却依旧还是运用继电控制设备,虽然也对一些计算机智能控制设备进行了简单使用,但是较慢的发展脚步,促使大规模的综合控制体系很难得到有效形成,从而也就无法让其整体效率得到显著提升,其资源配置也无法得到优化和完善。 1.2安全性方面存在不足 在自动化程度比较高的国家,铁路信号系统的控制和管理以及识别基本上都是依靠技术进行保障,但是由于我国铁路信号系统的自动化程度不高,这就更多的需要由人力来完成许多的工作,比如火车司机对于地面信号的观察和判断等,这种工作方法在以前铁路发展不太发达的时期较为有用,但随着铁路运输不断提速、高铁动车运输的发展,单纯的依靠人力进行控制和管理铁路信号系统己经很难适应了,而且这种方式的安全性存在很大问题,而且会严重影响工作效率。 1.3管理缺乏统一性,管理水平较为落后 首先，从我国当前的高速铁路信号系统管理模式来看，其管理缺乏统一性，管理水平相比于国外发达国家较落后。同时，自上到下的管理体系不健全，不能够将高速铁路信号系统的相关管理要求和规定落实到位，部门之间的配合不协调，以至于在实际情况中出现很多不必要的问题。其次,我国高速铁路系统在以往大都是由相关政府部门来进行综合管理,而现行的管理机制促使很多铁路系统人员没有认清自身职责所在,从而也就造成了较低办事效率、较为落后的管理手段以及资源无法得到有效和合理利用的现状。从当下我国市场经济条件的角度上来看,我国高速铁路系统作为交通运输行业中主要核心机构之一,应交给企业来管理,通过现代化企业的管理制度,让整体效率得到提升,进而让整体效益得到增加。 2现代铁路信号系统的特点 2.1网络化特点 现代铁路信号系统不单单只是由多种信号设备而简单组成的一种系统,而是一种具有完善的功能和层次分明的控制系统。在系统内部中,各个功能单元彼此单独运行,同时又彼此相互联系,对信息进行交换,构建出来非常复杂的网络化结构,能够让相关指挥人员对辖区内的各种情况做到全面了解和掌握,让系统资源得到灵活配置,从而促使铁路系统运行的安全性、高效性得到有效保障。 2.2信息化 想要保障高速列车运行的安全性就必须对列车运行过程中的信息全面、准确的掌握。因此,现代铁路信号系统大都运用了诸多较为先进的通信技术,例如：光纤通信、无线通信、GPRS以及卫星通信等。 2.3智能化 铁路信号系统的智能化主要分为两个部分：其一,系统的智能化；其二,控制设备的智能化。系统智能化主要是指相关管理部门结合铁路系统的实际状况,通过运用先进的计算机技术来对列车的运行进行合理规划,促使最优化的铁路系统能够得以有效实现。控制设备的智能化则主要是指通过对智能化的执行机构进行合理运用,促使指挥者所需要的信息能够得到准确、快速地获取,同时使其能够按照相关指令来对列车的运行进行合理指挥和控制,从而让列车运行的安全性得到有效保障。 3高速铁路信号系统发展趋势 3.1无线通信在高速铁路信号系统上的运用 无线通信的高速铁路信号系统通过利用车地间双向信息通道以实现对于运行列车的闭环控制，从而使得列车运行的安全性与可靠性大为提高。无线通信的高速铁路信号系统是现今高速铁路信号系统发展的重点，相较于原先所使用的CTCS中国列车控制系统对于列车运行的位置、速度等的相关信息都有着明确的显示，同时通过使用无线通信的方式与高速列车的车载设备进行数据交换与控制，从而实现对于列车运行状态的实时监控，在列车安全运行的前提下以最大限度的提升列车运行的密度。 3.2采用车地无线通道的控制方式 在现今的高速列车的控制中主要使用的是车地无线通道的控制方式以实现对于列车信息的交互。在列车的运行过程中，车载设备将高速列车的速度、位置等的运行信息通过使用GSM-R无线网络传输至无线闭塞中心中，无线闭塞中心通过对接收到的信息数据对比前车的占用信息来对当前列车的行车许可进行计算，待到计算符合要求后再将许可通过使用GSM-R无线网络发送至车载设备中。在这一高速列车的控制系统中，采用的是集中控制，无线闭塞中心通过联锁设备和列控设备对轨道的占用情况进行分析判断来对列车发出运行许可。由于在列车运行控制中采用的集中控制方式，不论控制中的任何一个环节出现故障都会导致高速列车行车许可计算失败从而造成安全事故的发生。为提高列车的安全运行，需要在对现今采用的车地信息交换的基础上研发出更为自主智能的通信方式，从而使得高速列车运行中的前后车的通信可以绕开列控中心，通过高速列车自身的自主定位和前后车之间的自主传递等的方式进行，从而进一步由车载设备自主计算列车的行车许可，自主实现高速列车超速紧急预警的方式控制高速列车的运行。通过构建车、车之前的信息传递，实现前后车之间的位置、速度等信息的传递，此外，在高速列车的运行过程中，前车还可以通过主动发送追尾碰撞警告、紧急事件预警以及道路信息通告等的信息以实现高速铁路运行的自主智能控制，确保列车的安全运行。
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
铁路信号与通信设备题
第一章铁路信号 一、填空题 1、铁道信号是（）、提高区间和车站通过能力以及编组站编组能力的控制设备的总称。 2、铁路信号是指示行车或调车的运行条件（）的，所有行车人员都必须严格遵守，以保证安全。 3、铁路信号分为（）和视觉信号，其中视觉信号又分为移动信号、手信号、固定信号和机车信号。 4、视觉信号是利用信号灯光的（）、数目、形状、亮灯的状态来表示信号命令。 5、听觉信号是用（）信号命令 6、地面固定信号机应设置于所属（）（或）设于所属线路上空，特殊情况下经铁路局 批准也可设于所属线路右侧。 7、在正线和通过超限货物列车的站线上信号机机柱中心线距离所属线路中心线为（）、其它站线中心线距离信号机机柱中心线为2150mm、矮型信号机机柱中心线距离所属线路中心线为1875mm。 二、选择题 1、进站信号机引导信号是（） A、红色/蓝B红色/月白色C绿色D黄色/月白色 2、发车表示器设于（）
A较大客流的车站B有两个发车方向的车站C落石区D次要线路上 3、接车进路信号机（） A有引导信号B不设引导信号C引导信号不起作用D只能兼作调车信号机 4、铁路信号的基本颜色是（） A紫色黄色绿色B红色黄色月白C红色蓝色绿色D红色黄色绿色 5、在半自动闭塞区段出站信号点双绿灯表示（）A开往主要线路B开往次要线路C表示运行前方至少有三个闭塞分区空闲 D表示运行前方至少有二个闭塞分区空闲 6、发车进路信号机点绿灯表示（） A列车进正线停车B列车由站内正线出发，前方信号机均在开放状态 C列车在该信号机前停车D列车运行到次架信号机前准备停车7、视觉信号有（） A信号机B口笛C响墩D角号 8、听觉信号有（） A信号表示器B信号旗C响墩D闪光信号9、信号机的定位显示是指（） A信号机开放状态B信号机关闭状态