C3列控系统及CTCS3-300T车载设备介绍
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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。
CTCS-3列控系统及车载设备介绍-PPT课件
系统接口组
仿真测试 实验室
国产化制 造小组
GSM-R 接口小组
通号集团专家团队（支撑）
目录
1 2 3 4
CTCS-3列控攻关背景
CTCS-3列控系统介绍
CTCS-3列控车载设备介绍 CTCS-3列控车载模式介绍
CTCS-3列控系统介绍—CTCS列控系统分级
CTCS-4 CTCS-3 CTCS-2 CTCS-1 CTCS-0
轨旁 电子单元
ZPW-2000 车车车车
ZPW-2000 车车车车
轨旁 电子单元
车车 车车
CTC车 车 车车车车
车车 车车车车
车车 车车
车车车 车车车车
车车 车车 信号集中监测数据通信以太网 列控中心安全数据通信局域车
车车 车车
车车 车车车车
CTC车 车 车车车车
车车 车车
信号安全数据通信以太网 调度集中数据通信以太网
Profibus RS-485
车车车 车车车
车车车车车
车车
PG
车车
PUC
CAU
车车车车车车车车
车车车车车车车车 车车车车车车车
车车 车车车
车车 车车车
车车车车 车车
BTS
OTE 车车 车车
CAU PUC
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
车 车 车 车
轨旁 电子单元
ZPW-2000 车车车车
CTCS-3列控系统介绍—主要技术原则
（ 5 ） CTCS-2 级作为 CTCS-3 级的后备系统。无线闭 塞中心或无线通信故障时， CTCS-2 级列控系统控制 列车运行。
CTCS-3列控系统及车载设备介绍~资料
图例 停车标志牌 无源应答器 有源应答器
CTCS-3级列控系统总体结构包括：地面设备、车载设备、GSM-R无线 通信网络、信号数据传输网络四部分。
CTCS-3列控系统介绍—主要技术原则
（1）CTCS-3级列控系统满足运营速度 350km/h、最小
追踪间隔3分钟的要求。
（2）CTCS-3级列控系统满足正向按自动闭塞追踪运行，
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
ZPW 2000 轨道电路 轨道电路
LEU LEU
地面应答器
CTCS-3列控系统介绍—系统总体结构
车 载 设 备
司机操纵台及常用制动接口 输入 接口 输出 接口 车载安全计算机 C3 控制单元 C2 控制单元 MVB 车载安全计算机 C2 控制单元 C3 控制单元 测速 单元 轨道电路信 息接收单元 应答器信息 接收模块
CTC车站 自律分机
车站 列控中心
微机 监测
中继站 列控中心
微机 监测 信号集中监测数据通信以太网
微机 监测
车站 列控中心
CTC车站 自律分机
车站 联锁
列控中心安全数据通信局域网 信号安全数据通信以太网 调度集中数据通信以太网
CTC
行调台 维修 中心 其他 调度台 综合 维修台
TSR
临时限速服 务器
PG
GSM-R 电台
DMI
DMI MVB 列车转换网关
测速模块 测速 单元
紧急制动接口
无线通信模块 通信 接口 单元 通用 加密 单元
Profibus RS-485
记录器 应答器信息 接收模块 CAU 轨道电路信 息接收单元
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
CTCS3-300T DMI介绍
一、显示界面说明
2.2 目标距离
• 在CSM区不显示，在TSM区显示 • 柱状光带刻度0~100m为线性坐标，大于 100m为对数坐标 • 目标距离小于1000m，柱状光带按比例显 示，大于1000m，柱状光带显示最大高度 • 数字方式显示的目标距离，大于1000m时 的精度为10m，小于1000m时的精度为1m
2
3
一、显示界面说明
2.6 制动状态图标
序号
1
图标
含义 紧急制动 常用制动 允许缓解
2
3
一、显示界面说明
2.7 运行模式
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 模式 完全监控模式 部分监控模式 目视行车模式 引导模式 调车模式 待机模式 隔离模式 机车信号模式 休眠模式 冒进模式 冒进后模式 显示文本 完全 部分 目视 引导 调车 待机 隔离 机信 休眠 冒进 冒后
一、显示界面说明
2.3 速度表盘
一、显示界面说明
2.4 实际命令
