高速铁路信号系统介绍ppt课件
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2024版CTC系统介绍ppt课件
contents •CTC系统概述•CTC系统主要功能•CTC系统技术特点•CTC系统应用场景•CTC系统发展趋势•CTC系统挑战与解决方案目录01CTC系统概述定义与背景定义背景CTC系统组成调度中心车站子系统区间子系统通信网络CTC系统工作原理列车运行计划管理调度中心根据铁路运输需求和实际情况，制定列车运行计划，并通过通信网络下发给各车站子系统。
列车进路控制车站子系统根据接收到的列车运行计划和实际列车位置信息，自动或手动排列列车进路，控制信号设备的动作。
列车运行监督CTC系统通过区间子系统实时监测区间内的列车运行状况，包括列车位置、速度等信息，并将这些信息反馈给调度中心和相邻车站。
调度指挥调度中心根据实时信息和运输需求，对列车运行进行调整和指挥，确保列车按照计划安全、高效地运行。
02CTC系统主要功能列车进路控制列车速度控制列车间隔控制030201列车运行控制调度指挥调度计划管理调度命令下达实时监控与调整车站联锁道岔位置表示信号设备控制实时显示道岔位置，为车站值班员提供准确的现场情况。
进路排列与锁闭旅客服务旅客信息显示通过车站和列车的显示屏向旅客提供实时的列车运行信息和到站信息。
广播服务提供车站和列车的广播服务，包括列车到发、安全提示、服务信息等。
旅客咨询与投诉处理设立旅客咨询台和投诉电话，及时解答旅客疑问和处理投诉。
03CTC系统技术特点分布式架构高可靠性设计采用冗余设计，确保系统的高可用性关键设备、模块支持热备份，实现无缝切换提供故障检测、隔离、恢复机制，确保系统稳定运行优化数据处理流程，减少数据传输延迟提供实时监控功能，方便用户及时了解系统运行状态采用实时通信技术，确保数据传输的实时性实时性保障安全性考虑采用多种安全防护技术，确保系统安全稳定运行对关键数据进行加密处理，防止数据泄露提供安全审计功能，方便用户对系统安全进行监管04CTC系统应用场景调度集中管理实现高速铁路全线列车的集中调度，提高运输效率。
高速铁路信号技术概论课件
需要扩大运输能力。
（2）中国加快发展高速铁路是从国情实际出发的必然选择
中国正处于经济社会持续快速发展的重要时期，铁路“瓶颈”
制约矛盾非常突出。
中国正处于工业化加快形成的重要时期，铁路运输远远不能适
应工业化发展的迫切要求。
中国正处在统筹城乡和区域发展的关键时期，铁路网布局
难以适应城乡和区域发展的迫切要求。
检修周期及技术标准，按铁道部检修规程执行。
第二章
高速铁路信号系统
第一节 高速铁路对铁路信号的要求
一、对列车运行控制系统的要求
在高速铁路上，由于速度高，司机辨认地面信号是非
常困难的，依靠司机驾驶列车以保证安全已不可能，
在高速列车运行中，机车信号提供的速度等级是直接
指挥列车运行的命令，因此必须高可靠、高安全，不
施管理、电气设备管理、旅客运输和运行管理等，它
以提高运营效率为目标，是保证高速铁路稳定运行、
行车指挥自动化系统应设置运营、行车、车辆、电务
和电力等调度的综合调度所，把各行业的管理及调度
250 km/h以上的铁路系统。高速铁路常被简称为
“高铁”。
高速铁路除了在列车在运营速度达到一定标准外，车
辆、线路、通信信号都需要提升。广义的高速铁路还
包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。
高速铁路以快捷、安全、可靠、舒适、运行准确、运输
能力大、能源消耗低、占用土地少、票价适中、有利于
环境保护、综合造价低、有较好的效率和效益，与高速
高速铁路信号技术
第三章 信号基础设备
第一节 信号机
（2）中国加快发展高速铁路是从国情实际出发的必然选择
中国正处于经济社会持续快速发展的重要时期，铁路“瓶颈”
制约矛盾非常突出。
中国正处于工业化加快形成的重要时期，铁路运输远远不能适
应工业化发展的迫切要求。
中国正处在统筹城乡和区域发展的关键时期，铁路网布局
难以适应城乡和区域发展的迫切要求。
检修周期及技术标准，按铁道部检修规程执行。
第二章
高速铁路信号系统
第一节 高速铁路对铁路信号的要求
一、对列车运行控制系统的要求
在高速铁路上，由于速度高，司机辨认地面信号是非
常困难的，依靠司机驾驶列车以保证安全已不可能，
在高速列车运行中，机车信号提供的速度等级是直接
指挥列车运行的命令，因此必须高可靠、高安全，不
施管理、电气设备管理、旅客运输和运行管理等，它
以提高运营效率为目标，是保证高速铁路稳定运行、
行车指挥自动化系统应设置运营、行车、车辆、电务
和电力等调度的综合调度所，把各行业的管理及调度
250 km/h以上的铁路系统。高速铁路常被简称为
“高铁”。
高速铁路除了在列车在运营速度达到一定标准外，车
辆、线路、通信信号都需要提升。广义的高速铁路还
包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。
高速铁路以快捷、安全、可靠、舒适、运行准确、运输
能力大、能源消耗低、占用土地少、票价适中、有利于
环境保护、综合造价低、有较好的效率和效益，与高速
高速铁路信号技术
第三章 信号基础设备
第一节 信号机
高速铁路无线通信介绍精品PPT课件
证、研究，决定借鉴欧洲先进国
家铁路通信在GSM-R系统上成20功15经年1月29日，中国铁路
验，决定在国内选择GSM-R作总为公铁司召开工作会议，会
