CTCS-2中国铁路列车控制系统
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CTCS-2列控系统司机班培训课件(1)
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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。
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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。
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提供进路参数 提供限速数据 A站
提供下行方向 区间线路数据
3 - 5 km
正向线路数据 反向线路数据
13 86
57 42
反向线路数据
正向线路数据
13 86
应答器布置示意图
B站
57 42
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图7-2-3 应答器布置示意图
进站信号机处设置有源应答器，以提供接 车进路参数及临时限速信息。
除进出站口外，区间可不设置专用于反向运行 的应答器。
根据需要可设置特殊用途的无源应答器(如CTCS 级间转换等)。
应答器的正线线路参数交叉覆盖，实现信息冗 余。
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（7）车站电码化
CTCS2级区段，ATP车载设备的锁频功能 通过应答器信息实现，若应答器信息丢失， 由机车乘务员按现行规则手动切换轨道电 路载频。
CTCS2列控系统的车-地通信方式采用两 种：点式应答器，轨道电路。
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（1）点式应答器技术原理
点式信息发送设备用于为机车信号提供下 列信息：
高速铁路信号系统-第四章 CTCS-2级列控系统
4.3 系统构成
CTCS-2 列控系统分为车载设备和地面设备两部分，地面设备又分为轨旁和室内设 备两部分
图4.1 CTCS-2系统构成图
4.3 系统构成
1．地面设备 列控中心的硬件设备结构要求与车站计算机联锁相同，采用联锁列控一体 化结构，根据列车占用情况及进路状态，通过对轨道电路及可变应答器信 息的控制产生行车许可信息和进路相关的线路静态速度曲线，并传送给列 车。 轨道电路采用ZPW-2000系列，完成列车占用检测及列车完整性检查，连 续向列车传送允许移动的控制信息。
4.4 技术规范
1．总体要求 （4）系统采用目标距离模式曲线监控列车安全运行。生成监控曲线所需的行车 许可、线路参数、限速等信息由轨道电路和应答器提供。 （5）列控车载设备具有设备制动优先和司机制动优先两种控车模式，一般应采 用设备制动优先控车模式。 （6）系统设备的可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）应符合EN50126 的有关规定。
4.4 技术规范
3．车站列控中心技术要求 （1）车站设置车站列控中心，主要用于实现对有源应答器报文的存储与控制。 报文存储器应至少有 20% 的余量。 （2）当车站联锁建立列车进路后，车站列控中心通过控制进站端处有源应答器 为列车提供车站进路信息和车站及区间的限速信息，车站进路信息报文包括：应 答器链接、线路速度、线路坡度、限速、轨道区段等信息；车站列控中心通过控 制出站端处有源应答器为列车提供限速信息，根据需要还可提供区间线路参数、 应答器链统
1 4.1 概述
2 4.2 技术条件
3 4.3 系统构成
4
4.4 技术规范
4.1 概 述
根据《CTCS技术规范总则》的描述，CTCS-2级列车控制系统是基于轨道电路和点式设备传 输信息的列车运行控制系统。它面向客运专线、提速干线，适用于各种限速区段，机车乘 务员凭车载信号行车。CTCS-2是结合中国实际情况，具有中国特色的列车控制系统，具有 以下特点： （1）基于轨道电路和应答器进行车地间信息传输。 （2）采用目标距离的控制模式，实现一次连续制动的控制方式。 （3）能在既有提速线路上叠加，实现在同一线路上与既有信号系统的兼容。 （4）采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，采用国内已有厂家试制 成功的欧标应答器，这就意味着地面设备已能国产化。车载信号设备已通过引进设备实现 技术引进，最终实现国产化。
CTCS-2列控系统
各国铁路在实施ATP过程中，都是以故障安全作为最重要的技 术条件，将地面和车载设备按一个系统统一设计，同步进行 技术更新或强化改造的，这样才能保证整个系统的高安全、 高可靠。
8
中国列车运行控制系统-CTCS
铁道部ห้องสมุดไป่ตู้002年开始立项对ETCS技术规范进 行研究，提出发展CTCS的战略目标。
2004年铁道部发布了“CTCS技术规范总 则”、“CTCS-2技术条件”等规范文件。
