列控系统
满足正向按自动闭塞追踪运行，反向按自动站间闭塞运行的要求； 满足跨线运行的运营要求； 车载设备采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列 车安全运行； 作为CTCS-3级的后备系统。无线闭塞中心（RBC）或无线通信故障时， CTCS-2级列控系统控制列车运行； 动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备； 统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC 62280标准要求的安全通 信协议； 安全性、可靠性、可用性、可维护性满足IEC 62278等相关标准的要求， 关键设备冗余配置。
CTCS-2级系统的创新点
系统集成创新：实现了行车指挥调度、联锁、列控和微机监测的系统集成； 实现了铁路信号区间和车站一体化、通信和信号一体化。
列控系统自主创新：采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A型无绝缘轨道电 路；首次采用了按统一标准、功能需求和技术平台研发的具有自主知识产权 的列控中心设备；完成了列控车载设备的技术引进、消化吸收和功能提升。
地面设备
列控地面设备由临时限速服务器、ZPW-2000(UM)系列轨道电路、 车站电码化、应答器和车站列控中心（包括地面电子单元LEU）等设备 组成。
ZPW-2000系列轨道电路实现列车占用及完整性检查。轨道电路中三 个信息码：HU码：0km/h；UU码：45km/h；UUS码：80km/h。为满足 列控车载设备运行需要，车站正线接车区段和发车区段轨道电路载频必 须交叉配置，不能使用同一频率。
STM模块用于接收ZPW2000系列轨道电路及4信息、8信息、18信息 等传统移频轨道电路的信息，并及时将地面轨道电路信息传输给VC和LKJ 监控装置。
应答器信息接收单元通过BTM天线，接收、解调地面应答器的报文信 息，并在校核后，将正确的信息传输给VC的模块。
CTCS-2级系统的主要技术原则
满足运营速度250km/h需要；作为CTCS-3级列控系统后备模式，满足运 营速度300km/h需要；
兼顾货运的客运专线，CTCS-2级列控系统应适应客车4分钟、货车5分 钟的追踪间隔要求；
客运专线的CTCS-2级列控系统应采用统一的设备配置和运用原则，并 应兼容既有线CTCS-2级列控系统功能，具备互联互通运行条件；
图3-1 CTCS-2级列控系统总体结构图
列控地面设备由列控中心控制，ZPW-2000(UM) 系列轨道电路传输连续列控信息，应答器传输点式 列控信息。列控车载设备根据地面提供的动态控制 信息、线路静态参数、临时限速信息及有关列车数 据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车 运行。
图3-2 CTCS-2级列控系统地面设备与车载设备结构图
电力机车行车安全设备
电力机车行车安全设备
第一章 机车信号车载设备概况 第二章 列控系统概述 第三章 CTCS-2级列控系统 第四章 LKJ设备技术结构 第五章 LKJ-2000型监控装置的操作
2020/7/20
2
§3 CTCS-2级列控系统
§3-1 CTCS-2级列控系统概述
主 要
§3-2 CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理
CTCS-2级列控系统包括车载设备和地面设备。 地面设备由轨道电路、车站电码化设备传输连续列控信息，由 点式应答器、车站列控中心传输点式列控信息。
适用于区间ZPW-2000系列自动闭塞(包括UM系列)、车站计算机联锁或 6502电气集中、行车指挥CTC或TDCS(原DMIS)。
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
§3-1 CTCS-2级列控系统概述
CTCS-2级列控系统为车地一体化的列车控制系统，是面向系 统提速干线和高速线，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，适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机。 CTCS-2级列控系统是一种点连式列车运行控制系统，司机凭车载信 号行车，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。
CTCS-2级系统的创新点
应答器及LEU再创新：完成了地面应答器和LEU电子单元的技术引进、 消化吸收和再创新。
