《高速铁路概论》教案第11课 了解高速铁路信号与控制系统
高速列车运行控制与信号系统设计
高速列车运行控制与信号系统设计 随着科技的不断发展和社会的快速进步，交通运输也在不断改善和完善。高速列车作为一种快速、高效、安全的交通工具，已经成为现代化城市之间互联互通的重要手段。高速列车的运行控制与信号系统设计是保证高速列车运行安全和高效的关键要素之一。本文将从高速列车运行控制和信号系统设计两个方面进行探讨。
高速列车运行控制是指通过控制和管理列车的运行状态和行驶速度，确保列车在高速运行过程中的安全和稳定。首先，在高铁线路上，采用了列车自动化驾驶系统，实现列车的自动驾驶和运行。这种系统利用先进的电子技术和计算机控制技术，通过列车控制系统与线路信号系统的无线通信，进行列车的位置、速度、加速度等数据的实时交互和传递，从而实现列车的自动驾驶和自动控制。自动控制系统可以有效地减少人为操作带来的风险，提高列车的运行效率和安全性。
其次，高速列车的运行控制中还包括列车运行速度的控制。在高速列车系统中，运行速度是需要精确控制的重要指标。为了保证列车的行车安全和稳定，需要通过控制系统的逻辑控制和自动控制，根据列车运行的线路、区段和限制条件，对列车的速度进行实时监测和控制。同时，还需考虑到列车的载荷、弯道半径、S曲线等因素，根据这些信息和数据，进行速度的优化和调整，确保列车在高速行驶过程中具有较高的安全性和稳定性。
信号系统设计是高速列车安全运行的关键环节之一。在高速铁路系统中，信号系统起到发出信号、传递信息、保证列车安全行驶的作用。首先，高速列车信号系统需要考虑到线路的复杂性和多样性。不同线路的设计和建设都有其独特的特点和要求，因此，信号系统需要根据不同线路的需要进行定制化设计。其次，高速列车信号系统需要具备高度的可靠性和故障处理能力。考虑到高铁线路的高速运行和高密度运输，信号系统设计必须能够适应复杂的运行环境和异常情况的处理。在信号系统的设计中，采用冗余设计和备份方案，可以有效地提高系统的可靠性和鲁棒性。
高速铁路信号系统
6.1.16.1铁高路速信铁号路系信号系统基础知识
统的结构 2.区间闭塞系统
区间一般是指两个车站（或者线路所）之间的铁路线路。为保证区间行 车安全，要求按照一定的方法组织列车在区间的运行，称为行车闭塞法，简 称闭塞。
（1）闭塞制度。闭塞制度包括时间间隔法和空间间隔法。时间间隔法 是控制前行列车和追踪列车之间保持一定时间间隔的行车方法，空间间隔法 是控制前行列车和追踪列车之间保持一定距离的行车方法。如今的闭塞就是 指用信号或凭证保证列车按照空间间隔制运行的技术方法。
行车调度指挥控制系统、驼峰调车控制系统、道口信号系统、信号微机监 测系统等子系统。
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6.1.16.1铁高路速信铁号路系信号系统基础知识
统的结构 1.车站联锁系统
路车站基本是以建立进路的方式实现对列车和车列运行的控制。进路是 由相关道岔和轨道区段组成，有信号机指示和防护的特定经路。为了保证行 车安全，在进路建立之前，对车站内的信号、道岔、轨道电路等基本信号设 备必须按照一定的条件和程序严格操作，我们称这些条件和程序为联锁，而 实现联锁的技术称为联锁技术。联锁设备是铁路车站保证列车和车列正常、 安全运行必不可少的核心基础设备。目前，联锁系统主要有继电集中联锁和 计算机联锁。
CTCS 4级是完全基于无线通信的列车运行控制系统。 CTCS各级系统的车载设备应向下兼容，在系统故障条件下应允许降级使用
。级间转换应自动完成，且级间转换应不影响列车正常运行。
.பைடு நூலகம்
6.1.16.1铁高路速信铁号路系信号系统基础知识
统的结构 4.行车调度指挥控制系统
行车调度指挥控制系统包括列车调度指挥系统（train operation dispatching command system，TDCS）和调度集中（centralized traffic control，CTC）系统， 行车调度指挥控制系统在信息处理、信息交换、实时控制及调度决策等方面的 功能日趋完善，对提高运输生产效率有显著作用。