使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。它根据列车占用情况及进路状态向 所管辖列车发出行车许可和列车控制信息。所使用的安全数据通道不能用于话音通 信。
无线通信（GSM-R）地面设备
作为系统信息传输平台完成地－车间大容量的信息交换。
点式设备
主要提供列车定位信息。
轨道电路
主要用于列车占用检测及列车完整性检查。
车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生成 目标距离模式曲线，控制列车按命令运行 。
人机接口 车载设备与机车乘务员交互的接口。
CTCS-4级
CTCS 4级是基于无线传输信息的列车运行 控制系统；CTCS 4级面向高速新线或特殊线路 ，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或 移动闭塞；CTCS 4级由RBC和车载验证系统 共同完成列车定位和列车完整性检查；CTCS 4 级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信 号行车。
CTCS-2系统
28
CTCS-2系统总体设计原则
在我国既有成熟信号系统技术设备基础上（如:自动闭塞、机车信号、 车站联锁、调度集中等），通过适当增加其它信号设备（如：应答器、列控 车载设备），构成具有先进连续速度控制功能并符合国际列控系 统功能需求规范（ETCS）的列控系统。
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中国列车运行控制系统-CTCS
铁道部ห้องสมุดไป่ตู้002年开始立项对ETCS技术规范进 行研究，提出发展CTCS的战略目标。
2004年铁道部发布了“CTCS技术规范总 则”、“CTCS-2技术条件”等规范文件。
使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。它根据列车占用情况及进路状态向 所管辖列车发出行车许可和列车控制信息。所使用的安全数据通道不能用于话音通 信。
无线通信（GSM-R）地面设备
作为系统信息传输平台完成地－车间大容量的信息交换。
点式设备
主要提供列车定位信息。
轨道电路
主要用于列车占用检测及列车完整性检查。
车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生成 目标距离模式曲线，控制列车按命令运行 。
人机接口 车载设备与机车乘务员交互的接口。
CTCS-4级
CTCS 4级是基于无线传输信息的列车运行 控制系统；CTCS 4级面向高速新线或特殊线路 ，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或 移动闭塞；CTCS 4级由RBC和车载验证系统 共同完成列车定位和列车完整性检查；CTCS 4 级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信 号行车。
CTCS-2系统
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CTCS-2系统总体设计原则
在我国既有成熟信号系统技术设备基础上（如:自动闭塞、机车信号、 车站联锁、调度集中等），通过适当增加其它信号设备（如：应答器、列控 车载设备），构成具有先进连续速度控制功能并符合国际列控系 统功能需求规范（ETCS）的列控系统。
CTCS-2介绍
7
系统基本功能
防止列车无行车许可的运行。 防止列车超速运行。
– – – – 防止列车超过进路允许速度； 防止列车超过线路结构规定的速度； 防止列车超过动车组构造速度； 防止列车超过限速及紧急限速。
防止列车溜逸。列车停车后自动启动防止列车溜 逸功能，列车继续运行前由机车乘务员人工解除 该功能。
–通过RS485/422串行接口
• 向有源应答器发送报文
–通过专用电缆（LEU置于室内，电缆最大长度2.5km）
• 检测外部电缆状态
–断线、短路
• 记录状态信息
–向地面列控中心提供维护数据
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CTCS-2级列控系统建设
22
标准体系建设
• 为确保CTCS-2级列控系统顺利实施，必须首先建 立完善的标准体系。 • 经过近5年的努力，CTCS-2级列控系统标准体系已 基本形成。形成统一标准包括：
13
地面列控中心-接口关系图
P口：调度命令、限速接收，执行情况信息反馈， 轨道电路占用/空闲信息和区间信号机状态 Q口：进路相关信息、区间闭塞和方向条件信息， 部分站联条件信息 S口：LEU控制 R口：设备状态信息 T口：轨道电路占用/空闲信息、轨道电路低频编 码信息 U口：站间安全信息 V口：信号点灯控制(可选) W 在线测试 W口: 在线测试 端口 U 车站列控中心
• CTCS-2级列控系统相关设备包括：
- 车站联锁：采用国内成熟设备； - 调度集中：采用国内成熟设备； - 信号监测：采用国内成熟设备。
