CTCS3-300S车载ATP介绍
CTCS3列控车载系统介绍
CTCS3列控车载系统介绍CTCS3（China Train Control System Level 3）是中国高速铁路列控系统的第三代标准，是一种高度自动化的列车控制系统。
CTCS3系统以CTCS2为基础进行了进一步的改进和优化，引入了更多的先进技术和功能，提高了铁路运营的安全性、精确性和效率。
该系统于2024年开始投入使用，并已广泛应用于中国高速铁路网络中。
CTCS3系统的核心组成部分为列车位置信息系统（TrainPositioning System, TP）和列车运行控制系统（Train Operation Control System, TOC）。
TP系统负责实时监测列车的位置和速度，并向TOC系统提供运行参数。
TOC系统根据接收到的列车位置信息和运行参数，进行列车的自动控制和调度。
CTCS3系统采用了多种先进的技术来实现高效的列车控制。
其中之一是区段自动闭塞（Automatic Block System, ABS），通过电子信号和车载设备的配合，使列车能够在不同的区段之间自动切换。
这种自动闭塞技术可以大大提高列车的运行效率和安全性。
此外，CTCS3系统还引入了列车自动保护系统（Automatic Train Protection, ATP），用于监测列车的运行状况和环境条件，并在必要时发出紧急停车指令，保证列车的安全和乘客的安全。
总之，CTCS3（China Train Control System Level 3）是中国高速铁路列控系统的一种高度自动化的控制系统。
通过引入先进的技术和功能，该系统提高了中国高速铁路的安全性、精确性和运行效率。
通过实现高速列车的自动驾驶和运营控制，CTCS3系统为中国高速铁路的发展做出了重要贡献。
CTCS3-300T车载系统介绍
GSM-R 无线网络
调度中心 CTC
无线闭塞中心 RBC
列控中心
车站联锁
LEEUU
轨Z轨P道W道电2电0路0路0
地面应答器
一、C3列控系统介绍—系统构成
➢ 地面设备增加无线闭塞中心RBC、
GSM-R 室内设备
RBC
GSM-R无线通信网络。
➢ 车载设备增加GSM-R无线通信单元及
天线。
列控中心
➢ RBC向列车提供行车许可。
二、车载设备系统组成—DI和DX
➢ 数字输入（CRH2)（DI）
– 列车接口，用于采集列车输入 信号，包括驾驶室激活、向前、 向后、休眠信号等。
➢ 数字输入输出（CRH2)（DX）
– 列车接口，用于采集列车输入 信号，和输出控制列车的其他 信号，如：切断牵引。
二、车载设备系统组成—BCT
➢ MVB总线适配器（CRH3）（BCT）
➢ 速度距离处理单元（SDP）
– SDP单元接收从来的原始脉冲记数，经过运 算处理得到当前列车运行的速度和距离数据，再通 过通信总线发送给CTCS-3主机控制单元和CTCS-2 主机控制单元。
注：以上四个单元在硬件上是完全一样的，通过烧写 不同软件实现不同的功能。
二、车载设备系统组成—SDU和VDX
➢ 测速测距单元（SDU）
– SDU单元为速度传感器和测速雷达 信号部分提供电源，当列车运行时， SDU模块能够接收速度传感器和测 速雷达发出的脉冲信号，并将脉冲 信号转换成数字数据通过MVB总线 发送给速度距离处理模块SDP。
➢ 安全数字输入输出（VDX）
– 列车接口，用于列车超速时，输入 输出安全相关的信号，如：紧急制 动，全常用制动，紧急制动反馈等。
CTCS3—300S型车载设备继电器常见故障处理方法
CTCS3—300S型车载设备继电器常见故障处理方法【摘要】继电器是列车防护系统中非常重要的电器，其工作的可靠性直接影响到列车运行的可靠性和安全性，随着列车运行速度的不断提高，对继电器有了更高的要求。
本文重点介绍CTCS3-300S型车载设备4种常见继电器故障现象及处理方法，并提出优化方案。
【关键词】继电器；故障；接点并联列控车载设备ATP（列车超速防护）作为列车运行控制系统的主体设备，是一套高安全、高可靠、高技术的智能设备，是确保动车组运行安全核心设备。
而110V继电器则是系统重要的组成部分，用于接通和断开列车接口电路，采集车辆的接口信号，位于ATP机柜继电器盘的上侧，从左到右依次为：B7常用制动反馈、方向手柄向前、方向手柄向后、方向手柄零位、制动手柄、牵引手柄、输入备用1、输入备用2、休眠控制1、休眠控制2、驾驶台信号、紧急制动反馈继电器共计12个。
根据郑西高铁开通以来的维护经验，其中有4处继电器出现故障的几率最大，而其他继电器至今还未出现过故障。
4处继电器分别是：方向手柄向前、牵引手柄、驾驶台信号、紧急制动反馈继电器。
根据故障-安全的原则，继电器故障后会触发紧急制动停车，极大的影响高铁运行效率。
