中国列车运行控制系统
中国列车运行控制系统(CTCS)技术简介

需要 。
客运专线 的 c C _ 2 T s ’ 列控系统 由地 面和车载设备 构成。地面设 备 由列控中心 、 P - 2 0 ( M) Z W- 0 0 U 系列 轨道电路 、 轨旁 电子单元 L U 应 答 E 、
列控 中心设备 的接 口包 括 : T C , T 与 D S C C站 机连接 ( P口 )与 车站 、 联锁系统 连接( Q口 )与车站 微机监 测系统 连接( 口)与地 面 电子单 、 R 、
temanp o lmsifu n i gt er l bl yo ep w rs p l, n r b sit h ah o n r ai gterl blyo h i r be l e cn ei i t f h o e u py a dp o e notep tsfr ce s h ei i t f n h a i t i n a i
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 。 T S C C 一2级是基 于轨道传输 信息的列车运行 控制 系
统 ,T s 级 面 向提速 干 线 和高速 新 线 ,采 用 车一 地一 体 化设 计 , c c 一2 c ℃ —2 1 s 级适 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。 T s 级是基于无线传输信息并采用轨道 电路等方 c c 一3
元 ( E 连接( L U) S口) 。 等 42 无线闭塞 中心 RB . C
器设备等组成 。车载设 备由车载 安全计算机 ( C 、 电路信息接 收单 V ) 轨道 元 (C ) 应答 器 信 息 接 收 模 块 (T 、 录单 元 ( R )人 机 界 面 TR 、 B M)记 D U、
中国列车运行控制系统(CTCS)

CTCSCTCS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”)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。
中国铁路的列车控制系统课件

• 紧急制动:考虑各种相关因素必需的最大 停车距离的故障-安全制动。一旦实施紧 急制动,中途不可缓解。
• 最大常用制动:可达到最大制动率的常用 制动,在达到规定的速度时可以缓解。
• 线路速度限制:由线路纵剖面、轨道以及 线路结构决定的线路每一个区间最大允许 速度。
• 基于通信的列车控制(CBTC):不依 赖于轨道电路对列车进行高精度定位;大 容量、双向车地数据传输;能够执行至关 重要(安全)功能的车载和轨旁处理器。
信号接收机 制动控制单元
司机显示器
列车运行控制系统车载设备框图
天线 速度传感器
列车控制系统-国外
国外高速铁路列控系统及发展: • 日本新干线的ATC, • 法国TVM系统, • 德国铁路使用的LZB系统, • 欧洲列车控制ETCS系统。
ETCS系统及分级
ETCS-1:地面信号+查询应答器+轨
• 固定闭塞(Fixed Block):线路被划分为固定位 置、某一长度的闭塞分区,一个分区只能被一列 车占用,闭塞分区的长度按最长列车、满负载、 最高速、最不利制动率等最不利条件设计,列车 间隔为若干闭塞分区,而与列车在分区内的实际 位置无关,列车位置的分辨率为一个闭塞分区 (一般为几百米),制动的起点和终点总是某一 分区的边界,对列车的控制一般采用速度码台阶 式制动曲线方式,该系统要求运行间隔越短,闭 塞分区(设备)数越多。
• 安全完善度等级(Safety Int egrity Level):对系统所 要求的安全性完善水平的一种定量指标。 是将安全完善度根据安全功能失效的频率 和产生的危险严重程度划分的等级。对不 同等级的系统提出不同的技术要求,以便 适当地选用可靠性及安全性技术措施来达 到相应的技术条件。
缩写语
✓ ATP(Automatic Train Protection),列车超速防护。 ✓ CTC(Centralized Traffic Control),调度集中。 ✓ CTCS(Chinese Train Control System),中国列车运行控制系统。 ✓ DMIS(Dispatch Management Information System),列车运行调度管理
列车运行控制系统概述

• 自动列车防护系统由地面设备和车载设备构成
一、机车信号
• 机车信号的定义 机车信号又称机车自动信号是用设在机车司机室的机车信号机
自动反映运行条件指示司机运行的信号显示制度 为实现机车信号而装设的整套技术设备成为机车信号设备在机
车上应安装机车信号车载设备在线路上应安装机车信号地面设备使 得机车上能接收到反映地面信号的信息
站 场 工 程
供 电 系 统
变 电 系 统
接 触 网 系 统
电 力 系 统
远 程 监 控 系 统
列联 控锁 系系 统统
调 度 集 中 系 统
集 中 监 测
系 统
通 信 系 统
列
旅市客
总车转牵制车运运车供客综票客场运
向
引 系
动 系
网 络
输 计
行 管
辆 管
电 管
运 调
合 维
务 系
服 务
营 销
组 织
成体架统统系划理理理度修统系策管
规定的距离内及时瞭望前方的地面信号显示
• 在以地面信号为主体的信号系统中地面信号显示是行车凭证机车 信号为辅助信号
• 4.自动停车装置自动闭塞+地面主体信号+机车信号辅助信号+自动 停车
• 如何防止由于司机失去警惕而发生危及列车运行安全的事故
•
列车自动停车设备ATS:当地面信号的禁止命令未被司机接收
ETCS-3 铁路综合移动通信系统GSM-R 取消区间的轨道电路采用移动闭塞 车载设备发送列车数据RBC基于车载信息定位列车 RBC计算列车的移动授权凭证 列车完整性检查由列车完整性验证系统与地面RBC共同完 成 ETCS车载设备凭车载信号行车
CTCS标准的产生
列车运行控制系统的五个级别

