CTCS2 ATO城际铁路列控系统总体技术研究
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CTCS-2级+ATO列车运行控制系统方案研究
中铁第一勘察设计院集团有限公司 高级工程师，７０４ 西安 １０３ 收稿 日 期：２１ ０１ ８
（ Ｍ） 系列 计 算 机 编 码 的无 绝 缘 轨 道 电路 设 备 ， Ｕ 站 内采用 与 区间 同制式 的轨 道 电路 。 ３ 应答 器 。正 线 按 照 Ｃ Ｃ 一 标 准 布 设 应 ． Ｔ Ｓ２级
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ Ｃ Ｃ ． ｅ ｅ ｒ ｉ ｏ ｔ ｌ ｓ ｓ ｍｓ ｗ ｒ ｉ ｌ ｓ ｄ ｉ ａ ｓ ｎ ｅ ｅ ｉａ ｅ ａｌ ａ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｈ Ｔ Ｓ ２ ｌｖ ｌ ｔ ｎ ｃ ｎ ｒ ｙ ｔ ｅ ｅ ｍａｎ ｙ ｕ ｅ ｎ ｐ ｓｅ ｇ ｒ ｄ ｄ ｃ ｔ ｄ ｒ ｉ ｙ ａ ｏ ｅ ｗ ｗｈ ｌ Ｔ ｙ ｔ ｍｓ ｒ ｉ ｌ ｐ ｌ ｄ ｉ ｔ ．Ｗ ｉ ｅ ｌｒ ｅ ｓ ａ ｅｃ ｎ ｔ ｃｉ ｎ ｆｉｔ ｒｃｔ ａ ｌ ｒ ｎ ｉ Ａ Ｏ ｓｓ ｅ ｅ ｅ ｍａ ｎｙ ａ ｐ ｉ ｎ ｍｅ ｒ ｗｅ ｅ ｏ ｔ ｔ ａ ｇ － ｃ ｌ ｏ ｓ ｕ ｔ ｓｏ ｅ ‘ ｉ ｒ ｉ ｔ 。 ｈ ｈ ｒ ｏ ｎ ｙ ａ
摘
杰
要 ：Ｃ Ｃ － 列车运 行控 制 系统 主要应 用 于 国铁 客 专线路 ，Ａ ｅ 系统 主要 应 用于地铁 线路 。 Ｔ Ｓ２级 Ｔ
但 随着城 际铁路 的大 量建设 ，广 东珠 三 角城 际线路 拟 采 用 Ｃ Ｃ － Ｔ Ｓ２级 ＋Ａ ｅ控 制 系统 。 主要 分析 Ｔ
研 究 了其 系统 构成及 功 能 需求 。 关 键词 ：城 际 ；信 号 ； 系统 ；设 计
ｓｔ ｈ ａ ｇ ｎ ａ ｌ Ｒｉ ｅ ｌａ Ｉ ｅ ｃ ｔ ｉ ｅ ｗｉ ｅ ｂ ｉｔｗｉｈ ｔ ｏ ｉ ａ ｉｎ ｏ ｉ ，ｔ ｅ Ｇｕ ｎ ｄｏ ｇ Ｐｅ ｒ ｖ ｒ Ｄｅｔ ｎｔｒ ｉ Ｌ ｎ ｌ ｂ ｕ ｌ ｙ ｌ ｔ ｈｅ ｃ ｍｂ ｎ ｔ ｆＣＴＣＳ ２ ｌｖ ｌ ｏ － ｅ ｅ ａ ｄ ＡＴｅ ｒ ｉ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍｓ ａ ｄ ｔ ｏ ｏ ｉ ｏ ｎ ｕ ｃ ｉｎ ｒ ｑ ｒ ｍｅ ｓｏ ｈ ｅ ｓ ｓｅ ｗｅｅ ａ ａ ｎ ｔａ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｎ ｈｅｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ａ ｄ ｆ ｎ ｔ ｅ ｕｉｅ ｎｔ ｆｔ ｅ ｎ ｗ ｙ ｔｍ ｒ ｎ — ｉ ｏ ｌ ｚ ｄ． ｙｅ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： Ｉ ｔ ｒｃｔ ａｌ ｙ；Ｓｇ ａ ；Ｓ ｓｅ ；Ｄｅ ｉｎ ｄｓ ｎ ｅ － ｉｙ ｒ ｉｗａ ｉｎ ｌ ｙ ｔ ｍ ｓｇ
（ Ｍ） 系列 计 算 机 编 码 的无 绝 缘 轨 道 电路 设 备 ， Ｕ 站 内采用 与 区间 同制式 的轨 道 电路 。 ３ 应答 器 。正 线 按 照 Ｃ Ｃ 一 标 准 布 设 应 ． Ｔ Ｓ２级
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ Ｃ Ｃ ． ｅ ｅ ｒ ｉ ｏ ｔ ｌ ｓ ｓ ｍｓ ｗ ｒ ｉ ｌ ｓ ｄ ｉ ａ ｓ ｎ ｅ ｅ ｉａ ｅ ａｌ ａ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｈ Ｔ Ｓ ２ ｌｖ ｌ ｔ ｎ ｃ ｎ ｒ ｙ ｔ ｅ ｅ ｍａｎ ｙ ｕ ｅ ｎ ｐ ｓｅ ｇ ｒ ｄ ｄ ｃ ｔ ｄ ｒ ｉ ｙ ａ ｏ ｅ ｗ ｗｈ ｌ Ｔ ｙ ｔ ｍｓ ｒ ｉ ｌ ｐ ｌ ｄ ｉ ｔ ．Ｗ ｉ ｅ ｌｒ ｅ ｓ ａ ｅｃ ｎ ｔ ｃｉ ｎ ｆｉｔ ｒｃｔ ａ ｌ ｒ ｎ ｉ Ａ Ｏ ｓｓ ｅ ｅ ｅ ｍａ ｎｙ ａ ｐ ｉ ｎ ｍｅ ｒ ｗｅ ｅ ｏ ｔ ｔ ａ ｇ － ｃ ｌ ｏ ｓ ｕ ｔ ｓｏ ｅ ‘ ｉ ｒ ｉ ｔ 。 ｈ ｈ ｒ ｏ ｎ ｙ ａ
摘
杰
要 ：Ｃ Ｃ － 列车运 行控 制 系统 主要应 用 于 国铁 客 专线路 ，Ａ ｅ 系统 主要 应 用于地铁 线路 。 Ｔ Ｓ２级 Ｔ
但 随着城 际铁路 的大 量建设 ，广 东珠 三 角城 际线路 拟 采 用 Ｃ Ｃ － Ｔ Ｓ２级 ＋Ａ ｅ控 制 系统 。 主要 分析 Ｔ
研 究 了其 系统 构成及 功 能 需求 。 关 键词 ：城 际 ；信 号 ； 系统 ；设 计
