列车运行自动控制系统PPT课件
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列车运行自动控制(ATC)系统ppt课件
站信号控制的重要参数，据此可以为列车自动排列进
路。在运行过程中，系统将各次列车的目的地号，传
送给车站信号设备，以控制列车进路，所以车次号是
列车描述中很重要的部分。 司机号由司机在车上人工输入，并通知调度人员，
说明哪一位司机在操纵哪一列车。 列车号的设置，是为了使系统跟踪列车的运行，从
而产生车辆运行里程报告。
精选课件
13
(3)ATC功能：在联锁功能的约束下，根据ATS的要求实 14 现列车运行的控制。ATC功能有三个子功能：
ATP/ATO轨旁功能、ATP/ATO传输功能和ATP/ATO 车载功能。ATP/ATO轨旁功能负责列车间隔和报文生 成；ATP/ATO传输功能负责发送感应信号，它包括报 文和ATC车载设备所需的其他数据；ATP/ATO车载功 能负责列车的安全运营、列车自动驾驶，且给信号系统 和司机提供接口。
精选课件
12
13➢ATC系统的功能
(1)ATS功能：可自动或由人工控制进路，进行行车调度 指挥，并向行车调度员和外部系统提供信息。ATS功能主要 由位于OCC(控制中心）内的设备实现。 (2)联锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安 全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、 轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC功能。 联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。
精选课件
8
移动闭塞具有如下特点：
9
灵活：制动的起点和终点是动态的，与轨旁设备数 量及行车间隔关系不大
高效：可实现较小的行车间隔
先进：可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。
安全：列车间隔按照后续列车在当前速度下所需的 制动距离加上安全余量计算而得。
舒适：没有固定分区，行车间隔是动态的，并随前 一列车的移动而移动，速度限制连续变化。
路。在运行过程中，系统将各次列车的目的地号，传
送给车站信号设备，以控制列车进路，所以车次号是
列车描述中很重要的部分。 司机号由司机在车上人工输入，并通知调度人员，
说明哪一位司机在操纵哪一列车。 列车号的设置，是为了使系统跟踪列车的运行，从
而产生车辆运行里程报告。
精选课件
13
(3)ATC功能：在联锁功能的约束下，根据ATS的要求实 14 现列车运行的控制。ATC功能有三个子功能：
ATP/ATO轨旁功能、ATP/ATO传输功能和ATP/ATO 车载功能。ATP/ATO轨旁功能负责列车间隔和报文生 成；ATP/ATO传输功能负责发送感应信号，它包括报 文和ATC车载设备所需的其他数据；ATP/ATO车载功 能负责列车的安全运营、列车自动驾驶，且给信号系统 和司机提供接口。
精选课件
12
13➢ATC系统的功能
(1)ATS功能：可自动或由人工控制进路，进行行车调度 指挥，并向行车调度员和外部系统提供信息。ATS功能主要 由位于OCC(控制中心）内的设备实现。 (2)联锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安 全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、 轨道电路、道岔和信号的状态信息提供给ATS和ATC功能。 联锁功能由分布在轨旁的设备来实现。
精选课件
8
移动闭塞具有如下特点：
9
灵活：制动的起点和终点是动态的，与轨旁设备数 量及行车间隔关系不大
高效：可实现较小的行车间隔
先进：可实现车地双向通信，易于实现无人驾驶。
安全：列车间隔按照后续列车在当前速度下所需的 制动距离加上安全余量计算而得。
舒适：没有固定分区，行车间隔是动态的，并随前 一列车的移动而移动，速度限制连续变化。
《列车自动控制系统》PPT课件
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8
PSS ERR
M2+ M1+ M2- M1-
HS2 HS1
L
R
SHIFT RUN
PSS ERR
M2+ M1+ M2- M1-
HS2 HS1
L
R
SHIFT RUN
PSS ERR
M2+ M1+ M2- M1-
HS2 HS1
L
R
SHIFT RUN
ECC-CU
ECC-CU ECC-CU
DEK 43 = 双电子接触,双轮 轴检测器
