CTCS—2列控系统
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。
CTCS-2列控系统司机班培训课件(1)
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3．防止列车溜逸。
针对中国铁路不同的线路、不同的传输信 息方式和闭塞技术，CTCS划分为5个等级， 依次为CTCS0—CTCS4级，以满足不同线 路速度需求。
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CTCS0级为既有线的现状，即由目前使用 的通用式机车信号和运行监控记录装置构 成。
CTCS1级为面向160km／h以下的区段，由 主体机车信号和加强型运行监控记录装置 组成。它需在既有没备的基础上强化改造， 达到机车信号主体化的要求，增加点式设 备，实现列车运行安全监控。
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提供进路参数 提供限速数据 A站
提供下行方向 区间线路数据
3 - 5 km
正向线路数据 反向线路数据
13 86
57 42
反向线路数据
正向线路数据
13 86
应答器布置示意图
B站
57 42
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图7-2-3 应答器布置示意图
进站信号机处设置有源应答器，以提供接 车进路参数及临时限速信息。
除进出站口外，区间可不设置专用于反向运行 的应答器。
根据需要可设置特殊用途的无源应答器(如CTCS 级间转换等)。
应答器的正线线路参数交叉覆盖，实现信息冗 余。
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（7）车站电码化
CTCS2级区段，ATP车载设备的锁频功能 通过应答器信息实现，若应答器信息丢失， 由机车乘务员按现行规则手动切换轨道电 路载频。
CTCS2列控系统的车-地通信方式采用两 种：点式应答器，轨道电路。
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（1）点式应答器技术原理
点式信息发送设备用于为机车信号提供下 列信息：
CTCS2列控系统
既有线时速200公里电务新技术培训教材CTCS2列车控制系统简介既有线200km/h动车组CTCS2列控系统由地面和车载设备两部分组成。
地面设备由列控中心、K5B计算机联锁、CTC、ZPW-2000A轨道电路和应答器等设备组成。
车载设备安装在动车组上，ATP车载设备由车载安全计算机、轨道信息接收单元（STM）、应答器信息接收单元（BTM）、制动接口单元、记录单元、人机界面（DMI）、速度传感器、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线等组成。
ATP车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车运行。
同时，记录单元对列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录。
CTCS2列控系统设备构成见下图。
CTCS2列控系统设备构成图从上图可以看出，CTCS2级区段地面信号系统中除了通过轨道电路向列车传输连续信息外，还要通过应答器把地面的一些线路静态数据、临时限速以及进路参数等发送到机车上，以保障列车安全行驶。
第一章列控系统地面设备列控系统地面设备主要由车站列控中心、应答器设备、ZPW-2000轨道电路等组成。
第一节车站列控中心（TCC）车站列控中心设置在各车站机械室，是一套二乘二取二安全计算机系统，它与K5B计算机联锁、CTC车站自律机接口，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车信息，通过安装在进、出站口的有源应答器传送给列车。
CTC调度中心的调度员向车站自律机发送临时限速命令（包括操作员姓名、命令号、限速起点、限速终点、限速级别、线路号和预计限速时间长度等相关内容），经车站值班员签收确认后，将限速命令发送给列控中心；列控中心通过P口与自律机通信，接收来自CTC的限速命令，并对收到的数据进行有效性检查；同时通过Q口与计算机联锁系统通信，获取进路信息、股道信息、区间运行方向信息，根据这些信息和限速命令在报文存储器内检索到相应报文，通过S口发送给LEU；LEU装设在列控中心机柜内，实时接收列控中心传送的数据报文并通过应答器数据传输电缆，送给对应室外有源应答器，实时更新有源应答器的数据，实现应答器对变化数据的发送。
