列车控制和管理系统列车控制和管理系统(TCMS)-精品文档
高铁ctcs系统
CTCS系统分级
1.3 C列T车C运S行分控级制系统包括地面设备和车载设备，
根据系统配置按功能划分为5级。
CTCS 0级
CTCS 0级为既有线的现状，由通用机车信号和运行 监控记录装置构成。
CTCS 1级
由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成。面向 160km/h 以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到 机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全 监控功能。
列控系统概述
列车运行控制系统定义
• 是一种可以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。
列控系统的发展：控制模式的发展
一 次 连 续
分 级 连 续
350km/h
分 级
•阶梯式分级速度控制
曲线式分级速度控制
目标距离速度控制
地– 车车信、息地传信输息通传道输方式 包括–地点面式信息传输 设备–，轨车道载电路信息传 输设–备无、线地传输面信息
传输网络
地面
车载设备将地面传来的信 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。
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、运行许可等；
移动而改变
后行列车从最高速开始制动的计算点根据目标距离、目标速度及
列车本身的性能计算决定
空间间隔的长度不固定 采用抛物线制动
移动闭塞：
线路没有划分为固定的闭塞分区 后续列车以前行列车尾部为追踪的目标点 前后列车的最小间隔等于后行列车的制动距离+安全距离 列车间的间隔是动态的、并随前一列车的移动而移动
列车运行控制系统(精品文档)_共10页
列车运行控制系统定义：由列控中心、闭塞设备、地面信号设备、地车信息传输设备、车载速度控制设备构成的用于控制列车运行速度保证行车安全和提高运输能力的控制系统。
功能：1.线路的空闲状态检测；2.列车完整性检测3.列车运行授权；4.指示列车安全运行速度；5.监控列车安全运行系统分类发达在列控系统研究方面已有较长发展历史，比较成功的列控系统主要有：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。
上述列车控制系统都具有自己的特点、不同的技术条件和适应范围，因此，列控系统可以分成许多类型。
（1）按照地车信息传输方式分类：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。
③点一连式列车运行控制系统，如：CTCS2级，轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息。
点式信息设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息。
（2）控制模式分，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速度—距离模式曲线控制方式速度-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（4）按照闭塞方式：固定闭塞、移动闭塞（5）按照功能、人机分工和自动化程度分：列车自动停车（Automatic Train Stop 简称ATS）系统；列车超速防护（Automatic Train Protection 简称 ATP）系统；列车自动控制（Automatic Train Control 简称ATC）系统；列车自动运行（Automatic Train Operation 简称ATO）系统。
铁路列车运行控制系统
铁路列车运行控制系统（CTCS）列车运行控制系统(简称列控)是铁路运输极重要的环节。
随着对铁路运输要求的提高,如何改进列车控制系统,实现列车安全、快速、高效的运行是目前的主要问题。
随着计算机技术、通信技术、微电子技术和控制技术的飞速发展使得无线通信传递车地大容量信息成为可能。
传统的列车运行控制系统是利用地面发送设备向运行中的列车传送各种信息，使司机了解地面线路状态并控制列车速度的设备，用以保证行车安全，同时也能适度提高行车效率。
它是一种功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术。
它包括机车信号、自动停车装置以及列车速度监督和控制等。
依据不同的要求安装不同的设备。
机车信号和自动停车装置都可单独使用，也可以同时安装。
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。
它是列车运营的大脑神经系统，直接关系保证着行车安全、提高运输效率、节省能源、改善员工劳动条件。
