CTCS-3列控系统及车载设备介绍-PPT课件
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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。
CTCS-3列车运行控制系统——兄弟会
GSM-R
临时限速 服务器 临RAU
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
Page 6
CTCS-3——总体描述
• RBC根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可，并通过 GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给 CTCS-3级车载设备；同时通过GSM-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。 • TCC接收轨道电路的信息，并通过联锁系统传送给RBC;同时， TCC具有轨道电路编码、应答器报文存储和调用、站间安全信息传输、 临时限速功能，满足后备系统需要。 • 应答器向车载设备传输定位和等级转换等信息；同时，向车载设 备传送线路参数等信息，满足后备系统的需要。应答器传输的信息与 无线传输的信息的相关内容含义保持一致。 • 车载安全计算机根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时 限速等信息和动车组参数，按照目标距离连续速度控制模式生成动态 速度曲线，监控列车安全运行。
固定应答器
地面GSM-R系统观
列控中心
相邻RBC 无线闭塞中心 RBC 联锁设备
地面设备 相邻RBC
调度集中系统
Page 17
CTCS3与GSM-R之间的纵向关系
由于列控系统是安全相关系统．因此．GS M-R系统也具有安全通信管理功能， 其安全通信管理层与列控系统立用之间的关系如下图所示。
安全相关设备应用 进程之间安全相关信息 的通信，通过安全相关 传输保护进程和安全相 关访问保护进程，分别 O 进行传输错误和非法访 & 问处理防护，同时安全 M 相关传输保护进程和安 全相关访问保护进程遵 照开放式传输系统标准。
CTCS-3列控系统及车载设备介绍~资料
图例 停车标志牌 无源应答器 有源应答器
CTCS-3级列控系统总体结构包括：地面设备、车载设备、GSM-R无线 通信网络、信号数据传输网络四部分。
CTCS-3列控系统介绍—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，
GSM-R 无线网络
调度中心 CTC
无线闭塞中心 RBC
列控中心
车站联锁
ZPW 2000 轨道电路 轨道电路
LEU LEU
地面应答器
CTCS-3列控系统介绍—系统总体结构
车 载 设 备
司机操纵台及常用制动接口 输入 接口 输出 接口 车载安全计算机 C3 控制单元 C2 控制单元 MVB 车载安全计算机 C2 控制单元 C3 控制单元 测速 单元 轨道电路信 息接收单元 应答器信息 接收模块
CTC车站 自律分机
车站 列控中心
微机 监测
中继站 列控中心
微机 监测 信号集中监测数据通信以太网
微机 监测
车站 列控中心
CTC车站 自律分机
车站 联锁
列控中心安全数据通信局域网 信号安全数据通信以太网 调度集中数据通信以太网
CTC
行调台 维修 中心 其他 调度台 综合 维修台
TSR
临时限速服 务器
PG
GSM-R 电台
DMI
DMI MVB 列车转换网关
测速模块 测速 单元
紧急制动接口
无线通信模块 通信 接口 单元 通用 加密 单元
Profibus RS-485
记录器 应答器信息 接收模块 CAU 轨道电路信 息接收单元
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。
高速铁路信号系统介绍ppt课件
等
12
列控系统是确保行车安全的信号系统。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，超速后及时进行控制。
13
列控系统构成
CTC/TDCS
计 令 车 位调 C向 向 车和成全计 列 生 轨T算，站置度车列载应控运算控成道C机控联并中站控分机中轨电设 答 制 行联制锁进心联中机联心道路备 器 模 。锁道采行下锁心实锁根电编接 报 式按岔集处达联下时将据路码收 文 曲照、轨理运锁达:进进编发到信线C信道。行下临路路码送T轨息，号电图发时信信和给C道后监机路下至进限息息临轨，的达车路速电，控发和时道排列进站命信路计列送临限电列车路令息C给时速路码 算 车T进占的列限报;C序 生 安路用命分控速文。信机中信息心息、: 道临岔时限速车进信站路息分信机 息
9