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。
高速铁路信号系统-第四章 CTCS-2级列控系统
4.3 系统构成
CTCS-2 列控系统分为车载设备和地面设备两部分，地面设备又分为轨旁和室内设 备两部分
图4.1 CTCS-2系统构成图
4.3 系统构成
1．地面设备 列控中心的硬件设备结构要求与车站计算机联锁相同，采用联锁列控一体 化结构，根据列车占用情况及进路状态，通过对轨道电路及可变应答器信 息的控制产生行车许可信息和进路相关的线路静态速度曲线，并传送给列 车。 轨道电路采用ZPW-2000系列，完成列车占用检测及列车完整性检查，连 续向列车传送允许移动的控制信息。
4.4 技术规范
1．总体要求 （4）系统采用目标距离模式曲线监控列车安全运行。生成监控曲线所需的行车 许可、线路参数、限速等信息由轨道电路和应答器提供。 （5）列控车载设备具有设备制动优先和司机制动优先两种控车模式，一般应采 用设备制动优先控车模式。 （6）系统设备的可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）应符合EN50126 的有关规定。
4.4 技术规范
3．车站列控中心技术要求 （1）车站设置车站列控中心，主要用于实现对有源应答器报文的存储与控制。 报文存储器应至少有 20% 的余量。 （2）当车站联锁建立列车进路后，车站列控中心通过控制进站端处有源应答器 为列车提供车站进路信息和车站及区间的限速信息，车站进路信息报文包括：应 答器链接、线路速度、线路坡度、限速、轨道区段等信息；车站列控中心通过控 制出站端处有源应答器为列车提供限速信息，根据需要还可提供区间线路参数、 应答器链统
1 4.1 概述
2 4.2 技术条件
3 4.3 系统构成
4
4.4 技术规范
4.1 概 述
根据《CTCS技术规范总则》的描述，CTCS-2级列车控制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。CTCS-2是结合中国实际情况，具有中国特色的列车控制系统，具有 以下特点： （1）基于轨道电路和应答器进行车地间信息传输。 （2）采用目标距离的控制模式，实现一次连续制动的控制方式。 （3）能在既有提速线路上叠加，实现在同一线路上与既有信号系统的兼容。 （4）采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，采用国内已有厂家试制 成功的欧标应答器，这就意味着地面设备已能国产化。车载信号设备已通过引进设备实现 技术引进，最终实现国产化。
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。
CTCS-2列控系统
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中国列车运行控制系统-CTCS
铁道部ห้องสมุดไป่ตู้002年开始立项对ETCS技术规范进 行研究，提出发展CTCS的战略目标。
2004年铁道部发布了“CTCS技术规范总 则”、“CTCS-2技术条件”等规范文件。
使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。它根据列车占用情况及进路状态向 所管辖列车发出行车许可和列车控制信息。所使用的安全数据通道不能用于话音通 信。
无线通信（GSM-R）地面设备
作为系统信息传输平台完成地－车间大容量的信息交换。
点式设备
主要提供列车定位信息。
轨道电路
主要用于列车占用检测及列车完整性检查。
车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生成 目标距离模式曲线，控制列车按命令运行 。
人机接口 车载设备与机车乘务员交互的接口。
CTCS-4级
