列车运行控制系统概述
简述列车控制系统组成及各部分的主要功能
简述列车控制系统组成及各部分的主要功能
列车控制系统是指用于控制列车运行的一种系统，它由多个组成部分组成，每个部分都有各自的主要功能。
以下是列车控制系统的主要组成部分及其功能的简要描述：
1. 信号系统：用于控制列车运行的信号系统主要包括信号机、信号灯和信号电路。
信号系统通过发送不同的信号指示列车是否可以行驶、减速或停车，并确保列车之间的安全距离。
2. 列车保护装置：列车保护装置主要用于监测列车的速度、位置和状态，并根据预设的安全规则提供相应的保护措施。
例如，它可以监测列车是否超速、是否存在障碍物等，如果发现异常情况，它会自动触发相应的紧急制动系统。
3. 列车控制中心：列车控制中心是整个列车控制系统的核心部分，它负责收集并处理来自信号系统和列车保护装置的数据，并根据输入的指令控制列车的运行。
列车控制中心还可以提供车辆跟踪、调度管理和通信等功能。
4. 列车驱动系统：列车驱动系统主要负责控制列车的速度和加减速。
它通过控制牵引力或制动力来实现列车的运行控制，并确保列车在不同速度区间内能够平稳运行。
5. 列车通信系统：列车通信系统用于实现列车之间以及列车与地面控制中心之间的通信。
它可以传递列车运行的实时数据、指令和报警信息，以确保信息的及时传递和处理。
6. 列车能量供应系统：列车能量供应系统负责为列车提供动力所需要的能量，例如电力或燃料。
它确保列车能够稳定运行并满足列车运行过程中的能量需求。
列车控制系统主要由信号系统、列车保护装置、列车控制中心、列车驱动系统、列车通信系统和列车能量供应系统等组成。
这些部分协调工作，确保列车的安全运行，并提供对列车运行的实时监测、控制和通信等功能。
CRH1型动车组列车控制系统概述
CRH1型动车组列车控制系统概述一、ATC列车运行自动控制系统概述。
1.是对列车运行全过程或一部分作业实现自动控制的系统。
2.其特征为：列车通过获取的地面信息和命令，控制列车运行，并调整与前行列车之间必须保持的距离。
3.列车运行自动控制系统(简称列控系统)是保证列车按照空间间隔制运行的技术方法，它是靠控制列车运行速度的方式来实现的。
4.列车运行自动控制系统ATC包括三个子系统：(1)ATP列车超速防护系统。
(2)ATO列车自动驾驶系统。
(3)ATS列车自动监控系统。
二、列车运行自动控制系统的控制原理1.采用速度一距离模式曲线控制，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、列车距目标的距离(和TVM430不一样，它可以包括多个闭塞分区的长度)的信息。
2.列车实行一次制动控制方式。
列车追踪间隔可以根据列车制动性能、车速、线路条件调整，可以提高混跑线路的通过能力。
3.速度一距离模式曲线控制实现了一次制动方式，列控车载设备为智能型设备，它根据目标速度、目标距离、线路条件、列车性能生成的目标一距离模式曲线进行连续制动，缩短了运行问隔，提高了运输效率，增加了旅行舒适度。
4.为了实现这一方式，地面设备必须向列车发送前方列车的位置、限速条件等动态数据，以及线路条件等固定数据，地面设备以数据编码向列车传送信息，信息量明显增加，可靠性高。
三、列控系统的基本功能1.列控系统是在传统闭塞基础上增加列车自动控制功能的信号防护系统，由地面设备和车载设备组成。
2.列控系统包含专门设计的满足信号安全要求的模块和功能，附加功能和舒适性功能不要求安全设计。
四、车载设备功能1.开口速度计算；测速测距；列车定位。
2.行车许可及限制速度的监督和显示。
3.司机操作的监督；列车溜逸和退行的监督；列控信息的记录。
五、车载设备人机界面功能1.为机车乘务员提供数据输入及其他操作的手段。
2.为机车乘务员提供列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离，以及其他文本及图形方式的显示。
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
列车运行自动控制系统—CBTC系统
2. 区域控制器 ZC