报文结合国情再创新：CTCS报文在ETCS信息包框架、组成的基础上， 综合考虑动车组开行、运用要求，并预留了客运专线的发展。确定了统 一的安全编码规则和程序，自行研发了报文编制、解析工具。
内
§3-3 CTCS-2级列控系统车载设备
容
§3-4 CTCS-2地面设备
§3-5 CTCS-2级列控系统控车模式
7/20
3
2020/7/20
目标
A 了解CTCS-2级系统的创新点、 系统特点、系统的主要技术原则
B 熟悉CTCS-2级列控系统控车 模式 C 掌握 CTCS-2级列控系统总体 结构与工作原理；列控车载设 备、地面设备的功能及构成
地面应答器分有源应答器(可变应答器)和无源应答器(固定应答器)两 种类型。无源应答器设于闭塞分区入口和车站进、出站端处，用于向列 控车载设备传输闭塞分区长度、线路速度、线路坡度、列车定位等信息。 有源应答器（也称可变应答器）设置于车站进、出站端。
列控中心接收轨道电路占用信息并发送给计算机联锁系统。具有轨 道电路编码、应答器报文产生与发送功能，产生CTCS-2级行车许可，通 过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给CTCS-2级列控车载设备。
§3-2 CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理
CTCS-2级列控系统是基于轨道电路应答器传输列车运行信息的 点连式系统，是采用目标-距离模式连续监控列车安全运行的列车运行 控制系统。系统通过轨道电路完成列车占用和完整性检查，连续向列 车传送控制信息，并采用点式应答器向高速列车传送定位信息、进路 参数、限速和停车信息等。
车载设备
列控车载设备由车载安全计算机(VC)、轨道电路信息接收单元(STM)、 应答器信息接收单元(BTM)、制动接口单元(TIU)、记录单元(DRU)、人机 界面(DMI)、速度传感器、轨道电路信息接收天线、应答器信息接收天线 等部件组成。
安全计算机是ATP的核心。VC基于两个处理器的实时比较达到SIL4级， 为了提高系统可用性采用了第三个处理器。
CTCS-2级系统的创新点
系统集成创新：实现了行车指挥调度、联锁、列控和微机监测的系统集成； 实现了铁路信号区间和车站一体化、通信和信号一体化。
列控系统自主创新：采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A型无绝缘轨道电 路；首次采用了按统一标准、功能需求和技术平台研发的具有自主知识产权 的列控中心设备；完成了列控车载设备的技术引进、消化吸收和功能提升。
地面设备
列控地面设备由临时限速服务器、ZPW-2000(UM)系列轨道电路、 车站电码化、应答器和车站列控中心（包括地面电子单元LEU）等设备 组成。
ZPW-2000系列轨道电路实现列车占用及完整性检查。轨道电路中三 个信息码：HU码：0km/h；UU码：45km/h；UUS码：80km/h。为满足 列控车载设备运行需要，车站正线接车区段和发车区段轨道电路载频必 须交叉配置，不能使用同一频率。
STM模块用于接收ZPW2000系列轨道电路及4信息、8信息、18信息 等传统移频轨道电路的信息，并及时将地面轨道电路信息传输给VC和LKJ 监控装置。
应答器信息接收单元通过BTM天线，接收、解调地面应答器的报文信 息，并在校核后，将正确的信息传输给VC的模块。
CTCS-2级系统的主要技术原则
满足运营速度250km/h需要；作为CTCS-3级列控系统后备模式，满足运 营速度300km/h需要；
兼顾货运的客运专线，CTCS-2级列控系统应适应客车4分钟、货车5分 钟的追踪间隔要求；
客运专线的CTCS-2级列控系统应采用统一的设备配置和运用原则，并 应兼容既有线CTCS-2级列控系统功能，具备互联互通运行条件；
图3-1 CTCS-2级列控系统总体结构图
列控地面设备由列控中心控制，ZPW-2000(UM) 系列轨道电路传输连续列控信息，应答器传输点式 列控信息。列控车载设备根据地面提供的动态控制 信息、线路静态参数、临时限速信息及有关列车数 据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车 运行。
图3-2 CTCS-2级列控系统地面设备与车载设备结构图
电力机车行车安全设备
电力机车行车安全设备
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§3 CTCS-2级列控系统
§3-1 CTCS-2级列控系统概述
主 要
§3-2 CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理
