列车运行控制系统
精选列车运行控制系统44列控地面设备CBTC地面设备
一、系统组成
ATS系统 ATS系统主要实现对列车运行的监督和指挥，辅助调度任意对全线列车进行管理，ATS包括控制中心和车站设备。 基本功能包括：列车识别和跟踪、运行图管理、列车进路办理、在线列车冲突管理、列车运行自动调整、扣车、跳车、临时限速等。
联锁系统 轨道空闲处理、进路控制、道岔控制和信号控制功能是CI子系统的主要功能。进路控制功能负责整条进路的排列、锁闭、保持和解锁。道岔控制功能负责道岔的解锁、转换、锁闭和监督。这些动作是对ATS子系统命令的响应。信号控制功能负责监督轨道旁信号机的状态，并根据进路、轨道区段、道岔和其它轨旁信号机的状态来控制信号机。 它根据来自ATS的命令设置信号机何时为停车显示。它也产生命令输出，ATC系统以此来控制列车从一个进路行驶到另一进路。
CBTC系统是指通过无线通信的方式实现列车和地面间连续通信的列车控制系统。系统的核心部分为轨旁和车载两部分。 列车通过机车上的测速传感器和线路上的应答器来得到列车的实时位置，应答器在线路的固定位置设置，列车每经过一个应答器就会在数据库中查找其位置，从而得到列车的精确位置，列车的实时速度是通过测速传感器获得的，速度对时间的积分获得列车的相对位移，每经过一个应答器的实际位置加上相对该应答器的相对位移就可以实时的获得列车的准确位置。VOBC将列车的准确位置通过WLAN发送给轨旁设备，实现列车对地面设备的通信。 轨旁的核心设备是区域控制器ZC，它负责管态（道岔、屏蔽门、紧急停车按钮、计轴区段等），向地面ATP系统发送障碍物信息及联锁的进路信息。（4）确定行车许可的计算范围。地面ATP接收到联锁的进路信息、障碍物信息，根据列车在线路上的位置信息，确定列车当前能够使用的进路范围。 如下图所示，列车运行在进路R1上，进路R2、R3均已排列，地面ATP通过线路上列车运行情况及信号机的接近区段情况判断该车为最接近进路R2和R3的受控制的列车，将进路R1、R2、R3均分配给该列车使用，这样就确定了为该列车计算行车许可需要考虑的范围。
列车运行控制系统概述
❖ 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 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
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。
❖ 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。
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。
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
中国列车运行控制系统(CTCS)
CTCSCTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。
CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。
CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0~4级。
1. CTCS概述TDCS是铁路调度指挥信息管理系统，主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能，换句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由TDCS自动完成。
中国铁路调度指挥系统参考欧洲ETCS规范，中国逐步形成了自己的CTCS（Chinese Train Control System）标准体系。
如何吸收ETCS规范并结合中国国情更好地再创新，是值得深入研究的课题。
铁路是国民经济的大动脉，是中国社会和经济发展的先行产业，是社会的基础设施，铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。
为了满足国民对铁路运输的要求，进入二十一世纪以后，铁路部门致力于高速铁路和客运专线的建设，并取得了骄人的成绩。
为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System的缩写“CTCS”）2. 产生背景由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲铁路网内跨线、跨国互通运行，1982年12月欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。