应答器 载频： 车→地：27.095MHz±5KHz 地→车：4.234MHz±200KHz 信息量： 报文码长：1023 bit 可用码长：830 bit
10
应答器
应答器分两种： 无源应答器（固定信息应答器）；
有源应答器（可变信息应答器）。
11
应答器可提供的信息
线路参数； 临时限速； 行车许可； 级间转换； 线路里程；
高速铁路信号系统 集成技术介绍
中铁电气化局集团有限公司
1
第一部分
CTCS-3列控系统介绍
2
高速铁路信号名词术语
CTCS（Chinese Train Control System），中国列车运行控制系 统规范，包括地面子系统和车载子系统。 CTCS-2级：中国列车控制系统2级 CTCS-3级：中国列车控制系统3级
12
列控系统是确保行车安全的信号系统。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，超速后及时进行控制。
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列控系统构成
CTC/TDCS
计 令 车 位调 C向 向 车和成全计 列 生 轨T算，站置度车列载应控运算控成道C机控联并中站控分机中轨电设 答 制 行联制锁进心联中机联心道路备 器 模 。锁道采行下锁心实锁根电编接 报 式按岔集处达联下时将据路码收 文 曲照、轨理运锁达:进进编发到信线C信道。行下临路路码送T轨息，号电图发时信信和给C道后监机路下至进限息息临轨，的达车路速电，控发和时道排列进站命信路计列送临限电列车路令息C给时速路码 算 车T进占的列限报;C序 生 安路用命分控速文。信机中信息心息、: 道临岔时限速车进信站路息分信机 息
9
应答器 载频： 车→地：27.095MHz±5KHz 地→车：4.234MHz±200KHz 信息量： 报文码长：1023 bit 可用码长：830 bit
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应答器
应答器分两种： 无源应答器（固定信息应答器）；
有源应答器（可变信息应答器）。
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应答器可提供的信息
线路参数； 临时限速； 行车许可； 级间转换； 线路里程；
高速铁路信号系统 集成技术介绍
中铁电气化局集团有限公司
1
第一部分
CTCS-3列控系统介绍
2
高速铁路信号名词术语
CTCS（Chinese Train Control System），中国列车运行控制系 统规范，包括地面子系统和车载子系统。 CTCS-2级：中国列车控制系统2级 CTCS-3级：中国列车控制系统3级
CTCS-3级列控车载系统介绍
2018/8/2 21
三、车载系统体系结构
CTCS-3车载设备的结构是基于2X2取2的结构。 每个安全模块（例如ERTMS/EVC模块、BTM模块、 TMM模块、CTCS2模块）均按照2X2取2的结构设 计和实施。 每个安全模块组成一个故障安全区 为了保证可用性，ALA机柜包含2套独立的安全模 块 每个安全模块均由主模块和备有模块组成
2018/8/2 22
车载系统构成
车载机柜：包含ALA机柜及相关子系统 ALA机柜：包含EVC、RIM, TMM,和CTCS单元模块 1、EVC：执行CTCS-3逻辑功能的安全计算机； 2、TMM：实现列车的接口及转速转矩功能； 3、RIM：通过移动终端与无线网络连接 4、C2单元：实现CTCS2逻辑功能，同时与DMI、 CTCS2传感器接口并处理轨道电路信息
2018/8/2 18
紧急停车区域
如果紧急停车区域处于激活状态，联锁装 置会向RBC发送报告。 紧急停车区域可以是无条件的，也可以是 有条件的。如果是无条件，RBC会向每一 列到达那里的列车发送紧急停车消息。如 果是有条件的，只有接近该区域的列车才 会收到紧急信息。已经到达那里的列车应 该离开该区域（可能是隧道内起火或出现 烟气）。
Odometric sensors
antenna
antenna
2018/8/2
25
车载系统构成
Diagnostic & Configuration Interface Micro A Micro B RS232
GSM-R MT
RS232 Igsm V24
ALA SSB
ALM
(ATC Logic Module)
三、车载系统体系结构
CTCS-3车载设备的结构是基于2X2取2的结构。 每个安全模块（例如ERTMS/EVC模块、BTM模块、 TMM模块、CTCS2模块）均按照2X2取2的结构设 计和实施。 每个安全模块组成一个故障安全区 为了保证可用性，ALA机柜包含2套独立的安全模 块 每个安全模块均由主模块和备有模块组成
2018/8/2 22
车载系统构成