CTCS-2级列控系统包括车载设备和地面设备。 地面设备由轨道电路、车站电码化设备传输连续列控信息，由 点式应答器、车站列控中心传输点式列控信息。
适用于区间ZPW-2000系列自动闭塞(包括UM系列)、车站计算机联锁或 6502电气集中、行车指挥CTC或TDCS(原DMIS)。
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。
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§3-1 CTCS-2级列控系统概述
CTCS-2级列控系统为车地一体化的列车控制系统，是面向系 统提速干线和高速线，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，适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机。 CTCS-2级列控系统是一种点连式列车运行控制系统，司机凭车载信 号行车，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。
CTCS-2级系统的创新点
应答器及LEU再创新：完成了地面应答器和LEU电子单元的技术引进、 消化吸收和再创新。
报文结合国情再创新：CTCS报文在ETCS信息包框架、组成的基础上， 综合考虑动车组开行、运用要求，并预留了客运专线的发展。确定了统 一的安全编码规则和程序，自行研发了报文编制、解析工具。
内
§3-3 CTCS-2级列控系统车载设备
容
§3-4 CTCS-2地面设备
§3-5 CTCS-2级列控系统控车模式
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目标
A 了解CTCS-2级系统的创新点、 系统特点、系统的主要技术原则
B 熟悉CTCS-2级列控系统控车 模式 C 掌握 CTCS-2级列控系统总体 结构与工作原理；列控车载设 备、地面设备的功能及构成
地面应答器分有源应答器(可变应答器)和无源应答器(固定应答器)两 种类型。无源应答器设于闭塞分区入口和车站进、出站端处，用于向列 控车载设备传输闭塞分区长度、线路速度、线路坡度、列车定位等信息。 有源应答器（也称可变应答器）设置于车站进、出站端。
列控中心接收轨道电路占用信息并发送给计算机联锁系统。具有轨 道电路编码、应答器报文产生与发送功能，产生CTCS-2级行车许可，通 过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给CTCS-2级列控车载设备。
§3-2 CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理
CTCS-2级列控系统是基于轨道电路应答器传输列车运行信息的 点连式系统，是采用目标-距离模式连续监控列车安全运行的列车运行 控制系统。系统通过轨道电路完成列车占用和完整性检查，连续向列 车传送控制信息，并采用点式应答器向高速列车传送定位信息、进路 参数、限速和停车信息等。
车载设备
列控车载设备由车载安全计算机(VC)、轨道电路信息接收单元(STM)、 应答器信息接收单元(BTM)、制动接口单元(TIU)、记录单元(DRU)、人机 界面(DMI)、速度传感器、轨道电路信息接收天线、应答器信息接收天线 等部件组成。
安全计算机是ATP的核心。VC基于两个处理器的实时比较达到SIL4级， 为了提高系统可用性采用了第三个处理器。
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世界 各国 高速铁路 采用的行车控制系统简介
四.高速铁路采用的列车控制系统（法国） 高速铁路采用的列车控制系统（法国）
UM系列轨道电路 UM系列轨道电路
UM71轨道电路根据列车占用情况和线路条件，确定线路的最大允 许速度、临时限速、线路坡度等参数，计算出目标点、目标速度 和坡度，将这些结果编成一个27bits的信息码。 信息码组成如下所示： ① 铁路网编码： 3 bits； ② 目标速度： 8 bits； ③ 目标距离： 6 bits； ④ 线路坡度： 4 bits； ⑤ 编码检测： 6 bits。
四.高速铁路采用的列车控制系统（日本） 高速铁路采用的列车控制系统（日本）
数字ATC系统 数字ATC系统 ATC