CTCS 4级是基于无线传输信息的列车运行 控制系统；CTCS 4级面向高速新线或特殊线路 ，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或 移动闭塞；CTCS 4级由RBC和车载验证系统 共同完成列车定位和列车完整性检查；CTCS 4 级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信 号行车。
CTCS-2系统
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CTCS-2系统总体设计原则
在我国既有成熟信号系统技术设备基础上（如:自动闭塞、机车信号、 车站联锁、调度集中等），通过适当增加其它信号设备（如：应答器、列控 车载设备），构成具有先进连续速度控制功能并符合国际列控系 统功能需求规范（ETCS）的列控系统。
CTCS-2列控系统
在 CTCS 级间转换处， CTCS-2级车站列控中心限速管 辖范围应向外延伸，延伸长度为线路允许速度到 45 km / h 的目标制动距离，具体长度值可参考附录 4 。与级间 转换点相邻的另外一个车站列控中心限速管辖范围为相 应区间，并延伸至邻站正线发车信号机处，如图 6-10 所 示。
车站限速管辖范围应按图， 6-11所示的要求，分解 至对应的进、出站端有源应答器。 应答器报文的限速信息应根据上述规定的应答器限 速管辖范围实现限速信息的冗余覆盖，不同限速条件下 应答器信息覆盖关系见附录 5 。
③通过站间安全信息传输获得邻站（或区间中继站） 所辖相关区段的状态以及其他编码所需的信息，实现闭塞 分区编码逻辑的连续。 ④列车上、下行线换线行驶时，列控中心应实现载频 切换逻辑的信息发送控制。 ⑤列控中心发生故障而不能保证编码正确时应立即中 断编码控制输出，并自动转至“离线”状态。 ⑥正线通过进路，列车压入进站或出站信号机内方第 一区段后，如信息变化为升级码序时，列控中心应保持接、 发车进路发码不变，直到列车压入股道或区间。
4 ．与地面电子单元（ LEU ）连接（ S 口）
⑴与 LEU 之间采用冗余的 RS-422 串行数据通信接口
进行数据通信，实时向 LEU 发送相关有源应答器报文。
⑵LEU 实时向车站列控中心反馈设备工作状态信息。 ⑶车站列控中心至少可同时控制 4 台 LEU ，用于控 制正线上应答器的 LEU 设备应冗余设置。 ⑷当与 LEU 之间通信故障时，相应 LEU 向受其控制 的有源应答器发送 LEU 默认报文。
态、与邻站通信连接状态）；
⑵限速命令、限速状态、限速设置异常信息； ⑶发送给 LEU 的应答器报文特征字； ⑷所接收到的 LEU 状态监测信息； ⑸轨道电路状态信息； ⑹区间运行方向的状态信息、向区间发车的请求信 息、允许向区间发车信息、改方向执行情况信息以及辅 助改方操作记录； ⑺站内轨道电路方向控制状态信息。
CTCS-2介绍
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系统基本功能
防止列车无行车许可的运行。 防止列车超速运行。
– – – – 防止列车超过进路允许速度； 防止列车超过线路结构规定的速度； 防止列车超过动车组构造速度； 防止列车超过限速及紧急限速。
防止列车溜逸。列车停车后自动启动防止列车溜 逸功能，列车继续运行前由机车乘务员人工解除 该功能。
–通过RS485/422串行接口
• 向有源应答器发送报文
–通过专用电缆（LEU置于室内，电缆最大长度2.5km）
• 检测外部电缆状态
–断线、短路
• 记录状态信息
–向地面列控中心提供维护数据
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CTCS-2级列控系统建设
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标准体系建设
• 为确保CTCS-2级列控系统顺利实施，必须首先建 立完善的标准体系。 • 经过近5年的努力，CTCS-2级列控系统标准体系已 基本形成。形成统一标准包括：
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地面列控中心-接口关系图
P口：调度命令、限速接收，执行情况信息反馈， 轨道电路占用/空闲信息和区间信号机状态 Q口：进路相关信息、区间闭塞和方向条件信息， 部分站联条件信息 S口：LEU控制 R口：设备状态信息 T口：轨道电路占用/空闲信息、轨道电路低频编 码信息 U口：站间安全信息 V口：信号点灯控制(可选) W 在线测试 W口: 在线测试 端口 U 车站列控中心