列车运行控制系统的五个级别一、列车运行控制系统的五个级别列车运行控制系统是保障列车安全运行的重要设备,它通过控制列车的速度、位置和运行模式,确保列车在轨道上的稳定运行。
根据功能和安全性等方面的不同,列车运行控制系统可以分为五个级别,分别是ATC、ATO、CBTC、CTBC和ETCS。
二、ATC(Automatic Train Control)级别ATC是列车运行控制系统的最基本级别,它主要通过信号系统和车载设备实现对列车的自动控制。
在ATC级别下,列车通过接收信号系统发出的信息,控制列车的速度和位置,以确保列车在规定的区间内安全运行。
ATC级别适用于高速铁路等需要保证列车安全运行的场所。
三、ATO(Automatic Train Operation)级别ATO是在ATC基础上进一步发展的列车运行控制系统级别。
ATO级别在保证列车安全运行的基础上,更加注重列车的运行效率和准点性。
相比于ATC级别,ATO级别的列车运行更加自动化,列车的运行速度和位置更加精确可控。
ATO级别适用于城市轨道交通等高密度、高频率的线路。
四、CBTC(Communications-Based Train Control)级别CBTC是一种基于通信技术的列车运行控制系统级别,它通过车载设备和地面设备之间的通信,实现对列车的精确控制。
CBTC级别不仅可以控制列车的速度和位置,还可以实现列车的精确停站、车辆调度和列车间的安全距离控制等功能。
CBTC级别适用于复杂的轨道交通系统,如地铁、轻轨等。
五、CTBC(Communication-Based Train Control)级别CTBC是一种基于通信技术的列车运行控制系统级别,它在CBTC的基础上进一步发展,主要用于高速铁路系统。
CTBC级别通过车载设备和地面设备之间的通信,实现列车的精确控制和列车间的安全距离控制。
CTBC级别的列车运行更加高效、精确和安全,适用于高速铁路等需要高速、高频的线路。
列车运行自动控制系统的组成

列车运行自动控制系统的组成
列车运行自动控制系统通常由以下几部分组成:
1. 轨道信号系统:包括信号机和轨道电路,用来指挥、监控列车的运行状态和速度。
2. 列车控制中心:负责传输和处理轨道信号系统发送的指令,控制列车的起动、行驶和停车等操作。
3. 信号设备:包括信号灯、车站显示屏、列车接收器等,用来向列车驾驶员和乘客发送运行信息。
4. 列车自动控制装置:位于列车上的设备,通过接收来自信号系统的信号,控制列车的运行速度和停车。
5. 信息传输系统:用来传输轨道信号和列车运行数据的系统,可以采用有线或无线通信技术。
6. 列车位置和速度检测系统:通过安装在轨道上的传感器,监测列车的位置和速度,并将数据传输给列车控制中心。
以上是列车运行自动控制系统的主要组成部分,不同的列车类型和运营模式可能会有所不同。
列车运行控制系统简介介绍

应用效果
日本新干线ATACS系 统的应用显著提高了列 车的安全性和效率,减 少了事故发生的概率, 同时提高
第二季度
第三季度
第四季度
背景介绍
日本新干线是世界上最 先进的铁路系统之一, 为了提高运营效率和安 全性,新干线引入了列 车运行控制系统( ATACS)。
系统构成
日本新干线ATACS系 统主要由列车自动监控 子系统、列车自动防护 子系统和列车自动运行
子系统组成。
技术特点
日本新干线ATACS系 统采用了先进的计算机 技术和传感器技术,实 现了对列车位置、速度 、信号等信息的实时监 控和调整,确保列车运
列车交路计划
轻轨系统
05
06
车辆段控制
城市轨道交通
正线列车运行控制
列车交路计划
有轨电车 车辆段控制 正线列车运行控制
列车交路计划
高速铁路
列车运行控制 高速列车的追踪间隔控制
高速列车的速度控制
高速铁路
高速列车的进路控制 车站旅客服务
自动售票系统
高速铁路
旅客导向系统 车站设备监控系统
普通铁路
列车运行控制
列车的速度控制
列车的追踪间隔控制
普通铁路
列车的进路控制 车站旅客服务 人工售票系统
普通铁路
旅客导向系统
车站设备监控系统
其他应用场景
01
单轨电车
02
车辆段控制
03
正线列车运行控制
04
列车交路计划
其他应用场景
磁悬浮列车 正线列车运行控制
车辆段控制 列车交路计划
04
列车运行控制系统的技术发展与 挑战
功能
列车运行控制系统的主要功能包 括列车位置监测、速度控制、信 号灯控制、列车编组、进路控制 等。
中国列车运行控制系统