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结束语
CTCS-2级列控系统技术体系和标准体系具有 中国特色和自主知识产权，通过各项试验和运行 检查，以及第六大提速一次性完成延展里程 6000 余公里的工程实践，全面验证了CTCS-2列控技术 路线和技术体系的正确性，控车模式的先进性， 动车组运行速度200~250km/h、追踪间隔5min的适 应性，以及各类型列车高密度混合运输、跨交路 运行和互联互通的兼容性，为客运专线建设奠定 了坚实的基础，创造了很好的社会、技术和经济 效益。这是中国的既有线提速技术、列车运行控 制技术达到了世界先进水平的重要标志之一。
CTCS-2和CTCS-0的区别[优质PPT]
![CTCS-2和CTCS-0的区别[优质PPT]](https://img.taocdn.com/s3/m/580a35d8d1f34693dbef3e53.png)
CTCS的概述：
CTCS就是中国列车运行控制系统（ ChineseTrain Control System),由地面子系 统和车载子系统构成。
地面子系统的组成：
1 轨道电路：完成列车占用检测及列车完整性检查，连 续向列车传送控制信息。车站正线采用与区间同制式 的轨道电路，侧线采用与区间同制式的叠加电码化设 备。
列控系统等级比较表
CTCS等级
地面设备组成 车载设备组成 地对车信息传输 闭塞方式 适用区段
CTCS-0列控中心，轨道电路， 应答器及LEU
通用机车信号，运行监控记 ATP（含机车信号，应答器信
录装置（LKJ）
息接收功能），LKJ
多信息轨道电路
多信息轨道电路+应答器；或 数字轨道电路
CTCS 根据功能要求和设备配置划分应用等级，分为 0～4 级。
•
CTCS-0 级(简称 C0 级)：
•
•
CTCS-1 级(简称 C1 级)：
•
•
CTCS-2 级(简称 C2 级)：
•
•
CTCS-3 级(简称 C3 级)：
•
•
CTCS-4 级(简称 C4 级)：
CTCS-0的简介：
CTCS-0级为既有线的现状，是由通用式机车信号和列车 运行监控记录装置组成的系统。在全国大部分既有铁路为 160Km/h以下线路运行，均以地面信号机作为指挥列车的 行车凭证 ，利用连锁和自动闭塞设备，配合车载“机车信 号+监控装置”构成CTCS-0，作为行车安全的辅助设备。
2 点式信息设备：设置在车站附近，主要用于向车载设 备传输定位信息。
车载子系统组成:
1 主体机车信号：完成轨道电路信息的接收与处理。
2 点式信息接收模块：完成点式信息的接收与处理。
CTCS就是中国列车运行控制系统（ ChineseTrain Control System),由地面子系 统和车载子系统构成。
地面子系统的组成：
1 轨道电路：完成列车占用检测及列车完整性检查，连 续向列车传送控制信息。车站正线采用与区间同制式 的轨道电路，侧线采用与区间同制式的叠加电码化设 备。
列控系统等级比较表
CTCS等级
地面设备组成 车载设备组成 地对车信息传输 闭塞方式 适用区段
CTCS-0列控中心，轨道电路， 应答器及LEU
通用机车信号，运行监控记 ATP（含机车信号，应答器信
录装置（LKJ）
息接收功能），LKJ
多信息轨道电路
多信息轨道电路+应答器；或 数字轨道电路
CTCS 根据功能要求和设备配置划分应用等级，分为 0～4 级。
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CTCS-0 级(简称 C0 级)：
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CTCS-1 级(简称 C1 级)：
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CTCS-2 级(简称 C2 级)：
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CTCS-3 级(简称 C3 级)：
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CTCS-4 级(简称 C4 级)：
CTCS-0的简介：
CTCS-0级为既有线的现状，是由通用式机车信号和列车 运行监控记录装置组成的系统。在全国大部分既有铁路为 160Km/h以下线路运行，均以地面信号机作为指挥列车的 行车凭证 ，利用连锁和自动闭塞设备，配合车载“机车信 号+监控装置”构成CTCS-0，作为行车安全的辅助设备。
2 点式信息设备：设置在车站附近，主要用于向车载设 备传输定位信息。
车载子系统组成:
1 主体机车信号：完成轨道电路信息的接收与处理。
2 点式信息接收模块：完成点式信息的接收与处理。
CTCS2
CTCS-2级列控系统资料英语翻译-中英对照CTCS-2级列控系统是基于ZPW-2000轨道电路+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的列车运行控制系统。
