郑西客运专线CTCS-3级列控系统及其用户需求验证
CTCS3列控车载系统介绍
CTCS3列控车载系统介绍CTCS3（China Train Control System Level 3）是中国高速铁路列控系统的第三代标准，是一种高度自动化的列车控制系统。
CTCS3系统以CTCS2为基础进行了进一步的改进和优化，引入了更多的先进技术和功能，提高了铁路运营的安全性、精确性和效率。
该系统于2024年开始投入使用，并已广泛应用于中国高速铁路网络中。
CTCS3系统的核心组成部分为列车位置信息系统（TrainPositioning System, TP）和列车运行控制系统（Train Operation Control System, TOC）。
TP系统负责实时监测列车的位置和速度，并向TOC系统提供运行参数。
TOC系统根据接收到的列车位置信息和运行参数，进行列车的自动控制和调度。
CTCS3系统采用了多种先进的技术来实现高效的列车控制。
其中之一是区段自动闭塞（Automatic Block System, ABS），通过电子信号和车载设备的配合，使列车能够在不同的区段之间自动切换。
这种自动闭塞技术可以大大提高列车的运行效率和安全性。
此外，CTCS3系统还引入了列车自动保护系统（Automatic Train Protection, ATP），用于监测列车的运行状况和环境条件，并在必要时发出紧急停车指令，保证列车的安全和乘客的安全。
总之，CTCS3（China Train Control System Level 3）是中国高速铁路列控系统的一种高度自动化的控制系统。
通过引入先进的技术和功能，该系统提高了中国高速铁路的安全性、精确性和运行效率。
通过实现高速列车的自动驾驶和运营控制，CTCS3系统为中国高速铁路的发展做出了重要贡献。
CTCS3与GSM-R优化在郑西客运专线中的应用
Ｃ Ｃ ３与 Ｇ Ｍ— ＴＳ Ｓ Ｒ优化在郑西客运专线中的应用
王 红 军
摘 要： 通过对郑 西客运 专线 Ｃ Ｃ ３级列控 系统与 Ｇ Ｍ． ＴＳ Ｓ Ｒ移动 网络 的影 响进行 了分析 ， 探讨 了 Ｃ Ｃ ３优化 方案 ， ＴＳ 并根据
频 率优 化对列控 系统影响进行 了论 证 ， 为今后 Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ频率规 划工程提供 了指 导。
基站接收 频 率 基 站 发 射 频 率
９０Ｏ０ ３ ． ０ １ｏ ００ １０ ０１ ８ ５． ｏ ８ ２０ ８ ５． ０ ８ ４０ ８ ５． ０ ８ ６０ ８ ５ ８０ ８ ．０ ８ ６０ ０ ８ ．ｏ ８ ６． Ｏ ８ ２０ ８ ６． ０ ８ ４Ｏ ８ ６． ０ ８ ６０ ８ ６ ８０ ８ ．０ ９０２０ ３ ． ０ ９０４０ ３ ．０ ９ ０． ０ ３ ６０ ９ ０． ０ ３ ８０ ９ １Ｏ ０ ３ ．０ ９ １２ ０ ３ ．０ ９ １４ ０ ３ ．０ ９ １６ ０ ３ ．０ ９ １ ８ｏ ３ ．０
２ Ｃ Ｃ ３ ＧＳ Ｒ 系统 Ｔ ｓ ， Ｍ－
１ Ｇ Ｍ・ 统 。 ） Ｓ Ｒ系
１０ ０２ １０ ０３ ｌ ０ Ｏ４ １０ ０５ １ｏ ｏ６ ｌ ｏ ０７ １ｏ ０８
Ｇ Ｍ Ｒ是 一种 基于 目 世界最成熟 、 Ｓ． 前 最通用 的公共无 线通信
系统 Ｇ Ｍ平 台上的 、 门为满足 铁路 应 用而 开发 的数 字式 的无 Ｓ 专 线通 信系统。针对铁路通信列车调度 、 车控 制 、 列 支持高速列车等 特点 ， 为铁路运营提供 定制 的附加 功能 的一 种经济 高效 的综合无 线通信系统 。Ｇ Ｍ－ Ｓ Ｒ能满 足列 车运行 速度 为 ０ｋ ／ ｍ ｈ一５０ ｋ ／ ０ ｍ ｈ 的无线通信要求 ， 安全 性好 。Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ可作为信 号及列控 系统 的良 好传输平 台。
CTCS-3级列控系统GSM-R网络需求要求规范(V1.0)
科技运［2008］168号CTCS-3级列控系统GSM-R网络需求规范（V1.0）2008年12月修改记录目录修改记录 (I)目录 (2)1................................................................................... 引言41.1目的和范围 (4)1.2缩略语 (4)1.3参考文献 (6)2..................................... CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的界面73..................................... CTCS-3级列控系统对GSM-R网络的业务需求83.1数据承载业务 (8)3.1.1数据承载业务 (8)3.1.2数据承载业务特性 (8)3.2补充业务 (8)3.2.1补充业务 (8)3.2.2补充业务类型 (8)3.3铁路特殊业务 (9)3.4需要特殊说明的问题 (9)4................................................................. GSM-R网络Q O S要求104.1一般规定 (10)4.2网络注册时延 (10)4.2.1定义 (10)4.2.2指标要求 (10)4.2.3其它说明 (10)4.3连接建立时延 (11)4.3.1定义 (11)4.3.2指标要求 (11)4.3.3其它说明 (11)4.4连接建立失败概率 (11)4.4.1定义 (11)4.4.2指标要求 (11)4.5用户数据帧传送时延 (12)4.5.1定义 (12)4.5.2指标要求 (12)4.5.3其它说明 (12)4.6链路断开（失效）概率 (12)4.6.1定义 (12)4.6.2指标要求 (12)4.7传输干扰 (13)4.7.1定义 (13)4.7.2指标要求 (14)5................................................................. GSM-R网络设计要求155.1GSM-R网络与RBC 互联的要求 (15)5.1.1MSC与RBC的连接方式 (15)5.1.2MSC与RBC的接口设置 (15)5.2无线覆盖要求 (15)5.2.1无线覆盖指标要求 (15)5.2.2无线覆盖范围要求 (16)5.2.3越区切换要求 (17)5.3无线小区容量要求 (17)5.3.1RBC切换区无线容量要求 (17)5.3.2枢纽和大站无线容量要求 (18)1.引言1.1目的和范围1.1.1.1为明确CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的接口界面，并为承载CTCS-3级列控业务的GSM-R网络设计、测试及产品研发提供技术依据，特制订本规范。
CTCS-3级列控系统总体技术规范
CTCS-3级列控系统总体技术规范1. 引言CTCS-3级列控系统是一种高铁列车自动控制系统，用于实现高速列车的运行控制和安全保障。
本文档旨在规范CTCS-3级列控系统的技术要求，确保系统能够稳定可靠地运行。
2. 系统概述CTCS-3级列控系统采用分布式控制架构，由列车自动驾驶模块、线路侧设备、通信网络和管理中心组成。
系统通过各个模块之间的通信和数据交互，实现列车的智能控制和安全运行。
3. 功能要求CTCS-3级列控系统应具备以下功能：- 列车自动控制功能：根据线路信息和车载设备数据，自动控制列车的运行、减速和停车。
- 列车运行信息采集：对列车的速度、位置、加速度等运行信息进行实时采集，并传输给管理中心和线路侧设备。
- 安全监控和故障诊断：对列车运行状态进行实时监控和故障诊断，及时发现并处理可能的安全隐患。
- 线路侧设备管理：对线路侧信号机、车站设备等进行实时管理和控制，确保线路侧设备与列车的协同工作。
4. 性能指标CTCS-3级列控系统应满足以下性能指标： - 系统稳定性：系统应能在各种环境条件下稳定可靠地运行，具备抗干扰和容错能力。
- 响应时间：系统对于列车运行状态的监控和响应时间应不超过10毫秒。
- 安全性：系统应具备高度的安全性，能够自动识别和阻止可能的安全事故。
- 可扩展性：系统应支持根据需要进行功能扩展和升级，以适应不同线路和列车的需求。
- 数据传输可靠性：系统中的数据传输通道应具备高可靠性和实时性，确保数据传输不丢失和不延迟。
5. 接口要求CTCS-3级列控系统应满足以下接口要求： - 列车-线路侧设备接口：通过接口实现列车和线路侧设备之间的数据交换和控制命令传递。
- 列车-管理中心接口：通过接口实现列车和管理中心之间的数据交互和命令控制。
- 数据存储接口：支持将系统产生的数据存储到本地或云端服务器，并具备数据读取和备份功能。
6. 数据安全与保护CTCS-3级列控系统应具备以下数据安全与保护措施： - 数据加密：对系统中的敏感数据进行加密保护，确保数据传输和存储的安全性。
CTCS-3级列控系统概述
车车车
车车车车车车车
C3 车车车车
C2 车车车车
车车车车车 车车车车车 车车车车 车车车车车
MVB
Profibus RS-485
车车车车车车车
.
17
二、C3系统技术方案——系统构成
在CTCS-2级列控系统的基础上，地面增加RBC设备，车载设
备增加GSM-R无线电台和信息接收模块，实现基于GSM-R
无线网络的双向信息传输，构成CTCS-3级列控系统，用于
300-350km/h客运专线和高速铁路。
GSM-R 无线网络
调度集中 CTC
无线闭塞中心 （RBC）
由主体机车信号和安全型运行监 控记录装置组成。
由通用机车信号和运行监控记录 装置构成。既有线现状 。
8
一、系统背景——中国列车运行控制系统
.
9
一、系统概述——C3系统列控技术平台
➢ 基本原则和指导思想：按照全路一张网的原则规划列控系统的技术平台； 技术平台要实现300-350km/h客运专线、200-250km/h新建铁路和既有 提速线路的互联互通；列控技术平台的确定考虑技术的先进成熟、经济实用、 可靠。 ➢ 列车控制系统是高速铁路的关键技术之一，是铁路运营的安全保障。 在 我国300km/h及以上客运专线上选用CTCS3(CTCS3/CTCS2)列控系统作为 全路统一技术平台体系，其中CTCS3列控系统保证高速动车组的运行安全， CTCS2列控系统用来兼容既有动车组上线运行，并作为CTCS3列控系统的后 备系统； ➢ 通过集成创新和对引进技术的消化吸收实现系统集成再创新，建立符合中 国国情路情的、具有自主知识产权的、世界一流水平的高速铁路列车控制技 术体系。
天线。
➢ RBC向列车提供行车许可。
郑西客专CTCS-3级列控系统集成浅谈
郑西客专CTCS-3级列控系统集成浅谈蔡俊福【摘要】介绍了郑西客运专线信号系统集成实施方案,阐述了郑西客专CTCS-3级列控系统集成实施过程和方法.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2010(000)007【总页数】4页(P7-10)【关键词】客运专线;CTCS-3;系统集成【作者】蔡俊福【作者单位】中铁建电气化局集团有限公司,北京,100043【正文语种】中文【中图分类】U264.911 引言郑西客运专线是我国西部第一条时速 350 km的高速铁路,也是我国首批采用CTCS-3列控系统的高速铁路之一。