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基于ATO控车技术的CTCS-2级列控系统研究与应用
地面设备中，C T C 子系统只增功能不增设备， 在实现既有功能前提下还要实现发送运行计划、实 时管理在线列车、自动调整运行计划等功能 ；T C C 子系统只增功能不增设备的前提下，增加车门 / 站 台门联动控制和站台门防护功能 ；新增 C C S 子系 统完成站台门门控信息管理、站台门命令 / 状态转 发、运行计划处理和转发、站间数据存储调用发送 等功能 ；新增车站股道精确定位应答器实现列车精 确定位的功能 ；新增站台门控制系统实现站台门的
铁路通信信号工程技术(RSCE) 2018年10月，第15卷第10期
85
T 技术交流 ECHNOLOGICAL EXCHANGE
C2+ATO 列控系统），有效满足了城际铁路高密度、 高强度、跨线运行的实际需求。
2 C2+ATO列控系统
C2+ A T O 列 控 系 统 在 满 足 C T C S -2 级 列 控 系统标准基础上，借鉴了地铁 A T C 系统的系统特 点，研发出了适用于 160 k m 以上速度、3 m i n 追 踪 间 隔、 自 动 驾 驶 运 行 的 满 足 城 际 铁 路 需 求 的 新 型列控系统，下面重点介绍 C2+ A T O 列控系统在 CTCS-2 级列控系统上新增设备的系统结构、新增 功能说明及运用模式。 2.1 系统结构
Abstract: The article introduces the system structure, technical advantages and development trend of CTCS-2 system based on the ATO technique, and analyzes the problems in the field application of this new system. Based on a large number of practical cases, it puts forward a feasible solution to optimize the system with highly intelligent control and ultra-low failure rate, for minimizing driving fatigue and malfunction maintenance. Keywords: automatic train operation (ATO); system optimization; CTCS-2 train control system
铁路通信信号工程技术(RSCE) 2018年10月，第15卷第10期
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T 技术交流 ECHNOLOGICAL EXCHANGE
C2+ATO 列控系统），有效满足了城际铁路高密度、 高强度、跨线运行的实际需求。
2 C2+ATO列控系统
C2+ A T O 列 控 系 统 在 满 足 C T C S -2 级 列 控 系统标准基础上，借鉴了地铁 A T C 系统的系统特 点，研发出了适用于 160 k m 以上速度、3 m i n 追 踪 间 隔、 自 动 驾 驶 运 行 的 满 足 城 际 铁 路 需 求 的 新 型列控系统，下面重点介绍 C2+ A T O 列控系统在 CTCS-2 级列控系统上新增设备的系统结构、新增 功能说明及运用模式。 2.1 系统结构
Abstract: The article introduces the system structure, technical advantages and development trend of CTCS-2 system based on the ATO technique, and analyzes the problems in the field application of this new system. Based on a large number of practical cases, it puts forward a feasible solution to optimize the system with highly intelligent control and ultra-low failure rate, for minimizing driving fatigue and malfunction maintenance. Keywords: automatic train operation (ATO); system optimization; CTCS-2 train control system
CTCS-2中国铁路列车控制系统剖析
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； ➢ 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