采用速度-目标距离控制模式，系统结构为： 地面采用自然衰耗式有绝缘轨道电路： ① 载频：上行采用515、525、535、615、625、635 Hz 下行采用565、575、585、665、675、685 Hz， ② 调制方式采用MSK制式， ③ ATC报文信息量：75 bits（8+58+9）； ④ 向列车传送轨道电路、空闲区间、临时限速等信息； 车载设备采用三重系表决车载计算机： ① 存储线路信息， ② 接收地面传输的有关信息， ③ 计算并生成速度控制曲线； ④ 速度控制曲线与列车速度比较，对超速列车实行自动控制。 数字ATC系统，已于2002年12月东北新干线的盛岗--八户线中采用。
列车运行控制系统在道旁设有控制中心，间隔约15～20公里。
四.高速铁路采用的列车控制系统
车载设备
主要由天线、信号接收单元、制动控制单元、司机控制台显示器、 速度传感器等组成。车载设备根据接收到的地面信息、列车特性，计算 列车制动模式曲线，控制列车运行状态。
司机显示器 信号接收机
制动控制单元
列控系统的系统构成与分级
闭塞与列控概论傅世善第三讲列控系统的系统构成与分级3．列控系统的系统构成我国正在编制中国列车运行控制系统（简称CTCS）的技术规范，着手全力发展和装备列车运行控制系统。
CTCS技术规范是参照欧洲列车运行控制系统（简称ETCS）编制的。
以下的介绍将以CTCS为主。
CTCS系统两个子系统，即车载子系统和地面子系统。
地面子系统可由以下部分组成：应答器、轨道电路、无线通信网络（GSM-R）、列车控制中心（TCT）/无线闭塞中心（RBC）。
其中GSM-R不属于CTCS设备，但是重要组成部分。
应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息。
轨道电路具有轨道占用检查、沿轨道连续传送地车信息功能，应采用UM系列轨道电路或数字轨道电路。
无线通信网络（GSM-R）是用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息传输的车地通信系统。
列车控制中心是基于安全计算机的控制系统，它根据地面子系统或来自外部地面系统的信息，如轨道占用信息、联锁状态等产生列车行车许可命令，并通过车地信息传输系统传输给车载子系统，保证列车控制中心管辖内列车的运行安全。
车载子系统可由以下部分组成：CTCS车载设备、无线系统车载模块。
CTCS车载设备是基于安全计算机的控制系统，通过与地面子系统交换信息来控制列车运行。
无线系统车载模块用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息交换。
见图3.1 CTCS系统结构示意图。
图3.1 CTCS系统结构示意图4. CTCS应用等级CTCS根据功能要求和设备配置划分应用等级分，分为0~4级。
CTCS应用等级0(以下简称L0)：由通用机车信号+列车运行监控装置组成，为既有系统。
CTCS应用等级1(以下简称L1)：由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，点式信息作为连续信息的补充，可实现点连式超速防护功能。
CTCS应用等级2(以下简称L2)：是基于轨道传输信息并采用车-地一体化系统设计的列车运行控制系统。
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
列控系统概述
统统
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
统
统划理
维修体系
➢ 工务工程、动车组和列控系统是客运专线系统的三大核心技术。 ➢ 列控系统是保证高速列车运行安全、有序、高效的关键。
一、系统背景——列控系统
C2 控制单元
车载安全计算机
应答器 信息接 收模块
CAU 应答器天线
ProfiBus总线 RS-485总线 MVB总线
C2 控制单元
测速智能 单元
C3 控制单元
应答器 信息接 收模块 车载安全计算机
CAU 应答器天线
通用加 密单元
通信接 口单元
无线通信模块
安全数字 接口
测速单元1 测速单元2
紧急制动
一、系统概述——C3系统列控技术平台
➢ ➢
➢
一、系统背景——C3系统构建
通过引进列控系统关键技术， 联合设计、联合开发、联合攻关，并结合 成功应用的CTCS-2级技术，
一、系统背景——用户需求
一、系统背景——当前国内现状
✓ ✓ ✓ ✓
✓ ✓
CTCS-3级列控系统概述 目录
二、C3系统技术方案——动画演示
GSM-R 室内设备
RBC
➢ 车载设备增加GSM-R无线通信单元及
天线。
➢ RBC向列车提供行车许可。
列控中心
➢ 车地实现连续、双向、大容量、唯一通信G信SM模-块R无及线天线
息传输。 ➢ 使用临时限速服务器管理临时限速临，
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