高速铁路概论
3.6.2 降低钢轨电位技术措施
第四章 高速铁路动车组
4.1 概述 4.2 动车组的构成 4.3 动车组的运用与维修
4.4 国产动车组及维修基地
4.1 概述
高速动车组是当今世界高新技术的 集成，是高速铁路的标志性装备。
所谓动车组就是由动力车和拖车或 全部动力车长期固定的连接在一起组成 的车组。
4.2 动车组的组成
4.2.1 动车组的构成及特点
基本构成
① 车体 ② 转向架 ③ 车辆连接装置 ④ 制动装置 ⑤ 车辆内部设备 ⑥ 牵引传动系统 ⑦ 辅助供电系统
4.2 动车组的组成
4.2.1 动车组的构成及特点
动车组的主 要技术特点
2.1 概述 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面 2.3 高速铁路路基 2.4 高速铁路桥梁
2.5 高速铁路隧道 2.6 高速铁路轨道结构
2.1 概述
高速铁路基础设施是个系统工程， 只有其任何一个组成部分都保证了良 好的状态，才能保证高速列车安全、 平稳、舒适的运行。
2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
3.2 牵引变电所
3.2.1 牵引供电方式
1. 直接供电方式 2. 带回流线的直接供电方式 3. 自耦变压器供电方式
3.2 牵引变电所
3.2.2 变电所主接线方式
1. 电源侧主接线 2. 主变压器接线 3. 牵引侧主接线
3.2.3 变电所综合自动化和检测
1. 近线保护 2. 牵引网保护 3. 牵引变压器保护 4. 电容器保护
2.6 高速铁路轨道结构
2.6.5 高速铁路轨道检测和维修管理
3. 轨道管理信息系统的应用
高速铁路信号控制系统研究
高速铁路信号控制系统研究第一章引言高速铁路在近年来发展迅猛，其快速、安全、环保的特点也得到了广泛的好评。
然而高速铁路的发展不仅依赖于交通工具本身的技术发展，还依赖于其背后的信号控制系统的科学技术水平。
目前，高速铁路通信和信号控制系统已经成为高速铁路机车、车辆、设备运行的重要保障，实现了列车的安全、准确和高效的运营。
因此，高速铁路信号控制系统的研究及其发展趋势备受关注。
第二章信号控制系统的概念信号控制系统指控制铁路运输系统的信号设备和装置，其主要作用是为铁路运输提供信号控制和调度服务，在运输过程中对车辆、行驶速度、安全距离等数据进行监测和控制，以确保列车在行进过程中安全、高效、低耗的运行。
在高速铁路中，信号控制系统可使列车在高速行驶中准确、精确地停车和起动，实现列车的安全、准确和高效的运营。
第三章高速铁路信号控制系统的要求和特点高速铁路信号控制系统有其特殊的要求和特点。
首先，高速铁路要求列控系统具有高度智能化，能够自动承担大部分的指令控制；其次，高速铁路信号控制系统要求可靠性高、精度高和数据传输速度快；再次，高速铁路信号控制系统还要求在采集、传输与处理过程中具备自我监测、检修、备份、容错等能力。
第四章高速铁路信号控制系统的研究进展目前，高速铁路信号控制系统的研究主要集中在硬件设计、软件开发和人机交互等方面。
在硬件设计方面，高速铁路信号控制系统在传感器、采集器、处理器、显示器和通信系统等方面上不断进步和改进，以满足高速铁路行业的实际需求。
在软件开发方面，高速铁路信号控制系统的研究涉及到模型建立、算法设计、通信协议等多方面，在实际运作中实现高信号控制与指令运输的高效运转。
在人机交互方面，高速铁路信号控制系统的研究针对不同系统用户进行了用户界面的优化和交互方案的设计。
第五章高速铁路信号控制系统的发展趋势未来，在高速铁路信号控制系统的研究和发展方面，研究人员将进一步研究人工智能算法、云计算、大数据等前沿技术与高速铁路信号控制系统的应用，提高系统性能和效率。
高速铁路的列车控制与信号系统研究