CTCS-2级列控系统在客运专线将主要用于实现兼容250km/h以下铁路线列控系统和作为ETCS 2系统的备用系统使用。
技术原则区间不设地面信号机，以车载显示作为行车凭证。
在各闭塞分区入口、进站信号机、出站信号机等处设置应答器组（两个以上）设备，为列车提供运行前方线路参数、临时限速等信息。
在各出站信号机前设置应答器，为列车提供绝对停车信息（需新增CTCS报文）及列车发车进路信息，当轨道电路信息为HU码和无码时，接收到此信息列车立即实施制动停车。
防止极端状态下列车冒出信号机。
用于列车定位的两个相邻应答器（组）间距离不能超过1500米。
区间线路、车站正线、车站股道采用ZPW-2000（UM）系列轨道电路，连续为列车提供运行前方闭塞分区空闲、道岔侧向进路等信息。
同载频且相邻轨道电路（线间距5米）长度超过650米时，应进行分割，以避免邻线干扰。
对于简单中间小站，道岔弯股采用跳线与直股并联的方式实现轨道电路功能。
对于复杂大站，道岔弯股采用插入25Hz相敏轨道电路的方式实现轨道电路功能。
为解决相邻轨道电路绝缘破损时纵向串码信号升级危及正线行车安全的问题，各侧线股道出站信号机外方设置50米短轨道电路。
当信号关闭，该轨道电路发H码，当信号开放，该轨道电路与股道发相同码。
车站、区间中继站设置以2X2取2安全计算机为平台的列控中心（TCC），依据联锁进路、轨道占用、临时限速等信息，控制各轨道电路设备发码、应答器临时限速、应答器列车进路等信息。
通过设置在进站信号机、出站口、区间中继站等处有源应答器为列车提供区间线路、车站正线的临时限速信息，临时限速以闭塞分区为基本单元，速度设45km/h、60km/h、80km/h、120km/h、160km/h、220 km/h共6个等限速级。
CTCS2列控系统概述
调车监控模式（SH）
速度（km/h）
控车曲线
40（30）
► 进行站内调车作业时，由于无轨道电路信息，不能实现完全监控模 式运行，车载设备接收司机的操作后转入调车模式，生成固定限速 为40km/h限速曲线，车载设备仅监控列车的最高运行速度，无距离 监督，行车安全由司机保障。当接收到应答器中的调车危险信息后 立即紧急制动停车。
线，控制列车运行。同时，记录单元对列控系统有关数据及操作状
2020/7/30 态信息实精时品课动件态记录。
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
CTCS 分级
CTCS 3级
➢ 基于轨道电路和无线通信（GSM-R）的ATP系统。
➢ 轨道电路在实现区段占用与列车完整性检查方面 具有不可替代的优势；无线通信（GSM-R）在满 足我国铁路移动信息网需求的同时，又能解决超 防信息高速率可靠传输，两者结合是强强互补。 再辅以定位校核的点式设备，系统具有与国际接 轨的先进性。
► 当地面设备出现故障或者别的原因导致列车在禁止信号前停 车后，根据行车管理办法和有关手续，司机对列控车载设备 进行特殊操作后，由列控车载设备生成固定限制速度为 20km/h的速度模式，监控列车运行。
► 这种模式下，由于地面不能给出行车许可，车载设备仅负责 监控列车的最高运行速度，无距离监督，行车安全由司机保 障。
2020/7/30
精品课件
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
引导接车模式（CO）
速度（km/h） 200
监控曲线
2 0
HB 码
► 引导接车，ATP车载设备收到接近区段的轨道电路信息 （HB码），形成并保持固定限制速度，监控列车运行。
2020/7/30
精品课件
CTCS2列控系统概述资料
► 列车在ATP监控下运行，司机对安全负责。每运行一段距离
（100-200m）或一段时间（60秒），司机应重复按压按钮， 否则设备制动停车。
2018/10/21
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
目视行车模式（OS）
速度（km/h）
控车曲线
20
轨道电路故障
2018/10/21
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
总体设计原则
►在我国既有成熟信号系统技术设备基础上
（如:自动闭塞、机车信号、车站联锁、调
度集中等），通过适当增加其它信号设备
（如：应答器、列控车载设备），构成具有
先进连续速度控制功能并符合国际列控系统 功能需求规范（ETCS）的列控系统。 ►考虑建设周期的长期性，系统应与既有线 信号系统具有良好的兼容性。
2018/10/21
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
引导接车模式（CO）
速度（km/h）
200
监控曲线
2
0
HB 码
► 引导接车，ATP车载设备收到接近区段的轨道电路信息 （HB码），形成并保持固定限制速度，监控列车运行。
2018/10/21
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
目视行车模式（OS）
2018/10/21