随着欧洲铁路的迅速发展， 路专用移动通信系统，替代上原通有报，2014年，我国铁
国足化欧际 欧 进 委铁洲程会路2的推1联需荐世盟要了纪，铁(铁从家。U于路I路开1C9综)1路始9为99合9网了年满3调年一开GS度向体始M-，R的式、功网欧模发大的络洲拟展秦基的一通，线础运些信首和上行国系批胶逐统试济步，点线在支线，全持路并国铁为在各路青实条路高破营跨藏验铁新纪1业越线成路1线录.里2投 ， 程万产铁超公规路过里模营。1.创业高6万历里速公史程铁里最突路，
弱场补强-直放站
光纤直放站的近端机以电缆直接耦合的方式从基站直接耦合到 RF信号，并变换为光信号经过光纤传输到远端机，远端机再将光信 号变换为原始的RF信号，通过天线或漏泄电缆将RF信号发送直放站 到所要覆盖的地区。
信号覆盖的前方阵营-基站
普通单网 （无冗余） 交织单网
频道号 基站接收频 基站发射频 频道号 基站接收频 基站发射频
率(Mhz) 率(Mhz)
率(Mhz) 率(Mhz)
999 1000 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009
885.000 885.200 885.400 885.600 885.800 886.000 886.200 886.400 886.600 886.800 887.000
➢ 对核心网MSC、SGSN、GGSN等网元进行状态监测 ➢ 对无线子系统BSC、BTS、直放站等网元进行状态监测，提
供网络状态数据
➢ 提供GSM-R网络Abis、A、Gb、PRI等接口监测 ➢ 提供用户话单查询、分析
最新第二节-高铁通信系统课件PPT
L
SMP
SCEP TCP/IP
SSP
SIPMAP
GPRS
SGSN
GGSN
Gn
Gi
G系统
调度台 车站台 有线终端
无线固定台
车载台 无线终端
手持台
OSS OMC
用户管理 系统
三、GSM-R系统介绍 1、网络子系统
移动交换子系统：主要完成用户的业务交换功能，完成用户数据与 移动性管理、安全性管理。 移动业务交换中心（MSC）：负责用户的移动性管理和呼叫控制； 拜访位置寄存器（VLR）：负责存储进入该区域内已登记用户的信 息； 归属位置寄存器（HLR）：是一个负责管理移动用户的数据库。 HLR存储本归属区的所有移动用户数据，如识别标志、位置信息、签 约业务等； 鉴权中心（AuC）：是存储用户鉴权算法和加密密钥的实体，AuC 只通过HLR和其他网络实体通信； 互连功能单元（IWF）：与固定网络的数据终端之间提供速率和协 议的转换； 组呼寄存器（GCR）：用于存储移动用户的组ID； 短消息服务中心（SMSC）：负责向MSC传送短消息信息； 确认中心（AC）：记录、存储铁路紧急呼叫相关信息。
第二节-高铁通信系统
一、铁路专用通信
1、铁路通信系统的作用：
2、铁路通信系统的任务： （1） （2） （3） 3、现代通信系统的分层结构：
二、高速铁路通信系统
1、高速铁路通信的技术要求 （1） （2） （3） （4） （5） （6）
二、我国建设GSM-R的必要性
1、现有铁路无线通信系统存在许多问题 （现状） 2、铁路发展出现许多新业务需求
1、移动交换网
GSM-R核心网络采用二级网络结构，包括移动汇接网和移动本 地网，设立TMSC和MSC。
（1）TMSC: 3个,北京、武汉、西安，兼作MSC和GMSC；
SMP
SCEP TCP/IP
SSP
SIPMAP
GPRS
SGSN
GGSN
Gn
Gi
G系统
调度台 车站台 有线终端
无线固定台
车载台 无线终端
手持台
OSS OMC
用户管理 系统
三、GSM-R系统介绍 1、网络子系统
移动交换子系统：主要完成用户的业务交换功能，完成用户数据与 移动性管理、安全性管理。 移动业务交换中心（MSC）：负责用户的移动性管理和呼叫控制； 拜访位置寄存器（VLR）：负责存储进入该区域内已登记用户的信 息； 归属位置寄存器（HLR）：是一个负责管理移动用户的数据库。 HLR存储本归属区的所有移动用户数据，如识别标志、位置信息、签 约业务等； 鉴权中心（AuC）：是存储用户鉴权算法和加密密钥的实体，AuC 只通过HLR和其他网络实体通信； 互连功能单元（IWF）：与固定网络的数据终端之间提供速率和协 议的转换； 组呼寄存器（GCR）：用于存储移动用户的组ID； 短消息服务中心（SMSC）：负责向MSC传送短消息信息； 确认中心（AC）：记录、存储铁路紧急呼叫相关信息。
第二节-高铁通信系统
一、铁路专用通信
1、铁路通信系统的作用：
2、铁路通信系统的任务： （1） （2） （3） 3、现代通信系统的分层结构：
二、高速铁路通信系统
1、高速铁路通信的技术要求 （1） （2） （3） （4） （5） （6）
二、我国建设GSM-R的必要性
1、现有铁路无线通信系统存在许多问题 （现状） 2、铁路发展出现许多新业务需求
1、移动交换网
GSM-R核心网络采用二级网络结构，包括移动汇接网和移动本 地网，设立TMSC和MSC。
（1）TMSC: 3个,北京、武汉、西安，兼作MSC和GMSC；
高速铁路通信信号系统 ppt课件
PpPpTt课课件件
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二、列车运行控制系统 6、CTCS-3列控系统
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