车载机柜：包含ALA机柜及相关子系统 ALA机柜：包含EVC、RIM, TMM,和CTCS单元模块 1、EVC：执行CTCS-3逻辑功能的安全计算机； 2、TMM：实现列车的接口及转速转矩功能； 3、RIM：通过移动终端与无线网络连接 4、C2单元：实现CTCS2逻辑功能，同时与DMI、 CTCS2传感器接口并处理轨道电路信息
2018/8/2 18
紧急停车区域
如果紧急停车区域处于激活状态，联锁装 置会向RBC发送报告。 紧急停车区域可以是无条件的，也可以是 有条件的。如果是无条件，RBC会向每一 列到达那里的列车发送紧急停车消息。如 果是有条件的，只有接近该区域的列车才 会收到紧急信息。已经到达那里的列车应 该离开该区域（可能是隧道内起火或出现 烟气）。
Odometric sensors
antenna
antenna
2018/8/2
25
车载系统构成
Diagnostic & Configuration Interface Micro A Micro B RS232
GSM-R MT
RS232 Igsm V24
ALA SSB
ALM
(ATC Logic Module)
CTCS3级列控系统标准体系及需求规范课件
运基信号[2008]499号
10 客运专线信号系统安全数据网络技术方案（V1.0）
运基信号[2009]223号
11 CTCS-3级无线通信报文定义及应用原则
正在编制
一、标准体系结构：系统规范—设备规范
7
序号
规范名称
文号/进展情况
1
CTCS-3级列控车载设备人机界面（DMI）显 示规范（V1.0）
运基信号[2008] 670号
0
二、功能需求规范（FRS）：概述
FRS主要内容 ➢ 第一章 序言 ➢ 第二章 适用范围 ➢ 第三章 总体要求 ➢ 第四章 功能 ➢ 第五章 故障和降级
1
二、功能需求规范（FRS）：第一章 序言
① 描述了CTCS-3级的定义 CTCS-3级列控系统是基于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，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系 统。
0
二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求
④ 配置参数(O) ➢ CTCS-3级车载设备应能从地面设备接收配置参数，以适 应运营要求。 ➢ CTCS-3级车载设备的配置参数应在所规定的线路上应用。
⑤ 默认值 ➢ 默认值应能保证行车安全，并永久存储在CTCS-3级车载 设备中。(M) ➢ 如果CTCS-3级车载设备在当前位置未收到配置参数，应 使用默认值。(M)
规范名称 铁路列车调度指挥及调车集中系统设计暂行规定 铁路CTCS-2级列车运行控制系统应答器工程技术暂行规定 铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定 铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见
一、标准体系结构：既有标准—施工验收规范
17
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
CTCS-3级列控系统概述
轨道电路天线
雷达传感器
GSM-R 无线网络
无线闭塞中心 （RBC）
调度集中 CTC
TSR服务器
列控中心 LEU
车站联锁
ZPW-2000 轨道电路
应答器
列控系统 地面设备
CTCS体系结构
武汉高速铁路 职业技能训练段
❖ CTCS的体系结构按铁路运输管理层、网络传 输层、地面设备层和车载设备层配置。
铁路运输管理层
列控中心
车站联锁
LEU
轨Z轨P道W道电2电0路0路0
地面应答器
车载设备组成
武汉高速铁路 职业技能训练段
车载安全计算机 轨道电路接收单元STM 应答器BTM 测速测距单元 记录单元 接口单元 人机显示界面DMI 列车运行监控记录装置LKJ 外围设备：应答器天线、轨道电路天线、车轮速度传感器用于 CTCS2、TVM秦沈线的连续传输传感器和CTCS0/1级的连续传输传 感器等
一、系统背景——C3系统构建职武业汉技高能速训铁练路段
一、系统背景——用户需求
武汉高速铁路 职业技能训练段
CTCS-3级列控系统概述
目录武汉高速铁路 职业技能训练段
CTCS 3级
武汉高速铁路 职业技能训练段
CTCS 3级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；CTCS 3级面向提速干线、高速新线或特殊线路，基于无线通信的固定闭塞或虚 拟自动闭塞；CTCS 3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。
轨道电路
主要用于列车占用检测及列车完整性检查。
(2) 车载子系统组成
无线通信（GSM-R）车载设备 作为系统信息传输平台完成车－地间大容量的信息交换。
CTCS-3列车运行控制系统——兄弟会.