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
部分监控模式（PS）
► 当由于为车载设备提供线路数据的某部分出现故障 或者由于系统配置结构决定的线路数据缺损而使得 车载设备无法按照完全监控模式运行，但轨道电路 能正确给出进路开通状态信息时，车载设备采用的 一种工作模式
► 在待机模式下，司机一按压启动开关就进入PS模式
2018/10/21
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中国列车控制系统(CTCS)
1
主要内容
CTCS与ETCS CTCS体系结构 既有线200KM/H区段CTCS-2级 系统 临时限速命令的设置流程
2
CTCS与ETCS
3
ERTMS/ETCS历史
ERTMS/ETCS出现之前欧洲列控设备有六大供应 商提供的13种型号的系统，互不兼容 为解决这一问题，1990年国际铁路联盟开始组 织专题研究与信号和列车控制有关的问题 。 历时15年（2004年），形成ERTMS/ETCS 体系 ERTMS /ETCS体系是关于运输管理和列车控制 的一系列最新标准规范
27
二、点式应答器
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点式应答器设置原则
车站进站口处：设置1个有源应答器和1个无源应答器；
车站出站口处：设置1个有源应答器和1个无源应答器；
区间间隔2.8km（2个闭塞分区）根据需要单个或成对设置 无源应答器；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
设置特殊用途的无源应答器组，如CTCS级间转换。
提供进路参数、临速信息 区间线路参数 提供临速信息、反向进路参数 约4km 正向线路参数 反向线路参数
26
与地面电子单元（LEU）联接（S口）
LEU实时将来自STCC报文向有源应答器传送；
未办理进路或LEU与应答器通信中断时，应答器应有保证行车安全的缺省报 文；
报文按应答器编码规则编制，各报文均固化在STCC中，内容包括编号、链 接关系、临时限速（至限速始点距离、限速区长度、限速速度）、进路长度 、电码化及线路载频、线路固定信息等。
考虑应答器信息涉及故障安全，无源应答器的报文是重叠覆盖的，有源应答器平 时有“缺省报文”并能进行监测；
应答器报文内容包括：应答器编号、链接关系、线路参数、线路里程、进路信息、 轨道电路或电码化载频、临时限速等等，报文按确定的编码规则进行编制；应答 器报文以信息包为单位，信息包有对应标识，一帧报文中可包含多个信息包 。
6
CTCS体系结构
7
铁路运输管理层
网络传输层
地面设备层
车载设备层
8
CTCS根据系统配置按功能划分为5级
设备\等级
通用机车信号
CTCS0
√
CTCS1
X
CTCS2
X
CTCS3
X
CTCS4
X
主体机车信号
运行监控记录装置 模式曲线速度控制 轨道电路 GPS定位 点式设备 列控中心 无线闭塞中心（RBC） 无线通信（GSM-R） 地面信号
系统采用2×2取2安全冗余结构。 系统外部通信接口及通道应进行冗余配置，采用标准统一的接口方式、协议。 系统与LEU的接口形式为RS-485，基本配置为4个，根据需要可扩展至6或8个； 与CTC或TDCS、联锁、微机监测的接口形式为RS-422，皆为1个。 系统可靠性、可用性、可维护性和安全性，以及安全防护、安全通信等符合 EN-50126 、EN-50128、 ENV-50129、 EN-50159-1相关标准。 LEU与有源应答器之间通过应答器专用电缆连接，采用基带信息传输方式。
30
点式应答器功能
进站信号机处设置有源应答器，以提供接车进路参数及临时限速信息。接车进路 建立后，进站应答器发送相应的接车进路信息；当列车通过车站时，应同时提供发 车进路及前方一定距离（离去区段）内的线路参数和临时限速信息。各有源应答器 应有缺省报文，缺省值应按照该进站口所有接车进路范围内的最低道岔限速和最短 进路长度等最不利条件设置。 车站出站口处设置无源应答器和有源应答器。无源应答器提供前方一定距离内的 线路参数等信息；有源应答器提供前方一定距离内的临时限速等信息。 区间间隔2.8km成对设置无源应答器分别提供正向、反向前方一定距离内的线路 参数及定位信息，原则上设置在闭塞分区分界处。
动车组车载设备根据地面设备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曲线，控制列车运
行。同时，记录单元对列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录。
适用于ZPW-2000（UM）系列自动闭塞，车站计算机联锁，行车指挥CTC或TDCS 调度区段。
12
A站
B站
正向线路参数 反向线路参数
29
点式应答器的安装
应答器应安装在轨枕中央，其表面应低于钢轨表面93~190mm。 应答器间最小安装距离应满足：s≤180km/h时， d=2.3m；
180km/h ＜ s≤300km/h时， d=3.0m ； 300km/h ＜ s≤500km/h时， d=5.0m 。