33
三、轨道电路(ZPW2000A)
调谐区
主轨道电路
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。
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 。
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。
12
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； ➢ 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
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三、轨道电路(ZPW2000A)
调谐区
主轨道电路
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。
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 。
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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。
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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。
CTCS-2级列控系统与技术规范-2
9
安全性和可用性的关系
R R：事件结果 A：正常运用 S：降级处理 CA：运用条件 CS：降级条件
CA
N（预期+非预期）
Y（预期）
S≥S’
S
A
10
安全性和可用性的关系
R R：事件结果 A：正常运用 S：降级处理 CA：运用条件 CS：降级条件
CS
N（预期+非预期）
Y（预期）
A’≥A
A’
11
S’
安全性和可用性的关系
30
Linking Consistency 链接的一致性
链接检查是应答器传输系统中最强有力的 安全保障手段。在CTCS-2级列控系统中链 接检查的核心是判断应答器组的链接一致 性，链接检查的结果是车载设备执行所链 接的应答器组给出的链接反应。应答器链 接一致性检查的失效或未使用链接检查可 能导致安全风险。
33
对载频不一致的处理
接收 F1/F3 只接收F1
A
Lw
B C
只接收F3
L1
L2
一般窗口宽度考虑测速测距和设备安装等误差因素 从可用性出发，窗口还考虑适当余量。
34
Linking Consistency 链接的一致性
CTCS列控系统应答器应用原则 5.2.1.2 一般车站及区间，应答器组链接失败时， Q_LINKREACTION=“无反应”。当某应答器 组丢失后，ATP控车可能存在不安全因素 时，Q_LINKREACTION=“常用制动”。
16
链接原则
为使车载设备接收应答器信息故障时列车行 驶的距离最短，若两个连续的预期链接的应 答器组未检测到（不论设计的链接反应如 何），ATP默认第二个应答器组的链接反应 为常用制动。因为此时应答器位置校正功能 已经失效。
安全性和可用性的关系
R R：事件结果 A：正常运用 S：降级处理 CA：运用条件 CS：降级条件
CA
N（预期+非预期）
Y（预期）
S≥S’
S
A
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安全性和可用性的关系
R R：事件结果 A：正常运用 S：降级处理 CA：运用条件 CS：降级条件
CS
N（预期+非预期）
Y（预期）
A’≥A
A’
11
S’
安全性和可用性的关系
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Linking Consistency 链接的一致性
链接检查是应答器传输系统中最强有力的 安全保障手段。在CTCS-2级列控系统中链 接检查的核心是判断应答器组的链接一致 性，链接检查的结果是车载设备执行所链 接的应答器组给出的链接反应。应答器链 接一致性检查的失效或未使用链接检查可 能导致安全风险。
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对载频不一致的处理
接收 F1/F3 只接收F1
A
Lw
B C
只接收F3
L1
L2
一般窗口宽度考虑测速测距和设备安装等误差因素 从可用性出发，窗口还考虑适当余量。
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Linking Consistency 链接的一致性