电务段
西安铁路局既 有TDCS设备
郑州铁路局既 有TDCS设备
CTC分界口 通信服务器
TSR接口 服务器
RBC接口 服务器
维修调 度台
助调台
CTC 行调台
通信接口 服务器
RBC远程 操作终端
临时限速 操作终端
郑州铁路局既有调度所
临时限速 服务器
临时限速 维护终端
RBC本地 操作终端
ZPW- 2000 轨道电路
成功运用，客专可用于 进行系统集成和自主创新，
300km/h运行。
ETCS-2级列控系统已经在欧洲高
速铁路上成熟应用
技术发展趋势 CTCS-3级列控系统属于基于通信的列控系统（CBTC） 范畴，符合国际铁路技术发展趋势。
Page 4
CTCS-3级列控系统介绍
CTCS-3级列车运行控制系统包括地面设备和车载设备。 地面设备：由无线闭塞中心(RBC)、列控中心(TCC) .ZPW-
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
地 面 设 备
轨旁 电子单元
ZPW- 2000 轨道电路
轨旁 电子单元
ZPW- 2000 轨道电路
车站
CTC车站
车站
联锁
自律分机
列控中心
微机
中继站
微机
监测
列控中心
监测
集中监测数据通信以太网 列控中心安全数据通信局域网 RBC/联锁安全数据通信以太网 调度集中数据通信以太网
无线传输的信息的相关内容含义保持一致。
•
车载安全计算机根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时
限速等信息和动车组参数，按照目标距离连续速度控制模式生成动态
高速铁路信号系统-第七章 CTCS-3级列控系统
信号数据传输网络四部分。
1
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
2
7.2 CTCS-3级系统结构
3
7.3 CTCS-3级列控车载设备
4
7.4 CTCS-3级列控地面设备
5
7.5 DMI显示器
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（1）满足运营速度
350 km/h、最小追踪间隔 3 min
定为超速
2 km/h报警、超速
发紧急制动。
5 km/h
触发常用制动、超速15km/h
触
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（11）RBC 向装备
CTCS-3 级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级
车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
（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
7.1.1 技术特点
（5）临时限速的灵活设置。可以实现任意地点、长度和数量的临时限速设置。
（6）RBC可集中设置，也可以分散设置。
（7）RBC向装备CTCS-3级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级车载设备
的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 主要工作模式
当列车越过禁止信号时触发紧急制动。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 牵引计算
1．计算模型
列车运行距离和运行时分的计算采用如下公式：
1000 (1 r ) (v v )
ds
25.92 g c
(m)
1 000 (1 r ) (v2 v1 )
1
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
2
7.2 CTCS-3级系统结构
3
7.3 CTCS-3级列控车载设备
4
7.4 CTCS-3级列控地面设备
5
7.5 DMI显示器
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（1）满足运营速度
350 km/h、最小追踪间隔 3 min
定为超速
2 km/h报警、超速
发紧急制动。
5 km/h
触发常用制动、超速15km/h
触
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.1 主要技术原则
（11）RBC 向装备
CTCS-3 级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级
车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
（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
7.1.1 技术特点
（5）临时限速的灵活设置。可以实现任意地点、长度和数量的临时限速设置。
（6）RBC可集中设置，也可以分散设置。
（7）RBC向装备CTCS-3级车载设备的列车、应答器向装备CTCS-2级车载设备
的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 主要工作模式