计算机联锁系统
（3）系统组成——地面子系统
轨道电路——铁路线路是否空闲是保证行车安全的重要条件，
区间轨道电路具有轨道占用检查、沿轨道连续传送地车信
息功能。
区间轨道电路的组成原理是：信息发送设备利用线路的两 条钢轨作传输线，将信息传输至接收设备，用以完成列车 占用检查、钢轨断轨检查以及传递各种行车有关信息等。
要
计算机联锁系统
CTCS是中国列车运行控制系统（Chinese Train Control System）英文 缩写，它以分级的形式满足不同线路运输需求，在不干扰机车 乘务员正常驾驶的前提下有效地保证列车运行的安全。
2、体系结构
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。
PpPpTt课课件件
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二、列车运行控制系统 6、CTCS-3列控系统
（2）工作原理
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
计算机联锁系统
PpPpTt课课件件
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在CTCS-3级列控系统中，无线通信系统（GSM-R）完成车地双
向通信得知其管辖区域内的列车运行情况从而得到轨道占用情况，
并结合运行时刻表、线路数据等信息生成列车的移动授权，再由
化，实现了对调度中心管辖区段内的车站信号、道岔等设备和
进路集中控制。
临时限速服务器——调度中心设列控系统专用临时限速服务器
及临时限速操作终端。用于临时限速的下达与取消。临时限速
服务器与RBC和TCC的通信连接，传输临时限速相关信息。
《高速铁路概论》——06-高速铁路信号与通信
5.1.2 列车运行控制系统
高铁论坛
请同学们以小组为单位查阅资料，试 着说一说ATP系统有哪些优势？
提示
ATC系统是比ATP系统高一级的列车 运行控制系统，它可替代司机的部分操作， 降低司机的劳动强度，并且能够提高运输 效率。
5.1.2 列车运行控制系统
2．列车运行控制系统的分类
2）按人机关系不同分类
5.1.2 列车运行控制系统
3．中国的列车运行控制系统
2）CTCS的应用等级
CTCS-0级
• CTCS-0级由通用 机车信号和运行 监控记录装置构 成，尚未成为安 全系统，适用于 列车最高运行速 度在120 km/h以下 的区段。
CTCS-1级
• CTCS-1级由主体 机车信号和安全 型运行监控记录 装置组成，面向 160 km/h以下的区 段，在既有设备 基础上强化改造， 以达到机车信号 主体化的要求， 实现列车运行安 全监控功能。
高铁联调联试
任务引入
2．高铁枢纽站，高铁晚点牵一发动全身 蚌埠南站是京沪高铁七大中心枢纽站之一，也是合蚌高铁的起点 站，若其中一趟高铁晚点，可能会影响到整个高铁枢纽站的准点率。 3．高铁运行靠调度指挥，延误5 min扰乱运输秩序 高铁调度指挥系统是一个计划性很强的系统，这5 min的延误可 能导致调度员要为后续列车变更接车站台。车站接发车人员、其他车 次的旅客要在短时间内从原定计划的站台转移到变更后的站台，这会 给车站运输秩序带来极大的干扰。 4．全国铁路一张图，5 min可能影响全国路网运行 对于整个高铁路网来说，延误超过5 min，这趟高铁的线路时间 就要做出调整，随即可能就是整个干线的调整，以及所有与之相连的 高铁线路的调整，最后甚至可能带来半个中国高铁时刻的变化。
高速铁路通信信号系统共45页
高速铁路通信信号系统
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有Βιβλιοθήκη 律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有Βιβλιοθήκη 律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
高速铁路信号系统ppt课件
6.1 高速铁路信号系统基础知识
6.1.1 铁路信号系统的结构
7.信号微机监测系统
信号微机监测系统是电务安全的“黑匣子”，是保证 行车安全、加强信号设备管理、监测铁路信号设备运用质 量的重要行车设备。信号微机监测系统能够反映信号设备 的主要运行状态，并具有数据逻辑判断能力，当设备出现 故障时能及时报警。
信息交换，并起到硬件电路的转换等作用。执行表示层一般由具有采 集驱动功能的电路板和继电器接口电路两部分硬件构成。具有采集驱 动功能的采集板通过从联锁主机实时接收信号开放/关闭、道岔操纵 等命令来驱动继电器电路工作，继电器电路工作后将接通/断开室外 信号机、转辙机等的控制电路。采集板周期性地采集继电器电路中各 个继电器接点信息，以反映室外信号设备的当前状态，并将该信息发 送至联锁主机。采集板的采集周期一般应不大于250 ms。
6.4 分散自律调度集中系统
6.1 高速铁路信号系统基础知识
6.1.1 铁路信号系统的结构
铁路信号是保证行车安全、提高区间和车站通过能力，以及编 组站编解能力的自动控制及远程控制技术的总称。
其主要功能是保证行车安全，提高运输效率。 铁路信号设计的基本思想为故障—安全原则，即信号系统发生 故障时要导向安全，故障后不允许出现危及行车安全的结果，并且 故障应能及时被发现或最迟应于下一次使用过程中被发现，这已成 为铁路信号领域不可动摇的原则，凡涉及行车安全的器械、部件和 系统都必须具有故障—安全性能。