发展中的列控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。
随着列车速度的不断提高,随着计算机、通信和控制的等前沿科学技术发展，为通信信号一体化提供了理论和技术基础。
尤其，其所依托的新技术，如网络技术与通信技术的技术标准与国外是一致的，可属于技术上借鉴。
近年来,欧洲铁路公司在欧盟委员会和国际铁路联盟的推动下,为信号系统的互联和兼容问题制定了相关的技术标准,其中包括欧洲列车运行控制系统———ETCS标准。
在世界各国经验的基础上，从2002年开始，结合我国国情、路情，已制定了统一的中国列车运行控制系统为ChineseTrainControlSystem的缩写——CTCS（暂行）技术标准。
随后，还做了相关技术标准的修订工作,2007年颁布了《客运专线CTCS—2级列控系统配置及运用技术原则(暂行)》文件,明确规定了CTCS—2级列控系统运用技术原则,对CTCS—3级列控系统提出了技术要求。
青岛地铁2号线列车控制及监控系统教材-2017年5月
列车控制及监控系统第一节列车控制及监控系统概述一、功能概述列车控制及监控系统（Train Control and Management System，简称TCMS）是集列车的控制、监控和诊断为一体的集成控制系统，为列车各系统提供实时控制信号，完成对列车的控制，同时，TCMS 也可实现对列车主要设备的运行状态和故障信息进行采集、记录、显示，为司机对车辆的正确驾驶提供信息参考，为车辆检修提供信息提示和数据提取的途径。
二、青岛地铁2号线列车控制及监控系统架构（一）TCMS设备清单表1-1 TCMS设备清单（二）列车网络拓扑结构青岛地铁2号线列车网络拓扑结构如下图所示，EGWM表示TCMS 主机，DDU表示TCMS显示器，DIMe表示数字量输入模块，DXMe表示数字量输入/输出模块，AXMe表示模拟量输入/输出模块，REPA/B 表示中继器，EDRM表示事件记录仪，RCMe表示485-MVB网关，DCU 表示牵引控制单元，BCU表示制动控制单元，SIV表示辅助逆变器，ATC表示信号车载控制单元，PIS表示乘客信息系统，HVAC表示空调控制器，FDS表示烟火报警装置，EDCU7/8表示门控器。
图1-1 列车网络拓扑结构第二节列车控制及监控系统通信接口协议及功能一、与牵引系统的通信接口协议及功能（一）TCMS向DCU发送如下信息：●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●DCU自检命令●列车运行模式●列车牵引力、制动力设定值●限速值●轴速度●制动电阻风机测试命令●DCU隔离命令●蓄电池牵引●电制动切除●运行工况●运行方向●车辆有效轮径●车辆有效载荷（二）DCU向TCMS发送如下信息：●DCU生命信号●DCU故障信息●VVVF状态●空转●自检状态●车辆实际牵引、电制动力●电制动回馈能耗●牵引能耗●制动电阻能耗●主断状态（三）TCMS可以配合牵引系统实现以下功能：●DCU通信状态监视●电制动切除功能●驾驶方向选择功能，确定列车的方向选择●DCU隔离功能●时间同步●DCU自检功能●诊断功能，在DDU上显示的DCU的状态和故障信息●轮径值设置功能，通过DDU设置，由TCMS发给各DCU ●激活高加速模式二、与辅助电源系统的通信接口协议及功能（一）TCMS向SIV发送如下信息：●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●SIV自检命令●蓄电池牵引（二）SIV向TCMS发送如下信息：●SIV生命信号●SIV故障信息●自检状态●SIV能耗●逆变器状态●线路输入电压●逆变电路输出电压●充电机电路输出电压●蓄电池充电电流●蓄电池温度（三）TCMS可以配合辅助电源系统实现以下功能：●SIV通信状态监视●时间同步●SIV自检功能●诊断功能，在DDU上显示SIV的状态和故障信息三、与信号系统的通信接口协议及功能（一）TCMS向ATC发送如下信息：●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●紧急制动施加状态●所有空气制动已施加●牵引、制动指令反馈●空转滑行检测●左/右侧车门全关闭（二）ATC向TCMS发送如下信息：●ATC生命信号●ATC运行模式●ATC触发紧急制动●站点信息（三）TCMS可以配合信号系统实现以下功能：●ATC通信状态监视●时间同步●执行ATO驾驶模式的自动列车控制●站点信息设置四、与制动系统的通信接口协议及功能●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●保持制动缓解●运行工况●BCU自检命令（二）BCU向TCMS发送如下信息：●BCU生命信号●BCU故障信息●网关阀状态●自检状态●保持制动施加反馈●轴速度●电制动切除●各架制动风缸、制动缸、空簧、制动管压力（三）TCMS可以配合制动系统实现以下功能：●BCU通信状态监视●时间同步●紧急制动施加检测●保持制动缓解●空压机管理●BCU自检功能●诊断功能，在DDU