CTCS-2系统构成及其速度控制模式
课程名称：远程控制设计题目：CTCS-2系统构成及其控制模式院系：计算机与通信工程系专业：铁道信号年级：2006级姓名：王仕忠指导教师：黄高勇西南交通大学峨眉校区年月日课程设计任务书专业铁道信号姓名王仕忠学号20067034开题日期：2009 年4 月7日完成日期：2009年 6 月5日题目CTCS-2系统构成及其控制模式一、设计的目的为了满足国内日益增长的快速铁路客运需要，时速达200k m/h的动车组已经投入城际和客运专线营运。
为了保证动车组200k m/h的运行安全，铁道部组织有关单位，在借鉴欧洲和日本列控系统的基础上，引进、消化、研发了中国铁路既有线200km/h动车组列控系统（CTCS-2）。
本文着重对CTCS-2级列车控制系统进行了分析与研究，对CTCS-2级列控系统中地面设备和车载设备各组成部分的功能和技术特点进行了详细描述，并对C TCS2级列控系统的控制模式进行了简要说明。
CTCS-2 级列控系统主要是针对既有线的运营现状和技术装备水平、尽量减少对既有装备的改造的需求进行开发的，随着客运专线技术装备标准的提高、运输需求的改变，既有线CTCS-2 级列控系统能否适应客运专线新的要求，有必要进行研究、了解。
二、设计的内容及要求（1）相关资料的收集和学习（课外2学时）（2）具体实现方案（课内2学时，课外4学时）（3）完成课程设计报告（课内2学时，课外2学时）三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日CTCS-2系统构成及其速度控制模式引言近年来，我国铁路建设飞速发展，为了进一步适应铁路跨越式发展战略，铁道部已经制定了《中国列车控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)》和相应C T C S技术条件，以保证我国铁路运输安全，满足长交路运营的需求，适应提速战略的实施。
CTCS是参照欧洲列车控制系统(ETCS)制定的我国现代铁路列车控制系统。
CTCS-2级为一体化的列车运行控制系统。
CTCS-2级面向提速干线和高速线，是基于轨道电路和点式信息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。
是一种点-连式列车运行控制系统，功能比较齐全并适合国情。
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级采取目标距离控制模式，采用一次制动方式。
1.CTCS-2级列控系统结构CTCS-2本身是一个列车运行控制系统标准，并不指定具体设备和细节，但铁道部通过对CTCS-2级技术规范的多次深入研究和论证，确定了符合CTCS-2级标准的列控系统构成、车载设备、地面设备配置、运用技术原则、系统实施方案等一系列细节，形成了具有中国特色兼容既有线和客运专线的列控系统，称这个系统为CTCS-2列控系统。
CTCS-2级列控系统是基于轨道电路加应答器传输列车运行信息，并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统。
CTCS-2级列控系统包括列控车载设备和列控地面设备两大部分，列控系统分车载设备和地面设备两部分，地面设备又分轨旁和室内设备两部分其总体结构如下图所示。
图一系统构成1.1CTCS-2车载设备CTCS-2级车载设备包括以下内容：●安全计算机：用于接收并处理信息，发送制动命令等；●BTM模块：用于接收应答器报文；●STM模块：用于接收轨道电路信息；●人机接口（MMI）；●记录器。
CTCS 2级车载设备结构：●动车组的两端各安装一套独立的ATP车载设备；●总体结构采用硬件冗余结构，关键设备均采用双套，核心设备采用三取二或者二乘二取二结构;●高安全性和可用性：安全等级达到SIL4级。
1.1.1安全计算机(VC)车载安全计算机是ATP装置的核心部分，负责从ATP各个模块搜集信息，生成制动模式曲线，必要时通过故障-安全电路向列车输出制动信息，控制列车安全运行。
CSEE公司提供的车载设备基于两个处理器的实时比较,安全等级达到SIL4级。
为了提高系统可用性，采用了第三个处理器。
该处理方式基于两个不同应用处理器同时执行应用软件，并采用故障－安全检测器对这些处理器的输出进行比较。
日立公司提供的车载设备安全计算机为二乘二取二结构，以保证列车控制的安全性和设备的冗余性。
安全计算机的核心安全逻辑由FS-LSI实现。