6.1 高速铁路信号系统基础知识
6.1.1 铁路信号系统的结构
2.区间闭塞系统 （2）闭塞设备
① 半自动 闭塞
② 自动 闭塞
③ 移动 闭塞
6.1 高速铁路信号系统基础知识
6.1.1 铁路信号系统的结构
高速铁路概论-第四讲-高铁信号控制通信系统PPT课件
线或多线区段，分别以各线的进站信号机或站界标为
车站与区间的界限。
由车站向区间发车时，必须确认区间无车。在单线线 路上还必须防止两个车站同时向一个区间发车。为此， 要求按照一定的方法组织列车在区间内运行，一般叫做 行车闭塞法，或叫做闭塞
闭塞是指在一个区间内，在同一时间里，只能允许一个 列车占用的行车方法
调整状态（无车占用）、 分路状态（有车占用）、 断轨故障状态、 短路故障状态。
24
1.1 概述
联锁部分
一.联锁概念 什么叫联锁呢？
在车站，为保证行车安全，在有关的道岔和信号机之间，以 及信号机和信号机之间，必须建立一种互相制约的关系，这 种互相制约的关系叫做联锁。 通过技术方法使有关的信号、道岔和进路必须按照一定程序、 一定条件才能动作或建立起来的相互制约的联系关系，叫做 联锁。
RSCCappictka-tuopris
.RSC
Radars
BTM
ANTENNA
ETCS技术核心设备（3）：无线闭塞中心
RBC:Radio Block Centre
一、概述 2、组成
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
计算机联锁系统
采用计算机技术来排列列车进路，实现进路锁闭、进路解锁、 信号机控制、道岔控制等逻辑功能称为计算机联锁。 计算机联锁系统用于控制进路，不管行车指挥，只从线路（区 间和车站）上保证安全。根据计划实时建立各列车安全进路， 为列车提供进、出站及站内行车的安全进路。
5_
1.1 概述
• 一.信号 • 信号：是传递信息的符号 • 铁路信号设备是一个总名称，概而言之为信号、
联锁、闭塞铁路信号：是向有关行车和调车作业 人员发出的指示和命令； • 联锁设备：用于保证站内行车和调车工作的安全 和提高车站的通过能力； • 闭塞设备：用于保证列车区间内运行的安全和提 高区间的通过能力。
车站与区间的界限。
由车站向区间发车时，必须确认区间无车。在单线线 路上还必须防止两个车站同时向一个区间发车。为此， 要求按照一定的方法组织列车在区间内运行，一般叫做 行车闭塞法，或叫做闭塞
闭塞是指在一个区间内，在同一时间里，只能允许一个 列车占用的行车方法
调整状态（无车占用）、 分路状态（有车占用）、 断轨故障状态、 短路故障状态。
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1.1 概述
联锁部分
一.联锁概念 什么叫联锁呢？
在车站，为保证行车安全，在有关的道岔和信号机之间，以 及信号机和信号机之间，必须建立一种互相制约的关系，这 种互相制约的关系叫做联锁。 通过技术方法使有关的信号、道岔和进路必须按照一定程序、 一定条件才能动作或建立起来的相互制约的联系关系，叫做 联锁。
RSCCappictka-tuopris
.RSC
Radars
BTM
ANTENNA
ETCS技术核心设备（3）：无线闭塞中心
RBC:Radio Block Centre
一、概述 2、组成
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
计算机联锁系统
采用计算机技术来排列列车进路，实现进路锁闭、进路解锁、 信号机控制、道岔控制等逻辑功能称为计算机联锁。 计算机联锁系统用于控制进路，不管行车指挥，只从线路（区 间和车站）上保证安全。根据计划实时建立各列车安全进路， 为列车提供进、出站及站内行车的安全进路。
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1.1 概述
• 一.信号 • 信号：是传递信息的符号 • 铁路信号设备是一个总名称，概而言之为信号、
联锁、闭塞铁路信号：是向有关行车和调车作业 人员发出的指示和命令； • 联锁设备：用于保证站内行车和调车工作的安全 和提高车站的通过能力； • 闭塞设备：用于保证列车区间内运行的安全和提 高区间的通过能力。
第五章-高速铁路信控系统 ppt课件
绿色，全速运行（意味着前方有3个空闲区间）。
ppt课件
7
第一节 概 述
复习
移动自动闭塞
移动闭塞是利用现代无线通信技术的新型闭塞方式，它以
机车信号替代轨道上的固定信号，不依赖连续的轨道电路
和固定的区间分隔点，闭塞区间可根据列车的前行向前移 动，有利于组织间隔小、密度大的连续运输。
ppt课件
8
第一节 概 述
在闭塞方式发明以前，列车出发前和车站联络以后，照时
刻表运行；但是当运行图无法精准确认的时候容易发生冲
突，无法根本的防止追撞事故，所以开始研究闭塞方式作
为预防方案了。
ppt课件
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 概 述
复习
历史
1840年代以前，列车运行以“时间间隔法”来保证安全，即每趟列车发出以后，间隔 一段时间才发出后一列车，但是这种方法无法防止列车因晚点或故障停车导致运行时 间与运行图相差较大时容易发生的追尾事故。 1842年英国发明的“空间间隔法”[1]，以两车之间相隔一段距离的方法来保证安全， 可以视为是现代闭塞技术的雏形。