高速铁路的列车控制与信号系统研究高速铁路作为现代交通系统的重要组成部分，在快速、高效、安全的运输领域发挥着重要作用。
而列车控制与信号系统作为高速铁路的核心技术之一，决定着列车的运行速度、运行间隔以及列车运行的安全性。
因此，对高速铁路列车控制与信号系统的研究显得尤为重要。
首先，高速铁路的列车控制系统是整个系统的心脏和大脑，通过对列车的速度、位置、加减速等进行精确控制，实现高速铁路的安全、快速运行。
该系统主要包括列车自动驾驶、车辆调度、运行控制和列车监视等几个方面的功能。
列车自动驾驶是指在高速铁路线路上运行的列车不依赖司机的人工操控，而是通过计算机系统的自主控制完成，提高运行的安全性和效率。
车辆调度是指通过设备和人员对列车进行调度和管理，确保列车按照规定的路线和时刻运行。
运行控制负责对列车的运行状态进行监测和控制，以确保列车的正常运行和安全。
列车监视将列车的运行状态、故障信息等信息进行监视和分析，及时对列车进行干预和维护。
其次，高速铁路的列车信号系统是保障列车安全运行的重要保障措施之一。
列车信号系统主要由信号机、车载信号装置和联锁系统组成。
信号机是指设置在铁路线路上的标志和设备，通过显示不同的信号来对列车进行控制和指挥，确保列车按照规定的速度和时间进行行驶。
车载信号装置是安装在列车上的装置，通过接收信号机发送的信号来控制列车的行驶状态。
联锁系统是指将信号机、车载信号装置和列车控制系统相连接，确保列车的运行状态与信号机的指示相匹配，防止列车之间发生碰撞和冲突。
在高速铁路列车控制与信号系统的研究中，自动驾驶技术是当前的热点和关键。
自动驾驶技术通过使用传感器、计算机系统和人工智能等先进技术，使列车能够自主地行驶和控制，减少人为因素的干扰，提高运行的效率和安全性。
自动驾驶技术主要包括列车位置与速度控制、列车间的通信与控制等方面的研究。
列车位置与速度控制是指通过使用地面设备、车载设备和地面通信系统，对列车的位置和速度进行实时监控和控制，确保列车按照规定的速度和位置进行行驶。
铁路信号控制系统
铁路信号控制系统是铁路上保证列车运行安全的关键设备之一。
它由信号设备、信号系统、控制系统、维护系统等多个组成部分构成，可实现对列车的运行速度、位置和方向等方面进行控制。
今天，我将从构成、功能、发展等角度，探讨的特点和发展趋势。
一、构成的主要组成部分包括信号设备、信号系统、控制系统、维护系统等。
1. 信号设备是指铁道部门设置在铁路线上的，用于指示列车可以进行、减速、停车和变更轨道等情况的各种信号灯、信号标志、信号光带等装置。
2.信号系统是将信号设备和列车相连接，形成信号信息传递系统，使驾驶员可以获得及时、详尽的运行指令。
3.控制系统是通过综合控制设备调控信号设备的亮灭、闪烁，对列车进行速度和方向上的控制，使其按照规定的时间、线路和速度进行行驶。
4.维护系统是用于对信号控制系统的设备、线路的维护和保养，以确保信号系统的安全可靠。
二、功能的主要功能包括：1.指示列车行驶方向和速度。
在铁路线上、进站或出站前，通过设置不同的信号灯光或信号标志，告诉列车驾驶员行驶方向和速度的要求，从而使列车按照规定的路线和速度行驶。
2.控制列车行驶。
控制系统通过对信号设备亮灭的控制，使列车从开始行驶到停车都有序、安全地进行，避免列车相撞、偏离轨道等事故发生。
3.调度管理。
通过不同的信号灯光和信号标志，及信号系统，可以使驾驶员及时获得各种指令，并能够遵守，从而实现对铁路行车班次、车次的管理。
三、发展随着科技的不断进步，的技术水平也在逐渐提高。
由于铁路运输业的日益发达，也迎来了新的发展机遇。
1.数字化智能化。
在近年来，随着计算机和信息技术的飞速发展，也在向数字化智能化方向发展。
数字化技术可以提高信号系统的准确性和可靠性，智能化技术不仅可以帮助监控信号设备的运行状态，还可以以最佳的方式自动控制列车的速度和方向。
2.低成本化。
的设备和维护成本一直很高，这也是一项需要解决的问题。