1.1.2 应答器信息接收模块(BTM)BTM天线接收来自地面应答器的信号，传输至BTM模块进行信息解调处理。
BTM是一个采用二取二技术的故障-安全模块。
通过一个专用信息接口和安全计算机同步。
同时它还提供通过应答器中点时的确切时间，能够让ATP车载设备在几厘米的准确范围内进行列车定位校准。
1.1.3 连续信息接收模块(STM)通过STM天线接收轨道电路信号，解调轨道电路上传的信号信息，将解调的信息及时传递给安全计算机和列车运行监控记录装置。
S T M模块是安全模块，可接收Z P W-2000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。
1.1.3 司机操作界面 (MMI)通过声音、图像等方式将A T P车载装置的状态通知司机。
司机可以通过MMI上的按键来切换ATP装置的运行模式或是输入必要的信息。
MMI为配备有带按钮的液晶显示器。
MMI安全等级为SIL2级。
各A T P车载设备采用统一的显示界面和司机操作规程。
ATP车载设备应具备独立的输入手段，全部信息通过A T P车载设备输入，但非安全信息也可由列车运行监控记录装置提供。
1.2地面设备●CTCS-2级地面设备包括以下内容：●ZPW-2000轨道电路：占用检查及传送空闲及进路信息；●车站列控中心：用于编制可编程应答器报文;●轨旁电子单元(L E U): 用于可编程应答器的编程；●可变应答器：提供进路股道、临时限速信息;●固定应答器：提供线路参数及定位基准。
1.2.1 车站列控中心列控中心设于车站，是构成CT CS2级系统的重要组成部分，它可控制车站和区间轨道电路，并通过轨旁电子单元(L E U)控制有源应答器，实现列控信息的传输。
根据铁道部的统一规划，适用于既有线提速的车站列控中心采用“二乘二取二”安全冗余的硬件结构，其应答器报文的编制参照成熟的ETCS应答器报文编码规则进行。
根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控制信息，通过有源应答器传送给车载设备。
其主要技术要求：●系统采用二乘二取二的冗余结构；●系统外部通讯接口进行冗余配置，采用部定●标准的接口方式和协议；●两站一区间只允许设置一处临时限速；●限速区起点精度100m，限速区长度分8档（200，500，1000，1500，2000，3000，4000，6000m），限速速度分5档（45，60，80，120，160k m/h）。
当限速长度超过6000m时，要求人工按照全区间限速处理。
低于45k m/h的限速，由司机控制；●站内正线有临时限速时或者办理正线通过且离去区段（长度取决于制动距离）有临时限速时，前方站出站口应答器及本站进站口应答器分别发送相应的临时限速报文；●区间其余地点有临时限速时，只有出站口应答器发送临时限速。
1.1.2 地面电子单元LEULEU是安全设备，使用标准的19英寸导轨安装在列控中心内。
LEU经过1个冗余的、安全的串行链路（接口S）接收列控中心发送的编码，并通过接口C独立地驱动4个有源应答器，向其实时发送报文。
它采用特制的内屏蔽数字电缆传输，电缆长度可达3.5k m。
每个L E U可驱动4个独立的输出，检测并记录每次应答器通电时发送的“有列车”信息。
LEU报文表中含有1个缺省报文，该报文包含所有内部缺省值，特别是接口S传输中的故障。
轨旁电子单元 LEU 功能：●从列控中心接收报文；●向有源应答器发送报文；●检测外部电缆状态；●记录状态信息。
1.1.3 应答器应答器安装在轨道中间。
当列车经过时，应答器会以编码信息的形式将信息发送到车载设备。
根据报文来源不同，可分为有源应答器和无源应答器，也称为可变数据应答器和固定数据应答器。
1）进站信号机处设置有源应答器，提供接车进路参数及临时限速信息。
接车进路建立后，进站应答器发送相应的接车进路信息。
具有直股发车进路的股道应提供直股发车进路、前方一定距离内的线路参数和临时限速信息。
2）车站出站口处设置无源应答器和有源应答器。
无源应答器提供前方一定距离内的线路参数；有源应答器提供前方一定距离内的临时限速。
出站信号机处（含股道）原则上不设置应答器。
A T P车载设备通过成对的应答器识别运行方向。
3）区间间隔3～5k m设置无源应答器，提供正向运行前方一定距离内的线路参数及定位信息，原则上设置在闭塞分区分界处。
除进出站口外，区间可不设置专用于反向运行的应答器。
