列控中心与信号安全数据网介绍
列控制系统与联锁、CTC通信的关系和常见故障分析
列控制系统与联锁、CTC通信的关系和常见故障分析发布时间：2022-03-10T02:25:49.106Z 来源：《新型城镇化》2022年3期作者：牛迪[导读] 列控系统与联锁系统、CTC构成列车指挥与控制的综合智能系统。
辽宁省沈阳市中国铁路沈阳局集团公司沈阳电务段辽宁省沈阳市 110000摘要：列控中心是 CTCS-2级列控系统地面设备的中心、CTCS-3级列控系统地面设备的重要组成部分，列控中心和联锁设备二者间的通信是通过安全数据网实现的，其中主要涉及区间状态、区间方向、车站进路、轨道区段、进站信号机断丝、允许发车、改方状态、信号限速、异物侵限灾害防护、信号状态采集及驱动命令等信息的交换。
在CTCS-2级列控系统中，列控中心与CTC/TDCS的接口为P接口。
列控中心与CTC/TDCS采用RS-422接口，通过屏蔽双绞线电缆连接。
列控中心从CTC/TDCS中获得临时限速信息，包括起点里程、长度，速度、车次、起止时间、运行方向等信息，以及统一的时钟信息。
关键词：列控中心；微机联锁系统；CTC；故障引言列控系统与联锁系统、CTC构成列车指挥与控制的综合智能系统。
文章针对典型的列控中心系统故障分析和处理过程，以寻求快速化、规范化方式处理列控中心故障为目的，以列控中心列控中心设备结构为基础，以分析终端数据为依据，对列控中心系统设计和维护应用中的注意事项进行分析，给出了一个较为行之有效的故障处理办法。
列控中心利用临时限速信息生成相应的控制命令报文，利用统一的时钟信息进行系统管理和控制。
除时钟同步信息采用周期重复方式发送外，其他信息则采用呼叫一应答器、错误重发机制进行交换。
1列控中心与计算机联锁连接方式列控中心与计算机联锁间采用RJ45以太网接口连接，通信网络均按冗余配置。
列控中心与计算机联锁间通信应采用RSSP-I铁路信号安全通信协议。
列控中心与计算机联锁间按250ms至500ms固定周期交互数据。
列控中心每系每个端口与计算机联锁两系的对应端口（本系A口与对方两系的A口，本系B口与对方两系的B口)均建立安全通信接。
列控中心与信号安全数据网介绍
哈大列控中心与信号安全数据网培训CZ JZDW200m20mX SIS3DWDWDW信号数据传输网络数据通信以太网信号系统安全数据网n环境要求列控中心设置地点：车站、中继站、线路所。
123客运专线列控中心功能轨道电路编码1区间闭塞及方向控制2区间信号机点灯控制3临时限速命令设置4应答器报文实时编码发送5客专列控中心主要功能轨道电路编码2134正线接发车信号未开放，咽喉区发轨道检测码，股道发默认码1正线接车信号开放，咽喉区跟随股道发码，股道根据发车进路发码2二、C3列控地面设备安装使用及维护正线接车信号开放，列车进入咽喉区，咽喉区跟随股道发码，股道发默认码3正线接车信号开放，列车进入股道，咽喉区发检测码，股道发默认码，站内股道由多个轨道区段组成时，前方轨道区段占用，后方轨道区段应向相反方向发码4正线引导接车信号开放，接近区段发HB 码，咽喉区发检测码，股道发默认码5侧线接车进路上的最小号码道岔为12号道岔时，接近区段应发UU 码，股道区段按照发车进路发码，咽喉区段发码与股道区段保持一致6侧线接车信号关闭，列车进入咽喉区，咽喉区随股道发码，股道发默认码7侧线接车信号关闭，列车进入股道，咽喉区恢复发检测码，股道发默认码，站内股道由多个轨道区段组成时，前方轨道区段占用，后方轨道区段应向相反方向发码8侧线接车进路上的最小号码道岔为18号道岔时，仅开行动车组的线路，信号开放时，接近区段应发UUS 码，咽喉区跟随股道发码，股道发送默认码9侧线引导接车进路，接近区段发HB 码，股道区段依照发车进路发码，咽喉区段发B 