• CTCS-2级列控系统相关设备包括：
- 车站联锁：采用国内成熟设备； - 调度集中：采用国内成熟设备； - 信号监测：采用国内成熟设备。
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结束语
CTCS-2级列控系统技术体系和标准体系具有 中国特色和自主知识产权，通过各项试验和运行 检查，以及第六大提速一次性完成延展里程 6000 余公里的工程实践，全面验证了CTCS-2列控技术 路线和技术体系的正确性，控车模式的先进性， 动车组运行速度200~250km/h、追踪间隔5min的适 应性，以及各类型列车高密度混合运输、跨交路 运行和互联互通的兼容性，为客运专线建设奠定 了坚实的基础，创造了很好的社会、技术和经济 效益。这是中国的既有线提速技术、列车运行控 制技术达到了世界先进水平的重要标志之一。
CTCS2列控系统概述
调车监控模式（SH）
速度（km/h）
控车曲线
40（30）
► 进行站内调车作业时，由于无轨道电路信息，不能实现完全监控模 式运行，车载设备接收司机的操作后转入调车模式，生成固定限速 为40km/h限速曲线，车载设备仅监控列车的最高运行速度，无距离 监督，行车安全由司机保障。当接收到应答器中的调车危险信息后 立即紧急制动停车。
线，控制列车运行。同时，记录单元对列控系统有关数据及操作状
2020/7/30 态信息实精时品课动件态记录。
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
CTCS 分级
CTCS 3级
➢ 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；无线通信（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，系统具有与国际接 轨的先进性。
► 当地面设备出现故障或者别的原因导致列车在禁止信号前停 车后，根据行车管理办法和有关手续，司机对列控车载设备 进行特殊操作后，由列控车载设备生成固定限制速度为 20km/h的速度模式，监控列车运行。
► 这种模式下，由于地面不能给出行车许可，车载设备仅负责 监控列车的最高运行速度，无距离监督，行车安全由司机保 障。
2020/7/30
精品课件
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
引导接车模式（CO）
速度（km/h） 200
监控曲线
2 0
HB 码
► 引导接车，ATP车载设备收到接近区段的轨道电路信息 （HB码），形成并保持固定限制速度，监控列车运行。
2020/7/30
精品课件
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列控系统
距离模式曲线，控制列车按命令运行。
整 性
人机接口
检 查 设
车载设备与机车乘务员交互的接口。
备
CTCS-4级
全球卫星定位或其他设备提供列车定位及 列车速度信息
列车完整性检查设备 运行管理记录单元
CTCS等级划分及设备构成
CTCS-0 CTCS-1 CTCS-2
CTCS-3
CTCS-4
30
CTCS-2系统技术要求
速度目标值：满足300km/h，预留350km/h 扩展条件。
控制模式：目标－距离模式。 驾驶模式：司机制动优先模式或设备制动优先
模式两种。 信息传输媒介：控车信息由轨道电路+应答器
设备提供。 系统兼容性：不同速度等级线路的列车可互联
互通。
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CTCS-2系统基本功能
实时检测列车运行速度，对列车运行控制信息进行综合处理，控制列车按 命令运行。
CTCS-2级
CTCS 2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统；CTCS 2级 面向提速干线和高速新线，采用车-地一体化设计；CTCS 2级 适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭 车载信号行车。
(1) 地面子系统组成 列控中心
测速模块 实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。