4）根据需要可设置特殊用途的无源应答器，如CTCS级间转换等。
CTCS级间转换应分别设置具有预告、执行功能的固定信息应答器。
5）应答器的正线线路参数应交叉覆盖，实现信息冗余。
2.CTCS-2 列控系统速度控制模式CTCS-2 级列控系统采用目标-距离模式曲线控制方式，该速度控制方式以前方列车所占闭塞分区的入口为追踪目标点，可实现一次制动，列车追踪距离短，运输效率高。
列控设备生成的目标距离模式曲线（如下图）是根据目标距离、目标速度、线路参数、列车本身性能计算而定。
图二制动曲线示意图制动的目标点相对固定，为前方占用闭塞分区起点，而制动起始点是随线路参数和列车性能不同而变化的。
线路参数通过应答器进行信息传输，目标距离由列车收到的轨道电路信息结合线路参数计算得到。
参考文献[1] 裘韧. 中国CTCS-2级列控系统的功能及技术特点,2000(6):1～4.[2] 范明，范丽君.CTCS及列控车载方案研究，2008(3):1～10.[3] 郭宁，杨巍，吴亮. CTCS-2级列车运行控制系统超速防护仿真研究.。
CTCS—2列控系统
新型移频自动闭塞采用数字信息处理技术，接收器使用双机 并联冗余，发送器采用“N+1”冗余结构的轨道电路结构如图
4.5所示
调谐区 调 谐 单 元 空 芯 线 圈 调 谐 单 元 100m
。
调谐区 调 谐 单 元 匹配变压器 电缆模拟网络 空 芯 线 圈 调 谐 单 元
主轨道电路
补偿电容
匹配变压器 电缆模拟网络 室外 ZCO3 电 缆 室内 接 收
CTCS—2列控系统
CTCS的由来及其组成
• 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，同时也对ETCS进行简要的介绍。CTCS 有两个子系统，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(TCC)/无线闭塞中心(RBC)。其中GSM—R 不属于CTCS设备，但是CTCS的重要组成部分。
CTCS-1级
• CTCS-1级面向160km/h及以下的区段，地面采用 UM71或ZPW-2000型移频轨道电路完成车地通 信，车载设备由主体机车信号+加强型运行监控装 置组成。 • CTCS-1级在既有设备基础上强化改造，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。利用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。 • CTCS-1级的控制模式为目标距离式，在车站附近 增加点式信息设备，传输给定速度控制。目标距 离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身 的性能确定列车制动曲线，不设定每个闭塞分区 速度等级，采用一次制动方式。
• 以上CTCS级间转换的原则可理解为： • CTCS级间转换原则上在区间自动转换，并给司机提 供相应的声光警示，由司机按压确认按钮，解除警示。 自动转换失效时，司机根据ATP车载设备或LKJ的相 应警示信息，手动转换。 • CTCS级间转换分别设置具有预告、执行、检查功能 的固定信息应答器。原则上执行点设置在车站正向的1 离去或2离去信号点。预告点和检查点随运行方向改 变功能。各应答器内同时提供前方一定距离内的线路 数据，且各应答器位置信息提供给列车运行监控记录 装置。 • 为保证ATP与LKJ的正常转换，级间转换点前后的适 当距离（动车组自160km/h到0km/h所需的制动距离） 均采用ZPW2000（UM）系列轨道电路。
城市轨道交通运营管理《CTCS-2级列控系统》
CTCS-2级列控系统
第105条CTCS-2级列控系统基于轨道电路和点式应答器传输行车许可信息，采用目标距离连续速度控制模式监控列车运行。
完全监控模式下按高于线路允许速度2 KM/H报警、5 KM/H常用制动、10 KM/H紧急制动设置模式曲线。
第106条CTCS-2级列控系统由列控车载设备和地面设备组成。
列控车载设备主要由车载平安计算机、轨道电路信息读取器、应答器信息接收单元、列车接口单元、记录单元、人机界面等部件组成。
列控地面设备由列控中心、临时限速效劳器、Z/H。
3引导模式是在进站建立引导进路后，列控车载设备按照最高限速40 KM/H控车的模式。
4目视行车模式是司机控车的固定限速模式，限速值为40 KM/H。