码10正线发车进路，信号开放后咽喉区段发码与离去区段保持一致，股道区段基于离去区段发码，依照追踪码序递推11发车信号关闭，列车进入离去区段，咽喉区恢复发送检测码，股道发送默认码12正线引导发车信号开放，咽喉区发送检测码，股道发送HB 码13侧线发车进路上的最小号码道岔为12号道岔时，股道区段应发UU 码，咽喉区段发码与离去区段保持一致14侧线发车进路上的最小号码道岔为18号道岔时，发车信号开放且二离去区段空闲(客货混跑），股道区段应发UUS 码，咽喉区段发码与离去区段保持一致15侧线引导发车进路，股道区段应发HB 码，咽喉区段发B 码16对于区间轨道区段，列控中心应根据前方轨道区段占用状态以及前方车站接车进路信号开放情况，按照轨道电路追踪码序发码1同一闭塞分区内的所有轨道电路区段低频发码应保持一致2由多个轨道区段组成的闭塞分区，列车所在区段及运行前3方所有区段发送正常码，后方各区段均发轨道检测码轨道电路发码方向控制21站内轨道电路发码方向控制站内轨道电路发码方向控制区间轨道电路发码方向控制区间轨道电路发码方向控制区间方向控制区间信号机点灯312区间信号机点灯控制原理n列控中心应采集区间信号机灯丝状态、从联锁获取进站口红灯n列控中心应采集异物侵限继电器状态，按下表进行逻辑处理。
列控地面设备-2
武汉高速铁路 职业技能训练段
五、列控中心设备介绍与操作
列控维护终端操作
1、查看区段载频、低频显示
武汉高速铁路 职业技能训练段
六、列控地面设备安装维护与故障处理
2、查看列控中心状态信息
武汉高速铁路 职业技能训练段
五、列控中心设备介绍与操作
3、查看应答器报文
武汉高速铁路 职业技能训练段
五、列控中心设备介绍与操作
LEU电子单元
中继站列控中心、线路 所列控中心以及既有联络线 列控中心的LEU设备配置在 列控中心主机柜中，车站列 控中心的LEU设备配置在单 独的LEU机柜中。
五、列控中心设备介绍与操作
应答器通信接口
LEU的功放输出至应答器需要经过若干器件
武汉高速铁路 职业技能训练段
五、列控中心设备介绍与操作
2、将IPU6卡电源打开。
武汉高速铁路 职业技能训练段
输入输出接口（ET-PIO）操作
1、先将ET-LINE板电源打开； 2、打开ET-PIO茶色有机玻璃窗口，打开电源。
通信接口板操作
1、确认通信接口板已经安装在通信组匣中； 2、打开电源开关。
五、列控中心设备介绍与操作
注意事项
武汉高速铁路 职业技能训练段
据，对于配置1台通信接口机笼的接口形 式如右图： ③号电缆在通信接口单元一侧采用航 插，在监测维护终端一侧采用DB9接头。
五、列控中心设备介绍与操作
武汉高速铁路 职业技能训练段
配置两台通信接口单
元的列控中心，CI-X1通
信单元的CANC1连接到维 护终端的CAN1口，CI-X3 通信单元CANC1连接到维 护终端的CAN2口。
武汉高速铁路 职业技能训练段
通信电缆采用2×2芯屏蔽 双绞线，电缆的一端是航空插 头，另一端是哈丁端子。
CTCS-1级列控系统总体技术方案探讨
1 背景2004年，原铁道部发布了《CTCS技术规范总则（暂行）》（科技运函［2004］14号），指明了中国列车运行控制系统（CTCS）技术体系的框架结构，确定了我国铁路列控系统0—4共5个等级。
其中，普速铁路列控系统主要应用CTCS-0级系统（简称C0），CTCS-2、CTCS-3级列控系统分别装备时速200 km等级、时速300 km等级高速铁路。
经过多年的研究开发与工程实施，CTCS-2、CTCS-3级系统已经大量装备高速铁路线路，技术体系日臻成熟。
在CTCS总体规划中，CTCS-1级（简称C1）列车运行控制系统处于CTCS-0级和CTCS-2级之间，是CTCS 列控技术体系的重要组成部分。
《CTCS技术规范总则（暂行）》中定义的C1是指主体化机车信号和加强型列十几年来计算机技术的飞速发展以及车站列控中心、临时限速服务器、ATP车载设备等列控系统技术和设备的研发和广泛应用，21世纪初期定义的C1系统已经不能适应铁路运输需求。