CTCS列控系统应答器应用原则 5.2.1.2 一般车站及区间，应答器组链接失败时， Q_LINKREACTION=“无反应”。当某应答器 组丢失后，ATP控车可能存在不安全因素 时，Q_LINKREACTION=“常用制动”。
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链接原则
为使车载设备接收应答器信息故障时列车行 驶的距离最短，若两个连续的预期链接的应 答器组未检测到（不论设计的链接反应如 何），ATP默认第二个应答器组的链接反应 为常用制动。因为此时应答器位置校正功能 已经失效。
基于CTCS2+ATO的城际和市域铁路到发线有效长优化研究
工程建设基于CTCS2+ATO的城际和市域铁路到发线有效长优化研究赵博（中铁上海设计院集团有限公司通信信号设计院，上海200070）摘要：对于都市圈城际和市域铁路车站，其到发线有效长度计算根据线路性质，按照警冲标、出站信号机、道岔等控制条件来确定。
为进一步优化缩短到发线有效长，并保证行车安全和运输效率，分析CTCS2+ATO列控系统对到发线有效长的控制因素及列控车载设备性能，结合采用的动车组列车长度，借鉴城轨交通CBTC信号系统的防护策略，提出采取列车进站停车防护区段外移的优化方式，可将车站到发线有效长从370 m缩短至270 m，进而缩短车站土建规模，节省投资；列车停准停稳后，通过采用牵引切除、触发最大常用制动、EOA点回撤等技术手段，也能提高行车效率和确保行车安全；对有关延续进路解锁关键技术以及CTCS2+ATO列控系统设备改造的技术方案进行深入研究，明确了列控系统改造设备和软件修改内容。
该研究成果可为都市圈城际和市域铁路工程设计、系统研发中站场和信号专业提供理论基础。
关键词：城际铁路；市域铁路；列控系统；CTCS2+ATO；到发线有效长中图分类号：U284.48 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2023）07-0032-07DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.04.10.0031 研究背景都市圈城际铁路、市域铁路实现四网融合与国铁实现跨线运行，需采用适用于国铁制式的中国列车控制系统（CTCS），在中心城区运行时需具备满足行车密度大、站间距离短等公交化特点的列车自动运行（ATO）系统。
为了保证行车安全并提高运营效率，到发线的有效长度应该能够容纳停留的机车车辆，同时不会对邻线的使用造成干扰。
通常情况下，到发线长度是指从股道两端出站信号机内方警冲标之间的距离。
一般情况下普速铁路有效长850 m，高速铁路采用CTCS2/3列控系统时有效长650 m，目前长三角地区上海市域铁路机场联络线、两港快线、江苏都市圈如通苏湖城际和水乡旅游线采用CTCS2+ATO系统，车站到发线有效长基金项目：中铁上海设计院集团有限公司科研计划项目（集22-Z07）作者简介：赵博（1982—），男，高级工程师。
珠三角城际铁路CTCS2+ATO系统运营探索与问题研究
C2 ＋ ATO 系统与 C2 系统相比，新增设备及实 现功能包括 ：1）在车站到发线每个接车方向上布置 精确定位应答器，为列控车载设备提供停车位置信 息和门侧信息 ；2）每条线增加一套通信控制服务器， 控制车 - 地无线通信，转发车门和站台门联动信息， 及将行车计划发送给列车 ；3）车载新增 A T O 处理 单元，负责制定控车策略，实现自动驾驶 ；4）新增 ATO 处理单元与车辆控制接口，包括实施常用制动、
No.4 岳春华，叶建斌：珠三角城际铁路CTCS2+ATO系统运营探索与问题研究
5
Technological Innovation
冒进信号停车，构成行车险性事件。 针对这些问题，采取一系列技术措施，取得较
好效果。一是 CT C 进路自动触发时间由停准停稳后 25 s 延长至 60 s，适当增加站台门联动异常时应急处 置时间，减少信号恢复问题 ；二是由设计单位修改 设计方案，将站台门旁路开关改为非自复式，便于 客运员在站台门故障时应急操作 ；三是在信号侧将 与站台门状态接口的继电器改为缓放型，减少站台 门电气接点瞬间接触不良造成信号恢复故障 ；四是 加强站台门的精调和整治，使站台门运用状态良好。
1）站台门故障，造成联动失败和信号恢复等 问题。
信号系统与站台门通过设置开门继电器 （K M J）、 关 门 继 电 器（G M J）、 门 锁 闭 继 电 器 （M S B J）、门报警继电器（M B J）、门旁路继电器
በோࠤቱ 56&Lj65ॲ
ഄࠤቱ 24&Lj27ॲ ሁՔཕכ
ںכཚ႑ࠤቱ 31&Lj35ॲ
是铁路向综合自动化、智能化发展的进一步尝试。 结合 A T O 技术首次在莞惠、佛肇铁路的应用，
着重分析调试、运营初期频繁发生的系统故障及应 对措施，并为该类系统的进一步推广运用提出建议。
No.4 岳春华，叶建斌：珠三角城际铁路CTCS2+ATO系统运营探索与问题研究
5
Technological Innovation
冒进信号停车，构成行车险性事件。 针对这些问题，采取一系列技术措施，取得较