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 图标 含义 桥梁 车站 隧道 临时限速区 分相区 分相区（预告） RBC连接 RBC连接（预告）
一、显示界面说明
2.5 运行等级
序号
1
文本 CTCS 2 CTCS 3 CTCS 3D
等级 CTCS-2 级 CTCS-3 级 CTCS-3D 级
三、声音及语音介绍
1. 语音信息
序号
1 2 3 4 5 6 7
语音内容 名称
允许缓解 级间切换 控制速度 减速 目视确认 引导确认 机车信号确 认 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6
触发时机
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，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。
CTCS-300T车载设备工作模式介绍
休眠模式
• 处于非本务端的车载设备在驾驶室关闭 且收到休眠信号后处于休眠模式，休眠模 式下在DMI上显示列车当前速度和模式。
故障状态下运行
应答器丢失 绝缘节丢失 BTM故障 TCR故障 DMI故障
应答器丢失
• FS模式下应答器丢失的处理：
应答器丢失后通过DMI报警，显示“应答器信息缺失”； 应答器丢失后根据应答器链接失败反应执行相应动作； 若链接失败措施为常用制动，则制动停车后自动缓解； 若链接失败措施为紧急制动，则制动停车后需手动缓解； 应答器丢失后若线路信息不足（SSP和CTCS-1），则在列车速度降 到45km/h后转为PS模式； 若运行过程中临时限速信息不足，则常用制动到45km/h并保持FS 模式; 若侧线接车时进站口应答器丢失或发送默认报文，则转PS模式。
显示和提示功能
车载设备通过DMI与司机进行交互，向司 机显示列车速度信息、距离信息、线路条 件、监控信息等，并通过文本、声音或语 音形式向司机提示信息变化或要求司机干 预。
记录诊断功能
车载设备将输入的数据、接收的数据和 计算的数据进行信息记录，所有记录的数 据与统一时钟和位置参考点对应；记录数 据可以通过标准输出接口转储到其它介质 上以便分析诊断。
以PS模式开始运行后,通过应答器时确定列车位置且线路数 据充足，若遇前进信号就转入FS模式； 收到HB码，列车速度降到40km/h以下时，若遇无码，则转 CO模式； 列车停车后，若遇到HU、H或无信号，司机按压目视键，则 进入OS模式； 列车停车后，司机按压调车键，则转入SH模式； 将隔离开关转入隔离位，则进入IS模式； 停车后，司机按压“机信”键，则进入CS模式。
引导模式
• 模式转入
• 转入CO模式需满足以下所有条件： 列车模式为除IS、OS、SH、SB、CS外的其它模 式； 接收到HB码，并变为无码； 列车速度在40km/h以下。
客专CTCS3-300T列控系统技术资料
第一章列控系统设备第一节、列控系统原理一、CTCS-3级列控系统主要技术原则1.CTCS-3级列控系统满足运营速度350km/h,最小追踪间隔3分钟的要求。
2.CTCS-3级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。
3.CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求。
4.CTCS-3级列控系统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。
5.CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。
无线闭塞中心或无线通信故障时，CTCS-2级列控系统控制列车运行。
6.全线无线闭塞中心（RBC）设备集中设置。
7.GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。
8.动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备。
9.在300km/h及以上线路，CTCS-3级列控系统车载设备速度容限规定为超速2km/h报警、超速5km/h触发常用制动、超速115km/h触发紧急制动 (250km/h以下10km/h紧急制动) 设置。
10.无线闭塞中心（RBC）向装备C3车载设备的列车、应答器向装备C2车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