新型的信号控制系统正在逐渐实现低成本化，这是能够降低设备和维护成本的重大优势。
高速铁路信号控制系统设计与仿真
高速铁路信号控制系统设计与仿真随着现代城市的快速发展和交通需求的增长，高速铁路成为了现代化交通系统中不可或缺的一部分。
高速铁路的快速、便捷和安全性对信号控制系统提出了更高的要求。
本文将介绍高速铁路信号控制系统的设计和仿真，并分析其在运行中的作用和优势。
一、高速铁路信号控制系统的设计高速铁路信号控制系统的设计需要考虑到列车的运行速度、安全性和路段的状况。
系统的设计目标是确保列车在高速运行过程中可以保持安全的距离，并在出现故障或紧急情况下能够及时制动或停车。
1. 系统元件的选择和布置高速铁路信号控制系统由多个元件组成，包括轨道电路、信号机、检测器以及控制中心等。
这些元件需要根据铁路线路的具体情况进行合理的选择和布置。
例如，在区间较短的区段，可以选择使用电缆代替传统的轨道电路，以提高系统的可靠性和安全性。
2. 信号机的种类和位置信号机是高速铁路信号控制系统中最关键的部分之一。
根据列车的运行速度和行驶方向，信号机需要根据预定的信号灯组合发出不同的信号。
这些信号需要准确地告知列车的驾驶员停车、减速或行驶。
信号机的位置应根据铁路线路的曲线和坡度等因素进行合理选择，以确保列车可以及时接收到信号并作出相应的行动。
3. 控制中心的功能和作用控制中心是高速铁路信号控制系统中的指挥中心，负责监控和控制整个系统的运行。
在紧急情况下，控制中心可以迅速响应并采取相应的措施，如关闭信号、制动列车等。
同时，控制中心还可以与其他交通系统进行联动，以确保高速铁路的运行安全和高效。
二、高速铁路信号控制系统的仿真高速铁路信号控制系统的设计需要在实际运行之前进行充分的仿真测试。
通过仿真可以模拟各种运行场景，评估系统的性能和安全性，以及取得改进和优化的方法。
1. 仿真技术的选择和应用在高速铁路信号控制系统的仿真中，常用的技术包括仿真软件、虚拟现实和实时模拟等。
这些技术可以模拟列车的运行、信号机的工作和系统的响应等，以提供准确的测试结果。
通过仿真技术，可以更好地预测和解决潜在的问题，提高信号控制系统的可靠性和安全性。
高速铁路概论PPT课件
高速铁路的建设往往伴随着城市基础设施的完善 和环境的改善，提升了城市的形国际高速铁路发展趋势
欧洲
欧洲国家如德国、法国、西班牙等在高速铁路方面持续投入，提升 既有线路速度并建设新线路，扩大高速铁路网覆盖范围。
日本
日本新干线作为全球最早的高速铁路，将继续提升运营速度，并计 划建设连接北海道等偏远地区的高速铁路。
应急处置
高速铁路应急处置包括应急预案制定、应急演练、应急救援 等内容，旨在快速、有效地应对突发事件，减少损失。
04 高速铁路的经济与社会影 响
高速铁路的经济效益
促进沿线地区经济发展
高速铁路的建设和运营带动了沿线地区的产业集聚、人口 流动和城市发展，从而提高了区域经济活力。
提升运输效率
高速铁路的运营速度远高于传统铁路，缩短了城市间的旅 行时间，提高了物流和客运的效率，降低了运输成本。
成熟阶段
进入21世纪，高速铁路在全球范围内得到快速发展，中国成为高 速铁路建设的主力军，建成了全球最大的高速铁路网络。
高速铁路的分类与技术标准
分类
根据运营方式和路网地位，高速铁路可以分为客运专线型高速铁路和客货混线型 高速铁路。
技术标准
各国高速铁路的技术标准有所不同，但基本要素包括线路规格、车辆标准和信号 系统等。中国高速铁路采用无砟轨道和CRH系列动车组，最高设计时速为350公 里。
高速铁路概论 PPT 课件
目录
CONTENTS
• 高速铁路概述 • 高速铁路技术基础 • 高速铁路运营管理 • 高速铁路的经济与社会影响 • 高速铁路的未来发展
01 高速铁路概述
定义与特点
定义
高速铁路是指通过改造既有线路（含直线和曲线半径小于2000米的弯道）使营 运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速 率达到每小时250公里以上的铁路系统。