ZC接收其控制范围内列车车载设备无线传输的所有列车位置 信息；根据联锁系统报告的信号设备状态信息及所辖区域内轨道 障碍物的位置，为向所辖区域内后续的所有列车计算各自的移动 授权。 ZC同时对线路的临时限速进行管理控制。 ZC还负责对相邻ZC的移动授权请求做出响应，完成列车从一 个区域到另一个区域的交接。
列车定位过程分为两个：列车位置初始化和列车位置信息更新。
➢列车根据检测到第一个无源定位信标作为列车初始位置， 其中检测是通过信标检测列车上的天线位置实现。然后根据 第二个检测的无源定位信标确定列车的行进方向。即列车根 据检测到的两个连续无源定位信标建立列车位置和方向。 ➢列车根据测速测距功能计算出的列车位移，在列车先前建 立的位置基础上持续更新位置。 ➢列车会根据后续检测到的无源定位信标更新校准列车位置。
2. ZC切换原理
当列车正常运行到达当前 受控ZC管辖边界时，如确 认列车满足切换条件，开始 与相邻管辖区的ZC进行信 息交互，当列车越过边界后 将尝试与相邻ZC建立控制 关系，并与运行出清的ZC 解除控制关系。
ZC只能授予列车在其辖 区内活动的权限。当列车 MA延伸到地面ATP边界时， ZC会请求相邻的ZC为该列 车计算MA。
一种多系统融合的全自动列车运行控制系统及方法
一种多系统融合的全自动列车运行控制系统及方法一、背景介绍随着我国城市化进程的加快，轨道交通成为了城市交通的重要组成部分。
为了提高轨道交通的安全性、准时性和运营效率，全自动列车运行控制系统成为了研究热点。
本文主要介绍了一种多系统融合的全自动列车运行控制系统及方法。
二、多系统融合的全自动列车运行控制系统概述1.系统组成该系统由车载子系统、地面子系统、中心子系统三个部分组成。
车载子系统主要包括车载信号设备、车载通信设备、车载计算设备等；地面子系统主要包括无线通信设备、信号设备、数据处理设备等；中心子系统主要包括中心服务器、运营管理设备、调度设备等。
2.系统功能该系统具有以下功能：（1）自动列车驾驶：根据预设的运行计划，自动完成列车启动、加速、减速、停车等操作；（2）自动列车监控：实时监控列车运行状态，如速度、位置、信号等，确保列车安全运行；（3）自动故障诊断与处理：列车发生故障时，自动进行诊断并采取相应措施，如自动切换到备用系统等；（4）运营调度管理：实现列车运行计划的编制、调整、执行和监控等功能；（5）安全保障：采用高可靠性的安全控制系统，确保列车运行安全。
3.系统优势（1）提高运行效率：全自动运行可减少人为干预，提高列车运行频率和准时率；（2）降低运营成本：减少驾驶员、乘务员等人员配置，降低人力成本；（3）提高安全性：采用高可靠性的控制系统，降低事故发生率；（4）节省能源：优化列车运行策略，实现能耗降低。
三、全自动列车运行控制方法1.控制流程控制流程主要包括以下几个环节：（1）车载设备获取实时数据，如速度、位置等；（2）车载设备将实时数据发送至地面服务器；（3）地面服务器根据实时数据，生成列车运行控制策略；（4）车载设备接收地面服务器发送的控制指令，并执行。
2.关键技术（1）高精度定位技术：实现列车精确定位，保证列车运行的准确性；（2）车载通信技术：保证车载设备与地面服务器之间的高速、稳定数据传输；（3）自动控制技术：实现列车的自动控制，提高运行效率和安全性。
2024版CTCS列车运行控制系统ppt课件
2024/1/24
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案例分析：某高铁线路运行控制实践
线路概况
介绍某高铁线路的基本情况，包括线路长度、 设计速度、车站数量等。
控制策略应用
阐述在该高铁线路上应用的列车运行控制策略，包括 基于速度曲线的控制、基于时间间隔的控制和节能优 化控制等。
实施效果评估
对该高铁线路应用上述控制策略后的实际效果 进行评估，包括运行安全性、准点率、能耗降 低等方面的指标。
时间间隔的动态调整
根据线路条件和列车运行状况，对时间间隔进行动态调整，以适 应不同运行场景和需求。
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节能优化控制策略
牵引力优化
在保证列车安全、准点运行的前提下，通过优化牵引 力控制策略，降低列车运行能耗。
制动力回收
利用列车制动时产生的能量进行回收再利用，提高能 源利用效率。
空调系统节能控制