为减少故障的发生及应急处理，要求从业人员熟悉各个继电器的功能及原理，掌握常用继电器故障的处理办法及应急措施。
1 110V继电器型号及工作原理郑西高铁动车组300S型车载设备配备的继电器型号为：POKS-DI 110Vdc （77-144）P4 GEO型直流110V继电器，额度工作电压为DC110V，输入电压范围为77-144VDC，直流阻抗为7.1KΩ±7%，触点电流为10A。
直流110V继电器属于电压型继电器，即线圈与电源并联，由线圈与接点两大部分组成。
只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
C3车载ATP系统介绍
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文件名称 版本
CTCS-3 级列控车载子系统（ATP）
V1.0
页 号 3 － 39 日 期 2008-12-09
2.2.17. 冗余开关 ............................................................................................................13 2.2.18. 隔离开关 ............................................................................................................14 3. 车载系统功能 ...................................................................................................................14 3.1. 车载系统总体功能需求..............................................................................................14 3.2. 车载系统基本功能......................................................................................................15 3.2.1. 自检功能 ..............................................................................................................15 3.2.2. 数据的输入和存储 ..............................................................................................15 3.2.3. 界面显示 ..............................................................................................................15 3.2.4. 信息接收及发送 ..................................................................................................15 3.2.5. 速度的测量及显示 ..............................................................................................16 3.2.6. 列车定位 ..............................................................................................................16 3.2.7. 行车许可和限速命令显示 ..................................................................................16 3.2.8. 行车许可和限制速度的监督 ..............................................................................16 3.2.9. 