第五章-高速铁路信控系统 ppt课件
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7
第一节 概 述
复习
移动自动闭塞
移动闭塞是利用现代无线通信技术的新型闭塞方式，它以
机车信号替代轨道上的固定信号，不依赖连续的轨道电路
和固定的区间分隔点，闭塞区间可根据列车的前行向前移 动，有利于组织间隔小、密度大的连续运输。
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8
第一节 概 述
在闭塞方式发明以前，列车出发前和车站联络以后，照时
刻表运行；但是当运行图无法精准确认的时候容易发生冲
突，无法根本的防止追撞事故，所以开始研究闭塞方式作
为预防方案了。
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2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 概 述
复习
历史
1840年代以前，列车运行以“时间间隔法”来保证安全，即每趟列车发出以后，间隔 一段时间才发出后一列车，但是这种方法无法防止列车因晚点或故障停车导致运行时 间与运行图相差较大时容易发生的追尾事故。 1842年英国发明的“空间间隔法”[1]，以两车之间相隔一段距离的方法来保证安全， 可以视为是现代闭塞技术的雏形。
继电半自动闭塞是半自动闭塞技术之一，轨道电路与色灯信号机之间 通过继电器连锁。是中国单线铁路区间闭塞的主要类型之一，目前正 在逐步升级改造为单线计轴自动闭塞。
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6
第一节 概 述
复习
自动闭塞
单线计轴自动闭塞、双线单向自动闭塞和双线双向自动闭塞，均是以计轴设 备为基础的自动闭塞技术。双线双向自动闭塞是为了解决在繁忙干线上的一 条线路需要检修或养护时仍能够让列车双向通行的技术措施，地面信号机关 闭，以机车信号来进行行车组织[4]。这三种闭塞技术其中根据色灯信号机显 示的状态数不同又分为三显示自动闭塞、四显示自动闭塞等，前者可预告列 车运行前方2个闭塞区间的空闲状态，适用于最高速度不超过115km/h的线路； 后者可预告列车运行前方3个闭塞区间的空闲状态，适用于最高速度不低于 115km/h的线路。 色灯信号的意义通常是（在不同的国家速度值的规定略有不同）： 红色，制动停车，不得进入下一个闭塞区间（意味着前方无空闲区间）； 黄色，减速到45km/h以下准备能在下一个闭塞区内制动停车（意味着前方有 1个空闲区间）； 黄绿色，减速到115km/h以下以准备能在下两个区间内制动停车（意味着前 方有2个空闲区间）；
高速铁路信号安全控制系统的设计与实现
高速铁路信号安全控制系统的设计与实现高速铁路的兴建已经成为现代生活中必不可少的一部分，凭借着它的高效率和便利，已经深入人心。
但是外界因素的影响和信号安全控制系统设备本身的故障等问题也是影响高速铁路安全的主要因素。
高速铁路信号安全控制系统的设计和实现，就显得至关重要。
1. 需求分析为了满足日益增长的旅客出行需求和保障高速铁路的稳定和安全运行，发展高速铁路信号安全控制系统的研究成为了一个迫切的任务。
高速铁路信号安全控制系统需要满足以下几个方面的需求：快速、准确地识别信息，确保信息的及时性和准确性；系统的可靠性高，能保证长时间不间断运行，即便设备出现故障，也能够快速转换至备用设备，保障高速铁路的正常运作；系统的反应速度快，能及时采取行动应对各种不同的风险因素，减少事故发生的可能性；系统的安全性高，能避免外部攻击和信息泄露等风险，保障运行的稳定和安全；系统的维护成本低，能够快速的发现和排除故障，减少维护人员的成本和工作量。
2. 设计方案2.1 总体架构设计高速铁路信号安全控制系统的总体架构设计包含以下几个方面：数据采集子系统：接收系统中的各种数据，包括实时视频数据、传感器数据等。
