列控车载设备

5.列车接口单元 列车接口单元（TIU）是车载设备与动车组的接口。车 载设备通过列车接口单元获得来自动车组的各种开关量和反 馈信息，并通过它将制动和相关控制命令输出至动车组。列 控系统和车载设备与列车之间有输入信号和输出信号。 目前列控车载设备与动车组之间主要有继电器接口和 MVB总线接口两种方式。 6.测速测距单元 通过处理速度传感器和雷达信号获得列车的运行速度 和走行距离。
速 15km/h 触发紧急制动、速度在 250km/h 及以下时超速
10km/h触发紧急制动。 采用应答器实现自动过分相。 CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性 满足相关标准的要求，关键设备冗余配置。
在我国300km/h及以上客运专线上选用CTCS-3(CTCS-
3/CTCS-2)列控系统作为全路统一技术平台体系，其中
换及RBC切换信息等功能。
列车立即折返，非本务端升为本务端后，车载设 备可自动进入正常工作状态。
目视行车模式 (OS)
适用于C3车载和C2车载
当地面设备故障、列控车载设备显示禁止信号且列 车停车后需继续运行时，根据行车管理办法，经司机操
作，列控车载设备按固定限制速度40km/h监控列车运行，
列车每运行一定距离（300米）或一定时间（60秒）司机 需确认一次。
部分功能模块说明
二、列控车载设备原理及功能
列控车载设备最主要的功能就是速度防护控制。在列
车运行过程中，车载设备通过车载输入或调用存储信息获取
列车制动特性，包括各种知道减速度、制动建立时间等，从 地面设备获得线路长度、坡度及各种限速值信息，以及接收 到运行许可命令，实时计算速度监控曲线以生成当前限制速 度，实时监控列车运行速度，并通过人机界面给出司机相应
用制动、紧急制动等措施。列控数据采集，静态列车速度 曲线计算、动态列车速度曲线的计算、缓解速度的计算、 列车定位、速度的计算和表示、运行权限和限速的监控以 及在MMI上的表示。车载设备发生故障时，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、CTCS信息的记录。
1.超速防护
列控车载设备的超速防护功能监控列车允许的速度，
包括：动车组构造速度、线路允许速度、进路允许速 度、临时限速和紧急限速。 如果列车速度与允许速度之间的差距超过报警门限， 列控车载设备提供相应报警信息。
如果列车速度与允许速度之间的差距超过常用制动门
限，列控车载设备会产生常用制动。 如果列车速度与允许速度之间的差距超过紧急制动门 限，列控车载设备会产生紧急制动，直到列车停车。
CTCS-3列控系统保证高速动车组的运行安全，CTCS-2列控 系统用来兼容既有动车组上线运行，并作为CTCS-3列控系 统的后备系统；CTCS-3级列控系统属于基于通信的列控系 统（CBTC）范畴。
CTCS-3级的最高允许速度可以达到350km/h及以上，
目前实现过的最高速度为实验线时达到过400km/h以上。
适用于C3车载和C2车载
当列控车载设备停用时，需在停车情况下，经操作 隔离列控车载设备的制动功能。在该模式下，车载设备 不具备安全监控功能。
待机模式 (SB)
适用于C3车载和C2车载
当列控车载设备上电时，执行自检和外部设备测试 正确后自动处于待机模式，车载设备禁止列车移动。 当司机开启驾驶台后，列控车载设备中的DMI投入正 常工作。
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
列控车载设备实物图片-车载主机柜
车轮速度传感器
每套车载设备两个
雷达速度传感器
每套车载设备两个
应答器传输模块（BTM）+ 紧凑型天线装置（CAU）
20
20 145
6.与动态监测设备接口 设有用于进行动态监测的通信接口。通过监测接口 能够实时监测列控车载设备的运行情况，能提供接收的 轨道电路信息、应答器信息、工作模式、模式速度、车 体输入状态、对车体输出状态、设备工作状态等。 7.与动车组（EMU）接口 接收EMU输入的牵引位置、制动位置、零位位置、向 前位置、向后位置等信息，向EMU输出紧急制动、常用制 动、切除牵引等指令。
7.人机界面 司机与车载设备的交互接口，司机可通过人机界面输 入司机号、车次号、列车长度等信息，并以图形、文本及语 音等方式向司机提供列车运行速度、允许速度、工作等级和 模式、车载设备状态和警告信息。 8.记录单元 用于记录车载设备的工作等级、工作模式、设备状态 、司机的操作以及车载设备与地面设备间的全部信息交互等 ，目的是清楚的了解车载设备的功能及司机驾驶列车的过程 。
的指示。列车实际速度接近当前限制速度，车载设备将发出
报警指示，提醒司机降速，若当前限制速度超过当前限制速 度，车载设备将输出制动命令，自动控制列车监督或停车。
基本功能
在任何情况下防止列车无行车许可地运行，防止列车 超速运行，防止列车溜逸。列车超速时，车载设备的超速
防护具备采取声光报警、切除牵引力、动力制动、空气常
部分监控模式 (PS)
仅适用于C2车载
该模式仅用于CTCS-2级控车。在C2等级时，当车载 设备接收到轨道电路允许行车信息，而缺少应答器提供 的线路数据时，列控车载设备产生一定范围内的固定限 制速度，监控列车运行。
机车信号模式 (CS)
仅适用于C2车载
该模式仅用于CTCS-2级控车。当列车运行到地面设备 配置未装备CTCS-3/CTCS-2级列控系统的区段时，根据行
车管理办法（含调度命令），经司机操作后，列控车载设
备按固定限制速度（最高限速80km/h）监控列车运行，并 显示机车信号。 当列车越过禁止信号时触发紧急制动。