我国当前运营的绝大部分CTCS-0级系统是铁路信号专业长期发展形成的一套技术安全保障系统，由通用机车信号和LKJ构成。
长期以来C0技术体系在保障普速铁路运行安全方面发挥了重要作用。
按照UIC的统计资料，中国铁路的安全性名列前茅，但是LKJ设备在机车长交路大面积运用、机车频繁调配、既有线路数据变化及施工改造频繁等现实情况下，运营中存在一些安全隐患需要着力解决：（1）数据换装频繁的问题。
在当前既有线运营中，既有C0系统的基础控车数据集中存储于车载LKJ设备。
在列车运行的线路上，只要有任一处线路的参数发生变化，就需要交路涉及的多个铁路局、电务段对处于频繁调配机车上的LKJ数据芯片进行换装，多次出现数据漏装、错装、提前装等问题，对安全运营和安全生产产生直接影响。
（2）线路临时限速管理的问题。
在当前既有线运营中，既有C0系统的临时限速通过车载IC卡存储方式实现，只能在机车出库前录入。
高铁列控系统技术及发展
在待机模式下，司机一按压启动开关就进入 PS模式
武汉高速铁路
部分监控模式（侧线发车） 职业技能训练段
速度（km/h）
监控曲线
驾驶曲线 45
UU码
侧线发车，ATP车载设备根据股道轨道电路 信息（根据道岔限速发送UU码或UUS码）， 形成并保持固定限制速度（至出站口），控 制列车运行。在出站口得到应答器数据后转
控制速度和目标—距离模式曲线，控制列车运行。
CTCS 分级
CTCS 3级
武汉高速铁路 职业技能训练段
基于轨道电路和无线通信（GSM-R）的ATP
系统。
轨道电路在实现区段占用与列车完整性检 查方面具有不可替代的优势；GSM-R在满 足我国铁路移动信息网需求的同时，又能 解决超防信息高速率可靠传输，两者结合 是强强互补。再辅以定位校核的点式设备。
约关系即联锁
CTC（Centralized Traffic Control）
调度集中
CTCS（Chinese Train Control System）中国列
车运行控制系统 ETCS（European Train Control System）欧洲
列车运行控制系统
武汉高速铁路 职业技能训练段
CBI（Interlocking） 计算机联锁 TCC（Train Control Center）列控中心 RBC （Radio Block Center）无线闭塞中心 ISDN（Integrated Services Digital Network） 综合业务数字网 TSRS （Temporary Speed Restriction Server） 临时限速服务器
考虑建设周期的长期性，系统应与既有线信号 系统具有良好的兼容性。
中国CTCS-3级列控系统概述
客运专线列控信号安全数据网介绍
VLAN技术简介
VLAN定义
VLAN是网络用户和资源的逻辑分组，与物理位置无关。 不同的VLAN不能直接通信。 不同VLAN通过router通信
7
VLAN优势 广播控制 安全 灵活性 扩展性
VLAN的优势
8
二、信号安全数据网功能及结构
9
10
信号安全数据网基本结构
二层交换机R
CBI
车站 TCC
Gig-T Ports
T 26 M
T 25 M
Mini-
GBIC
Ports Use only one (T or M) for Gigabit port
17
16
12345678 10/100Base-TX Ports (1-24)
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 10/100/1000-t Ports are HP Auto-MDI-X, Gig-T ports are IEEE Auto MDI/MDI-X
4
应用层 提供用户和计算机交互，为应用程序提供网络接口。 Application