设备维护记录单元 对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。
CTCS-2级
车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生
成控制速度与目标距离模式曲线，控制列 车按命令运行。 人机界面
车载设备与机车乘务员交互的设备。
CTCS-3级
各国铁路在实施ATP过程中，都是以故障安全作为最重要的技 术条件，将地面和车载设备按一个系统统一设计，同步进行 技术更新或强化改造的，这样才能保证整个系统的高安全、 高可靠。
CTCS-2列控系统方案介绍共48页文档
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LEU+有源应答器
功能：接收车站列控中心的信息， 并向列车传送。LEU的作用相当于功 率放大器。有源应答器提供的信息 主要包括进路信息和临时限速信息。 1个LEU控制4台应答器。
设置位置：车站的4架进站信号机处 各设1个有源应答器。
设备：由外商供货并进行了技术转 让。
11
无源应答器
西门子（西安）公司：2114个应答器； 和利时/CSEE联合体：223个LEU。 设计联络工作正在进行。
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3.ATP地面设备合同开始执行
车站列控中心： 列控中心由国内研发，主要研发单位包括：铁
科院、通号公司设计院、卡斯柯公司、和利时 公司、交大微联公司等。 目前，研发工作和环行道功能试验已经完成。 配合车载设备进行CTCS2级系统环行道试验。 明年初结合动车组试验在胶济线或京广进行系 统试验。
•完全监控模式 •侧线发车时的部分监控模式（UU码45km/h限速） •调车模式（40km/h限速） •引导模式（20km/h限速） •目视行车模式（20km/h限速）
6
4.车载设备DMI举例（完全监控模式） MRSP区
A1
B2
F1
起模点
Dx
B1 B1 A2
F2
200
F3
D 9
120
F4 D7
B6
主要介绍内容
一.CTCS2级方案介绍 二.既有线CTCS2级项目进展情况 三.需要注意的问题
1
一、CTCS2级方案介绍
1.ETCS与CTCS对照表
级 别
0 欧洲既有线现状
ETCS
CTCS
中国既有线现状； 通用式机车信号＋监控装置
1 基于点式传输的列车控制系统；
CTCS-2中国铁路列车控制系统
CTCS体系的建立
பைடு நூலகம்目前国内系统虽大大降低了铁路行车重大、大事故发 生率和险性事故发生率，但尚不能满足铁路跨越式发 展的需求。
为确保列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备 性能先进、安全可靠的列车运行控制系统。
铁道部战略决策：研究ERTMS/ETCS体系，结合中国特 点，创立CTCS体系
CTCS信息包，是在ETCS信息包框架、组成的基础上，按照中国的 CTCS技术规范、运输作业特点和需求进行定义，综合考虑动车组 开行、运用要求，并预留了客运专线的发展。
应答器信息是涉及安全控车的重要信息，必须进行严格的档案管理， 制定相应的管理程序、管理制度和管理办法。拟设专门机构进行应 答器信息管理。
24
与车站联锁系统联接（Q口）
获得车站进路和相关实时信息，包括进站、出站、通过、进路、股道号、信号机 开放等； 根据需要，输出进站或进路信号机点黄灯、接近区段轨道电路发黄码控制条件， 由联锁完成控制及驱动； 对于站型简单、在保证安全控车的前提下，Q口可考虑简化处理。对进站能区分 进站信号机、正线通过、道岔直向或侧向接车，对出站能区分是正向还是反向发 车。
级间转换执行点应答器可与区间应答器合用。 在级间转换时，应保证控车权可靠平稳交接。控车权的交接以ATP车载设备为主。 级间转换时若已触发制动，则应保持制动作用完成，停车或发出缓解指令后，由
手动转换。
14
CTCS-2级（ATP) UU码
CTCS-0级（LKJ)
正向预告点 执行点 反向预告点
列控中心传输点式列控信息。 动车组车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限
速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车运 行。同时，记录单元对列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录。 适用于ZPW-2000（UM）系列自动闭塞，车站计算机联锁，行车指挥CTC或TDCS 调度区段。