2001年欧盟通过立法形式确定ETCS（European Train Control System）为强制性技术规范。
ETCS的主要目标是互通互用、安全高效、降低成本、扩展市场，在规范的设计上融入了欧洲各主要列控系统的功能，制定了比较丰富的互联互通接口。
列车运行控制系统的五个级别
列车运行控制系统的五个级别一、列车运行控制系统的五个级别列车运行控制系统是保障列车安全运行的重要设备，它通过控制列车的速度、位置和运行模式，确保列车在轨道上的稳定运行。
根据功能和安全性等方面的不同，列车运行控制系统可以分为五个级别，分别是ATC、ATO、CBTC、CTBC和ETCS。
二、ATC（Automatic Train Control）级别ATC是列车运行控制系统的最基本级别，它主要通过信号系统和车载设备实现对列车的自动控制。
在ATC级别下，列车通过接收信号系统发出的信息，控制列车的速度和位置，以确保列车在规定的区间内安全运行。
ATC级别适用于高速铁路等需要保证列车安全运行的场所。
三、ATO（Automatic Train Operation）级别ATO是在ATC基础上进一步发展的列车运行控制系统级别。
ATO级别在保证列车安全运行的基础上，更加注重列车的运行效率和准点性。
相比于ATC级别，ATO级别的列车运行更加自动化，列车的运行速度和位置更加精确可控。
ATO级别适用于城市轨道交通等高密度、高频率的线路。
四、CBTC（Communications-Based Train Control）级别CBTC是一种基于通信技术的列车运行控制系统级别，它通过车载设备和地面设备之间的通信，实现对列车的精确控制。
CBTC级别不仅可以控制列车的速度和位置，还可以实现列车的精确停站、车辆调度和列车间的安全距离控制等功能。
CBTC级别适用于复杂的轨道交通系统，如地铁、轻轨等。
五、CTBC（Communication-Based Train Control）级别CTBC是一种基于通信技术的列车运行控制系统级别，它在CBTC的基础上进一步发展，主要用于高速铁路系统。
CTBC级别通过车载设备和地面设备之间的通信，实现列车的精确控制和列车间的安全距离控制。
CTBC级别的列车运行更加高效、精确和安全，适用于高速铁路等需要高速、高频的线路。
列车运行自动控制系统的组成
列车运行自动控制系统的组成
列车运行自动控制系统通常由以下几部分组成：
1. 轨道信号系统：包括信号机和轨道电路，用来指挥、监控列车的运行状态和速度。
2. 列车控制中心：负责传输和处理轨道信号系统发送的指令，控制列车的起动、行驶和停车等操作。
3. 信号设备：包括信号灯、车站显示屏、列车接收器等，用来向列车驾驶员和乘客发送运行信息。
4. 列车自动控制装置：位于列车上的设备，通过接收来自信号系统的信号，控制列车的运行速度和停车。
5. 信息传输系统：用来传输轨道信号和列车运行数据的系统，可以采用有线或无线通信技术。
6. 列车位置和速度检测系统：通过安装在轨道上的传感器，监测列车的位置和速度，并将数据传输给列车控制中心。
以上是列车运行自动控制系统的主要组成部分，不同的列车类型和运营模式可能会有所不同。
高速铁路信号系统-第三章 列车运行控制系统
3.2 ATP概述
点连式 ATP
点连式 ATP 是利用轨道电路传输连续信息，应答器传输点式信息的列控系统。
3.2 ATP概述
连续式ATP
（3）无线方式。 无线方式指利用无线通信的方式传输信息。地面编码器生成编码信息，通过轨道天 线向车上发送。信号显示控制接口负责检测要发送的信号显示，并从已编程的数据中 选出有用数据传送至编码器，同时选出与限制速度、坡度、距离等相关的轨道数据。 编码器用高安全度的代码将这些数据编码，经过载波调制，馈送至轨道天线向机车发 送。车上接收设备接收限制速度、坡度、距离等数据后，由车载计算机计算出目标速 度，并对机车进行监控。
3.2 ATP概述
1. ATP的基本概念 2. ATP分类 3. 分级制动和一级制动 4. 制动优先方式 5. 测速和测距 6. 紧急制动和常用制动
3.2 ATP概述
3.2.1 ATP的基本概念 ATP 的核心是铁路信号速度化，要求信号信息具备明确的速度含义，并根据这些信 息对列车运行速度进行实时的连续监控。地面列控信息主要根据进路、线路条件以 及前后列车的运行位置，在分级速度控制时，产生不同的出口速度信息；在采用速 度-距离模式曲线控制时，产生目标距离、目标速度等信息。 ATP车载设备依据接收到的信息，根据列车构造速度、制动性能计算出控制曲线， 对列车是否遵守信号（速度）指令进行实际运行速度的监控。当列车的实际运行速 度接近、超过允许速度曲线时，ATP车载设备就会报警、卸载、制动，起到防止“两 冒一超”的安全作用。