列控车载设备显示停车信号停车后，司机按规定操作转入目视行车模式。
5调车模式是动车组进行调车作业的固定限速模式，限速值为40 KM/H。
司机按压专用按钮使列控车载设备转入调车模式。
只有在列车停车时，司机才可以选择进入或退出调车模式。
6隔离模式是列控车载设备控制功能停用的模式。
列车停车后，根据规定，司机操作隔离装置使列控车载设备转入隔离模
式。
7待机模式是列控车载设备上电后的默认模式。
列控车载设备自检后，自动处于待机模式。
在待机模式下，列控车载设备正常接收轨道电路及应答器信息。
第111条CTCS-2级列控车载设备七种模式之间的转换见第8表。
第112条信号平安数据网应采用专用光纤、不同物理径路冗余配置，确保列控中心〔TCC〕、计算机联锁〔CBI〕和临时限速效劳器〔TSRS〕等信号系统平安信息可靠传输。
客专CTCS2级列控系统配置及运用主要技术原则
设备制动优先模式
设备自 动缓解
二、CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
5. 车站列控中心
（1）通过车站增加列控中心，既有的联锁设备、CTC 设备和自动闭塞系统均不进行大的改造。 （2）车站列控中心的信息来源： 由自动闭塞系统获得各列车位置信息； 由联锁系统获得进路信息； 由CTC系统获得临时限速等信息。 （3）车站列控中心生成运行许可后，通过轨道电路+ 点式应答器等轨旁设备实时传送给车载设备。
2007年CTCS2级1-3月试运行，4月商业运营
二、CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
1.信息传输媒介采用轨道电路+应答器的方式，轨道 电路提供运行许可，应答器补充线路数据和临时限速信 息。
（1）采用统一制式的轨道电路是中国与ERTMS的主要 区别。 • 干线已经装备了ZPW2000（UM71）系列轨道电路 • 前几次提速已经实现了轨道电路低频信息统一 • 充分利用干线的既有轨道电路信息降低了提速成本。
客专CTCS2级列控系统配置及运 用主要技术原则
2008年8月
一、CTCS-2级列控技术体系的形成过程 第一次提速（1997年）到第五次提速（2003年），
列车最高运行速度达到160km/h，中国铁路形成了
与世界接轨的标准速度等级，并实现了全路范围的 机车信号低频信息统一；促进了机车信号主体化技 术发展，装备了通用式机车电台，使得机车在运用 上可以实现在全国铁路范围跨交路运行。
二、CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
1.信息传输媒介采用轨道电路+应答器的方式，轨道 电路提供运行许可，应答器补充线路数据和临时限速信 息。
（2）采用欧标应答器提供线路数据和临时限速信息 能够满足机车和动车组跨线运行的需求。 • 中国的机车和动车组运行交路较长，且交路不固定。 • 日本ATC系统采用的车载设备存储线路数据方式不适 用。 • 采用欧标应答器可以充分利用国际上的成熟设备和规 范，CTCS报文均符合ETCS44包格式。
CTCS-2级列车运行控制系统
铁路客运专线CTCS-2级列控系统配置及运用技术1. CTCS-2级列控系统技术路线按照CTCS-2级列控系统的总体技术目标，以及统一技术标准、技术平台、用户需求，主要依靠国内技术力量、借助国外先进经验，自主实施CTCS-2列控系统开发与集成，满足200～250km/h线路的运营要求，满足作为300～350km/h线路后备模式的运营要求。
在ZPW-2000轨道电路基础上，通过地面加装点式应答器、列控中心、临时限速服务器等，动车组装备列控车载设备，实现与车站联锁、行车指挥等设备的有机结合，由地面设备、车载设备、信号安全数据网，共同构成完整CTCS-2列控系统。
逐步建立完整的CTCS-2级列控系统技术体系，包括技术标准、产品标准、建设标准，以及联调联试、运用、维护规则等。
1.1. CTCS-2级列控系统原理客运专线CTCS-2级列控系统是基于轨道电路和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运行控制系统。
客运专线CTCS-2级列控系统由地面和车载设备构成。
地面设备由临时限速服务器、列控中心、ZPW-2000（UM）系列轨道电路、应答器设备等组成。
车载设备由车载安全计算机（VC）、轨道电路信息接收单元（TCR）、应答器信息接收模块（BTM）、记录单元（DRU）、人机界面（DMI）等组成。