四、概述
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。
当车载设备具备列控所需的全部基本数据（包括列 车数据、行车许可和线路数据等）时，列控车载设备生
成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过人机界面
（DMI）显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标 距离等信息，监控列车安全运行。
休眠模式 (SL)
适用于C3车载
该模式用于非本务端列控车载设备。在该模式下， 列控车载设备仍执行列车定位、测速测距、记录等级转
三、列控车载设备工作模式
完全监控模式 (FS)
隔离模式 (IS) 待机模式 (SB) 引导模式 (CO)
睡眠模式 (SL) C3专有 目视行车模式 (OS) 调车模式 (SH)
列控车载设备 9种主要工作模式
部分监控模式 (PS) C2专有
机车信号模式 (CS) C2专有
完全监控模式 (FS)
适用于C3车载和C2车载
列控车载设备原理 与组成
一、列控车载设备基本组成
列车 机车乘务员
列车接口 模块 测速测距 模块 点式信息 通信模块
输入输出 模块
人机界面 模块
运行管wenku.baidu.com 记录单元
车载安全计算机
设备维护 记录单元 无线通信模块 GSM-R
连续信息 接收模块
1.车载安全计算机 列控车载设备的控制核心，负责从其它模块及相关地 面设备获取信息，根据列车参数、线路参数、行车许可、临 时限速信息生成动态速度监控曲线，将列车运行速度与动态 监控曲线相比较，确保列车安全运行。 2.无线通信模块 包括通用加密单元和通用接口单元，通用加密单元实 现加密解密以及非安全数据传输功能；通信接口单元实现与 安全计算机的安全传输接口功能，无线通信单元通过车载电 台与RBC建立地面设备与车载设备之间的信息双向传输通道 ，完成车载侧数据的加密和解密，实现信息安全通信。
2.生成目标距离控制模式曲线
根据来自轨道电路信息接收模块（STM）的轨道电路信
息、来自应答器信息接收模块（BTM）的线路描述数据以及 列车的特性，列控车载设备生成一次制动的连续控制模式 曲线。 3.机车信号功能 列控车载设备具备机车信号功能，并向列车运行监控 记录装置输出机车信号信息。
4.监测速度、距离及防滑防空转 实时监测列车运行速度并计算列车走行距离，校正空 转或滑行对测速测距的影响。根据应答器信息进行位置校 正，两个应答器的位置校正通过检测轨道电路的边界（绝 缘节）实现。 5.与乘务员进行信息交互 通过人机界面（DMI）设备，可以接受机车乘务员的 信息输入，部分非安全信息也可通过运行监控记录装置（ LKJ）提供，并向乘务员提供以下信息：列车实际速度、 目标速度、限制速度、目标距离、机车信号等。显示和声 音提示也可由DMI实现。
调车模式 (SH)
适用于C3车载和C2车载
当调车作业时，司机按压调车按钮，列控车载设备 按固定限制速度40km/h（顶棚）监控车列前进或折返运 行。 当工作在CTCS-3级时，经RBC同意，列控车载设备转 入调车模式（SH）后与RBC断开连接，退出调车模式（SH）
后再重新与RBC连接。
隔离模式 (IS)
TRAVEL DIRECTION
105 279 134
350 205
20 17.5 187,5 375 410 187,5 17.5
DMI人机显示界面
冗余开关和隔离开关
CTCS-3列控系统主要技术原则
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。
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。 CTCS-3级列控系统满足互联互通的运营要求。 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。
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。
全线无线闭塞中心（RBC）设备集中设置。
GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。 动车段及联络线采用CTCS-2级列控系统。 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、速度在 250km/h 以上时超
引导模式 (CO)
适用于C3车载和C2车载
当开放引导信号或出站信号机开放且列车前端距 离出站信号机较远（大于250米）发车时，列控车载设 备生成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过DMI显
示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，
C2 时车载设备按固定限制速度 40km/h 监控列车运行， 司机负责在列车运行时检查轨道占用情况。
3.轨道电路信息读取器 轨道电路信息的解码器，具有接收多个载频，解调相 关低频信息的功能。通过轨道电路接收天线读取轨道电路信 号，经处理后的信息传输给车载安全计算机处理，与其他地 面信息一起作为速度监控的依据。 4.点式信息通信单元 负责与地面设备传输点式信息，一般指应答器传输模 块。应答器传输模块（BTM）通过应答器天线不断向地面发 送信号，当列车经过地面应答器时，地面应答器被激活，并 将存储的报文信息发送给应答器传输模块，BTM接收并解码 得到应答器报文。