3.2 ATP概述
3.2.1 ATP的基本概念
我国铁路列车提速后，列车制动距离增加，信号显示距离不足，现行信号显示制式 和列车速度控制方式难以满足行车安全的要求。列车运行速度超过 160 km/h 时， 司机难以辨认地面信号，以司机为主的列车控制系统难以保证列车的安全运行，为 此必须发展 ATP 系统。ATP 的主要功能有：停车点防护、超速防护、列车间隔控 制（移动闭塞时）、测速测距、车门控制等。
中国列车运行控制系统
3
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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限速信息等，为列车提供安全保障
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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
1
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
列车运行控制系统
列车运行控制系统列车运行控制系统是列车在区间运行过程中实现自动化的设备。
一般铁路将这些设备统称为区间设备，包括各种闭塞设备、机车信号和自动停车设备。
在高速铁路上，当行车速度提高后，仍用地面区间设备来调整列车运行，将产生很大困难。
首先是地面信号机的显示不能给司机一个准确的速度限制，其中包括显示的距离和显示的数量，其次是固定的闭塞分区将影响区间的行车效率。
因此，高速运行的列车应采用新的区间设备。
1.列车运行控制系统的形式高速列车运行控制系统的构成由于系统具体应用关键技术实现方法的不同而存在很大区别。
例如，法国TVM430型列车速度监督设备采用无绝缘数字式的编码轨道电路传输列控信息；日本DS ATC系统则采用有绝缘数字式的编码轨道电路传输列控信息；ETCS2级采用铁路数字移动通信系统（global system for mobile communications for railway，GSM R）传输列控信息，采用RBC无线闭塞中心。
2.列车运行控制系统的特点（1）将先进的控制技术、通信技术、计算机技术与铁路信号技术融为一体的行车指挥、安全控制机电一体化的自动化系统。
（2）车载信号属于主体信号，直接为司机指供列车应遵循的安全速度。
（3）自动监控列车运行速度，可靠地防止由于司机丧失警惕或错误操作可能酿成的超速运行、列车颠覆、冒进信号或列车追尾等事故，它是一种行车安全控制设备。
3.列车运行控制系统的构成（1）地面设备。
地面设备包括轨旁设备、列车控制中心（train control center，TCC）和地面通信网络设备。
（2）车载设备。
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。
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。
中国铁路列车运行控制系统
200 45
驾驶曲线
监控曲线
• 目标-距离模式曲线
干预点
车载监控曲线 地面信号曲线 无保护闭塞分区
车载计算目标距离 TD(t)
TD (t) TD (t+Δt)
监控点 SL(t)
E(t)
地面计算区间 的占用
E(t) : 对测距误差、列车响应时间、列车制动等的补偿
2）CTCS-2级与CTCS-0级的切换原理
CTCS-2级列控系统结构示意图
BTM:应答器信息接收模块;STM:轨道电路信息接收模块
6.2.2 CTCS-2级列控系统基本工作原理
1）目标距离一速度控制原理
目标－距离（Distance to go）控制曲线，也称一次制动模式速度控制 曲线。列控系统车载设备通过对列车行车许可、线路参数、列车信息的综 合处理，生成目标距离模式曲线，监控列车安全运行。
6.1.2 CTCS系统的功能、结构与分级
1）CTCS系统的基本功能 包括2方面： 按照故障-安全原则，在任何情况下防止
列车无行车许可证运行； 防止列车超速运行，包括列车超过进路
运行速度、线路结构规定的速度。
2）CTCS系统体系结构（四层体系结构）
铁路运输管理层
行车指挥中心，以CTCS为行车安全保障基础，通过通信网络实现对列 车运行的集中控制和管理。