3
控制系统
控制系统是CTCS的核心组成部分,主要包括中央控制系统和区域控制系统。 中央控制系统负责全线列车的控制和监控,区域控制系统则负责某一区域 的列车控制和监控
中央控制系统通过无线通信网络与车载设备和轨旁设备进行信息交互,获 取列车的状态信息和轨旁设备的控制指令,同时向车载设备和轨旁设备发 送控制指令,调整列车的运行状态。区域控制系统则通过无线通信网络与 本区域的列车和轨旁设备进行信息交互,实现本区域列车的控制和监控
4
技术特点
CTCS具有以下 技术特点
技术特点
技术特点
总之,CTCS-中国列车运行控制系统是中国自主研发 的具有自主知识产权的列车运行控制系统,具有安全、 高效、可维护、可扩展等特点,为列车的安全运行提
供了重要保障
-
清新简约风
十分感谢大家观看
演示文稿是一种实用的工具,可以是演示,演讲,报告等。大部分时间,它们都是在为观众服务。演示文稿 是一种实用的工具,可以是演示,演讲,报告等。
限速信息等,为列车提供安全保障
2
轨旁设备
01.
轨旁设备是CTCS地面设备的组成部分,主要包括轨道电路、应答器、信号机等。这些设 备通过无线通信网络与车载设备进行信息交互,实现列车位置、进路信息、限速信息等 信息的传输和控制
02.
轨道电路是轨旁设备的基本组成部分,用于监测列车的占用情况。应答器则是传递信息的重要设备, 可以向列车发送进路信息、限速信息等。信号机则用于指示列车的运行方向和限速情况,确保列车安 全通过
汇报人:XXXX
1
车载设备
车载设备是CTCS的核心组成部分,主要 包括车载计算机、速度传感器、轴温传 感器、机车信号设备等。这些设备通过 无线通信网络与地面设备进行信息交互, 实现列车位置、速度等信息的实时监测
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Min/Max safe front end position 列车最小、最大安全前端位置
Min/Max safe rear end position 列车最小、最大安全后端位置
术语
Balise transmission module
12
应答器传输模块
Block
13
闭塞
Braking curve
14
制动曲线
Cab Signal mode
15
机车信号模式(CS)
Call On mode
16
引导模式(CO)
Continuous data transmission
17
连续数据传输
两个连续链接应答器组之间的距离。
定义应答器组之间的距离和通过方向。 如在给定范围内监测不到应答器组则采 取措施的数据。
第8页
中国列车运行控制系统 CTCS 名词术语
V1.0
CTCS-3 级列控系统标准规范
序号 43 44
45
46
47 48 49 50 51 52
术语 Location reference 定位基准点
备所完成的功能有关。
Automatic train protection system 强迫使列车遵守行车许可,按照速度限
列车超速防护系统(ATP)
制运行的安全系统。
ATP with high Priority 设备制动优先
设备能够按照模式曲线自动控制列车减 速并确保列车运行安全。设备常用制动 后,在满足缓解条件时将自动缓解。
Balise group 应答器组
在线路上有相同参照位置的一个或多个 (最多 8 个)应答器。
Balise linking 应答器链接
通过应答器组/RBC,在其报文中描述另 一个应答器组位置和通过方向的方法。
V1.0
中国列车运行控制系统 CTCS 名词术语
第5页
CTCS-3 级列控系统标准规范
序号
V0.4 2008.08.12
V1.0 2008.08.20
修改内容
修改说明
编写单位
全部。
初稿
C3 标准规范组
修订。
根据 C3 技术攻关组的讨论 C3 标准规范组
意见修改。
修订。
根据 C3 技术攻关组的讨论 C3 标准规范组
意见修改。
根据 2008 年 8 月 4 日至 6
删除了一些不常用的术语。
日专家研讨会的讨论意见 C3 标准规范组
ERTMS/ETCS Glossary of Terms
ERTMS/ETCS Function Requirements Specification(FRS) V4.29
[5] ERTMS/ETCS FRS 5.00
ERTMS/ETCS Function Requirements Specification(FRS) V5.0
CTCS-3 级列控系统标准规范系列 C3-BZ-004
中国列车运行控制系统 CTCS 名词术语
(V1.0)
铁道部科学技术司 铁道部运输局
2008 年 8 月
CTCS-3 级列控系统标准规范
修改记录
版本号 日期
V0.1 2007.10.04 V0.2 2008.06.10 V0.3 2008.06.27
Contact length
18
作用距离
Cross-acceptance
19
相互认可
Current position
20
当前位置
Danger(aspect)
21
禁止信号