根据车厢内外温度和乘客舒适度需求，对空调系统进 行节能控制，减少不必要的能源消耗。
ATC
实现列车自动控制，包括速度控 制、定位、车门控制等。
ATP
确保列车运行安全，防止超速、 碰撞等危险情况。 2024/1/24
ATO
实现列车自动驾驶，减轻驾驶员 负担，提高运行效率。
ATS
监控列车运行状态，提供实时数 据和故障诊断。
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系统架构设计与实现
系统架构设计
01
02
采用分布式架构，实现模块化、可扩展性。
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车载设备与系统架构
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车载设备组成及功能
车载设备主要组成
列车自动控制系统（ATC）
列车自动防护系统（ATP）
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第八章列车运行控制系统铁路信号基础
▪ 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
中国列车运行控制系统
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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
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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
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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
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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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❖ 进入20世纪90年代以后，大量引进国外先进的地铁信号 设备。北京地铁1号线于1989年从英国西屋公司引进 ATC系统。复八线由于要与前期的一号线贯通，为了便 于既有信号系统兼容，复八线也大量引进了英国西屋公 司的列车自动控制系统（ATC）。同时，配套了国产的 继电联锁设备、车站计算机联锁设备和信号微机联锁监 测设备等。
❖ 要保证任何一个运行过程中的列车是安全的。 ❖ 在保证行车安全的前提下，还要使行车有更高的效率。
作为轨道交通系统，安全和高效是其追求的两大目标。 轨道交通系统能否安全高效运行，首先取决于列车运行控制 系统的性能。
第1章 列车运行控制系统概述
列车运行控制系统的三个发展阶段
❖ 第一阶段称为机械装置控制阶段，是以机械锁闭 器和臂板信号机为代表的时代。
❖ 第二阶段为电气控制阶段，是以继电器联锁系统 和色灯信号机为代表。
❖ 第三阶段为电子控制阶段，从上个世纪60年代开 始，电子器件和计算机开始应用于列车运行控制 系统之中
第1章 列车运行控制系统概述
1.2列车运行控制系统概述
❖ 列车运行控制系统的基本认识 ❖ 国外列车运行控制系统的发展 ❖ 国内列车运行控制系统的发展
❖ 上海地铁1号线1989年引进阿尔斯通美国公司的ATC系
统，为了节省投资，在正线道岔联锁区域和车辆段采用
国产6502电气集中。
第1章 列车运行控制系统概述
❖ ATC系统的大量引进拉近了我国地铁信号装配 水平与国际上的差距，取得了较好的效果。我 国地铁的整体技术水平上了一个台阶，列车运 行呈现出全新的面貌。此后不久，我国又对部 分设备实施国产化，取得了较好的效果。
第1章 列车运行控制系统概述
❖ 90年代的城市轨道交通ATC系统采用数字化ATC 技术，以钢轨或轨道间交叉环线作为信息传输 媒体，采用信息编码传送目标速度、目标距离 和轨道电路长度等信息，实现列车与地面之间 的通信，因此列车运行的安全性得到增强，效 率得到提高，效益明显改善。