继电半自动闭塞是半自动闭塞技术之一，轨道电路与色灯信号机之间 通过继电器连锁。是中国单线铁路区间闭塞的主要类型之一，目前正 在逐步升级改造为单线计轴自动闭塞。
ppt课件
6
第一节 概 述
复习
自动闭塞
单线计轴自动闭塞、双线单向自动闭塞和双线双向自动闭塞，均是以计轴设 备为基础的自动闭塞技术。双线双向自动闭塞是为了解决在繁忙干线上的一 条线路需要检修或养护时仍能够让列车双向通行的技术措施，地面信号机关 闭，以机车信号来进行行车组织[4]。这三种闭塞技术其中根据色灯信号机显 示的状态数不同又分为三显示自动闭塞、四显示自动闭塞等，前者可预告列 车运行前方2个闭塞区间的空闲状态，适用于最高速度不超过115km/h的线路； 后者可预告列车运行前方3个闭塞区间的空闲状态，适用于最高速度不低于 115km/h的线路。 色灯信号的意义通常是（在不同的国家速度值的规定略有不同）： 红色，制动停车，不得进入下一个闭塞区间（意味着前方无空闲区间）； 黄色，减速到45km/h以下准备能在下一个闭塞区内制动停车（意味着前方有 1个空闲区间）； 黄绿色，减速到115km/h以下以准备能在下两个区间内制动停车（意味着前 方有2个空闲区间）；
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第一节 概 述
复习
移动自动闭塞
移动闭塞是利用现代无线通信技术的新型闭塞方式，它以
机车信号替代轨道上的固定信号，不依赖连续的轨道电路
和固定的区间分隔点，闭塞区间可根据列车的前行向前移 动，有利于组织间隔小、密度大的连续运输。
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第一节 概 述
在闭塞方式发明以前，列车出发前和车站联络以后，照时
刻表运行；但是当运行图无法精准确认的时候容易发生冲
突，无法根本的防止追撞事故，所以开始研究闭塞方式作
为预防方案了。
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精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一节 概 述
复习
历史
1840年代以前，列车运行以“时间间隔法”来保证安全，即每趟列车发出以后，间隔 一段时间才发出后一列车，但是这种方法无法防止列车因晚点或故障停车导致运行时 间与运行图相差较大时容易发生的追尾事故。 1842年英国发明的“空间间隔法”[1]，以两车之间相隔一段距离的方法来保证安全， 可以视为是现代闭塞技术的雏形。
继电半自动闭塞是半自动闭塞技术之一，轨道电路与色灯信号机之间 通过继电器连锁。是中国单线铁路区间闭塞的主要类型之一，目前正 在逐步升级改造为单线计轴自动闭塞。
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第一节 概 述
复习
自动闭塞
单线计轴自动闭塞、双线单向自动闭塞和双线双向自动闭塞，均是以计轴设 备为基础的自动闭塞技术。双线双向自动闭塞是为了解决在繁忙干线上的一 条线路需要检修或养护时仍能够让列车双向通行的技术措施，地面信号机关 闭，以机车信号来进行行车组织[4]。这三种闭塞技术其中根据色灯信号机显 示的状态数不同又分为三显示自动闭塞、四显示自动闭塞等，前者可预告列 车运行前方2个闭塞区间的空闲状态，适用于最高速度不超过115km/h的线路； 后者可预告列车运行前方3个闭塞区间的空闲状态，适用于最高速度不低于 115km/h的线路。 色灯信号的意义通常是（在不同的国家速度值的规定略有不同）： 红色，制动停车，不得进入下一个闭塞区间（意味着前方无空闲区间）； 黄色，减速到45km/h以下准备能在下一个闭塞区内制动停车（意味着前方有 1个空闲区间）； 黄绿色，减速到115km/h以下以准备能在下两个区间内制动停车（意味着前 方有2个空闲区间）；
铁路信号理论PPT课件
6502电气集中联锁原理
6502电气集中联锁以15条网络线为骨架，以道岔、进路和信号机为基础，通过选择组电路和执行组 电路完成选路、检查进路空闲、锁闭进路、开放信号及解锁进路等任务。
计算机联锁系统原理及应用
计算机联锁系统概述
计算机联锁系统是利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运 算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制，使其达到相互制约的车站联锁设备。
05
调车作业指挥与安全防护
调车作业指挥基本概念及要求
调车作业指挥的定义：在铁路运输过程 中，对列车进行编组、解体、取送车辆 等调车作业时的指挥工作。
加强与相关部门和人员的沟通协调。
调车作业指挥的要求
确保调车作业安全、高效、有序进行。
严格遵守规章制度和作业标准。
平面无线调车灯显设备使用与保养
01
调车安全防护措施及注意事项
调车安全防护措施 设置安全防护区域，确保作业人员安全。
使用安全防护设备，如安全带、安全帽等。
调车安全防护措施及注意事项
遵守安全操作规程，避免违章作业。 调车安全注意事项
注意观察周围环境，及时发现并处理安全隐患。
调车安全防护措施及注意事项
加强与其他作业人员的沟通协调，确 保作业顺利进行。
智能感知技术
利用物联网、传感器等技术，实 现对铁路信号设备的实时监测和