司机操作的监督 ..................................................................................................17 3.2.10. 溜逸防护 ............................................................................................................17 3.2.11. 信息记录 ............................................................................................................17 3.2.12. 自动过分相 ........................................................................................................17 3.2.13. 站名和公里标显示 ............................................................................................17 3.2.14. 在非CTCS-2/CTCS-3 级区段运行功能............................................................17 3.2.15. 特殊行车功能 ....................................................................................................17 3.2.16. 其他防护功能 ....................................................................................................18
浅谈CTCS3-300T型ATP列控车载设备继电器
浅谈CTCS3-300T型ATP列控车载设备继电器摘要：本文主要介绍CTCS3-300T型ATP列控车载设备在用的继电器类型，以及各个继电器的作用，并简单介绍了继电器故障的处理方法。
关键词：继电器安全1. 继电器CTCS3-300T 列控车载设备目前在用的继电器类型包括AG型继电器（含改进型AMGS 继电器）、SBG型继电器和CU型继电器三种。
1）AG型继电器AG型继电器是安全型继电器。
对于CRH2系列车型（含CRH2/CRH380A&AL型车），RB、BFB、EB1、EB2、FSB（全常用制动CRH2/CRH380A&AL型车通过AG继电器，CRH380D 型车和2015 年后续新出厂的 CRH380A 统型动车组取消了AG继电器，直接与车辆侧的继电器连接； CRH3/CRH380B&BL 型车通过MVB传送）TCO均采用AG继电器。
对于CRH3系列车型（含CRH3/CRH380B&BL型车），RB、EBFB、EB1、EB2 采用AG继电器。
2）SBG 型继电器SBG 型继电器是双极继电器，用于系统切除冗余制动和紧急制动的输出。
3）CU 型继电器CU 型继电器用于 CabAct（驾驶台激活）、Sleep（休眠）、For（前进位）、Rev （后退位）、SB1（常用制动命令 1）、SB4（常用制动命令 4）和 SB7（全常用制动反馈）。
CRH380D 型车以及 2015 年后续新出厂的 CRH380A 统型动车组，取消了CU继电器，直接与车辆侧连接。
CU型继电器仅在CRH2型车系列中使用。
2.300T车载设备继电器CTCS3-300T列控车载设备目前主要采用AG型继电器和SBG型继电器，继电器位于主机柜的下侧，为冗余设置。
从左到又依此为BP，RB，BFB，EB1，EB2。
如图1所示：其中，RB、BFB、EB1、EB2继电器采用AG/AMGS继电器。
BP继电器采用SBG继电器，用于系统切除冗余制动和紧急制动的输出。
ATP操作(CTCS-300T)
警惕
日期时间
坡度信息 命令与预告
车站名称
界面显示说明
❖ A区，距离控制信息 ❖ 1 A区，距离控制信息A1区，制动预警时间（FS
模式下显示） ❖ 制动预警时间在A1区中心以正方形图标显示。 ❖ 正方形图标的大小取决于距触发制动的预期时
间。
❖ 一旦距触发制动的预期时间低于设定时间值 （8s），方块图标开始变大直至最大尺寸。
实际目标距离，柱状光带的高度保持不变，数字 显示的精度为10米； ❖ 当目标距离小于1000米时，柱状光带逐渐缩短， 数字显示的精度为1米。
界面显示说明