2021/4/25
R1,R2 = 接收器
T1,T2= 发送器
TCB = 轨旁连接箱
Tr = 变压器
VDC = 供电电压
9
Vf1 = 信号电压 f1
Vf2 = 信号电压 f2
ZP43 计轴器和Az S运算计算机
10
2021/4/25
ATP子系统原理-轨旁设备
连接电缆 轨旁电缆
R1
R2
T1
T2
Generator 43 kHz
U DC
f1
f2
DC DC
电压 转换
U
U
f
f
U DC
Tr
VDC Vf1 Vf2
运算计算机
DEK 43 双轮轴检测器
接收放大器 滤波器 放大器 调理器 电压-频率转换器
ZP 43
带通滤波器
TCB
图例: ZP43 = ZP 43 轮轴检测设备
每个OBCU使用自己的测速电机传感器、雷达和应答器天线。 如果正在使用的传感器故障，尾部OBCU就会取得列车的控制 权和监督权。
PSS ERR
M2+ M1+ M2- M1-
HS2 HS1
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SHIFT RUN
PSS ERR
M2+ M1+ M2- M1-
HS2 HS1
L
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SHIFT RUN
PSS ERR
M2+ M1+ M2- M1-
HS2 HS1
L
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SHIFT RUN
ECC-CU
ECC-CU ECC-CU
DEK 43 = 双电子接触,双轮 轴检测器
2021/4/25
R1,R2 = 接收器
T1,T2= 发送器
TCB = 轨旁连接箱
Tr = 变压器
VDC = 供电电压
9
Vf1 = 信号电压 f1
Vf2 = 信号电压 f2
ZP43 计轴器和Az S运算计算机
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2021/4/25
ATP子系统原理-轨旁设备
连接电缆 轨旁电缆
R1
R2
T1
T2
Generator 43 kHz
U DC
f1
f2
DC DC
电压 转换
U
U
f
f
U DC
Tr
VDC Vf1 Vf2
运算计算机
DEK 43 双轮轴检测器
接收放大器 滤波器 放大器 调理器 电压-频率转换器
ZP 43
带通滤波器
TCB
图例: ZP43 = ZP 43 轮轴检测设备
每个OBCU使用自己的测速电机传感器、雷达和应答器天线。 如果正在使用的传感器故障，尾部OBCU就会取得列车的控制 权和监督权。
列车自动控制系统演示幻灯片
连续式自动列车运行控制系统连续式自动列车运行控制系统连续式自动列车运行控制系统工作原理图连续式自动列车运行控制系统工作原理图控制中心列车信息列车信息允许ctcsctcschinesetraincontrolsystemchinesetraincontrolsystem简介简介为确保列车运行安全提高运输效率结合我国铁路的特点研究制定中国列车运行控制系统ctcs的技术规ctcsctcsctcsctcs系统组成系统组成车载子系统ctcsctcs系统组成系统组成22列车运行控制系统概况ctcsctcs地面子系统地面子系统列车控制中心tct无线闭塞中心rbcctcsctcs系统组成系统组成车载子系统车载子系统组成组成无线系统车载模块ctcsctcs系统组成系统组成ctcsctcs系统结构示意图系统结构示意图ctcsctcs系统组成系统组成ctcsctcs应用等级分类应用等级分类ctcs应用等级4l4ctcsctcsctcsctcs应用等级应用等级00由通用机车信号列车运行监控装置组成为既有系统
本章总结：
本章主要介绍了列车自动控制系统的相关知识， 特别介绍了中国列车控制系统的组成及应用等 级分类。我讲这课的主要目的是让大家对列车 自动控制系统原理做一个具体的了解。列车自 动控制系统的原理大致可以概括为由ATP检测 列车的实际位置，限制列车的速度，保证列车 的安全距离；由ATS对对列车实际运行情况进 行实时控制，指挥调度列车运行；最后由ATO 根据ATP和ATS传过了的数据进行驱动和制动 控制，从而保证了列车的正常运行。
ATP示意图
5
ATP运行原理
6
列车自动控制系统
列车自动监控系统(ATS)
ATS (Automatic Train Supervision，简称ATS)子系统的 主要功能是监控列车运行状态, 采用软件方法实现联网、通 信及列车运行管理自动化。 它是通过计算机来组织和控制行 车的一套完整的行车指挥系统。列车控制中心计算机系统根 据计划运行图及列车实际运行情况实时控制、指挥列车运行。 各车站的计算机直接控制信号、道岔以及排列列车的进路。 ATS系统可根据需要修改列车运行图，合理调整列车运行。 列车的实际运行情况，是由中心计算机进行实时数据采集， 绘制实际运行图并可完成各种数据的统计、打印、编制报表 等功能。