好效果。一是 CT C 进路自动触发时间由停准停稳后 25 s 延长至 60 s，适当增加站台门联动异常时应急处 置时间，减少信号恢复问题 ；二是由设计单位修改 设计方案，将站台门旁路开关改为非自复式，便于 客运员在站台门故障时应急操作 ；三是在信号侧将 与站台门状态接口的继电器改为缓放型，减少站台 门电气接点瞬间接触不良造成信号恢复故障 ；四是 加强站台门的精调和整治，使站台门运用状态良好。
1）站台门故障，造成联动失败和信号恢复等 问题。
信号系统与站台门通过设置开门继电器 （K M J）、 关 门 继 电 器（G M J）、 门 锁 闭 继 电 器 （M S B J）、门报警继电器（M B J）、门旁路继电器
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ںכཚ႑ࠤቱ 31&Lj35ॲ
是铁路向综合自动化、智能化发展的进一步尝试。 结合 A T O 技术首次在莞惠、佛肇铁路的应用，
着重分析调试、运营初期频繁发生的系统故障及应 对措施，并为该类系统的进一步推广运用提出建议。
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
CTCS2+ATO城际列控系统与高速铁路ATO系统差异性及应用趋势探讨
CTCS2+ATO城际列控系统与高速铁路ATO系统差异性及应用趋势探讨徐轶劼(北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070)摘要：阐述CTCS2+ATO城际列控系统、高速铁路ATO系统构成，从系统结构、系统功能及操作显示进行差异性分析，并对两种ATO系统应用趋势进行探讨。
关键词：CTCS2+ATO城际列控系统；高速铁路ATO系统；差异性；应用趋势中图分类号：U284.48 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2021)03-0037-06Discussion on Diff erences and Application Trends of CTCS2+ATO Intercity Train Control System and High-speed Railway ATO SystemXu Yijie（CRSC Research & Design Institute Group Co., Ltd., Beijing 100070, China）Abstract: This paper describes the composition of CTCS2+ATO intercity train control system and high-speed railway ATO system, analyzes the diff erences in their system structures, system functions and operation display, and discusses the application trends of the two ATO systems.Keywordss: CTCS2+ATO intercity train control system; high-speed railway ATO system; diff erence;application trendDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2021.03.0081 系统现状我国高速铁路自动驾驶（ATO）系统根据速度等级不同，可分为CTCS2+ATO城际列控系统和高速铁路ATO系统。
ctcs2+ato标准
ctcs2+ato标准
CTCS2+ATO标准是指中国铁路集团有限公司采用的一种列车控制系统和自动列车运行系统，在国内外铁路领域具有领先水平。
CTCS2+ATO标准通过计算机技术和通信技术实现列车的自动控制和运行，有效提高了铁路安全性、运行效率和运输能力。
其中，CTCS2是列车控制系统，包括列车位置、速度、制动等参数的监测和控制；ATO是自动列车运行系统，通过预设的运行方案和信号指令，实现列车自动驾驶。
CTCS2+ATO标准的应用，可以实现列车的高速、高效、高安全运行，对于提升铁路运输的质量和效益具有重要作用。
目前，中国铁路已经将CTCS2+ATO标准应用于多个铁路线路，包括京沪高铁、京广高铁、新疆铁路等。
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Technological Innovation
技术创新
CTCS2+ATO城际铁路列控系统总体技术研究
罗 松