B区速度信息 速度表盘 ➢列车速度采用双备份显示。 ➢一种方式是速度表，表盘的刻度为 0～450km/h； ➢另一种方式是数字，在速度表的中 间区显示列车速度值。
的各种模式，闪烁频率为1 Hz，以便司机确认下一 有效模式。当司机进行确认，并且列控车载设备接 受后，该图标从C1区消失，成为B7中显示的新的有 效控制模式。
界面显示说明
C8区，CTCS等级 以文字的方式显示列控车载设备的运行等级。
界面显示说明
C9：区列控车载设备 序号 图标
制动状态
1
❖ 以图标的方式显示列控 2 车载设备制动状态。 3
术语解释
顶棚速度监视区（CSM）：是指限制速度为常数的区域， 该限制速度通常是由最限制速度曲线决定的。车载设备在 顶棚速度监视区进行的速度监视称为顶棚速度监视。
术语解释
目标速度监视区（TSM: Target Speed Monitoring Section）：是指限制速度下降到较低的限制速度值或限 制速度为0km/h的目标点的区域。车载设备在目标速度 监视区进行的速度监视称为目标速度监视，目标速度监 视分制动到目标点（目标速度为0km/h）和制动到较低 的目标速度（目标速度非0km/h）两种情况。
300S型列控车载设备介绍
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
地 面 设 备
车站 联锁
轨旁 电子单元
ZPW-2000 轨道电路
CTC车站 自律分机
车站 列控中心
微机 监测
CTC
行调台
其他 调度台
综合 维修台
临时限速 操作终端
维修 中心
通信 服务器
数据库 服务器
应用 服务器
接口 服务器
临时限速服务器
轨旁 电子单元
中继站 列控中心
单元
PUC PUC 轨道电路接收天线
PUC PUC 轨道电路接收天线
C2 控制单元
C3 控制单元
应答器信息 接收模块
列列车车 接接口口 管管理理 单单元元
CAU 应答器天线
输出 接口
输入 接口
PG
PG
速度传速感度器传感器
动车组
车载设备在列控系统中的位置
车载设备
车载 设备
CAU
PUC
BTS
OTE
BTS
300S 型列控车载系统
列控车载设备概述
列控车载设备是列车控制系统中对列车 进行操纵和控制的主体，担负着保证列车运 行安全的责任，是CTCS-3级列控系统中保证 行车安全的关键设备。它采用故障安全设计， 根据接收的地面信息及无线信息生成列车速 度控制曲线，并与列车实际速度进行比较， 监督列车运行，实现超速防护，人机界面等 功能。
列控车载设备的结构
GSM-R 电台
RS485
DMI-1
DMI-2
Profibus总线
C3 控制单元
无线无传线输传单输元单元
C2 控制单元
应答器信息 接收模块
CTCS3-300S型列控车载显示装置使用说明
2、DMI基本操作
亮度调节界面
36
2、DMI基本操作
2.11 任务启动
司机按【启动】键（F6），进入“启动模 式确认”界面，在该界面下，按【取消】 键（F8）放弃启动任务，按【确定】键 （F6）确认启动任务。
37
2、DMI基本操作
任务启动界面
38
2、DMI基本操作
2.12 缓解
在人控优先的状态下，如果列车触发了常 用制动，当列车运行速度低于允许缓解速 度后，列控车载设备允许司机缓解制动。
45
3、DMI基本操作
按键分为可用和不可用两类。在可扩展功 能键区，以按键图标底色区分按键是否可 用。若底色与DMI背景色相同，表示按键可 用。若底色为灰色，表示按键不可用。可 用的按键按下时，按键有效，并发出按键 音。不可用按键按下时，按键无效，只发 出按键音。
若某可扩展功能键不可用时，对应的固定 功能键也不可用。
12
2、DMI基本操作
2.1 司机号输入
司机按【数据】键（F1），进入“数据”菜 单后，按【司机号】键（F1），进入司机号 输入界面。按固定功能键（相应数字）输入 司机号；
在输入过程中，按【删除】键（F7）删除已 输入的数据，按【取消】键（F8）退出输入 状态，按【确定】键（F6）确认输入的数据。
42
2、DMI基本操作
2.14 文本确认
对于需要司机确认的文本，显示带有闪烁 的黄色边框，司机按下【确定】（F8）， 对文本进行确认，确认后，文本变灰色。
43
2、DMI基本操作
文本确认界面
44
2、DMI基本操作
2.15 按键屏蔽
上电任务启动过程或运行在CTCS-3级下时， 车载安全计算机将发送按键可用性信息， DMI根据该信息实现按键动态屏蔽功能。
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35
2、DMI基本操作
亮度调节界面
36
2、DMI基本操作
2.11 任务启动