当列车越过禁止信号时触发紧急制动。
7.1 CTCS-3级列控系统运营需求
7.1.3 牵引计算
1．计算模型
列车运行距离和运行时分的计算采用如下公式：
1000 (1 r ) (v v )
ds
25.92 g c
(m)
1 000 (1 r ) (v2 v1 )
CTCS-3级中国列车控制系统介绍
►CTCS应用等级2(简称C2)：CTCS2级是基于轨 道电路加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 车控制系统。
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。
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。
CTCS-3列控车载设备简介PPT
CTCS-3列控车载设备简介
引言：
为推动我国铁路运输事业的发展，从2002年开 始，铁道部就组织有关专家开始了中国列车运行控制 系统（CTCS）相关技术标准的修订工作，并先后颁 布了《CTCS 2级技术条件（暂行）》等一系列技术 文件。目前，我国铁路在经历了先后五次的大提速后， 列车最高运行速度已经达到了每小时160公里，但铁 路也始终面临着公路、航空等其他运输方式的激烈竞 争。随着人们物质、文化、生活水平的提高，对铁路 运输的效率、舒适和便捷程度都提出了更高的要求， 铁道部于2005年提出了的第六次铁路提速的宏伟计 划，要求在既有的七大干线上实现200km/h的客运列 车运行速度，同时建设和开通铁路客运专线，进一步 提高铁路运输服务的总体水平。
CTCS系列性能对照
CTCS-3列控车载设备组成 1
CTCS-3列控车载设备组成 2
列控车载设备Байду номын сангаас物图
车 载 主 机 柜 车 载 主 机 柜 接 线 图
相关名词
1. CTCS-2 Chinese Train Control System Level 2中国列车控制系统 2级 2. ATP( Automatic Train Protection )列车自动防护 3. ETCS European Train Control System 欧洲列车控制系统 4. ATO（Automatic Train Operation）列车自动驾驶系统 5. ATS（Automatic Train Supervision）列车自动监控系统 6. CTC （Centralized Traffic Control）调度集中 7. LEU（Line side Electronic Unit）轨旁电子单元 8. ATC(Automatic Train Control) 列车自动控制系统 9. GSMR（GSM for Railway）铁路专用全球移动通信系统 10.RBC 无线闭塞中心
引言：
为推动我国铁路运输事业的发展，从2002年开 始，铁道部就组织有关专家开始了中国列车运行控制 系统（CTCS）相关技术标准的修订工作，并先后颁 布了《CTCS 2级技术条件（暂行）》等一系列技术 文件。目前，我国铁路在经历了先后五次的大提速后， 列车最高运行速度已经达到了每小时160公里，但铁 路也始终面临着公路、航空等其他运输方式的激烈竞 争。随着人们物质、文化、生活水平的提高，对铁路 运输的效率、舒适和便捷程度都提出了更高的要求， 铁道部于2005年提出了的第六次铁路提速的宏伟计 划，要求在既有的七大干线上实现200km/h的客运列 车运行速度，同时建设和开通铁路客运专线，进一步 提高铁路运输服务的总体水平。
CTCS系列性能对照
CTCS-3列控车载设备组成 1
CTCS-3列控车载设备组成 2
列控车载设备Байду номын сангаас物图
车 载 主 机 柜 车 载 主 机 柜 接 线 图
相关名词
1. CTCS-2 Chinese Train Control System Level 2中国列车控制系统 2级 2. ATP( Automatic Train Protection )列车自动防护 3. ETCS European Train Control System 欧洲列车控制系统 4. ATO（Automatic Train Operation）列车自动驾驶系统 5. ATS（Automatic Train Supervision）列车自动监控系统 6. CTC （Centralized Traffic Control）调度集中 7. LEU（Line side Electronic Unit）轨旁电子单元 8. ATC(Automatic Train Control) 列车自动控制系统 9. GSMR（GSM for Railway）铁路专用全球移动通信系统 10.RBC 无线闭塞中心
ctcs3级列控系统概述PPT课件
VIA R
VPC_B PowerPC VPC_C Intel
VPC_B PowerPC VPC_C Intel
3210
3210
FSW2 FSW1
联锁 相邻RBC
VIA L
ESW2
ESW1
TSRS
司法记录单元
ISDN服务器
GSM-R 网络 19
系统构成－ATP结构
GSM-R 电台
DMI-1