第1章 列车运行控制系统概述
❖ 国外列车运行控制系统的发展 ❖ 国内列车运行控制系统的发展
第1章 列车运行控制系统概述
❖ 我国城市轨道交通信号控制系统的发展大致经历 了三个阶段：
1. 初创阶段
2. 过渡阶段
3. 发展阶段
第1章 列车运行控制系统概述
1．初创阶段
❖ 我国的地铁信号系统是随北京地铁兴建而起步 的。1965年7月1日，我国第一条地下铁路—— 北京地铁一期工程动工兴建，1969年10月通车 。根据当时的国情，决定全部设备由国内自己 研制，同时要求设备必须具有较高的技术水平 。信号项目主要为复线自动闭塞（包括机车信 号和自动停车）、调度集中、列车自动驾驶和 继电联锁。通过这几项技术实现行车集中调度 、集中监控和列车运行自动化。
❖ 20世纪90年代后，世界上已有许多国家开发了各 自的列车运行控制系统，以移动闭塞为技术特征 的CBTC系统受到了日益广泛的重视。CBTC系统 是具有发展潜力的列车运行控制系统，正在日趋 完善。目前，该技术已经在20多个国家的城市轨 道交通中使用。
第1章 列车运行控制系统概述
1.2列车运行控制系统概述
市轨道交通设备的 国产化政策。其主要目的在于降低建设投资，使 国家及地方在财力上能够承受。另一个目的是充 分吸收借鉴国外的先进技术，同时研制开发具有 自主知识产权的城市轨道交通相关技术并进行本 土化生产制造，大大提升中国城市轨道交通行业 的技术水平并逐步减少对国外产品的依赖。
第1章 列车运行控制系统概述
❖列车自动控制（Automatic Train Control，简称 ATC）系统早在20世纪60年代就已经开始被研制 和试用。日本于1964年交付使用了世界上第一条 高速铁路——东海道新干线，其以机控为主、设 备优先的列车控制系统，使列车在高速度、高密 度运行的条件下，安全运行30多年。
城市轨道交通列车运行控制
第1章 列车运行控制系统概述
1.1
城市轨道交通的发展历史
1.2
列车运行控制系统概述
1.3
列车运行控制系统的发展方向
1.2列车运行控制系统概述
❖ 列车运行控制系统的认识 ❖ 国外列车运行控制系统的发展 ❖ 国内列车运行控制系统的发展
第1章 列车运行控制系统概述
列车运行控制系统最基本的问题 有下列两方面：
第1章 列车运行控制系统概述
❖ 2010年12月30日北京五条轨道交通新线正式开通，这其中 就包括国内首条具有完全自主知识产权CBTC列车控制系统 示范工程——亦庄线。亦庄线是按照政府首套政策实施的 信号系统核心技术示范工程，是由北京交通大学研发的具 有完全自主知识产权的CBTC核心技术及系统装备经历实验 室研制、试车线试验、运营线中试后的正式工程应用。其 开通对推动北京市和我国城市轨道交通运行控制系统国产 化和产业化具有重要意义。
第1章 列车运行控制系统概述
❖ 进入20世纪70年代之后，列车速度的提高对列 车运行控制系统在安全和效率方面提出了更高 的要求，随着地面信息传输技术（应答器、轨 道电路和轨间环线电缆等）和列车信息接收技 术的不断完善，出现了点式ATC系统、点连式 ATC系统
第1章 列车运行控制系统概述
❖ 在80年代，随着信息传输量的增加、自动控制 技术的完善和微电子技术的发展，使得列车运 行控制系统的车载设备功能不断扩大，如实时 计算距离-速度模式曲线、自动实施常用制动 和紧急制动、自动驾驶、节能运行等。
第1章 列车运行控制系统概述
3．发展阶段
❖ 从1994年至今，我国城市轨道交通建设进入 了 快速发展期，随之而来的是信号设备的大 规模引进。
❖ 采用引进设备后，大大缩短了运行间隔，提 高了安全程度和通过能力，但由于国内外的 电源质量、道岔结构、轨道施工工艺等存在 差异，所以引进的ATC系统在我国的应用效 果不像在国外那么好。而且，引进的设备也 会带来后续的诸多问题。
第1章 列车运行控制系统概述
2．过渡阶段
❖ 1971年，北京地铁二期工程（即二号环线） 开始建设，要求采用“行车指挥与列车运行 自动化”系统，即ATC系统。1986年，北京地 铁通过引进消化，研制出一套机车信号系统 ，并用这套系统替换了环线全部机车信号， 从而提高了车载设备的可靠性。
第1章 列车运行控制系统概述