轨道电路实现列车占用检查，并连续向列车传送空闲闭塞分区数量等信息。
应答器向车载设备传输定位信息、线路参数、临时限速等信息。
列控中心具有轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制、站间安全信息（区间轨道电路状态、中继站临时限速信息、区间闭塞和方向条件等信息）传输等功能，根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息产生行车许可，通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给列车。
临时限速服务器完成临时限速命令的存储、校验、撤销、拆分、设置和取消及临时限速设置时机的辅助提示。
车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息和动车组参数，按照目标-距离模式生成控制速度，监控列车安全运行。
CTCS-2中国铁路列车控制系统剖析
应答器报文组成
➢ 点式应答器报文码长1024bit，有效码长830bit，另包括校验、修正、扰码等； ➢ 无源应答器的报文采用特定的写入设备写入并固化在应答器中，信息是固定的； ➢ 有源应答器的报文固化在列控中心中，可存多条，列控中心根据需要选择具体条
目，在适当时机控制LEU向应答器传送； ➢ 考虑应答器信息涉及故障安全，无源应答器的报文是重叠覆盖的，有源应答器平
33
三、轨道电路(ZPW2000A)
调谐区
主轨道电路
13
➢CTCS-2级间转换原则
➢ CTCS级间转换原则上在区间自动转换，并给司机提供相应的声光警示，由司机 按压确认按钮，解除警示。自动转换失效时，司机根据ATP车载设备或LKJ的相 应警示信息，手动转换。
➢ CTCS级间转换应分别设置具有预告、执行功能的固定信息应答器。各应答器内 应同时提供前方一定距离内的线路数据，且各应答器位置信息应提供给列车运 行监控记录装置。
时有“缺省报文”并能进行监测； ➢ 应答器报文内容包括：应答器编号、链接关系、线路参数、线路里程、进路信息、
轨道电路或电码化载频、临时限速等等，报文按确定的编码规则进行编制；应答 器报文以信息包为单位，信息包有对应标识，一帧报文中可包含多个信息包 。
32
应答器信息编码
➢ 部已制定了点式应答器编码规则，包括信息包定义、报文设计原则、 应答器用户报文构成等。
12
CTCS-2 控车方 式
➢ 动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置。 ➢ 在CTCS2级以上区段，由ATP车载设备控车。 ➢ 在CTCS0级、1级区段或在2级区段ATP车载设备特定故障下，LKJ结合ATP车
载设备提供的机车信号或主体机车信号功能，控制列车运行，最高速度不超 过160km/h。 ➢ 正常情况下，两种控车模式通过CTCS级间转换应答器自动转换（无需停车 转换）；故障情况下，停车手动转换。 ➢ 两种控车模式的转换通过ATP车载设备实现，LKJ通过ATP车载设备接收或记 录有关列控状态数据及其对应的操作状态信息。
CTCS2_功能结构
生故障时，及时报警提醒机车乘务员并对故障设备进行必
要的隔离。司机行为的监控、反向运行防护、CTCS2信息 的记录。
车站列控中心功能
车站列车控制中心功能
根据其管辖范围内务列车位置、联锁进路以 及线路限速状况等信息，确定各列车运行许可， 并通过轨道电路及点式应答器实时传送给相关 列车。
DMI功能
人机信息的交流
基本要求
(1) 防止列车冒进禁止信号，应根据系统安全要求设置 安全防护距离。 (2) 应具有冒进防护措施。 (3) 防止列车越过规定的停车点。 (4) 防止列车超过允许速度、固定限速和临时限速运行， 临时限速命令由调度中心或本地限速盘给出，限速等 级及区域应满足运营需要。 (5) 应具有车尾限速保持功能。 (6) 防止列车超过规定速度引导进站。 (7) 防止机车超过规定速度进行调车作业。 (8) 车轮打滑和空转不得影响车载设备正常工作。
(12) 车载设备的主机柜应紧邻驾驶室。设备安装 尽量远离高温、强电、强磁环境并考虑减震 措施。 (13) 轨道电路连续信息感应器、点式环线感应 器、点式应答器信息接收天线、无线信息接 收天线等装置宜采用冗余配置，并安装牢 固。 (14) 测速传感器采用冗余配置。当采用轴端测速 传感器时，应安装于不同转向架的轴端。
CTCS-2级列控系统