第六章 列车运行控制
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红灯
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列车实际运行曲线
ATP 防护曲线
限
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速
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区
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未确定
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二、曲线速度防护模式
2.目标—距离(DISTANCE TO GO)曲线控制模式
目标－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、目标距离（可包含多个闭塞分区）。
Km/h 200
150
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50
0
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0
分段制动和一次制动方式示意图
分段制动需要多个空走距离和安全距离，若采用一次制动只需要一个空走距
离和安全距离。
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二、曲线速度防护模式
1.分级曲线速度控制模式 每个闭塞分区仍然给定一个目标速度。
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闭塞分区分界处绝缘节位置相对固定，且两边闭塞分区传输信息不同。 列车可以根据接收到信息的变化来了解通过绝缘节的时机，从而获得列 车位置信息。
甲站
乙站
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f1
f3
f5
f1
f3
f2
f4
f6
f2
f4
f6
分区1
分区2
分区3
分区4
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三、列控系统关键技术
2>计轴器定位方法 计轴传感器安放也是固定的，通过计轴器检测列车占用或者出清对应计 轴区段也可以获得列车位置信息。
列车运行控制系统
列车运行控制系统定义：由列控中心、闭塞设备、地面信号设备、地车信息传输设备、车载速度控制设备构成的用于控制列车运行速度保证行车安全和提高运输能力的控制系统。
功能：1. 线路的空闲状态检测；2. 列车完整性检测3. 列车运行授权；4. 指示列车安全运行速度；5. 监控列车安全运行系统分类发达在列控系统研究方面已有较长发展历史，比较成功的列控系统主要有：日本新干线ATC系统，法国TGV铁路和韩国高速铁路的TVM30C及TVM430系统，德国及西班牙铁路采用的LZB系统，及瑞典铁路的EBICA900系统等。
上述列车控制系统都具有自己的特点、不同的技术条件和适应范围，因此，列控系统可以分成许多类型。
（1）按照地车信息传输方式分类：①连续式列控系统，如：德国LZB系统、法国TVM系统、日本数字ATC系统。
连续式列控系统的车载设备可连续接收到地面列控设备的车- 地通信信息，是列控技术应用及发展的主流。
采用连续式列车速度控制的日本新干线列车追踪间隔为 5min ，法国TGV北部线区间能力甚至达到 3 min。
连续式列控系统可细分为阶梯速度控制方式和曲线速度控制方式。
②点式列控系统，如：瑞典EBICAB系统。
点式列控系统接收地面信息不连续，但对列车运行与司机操纵的监督并不间断，因此也有很好的安全防护效能。
③ 点一连式列车运行控制系统，如： CTCS2级，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。
（ 2 ）控制模式分，分为两种类型：① 阶梯控制方式出口速度检查方式，如：法国 TVM300系统入口速度检查方式，如： 日本新干线传统 ATC 系统② 速度—距离模式曲线控制方式速度-距离模式，如：德国LZB 系统，日本新干线数字 ATC 系统（3）按照人机关系来分类，分为两种类型：① 设备优先控制的方式。
如：日本新干线 ATC 系统。
列车运行控制系统