司机按【启动】键（F6），进入“启动模 式确认”界面，在该界面下，按【取消】 键（F8）放弃启动任务，按【确定】键 （F6）确认启动任务。
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2、DMI基本操作
任务启动界面
38
2、DMI基本操作
2.12 缓解
在人控优先的状态下，如果列车触发了常 用制动，当列车运行速度低于允许缓解速 度后，列控车载设备允许司机缓解制动。 在机控或人控优先的状态下，如果列车触 发了紧急制动，当列车停车后，列控车载 设备允许司机缓解制动。
6
1、人机界面DMI简介
显示分区
7
1、人机界面DMI简介
制动预警时间 A1 以数字方式 显示的列车 速度 目 标 距 离 开口速度 级别信息 ATP制动 状态 A3 C8 C9 E3 紧急信号 机控/人控 备用系统 状态 E4 E5 E1 公里标 B6 C5 C6 C7 E19 E20 E21 E22 E23 下一控制 文本信息 模式 E25 E16a
42
2、DMI基本操作
2.14 计划区放大和缩小
通过固定功能键中数字【8】和【9】对应 的按键在非输入状态和完全监控模式下放 大和缩小计划区的显示。 计 划 区 显 示 距 离 能 够 进 行 8km 、 16km 和 32km三级切换，默认情况下，显示距离为 32km。
43
2、DMI基本操作
16
2、DMI基本操作
车次号输入界面
17
2、DMI基本操作
2.3 列车数据输入
司机按【数据】键（F1），进入“数据” 菜单后，按【列车数据】键（F2），进入 列车数据输入界面。列车长度默认值为420 米，若司机需要修改为210米，可输入210。 按【返回】键（F8）退出输入状态，按 【确定】键（F6）确认输入的数据。
39
2、DMI基本操作
当DMI上给出允许缓解的提示后，司机按下 【缓解】键（F7）或固定功能键【缓解】 ， 进入“缓解模式确认界面”，当按下【确 定】键后，列控车载设备结束制动。如按 【取消】，则不进行缓解操作。
40
2、DMI基本操作
缓解界面
41
2、DMI基本操作
2.13 警惕
列控车载设备处于目视行车模式、引导模 式（CTCS-2级）或机车信号模式（收到限 制码）下，司机每隔一定时间或距离，按 一次【警惕】键（屏幕右侧的【警惕】 （ F8）键或屏幕下方的【警惕】键），以 表明司机了解当前车载设备处于特殊模式 下。
31
2、DMI基本操作
RBC号码输入界面
32
2、DMI基本操作
2.9音量调节
司机按【其它】键（F5），进入其它选项 菜单后，按【音量】键（F2），进入“声 音设置”界面。在该界面下，按【大】键 （F1）可增加DMI播放音量，按【小】键 （F2）可减小DMI播放音量，按【返回】 键（F8）可退出“声音设置”界面。ຫໍສະໝຸດ 332、DMI基本操作
音量调节界面
34
2、DMI基本操作
2.10 亮度调节
司机按【其它】键（F5），进入其它选项 菜单后，按【亮度】键（F3），进入“亮 度设置”界面。在该界面下，按【亮】键 （F1）可增加DMI显示亮度，按【暗】键 （F2）可减小DMI显示亮度，按【返回】 键（F8）可退出“亮度设置”界面。
在“CTCS等级选择”菜单下，按按【返回】 键（F8）可退出选择状态。 在“等级确认”界面下，按【取消】键 （F8）退出输入状态，按【确定】键（F6） 确认选择相应的载频方式。
29
2、DMI基本操作
等级选择界面
30
2、DMI基本操作
2.8 RBC号码输入
如果司机选择CTCS3级，并按下【确定】 键确认后，DMI会自动进入“RBC号码输 入”界面，通过按下【识别号码】（F1） 或【电话号码】（F2）在指定输入框中输 入相关号码。在该界面下，可按【删除】 键（F7）删除已输入的数据，按【取消】 键（F8）退出输入状态，按【确定】键 （F6）确认输入的数据。
13
2、DMI基本操作
司机号输入界面
14
3、DMI基本操作
3.2 车次号输入
司机按【数据】键（F1），进入“数据” 菜单后，按【车次号】键（F2），进入车 次号输入界面。按固定功能键输入相应字 母到车次号左输入框，在字母输入完毕后； 按【警惕/字母】键，切换至右输入框，输 入相应数字。
15
2、DMI基本操作 在输入过程中，按【删除】键（F7） 删除已输入的数据，按【取消】键 （F8）退出输入状态，按【确定】键 （F6）确认输入的数据。
23
2.5模式选择
2、DMI基本操作
模式输入界面
24
2、DMI基本操作
在“模式选择”菜单下，按按【返回】键 （F8）可退出选择状态。 在“模式确认”界面下，按【取消】键 （F8）退出输入状态，按【确定】键（F6） 确认选择相应的模式
25