统
统划理
维修体系
➢ 工务工程、动车组和列控系统是客运专线系统的三大核心技术。 ➢ 列控系统是保证高速列车运行安全、有序、高效的关键。
一、系统背景——列控系统
C2 控制单元
车载安全计算机
应答器 信息接 收模块
CAU 应答器天线
ProfiBus总线 RS-485总线 MVB总线
C2 控制单元
测速智能 单元
C3 控制单元
应答器 信息接 收模块 车载安全计算机
CAU 应答器天线
通用加 密单元
通信接 口单元
无线通信模块
安全数字 接口
测速单元1 测速单元2
紧急制动
一、系统概述——C3系统列控技术平台
➢ ➢
➢
一、系统背景——C3系统构建
通过引进列控系统关键技术， 联合设计、联合开发、联合攻关，并结合 成功应用的CTCS-2级技术，
一、系统背景——用户需求
一、系统背景——当前国内现状
✓ ✓ ✓ ✓
✓ ✓
CTCS-3级列控系统概述 目录
二、C3系统技术方案——动画演示
GSM-R 室内设备
RBC
➢ 车载设备增加GSM-R无线通信单元及
天线。
➢ RBC向列车提供行车许可。
列控中心
➢ 车地实现连续、双向、大容量、唯一通信G信SM模-块R无及线天线
息传输。 ➢ 使用临时限速服务器管理临时限速临，
列控数据管理及应用
根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时限速等信息和列车参数，按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线，监控列车的安全运行
车载安全计算机
轨道电路
实现列车占用检查
发送行车许可信息，满足后备系统的需要
CTCS-3级列车运行控制系统-功能
九.应答器报文的形成
02
01
03
04
05
生成用户报文
用户 数据
十.应答器报文内容
轨道区段
数据内容:
-到信号机的距离(或距离增量) -距离的单位 -信号机或信号点的类型 -轨道区段载频 -轨道区段长度 -轨道区段数量 …
-到临时限速区段的距离 -距离的单位 -临时限速信息有效区段长度 -到临时限速区段的距离 -临时限速区段的长度 -临时限速对列车头、尾有效性 -临时限速的限制速度 …
应答器
应答器
ZPW-2000轨道电路
ZPW-2000轨道电路
既有线CTCS-2和客专CTCS-2完全兼容,互联互通
CTCS-2级列车运行控制系统
动车组在既有线和客运专线实现互联互通
CTCS-2级列车运行控制系统
目标停车点
时速(km/h)
速度限制曲线
CTCS-2级列车运行控制系统
调度中心CTC
车站联锁
轨道电路
列控中心
应答器
道岔
信号机
RBC为CTCS-3 提供行车许可
速度曲线
GSM
-
R
无线
通信模块及天线
车载设备
CTCS-3级与CTCS-2级列车运行控制系统比较
根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可
无线闭塞中心RBC
应答器
通过GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给CTCS-3级车载设备
列控系统基础
西方发达国家的列车运行控制系统应用比普 遍，各种速度的铁路都有应用，但在高速铁路上 的应用更显示出其高水平和具有代表性。目前， 高速铁路在欧洲和亚洲快速发展，已通车或正在 建设中的铁路多达几十条，其列控系统各不相同， 主要有法国U/T、日本ATC和数字ATC、德国 LZB80、欧洲ETCS等系统设备。
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。
列控系统速度检查方式，入口速度检查方式。 速度-距离模式曲线控制方式
采用速度-距离模式的列控系统，如德国LZB系统，日本新 干线数字ATC系统。 （3）按照人机关系分 设备优先控制方式。如：日本新干线ATC系统。 司机优先控制方式，如：法国TVM300／430系统、德国LZB系统。
ETCS的分级
ETCS二级：轨道电路＋查询应答器＋GSM-R
与一级相比，司机完全依靠车载信号设备行车（可取消地 面信号机）；通过GSM-R连续传送列车运行控制命令，车 －地间可双向通信；在点式设备的配合下，车载设备对列 车运行速度进行连续监控；依靠轨道电路或计轴设备检查 列车占用和完整性；建有无线移动闭塞中心。该系统是基 于移动通信的连续式ATP。
网络传输层
地面设备层
车载设备层
CTCS体系结构
我国CTCS列控系统简介
铁路运输管理层 铁路运输管理系统是行车指挥中心，以CTCS为行车安全保障基础，通过通信 网络实现对列车运行的控制和管理。