(交通运输)CTCS2列控系统概述
CTCS2列控系统的主要功能是实现列车安全追踪、列车速度 自动控制、列车运行调整和列车间隔控制等，保障列车运行 安全、高效和准时。
系统工作原理
工作原理
CTCS2列控系统通过地面设备和车载设备之间的信息交互，实现列车追踪、速度控制和间 隔控制等功能。地面设备发送列车追踪信息和速度控制指令，车载设备接收并处理这些信 息，控制列车运行。
促进产业升级和发展。
02
CTCS2列控系统概述
系统定义与特点
定义
CTCS2列控系统是中国铁路第二代列 车控制系统，用于列车运行控制和管 理。
特点
CTCS2列控系统采用目标距离控制模 式，实现列车安全追踪和自动控制； 同时，该系统还具有高精度、高可靠 性和高安全性的特点。
系统组成与功能
系统组成
CTCS2列控系统由地面设备和车载设备两部分组成。地面设备 包括轨道电路、应答器和信号机等；车载设备包括列车控制单 元（TCU）、测速单元和人机界面等。
操作复杂性
由于该系统功能强大，操作界面 相对复杂，对操作人员的专业素 质要求较高。
未来发展方向
智能化
未来CTCS2列控系统将更加注重智能 化发展，通过引入人工智能、大数据 等技术，提高系统的自主决策和优化 能力。
绿色环保
互联互通
加强与其他交通方式的互联互通，提 高运输效率，为旅客提供更加便捷、 高效的出行体验。
进行实时监测和控制，确保列车运行的安全和稳定，降低事故风险。
02
提高效率
列控系统能够实现列车的自动化控制和调度指挥，提高列车运行效率，
缩短旅行时间，为旅客提供更好的出行体验。
03
推动技术进步
列控系统的研究和应用涉及到多个领域的技术，如通信、信号处理、计
第六章 CTCS2列控系统
第六章 CTCS2列控系统··的”窗口方式”临时限速设置情况显示在车务终端上临时限速调度命令须经车站值班员签收后，方可由或车站设备传至列控中心车站值班员签收时确认限速起点里程、速度、长度、车次、执行时间等；对于无人职守车站，按规定在车站综合维修终端进行签收对于站内正线临时限速，系统须前方站签收后，本站方可签收；若前方站为无人职守车站，本站签收后，由中心设备向前方站下达临时限速调度命令并直接向列控中心发送临时限速调度命令通过无线调度命令系统向列车发送时维持既有方式临时限速设置精度动车组限速区起点精度m、限速区长度8档、限速速度5档限速区长度超过m时，可按区间限速处理若遇限速速度小于45 km/h的特殊情况，由司机按调度命令控车应答器临时限速管辖范围及关系站内正线有临时限速时，前方站出站口应答器、本站进站口应答器分别发送相应临时限速报文办理正线通过且离去区段有临时限速时，进站口、出站口应答器分别发送相应临时限速报文级间转换处，应答器临时限速管辖范围应向外延伸，延伸长度为线路允许速度到45 km/h的制动距离在区间其余地点有临时限速时，出站口应答器发送相应临时限速报文，进站口应答器的报文中有限速预告信息同一临时限速由不同的应答器发送报文时，其报文含义具有一致性各应答器报文的限速区速度、长度完全一致，限速区起点之间有固定的数学关系式，应答器报文的选择建立对应逻辑关系有源应答器的报文存储在列控中心车站临时限速控制范围建立车站临时限速控制范围内线路里程、线路长度与临时限速区起点的对应关系，按临时限速调度命令确定所设限速区起点与对应应答器之间的距离车站值班员临时限速管辖范围示意图见图6-5下行方向A站管理员管辖范围A 站下行方向B站管理员管辖范围B 站C 站上行方向B站管理员管辖范围下行车站值班员临时限速管辖范围示意图上行方向C站管理员管辖范围81图6-5 车站值班员临时限速管辖范围示意图根据限速区起点与对应应答器之间的距离、限速区长度、限速区速度、进路及信号机状态等信息，选择存在列控中心中的报文根据临时限速调度命令中的执行时间、进路办理情况等信息，经计算确定应答器报文的发送时机，实时将所选的报文向对应的传送；特殊情况下，由车站值班员在车务终端上确定发送时机进站口应答器，在进站信号机开放时控制向应答器发送报文，直至列车完全越过进站信号机出站口应答器，在其有效时段内连续控制向应答器发送报文实时接收列控中心传送的数据报文并发送给对应有源应答器，实时更新有源应答器的数据，实现应答器对变化数据的发送下行A 站A站5号有源应答器管辖范围A站7号有源应答器管辖范围B 