DMI-2
Juli 200V3 IA
RBU/ISDN/LT
18
CTC-RBC接 口服务器
CSM-RBC接 口服务器
Juli 2003
系统构成－RBC实物
无线闭塞中心（RBC）
测试监测机
RBC维护终端
ESW3
DSW1
工程配置工具 DSW2
RBU1 VPC_A Intel
RBU2 VPC_A Intel
RBC本 地终端
CTCS-2：最高速度300km/h，计算速度防护曲线，防止列车超速和越过危险点。
CTCS-2：发送进路信息，临时限速 CTCS-3：发送等级转换；用于列车位置校准
CTCS-2：发送等级转换；用于列车位置校准；发送线路参数等
临时限速服务器
CTCS-3：向RBC下达临时限速设置和取消 CTCS-2: 向列控中心下达临时限速设置和取消
盖”的方式，单基站故障，可以确保网络通
信的服务质量（Qos）指标
15
系统构成－信号安全数据网
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
三层交换机R
中继站 TCC
二层交换机L
VPC_B PowerPC VPC_C Intel
VPC_B PowerPC VPC_C Intel
3210
3210
FSW2 FSW1
联锁 相邻RBC
VIA L
ESW2
ESW1
TSRS
司法记录单元
ISDN服务器
GSM-R 网络 19
系统构成－ATP结构
GSM-R 电台
DMI-1
DMI-2
Juli 200V3 IA
RBU/ISDN/LT
18
CTC-RBC接 口服务器
CSM-RBC接 口服务器
Juli 2003
系统构成－RBC实物
无线闭塞中心（RBC）
测试监测机
RBC维护终端
ESW3
DSW1
工程配置工具 DSW2
RBU1 VPC_A Intel
RBU2 VPC_A Intel
RBC本 地终端
CTCS-2：最高速度300km/h，计算速度防护曲线，防止列车超速和越过危险点。
CTCS-2：发送进路信息，临时限速 CTCS-3：发送等级转换；用于列车位置校准
CTCS-2：发送等级转换；用于列车位置校准；发送线路参数等
临时限速服务器
CTCS-3：向RBC下达临时限速设置和取消 CTCS-2: 向列控中心下达临时限速设置和取消
盖”的方式，单基站故障，可以确保网络通
信的服务质量（Qos）指标
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系统构成－信号安全数据网
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
三层交换机R
中继站 TCC
二层交换机L
CTCS_3调度系统简介.讲义
CTCS-2区域
分界点
CTCS-3区域
C3与C2边界的 无线预告应答器
15
切换应答器
2018/11/13
返回
运营场景——行车许可
列车A
行车 许可 无线闭塞中心 RBC 车站 行车许 可终点
列车B 行车许 可终点
行车 许可 无线闭塞中心 RBC RBC根据列车位置、轨道电 路状态生成行车许可。
应答器发送以下命令： 立即执行等级转换
进入C3区域前，车载设备需要预先建立与RBC的无线连接。
14 2018/11/13 动画演示
二、总体技术方案— 运营规则
C2进入C3动画演示
1 2 等级转换预告应答器接收到转换信息后，需要先与RBC建立连接 通过分界处的切换应答器后，车载设备切换到CTCS-3级方式控车
CTCS-3系统简介
北京六捷科技有限公司 2014年2月
1
2018/11/13
高速铁路时代与新理念
• 速度高：平均运营时速320km/h，最高运营 速度350 km/h及以上 • 密度高：最小3min间隔追踪 • • • • 综合化程度高 智能化程度高 自动化程度高 高RAMS(可靠性、有效性、可维护性、安全性)
RBC根据列车位置、联锁排列的进 路和轨道电路状态生成行车许可。
发车进路、接车进路和通过进路： RBC 根据联锁建立的进路和列车位置生 成行车许可，并发送给车载设备。 站间运行： RBC根据轨道电路的状态和列车位置生成行车许可，并发送给 车载设备。 调车作业： RBC根据办理的调车进路生成调车行车许可，并发送给车载设 备。
5
2018/11/13
我国CTCS技术现状
6
2018/11/13
4、C3系统——主要技术原则
分界点
CTCS-3区域
C3与C2边界的 无线预告应答器
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切换应答器
2018/11/13
返回
运营场景——行车许可
列车A
行车 许可 无线闭塞中心 RBC 车站 行车许 可终点
列车B 行车许 可终点
行车 许可 无线闭塞中心 RBC RBC根据列车位置、轨道电 路状态生成行车许可。
应答器发送以下命令： 立即执行等级转换
进入C3区域前，车载设备需要预先建立与RBC的无线连接。
14 2018/11/13 动画演示
二、总体技术方案— 运营规则
C2进入C3动画演示
1 2 等级转换预告应答器接收到转换信息后，需要先与RBC建立连接 通过分界处的切换应答器后，车载设备切换到CTCS-3级方式控车
CTCS-3系统简介
北京六捷科技有限公司 2014年2月