数据传输子系统：负责将采集到的数据通过网络传输至计算机核心控制系统，包括有线和无线两种传输方式。
数据存储子系统：负责存储采集到的数据，包括计算机内存和外部存储设备。
数据处理子系统：包括多个处理器和计算机，实现采集到的数据的处理逻辑，人工智能技术为处理提供更高效的支持。
计算机核心控制子系统：实现数据采集、处理和分析，以及生成报告和触发信号等控制操纵。
2.2 信号安全控制系统硬件设计信号安全控制系统硬件设计主要包括以下硬件设备：电视监视器、传感器、逃生门、火灾探测器、信号灯和风速仪等设备。
其中，电视监视器用来监视铁路周围的环境；传感器负责检测环境中的气体和液体成分；逃生门用于紧急情况下的人员疏散；火灾探测器用来检测铁路的火灾风险；信号灯和风速仪则用于指示铁路运行状态和周围环境状况的变化。
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1课题 了解高速铁路信号与控制系统课时2课时（90 min ） 教学目标 知识技能目标：（1）了解高速铁路信号与控制系统的特点 （2）掌握列车运行控制系统的分类 （3）熟悉中国的列车运行控制系统（4）能够识别高速铁路信号与控制系统的各组成部分 （5）能够区分不同类型的列车运行控制系统 思政育人目标：（1）养成脚踏实地的工作作风 （2）树立认真、执着的工匠精神 教学重难点 教学重点：列车运行控制系统的分类教学难点：识别高速铁路信号与控制系统的各组成部分；区分不同类型的列车运行控制系统教学方法 讲授法、问答法、案例分析法、分组讨论法、知识竞赛法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计课前任务→考勤（2 min ）→互动导入（8 min ）→传授新知（50 min ）→知识竞赛（25 min ）→课堂小结（3 min ）→作业布置（2 min ）教学过程 主要教学内容及步骤设计意图课前任务 ⏹ 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学完成课前任务请大家以3～5人为一组，选出组长并进行任务分工，制订合理的工作计划。
将小组成员信息及分工情况填入教材表5-1中，并完成教材任务工单5.1中的相关的引导问题（详见教材）。
⏹【学生】完成课前任务通过课前任务，让学生对高速铁路信号与控制系统的组成及特点有初步了解，以便做好教学准备 考勤 （2 min ）⏹ 【教师】使用文旌课堂APP 进行签到 ⏹ 【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况互动导入 （8 min ）⏹【教师】通过向学生展示案例——高铁为什么不能等人？（详见教材），让学生思考：高铁为什么要严格遵守运行时间？⏹ 【学生】每3～5人一组，并以小组为单位，各小组成员在组内轮流发言，阐述自己对案例的理解并讨论⏹ 【教师】参与到每组的讨论中，及时为学生答疑解惑 ⏹【学生】分小组阐述观点通过阅读案例让学生以小组为单位思考并讨论高铁运行中时间的重要性，激发学生的学习兴趣⏹【教师】总结学生的回答，导入本节课课题并板书：任务5.1了解高速铁路信号与控制系统传授新知（50 min）⏹【教师】讲授新知：了解高速铁路信号与控制系统、列车运行控制系统、计算机联锁系统与调度集中系统5.1.1 高速铁路信号与控制系统的组成及特点1．高速铁路信号与控制系统的组成高速铁路信号与控制系统主要由列车运行控制系统、调度集中系统、计算机联锁系统、信号设备和其他设备等组成。
2．高速铁路信号与控制系统的特点【课堂互动】✈【教师】请同学们以小组为单位查阅资料，试着说一说高速铁路信号与控制系统的特点有哪些？✈【学生】聆听、思考、讨论、发言✈【教师】做出总结（1）为了提高行车效率、降低运营成本，高速铁路都建有调度中心，由调度员统一指挥全线列车运行，远距离控制全线信号、转辙机和列车进路，正常行车不需要车站本地控制。