（北京全路通信信号研究设计院有限公司，北京 100073） 摘要：城际铁路列控系统用于保障城际铁路列车行车安全、提高铁路运输效率，是城际铁路系统的 重要组成部分。提出C T C S2+A T O的城际铁路列控系统，介绍系统结构、主要运营场景和系统优势。 采用该系统有利于提高铁路运输和控制的智能化、自动化，在保障行车安全、提高运输效率、降低 司机劳动强度等方面将发挥重要作用。 关键词：CTCS-2；列车自动运行；城际铁路 Abstract: The intercity railway train control system is used to ensure train operation safety and improve the railway transport efficiency, and it is an important part of the intercity railway system. The paper puts forward the CTCS2+ATO intercity railway train control system, including the system structure, main operating scenarios and the advantages. This system will help improve the automation and intelligence of the railway transport and control, and will play an important role for ensuring train operation safety, improving the transport efficiency and reducing the driver's labor intensity and so on. Keywords: Chinese Train Control System Level 2 (CTCS-2); automatic train operation; intercity railway DOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.001 随着经济和社会的发展，城市之间人员和商品 的流动愈加频繁。为了促进经济发展，满足区域交 通的需要，珠三角、长三角、京津冀等经济发达区 域相继规划建设城际铁路。其中，京津城际铁路作 为全国第一条城际间高速铁路，于 2008 年 8 月 1 日 正式通车运营，极大地促进了北京和天津的“同城 化”和“一体化” 。 城际铁路是专门服务于相邻城市间或城市群间， 列车设计时速 200 km 及以下的，线路长度介于 50 ～ 200 k m 之间的，快速、便捷、高密度客运专线铁 路。城际铁路列控系统是保证城际铁路列车行车安 全和提高铁路运输效率的安全控制系统。根据城际 铁路“高速度、高密度、跨线运行”的实际特点， 需要研究和开发适用于城际铁路的列控系统。 本文给出了一种 C T C S2+ A T O 城际铁路列控 系统。 证列车行车安全，并不具备列车自动运行、列车运 行自动调整、车门 / 安全门（屏蔽门）联动、折返 等功能。为了满足城际铁路运营需求，在 CTCS-2 级 列 控 系 统 基 础 上 增 加 A T O 相 关 功 能， 得 到 CTCS2+ATO 城际铁路列控系统。 C T C S2+ A T O 城际铁路列控系统在 C T C S -2 级列控系统基础上，增加站间自动运行、车站定点 停车及车站通过、折返作业、列车运行自动调整、 车门 / 安全门或屏蔽门防护及联动控制、列车运行 节能控制等自动运行相关功能。地面设备配置兼容 CTCS-2 级列控系统，与 CTCS-2 级列控系统相关 的地面设备设置方式维持不变。满足正向自动闭塞 追踪运行、反向自动站间闭塞运行的要求。满足站 站停与大站停混合运输的开行方式。 城际铁路列控系统在 CTCS-2 级列控系统基础 上增加车载 A T O 设备，实现列车自动驾驶 ； 地面 设置专用的精确定位应答器（J D）实现列车精确定 位，设置通信控制服务器实现站台门控制和运行计 划处理 ； 采用 G S M - R 网络电路交换数据业务实现 车地双向通信 ； 原则上车载设备处于完全监控模式
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技术创新
A T O 根据运行计划信息及列车运行状况采用牵引、 制动、惰行等控制策略，自动驾驶列车在区间运行。 区间信号关闭时，A T O 应按照 A T P 的防护曲线在 A T P 的目标停车点前一定距离自动停车。区间信号 开放后，车载设备获得行车许可。ATO 判断具备发 车条件时闪烁“ATO 发车”指示灯，此时司机可按 压“ATO 启用”按钮，由 ATO 自动驾驶列车。 进站停车 ：列车经过股道精确定位应答器时， 车载设备通过 B T M 获得定位信息并对列车位置进 行精确校正。车载设备同时获得本股道的运营停车 点位置信息和门侧信息。A T O 根据列车运行状况 （位置、速度等）控制列车牵引、制动、惰行，使列 车准确地停在运营停车点处。若列车未到达运营停 车点，允许司机人工驾驶列车继续前行停车对位 ； 若列车越过运营停车点，允许司机人工驾驶列车后 退，一次后退距离不超过 5 m。 