上显示BCU的状态和故障信息五、与PIDS的通信接口协议及功能●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●PIDS自检命令●左、右门全关闭●各车门紧急解锁状态●各车门隔离状态●ATO模式●TCMS紧急广播命令（二）PIDS向TCMS发送如下信息：●PIS生命信号●PIS故障信息●PIS主机主/从状态●自检状态●客室报警器状态●PIS站点信息（三）TCMS可以配合PIDS实现以下功能：●PIS主机通信状态监视●站点信息设置●紧急广播功能●乘客紧急呼叫状态在DDU上显示●烟火报警视频联动●车门紧急解锁视频联动●时间同步●PIS自检功能●诊断功能，在显示器上显示PIS的状态和故障信息六、与空调系统的通信接口协议及功能（一）TCMS向HVAC发送如下信息：●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●空调自检命令●停止紧急通风●空调工作模式设置●手动温度设置●空压机启动●各车实际载荷●减载指令（二）HVAC向TCMS发送如下信息：●HVAC生命信号●HVAC故障信息●空调运行模式●空调控制温度●室内、外界温度●减载成功反馈●通风机工作状态●压缩机工作状态●冷凝风机工作状态（三）TCMS可以配合空调系统实现以下功能：●HV AC通信状态监视●HV AC模式设置●HV AC温度设置●控制空调系统顺序启动●时间同步●HV AC自检功能●诊断功能，在显示器上显示HV AC的状态和故障信息七、与车门系统的通信接口协议及功能（一）TCMS向EDCU发送如下信息：●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●EDCU自检命令（二）EDCU向TCMS发送如下信息：●EDCU生命信号●EDCU故障信息●EDCU自检状态●各车门状态（三）TCMS可以配合车门系统实现以下功能：●EDCU通信状态监视●各车门状态显示●时间同步●诊断功能，在DDU上显示EDCU的状态和故障信息八、与烟火报警系统的通信接口协议及功能（一）TCMS向FDS发送如下信息：●EGWM生命信号●TCMS时钟信号●全列静音●全列火警复位●自检命令（二）FDS向TCMS发送如下信息：●FDS生命信号●FDS故障信息●自检状态（三）TCMS可以配合烟火报警系统实现以下功能：●FDS通信状态监视；、●火灾警报功能●火警静音功能●火警复位功能●火警探测器状态●时间同步；●自检功能；●诊断功能，在显示器上显示FDS的状态和故障信息第三节列车控制及监控系统设备一、中央控制单元（EGWM：Ethernet GateWay Module）（一）EGWM概述EGWM位于TC车司机室电气柜内，EGWM用来处理列车各系统和模块的通信数据，从而向列车各系统和模块发出控制指令。
动车组列车控制管理系统简述
摘要：介绍了动车组列车控制管理系统的基本构成以及主要功能，阐述了动车组列车控制管理系统的冗余设计要点，为动车组列车控制管理系统设计提供了参考。
关键词：动车组；列车控制管理系统；TC CCU；TDS CCU引言列车控制管理系统（TCMS）是用于控制、监督和管理列车及各子系统的分布式电脑系统，可直接或间接地通过离散的输入输出单元（MIO）监控随车系统以及与列车通信网络连接的子系统。
TCMS系统由带车辆控制应用软件的智能硬件装置组成，它通过列车控制网络（TCN）实施控制和监管功能；TCMS系统为列车及其子系统主要提供以下功能：网络通信功能、控制功能、监测功能、诊断功能、可视化功能、远程数据传输功能。
TCMS系统网络控制如图1所示。
TCMS系统的优势：（1）可以降低动车运行成本；（2）系统整合容易，安装简单，可以快速被动车组工作人员所掌握；（3）系统所用材料少；（4）动车组可以根据运行需求，进行TCMS系统功能的变更与添加，提高了动车组运行操作的便捷性；（5）重量轻；（6）系统可靠性强，可保障动车组的安全运行。
TC CCU（控制系统）和TDS CCU（诊断系统）是TCMS系统的重要组成部分，二者可以根据不同的设计需求设计不同的系统功能，TC CCU是负责控制列车运行中各种数据的系统，既负责整合车辆车载设备信息，又控制动车组各系统的运行模式。
TDS CCU对动车组各系统的运行进行监控，并进行系统故障诊断，提高了动车组运行的可靠性、安全性，保障了动车组列车运行的稳定性。
TC CCU和TDS CCU具有平台分割机制，可以为动车组提供安全保障、操作保障与舒适度保障。
安全保障是指TC CCU和TDS CCU可以提高整个动车运行安全水平，例如通过控制或监视功能，对动车组的运行进行控制与监视，保障动车组的安全运行。
操作保障是指通过控制功能、车载设备监视功能以及相关的辅助功能，保障动车组操作的科学化与便捷化。
舒适度保障是指在有需要时通过控制车辆所有非关键功能、车辆诊断功能、车载车辆管理功能以及相关辅助功能，为动车组运行提供更多的便利，提升乘客的舒适度。
CRH5列车网络控制系统
I/O NON I/O NON Red. Red.