说明 可以接收来自应答器信息的车载设备, 用以实现地面和列车间点式信息传输。 与车载主机、应答器天线有接口。 一种控制列车间隔的方法。该方法将线 路分成闭塞分区,通常一个闭塞分区只 允许有一列列车。闭塞分为固定闭塞和 移动闭塞。 图形化表达在当前的线路坡道、列车制 动参数下的列车制动距离。该图通常表 示出列车速度对应于距离或时间的变 化。根据车载和地面数据以及列车制动 参数计算的速度-制动距离曲线。 当列车运行到未装备 CTCS-3/2 级列控 系统地面设备的区段时,列控车载设备 按规定的限制速度监控列车运行,并显 示机车信号。 该模式允许列车进入设备无法确认空闲 的进路,行车许可来自地面系统,不由 司机选择。车载设备监控列车运行速度, 司机负责检查轨道空闲情况。 通过轨道、无线等方式不间断地传输地 面和车载信息。 列车能够与某个设备(例如应答器)通 信联络的最大距离。 已经由某一家权威机构认可的产品,其 它用户直接认可,而不需要再经过批准。 最近时刻根据系统坐标确定的列车位 置。
修改。
删除了一些不常用的缩写词;对少 根据 2008 年 8 月 18 日专家
C3 标准规范组
量名词术语进行修订。
评审会的讨论意见修改。
V1.0
中国列车运行控制系统 CTCS 名词术语
第1页
CTCS-3 级列控系统标准规范
目录
修改记录 ....................................................................................................................1 目录 ............................................................................................................................2 参考文献 ....................................................................................................................3 1 编写说明 ............................................................................................................4 2 名词术语 ............................................................................................................5 3 缩写词 ..............................................................................................................15
V1.0
中国列车运行控制系统 CTCS 名词术语
第7页
CTCS-3 级列控系统标准规范
序号
术语
Intervention
33
设备干预
Intervention curve
34
(制动)干预曲线
Isolation mode
35
隔离模式(IS)
Juridical recorder
36
司法记录器
Last relevant balise group
Balise 应答器
一种用于地面向列车信息传输的点式设 备,分为固定(无源)应答器和可变(有 源)应答器。
Banking 补机
在列车尾部附加的机车,不受头部机车 控制,列车上坡时助推,运行到坡顶时 可以与列车脱离。
Balise co-ordinate system 应答器坐标系
在应答器组内定义的内部联系方式,对 于单应答器,通过链接信息扩展定义。
说明 指列控车载设备控制列车,例如采用最 大常用制动并切断牵引动力,或采用紧 急制动并切断牵引动力。 速度距离曲线,如果列车速度超过该曲 线,系统将实施制动。可以有几条干预 曲线。
车载设备与列车制动系统隔离。
法定的记录装置,记录足够分析事故原 因与列车运行、车载设备工作以及地车通信有关的信息,以便发生事故时进 行调查。 在车载设备未得到链接信息的情况下, LRBG 是列车通过并正确读取的第 1 个 应答器组;或在车载设备已知链接信息 的情况下,是列车在预期位置找到并正 确读取的最后 1 个应答器组。 应答器组用作列车定位时, LRBG 是车 载设备和地面设备使用的定位基准。 与主控机车或动车组主控驾驶室 DMI 相连接的 CTCS 车载设备。 当 EOA 目标速度不为零时,称为限制性 行车许可 (LOA)。 按照控制条件选择不同的数据传送到可 变应答器的地面设备。
30
点式传输
In advance of
31
列车运行前方
In rear of
32
列车运行后方
说明 位于停车点的内方,是允许列车前端到 达而不产生危险的最后点。参考“开口 速度(Release speed)”的图例。 预先存储在车载或地面设备中的参数, 在没有其他有效数据时使用。 速度限制的多个不同取值,分别适用于 不同类型的列车(如:摆式列车)。
37
最近相关应答器组(LRBG)
Leading unit
38
本务端设备
Limit of Authority(LOA)
39限Biblioteka 性行车许可Line side electronic unit
40
地面电子单元(LEU)
Linking distance
41
链接距离
Linking information
42
链接信息
[6] ETCS SUBSET 026
ERTMS/ETCS System Requirements Specification(SRS) V2.3.0
V1.0
中国列车运行控制系统 CTCS 名词术语
第3页