11.CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议。
12.CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足IEC-62280等相关标准的要求，关键设备冗余配置。
二、CTCS-3级列控系统控车原理1.在CTCS-2级列控系统的基础上，地面增加RBC设备车载设备增加GSM-R无线电台和信息接收模块，实现基于GSM-R无线网络的双向信息传输，构成CTCS-3级列控系统。
2.基于无线信息传输，无线闭塞中心RBC经过GSM-R网络接收来自地面设备信息，生成行车许可再经过GSM-R网络传输地面和车载沒设备，机车乘务员凭车载信号行车，用于300-350km/h线路(见下图)。
2三、CTCS-3级列控系统主要设备功能1.车载设备生：成连续速度控制曲线；监控列车安全运行；发送列车位置；速度等信息。
CTCS-3级中国列车控制系统介绍
►CTCS应用等级2(简称C2)：CTCS2级是基于轨 道电路加点式应答器传输列车运行许可信息 并采用目标距离模式监控列车安全运行的列 车控制系统。
CTCS应用等级3(简称C3)：是基于无线传输信 息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列 车运行控制系统。点式设备主要传送定位信 息。
CTCS-3级列控系统概述
车载设备与地面设备的接口
►地面传递到车上的信息有三种方式，一种是 连续信息方式，另一种为点式信息方式。连 续信息主要通过地面轨道电路来发送，点式 信息主要通过地面应答器来发送，都为单向 信息。第三种是无线方式，无线方式可以实 现车地之间的实时信息交互。
►移频轨道电路有多种制式，有ZPW-2000、 UM71、国产4信息、8信息、18信息移频等。
►两种车载工作方式可选择：设备制动优先和 司机制动优先。
►无线信息接收与处理功能：无线子系统与 RIM配合来负责实现与地面无线系统的GSMR无线连接。RSS模块包含移动终端、电源和 滤波器，能够实现GSM-R调制解调器功能。 它与放置在轨道车辆车顶上的GSM-R天线相 连。
列控车载设备的构成
►安全计算机：安全计算机（VC）是列控车载 设备的控制核心，负责从其他各个子模块以 及相关地面设备获取信息，根据列车制动力， 线路信息，临时限速信息，生成制动模式曲 线；并把列车运行速度与模式曲线相比较， 输出相应制动，来保证列车的安全运行。
►人机界面：完成列控车载设备与司机的交互 功能。它具备图形，语音以及文本显示功能， 可以直观地提供给司机各种状态和控制信息。
►测速测距单元：通过安装在车轮上的速度传 感器获得速度信号，并将此信息发送到相关 各模块。
►司法记录单元：将列控车载设备的动作，状 态，以及司机的操作等信息进行记录，当故 障发生或进行数据分析时可以通过相应的下 载手段将数据下载下来，供技术人员进行分 析。
CTCS应用等级3(简称C3)：是基于无线传输信 息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列 车运行控制系统。点式设备主要传送定位信 息。
CTCS-3级列控系统概述
车载设备与地面设备的接口
►地面传递到车上的信息有三种方式，一种是 连续信息方式，另一种为点式信息方式。连 续信息主要通过地面轨道电路来发送，点式 信息主要通过地面应答器来发送，都为单向 信息。第三种是无线方式，无线方式可以实 现车地之间的实时信息交互。
►移频轨道电路有多种制式，有ZPW-2000、 UM71、国产4信息、8信息、18信息移频等。
►两种车载工作方式可选择：设备制动优先和 司机制动优先。
►无线信息接收与处理功能：无线子系统与 RIM配合来负责实现与地面无线系统的GSMR无线连接。RSS模块包含移动终端、电源和 滤波器，能够实现GSM-R调制解调器功能。 它与放置在轨道车辆车顶上的GSM-R天线相 连。
列控车载设备的构成
►安全计算机：安全计算机（VC）是列控车载 设备的控制核心，负责从其他各个子模块以 及相关地面设备获取信息，根据列车制动力， 线路信息，临时限速信息，生成制动模式曲 线；并把列车运行速度与模式曲线相比较， 输出相应制动，来保证列车的安全运行。
►人机界面：完成列控车载设备与司机的交互 功能。它具备图形，语音以及文本显示功能， 可以直观地提供给司机各种状态和控制信息。
►测速测距单元：通过安装在车轮上的速度传 感器获得速度信号，并将此信息发送到相关 各模块。
►司法记录单元：将列控车载设备的动作，状 态，以及司机的操作等信息进行记录，当故 障发生或进行数据分析时可以通过相应的下 载手段将数据下载下来，供技术人员进行分 析。