1
2018/11/13
高速铁路时代与新理念
• 速度高：平均运营时速320km/h，最高运营 速度350 km/h及以上 • 密度高：最小3min间隔追踪 • • • • 综合化程度高 智能化程度高 自动化程度高 高RAMS(可靠性、有效性、可维护性、安全性)
RBC根据列车位置、联锁排列的进 路和轨道电路状态生成行车许可。
发车进路、接车进路和通过进路： RBC 根据联锁建立的进路和列车位置生 成行车许可，并发送给车载设备。 站间运行： RBC根据轨道电路的状态和列车位置生成行车许可，并发送给 车载设备。 调车作业： RBC根据办理的调车进路生成调车行车许可，并发送给车载设 备。
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2018/11/13
我国CTCS技术现状
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2018/11/13
4、C3系统——主要技术原则
列控系统CTCS3系统结构
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车车
TSR车 车 车 车 车 车 车 车
车车车车车
车车车车车
车车车车车
OTE车 光传输车 车
RBC车 车 车 车 车 车 车
TRAU车 车 型转换车 车 车 车 车 车 车
6
信号集中监测系统
信号集中监测系统主要是对车站信号机械室内的 电源屏、外电网、转辙机、道岔、信号机、轨道电 路以及信号电缆回线进行监测和采集，其对外接口 主要包括与智能电源屏、计算机联锁系统、列控系 统、CTC系统、（密贴检查）智能灯丝自动报警系 统等的接口。
✓ 采用模块化、网络化结构，可分散、集中设置，适应不同站场的要求。
✓ 具有统一的人机界面，操作简单，易于维护，具备一定的自诊断功能。
✓ 采用统一接口、标准协议，能实现全路联网及与其它系统联网。
✓ 系统开发具有良好的延续性、灵活性和可扩展性，遵循向下兼容，向上扩 展的设计开发原则。
✓ 监测系统的模拟量经过标准计量器具校核后，可以保证1年内其各项测试 精度指标满足技术条件的要求。
CTCS-3级列控系统 系统结构
1
CTCS-3级列控系统特点
➢CTCS-3级列控系统是基于无线通信的列车运行控制系统 ➢ CTCS-3级列控系统采用固定自动闭塞，以目标距离连 续速度控制模式监控列车运行。 ➢CTCS-3级列控系统中列车占用检查由轨道电路完成。 ➢CTCS-3级车载设备应具有设备制动优先和司机制动优先 两种控制方式，且一般采用设备制动优先控制方式。 ➢CTCS-3级列控系统中行车许可及线路描述信息等通过连 续的无线通信传送给车载设备。 ➢CTCS-3级列控系统中临时限速通过连续的无线通信传送 给车载设备。 ➢CTCS-2级作为CTCS-3级列控系统的后备系统，CTCS2级系统描述参见相关规范。
CTCS-3级列控车载系统介绍PPT课件
.
27
车载系统的功能
6、速度控制 7、无电区管理 8、防溜逸 9、CTCS-2控制模式管理 10、CTCS-3无线电GSM-R传输管理和解码
21.03.2021
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18
紧急停车区域
如果紧急停车区域处于激活状态，联锁装 置会向RBC发送报告。
紧急停车区域可以是无条件的，也可以是 有条件的。如果是无条件，RBC会向每一 列到达那里的列车发送紧急停车消息。如 果是有条件的，只有接近该区域的列车才 会收到紧急信息。已经到达那里的列车应 该离开该区域（可能是隧道内起火或出现 烟气）。
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6
系统总体结构示意图
车 载 设 备
Profibus
DMI
DMI
C3 控制单元
C3 控制单元
RSS
无线接口 模块
RSS
无பைடு நூலகம்接口 模块
应答器信息 接收模块
CAU 应答器接收天线
C2 控制单元
C2 控制单元
应答器信息 接收模块
PUC
PUC
轨道电路接收天线
CAU 应答器接收天线
列车管理 模块
PG
PG
速度 传感器
紧急制动
列车管理 模块
PG
PG
速度
JRU
MVB
紧急制动 接口
缩写对照表 BSC ： 基站控制器 OTE： 光传输设备 DMI ： 人机界面
图例 停车标志牌
BTS ： 基站 RBC： 无线闭塞中心 TRAU：码 型转换 和速率适配单元
无源应答器
有源应答器
车载 设备
CAU
PUC
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
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系统接口组
仿真测试 实验室
国产化制 造小组
GSM-R 接口小组
通号集团专家团队（支撑）
目录
1 2 3 4
CTCS-3列控攻关背景
CTCS-3列控系统介绍
CTCS-3列控车载设备介绍 CTCS-3列控车载模式介绍
CTCS-3列控系统介绍—CTCS列控系统分级
CTCS-4 CTCS-3 CTCS-2 CTCS-1 CTCS-0