状态感知。
智能决策技术
基于大数据、云计算等技术，对 铁路信号数据进行深度挖掘和分 析，为运营决策提供科学依据。
智能控制技术
采用先进的控制算法和技术，实 现对铁路信号设备的精确控制和
优化调度。
5G通信在铁路信号领域应用探讨
01
5G通信技术优势
人工办理手续
6502电气集中联锁以15条网络线为骨架，以道岔、进路和信号机为基础，通过选择组电路和执行组 电路完成选路、检查进路空闲、锁闭进路、开放信号及解锁进路等任务。
计算机联锁系统原理及应用
计算机联锁系统概述
计算机联锁系统是利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运 算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制，使其达到相互制约的车站联锁设备。
05
调车作业指挥与安全防护
调车作业指挥基本概念及要求
调车作业指挥的定义：在铁路运输过程 中，对列车进行编组、解体、取送车辆 等调车作业时的指挥工作。
加强与相关部门和人员的沟通协调。
调车作业指挥的要求
确保调车作业安全、高效、有序进行。
严格遵守规章制度和作业标准。
平面无线调车灯显设备使用与保养
01
调车安全防护措施及注意事项
调车安全防护措施 设置安全防护区域，确保作业人员安全。
使用安全防护设备，如安全带、安全帽等。
调车安全防护措施及注意事项
遵守安全操作规程，避免违章作业。 调车安全注意事项
注意观察周围环境，及时发现并处理安全隐患。
调车安全防护措施及注意事项
加强与其他作业人员的沟通协调，确 保作业顺利进行。
智能感知技术
利用物联网、传感器等技术，实 现对铁路信号设备的实时监测和
状态感知。
智能决策技术
基于大数据、云计算等技术，对 铁路信号数据进行深度挖掘和分 析，为运营决策提供科学依据。
智能控制技术
采用先进的控制算法和技术，实 现对铁路信号设备的精确控制和
优化调度。
5G通信在铁路信号领域应用探讨
01
5G通信技术优势
人工办理手续
高速铁路通信系统ppt课件
31
编号：干线调度专用网用户与局线调度 专用网用户的电话号码，全路统一编号， 采用五位码（ABCDE）编号，前两位AB 为调度局向号，后三位CDE为用户号， 分别以铁道部、各铁路局、各调度区段 为一个编号区。
32
同步方式：网内同步采用主从同步方式， 铁道部的Hicom382调度交换机配置的时 钟作为第一从时钟，从铁道部SPC上提取 的时钟为主时钟，各铁路局Hicom372调 度交换机通过传输通道（PCM30/32的 TS0）保持与第一从时钟同步。
40
4. 信令
铁路局的局调设备与Hicom372调度交换机及 各调度区段的区段数字调度主系统用2M数字 中继接口相连，采用数字用户1号信令 （DSS1）。区段数字调度主系统之间（在同 一分局内）也用2M数字中继接口相连，采用 数字用户1号信令（DSS1）。区段数字调度 系统从主系统到分系统采用内部信令。
电源 控制模块 时序
各种模拟数字 接口 交换网络
会议资源
信号音 话音资源
DTMF/MFC 资源
数字调度主机系统框图
控制线
网络PCM线
44
操作台是调度（值班）员进行调度操作 的终端设备。调度（值班）员通过操作 台上各按键进行各种调度操作，如应答 来话、单呼组呼全呼用户、转移或保持 来话、召集会议等。 集中维护管理系统由一台或多台集中维 护管理终端、打印机组成。
14
本节内容：
数字传输系统
数字交换系统
区段数字调度通信
15
1. 数字传输系统
数字传输系统原理图
16
上图表示模拟话音信号在发送端经 过抽样、量化和编码以后得到了脉冲编 码调制（PCM）信号，此过程称为模拟 话音信号数字化，该数字信号经过传输 线路送到对端。在接收端将收到的PCM 码组还原成模拟话音信号。
编号：干线调度专用网用户与局线调度 专用网用户的电话号码，全路统一编号， 采用五位码（ABCDE）编号，前两位AB 为调度局向号，后三位CDE为用户号， 分别以铁道部、各铁路局、各调度区段 为一个编号区。
32
同步方式：网内同步采用主从同步方式， 铁道部的Hicom382调度交换机配置的时 钟作为第一从时钟，从铁道部SPC上提取 的时钟为主时钟，各铁路局Hicom372调 度交换机通过传输通道（PCM30/32的 TS0）保持与第一从时钟同步。
40
4. 信令
铁路局的局调设备与Hicom372调度交换机及 各调度区段的区段数字调度主系统用2M数字 中继接口相连，采用数字用户1号信令 （DSS1）。区段数字调度主系统之间（在同 一分局内）也用2M数字中继接口相连，采用 数字用户1号信令（DSS1）。区段数字调度 系统从主系统到分系统采用内部信令。
电源 控制模块 时序
各种模拟数字 接口 交换网络
会议资源
信号音 话音资源
DTMF/MFC 资源
数字调度主机系统框图
控制线
网络PCM线
44
操作台是调度（值班）员进行调度操作 的终端设备。调度（值班）员通过操作 台上各按键进行各种调度操作，如应答 来话、单呼组呼全呼用户、转移或保持 来话、召集会议等。 集中维护管理系统由一台或多台集中维 护管理终端、打印机组成。
14
本节内容：
数字传输系统
数字交换系统
区段数字调度通信
15
1. 数字传输系统
数字传输系统原理图
16
上图表示模拟话音信号在发送端经 过抽样、量化和编码以后得到了脉冲编 码调制（PCM）信号，此过程称为模拟 话音信号数字化，该数字信号经过传输 线路送到对端。在接收端将收到的PCM 码组还原成模拟话音信号。