网络传输层 CTCS网络分布在系统的各个层面，通过有线和无线通信方式实现数据传输。
地面设备层 地面设备层主要包括列控中心、轨道电路、点式设备、无线通信模块等。列 控中心是地面设备的核心，根据行车命令、列车进路、列车运行状况和设备 状态，通过安全逻辑运算，产生控车命令，实现对运行列车的控制。
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。
列控系统速度检查方式，入口速度检查方式。 速度-距离模式曲线控制方式
采用速度-距离模式的列控系统，如德国LZB系统，日本新 干线数字ATC系统。 （3）按照人机关系分 设备优先控制方式。如：日本新干线ATC系统。 司机优先控制方式，如：法国TVM300／430系统、德国LZB系统。
ETCS的分级
ETCS二级：轨道电路＋查询应答器＋GSM-R
与一级相比，司机完全依靠车载信号设备行车（可取消地 面信号机）；通过GSM-R连续传送列车运行控制命令，车 －地间可双向通信；在点式设备的配合下，车载设备对列 车运行速度进行连续监控；依靠轨道电路或计轴设备检查 列车占用和完整性；建有无线移动闭塞中心。该系统是基 于移动通信的连续式ATP。
网络传输层
地面设备层
车载设备层
CTCS体系结构
我国CTCS列控系统简介
铁路运输管理层 铁路运输管理系统是行车指挥中心，以CTCS为行车安全保障基础，通过通信 网络实现对列车运行的控制和管理。
网络传输层 CTCS网络分布在系统的各个层面，通过有线和无线通信方式实现数据传输。
地面设备层 地面设备层主要包括列控中心、轨道电路、点式设备、无线通信模块等。列 控中心是地面设备的核心，根据行车命令、列车进路、列车运行状况和设备 状态，通过安全逻辑运算，产生控车命令，实现对运行列车的控制。
简述列控系统的定义
列控系统的定义什么是列控系统？列控系统是指铁路、地铁及轻轨等交通运输行业所使用的一种集中控制系统，用于实现对列车运行的监控、指挥和调度。
它是铁路运输的重要组成部分，通过控制信号、轨道电路和车站设备等，确保列车的安全、快速、准点运行。
列控系统的组成与功能1. 联锁系统列控系统的核心组成部分是联锁系统，它负责监控和控制列车在轨道上的运行状态。
联锁系统由信号接发器、车站设备和信号设备等组成，它通过联锁逻辑和相关设备的联动，确保列车按照正确的路线行驶，同时避免碰撞、追尾等事故的发生。
2. 自动闭塞系统自动闭塞系统是列控系统的一个重要组成部分，它利用轨道电路、电缆和信号设备等，实现列车之间的安全间隔控制和通信。
通过自动闭塞系统，列车的运行速度可以自动调整，确保列车之间的安全距离，保证列车运行的安全性。
3. 自动驾驶系统部分列控系统还配备了自动驾驶系统，用于实现列车的自动驾驶。
自动驾驶系统可以通过预设的车站和轨道信息，自动控制列车的起停、加速和减速等操作。
它可以提高列车运行的准确性和效率，减少人为操作的失误。
4. 通信指挥系统列控系统中的通信指挥系统，用于实现列车与调度中心之间的信息传递和命令下达。
调度员可以通过通信指挥系统监控列车的运行情况，灵活调度列车的发车、停站和运行速度等，保障运输的及时性和顺畅性。
列控系统的优势与应用1. 提高运输效率列控系统通过自动化的调度和控制方式，可以减少列车之间的间隔时间，提高列车的运行速度和运输能力。
它可以根据实际需求智能调度列车的发车间隔和运行速度，最大限度地提高运输效率。
2. 提高运输安全列控系统的主要目标是确保列车的安全运行，通过联锁和自动闭塞等控制手段，可以有效避免列车之间的碰撞、追尾等事故。
此外，列控系统还可以通过监控列车的运行状态和及时响应异常情况，提供紧急停车等安全保障措施。
3. 减少能源消耗列控系统可以通过精确控制列车的运行速度和起停操作，减少能源的消耗。
第八章列车运行控制系统铁路信号基础
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▪ 按照闭塞方式分类 • 固定闭塞列控系统：将线路划分为固定的闭塞 分区，前后列车的位置及间隔，均以闭塞分区 为单元来检测和表示。 • 移动闭塞列控系统：不存在固定的闭塞分区， 列车之间的安全追踪间隔随着列车运行而不断 移动且变化。
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▪ 按照功能和自动化程度分类
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8.1 列控系统概述
列车运行控制系统是由地面设备和车载设备构 成，用来控制列车运行速度，保证行车安全，提高 运输能力。
列车运行控制系统的功能是： 1）检测线路的空闲状态； 2）检测列车完整性； 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。