3.2 车门/站台门防护及联动控制 车门防护 ： ATP 接收股道精确定位应答器中的 门侧信息，向列车输出开门允许，进行车门防护。 A T P 仅在判断列车停准且停稳后，输出开门允许。 若门侧信息为“左侧”或“右侧” ，A T P 输出“开 左门允许”或“开右门允许” 。若门侧信息为“双 侧” ，A T P 同时输出“开左门允许”和“开右门允 许” 。 站台门防护 ： 当联锁检测到站台门“锁闭”时， 允许开放对应的进站、出站信号。否则，应立即关 闭对应信号。当 T C C 检测到站台门“报警”时， 对应股道发“H”码。T C C 未接收到 C C S 发送的 开门命令时，不向站台门系统发送开门动作。 ATO 车门控制 ： ATO 在 ATP 给出开门允许后 进行车门控制。A T O 采集车辆提供的“门控模式” 信号，用于车门控制。ATO 提供以下 3 种车门控制 模式 ： 自动开门 / 自动关门（由 A T O 自动打开车 门，并在站停时间结束后，自动关闭车门） ； 自动开 门 / 手动关门（由 A T O 自动打开车门，由司机手 动关闭车门） ；手动开门 / 手动关门（由司机手动 打开和关闭车门） 。任何车门控制模式下，司机可人 工操作车门。 车门与站台门联动控制 ： 系统在车地通信正常 时，可提供车门与站台门联动控制功能。开 / 关车
2 城际铁路列控系统结构
CTCS2+ATO 城际铁路列控系统包括地面设备 和车载设备。地面设备由通信控制服务器（C C S） 、 列 控 中 心（T C C） 、 临 时 限 速 服 务 器（T S R S） 、 Z P W -2000 轨道电路、应答器及 L E U、G S M - R 通信接口设备等组成。车载设备由列车超速防护
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3 主要运营场景
CTCS2+ATO 城际铁路列控系统包括注册与启 动、注销、进出动车段、列车自动运行、折返作业、 车门 / 站台门防护及联动控制、列车运行自动调 整、自动过分相、临时限速、降级及故障情况、灾 害防护、互通运行等 12 个运营场景。下面简要介绍 几个主要运营场景。 3.1 列车自动运行 车站出发 ： 列车在股道完成站台作业。到达预 定的发车时间后，司机瞭望检查完成旅客乘降作业 后进行关门操作（或由 A T O 自动关门） 。车载设备 和地面设备进行车门与站台门联动控制，车门和站 台门同步关闭。联锁检测到站台门锁闭后，允许已 办好进路的出站信号开放，此时列控中心控制轨道 电路发送机车信号允许码。车载设备根据轨道电路 发送的机车信号允许码更新行车许可。ATO 确认车 门关闭，司机驾驶手柄位置正确，且相关条件具备 后，闪烁“ATO 发车”指示灯提示司机。司机确认 车门关闭后，根据发车提示按压“A T O 启用”按 钮，ATO 根据列车运行计划及行车许可，自动驾驶 列车。若发车时车载设备无法转入自动驾驶模式， 需由司机人工驾驶列车从车站出发。 区间运行 ： 当列车通过出站口应答器组时，接 收应答器发送的线路数据信息和 C C S 呼叫信息。 若从出站口应答器组获得的 C C S 呼叫信息与当前 C C S 不同，则车载设备呼叫新的 C C S 建立通信。
1 城际铁路列控系统简介
C T C S -2 级列控系统在我国高速铁路中已经 得到广泛使用，但是它主要用于防止列车超速，保
技术创新
CTCS2+ATO城际铁路列控系统总体技术研究
罗 松
（北京全路通信信号研究设计院有限公司，北京 100073） 摘要：城际铁路列控系统用于保障城际铁路列车行车安全、提高铁路运输效率，是城际铁路系统的 重要组成部分。提出C T C S2+A T O的城际铁路列控系统，介绍系统结构、主要运营场景和系统优势。 采用该系统有利于提高铁路运输和控制的智能化、自动化，在保障行车安全、提高运输效率、降低 司机劳动强度等方面将发挥重要作用。 关键词：CTCS-2；列车自动运行；城际铁路 Abstract: The intercity railway train control system is used to ensure train operation safety and improve the railway transport efficiency, and it is an important part of the intercity railway system. The paper puts forward the CTCS2+ATO intercity railway train control system, including the system structure, main operating scenarios and the advantages. This system will help improve the automation and intelligence