（2）在各车站及区间信号室附近设置地车信息传递设备（TIPB），对列车实际位置进行确认。
（3）车站采用计算机联锁（CI）和大号码道岔，道岔转换采用多台转辙机多点牵引。
（4）重视安全防护，配备了热轴探测、限界检查和自然灾害报警等监测点，并与调度中心联网，防患于未然。
（5）通信信号一体化得到了充分体现。
专用通信系统承载的业务以数据为主，辅以语音和图像，信息传递的实时性和安全性更高。
（6）为保证安全，高速铁路列车运行中不允许线路上进行施工及维修作业，因此高速铁路对信号系统的可靠性、可用性要求更高。
5.1.2 列车运行控制系统1．列车运行控制系统的组成（1）地面设备：包括轨旁设备、列控中心、地面通信设备等。
（2）车载设备：包括列车运行监控模块、测速/定位模块、显示器模块、牵引制动接口、运行记录器模块等。
（3）地车信息传输通道：包括地面信息传输设备、车载信息传输设备、地面信息传输网络和车载信息传输网络。
2．列车运行控制系统的分类1）按系统功能、人机分工和自动化程度不同分类（1）ATC系统。
ATC系统是列车获取地面信息和命令，控制列车运行速度，并调整列车与前行列车之间距离的系统，它能够防止列车追尾，在保证安全的前提下缩短行车间隔，并实现列车运行的信息化和自动化。
通过案例分析、视频解析、课堂讨论和老师讲解，使学生了解高速铁路信号与控制系统、列车运行控制系统、计算机联锁系统、调度集中系统等相关知识，同时有意识地帮助学生树立认真、执着的工匠精神3（2）ATP 系统。
ATP 系统是列车超速防护和机车信号一体化的系统，它能够防止列车进入前方列车占用区段并防止列车超速运行，从而保证行车安全。
ATP 系统能够通过钢轨将最高安全速度限制信号传送至列车，并持续将列车的实际速度与最高安全速度进行比较，若列车实际速度超过最高安全速度，ATP 系统便会指示列车紧急制动，以避免列车超速。
……（详见教材） 【课堂互动】✈【教师】请同学们以小组为单位查阅资料，试着说一说ATP 系统有哪些优势？✈【学生】聆听、思考、讨论、发言✈【教师】做出总结【提示】ATC 系统是比ATP 系统高一级的列车运行控制系统，它可替代司机的部分操作，降低司机的劳动强度，并且能够提高运输效率。
2）按人机关系不同分类（1）机控优先 设备能够按照模式曲线自动控制列车减速并保证列车运行安全，设备正常制动后，一旦满足缓解条件，将及时自动缓解。
这种系统还可适当缩短列车运行间隔时间，保证列车按时刻表运行。
（2）人控优先司机按照模式曲线控制列车速度，设备不干涉司机正常驾驶，只有当列车超速时才会采取有效的减速措施确保列车运行安全。
设备制动的缓解需要设备允许和司机操作确认。
3）按控制模式不同分类 （1）速度码阶梯控制系统。
速度码阶梯控制系统是在一个闭塞分区内只控制一个速度等级，按照一种速度判断列车是否超速的系统。
速度码阶梯控制系统详见教材图5-2。
（2）速度-距离模式曲线控制系统。
速度-距离模式曲线控制系统是能够根据目标速度、线路参数、列车参数、制动性能等确定地反映列车允许速度与目标距离间关系曲线的系统。
采用这种控制方式的列车运行控制系统不需要设置安全防护区段。
……（详见教材）4）按地车信息传输通道不同分类地车信息传输通道是列车运行控制系统的核心部分。
（1）点式列车运行控制系统。
点式列车运行控制系统又称点式超速防护（点式ATP）系统，采用点式应答器传递信息，用车载计算机进行信息处理，最后达到列车超速防护的目的。
（2）连续式列车运行控制系统。
连续式列车运行控制系统是为了适应高速干线与高行车密度的高速铁路而发展起来的，其技术基础是目前飞速发展的信息传输与处理技术。
（3）点连式列车运行控制系统。
点连式列车运行控制系统是在连续式列车运行控制系统中增加点式应答器作为线路数据、进路信息和临时限速信息输入设备的系统。
【高铁资料库】列车运行控制系统是随着技术发展而不断发展的。