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德国LZB系统是基于轨道电缆传输的列控系统， 是世界上首次实现连续速度控制模式的列控系统， 技术上是成熟的。1965年在慕尼黑-奥斯堡间首次运 用，德国已装备了2000km铁路线，1992年开通了西 班牙马德里—塞维利亚471km高速线。
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欧洲是世界轨道交通最发达的地区，欧洲现有 的列车运行控制系统种类繁多。为克服欧洲各国信 号制式复杂、互不兼容，保证高速列车在欧洲铁路 网内互通互行，在欧洲共同体的支持下，欧洲各信 号厂商联合制订ERTMS/ETCS技术规范。
在分级曲线控制方式下，列车在一个闭塞分 区中运行时,列控设备判定列车超速的目标速度不 再是一个常数，而是随着列车行驶不断变化，即 是距离的函数。
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分段速度—距离控制模式基本原理
S1+S2 S4 S3
设备监督曲线
制动性能差的车 制动性能好的车
S 分段速度控制模式 Ｓ＝（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）＊ｎ
▪ 按照闭塞方式分类 • 固定闭塞列控系统：将线路划分为固定的闭塞 分区，前后列车的位置及间隔，均以闭塞分区 为单元来检测和表示。 • 移动闭塞列控系统：不存在固定的闭塞分区， 列车之间的安全追踪间隔随着列车运行而不断 移动且变化。
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▪ 按照功能和自动化程度分类
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8.1 列控系统概述
列车运行控制系统是由地面设备和车载设备构 成，用来控制列车运行速度，保证行车安全，提高 运输能力。
列车运行控制系统的功能是： 1）检测线路的空闲状态； 2）检测列车完整性； 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。
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德国LZB系统是基于轨道电缆传输的列控系统， 是世界上首次实现连续速度控制模式的列控系统， 技术上是成熟的。1965年在慕尼黑-奥斯堡间首次运 用，德国已装备了2000km铁路线，1992年开通了西 班牙马德里—塞维利亚471km高速线。
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欧洲是世界轨道交通最发达的地区，欧洲现有 的列车运行控制系统种类繁多。为克服欧洲各国信 号制式复杂、互不兼容，保证高速列车在欧洲铁路 网内互通互行，在欧洲共同体的支持下，欧洲各信 号厂商联合制订ERTMS/ETCS技术规范。
在分级曲线控制方式下，列车在一个闭塞分 区中运行时,列控设备判定列车超速的目标速度不 再是一个常数，而是随着列车行驶不断变化，即 是距离的函数。
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分段速度—距离控制模式基本原理
S1+S2 S4 S3
设备监督曲线
制动性能差的车 制动性能好的车
S 分段速度控制模式 Ｓ＝（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）＊ｎ
高速铁路信号系统-第七章 CTCS-3级列控系统
信号数据传输网络四部分。
1
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
2
7.2 CTCS-3级系统结构
3
7.3 CTCS-3级列控车载设备
4
7.4 CTCS-3级列控地面设备
5
7.5 DMI显示器
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（1）满足运营速度
350 km/h、最小追踪间隔 3 min
定为超速
2 km/h报警、超速
发紧急制动。
5 km/h
触发常用制动、超速15km/h
触
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（11）RBC 向装备
CTCS-3 级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级