列车运行控制系统铁路通信信号系统是铁路运输的基础设施，是实现铁路统一指挥调度，保证列车运行安全、提高运输效率和质量的关键技术设备，也是铁路信息化技术的重要技术领域。
现代信息类技术的迅速发展。
对铁路信号、通信产品和服务产生了重要影响。
铁路通信和信号技术，以及现代铁路信息化系统之间的关系和作用变得密不可分。
车站、区间和列车控制的一体化，铁路通信信号技术的相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破了功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路通信信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。
在列车运行控制技术方面，计算机、通信、控制技术与信号技术集成为一个自动化水平很高的列车运行自动控制系统（简称列控系统）。
列控系统不仅在行车安全方面提供了根本保障，而且在行车自动化控制、运营效率的提高及管理自动化等方面，提供了完善的功能，并向着运输综合自动化的方向发展。
列控系统技术是现代化铁路的重要标志之一。
随着列车速度的提高，列车的运行安全除了以进路保证外，还必须以专用的安全设备，监督、强迫列车(司机)执行。
这些安全设备从初级的列车自动停车装置、自动告警装置、列车速度自动监督系统(或列车速度自动检查装置)发展到列车速度自动控制系统。
列车自动控制系统(ATC)—般指系统设备（包括地面设备和车载设备），同时也是一种闭塞方式，主要包括：1．以调度集中系统CTC为核心，综合集成为调度指挥控制中心。
2．以车站计算机联锁系统为核心，综合集成为车站控制中心。
3．以列车速度防护与控制为核心，综合集成为列车（车载）运行控制系统。
4、以移动通信（例如GSM-R）平台，构建通信信号一体化的总成系统（例如CTCS）。
列车自动控制系统(ATC)的主要功能有四项：·检查列车在线路上的位置(列车检测)。
·形成速度信号(调整列车间隔)。
·向列车发送速度信号或目标距离信号(信号传输)。
·按速度或目标距离信号控制列车制动(制动控制)。
列车运行控制系统的五个级别
列车运行控制系统的五个级别一、列车运行控制系统的五个级别1. 人工驾驶2. 半自动驾驶3. 自动驾驶4. 线路自动保护5. 无人驾驶二、人工驾驶人工驾驶是指列车由驾驶员全程操控的模式。
在这个级别下，驾驶员负责列车的启动、加速、减速、停车等操作。
驾驶员需要依靠自己的经验和技术来保证列车的安全运行。
人工驾驶模式下，列车的运行完全依赖于驾驶员的操作，需要驾驶员对列车运行的各种情况做出及时的反应和决策。
三、半自动驾驶半自动驾驶是指列车在驾驶员的辅助下进行运行的模式。
在这个级别下，列车可以自动进行加速、减速、停车等操作，但驾驶员仍然需要负责列车的起步和终点的操作。
驾驶员可以通过控制面板来设定列车的运行速度和目的地，列车会根据设定的参数来自动进行运行。
半自动驾驶模式下，驾驶员可以更轻松地控制列车的运行，减轻了驾驶员的工作负担。
四、自动驾驶自动驾驶是指列车在没有驾驶员的情况下进行全自动运行的模式。
在这个级别下，列车可以自主进行起步、加速、减速、停车等操作，完全不需要驾驶员的干预。
列车会通过激光雷达、摄像头等传感器来感知周围的环境，并根据不同的情况做出相应的决策。
自动驾驶模式下，列车可以更加精确地控制自己的运行，提高了运行的安全性和稳定性。
五、线路自动保护线路自动保护是指列车在运行过程中通过信号系统来保证安全运行的模式。
在这个级别下，列车会根据信号系统的指示来控制自己的运行。
信号系统会根据列车的位置和速度来发送相应的指令，列车会根据指令来调整自己的运行状态。
线路自动保护模式下，列车可以在遇到紧急情况时及时做出反应，保证列车的安全运行。
六、无人驾驶无人驾驶是指列车在没有驾驶员的情况下进行全自动运行，并且没有信号系统的保护的模式。
在这个级别下，列车会完全依靠自己的系统来进行运行。
列车会通过激光雷达、摄像头等传感器来感知周围的环境，并根据不同的情况做出相应的决策。
无人驾驶模式下，列车可以更加灵活地控制自己的运行，提高了运行的效率和安全性。
列车运行控制系统的五个级别
列车运行控制系统的五个级别1. 介绍列车运行控制系统（Train Control System，简称TCS）是用于控制和监控列车运行的关键系统。
TCS通过集成多个子系统，包括信号系统、制动系统、速度控制系统等，确保列车在运行过程中安全、高效地运行。
TCS的级别划分是根据系统的功能和性能来划分的，不同级别的系统具有不同的能力和特点。