目前，在技术上具有代表性且已投入使用的列车运行控制系统主要有日本的ATC系统、德国的LZB系统、法国的TVM300和TVM430系统、欧洲ERTMS/ETCS系统等。
3．中国的列车运行控制系统中国的列车运行控制系统CTCS（Chinese Train Control System）是借鉴欧洲列车运行控制系统（ETCS）的建设经验，结合中国铁路运输特点和既有信号设备制式确定，并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。
1）CTCS的系统结构CTCS由地面子系统和车载子系统两大部分组成。
CTCS的构建原则是以地面设备为基础，车载与地面设备统一设计。
CTCS的系统结构详见教材图5-3。
2）CTCS的应用等级（1）CTCS-0级。
CTCS-0级由通用机车信号和运行监控记录装置构成，尚未成为安全系统，适用于列车最高运行速度在120 km/h以下的区段。
（2）CTCS-1级。
CTCS-1级由主体机车信号和安全型运行监控记录装置组成，适用于160 km/h以下的区段。
【高铁资料库】CTCS-1级与CTCS-0级的差别在于，CTCS-1级全面提高了系统的安全性，是对CTCS-0级的全面加强，可称为线路数据全部储存在车载设备上的列车运行控制系统。
（3）CTCS-2级。
CTCS-2级是基于轨道电路和应答器传输信息的列车运行控制系统，适用于干线提速和新建客运专线，地面可不设通过信号机，列车员凭车载信号行车。
CTCS-2级适用于各种限速区段，有临时限速防护功能。
CTCS-2级采取目标距离控制模式和准移动闭塞方式。
（4）CTCS-3级。
5CTCS-3级是基于无线通信的列车运行控制系统，它可以叠加在既有干线信号系统上。
【课堂互动】✈【教师】让学生通过文旌课堂APP 观看微课——CTCS-3级列控系统（详见教材），思考：CTCS-3级列控系统是如何运行的？有什么特点？✈【学生】观看、聆听、思考、发言 ✈【教师】做出总结 （5）CTCS-4级。
CTCS-4级是完全基于无线通信的列车运行控制系统，由地面无线闭塞中心和车载设备完成列车占用检测及完整性检查，点式设备提供列车用于测距修整的定位基准信息。
CTCS-4级采取目标距离控制模式，列车按移动闭塞或虚拟闭塞方式运行。
【课堂互动】✈【教师】将学生分组，以小组为单位谈一谈不同等级的CTCS 有哪些区别？✈【学生】聆听、思考、讨论、发言 ✈【教师】做出总结不同等级的CTCS 对比详见教材表5-4。
【高铁资料库】中国高铁列车运行控制系统的“四个创新” 作为高铁最关键的三大核心技术之一的列车运行控制系统，在中国科技人员的不懈努力下也从无到有，走出了一条凭自主创新实现“弯道超车”的独特发展道路。
中国高铁列车运行控制系统在发展过程中，取得了多项标志性成果，构建了完整的标准体系，打造了完整的产业链，其核心成果主要体现为“四个创新”。
1．CTCS 技术体系的创新 2．技术支撑平台的创新 3．系统核心技术的创新 4．系统集成技术的创新 ……（详见教材） 5.1.3 计算机联锁系统计算机联锁系统是以计算机技术、控制技术和通信技术为基础，对车站信号设备进行控制的系统。
1．计算机联锁系统的功能 （1）联锁控制功能。
（2）显示功能。
（3）记录存储功能。
（4）故障检测与诊断功能。
（5）数据交换功能。
……（详见教材）2．中国计算机联锁系统【课堂互动】✈【教师】请同学们以小组为单位查阅资料，试着说一说中国计算机联锁系统经历了哪些发展阶段？✈【学生】聆听、思考、讨论、发言✈【教师】做出总结中国计算机联锁系统的研制工作是从20世纪80年代在一些研究部门和高等院校相继开始的。
1984年，通信信号总公司研究设计院研制生产出了国内第一个车站计算机联锁系统，并成功地应用于地方铁路，填补了中国计算机联锁系统的空白。
进入21世纪后，中国的计算机联锁系统发展非常迅速，现已有上千个车站采用，有的区段还发展了成段计算机联锁系统。