网关1故障
I/O NON Red.
I/O Red.
2
I/O NON
Red.
网关1故障
二、 MPU冗余性
• MPU的冗余类型为热备冗余。两个MPU均 可管理其MVB总线（单条或多条）。它们 读取相同的输入，并执行相同的任务。 在故障情况下一个会自动接替另一个。 同一总线上的所有设备均由同一MPU发送 指令。 • 当MPU1故障时，MPU2替代了MPU1作为 MVB“1”和MVB“2”线上的主控制器。
四、 MPU-LT, MPU-LC
• MPU（Main Processing Unit，主处理单 元），负责对相应车辆输出指令和控制。 • 在每一车组中（4辆车）有2对MPU。其中 的2个（MPU-LT）控制牵引和信号设备总 线上的所有设备，而另外2个（MPU-LC） 则控制车内设施和CAN总线上的所有设备。 • MPU功能任务周期可认为不超过100 ms （目标值为50 ms）。
Remote I/O Modules (BT panel) 远程 I/O模块(BT面板)
CLT:
EXT. DOORS
GW:
External Doors外部门
Gateway WTB/MVB 网关 WTB/MVB
TCU:
TD:
Traction Control Unit 牵引控制单元
Driver’s Diagnostic display 司机诊断显示器
• 人机接口设备:
–司机室主监视器 –司机室诊断监视器 –本地监视器(在列车长室) –控制杆、开关、按钮、灯 –位于低压配电柜和司机台上的低压零部件 （继电器、二极管…）。
• 与原型车SM3的改变之处：
列车运行控制系统[1]
![列车运行控制系统[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/25c0fc5724c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ecad.png)
难点之三
目前，机车普遍安装的通用机车信号未达到主体 化的水平。机车信号基于轨道电路和站内电码化，但 轨道电路制式繁多，有的根本不能满足主体化的要求， 将面临淘汰。信号基础装备薄弱，影响了是我国ATP的 发展。
难点之四
GSM－R移动通信系统用于铁路信号、用于ATP系统 和铁路综合移动信息平台，技术上有明显优势，产品 得到多家厂商的支持，这在欧盟已得到证明。我国 GSM-R网络建设还在起步阶段，影响了基于GSM-R的 CTCS的实施。
英国INVENSYS RAIL（英维斯）
SIEMENS
ETCS系统结构
列车
机车乘务员
输入模块
测速模块入模 块
点式信息接收 模块
输出模块
人机界面 jiemian 口
车载安全计算机
连续信息接收 模块
无线通信模块
运行管理 记录单元
设备维护 记录单元
车载设备
点式 设备
轨道 电路
无线通信模 块
列控中心
地面设备
Nive
au 1 Nive
au 1 Anno
nce Nive
au2
C
on
ne
xi
on
R
B
C
O
K
STM
12 2
5 50 00
0 0
50430035
00
0
列车接 口单元
EB, SB
继电器接 口
速度传感器
欧洲应答 器天线
BT M
轨道电路 传感器
标准化的人机界面
SCMT SCMT SCMT SCMT
Area
(3)通信信号一体化是现代铁路信号的重要发展 趋势。实现对移动体的控制，移动通信是最便 捷的手段。因此基于通信特别是基于无线移动 通信的ATP是今后的重要发展方向。
TCMS系统
时速200公里铁路动车组项目投标文件招标编号：ITC-04N306006第四部分：铁路动车组总体技术方案长春轨道客车股份有限公司CHANGCHUN RAILWAY VEHICLES CO.,LTD.第四部分–铁路动车组总体技术方案（下）4.2 A-250 技术说明书附件 19TCMS索引1.通用性 (3)2.列车说明 (3)3.多组联挂 (4)4. TCMS体系结构 (4)4.1.列车总线 (5)4.2.网关 (5)4.3.MPU-LT，MPU-LC (6)4.4.车辆总线 (6)4.4.1. MVB信号总线规范 (7)4.4.2. MVB牵引总线规范 (8)4.4.3. MVB车内设施总线规范 (9)4.5.中继器 (10)4.6.RS485诊断总线 (10)4.7.监视器 (10)4.7.1.驾驶台监视器 (10)4.7.1.1.TS监视器 (10)4.7.1.2.TD监视器 (10)4.7.2.本地监视器 (10)4.8.RIOM (12)5.冗余性 (13)5.1.网关冗余性 (13)5.2.MPU冗余性 (13)5.3.RIOM冗余性 (13)5.4.监视器冗余性 (13)5.4.1.驾驶台监视器冗余性 (13)5.4.2.本地监视器冗余性 (13)5.5.中继器冗余性 (13)5.6.非冗余功能 (14)6.功能和系统性能要求 (14)7.诊断功能 (24)7.1.司机诊断 (24)7.2.列车组人员 (24)7.3.维护 (24)7.4.下载诊断数据 (25)8. TCMS性能目标 (26)9.可靠性目标 (27)10.工具 (27)11.供货范围 (28)1.通用性所提供的TCMS系统是从新的Pendolino项目派生而来，它基本上将会尽可能的多使用相同类型的体系结构和软件。
2.列车说明本动车组是由分布式交流电源（25 kV）驱动的动车组。
其列车编组固定为8节车编组。
本列车为对称式（4 + 4节车）。
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TCMS System Interfaces TCMS的系统界面
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CHE TCMS Training Agenda, continued CHE TCMS 培训日程,继续