车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
（12）CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC 62280
7.1.1 技术特点
（5）临时限速的灵活设置。可以实现任意地点、长度和数量的临时限速设置。
（6）RBC可集中设置，也可以分散设置。
（7）RBC向装备CTCS-3级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级车载设备
的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 主要工作模式
当列车越过禁止信号时触发紧急制动。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 牵引计算
1．计算模型
列车运行距离和运行时分的计算采用如下公式：
1000 (1 r ) (v v )
ds
25.92 g c
(m)
1 000 (1 r ) (v2 v1 )
1
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
2
7.2 CTCS-3级系统结构
3
7.3 CTCS-3级列控车载设备
4
7.4 CTCS-3级列控地面设备
5
7.5 DMI显示器
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（1）满足运营速度
350 km/h、最小追踪间隔 3 min
定为超速
2 km/h报警、超速
发紧急制动。
5 km/h
触发常用制动、超速15km/h
触
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（11）RBC 向装备
CTCS-3 级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级
车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
（12）CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC 62280
7.1.1 技术特点
（5）临时限速的灵活设置。可以实现任意地点、长度和数量的临时限速设置。
（6）RBC可集中设置，也可以分散设置。
（7）RBC向装备CTCS-3级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级车载设备
的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 主要工作模式
当列车越过禁止信号时触发紧急制动。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 牵引计算
1．计算模型
列车运行距离和运行时分的计算采用如下公式：
1000 (1 r ) (v v )
ds
25.92 g c
(m)
1 000 (1 r ) (v2 v1 )
第六章 列车运行控制
320
320
300
270
230
170
35
000
红灯
320 300 270
230
170
列车实际运行曲线
ATP 防护曲线
限
制
速
度
区
35
320
320
300
270
230
170
35
000
未确定
第14页
二、曲线速度防护模式
2.目标—距离(DISTANCE TO GO)曲线控制模式
目标－距离模式曲线控制不再对每一个闭塞分区规定一个目标速度， 而是向列车传送目标速度、目标距离（可包含多个闭塞分区）。
Km/h 200
150
100
50
0
200
160
100
0
分段制动和一次制动方式示意图
分段制动需要多个空走距离和安全距离，若采用一次制动只需要一个空走距
离和安全距离。
第8页
二、曲线速度防护模式
1.分级曲线速度控制模式 每个闭塞分区仍然给定一个目标速度。
320
320
300
270
230
170
35
000
闭塞分区分界处绝缘节位置相对固定，且两边闭塞分区传输信息不同。 列车可以根据接收到信息的变化来了解通过绝缘节的时机，从而获得列 车位置信息。
甲站
乙站
f5
f1
f3
f5
f1
f3
f2
f4
f6
f2
f4
f6
分区1
分区2
分区3
分区4
第22页
三、列控系统关键技术
2>计轴器定位方法 计轴传感器安放也是固定的，通过计轴器检测列车占用或者出清对应计 轴区段也可以获得列车位置信息。