无线通信模 块
GSM-R
列控中心
相邻列控中心
地面设备
联锁设备 调度集中系统
维护管理中心
10
既有线200KM/H区段 CTCS-2级系统
11
CTCS-2 总体描述
CTCS-2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。
地面设备由轨道电路、车站电码化传输连续列控信息，由点式应答器、车站 列控中心传输点式列控信息。
21
主要功能
车站列控中心与车站计算机联锁、CTC或TDCS（原DMIS）接口，根据调度命令、 进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息，通过有源应答器及轨 道电路传送给列车。 车站列控中心设于各车站，原则上区间不设列控中心和有源应答器。当站间距离 过大、总出站口设置一个有源应答器不能满足需求时，可增设有源应答器。
4
ERTMS/ETCS特点及优势
实现了互联互通 最高适用于500 公里/小时高速铁路 具备超速防护功能 (ATP) 可实现更小的运行间隔 可最终实现移动闭塞 更高的安全保证 更低的成本
5
CTCS体系的建立
目前国内系统虽大大降低了铁路行车重大、大事故发 生率和险性事故发生率，但尚不能满足铁路跨越式发 展的需求。 为确保列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备 性能先进、安全可靠的列车运行控制系统。 铁道部战略决策：研究ERTMS/ETCS体系，结合中国特 点，创立CTCS体系 开发策略：引进和自主研发并举、在消化吸收国外先 进技术的同时，对引进设备国产化，研究具有自主知 识产权的新一代列车超速防护系统
13
CTCS-2级间转换原则
CTCS级间转换原则上在区间自动转换，并给司机提供相应的声光警示，由司机按
压确认按钮，解除警示。自动转换失效时，司机根据ATP车载设备或LKJ的相应警 示信息，手动转换。
CTCS级间转换应分别设置具有预告、执行功能的固定信息应答器。各应答器内应
同时提供前方一定距离内的线路数据，且各应答器位置信息应提供给列车运行监 控记录装置。
X
√ X √信息传输主体 X X X X X √ 既有线现状
√
√ X √信息传输主体 X √ X X X √（X） 面向160km/h以下的 区段
X
X √ √信息传输主体 X √ √ X X √（X） 面向提速干线和高 速新线
X
X √ √ X √ √ √ √ X（√） 面向提速干线、高 速新线或特殊线路
根据控制指令、进路及信号机等信息，产生对应应答器的报文地址并向LEU传 送
在信号开放后应连续控制LEU向应答器发送报文，进路解锁后停止；
在办理通过进路且离去区段有临时限速时，根据列车制动需要，进站或进路信 号机显示黄灯，对应接近区段轨道电路发黄码。
23
与TDCS、CTC站机联接（P口）
从TDCS、CTC中获得调度命令，主要包括临时限速信息（起点里程、长度、速 度、车次、起止时间等）等； 临时限速信息也可由值班员在列控中心人—机界面人工输入，通过TDCS、CTC 站机向列控中心传送；
32
应答器信息编码
部已制定了点式应答器编码规则，包括信息包定义、报文设计原则、 应答器用户报文构成等。 CTCS信息包，是在ETCS信息包框架、组成的基础上，按照中国的 CTCS技术规范、运输作业特点和需求进行定义，综合考虑动车组 开行、运用要求，并预留了客运专线的发展。 应答器信息是涉及安全控车的重要信息，必须进行严格的档案管理， 制定相应的管理程序、管理制度和管理办法。拟设专门机构进行应 答器信息管理。
CTCS-2 控车方式
动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置。 在CTCS2级以上区段，由ATP车载设备控车。 在CTCS0级、1级区段或在2级区段ATP车载设备特定故障下，LKJ结合ATP车 载设备提供的机车信号或主体机车信号功能，控制列车运行，最高速度不 超过160km/h。 正常情况下，两种控车模式通过CTCS级间转换应答器自动转换（无需停车 转换）；故障情况下，停车手动转换。 两种控车模式的转换通过ATP车载设备实现，LKJ通过ATP车载设备接收或 记录有关列控状态数据及其对应的操作状态信息。
应答器可成组安装，每组最多8个，同一组中两相邻应答器的间距不得大于12 m 。 应答器应尽量安装在最小曲线半径大于300m的线路上。
应答器的具体安装位置应综合其作用、车载天线位置、信号机等因素统筹考虑。
有源应答器地面电子单元（LEU）应集中设置在信号楼， LEU与有源应答器采用专 用应答器电缆连接，电缆最大长度应不小于5km 。 车载应答器天线安装在车底中心线位置，距离轨面156~279mm，两相邻天线间距至 少应为 2m 。
根据需要可设置特殊用途的无源应答器（如CTCS级间转换等）。
31
应答器报文组成
点式应答器报文码长1024bit，有效码长830bit，另包括校验、修正、扰码等；
无源应答器的报文采用特定的写入设备写入并固化在应答器中，信息是固定的；