为了又快又好地建设郑西客运专线,四电工程采用了系统集成施工总承包方式,由中铁建电气化局集团有限公司负责四电系统集成工作。
2 工程概况郑州至西安客运专线,东起郑州枢纽的郑州站,途经洛阳、三门峡、渭南,西止于西安枢纽的西安站,线路全长约 500 km。
包括郑州枢纽、西安枢纽配套改造工程。
本工程新建 10个车站、1个动车运用所、24个区间信号中继站,改建 9个车站、1个动车运用所。
信号系统主要包括列车运行控制系统、车站联锁系统、调度集中系统、信号集中监测系统、信号电源系统、信号数据网络系统,是一个以调度集中为龙头、车站设备为基础、通信网络为骨架,集行车调度指挥、列车运行控制、设备监测等功能于一体的综合控制系统。
郑西客运专线首次采用自主研发、具有完全自主知识产权的 CTCS-3级列车控制技术保证高速动车组运行安全,满足最高运营速度 350 km/h、追踪间隔时间 3 min的运营要求,是目前世界上运营速度最高、密度最大的高速铁路之一。
3 信号系统集成实施方案3.1 列控系统郑西客运专线正线(荥阳南 -临潼东 -西安北)采用 CTCS-3级(兼容 CTCS-2级)列控系统,CTCS-3级为 350 km/h动车组的主用列控系统,CTCS-2级为 350 km/h动车组的降级备用系统及200 km/h跨线动车组的主用列控系统。
郑州-西安客运专线CTCS-3级列控系统联调联试
进行整改 ，对软件进行升级 ，同时结合相关子 系统
的 静 态 测 试 数 据 和 结 论 ，为 系 统 结 构 完 善 与 优 化 、 系 统 验 收 与 开 通 、制 定 运 营 组 织 方 案 和 规 章 制 度 、 指导 系统 维 护管理 提供 依据 。 １ ）验 证 ＣＴＣＳ 一３级 列 控 系 统 在 ３０ｋｍ／ｈ ５ 及 以 上 速 度 运 行 条 件 下 的 功 能 ： 否 正 确 地 通 过 能 ＧＳＭ —Ｒ 网络传 输列 控信 息 ／命令 ； 能否 正确 地实
郑 州一 安客运专 线Ｃ Ｃ － 级 列控 系统联调联试 西 ＴＳ ３
何春 明 陈 盈 石 海丰 谢 曙光 任德 学
（ 北京和利 时 系统 工程 有限 公 司 ，北 京 １ ０ ６ １ ） Ｏ ７
摘 要 ：郑 西客 运 专 线是 紧随 武广 客 运 专 线之后 ， 又一 条开通 运 营的 具 有世 界 一 流 水平 的 长 大 高速
Ａｂｓｒ ｃ ： ｌ ｗｉ ｅ ｅ ｕｅｏ ｒ ｔｏ ｏ ｔ ａ ｔ Ｆｏｌ ｎｇｒ ｖ ｎ ｐｅ ａｉｎ ｆＷ ｕ ｎ Ｇｕ ｎｇ ｈ ｕ ＤＰＬ， ｏ ｈａ － ａ ｚ ｏ Ｚｈｅ ｇ ｈｏ — ａ ｎ ｚ ｕ Ｘｉｎ ＤＰＬ ｎ ｔ ｅ ｎ ｏｂ ｉ ａ ｏ ｈ ｒｌ ｅｔ ｅ ｓ ｉ ｐ ｔｉ ｏ ｓ ｒ ｉ ｅａ ｒｄ ｌｓ ｉｈ—ｐ ｅ ａｌ ｙ ｎ ． ｌ ｔ ｒ ｏ ｔ ｇ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｃ ｍｍ ｉｓｏ ｎｇ ｕ ｅ ｖ ｃ ｓａｗｏ ｌ ｃ ａ ｓｈ ｇ ｓ ｅ ｄ ｒ ｉ ｎｔ ｗａ ｌ ｅ Ａ ｗｏ ｋ ｆｉ ｅ ｒ ｔｄ ｔｓｉ ａ ｄ ｏ ｉ ｏ ｏｆ ｎ ｎｇ ｓ ｉｎｉ ｉ ａｒｅ ｕｔ ｏ ｅ ｓ ｒ ａ ｅ ａ ｅｉｂｌ ｐ ｒｔｏ ｆＣＴＣＳ ３ ｔａｎ ｃ ｎ ｏ ｙ ｔｍ ｏ ｓｃ ｒｉｄ ｏ ｎ ｕ ｅｓ ｆ ｎｄ ｒ ｌａ ｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｏ ｔ 一 ｒ ｉ ｏ ｔ ｌｓ ｓｅ ｆ ｒＺｈｅ ｚ ｏ Ｘｉｎ ＤＰＬ． ｒ ｎｇ ｈ ｕ－ ａ
CTCS-3列控系统介绍
CTCS-3级列控系统的分析与研究20100175 李洪赭摘要:CTCS一级列控系统是我国通过自主创新建成的具有自主知识产权的列车运行控制系统，凝结了我国铁道部、高校、科研院所和骨干企业群策群力的智慧结晶。
通过对国外列车控制系统发展现状及我国列控系统发展历程的介绍，阐述了我国CTCS一级列控系统研究的必要性及技术方向的选择;说明了我国CTCS一级列控系统的技术特点;同时还对CTCS一级列控系统结构及主要设备的功能作了简要介绍，并总结了系统研发的主要创新成果。
关键词:高速铁路;CTCS一级列控系统;控制模式CTCS一级列控系统是中国列车运行控制系统((Chinese Train Control System)简称CTCS)的重要组成部分，基于GSM-R无线通信实现车地信息双向传输，无线闭塞中心(RBC)生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，满足动车组运营速度350 km /h和最小追踪间隔3 min的要求，并具备CTCS-2级列控系统功能，满族200-250 km /h动车组跨线运行要求。
依托武广、郑西和广深港高速铁路的建设，铁道部成立了C3技术攻关组，组织开展CTCS 3级列控系统的攻关研究工作。
通过自主创新，经过两年多的努力，武广、郑西高速铁路己分别于2009年12月26日和2010年2月6日投入商业运营。
CTCS 3级列控系统的攻关工作在标准规范、车载和RBC等关键设备、CTCS 3级列控系统的测试验证、系统评估、GSM-R系统承载列控信息传输等方面取得了一大批创新成果，初步建成具有完全自主知识产权的CTCS一级列控系统技术标准体系和技术平台。