2、DMI基本操作 司机按【载频】键（F3），进入“载频” 菜单后，按【上行】键（F1）或【下行】 键（F2），进入“载频确认”界面。如图 2.15所示。 在“载频”菜单下，按按【返回】键（F8） 可退出选择状态。 在“载频确认”界面下，按【取消】键 （F8）退出输入状态，按【确定】键（F6） 确认选择相应的载频方式。
47
2、DMI基本操作
按键屏蔽 界面
48
3、语音、声音输出
3.1 语音
序号 语音内容 名称 触发时机 列控车载设备触发常用制动后，当列车运行 速度降低到允许缓解速度以下时，列控车载 设备输出该语音； 列控车载设备触发了紧急制动，当列车停车 后，列控车载设备输出该语音。 当列车越过级间切换预告应答器后，列控车 载设备输出该语音。 列车运行在 CSM 区时， 当距离 TSM 区 500 m 时，列控车载设备输出该语音。 当列车位于 TSM 区时，如果列车运行速度 超过了报警速度， 列控车载设备输出该语音。 在目视行车模式下， 当列车运行 200m 或 50s 时，列控车载设备输出该语音。 在引导模式下，无目标距离曲线时，当列车 运行 200m 或 50s 时，列控车载设备输出该 语音。 在机车信号模式下，列车收到限制码后，当 列车运行 150m 或 50s 时，列控车载设备输 出该语音。
26
2.6 载频选择
2、DMI基本操作
载频选择界面
27
2、DMI基本操作
2.7 等级选择
司机按【等级】键（F4），进入“CTCS等 级选择”菜单后，按相应等级键，进入 “等级确认”界面（如按【CTCS3】键， 将进行“转换到CTCS3级确认”界面）。 如图2.16所示。
28
2、DMI基本操作
9
1、人机界面DMI简介
1.3.3固定功能键区
固定功能键在平时执行的是按键左方标注 的功能，在输入状态下，各按键成为数字、 字母输入键，每个按键代表的数字、字母 为按键下方标注的字符。 在输入状态下，【警惕/字母】键用于切换 数字和字母及特殊符号。
10
1、人机界面DMI简介 固定功能键中，数字“8”和“9”对应 的按键在非输入状态和完全监控模式 下，用于放大和缩小计划区的显示。
2.15 文本确认
对于需要司机确认的文本，显示带有闪烁 的黄色边框，司机按下【确定】（ F8 ）， 对文本进行确认，确认后，文本变灰色。
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2、DMI基本操作
文本确认界面
45
2、DMI基本操作
2.16 按键屏蔽
上电任务启动过程或运行在CTCS-3级下时， 车载安全计算机将发送按键可用性信息， DMI根据该信息实现按键动态屏蔽功能。
1
允许缓解
A0
2 3 4 5
级间切换 控制速度 减速 目视确认
E16c
E16d
E17
滚动键
缩小 放大 日期和时间 RBC 连接 GSM-R 网 车次号 络状态 状态 车站名称
8
1、人机界面DMI简介
确定（F6） 司机号（F1） 删除（F7） 取消（F8） 确定（F6） 车次号（F2） 删除（F7） 取消（F8） 确定（F6） 列车数据(F3） 向上（F4） 向下（F5） 日期时间（F6） 返回（F8） 确定（F6） 调车（F1） 取消（F8） 确定（F6） 取消（F8） 确定（F6） 机信（F3） 返回（F8） 取消（F8） 确定（F6） 取消（F8） 确定（F6） 下行（F2） 返回（F8） 确定（F6） CTCS3（F1） 取消（F8） 确定（F6） CTCS2（F2） CTCS-3D（F3） 取消（F8） 确定（F6） 取消（F8） 制动测试（F1） 大（F1） 取消（F8） 删除（F7） 取消（F8）
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3、DMI基本操作
按键分为可用和不可用两类。在可扩展功 能键区，以按键图标底色区分按键是否可 用。若底色与DMI背景色相同，表示按键可 用。若底色为灰色，表示按键不可用。可 用的按键按下时，按键有效，并发出按键 音。不可用按键按下时，按键无效，只发 出按键音。 若某可扩展功能键不可用时，对应的固定 功能键也不可用。
11
1、人机界面DMI简介
为了方便软件升级，DMI具有利用USB存储 设备对电子盘程序进行升级的功能。
注意 USB为DMI升级专用接口，用户未经专业培训，不得通过USB接口进行任何操 作。
1.3.4 USB接口
12
2、DMI基本操作
2.1 司机号输入 司机按【数据】键（F1），进入“数据”菜 单后，按【司机号】键（F1），进入司机号 输入界面。按固定功能键（相应数字）输入 司机号； 在输入过程中，按【删除】键（F7）删除已 输入的数据，按【取消】键（F8）退出输入 状态，按【确定】键（F6）确认输入的数据。