目录
CTCS-2级列控系统概述 CTCS-2级列控系统组成 CTCS-2级列控系统技术特点 CTCS-2级列控系统功能需求 CTCS-2级列控系统主要技术条件 CTCS-2级列控系统工作原理
CTCS-2级列控系统概述
根据 《CTCS技术规范总则》描述，CTCS2级列控系统 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。 它面向客运专线、提速干线，适用于各种限速区段，机车乘 务员凭车载信号行车。 (1)“CTCS2级”本身是 《CTCS技术规范总则》中根椐系统 配置按功能划分的一个等级标准，有相应的技术条件，并 不指定具体的设备和细节。 (2)2004年在铁道部的组织下基本确定了一种符合CTCS2级 标准的列控系统，确定了其系统构成、设备和具体规定， 是初步成形并具备了设计条件的列控系统 (3)欧洲ETCSI级为了实现互连互通的目的，仅把轨道电路作 为轨道占用设备，屏弃了不同制式轨道电路地对车信息传 输方式，完全采用应答器或点式备来传输线路参数和目标 距离，构成了点连式列控系统。
11-CTCS-2级列控系统结构
第11讲 CTCS-2级列控系统结构
一、概述
如图1所示客运专线CTCS 2级是基于轨道电路和点式信息设备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运行控制系统。
该系统面向提速干线和高速新线，适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机。
是一种点一连式列车运行控制系统。
CTCS2级系统中轨道电路实现列车占用检查及完整性检查，并连续向车载设备传送空闲闭塞分区数量等信息。
应答器向车载设备传输定位信息、线路参数、进路参数、临时限速和停车等信息。
列控中心具有轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制、站间安全信息( 区间轨道电路状态、中继站临时限速信息、区间闭塞和方向条件等信息) 传输等功能, 根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息产生行车许可, 通过轨道电路及有源应答器将行车许可传给列控车载设备。
车载控制设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息和动车组参数, 按照目标—距离模式生成控制速度, 监控列车安全运行。
二、结构
CTCS2列控系统由地面系统与车载设备组成，CTCS2系统设备组成见图2。
信号机
轨道电路
信号机
轨道电路
图2 CTCS2级列控系统结构图。
CTCS-2系统构成及其速度控制模式
课程名称：远程控制设计题目：CTCS-2系统构成及其控制模式院系：计算机与通信工程系专业：铁道信号年级：2006级姓名：王仕忠指导教师：黄高勇西南交通大学峨眉校区年月日课程设计任务书专业铁道信号姓名王仕忠学号20067034开题日期：2009 年4 月7日完成日期：2009年 6 月5日题目CTCS-2系统构成及其控制模式一、设计的目的为了满足国内日益增长的快速铁路客运需要，时速达200k m/h的动车组已经投入城际和客运专线营运。
为了保证动车组200k m/h的运行安全，铁道部组织有关单位，在借鉴欧洲和日本列控系统的基础上，引进、消化、研发了中国铁路既有线200km/h动车组列控系统（CTCS-2）。
本文着重对CTCS-2级列车控制系统进行了分析与研究，对CTCS-2级列控系统中地面设备和车载设备各组成部分的功能和技术特点进行了详细描述，并对C TCS2级列控系统的控制模式进行了简要说明。
CTCS-2 级列控系统主要是针对既有线的运营现状和技术装备水平、尽量减少对既有装备的改造的需求进行开发的，随着客运专线技术装备标准的提高、运输需求的改变，既有线CTCS-2 级列控系统能否适应客运专线新的要求，有必要进行研究、了解。
二、设计的内容及要求（1）相关资料的收集和学习（课外2学时）（2）具体实现方案（课内2学时，课外4学时）（3）完成课程设计报告（课内2学时，课外2学时）三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日CTCS-2系统构成及其速度控制模式引言近年来，我国铁路建设飞速发展，为了进一步适应铁路跨越式发展战略，铁道部已经制定了《中国列车控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)》和相应C T C S技术条件，以保证我国铁路运输安全，满足长交路运营的需求，适应提速战略的实施。