of the railway transport and control, and will play an important role for ensuring train operation safety, improving the transport efficiency and reducing the driver's labor intensity and so on. Keywords: Chinese Train Control System Level 2 (CTCS-2); automatic train operation; intercity railway DOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.001 随着经济和社会的发展，城市之间人员和商品 的流动愈加频繁。为了促进经济发展，满足区域交 通的需要，珠三角、长三角、京津冀等经济发达区 域相继规划建设城际铁路。其中，京津城际铁路作 为全国第一条城际间高速铁路，于 2008 年 8 月 1 日 正式通车运营，极大地促进了北京和天津的“同城 化”和“一体化” 。 城际铁路是专门服务于相邻城市间或城市群间， 列车设计时速 200 km 及以下的，线路长度介于 50 ～ 200 k m 之间的，快速、便捷、高密度客运专线铁 路。城际铁路列控系统是保证城际铁路列车行车安 全和提高铁路运输效率的安全控制系统。根据城际 铁路“高速度、高密度、跨线运行”的实际特点， 需要研究和开发适用于城际铁路的列控系统。 本文给出了一种 C T C S2+ A T O 城际铁路列控 系统。 证列车行车安全，并不具备列车自动运行、列车运 行自动调整、车门 / 安全门（屏蔽门）联动、折返 等功能。为了满足城际铁路运营需求，在 CTCS-2 级 列 控 系 统 基 础 上 增 加 A T O 相 关 功 能， 得 到 CTCS2+ATO 城际铁路列控系统。 C T C S2+ A T O 城际铁路列控系统在 C T C S -2 级列控系统基础上，增加站间自动运行、车站定点 停车及车站通过、折返作业、列车运行自动调整、 车门 / 安全门或屏蔽门防护及联动控制、列车运行 节能控制等自动运行相关功能。地面设备配置兼容 CTCS-2 级列控系统，与 CTCS-2 级列控系统相关 的地面设备设置方式维持不变。满足正向自动闭塞 追踪运行、反向自动站间闭塞运行的要求。满足站 站停与大站停混合运输的开行方式。 城际铁路列控系统在 CTCS-2 级列控系统基础 上增加车载 A T O 设备，实现列车自动驾驶 ； 地面 设置专用的精确定位应答器（J D）实现列车精确定 位，设置通信控制服务器实现站台门控制和运行计 划处理 ； 采用 G S M - R 网络电路交换数据业务实现 车地双向通信 ； 原则上车载设备处于完全监控模式
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2 城际铁路列控系统结构
CTCS2+ATO 城际铁路列控系统包括地面设备 和车载设备。地面设备由通信控制服务器（C C S） 、 列 控 中 心（T C C） 、 临 时 限 速 服 务 器（T S R S） 、 Z P W -2000 轨道电路、应答器及 L E U、G S M - R 通信接口设备等组成。车载设备由列车超速防护
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CTCS2+ATO 城际铁路列控系统包括注册与启 动、注销、进出动车段、列车自动运行、折返作业、 车门 / 站台门防护及联动控制、列车运行自动调 整、自动过分相、临时限速、降级及故障情况、灾 害防护、互通运行等 12 个运营场景。下面简要介绍 几个主要运营场景。 3.1 列车自动运行 车站出发 ： 列车在股道完成站台作业。到达预 定的发车时间后，司机瞭望检查完成旅客乘降作业 后进行关门操作（或由 A T O 自动关门） 。车载设备 和地面设备进行车门与站台门联动控制，车门和站 台门同步关闭。联锁检测到站台门锁闭后，允许已 办好进路的出站信号开放，此时列控中心控制轨道 电路发送机车信号允许码。车载设备根据轨道电路 发送的机车信号允许码更新行车许可。ATO 确认车 门关闭，司机驾驶手柄位置正确，且相关条件具备 后，闪烁“ATO 发车”指示灯提示司机。司机确认 车门关闭后，根据发车提示按压“A T O 启用”按 钮，ATO 根据列车运行计划及行车许可，自动驾驶 列车。若发车时车载设备无法转入自动驾驶模式， 需由司机人工驾驶列车从车站出发。 区间运行 ： 当列车通过出站口应答器组时，接 收应答器发送的线路数据信息和 C C S 呼叫信息。 若从出站口应答器组获得的 C C S 呼叫信息与当前 C C S 不同，则车载设备呼叫新的 C C S 建立通信。
1 城际铁路列控系统简介
C T C S -2 级列控系统在我国高速铁路中已经 得到广泛使用，但是它主要用于防止列车超速，保