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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
调度中心 CTC
包括:轨道电路、应答器 列控中心、车载设备等
车载设备
列控中心
车站联锁
轨道 电路
应答器
道岔 信号机
20
CTCS-2级系统结构
轨道电路功能：
应答器功能：
车载设备功能：
实现列车占用检查
提供临时限速和进路信息
提供行车许可及闭塞分区数量 线路允许速度和闭塞分区长度等
综合轨道电路、应答器信 息和动车组参数，自动生 成连续速度控制模式曲线 ，实时监控列车安全运行
轨L5
L4
L3
L2
1300m
1300m
1250
1350
速度曲线
L
LU
U
1250
1300
1200
HU
1200
101011101
21
C2生成行车许可核心工作原理
轨道电路以码序形式提供空闲闭塞分区数量。
应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。
车载设备综合计算出目标距离，生成速度曲线。
L
LU
U
HU
7
6
5
4
3
2
1
0
22
C2的运行许可工作原理
目标距离: 97654212963000500 76543210
空空空闲闲闲区区区段段段：：：
1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350
速度曲线
1300m 1250m 1300m
L5 L4 L3
1350m 1300m 1350m 1300m 1350m
LKJ设备通过车载存储线路数据，通过IC卡由司机输入临时限速 和其他信息，通过机车信号信息提供行车许可，LKJ自动生成监
控曲线。
18
三 、CTCS-2级列控系统
19
CTCS-2级系统结构
CTCS-2级是基于轨道电路和应答器传输列 车行车许可信息并采用目标距离连续速度控 制模式监控列车安全运行的列控系统。
3
高速铁路信号系统构成
高速铁路信号系统是一个以调 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、灾害防护和信息管理 等功能于一体的综合控制系统。
4
信号系统总体结构示意图
5
列控系统几个重要发展阶段内容提纲 一、列控系统概述 二、CTCS-0级列控系统 三、CTCS-2级列控系统 四、CTCS-3D级列控系统 五、CTCS-3级列控系统
运行图
调度中心 CTC
联锁进路命令
临时限速报文发送给应答器。
列控中心
车站联锁
轨道电路编码
应答器报文
控制
轨道电路
应答器
道岔
信号机
101011101
速度曲线
14
车载系统
15
列车模拟运行
16
二 、CTCS-0级列控系统
17
CTCS-0级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞，车载 设备由列车运行监控记录装置LKJ和通用式机车信号组成。
CTC：Centralized Traffic Control 列车调度集中系统 TDCS：Train Operation Dispatching Command System 列车调
度指挥系统 TSRS：临时限速服务器 CSM（Centralized Signaling Monitoring）：信号集中监测 LEU：Land Electronic Unit地面电子单元。 SW Balise： Switchable Balise 有源应答器。 FX Balise：Fixed Balise 无源应答器。 RBC（Radio Block Center），无线闭塞中心。 EMC（ElectroMagnetic Compatibility），电磁兼容性。
当前码序： -L--5-
空闲数量： --7--
目标距离：9-2--5-0mm
=1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 =
9250m
速度曲线
码序 空闲分区数量
1300m 1250m 1300m 1350m 1300m 1350m 1300m 1350m
L5 L4 L3 L2
6
一、列控系统概述
7
ZPW-2000无绝缘轨道电路
调谐区
调
空调
谐
芯谐
单
线单
元
圈元
主轨道电路
补偿电容
调谐区
调
空
调
谐
芯
谐
单
线
单
元
圈
元
室外 室内
匹配变压 器 电缆模拟网络
ZCO3 电 缆
100m
相当总长 7.5km
相当总长 7.5km
匹配变压 器 电缆模拟网络
ZCO3 电 缆
接收
GJ
8
发送
轨道电路码序
轨道空闲 6
5
4
3
2
1
0
信号显示 L
L
L
L
LU
U
HU
信息名称 L3码 L3码 L2码 L码 LU码 U码 HU码
信号显示 L
L
L
L
LU U2 UU
信息名称 L3码 L3码 L2码 L码 LU码 U2码 UU码
信号显示 L
L
L
L
LU U2S UUS
信息名称 L3码 L3码 L2码 L码 LU码 U2S码 UUS码
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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