一、国外列控系统发展概况自1964年日本铁路新干线开始运营时速210 km高速列车以来，高速铁路的高安全、高可靠、高效率、高舒适等特点已引起世界铁路运输界的高度重视，德国、法国、意大利等发达国家也相继结合本国国情发展自己的高速铁路。
郑西客专CTCS_3与CTCS_2临时限速设置一致性分析
等突发事件，通过防灾安全监控系统直接将信息传
送给管辖事发地点范围的车站联锁、地面列控中心
和无线闭塞中心，本文主要讨论有计划的临时限速
（以下简称 TSR）。
2 两种列控方式临时限速设置方案的比较
T S R 是列控系统所要解决的关键问题之一，由 于 C T C S -3 级 列 控 系 统 和 C T C S -2 级 列 控 系 统 所 存在的差异，造成临时限速方案的差异。 2.1 CTCS-2级列控系统临时限速方案
根据目前 C T C S -3 级列控系统的技术框架，特 处 理 ：一 方 面 判 断 其 作 为 C T C S -3 级 T S R 命 令 的
生成，实现列车控制。
C T C S -3 级列控系统以无线闭塞中心为控制核
心。无线闭塞中心根据轨道电路、联锁进路等信息
生成行车许可，通过 G S M - R 无线通信系统将行车
许可、线路参数、临时限速传输给 C T C S -3 级车载
设备 ；同时通过 G S M - R 无线通信系统接收车载设
备发送的位置和列车数据等信息，实现信息的双向
Key Project
重点工程
郑西客专CTCS-3与CTCS-2临时限速设置一致性分析
袁娟
（中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043）
摘要：郑西客运专线采用兼容C T C S-2的C T C S-3级列控系统，由于系统本身的差异，造成了C T C S-3 与C T C S-2临时限速方案的不同。本文从对C T C S-2与C T C S-3系统差异的分析入手，剖析两种列控系 统临时限速方案的原理，最终得出CTCS-2与CTCS-3临时限速一致性的解决方案。 关键词: 临时限速 CTCS-3 CTCS-2 列控系统 Abstract: Zheng-Xi Dedicated Passenger Line adopts the CTCS-3 train control system which is compatible with CTCS-2. Their temporary speed restriction(TSR) schemes are different because of the differences between CTCS-3 and CTCS-2. This paper starts from the analysis on the differences of CTCS-3 and CTCS-2, and then it gives a discussion on TSR principles of the two train control systems, and finally it finds out solutions to TSR consistence of CTCS-3 and CTCS-2. Keywords: TSR, CTCS-3, CTCS-2, and Train control system
CTCS-3级列控系统发展历程及技术创新
《ctcs-3级列控系统发展历程及技术创新》2023-10-26CATALOGUE目录•CTCS-3级列控系统发展历程•CTCS-3级列控系统技术创新•CTCS-3级列控系统应用现状及问题•CTCS-3级列控系统未来发展趋势及展望•CTCS-3级列控系统典型案例分析01CTCS-3级列控系统发展历程2004年中国铁路开始引进法国TVM-300系统，并将其应用于京沪高铁。
2006年中国铁路开始引进欧洲ETCS-1系统，并将其应用于武广高铁。
2009年中国铁路开始引进日本ATC系统，并将其应用于沪宁高铁。
引进阶段中国铁路开始对引进的TVM-300、ETCS-1和ATC系统进行技术消化吸收。
2010年中国铁路成功研发出CTCS-3级列控系统，并应用于京津、郑西高铁。
2012年技术消化吸收阶段032018年中国铁路成功研发出CTCS-3级列控系统升级版，提高了安全性能和可靠性，并应用于“八纵八横”高铁网。
技术创新阶段012013年中国铁路开始对CTCS-3级列控系统进行技术创新，引入了智能感知、大数据分析等技术。
022015年中国铁路成功研发出新一代CTCS-3+ATO列控系统，并应用于京沪、沪杭高铁。
02CTCS-3级列控系统技术创新信号系统升级是CTCS-3级列控系统技术创新的重要方面之一，旨在提高列控系统的安全性和效率。
详细描述信号系统升级包括采用先进的计算机技术、网络通信技术和信息安全技术，实现列车与地面设备之间的信息传输和处理，提供列车控制、监测、维护和管理的综合功能。
升级后的信号系统具有更高的可靠性和安全性，能够适应不同线路和运营条件的需求。
总结词信号系统升级VS轨道电路的升级改造是CTCS-3级列控系统技术创新的另一个重要方面，旨在提高轨道电路的可靠性和安全性。
轨道电路升级改造采用先进的轨道电路技术和设备，提高轨道电路的传输速度、可靠性和安全性。
同时，升级改造后的轨道电路能够适应不同线路的运营条件，提供更高的列车控制精度和运营效率。
CTCS-3概述
轨旁 电子单元