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
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 信号集中监测数据通信以太网 列控中心安全数据通信局域车
车车 车车
车车 车车车车
CTC车 车 车车车车
车车 车车
信号安全数据通信以太网 调度集中数据通信以太网
Profibus RS-485
车车车 车车车
车车车车车
车车
PG
车车
PUC
CAU
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
车车车车 车车
BTS
OTE 车车 车车
CAU PUC
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
车 车 车 车
轨旁 电子单元
ZPW-2000 车车车车
CTCS-3列控系统介绍—主要技术原则
（ 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。
CTCS-3列控系统介绍—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 级列控系统满足互联互通的运营要求。
（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。
PUC
车车车车车车车 C3 车车车车 C2 车车车车
MVB
车车车车车车车 C2 车车车车 C3 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
PG
GSபைடு நூலகம்-R 车车
DMI
DMI MVB 列车转换网关
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 车车 车车
CTCS-3列控攻关背景—C3攻关内容
列控 系统
车载设备 地面RBC设备
1
系统设计技术
2
生产制造技术
3
系统集成技术
4
工程应用技术
5
实验室仿真测试 技术
CTCS-3列控攻关背景—C3攻关组织机构
铁道部C3攻关组 通号集团领导小组 （领导层）
通号集团C3列控 系统技术实施组
（执行层）
车载设备 小组
RBC设备 小组
由通用机车信号和运行监控记录 装置构成。既有线现状 。
CTCS-3列控系统介绍—系统动画演示
CTCS-3列控系统动画演示
CTCS-3列控系统介绍—系统组成
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。
基于无线通信传输平台，取消轨 道电路，实现虚拟闭塞或移动闭 塞。未来发展方向。 基于无线信息传输，机车乘务 员凭车载信号行车 。 用于300-350km/h线路。 基于应答器和轨道电路信息传输， 机车乘务员凭车载信号行车。 已应用于200-250km/h线路。 由主体机车信号和安全型运行监 控记录装置组成。
CTCS-3列控系统及车载子系统介绍
2009.1.12
目录
1 2 3 4
CTCS-3列控攻关背景
CTCS-3列控系统介绍
CTCS-3列控车载设备介绍 CTCS-3列控车载模式介绍
CTCS-3列控攻关背景—列控技术体系形成过程
2019年铁道部确定发展CTCS的战略目标
2019年北京UIC年会，铁道部宣布CTCS的基本架构和分级 2019年铁道部制定CTCS-2级技术规范 2019年初开始CTCS-2级工程实施 2019年CTCS-2级试验和测试
GSM-R 无线网络
调度中心 CTC
无线闭塞中心 RBC
列控中心
车站联锁
ZPW 2000 轨道电路 轨道电路
LEU LEU
地面应答器
CTCS-3列控系统介绍—系统总体结构
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 CAU 车车车车车车车 车车车车车 车车车车车
BSC
车车车车车 BSC车 车 车 车 车 车 OTE车 光传输车 车 BTS车 车 车 RBC车 车 车 车 车 车 车 DMI车 车 车 车 车 TRAU车 车 型转换车 车 车 车 车 车 车 TSR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
CTCS-3级列控系统总体结构包括：地面设备、车载设备、GSM-R无线 通信网络、信号数据传输网络四部分。
CTC
车车车 车车 车车 车车 车车车 综合 车 修车
TSR
临时限速服 务器
RBC GSM-R
车 车 车 车 车车 车车车 RBC车 车 车车车车 车车 车车 车车 车车车 ISDN 车车车 TRAU 移动 交换中心 OTE
车车 车车车
车车车 车车车
车车 车车车
接口 车车车
临时限速 操作终端
临时限速 维护终端
2019年CTCS-2级1-3月试运行，4月商业运营
2019年8月启动CTCS-3级技术攻关
CTCS-3列控攻关背景—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、200250km/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。