有源应答器的报文固化在列控中心中，可存多条，列控中心根据需要选择具体条 目，在适当时机控制LEU向应答器传送；
1
主要内容
CTCS与ETCS CTCS体系结构 既有线200KM/H区段CTCS-2级 系统 临时限速命令的设置流程
2
CTCS与ETCS
3
ERTMS/ETCS历史
ERTMS/ETCS出现之前欧洲列控设备有六大供应 商提供的13种型号的系统，互不兼容 为解决这一问题，1990年国际铁路联盟开始组 织专题研究与信号和列车控制有关的问题 。 历时15年（2004年），形成ERTMS/ETCS 体系 ERTMS /ETCS体系是关于运输管理和列车控制 的一系列最新标准规范
27
二、点式应答器
28
点式应答器设置原则
车站进站口处：设置1个有源应答器和1个无源应答器；
车站出站口处：设置1个有源应答器和1个无源应答器；
区间间隔2.8km（2个闭塞分区）根据需要单个或成对设置 无源应答器；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
设置特殊用途的无源应答器组，如CTCS级间转换。
提供进路参数、临速信息 区间线路参数 提供临速信息、反向进路参数 约4km 正向线路参数 反向线路参数
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与地面电子单元（LEU）联接（S口）
LEU实时将来自STCC报文向有源应答器传送；
未办理进路或LEU与应答器通信中断时，应答器应有保证行车安全的缺省报 文；
报文按应答器编码规则编制，各报文均固化在STCC中，内容包括编号、链 接关系、临时限速（至限速始点距离、限速区长度、限速速度）、进路长度 、电码化及线路载频、线路固定信息等。
考虑应答器信息涉及故障安全，无源应答器的报文是重叠覆盖的，有源应答器平 时有“缺省报文”并能进行监测；
应答器报文内容包括：应答器编号、链接关系、线路参数、线路里程、进路信息、 轨道电路或电码化载频、临时限速等等，报文按确定的编码规则进行编制；应答 器报文以信息包为单位，信息包有对应标识，一帧报文中可包含多个信息包 。
6
CTCS体系结构
7
铁路运输管理层
网络传输层
地面设备层
车载设备层
8
CTCS根据系统配置按功能划分为5级
设备\等级
通用机车信号
CTCS0
√
CTCS1
X
CTCS2
X
CTCS3
X
CTCS4
X
主体机车信号
运行监控记录装置 模式曲线速度控制 轨道电路 GPS定位 点式设备 列控中心 无线闭塞中心（RBC） 无线通信（GSM-R） 地面信号
系统采用2×2取2安全冗余结构。 系统外部通信接口及通道应进行冗余配置，采用标准统一的接口方式、协议。 系统与LEU的接口形式为RS-485，基本配置为4个，根据需要可扩展至6或8个； 与CTC或TDCS、联锁、微机监测的接口形式为RS-422，皆为1个。 系统可靠性、可用性、可维护性和安全性，以及安全防护、安全通信等符合 EN-50126 、EN-50128、 ENV-50129、 EN-50159-1相关标准。 LEU与有源应答器之间通过应答器专用电缆连接，采用基带信息传输方式。
30
点式应答器功能
进站信号机处设置有源应答器，以提供接车进路参数及临时限速信息。接车进路 建立后，进站应答器发送相应的接车进路信息；当列车通过车站时，应同时提供发 车进路及前方一定距离（离去区段）内的线路参数和临时限速信息。各有源应答器 应有缺省报文，缺省值应按照该进站口所有接车进路范围内的最低道岔限速和最短 进路长度等最不利条件设置。 车站出站口处设置无源应答器和有源应答器。无源应答器提供前方一定距离内的 线路参数等信息；有源应答器提供前方一定距离内的临时限速等信息。 区间间隔2.8km成对设置无源应答器分别提供正向、反向前方一定距离内的线路 参数及定位信息，原则上设置在闭塞分区分界处。
动车组车载设备根据地面设备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曲线，控制列车运
行。同时，记录单元对列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录。
适用于ZPW-2000（UM）系列自动闭塞，车站计算机联锁，行车指挥CTC或TDCS 调度区段。
12
A站
B站
正向线路参数 反向线路参数
29
点式应答器的安装
应答器应安装在轨枕中央，其表面应低于钢轨表面93~190mm。 应答器间最小安装距离应满足：s≤180km/h时， d=2.3m；
180km/h ＜ s≤300km/h时， d=3.0m ； 300km/h ＜ s≤500km/h时， d=5.0m 。
无线通信模 块
GSM-R
列控中心
相邻列控中心
地面设备
联锁设备 调度集中系统
维护管理中心
10
既有线200KM/H区段 CTCS-2级系统
11
CTCS-2 总体描述
CTCS-2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。
地面设备由轨道电路、车站电码化传输连续列控信息，由点式应答器、车站 列控中心传输点式列控信息。