CTCS是参照欧洲列车控制系统(ETCS)制定的我国现代铁路列车控制系统。
CTCS-2级为一体化的列车运行控制系统。
CTCS-2级面向提速干线和高速线，是基于轨道电路和点式信息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级列控系统操作
■目标距离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车 制动曲线，不设定每个闭塞分区速度等级，采用一次制动方式。目标距离 控制模式追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端，而后行列车从最 高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算 决定的。目标点相对固定，在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化， 而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。两列车空间 间隔的长度是不固定的，所以称为准移动闭塞。
CTCS-2列控系统速度防护模式
• 目标距离速度控制线，从最高速至零速的列车控制减速线为一条连贯 和光滑的曲线，列车实际减速运行线只要在常用制动控制线以下就可以了， 列车超速碰撞了常用制动速度控制线，设备报警并自动实施常用制动，如 继续超速碰撞了紧急制动速度控制线，则引发紧急制动，因为速度控制是 连续的，全程监控的，所以不会超速太多，紧急制动的停车点不会冒出闭 塞分区，可以不需增加一个闭塞分区作为安全防护区段，当然设计时会在 停车点与自标点之间留有一定的安全距离。
• 当列车经过地面无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电 磁能量后，电子电路工作，把存储的1023位数据报文循环发送出去，直 至电能消失。
• 车载天线将接收到的数据报文传送给应答器传输模块（BTM），经过滤波、 放大、解调后，对接收到的数据报文进行解码，还原得到用户报文，然后 发给车载列控设备。
• 级间转换分界标设在级间转换应答器组对应的线路左侧，为涂有白底色、 黑框、写有黑“C2”（或C0）字样的反光菱形板标志。如下图:
车站值班员操作
一、岗位职责
二、岗位基本作业
• 2.收集资料
• 3.参加点名
CTCS-2级车载设备资料
测速和测距是通过速度传感器来实 现的。速度传感器安装在动车组两端车 头的第二轴和第三轴上，将各轴的转速 转换成电信号后进行输出给VC。由于该 信号的频率与列车的速度有关，VC通过 对该频率的计数来实现测速和测距。 （根据不同动车组类型选择速度传感器）
司法记录单元(JRU)：
记录器：通过接口与连续信息接收模块、监控装 置、车载安全计算机相连，获取列控车载设备的输入 输出信息，将行车及列控车载设备自身运行状况等关 键数据记录到系统中，并可通过读卡器将数据下载到 地面分析管理计算机维护人员根据下载读取记录卡获 取列车的运行信息，进行设备运行状态的综合分析。
主板CPU板组成。 1. 显示器：用于各种图像信息的显示输出
2. 键盘：司机进行各种操作和数据输入的设备 3. 音响：将各种声音和语音信息向司机输出 4. 电源板：将输入电压转换为DMI内部各个部分所需要的
工作电压 5. 主板：为CPU提供各种连接通道 6. CPU板：是司机操作界面DMI的核心部分，完成主要的
紧急制动命令；同时，应能通过DMI
显示列车实际速度、允许速度、目
标速度和目标距离等信息。
引导模式CO
车站办理引 导进路时，轨道 电路发生HB码， 列控车载设备接 收到HB码，在列 车速度降至 40km/h且经司机 确认后，进入引 导模式。
目视行车模式OS
要越过停止信号时， 可在停车是按下“目视” 键进入目视行车模式。本 模式下，车载设备负责列 车以20km/h为顶棚速度运 行并对列车走行距离和时 间进行监控，司机需要对 列车其他行车安全负责。 列车每运行一定距离（300 米）或一定时间（60秒） 司机需确认一次。
CTCS-2级列控系统车载设备
组成：
1.车载安全计算机(VC)