本文将详细介绍列车运行控制系统的五个级别，包括级别0到级别4。
2. 级别0级别0是最基本的列车运行控制系统级别，也被称为无自动化级别。
在级别0中，列车的运行完全依赖于驾驶员的操作，所有的控制和调度都由驾驶员手动完成。
这种级别的系统没有任何自动化功能，驾驶员需要全程掌控列车的运行和操作。
级别0适用于一些简单的铁路线路，如短途旅客列车和货运列车。
3. 级别1级别1是部分自动化的列车运行控制系统级别。
在级别1中，列车仍然由驾驶员操作，但系统提供了一些辅助功能来帮助驾驶员进行列车运行控制。
这些辅助功能包括速度控制和列车位置监测等。
级别1的系统可以减少人为错误和事故的发生，提高列车的安全性和运行效率。
级别1适用于一些较为复杂的铁路线路，如高速铁路和城市轨道交通。
4. 级别2级别2是半自动化的列车运行控制系统级别。
在级别2中，列车的运行由系统和驾驶员共同控制。
系统通过信号和通信设备与列车进行通信，提供详细的运行指令和信息。
驾驶员根据系统提供的指令进行操作，并负责监控列车的运行情况。
级别2的系统可以实现列车的自动控制、速度调整和车辆分离等功能，减少人为错误和提高列车的安全性和运行效率。
级别2适用于一些较为复杂的铁路线路，如高速铁路和城市轨道交通。
5. 级别3级别3是高度自动化的列车运行控制系统级别。
在级别3中，列车的运行完全由系统控制，驾驶员只负责监控列车的运行情况，并在必要时进行干预。
系统通过信号和通信设备与列车进行实时通信，提供运行指令和信息。
系统可以实现列车的自动控制、速度调整、车辆分离和车辆组合等功能。
列车运行控制系统的五个级别
列车运行控制系统的五个级别
列车运行控制系统的五个级别是：
1. Level 0：无自动化系统。
所有列车运行功能由乘务员手动控制和监控。
2. Level 1：列车操作员辅助系统（ATO）。
该系统通过自动控制列车的加速、制动和保持列车在规定的速度和距离范围内行驶，但乘务员仍需负责开关门、监控列车运行和应对紧急情况。
3. Level 2：有限度的自动列车控制（GoA2）。
列车在ATS（自动列车监控系统）的控制下自动运行，但乘务员仍需负责开关门和处理紧急情况。
4. Level 3：条件自动列车操作（GoA3）。
列车在ATS的控制下自动运行，乘务员只需负责开关门。
该级别下，列车在特定条件下可完全自主地进行加速和制动。
5. Level 4：高度自动列车操作（GoA4）。
列车在ATS的完全控制下自主运行，乘务员不再需要驾驶员。
该级别下，列车可以应对各种情况，包括紧急情况和列车故障。
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关
键
技
术
①系统功能需求规范（functional requirement specification，FRS）。系统功能需求规范 主要描述了列车运行控制系统应该具有的功能，包括联锁设备、TCC、轨道电路及点式信息 设备的基本功能，车载设备的功能，防护功能，记录功能，列车的操作过程等。
1.2 列车运行控制系统的构成与关键技术
1.2 列车运行控制系统的构成与关键技术
2.列车运行控制系统的关键技术
（2）地-车列控数据的传输方法。
。列
控的车载设备完全靠从地面控制中心接收到的行车控制命令进行行车，实时监督列车的实际速度
和地面允许的速度指令，当列车速度超过地面行车限速时，车载设备将实施制动，保证列车的运
行安全。
关
键技ຫໍສະໝຸດ 术地-车信息传输方式分为连续式传递信息方式和点式传递信息方式。连续式传递信息方式能 连续不断地将地面信息及时地向车上传递，实时性好，有利于保证行车安全和提高行车效率 。点式传递信息方式通过感应点将地面信息传到车上，当地面信息发生变化时，列车只有在 经过感应点时才能得到信息，实时性差。
2.列车运行控制系统的关键技术
②系统需求规范（system requirement specifications，SRS）。系统需求规范主要描述了列车 运行控制系统及各子系统的构成、工作原理及主要技术要求。
关
键
技
术
③接口规范（functional interface specification，FIS/for further study，FFS）。接口规 范主要定义了系统中各个子系统的软硬件标准，以便实现系统设备的集成和互操作性。
1.2 列车运行控制系统的构成与关键技术
2.列车运行控制系统的关键技术
（3）列车测速和定位。列车测速和定位是列车运行控制与列车追踪运行的关键技术。测速和定位 的精度从根本上制约着列车运行控制系统的控制精度。ATP系统将实测列车速度与计算允许速度相 比较，实现对列车的超速防护。高速铁路常用的车速测量方法包括轴端传感器脉冲测量和多普勒 雷达测速等。