站586B站7号有源应答器管辖范围B站5号有源应答器管辖范围7C 站5758675LQ86至A站B站6号有源应答上行B站8号有源应答器管辖范围器管辖范围5LQ临时限速应答器控制范围图6-6 临时限速应答器控制范围示意图上行下行A 站A站5号有源应答器管辖范围A站7号有源应答器管辖范围B 站586B站5号有源应答器管辖范围7B站7号有源应答器管辖范围至C站下行5LQ5758675LQ86C站至A站B站6号有源应答上行B站8号有源应答器管辖范围器管辖范围5LQ临时限速应答器控制范围图6-6 临时限速应答器控制范围示意图相邻两个车站之间一个运行方向仅考虑一个临时限速区通过有源应答器向车载设备提供临时限速信息，临时限速信息纳入轨道电路发码条件临时限速区前方的地面信号显示应根据不同的临时限速等级进行相应降级显示，并根据需要可重复显示临时限速应答器控制范围示意图见图6-6装备系统的线路区段，临时限速可在调度中心由调度员设置，向车站列控中心传输，也可由车站值班员直接通过车站列控中心设置未装备系统的线路区段，临时限速应由车站值班员通过车站列控中心设置原则上车站值班员负责设置本站站内及本站出站口至接车站进站信号机范围内的临时限速车站站内、经道岔侧向发车时车站1离去区段等特殊区段的临时限速应通过调度命令实82施在通过进路建立且离去区段有临时限速时，根据制动需要，进站信号机显示黄灯，对应接近区段轨道电路发U码；其他区段的临时限速不纳入轨道电路发码条件装备系统的区段，临时限速可在调度中心由调度员设置，向车站列控中心传输，车站值班员需对临时限速的设置和撤销进行确认；临时限速也可由车站值班员直接通过车站列控中心设置为提高临时限速的设置精度，应答器信息报文采用列控中心储存或动态组帧方式车站正线接车进路临时限速时，可通过进站信号机外方设置相应的临时限速确保安全应答器与临时限速逻辑关系1）临时限速目标距离计算参数的取值按下列取值，根据牵引计算，确定动车组从规定速度制动到限速速度的目标距离：规定速度：km/h；制动量：制动特性最差动车组的常用制动；制动系数：；坡度：既有线提速km/h区段，包括新建客货共线km/h铁路，线路设计主要技术标准的限坡一般不大于6‰，坡度取6‰下坡；当大于6‰时，取实际坡道计算；安全余量：5％2）办理正线通过且离去区段有临时限速时，为保证进站口应答器与出站口应答器临时限速报文的一致性，必须满足：L进=L出+L站，限速区速度及长度完全一致正线通过时临时限速区段逻辑关系见图6-7图6-7正线通过时临时限速区段逻辑关系示意图在L区＞L目条件下，离去区段临时限速逻辑关系如下：当L出≤0时，按站内临时限速逻辑执行；当L出＞0、L进≤L目时，进站口及出站口应答器同时发送临时限速报文，控制进站信号机显示黄灯；当L出≤L目、L进＞L目时，进站口及出站口应答器同时发送临时限速报文，进站信号机正常显示；。
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电路
轨道占用 检查
轨道电路 轨道电路 轨道电路 轨道电路等
列车运行 按固定闭塞 设为对照值
间隔
运行大于 L
L
L
L
线路数据 来源
贮存于车载 数据库
贮存于车载 数据库
应答器提供 或数字轨道
电路
无线电通信 提供
CTCS-4 目标距离 一次连续 移动闭塞或 虚拟闭塞
无线通信双 向信息传输
五限定为应 答器校正
• CTCS-3级与2级一样，采取目标距离控制模式 （又称连续式一次速度控制）和准移动闭塞方式。 由于其实现了地车间连续、双向的信息传输，所 以功能更丰富些，实时性更强些。
CTCS-4级
• CTCS4级是完全基于无线通信（如GSM-R）的列 车运行控制系统。由地面无线闭塞中心（RBC） 和车载设备完成列车占用检测及完整性检查，点 式信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信 息。
• CTCS-2级立足于国产化的地面设备，车载信号设 备也已经技术引进，功能比较齐全并设合国情。
CTCS-3级
• CTCS-3级是基于无线通信（如GSM-R）的列车 运行控制系统，它可以叠加在既有干线信号系统 上。
• 轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，点式 信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信息。 无线通信系统实现地车间连续、双向的信息传输， 行车许可由地面列控中心产生，通过无线通信系 统传送到车上。