ZPW-2000 车车车车
ZPW-2000 车车车车
轨旁 电子单元
车车
CTC车 车
车车
车车
车车
车车车车
车车车车
车车
车车车
车车
车车车车
车车
车车
车车
CTC车 车
车车
车车
车车车车
车车车车
车车
信号集中监测数据通信以太网
信号安全数据网 调度集中数据通信以太网
CTC 车车车
车车 车车车
综合 车 修车
列控中心 区域联锁
300km/h动车组 按CTCS3的无线命令
运行
应答器、 道岔、
轨道电路 信号机
ETCS2的 无线命令
CTCS3的 无线命
令
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
CTCS3的 无线命
令
CTCS-3基于GSM-R无线通信传输列控信息，其中的CTCS-2 功能是通过轨道电路信息码传输列控信息实现，点式应答器信 息共用。
➢ 车载设备增加GSM-R无线通信单元及
天线。
列控中心
➢ RBC向列车提供行车许可。
GSM-R无线
➢ 车地实现连续、双向、大容量信息传输通。信模块及天轨线
➢ 使用临时限速服务器管理临时限速临，
道
限速灵活设置，实现任意位置、长度和
电Hale Waihona Puke 数量的临时限速设置。路
应 答 器
RBC为CTCS-3
提供行车许可
TSRS CTC
速度曲线
CTCS-3控车场景——区间追踪+目标点停车
时 速
• 速度限制曲线
客运专线CTCS-3级列控系统无线闭塞中心的建模与验证
７ ０４ ） １ ０ ９
摘
要 ： 文分 析 客运 专 线 Ｃ Ｃ － 列 控 系 统 中无 线 闭 塞 中 心 （ Ｂ 子 系 统 软 件 的 功 能 和 性 能 约 束 ， 此 基 本 Ｔ Ｓ３级 Ｒ Ｃ） 在
础 上 采 用 时 问 自动 机 理 论 进 行 Ｒ Ｃ 子 系 统 形 式 化 语 义 描 述 ， 立 Ｔ Ｒ ＱＳ 时 间 自 动 机 网 络 模 型 ， 应 用 Ｂ 建 Ｅ — Ｒ 并 ＵＰ ＡＡ 验 证 工 具 对 Ｒ Ｃ子 系 统 进行 仿 真分 析 ， 证 Ｒ Ｃ 的 安 全 性 （ ａｅｙ 和 受 限 活 性 （ ｏ ｎ ｅ ｉ ｎ ｓ） Ｐ Ｌ Ｂ 验 Ｂ Ｓ ｆｔ） Ｂ ｕ ｄｄＬｖ ｅｓ ， ｅ
Ｍ ｏ ｅ ｉ ｇ ａ ｄ Ｖｅ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｄ ｏ Ｂｌ ｃ ｎ ｅ ｆ ＣＴＣＳ ３ ｄ ｌｎ ｎ ｒ ｆｃ ｔｏ ｆ Ｒａ ｉ ｏ ｋ Ｃｅ ｔ ｒ ｏ －
Ｔｒ ｉ ｎｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｏ ｄｉ ａ ｅ ｓ ｅ ｅ ｓ Ｌｉ ｓ ａ ｎ Ｃｏ ｒ ｌＳ ｓ ｅ ｆ ｒ Ｄｅ ｃ ｔ ｄ Ｐａ ｓ ｎｇ ｒ ｎｅ
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ＣＳ；ｉ ｅ ｕｔ ｍ ａ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ＣＴ ｔｍ ｄ ａ ｏ ｔ ｎ；Ｒ ＢＣ ； Ｕ ＰＰＡ Ａ Ｌ ；ｒ ａ— ｉ ｅ ｓ ｓ ｅ ｅ ｌｔｍ ｙ ｔ ｍ
Ｃ Ｃ－ Ｔ Ｓ３级 列 车 运 行 控 制 系 统 ， 用 无 线 通 信 采
系统设 计缺 陷 ， 高 系统 的安全 性 从 而 辅助 系统 开发 提 显 得尤 为重 要 。形 式 化 方法 以数 学 为基 础 ， 一 种定 是 义 了硬 件系 统或软 件 系统 的规约并 对 系统进行 验证 的
ｔ ｅ ｒ ｆｔ ｅｔｍｅ ｕ ｏ ａｏ （ ｈ ｏ ｙｏ ｈ ｉ ｄ ａ ｔ ｍ ｔ ｎ ＴＡ ） ｓ ｔ ｐ ｔ ｅＴＥ ＱＳ ｔｍｅ ｕ ｏ ａｏ ｅｗｏ ｋ ｍｏ ｅ ｎ ｏ ｄ ｃｓｓ－ ，ｅ ｓｕ ｈ Ｒ— Ｒ ｉ ｄ ａ ｔ ｍ ｔ ｎ ｎ ｔ ｒ ｄ ｌ ｄ ｃ ｎ ｕ ｔ ｉ ａ
CTCS-3级列控系统标准体系及需求规范
文号/进展情况 正在编制
13
CTCS-3级列控系统标准规范
一、标准体系结构：系统评估办法
序号
规范名称
文号/进展情况
1
CTCS-3级列控系统系统评估实施办法 科技运[2019]
（V1.0）
160号
主要内容 CTCS-3级列控系统系统评估目的 CTCS-3级列控系统系统评估原则 CTCS-3级列控系统系统评估阶段 CTCS-3级列控系统系统评估报告
临时限速服务器（TSRS）接口规范
6 （含TSRS与RBC、TCC、CTC/TSRT、CSM、 相邻TSRS接口）
7 司法记录器数据下载接口规范
正在编制
8
CTCS-3级列控系统标准规范
一、标准体系结构：系统规范—测试规范
序号
规范名称
1 CTCS-3级列控系统测试案例（V3.0）
文号/进展情况 科技运[2009] 59号
确保互联互通（跨线运行）。
3
CTCS-3级列控系统标准规范
一、标准体系结构：标准组成
CTCS-3级 标准体系
系统 规范
工程设计 制造工艺 施工验收 运用维护 安全评估
规范
标准
规范
规则
办法
系统设计制造施工验收测试评估运用维护
4
CTCS-3级列控系统标准规范
一、标准体系结构：系统规范
运营需求规范 功能需求规范 系统需求规范 总体技术方案
CTCS-3级列控系统标准规9年8月
0
CTCS-3级列控系统标准规范
主要内容
一、CTCS-3级列控系统标准体系结构 二、CTCS-3级列控系统功能需求规范 三、CTCS-3级列控系统系统需求规范
客专CTCS3-300T列控系统技术资料