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主要功能
车站列控中心与车站计算机联锁、CTC或TDCS（原DMIS）接口，根据调度命令、 进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息，通过有源应答器及轨 道电路传送给列车。 车站列控中心设于各车站，原则上区间不设列控中心和有源应答器。当站间距离 过大、总出站口设置一个有源应答器不能满足需求时，可增设有源应答器。
4
ERTMS/ETCS特点及优势
实现了互联互通 最高适用于500 公里/小时高速铁路 具备超速防护功能 (ATP) 可实现更小的运行间隔 可最终实现移动闭塞 更高的安全保证 更低的成本
5
CTCS体系的建立
目前国内系统虽大大降低了铁路行车重大、大事故发 生率和险性事故发生率，但尚不能满足铁路跨越式发 展的需求。 为确保列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备 性能先进、安全可靠的列车运行控制系统。 铁道部战略决策：研究ERTMS/ETCS体系，结合中国特 点，创立CTCS体系 开发策略：引进和自主研发并举、在消化吸收国外先 进技术的同时，对引进设备国产化，研究具有自主知 识产权的新一代列车超速防护系统
13
CTCS-2级间转换原则
CTCS级间转换原则上在区间自动转换，并给司机提供相应的声光警示，由司机按
压确认按钮，解除警示。自动转换失效时，司机根据ATP车载设备或LKJ的相应警 示信息，手动转换。
CTCS级间转换应分别设置具有预告、执行功能的固定信息应答器。各应答器内应
同时提供前方一定距离内的线路数据，且各应答器位置信息应提供给列车运行监 控记录装置。
X
√ X √信息传输主体 X X X X X √ 既有线现状
√
√ X √信息传输主体 X √ X X X √（X） 面向160km/h以下的 区段
X
X √ √信息传输主体 X √ √ X X √（X） 面向提速干线和高 速新线
X
X √ √ X √ √ √ √ X（√） 面向提速干线、高 速新线或特殊线路
根据控制指令、进路及信号机等信息，产生对应应答器的报文地址并向LEU传 送
在信号开放后应连续控制LEU向应答器发送报文，进路解锁后停止；
在办理通过进路且离去区段有临时限速时，根据列车制动需要，进站或进路信 号机显示黄灯，对应接近区段轨道电路发黄码。
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与TDCS、CTC站机联接（P口）
从TDCS、CTC中获得调度命令，主要包括临时限速信息（起点里程、长度、速 度、车次、起止时间等）等； 临时限速信息也可由值班员在列控中心人—机界面人工输入，通过TDCS、CTC 站机向列控中心传送；
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应答器信息编码
部已制定了点式应答器编码规则，包括信息包定义、报文设计原则、 应答器用户报文构成等。 CTCS信息包，是在ETCS信息包框架、组成的基础上，按照中国的 CTCS技术规范、运输作业特点和需求进行定义，综合考虑动车组 开行、运用要求，并预留了客运专线的发展。 应答器信息是涉及安全控车的重要信息，必须进行严格的档案管理， 制定相应的管理程序、管理制度和管理办法。拟设专门机构进行应 答器信息管理。
CTCS-2 控车方式
动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置。 在CTCS2级以上区段，由ATP车载设备控车。 在CTCS0级、1级区段或在2级区段ATP车载设备特定故障下，LKJ结合ATP车 载设备提供的机车信号或主体机车信号功能，控制列车运行，最高速度不 超过160km/h。 正常情况下，两种控车模式通过CTCS级间转换应答器自动转换（无需停车 转换）；故障情况下，停车手动转换。 两种控车模式的转换通过ATP车载设备实现，LKJ通过ATP车载设备接收或 记录有关列控状态数据及其对应的操作状态信息。
应答器可成组安装，每组最多8个，同一组中两相邻应答器的间距不得大于12 m 。 应答器应尽量安装在最小曲线半径大于300m的线路上。
应答器的具体安装位置应综合其作用、车载天线位置、信号机等因素统筹考虑。
有源应答器地面电子单元（LEU）应集中设置在信号楼， LEU与有源应答器采用专 用应答器电缆连接，电缆最大长度应不小于5km 。 车载应答器天线安装在车底中心线位置，距离轨面156~279mm，两相邻天线间距至 少应为 2m 。
根据需要可设置特殊用途的无源应答器（如CTCS级间转换等）。
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应答器报文组成
点式应答器报文码长1024bit，有效码长830bit，另包括校验、修正、扰码等；
无源应答器的报文采用特定的写入设备写入并固化在应答器中，信息是固定的；
有源应答器的报文固化在列控中心中，可存多条，列控中心根据需要选择具体条 目，在适当时机控制LEU向应答器传送；