调度中心 CTC
包括:轨道电路、应答器 列控中心、车载设备等
车载设备
列控中心
车站联锁
轨道 电路
应答器
道岔 信号机
20
CTCS-2级系统结构
轨道电路功能：
应答器功能：
车载设备功能：
实现列车占用检查
提供临时限速和进路信息
提供行车许可及闭塞分区数量 线路允许速度和闭塞分区长度等
综合轨道电路、应答器信 息和动车组参数，自动生 成连续速度控制模式曲线 ，实时监控列车安全运行
轨L5
L4
L3
L2
1300m
1300m
1250
1350
速度曲线
L
LU
U
1250
1300
1200
HU
1200
101011101
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C2生成行车许可核心工作原理
轨道电路以码序形式提供空闲闭塞分区数量。
应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。
车载设备综合计算出目标距离，生成速度曲线。
L
LU
U
HU
7
6
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3
2
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0
22
C2的运行许可工作原理
目标距离: 97654212963000500 76543210
空空空闲闲闲区区区段段段：：：
1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350
速度曲线
1300m 1250m 1300m
L5 L4 L3
1350m 1300m 1350m 1300m 1350m
LKJ设备通过车载存储线路数据，通过IC卡由司机输入临时限速 和其他信息，通过机车信号信息提供行车许可，LKJ自动生成监
控曲线。
18
三 、CTCS-2级列控系统
19
CTCS-2级系统结构
CTCS-2级是基于轨道电路和应答器传输列 车行车许可信息并采用目标距离连续速度控 制模式监控列车安全运行的列控系统。
3
高速铁路信号系统构成
高速铁路信号系统是一个以调 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、灾害防护和信息管理 等功能于一体的综合控制系统。
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信号系统总体结构示意图
5
列控系统几个重要发展阶段内容提纲 一、列控系统概述 二、CTCS-0级列控系统 三、CTCS-2级列控系统 四、CTCS-3D级列控系统 五、CTCS-3级列控系统
运行图
调度中心 CTC
联锁进路命令
临时限速报文发送给应答器。
列控中心
车站联锁
轨道电路编码
应答器报文
控制
轨道电路
应答器
道岔
信号机
101011101
速度曲线
14
车载系统
15
列车模拟运行
16
二 、CTCS-0级列控系统
17
CTCS-0级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞，车载 设备由列车运行监控记录装置LKJ和通用式机车信号组成。
CTC：Centralized Traffic Control 列车调度集中系统 TDCS：Train Operation Dispatching Command System 列车调
度指挥系统 TSRS：临时限速服务器 CSM（Centralized Signaling Monitoring）：信号集中监测 LEU：Land Electronic Unit地面电子单元。 SW Balise： Switchable Balise 有源应答器。 FX Balise：Fixed Balise 无源应答器。 RBC（Radio Block Center），无线闭塞中心。 EMC（ElectroMagnetic Compatibility），电磁兼容性。
当前码序： -L--5-
空闲数量： --7--
目标距离：9-2--5-0mm
=1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 =
9250m
速度曲线
码序 空闲分区数量
1300m 1250m 1300m 1350m 1300m 1350m 1300m 1350m
L5 L4 L3 L2
6
一、列控系统概述
7
ZPW-2000无绝缘轨道电路
调谐区
调
空调
谐
芯谐
单
线单
元
圈元
主轨道电路
补偿电容
调谐区
调
空
调
谐
芯
谐
单
线
单
元
圈
元
室外 室内
匹配变压 器 电缆模拟网络
ZCO3 电 缆
100m
相当总长 7.5km
相当总长 7.5km
匹配变压 器 电缆模拟网络
ZCO3 电 缆
接收
GJ
8
发送
轨道电路码序
轨道空闲 6
5
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1
0
信号显示 L
L
L
L
LU
U
HU
信息名称 L3码 L3码 L2码 L码 LU码 U码 HU码
信号显示 L
L
L
L
LU U2 UU
信息名称 L3码 L3码 L2码 L码 LU码 U2码 UU码
信号显示 L
L
L
L
LU U2S UUS
信息名称 L3码 L3码 L2码 L码 LU码 U2S码 UUS码