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键
技
术
（5）兼容性。兼容性是指不同线路之间的互联互通，安装一种车载设备的列车能够在安装不 同地面设备的线路上运行，即上下线运行。当车载设备局部出现故障时，系统可以降级运行 。
1.3 列车运行控制系统的特性
1.列控信息
列控信息是指列控地面设备之间、列控地面设备与地面外部设 备之间、列控车载设备之间、列控车载设备与列车外部设备之 间、列控地面设备与列控车载设备之间传输的信息。列控信息 是列车运行控制系统的神经中枢，是列车运行控制系统正常工 作的基础。通常，列控信息主要指列控地面设备与列控车载设 备之间传输的信息。列控信息分为安全信息和非安全信息。直 接与行车安全相关的信息属于安全信息，如行车许可、空闲闭 塞分区数量、进路信息、临时限速、等级切换、列车位置和速 度等；非安全信息是列控辅助信息，如列车编组、列车长度、 始发/目的站、司机乘务组编号等。列控信息的信息量和实时性 应满足不同速度、不同密度、不同运输方式及不同列车控制方 式的要求。列控信息的信息量首先应满足列车安全追踪间隔的 距离要求。
1.1 列车运行控制系统的形式与特点
1.列车运行控制系统的形式
列车运行 控制系统 的形式
高速列车运行控制系统的构成由于系统具体应用关键技术实现方法的不同而存在很大区别。例 如，法国TVM430型列车速度监督设备采用无绝缘数字式的编码轨道电路传输列控信息；日本 DS ATC系统则采用有绝缘数字式的编码轨道电路传输列控信息；ETCS 2级采用铁路数字移 动通信系统（global system for mobile communications for railway，GSM R）传输列控 信息，采用RBC无线闭塞中心。
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技
术
、GPS法、查询/应答器法、轨
间感应线圈法、
、轨道电路定位法、陀螺法。
为了保证测速和定位的精度和可靠性，在实际应用中，列车定位多采用由以上几种方法构成
的组合定位法。
1.2 列车运行控制系统的构成与关键技术
2.列车运行控制系统的关键技术
（（4）列车占用和完整性检测。列车占用和完整性检测是实现各种闭塞和保证列车运行安全的先 决条件。基本的列车占用和完整性检测方法包括轨道电路法、计轴法、列车尾部风压法、列车尾 部GPS法、列车尾部加速度法、列车尾部无线信号检测法。高速铁路多采用轨道电路法进行列车 占用和完整性检测。
1.1 列车运行控制系统的形式与特点
2.列车运行控制系统的特点
（1）将先进的控制技术、通信技术、计 算机技术与铁路信号技术融为一体的行 车指挥、安全控制机电一体化的自动化
系统。
（2）车载信号属于主体信号，直接为司 机指供列车应遵循的安全速度。
（3）自动监控列车运行速度，可靠地 防止由于司机丧失警惕或错误操作可 能酿成的超速运行、列车颠覆、冒进 信号或列车追尾等事故，它是一种行
车安全控制设备。
列车运行 控制系统
的特点
1.2 列车运行控制系统的构成与关键技术
1.列车运行控制系统的构成
（1）地面设备。地面设备包括轨旁设备、 列车控制中心（train control center， TCC）和地面通信网络设备。
（2）车载设备。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 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。
列车运行 控制系统
的构成
1.2 列车运行控制系统的构成与关键技术
2.列车运行控制系统的关键技术
（1）列车运行控制系统的技术规范。高速铁路信号与控制系统是一个集计算机技术、控制技术和 通信技术为一体的，能够实现通信信号一体化、车站区间一体化、车上地面一体化的综合系统。 为满足不同的运输需求，应建立对应的列车运行控制系统技术规范。
高
速 铁
项目
列车运行控制系统
路
列车运行控制系统
列车运行控制系统是列车在区间运行过程中实现自动化的设备。一般铁路将这些设备统称为 区间设备，包括各种闭塞设备、机车信号和自动停车设备。在高速铁路上，当行车速度提高 后，仍用地面区间设备来调整列车运行，将产生很大困难。首先是地面信号机的显示不能给 司机一个准确的速度限制，其中包括显示的距离和显示的数量，其次是固定的闭塞分区将影 响区间的行车效率。因此，高速运行的列车应采用新的区间设备。