第一章列控系统设备第一节、列控系统原理一、CTCS-3级列控系统主要技术原则1.CTCS-3级列控系统满足运营速度350km/h,最小追踪间隔3分钟的要求。
2.CTCS-3级列控系统满足正向按自动闭塞追踪运行，反向按自动站间闭塞运行的要求。
3.CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求。
4.CTCS-3级列控系统车载设备采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行。
5.CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。
无线闭塞中心或无线通信故障时，CTCS-2级列控系统控制列车运行。
6.全线无线闭塞中心（RBC）设备集中设置。
7.GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。
8.动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备。
9.在300km/h及以上线路，CTCS-3级列控系统车载设备速度容限规定为超速2km/h报警、超速5km/h触发常用制动、超速115km/h触发紧急制动 (250km/h以下10km/h紧急制动) 设置。
10.无线闭塞中心（RBC）向装备C3车载设备的列车、应答器向装备C2车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
11.CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议。
12.CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足IEC-62280等相关标准的要求，关键设备冗余配置。
二、CTCS-3级列控系统控车原理1.在CTCS-2级列控系统的基础上，地面增加RBC设备车载设备增加GSM-R无线电台和信息接收模块，实现基于GSM-R无线网络的双向信息传输，构成CTCS-3级列控系统。
2.基于无线信息传输，无线闭塞中心RBC经过GSM-R网络接收来自地面设备信息，生成行车许可再经过GSM-R网络传输地面和车载沒设备，机车乘务员凭车载信号行车，用于300-350km/h线路(见下图)。
2三、CTCS-3级列控系统主要设备功能1.车载设备生：成连续速度控制曲线；监控列车安全运行；发送列车位置；速度等信息。
CTCS-3级中国列车控制系统介绍
CTCS应用等级3(简称C3)：是基于无线传输信 息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列 车运行控制系统。点式设备主要传送定位信 息。
CTCS-3级列控系统概述
车载设备与地面设备的接口
►地面传递到车上的信息有三种方式，一种是 连续信息方式，另一种为点式信息方式。连 续信息主要通过地面轨道电路来发送，点式 信息主要通过地面应答器来发送，都为单向 信息。第三种是无线方式，无线方式可以实 现车地之间的实时信息交互。
►移频轨道电路有多种制式，有ZPW-2000、 UM71、国产4信息、8信息、18信息移频等。
►两种车载工作方式可选择：设备制动优先和 司机制动优先。
►无线信息接收与处理功能：无线子系统与 RIM配合来负责实现与地面无线系统的GSMR无线连接。RSS模块包含移动终端、电源和 滤波器，能够实现GSM-R调制解调器功能。 它与放置在轨道车辆车顶上的GSM-R天线相 连。
列控车载设备的构成
►安全计算机：安全计算机（VC）是列控车载 设备的控制核心，负责从其他各个子模块以 及相关地面设备获取信息，根据列车制动力， 线路信息，临时限速信息，生成制动模式曲 线；并把列车运行速度与模式曲线相比较， 输出相应制动，来保证列车的安全运行。
►人机界面：完成列控车载设备与司机的交互 功能。它具备图形，语音以及文本显示功能， 可以直观地提供给司机各种状态和控制信息。
►测速测距单元：通过安装在车轮上的速度传 感器获得速度信号，并将此信息发送到相关 各模块。
►司法记录单元：将列控车载设备的动作，状 态，以及司机的操作等信息进行记录，当故 障发生或进行数据分析时可以通过相应的下 载手段将数据下载下来，供技术人员进行分 析。
CTCS3级列车运行控制系统
ZPW-2000 车车车车
车
车
车车
CTC车 车
车车
车车
车车
车车车车
车车车车
车车
车
CTC
车车车
车车 车车车
综合 车 修车
临时限速 操作终端
车车
车车
车车
车车车
车车
接口
车车车
车车车
车车车
车车车
临时限速服务器
轨旁 电子单元
ZPW-2000 车车车车
ZPW-2000 车车车车
轨旁 电子单元
车车车 车车车车
车车
（铁路线路）长度超过600km时，应将网络环路分割成不同子环网。各相邻子环
网间应采用三层工业以太网交换机进行连接。
9
CTCS-3级列控系统构成－ATP结构
GSM-R 电台
DMI-1
DMI-2
列车转换 网关
记录器
输出 接口
Local MVB
电源
输入 接口
动车组
C3 控制单元
SDP控制 单元
C2 控制单元
12. CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用 满足IEC 62280标准要求的安全通信协议。
13. CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性 满足IEC 62280等相关标准的要求，关键设备冗余配置。