表示层 提供数据格式的转换服务
会话层 负责会话的管理，建立、管理和终止会话
传输层 网络层
提供端到端的传输服务，面向连接和无连接的数据 传输
网络数据的分段、路由选择
Presentation Session Transport Network
通信机架
左侧光缆 右侧光缆
信号安全数据网通道需求
左侧光缆 右侧光缆
32
信号机械室
列控中心 设备
信号用 ODF子架
光纤尾缆
通信机械室 通信机架
信号安全数据网培训(东土)
中继器
客专线路1
客专线路2
中继器
二层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
中继站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
中继站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
中继站 TCC
三层交换机L
三层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
CBI
车站 TCC
三层交换机L
三层交换机R
车站 TCC
二层交换机L
中继站 TCC
二层交换机L
中继站 TCC
二层交换机L
中继站 TCC
二层交换机L
中继器
右侧光缆 左侧光缆
中继器
既有线路
二层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
11
安全数据网构成
12
安全数据网构成
安全数据网构成 1.交换机 2.ODF架 3.光纤跳线 4.网线
13
安全数据网构成
1.交换机
信号系统安全数据网采用的是工业级以太网交换机（简称交换机设 备），交换机是安全数据网的传输节点，主要用于信息的传输和交换。 二层交换机：SICOM3024
设备参数：16*100Base-TX接口,2*100Base-FX光口（单模，SC， 1310nm，60km），19英寸机架式安装，1U，后面板出线方式，前面板指示 灯，双冗余220V交流电源，网管型
二层交换机R
中继站 TCC
二层交换机L
中继器
右侧光缆 左侧光缆
中继器
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l大型车站列控中心由一台列 控主机柜、一台列控综合柜、 一台LEU柜和一台轨道电路通
信监测机柜组成。大型车站列
控中心综合柜内预留安全数据
网网管服务器的安装位置。 l大型车站列控中心的应用定 义为使用LEU数量超过8台的车 站、线路所、动车所。 l大型车站列控中心根据不同 的站场规模，配置不同数量的 PIO板、CI-TC2板、CI-TIU板、 LEU。在有CTC站机的车站， 配置2块CI-GS板。 l轨道电路通信接口单元机笼 标配为1台，在超过6个移频柜 的车站，需配置2台轨道电路通 信接口单元机笼。 l输入输出接口单元标配为1 台，在PIO卡数量超过10块的 车站，需配置2台输入输出接口 单元。 l大型站列控中心根据安全数 据网组网方案，配置不同的交
14 侧线发车进路上的最小号码道岔为12号道岔时，股道区段应发 UU码，咽喉区段发码与离去区段保持一致
侧线发车进路上的最小号码道岔为18号道岔时，发车信号开放
15 且二离去区段空闲(客货混跑），股道区段应发UUS码，咽喉区
段发码与离去区段保持一致
16 侧线引导发车进路，股道区段应发HB码，咽喉区段发B码
1 对于区间轨道区段，列控中心应根据前方轨道区段占用状态以及 前方车站接车进路信号开放情况，按照轨道电路追踪码序发码
2 同一闭塞分区内的所有轨道电路区段低频发码应保持一致
3 由多个轨道区段组成的闭塞分区，列车所在区段及运行前 方所有区段发送正常码，后方各区段均发轨道检测码
n 列控中心通过轨道电路设备向车载连续提供行车许可信息 （空闲闭塞分区数量、道岔限速）。