地面应答器
• (地1)面地设面备设由备车站列控中心，地面电子单元（LEU）、点式
应答器、ZPW-2000（UM）系列轨道电路、车站闭环电 码化、车站计算机联锁等组成。轨道电路、车站电码化传 输连续列控信息，点式应答器、车站列控中心传输点式列 控信息。
• 列控中心的硬件设备结构要求与车站计算机联锁相同，采 用联锁列控一体化结构，根据列车占用情况及进路状态， 通过对轨道电路及可变应答器信息的控制产生行车许可信 息，及进路相关的线路静态速度曲线，并传送给列车。
• CTCS-0级的控制模式是目标距离式，列车运行监 控装置采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在 车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线路数 据，结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。
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。
• 无线系统车载模块用于车载子系统和列车控制中心进行双 向信息交换。
• CCTTCCSS-0-级0适级用于列车最高运行速度为160km/h
及以下，适合既有线的现状，将目前干线铁路应 用的地面信号设备和车载设备定义为0级。
• CTCS-0级地面采用国产移频轨道电路完成车地通 信，车载设备由通用机车信号+列车运行监控装置 组成。
CTCS-3
控制模式 目标距离 目标距离 目标距离 目标距离
制动方式 一次连续 一次连续 一次连续 一次连续
闭塞方式
固定闭塞或 准移动闭塞 准移动闭塞 准移动闭塞 准移动闭塞
多信息道
地对车信息 传输
多信息轨道 电路+点式设
备
多信息轨道 电路+点式
设备
电路+点式设 备；
或数字轨道
无线通信双 向信息传输
• 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）。
• 车载子系统可由以下两部分组成：CTCS车载设备、无线 系统车载模块。
• CTCS车载设备是基于安全计算机的控制系统，通过与地 面子系统交换信息来控制列车运行。
• 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。
• 虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊方式，它不设 轨道占用检查设备，采取无线定位方式来实现列 车定位和占用轨道的检查功能，闭塞分区是在逻 辑上以虚拟技术实现的。
CTCS应用等级划分的特点 应用等级
CTCS-0
CTCS-1
CTCS-2
CTCS-2级
• CTCS-2级面向提速干线和高速新线，地面采用 ZPW-2000A型轨道电路和点式信息设备完成车 地通信，车载设备由ATP+LKJ2000装置组成。
• CTCS-2级采用车地一体化设计，适用于各种限速 区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车 载信号行车。实现了行车指挥——联锁——列控 一体化、区间——车站一体化、通信——信号一 体化和机电—体化。
• 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。
CTCS系统结构示意图
列车
驾驶员
显示器 (DMI)
输入输出模块
运行记录模块
GSM-R车载电台
车载安全计算机
应答器接收模块 （BTM）
监控装置
列控车载设备 测速测距模块 轨道电路接收模块 （STM）
GSM-R 地面系统
无线传输模块
应答器
列车控制中心/无线闭塞中心
轨道电路 联锁设备
调度集中系统(CTC)
小于 L
无线电通信 提供
• C系T统C总S体-构2成列控系统组成
• CTCS-2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，其总体结构如图4.2所示。 调度中心CTC
CTC或TDCS站机
车务终端
车站列控中心
车站联锁
LEU
ZPW-2000 轨道电路
轨道轨电道路电天路线 速度速传度感传器感器应答应器答天器线天线 天线
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。