6
CTCS-3级列控系统结构
车
车车车车车车车车车车车车
车车车车车车车
MVB
车车车车车车车
GSM-R 车车
车
DMI
DMI
车车
车车
车车
车车
车
MVB
列车转换网关
车车车
简述CTCS-3级列控系统及工作原理
简述CTCS-3级列控系统及⼯作原理2019-10-29摘要：随着铁路的⾼速发展,结合中国,⼀种可以确保列车运⾏安全和提⾼运输效率的列车运⾏控制系统也应运⽽⽣。
它就是在CTCS-2级系统基础上,通过集成欧洲列车控制系统(ETCS)⽆线控车的关键技术构建的CTCS-3级列车控制系统。
CTCS-3级列控系统是保证列车安全运⾏的信号系统，CTCS-3级列控系统通过GSM-R⽆线通信实现车-地信息双向传输，为配备CTCS-3级车载设备的列车提供实时的运⾏许可、线路信息，车载设备根据动车组参数⾃动⽣成连续控制模式速度曲线，保证列车安全运⾏的控制系统，适⽤于300-350km/h客运专线，是我国⽬前使⽤等级最⾼的列车运⾏控制系统。
本⽂主要对CTCS-3级列控系统的构成及基本原理、CTCS-3级与CTCS-2级列控系统的区别两⽅⾯进⾏了阐述。
关键词：CTCS-3级列控系统⼯作原理中图分类号：C35⽂献标识码： A⼀、列控系统概念及中国列车运⾏控制系统（CTCS）发展现状1、列控系统的概念列控系统是确保列车运⾏安全的信号系统。
利⽤地⾯提供的线路信息、前车(⽬标)距离和进路状态，列控车载设备根据动车组参数⾃动⽣成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车运⾏速度进⾏⽐较，列车超速后及时进⾏控制，保证列车运⾏安全的监控系统。
2、中国列车运⾏控制系统发展现状中国列车运⾏控制系统（CTCS）作为保证列车安全运⾏的监控设备，⽬前共分为五个等级（CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4级）。
(1)CTCS-0/1级列控系统：既有线现状。
(2)CTCS-2级列控系统：既有提速⼲线CTCS-2级区段及时速250公⾥客运专线。
(3)CTCS-3级列控系统：是在CTCS-2级列控系统的基础上开发出来的列车运⾏控制系统，符合我国⾼速铁路的发展需求，是我国⽬前安全级别最⾼、技术设备最先进、运⽤于时速300公⾥以上⾼速铁路的列车运⾏控制系统。
CTCS-3级列控车载系统(300S)介绍
GSM-R无线电台-车载的GSM-R电台将提供两个数据通道，这样ETCS-2 从一个RBC区域转换到另一个RBC区域时, 可同时连接两个RBC（自动交 权功能）。
2014-4-23
16
Balise Transmission Module (BTM)
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17
JRU
JRU（司法记录组）负责记录所有重组车上具有法律效力的事件的必要信息。 JRU通过MVB总线同TMM连接。
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车载系统构成
车载外部 1、速度传感器 2、TCR天线 3、BTM天线 4、GSM-R天线
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车载系统构成
结构图
Power Supply Distribution Panel RSS Train I/O (wired) ALA cabinet (ATP) DMI DMI PROFIBUS CTODL MVB
TRAU
移动 交换中心 OTE
西安铁路局既 有TDCS设备
助调台
CTC 行调台
临时限速 操作终端
BSC
郑州铁路局既有调度所
RBC中心
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4
二、CTCS-3车载系统总体描述
车载列控设备具备的功能：CTCS-3级和CTCS2级 功能。 CTCS-3 级系统满足列车运营速度350Km/h、行车 间隔3分钟的要求，最高设计速度和验收速度达到 350 Km/h； CTCS设备将在列车速度超过350km/h时发出制动 命令。
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ALA cabinet
CONNECTIONS
TMM NORMAL RIM, EVC, ALM (TCR)
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最 小追 踪 间 隔 ３ｒｉ ｎ的运营 要 求 ，正 向按 自动 闭塞 ａ
追 踪运 行 ，反 向按 自动站 间 闭塞运 行 。全 线无 线 闭
塞 中心 （ ＲＢＣ）设 备 集 中设 置 ，列控 系统 车 载设 备
基 于 ＣＴＣＳ ３级列 控 系统需 求 ，结 合郑 州 一西 － 安 客 运 专线 （ 下简 称郑 西 线 ）的特 点 ，构 建 了本 以 线 的信 号 系 统 。郑 西 线信 号 系统 主 要 由下列 子系 统 设 备 构 成 ： 度 集 中控 制 子 系统 （ 调 ＣＴＣ） 列控 子 、 系统 （ ＣＴＣＳ－ ３级列 控 系统含 ＣＴＣＳ－ ２级列控 功 能） 、联锁 子 系统 、集 中监测 子系统 、电源子 系统 。 其 中，列 控 子 系 统 由地 面 设 备 和 车 载 设 备 构 成 。地 面 设 备 由无 线 闭塞 中心 （ 、列 控 中心 ＲＢＣ） （ ＴＣＣ） 、临时 限速服 务器 （ Ｓ Ｓ Ｔ Ｒ ）等组 成 ，如 图 １