RRRBBBCCC11-13--32 RRBBCC41--52 TRSBRCS11--22
非非安协安全议全1网转/网2交换交换器换机机 非非安安全路全1网由/网2交器交换换机机 非非专安安用全全网1网/网交2交交换换换机机机
2M数字通道 X 2
安全数据网交换机 RBC SW1-L/R
一、列控系统概述——工程设计原则
（1）区间轨道电路
Ø 区间采用计算机编码控制的ZPW-2000系列无绝缘轨道电路。 Ø 轨道电路的正常码序为：L5-L4-L3-L2-L-LU-U-HU。
（2）站内轨道电路
Ø 复杂大站：正线及股道采用与区间同制式的、计算机编码控 制的ZPW-2000系列有绝缘轨道电路，其它区段采用25Hz轨道 电路。 Ø 一般车站：全站采用与区间同制式的、计算机编码控制的 ZPW-2000系列有绝缘轨道电路。
故障维护流程
京沪列控中心与信号安全数据网培训
目录
三、信号安全数据网
信号安全数据网执行铁道部运基信号[2009]223号 《客运专线信号系统安全数据网技术方案V1.0》。
三、信号安全数据网
各站交换机L串接采用左侧干线光缆通道光缆，迂回通道中继器采用右侧干线光缆通道光缆。 各站交换机R串接采用右侧干线光缆通道光缆，迂回通道中继器采用左侧干线光缆通道光缆。
哈大列控中心与信号安全数据网培训
北京全路通信信号研究设计院 2010.08
哈大列控中心与信号安全数据网培训
目录
一、列控系统概述——列控中心
一、列控系统概述——客专ZPW-2000A
一、列控系统概述——应答器
200m
X 20m
DW
JZ
DW
FJZ
XN
CZ
DW
S3
DW
DW
SI
SII DW
DW
S4 CZ
换机设备。
l中小站列控中心配置于全线中小型车 站和线路所，由一台列控主机柜、一台
列控综合柜和一台轨道电路通信监测机
柜组成。中小站列控中心综合柜内预留
安全数据网网管服务器的安装位置。 l中小站列控中心的应用定义为使用 LEU数量不超过8台的车站、线路所、
动车所。在确定不设安全数据网网管服 务器的车站，可以配置10台LEU。 l中小站列控中心根据不同的站场规 模，配置不同数量的PIO板、CI-TC2板、 CI-TIU板、LEU。在有CTC站机的车 站，配置2块CI-GS板。 l轨道电路通信接口单元机笼标配为1 台，在超过6个移频柜的车站，需配置2 台轨道电路通信接口单元机笼。 l中小站列控中心根据安全数据网组网 方案，配置不同的交换机设备。 lODF架标配为1台，根据安全数据网 组网方案的需要，可以配置2台ODF架。
DW
一、列控系统概述——信号数据传输网
信号数据传输网络
信号系统安全数据 网
列控中心(TCC) 安全数据通信局域网
调度集中(CTC) 数据通信以太网
信号监测 数据通信以太网
一、列控系统概述——信号安全数据网
一、列控系统概述——主要技术原则
一、 列控系统概述——主要技术原则
一、列控系统概述——主要技术原则
信号机显示 H U
LU L
故障情况 H灯故障 U灯故障 L灯故障 U灯故障 L灯故障
显示结果 无显示 无显示 显示U 无显示 无显示
备注 红灯转移
降级显示
n 当发生红灯灯丝断丝时，本区段发送H码防护，后续区段按轨 道电路正常编码逻辑发码
n 列控中心应采集异物侵限继电器状态，按下表进行逻辑处理。
采集1 IOZ -IOZ --
n列控中心设置地点：车站、中继站、线路所。
客专列控中心适用于CTCS-2级或CTCS-3级客运
专线上的联锁车站、中继站或线路所车站，亦
可使用在与CTCS-2或CTCS-3级客运专线相衔
1
2
接的CTCS-0级的车站 。
3
客运专线列控中心功能
1 轨道电路编码
客 专
2 区间闭塞及方向控制
列 控
3 区间信号机点灯控制
换机设备。 lODF架标配为1台，根据安全