Global Positioning System Gateway Input/Output Line Converter Module Motor Converter Module Multifunctional Vehicle Bus Onboard Database System Propulsion Control Unit Passenger Information System Train Control and Communication Train Control and Management System Train Diagnostic System Train Management System Vehicle Control Unit, product model Lite Wire Train Bus
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CHE TCMS Training Agenda CHE TCMMS hardware and architecture TCMS的硬件和结构 - TCMS communication buses TCMS 通讯总线 - TCMS hardware TCMS的硬件
全球定位系统 网关 输入/输出单元 网侧变流器模块 电机变流器模块 多功能车辆总线 车载数据库系统 牵引控制单元 旅客信息系统 列车控制和通信 列车控制和管理系统 列车诊断系统 列车管理系统 车辆控制单元.产品模型 列车线路总线
GPS GW I/O LCM MCM MVB ODBS PCU PIS TCC TCMS TDS TMS VCULite WTB
Train Control and Management System (TCMS) 列车控制和管理系统列车控制和管理系统(TCMS) Introduction 介绍
Andreas Karlsson - TCMS System Coordinator 3EST000252-0201_1
Short Presentation 前言
Auxiliary Converter Module Automatic Train Protection Analogue input and output unit Remote access unit (via GSM) MVB Bus Administrator Bus Coupler China High Speed EMU Central Control Unit Communication Controller Door Control Unit Drive Control Unit for LCM Drive Control Unit for MCM Drive Control Unit for ACM Digital input/output unit Electrical Multiple Unit
My name is Andreas Karlsson 我的名字是Andreas Karlsson I have a Master of Science Degree in Mechanical Engineering 具有机械工程理学硕士学位 I have worked with the TCMS group at Bombardier since 2019, primarily as System Coordinator in international projects (delivery of Electrical multiple units to Australia and England) 从表面上看2019年开始,我一直就职于庞巴迪公司TCMS组,主要从事国际项 目中的系统协调工作(负责过英国和澳大利亚的动车组项目) Is since one year the TCMS System Coordinator for the CHE project. 近1年来, 我一直在中国的CHE项目中负责TCMS系统的协调工作. At presently the CHE TCMS team consist of 14 resources. 目前,CHE项目的TCMS工作组共有14人.
- TCMS architecture TCMS 的结构
TCMS control concepts TCMS 的控制概念 - TCMS master – slave concept TCMS 的主控- 受控概念 - TCMS configuration concept TCMS 的编组概念 - TCMS redundancy concept TCMS 的冗余概念 TCMS Software structure TCMS的软件结构 TCMS Software diagrams TCMS的软件图
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Train Control and Management System (TCMS) - Abbreviations 列车控制和管理系统(TCMS) - TCMS相关的缩写
ACM ATP AX AXS BA BC CHE CCU COMC DCU DCU/L DCU/M DCU/A DX EMU
辅助变流器模块 列车自动保护 模拟输入/输出单元 远程访问单元(通过GSM) MVB 总线管理 总线连接 中国高速EMU 中心控制单元 通信控制器 门控制单元 LCM 的驱动控制单元 部分MCM的驱动控制单元 ACM 的驱动控制单元 数字输入/输出单元 动车组
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TCMS Related Abbreviations 与TCMS相关的缩写