ｓ ｅ ｒ ｉ ｐｅ ａ ｉｎ．Ｔｈ ｐｅ ｅ ｃ ｉ ｅ ｅ ｒ ｌ ｅ ｅ ｕｉｅ ｅ ｓ ｏ ｐｅ ｄ ｔａｎ ｏ ｒ ｔｏ ｅ ｐａ ｒ ｄ ｓ ｒｂ ｓ ｇ ｎｅ ａ ｌ ｕｓ ｒ ｒ ｑ ｒ ｍ ｎｔ ｆＣＴＣＳ一 ａ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｔｍ ， ｙ ３ Ｔｒ ｉ ｏ ｔｏ ｙｓｅ
以 Ｃ Ｓ ２模 式控 制列 车运 行 。 ＴＣ －
所示 。车 载设 备 由车 载 安全计 算 机 、ＧＳ —Ｒ无 线 Ｍ
采 用连 续 目标 距 离 模 式 曲 线 、设 备 制 动 优先 的控 制
方 式监控 列车 安全运 行 ，Ｃ Ｓ ２级作 为 Ｃ Ｓ ３ ＴＣ － ＴＣ － 级 的 后 备 模 式 ，无 线 闭 塞 中心 或 无 线 通 信 故 障 时 ，
ｉ ｒ ｄ ｅ ｎｔｏ ｕｃ ｓ ＣＴＣＳ一 ａｎ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｔｍ ｒＺｈ ｎ ｚ ｏｕ Ｘｉｎ ＤＰ ３ Ｔｒ ｉ ｏ ｔｏ ｙｓｅ ｆ ｅ ｇ ｈ — ａ Ｌ，ｔ ｓｉ ａ ｅ ａ ｎ ｌ ｓｓｍ ｅｈ ｓｏｆ ｏ ｅ ｔｎｇ ｃ ｓ ｎｄ ａ ａ ｙ ｉ ｔ ｏｄ
列控 系统
用户 需 求验 证
标 准建 议
Ａｂｓ ｒ ｃ ：ＣＴＣＳ一 ａ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｉ ｅ ｙ ｉ ｔａ ｔ ３ Ｔｒ ｉ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｓａ ｖ ｒ ｍｐｏ ｔｎ ｅ ｈ ｃ ｌｅ ｕｉｍ ｅ ｔｆ ｒＤＰＬｓ ｗｉ ｔ ｐｅ ｄ ｒａ ｔｔ ｃ ｎｉａ ｑ ｐ ｎ ｏ ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｈ ｏｆ３ ０－３５ Ｋｍ／ ｎ ｉ ，ａ ｔｉ ｎｅ ｏｆｃ ｒ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｅ ｏ ｅ ｕ ｅ ｓ ｆ ｔ ｎ ｅ ｉ ｂ ｌｔ ｆｈｉ ｈ－ ０ ０ ｈ ｉ Ｃｈ ｎａ ｎｄ ｉ ｓ ｏ ｏ ｅ ｔ ｃ ｏ ｏ ｉ ｓ ｔ ｎｓ ｒ ａ ｅ ｙ ａ ｄ ｒ ｌａ ｉｉ ｏ ｇ ｙ
客运 专 线Ｃ Ｃ － 级列控 系统、验 证 用户 需求联 调联 试 的实 施案例 及 测试 分析方 法 。并根据 郑 西 线联 ＴＳ ５ 调联 试 的试验 情 况 ，提 出 了进一 步完善 中 国Ｃ Ｃ －３ Ｔ Ｓ 级列控 系统标 准规 范细 节的建 议 。
关键 词 ：Ｃ Ｃ－５ ＴＳ 级
ＤｏＩ ． ６ ／ｉ ｎ１ ７ —４ ０２ １ ．１ ０ ：１ ３ ９ ．ｓ ．６ ３４ ４ ．０ ０ ． ３ ０ ９ ｊｓ １ ０
１Ｃ Ｃ 一 级 列控 系统用 户需求 ＴＳ ３
Ｃ ＴＣＳ ３ 列控 系统 满足运 营速度 ３ ０ｋ － 级 ５ ｍ／ｈ 、
２郑西线Ｃ Ｃ 一 级 列控 系统 ＴＳ ３
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ ｙ ｒ ：ＣＴＣＳ一 ３，Ｔｒ ｉ ｏ ｒ ｌｓ ｔ ｍ ， ｒ ｆｃａ ｉ ｅ ｅ ａ ｎ ｃ ｎｔ ｏ ｙｓｅ Ｖｅ ｉｉ ｔｏｎ ｏｆｕｓ ｒ ｒ ｑｕｉｅ ｅ ｔ ，ａ ｒ ｍ ｎ ｓ ｎｄ Ｓｕｇｇ ｔｏ ｏ ｅｓ ｉ ｎ ｆ ｒ
ｓ ｅ ｉ ｃ ｔ ｎ ｐ ｃｆ ａ ｉ ｓ ｉ ｏ
Ｔ ｃ ｎ ｌｇｃ ｌｎ ｏ ａ ｉ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｉａ ｎ ｖ ｔ Ｉ ｏ
技术创亲 ０
郑西客运专线Ｃ Ｃ － 级列控 系统及其用户需求验证 ＴＳ ３
何 春 明 马铁 刚
（ 京和利 时 系统 工程 有限 公 司，北京 １ ０ ７ ） 北 １６ ０
摘要 ：Ｃ Ｃ － 级列 车运行控 制 系统是 中 国铁路 时速 ５ ０ ５ ｋ 客 运 专线 的重要技 术装 备 ，是保 证 高 ＴＳ ５ ０ ～５ ０ ｍ 速 列车运 行安 全、可 靠的核 心技 术 之一 。概 述 了ｃ Ｃ －３ Ｔ Ｓ 级列控 系统 的 用户需 求 ， 简介 了郑 州一西安
ｉ ｔｇ ａｅ ｏ ｍ ｉｓｏ ｉ ｇ ａ ｄ ｔ ｓ ｒｔ ｅ ｖｅ ｉ ｃ ｔｏ ｆｕｓ ｒｒ ｑ ｉｅ ｅ ｔ，ａ ｖｅ ｏｍ ｅ ｓ ｇ ｓｉ ｎｓｆ ｒ ｎｅ ｒｔｄ ｃ ｍ ｓ ｉ ｎ ｎ ｎ ｅ ｔｆ ｈ ｒｆ ａｉ ｎ ｏ ｅ ｅ ｕ ｒｍ ｎ ｓ ｎｄ ｇｉ ｓ ｓ ｏ ｉ ｕｇ ｅ ｔｏ ｏ ｐ ｒｅ ｔｎ ｐ ｃｆｃ ｔ ｎｓｏ ｅ ｆ ｃｉ ｇ ｓ ｅ ｉ ａｉ ｆＣＴＣ Ｓ ３ ｓ ｓｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔｅ ａ ｔ ｌｔｓｉ ｅ ｕｌ ｆｉｔ ｇ ａｅ ｏ ｍ ｉｓｏ ｉ ｇ ｉ ｏ 一 ｙ ｔｍ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｃｕａ ｅ ｔ ｈ ｎｇ ｒ ｓ ｔ ｏ ｅ ｒ ｔｄ ｃ ｍ ｓ ｎ ｓ ｉｎ ｎ ａ ｄｔｓ ｆＺｈ ｎｇ ｈ ｕ－ ｉｎ ＤＰＬ． ｎ ｅ ｔ ｏ ｅ ｚ ｏ Ｘ ａ