数据网组网方案的需要，可以 配置2台ODF架。
l列控中心机柜后部配置各接线端子 条（TB），用于列控中心柜内配线以
及对外接口配线。 lTB1安装于列控主机柜，用于电源
屏外接电源线的引入。 lTB4安装于轨道电路通信监测机
柜，用于该机柜的电源配线。 l在有网管服务器的车站，列控综合 柜内设TB2，用于网管服务器电源配 线。 lTB5以上为LEU、应答器接线端子 条，命名规则如下： l中继站只配置TB5，置于列控主机 柜后面中部位置。 l中小站根据LEU数量配置 TB5/6/7/8，置于列控综合柜内。 l大站列控中心根据LEU数量配置端 子条，带冗余切换的置于列控综合柜 内，不带冗余切换的置于LEU机柜内。 l控制远程冗余LEU机柜的端子条定 义为TB14，控制远程非冗余LEU机柜 的端子条定义为TB15。根据具体LEU 配置，置于列控综合柜或LEU柜内。
一、列控系统概述——工程设计原则
（3）闭塞分区的划分
Ø 闭 塞 分 区 长 度 原 则 上 按 照 不 少 于 2000m进 行 设 计 ， 满 足 350km/h速度、3分钟列车追踪运行的要求。
（4）安全防护距离
Ø 根据客运专线股道有效长度650m的要求，在设计列车的制动 模式曲线时，列车安全防护距离最大值应控制在站内60m、区 间110m的范围内。
一、列控系统概述——系统评估
哈大列控中心与信号安全数据网培训
目录
n环境要求
•机房应按GB/T 2887-2000 B级标准建设。 •运行温度范围：0～40 ℃。 •相对湿度：≤ 90%（25℃）。 •大气压力：74.8～106 kPa（相当于海拔高度3000m以 下）。 •室内应采取防静电、防尘等措施，周围无腐蚀性和引 起爆炸危险的有害气体。
l中继站列控中心配置于全线 中继站上，由一台列控主机柜
和一台轨道电路通信监测机柜
组成。 l中继站列控中心配置2块CITIU板，控制2台冗余的LEU，2 台LEU控制4个有源应答器。 l中继站列控中心根据不同的 规模，配置不同数量的PIO板、 CI-TC2板。 l中继站列控中心根据安全数 据网组网方案，配置不同的交
轨道电路发码方向控制 1
2
站内轨道电路发码方向控制
站内轨道电路发码方向控制
区间轨道电路发码方向控制
区间轨道电路发码方向控制
区间方向控制
区间信号机点灯 1 2 3
区间信号机点灯控制原理
n 列控中心应采集区间信号机灯丝状态、从联锁获取进站口红灯 灯丝状态，当发生信号机灯丝断丝时，按下表进行逻辑处理。
正线接车信号开放，列车进入股道，咽喉区发检测码，股道发
4 默认码，站内股道由多个轨道区段组成时，前方轨道区段占用
，后方轨道区段应向相反方向发码
5 正线引导接车信号开放，接近区段发HB码，咽喉区发检测 码，股道发默认码
侧线接车进路上的最小号码道岔为12号道岔时，接近区段应发
6 UU码，股道区段按照发车进路发码，咽喉区段发码与股道区
发码，股道发送默认码
10 侧线引导接车进路，接近区段发HB码，股道区段依照发车进 路发码，咽喉区段发B码
11 正线发车进路，信号开放后咽喉区段发码与离去区段保持一 致，股道区段基于离去区段发码，依照追踪码序递推
12 发车信号关闭，列车进入离去区段，咽喉区恢复发送检测码， 股道发送默认码
13 正线引导发车信号开放，咽喉区发送检测码，股道发送HB码
一、列控系统概述——工程设计原则
（5）应答器的设置
Ø 进站信号机处、反向进站信号机处、出站信号机处、闭塞分 区入口处、级间转换分界、RBC切换点等地点设置应答器。
（6）信号机和信号标志
Ø 进站和出站处均设置信号机。 Ø 站内采用传统调车信号机。 Ø 区间不设地面信号机，在闭塞分区分界处设置标
志牌。
信号安全数据网基本结构
信号安全数据网支线结构
三、信号安全数据网 信号安全数据网跨线结构
三、信号安全数据网
电务段网管监测终端
集中监测网络
防火墙
防火墙