本章总结：
本章主要介绍了列车自动控制系统的相关知识， 特别介绍了中国列车控制系统的组成及应用等 级分类。我讲这课的主要目的是让大家对列车 自动控制系统原理做一个具体的了解。列车自 动控制系统的原理大致可以概括为由ATP检测 列车的实际位置，限制列车的速度，保证列车 的安全距离；由ATS对对列车实际运行情况进 行实时控制，指挥调度列车运行；最后由ATO 根据ATP和ATS传过了的数据进行驱动和制动 控制，从而保证了列车的正常运行。
ATP示意图
5
ATP运行原理
6
列车自动控制系统
列车自动监控系统(ATS)
ATS (Automatic Train Supervision，简称ATS)子系统的 主要功能是监控列车运行状态, 采用软件方法实现联网、通 信及列车运行管理自动化。 它是通过计算机来组织和控制行 车的一套完整的行车指挥系统。列车控制中心计算机系统根 据计划运行图及列车实际运行情况实时控制、指挥列车运行。 各车站的计算机直接控制信号、道岔以及排列列车的进路。 ATS系统可根据需要修改列车运行图，合理调整列车运行。 列车的实际运行情况，是由中心计算机进行实时数据采集， 绘制实际运行图并可完成各种数据的统计、打印、编制报表 等功能。
列车运行控制系统PPT课件
第一章 基本概念与术语（3）
n 准移动闭塞 (Distance-To-Go)：线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞 分区，一个分区只能被一列车占用，闭塞分区的长度按最长列车、满负载、 最高速、最不利制动率等最不利条件设计，列车间隔为若干闭塞分区，而与 列车在分区内的实际位置无关，列车位置的分辨率也为一个闭塞分区（一般 为几十米—几百米），制动的起点可以延伸，但终点总是某一分区的边界， 对列车的控制一般采用一次抛物线制动曲线的方式，要求运行间隔越短，闭 塞分区(设备)数也越多。
点式列控系统
连续式列控系统-轨道电路方式
连续式列控系统-轨道电缆方式
连续式列控系统-无线方式
点连续式列控系统-轨道电路+点式应答器
第三章 列控系统基本工作原理
n 概述
n 基本功能 n 间隔控制 n 速度控制
n 基本原理：地面信息——传输通道——车载设备 n 根据传输通道不同分为
n 点式列车运行自动控制系统 n 连续式列车运行自动控制系统
n 组成
n 地面应答器
n 轨旁电子单元（LEU）
n 车载设备
速度传感器
中央处理单元 天线 应答器
LEU
车载设备 地面设备
信号机或联锁设备
第三章 列控系统基本工作原理
v v = v(s) s
ETCS
联锁
现场单元控制 轨道占用 TD-SP-
MA
轨旁电子单元
欧洲应答器
占用轨道区段的末端
欧洲 应答器
第三章 列控系统基本工作原理
讲授内容ห้องสมุดไป่ตู้
n 基本概念与术语 n 概述 n 列车运行自动控制系统基本工作原理 n 地—车信息传输技术
第一章 基本概念与术语（1）
2024版CTCS列车运行控制系统ppt课件
2024/1/24
15
案例分析：某高铁线路运行控制实践
线路概况
介绍某高铁线路的基本情况，包括线路长度、 设计速度、车站数量等。
控制策略应用
阐述在该高铁线路上应用的列车运行控制策略，包括 基于速度曲线的控制、基于时间间隔的控制和节能优 化控制等。
实施效果评估
对该高铁线路应用上述控制策略后的实际效果 进行评估，包括运行安全性、准点率、能耗降 低等方面的指标。
时间间隔的动态调整
根据线路条件和列车运行状况，对时间间隔进行动态调整，以适 应不同运行场景和需求。
14
节能优化控制策略
牵引力优化
在保证列车安全、准点运行的前提下，通过优化牵引 力控制策略，降低列车运行能耗。
制动力回收
利用列车制动时产生的能量进行回收再利用，提高能 源利用效率。
空调系统节能控制
根据车厢内外温度和乘客舒适度需求，对空调系统进 行节能控制，减少不必要的能源消耗。
ATC
实现列车自动控制，包括速度控 制、定位、车门控制等。
ATP
确保列车运行安全，防止超速、 碰撞等危险情况。 2024/1/24
ATO
实现列车自动驾驶，减轻驾驶员 负担，提高运行效率。
ATS
监控列车运行状态，提供实时数 据和故障诊断。
20
系统架构设计与实现
系统架构设计
01
02
采用分布式架构，实现模块化、可扩展性。
2024/1/24
16
04
车载设备与系统架构
2024/1/24
17
车载设备组成及功能
车载设备主要组成
列车自动控制系统（ATC）
列车自动防护系统（ATP）
2024/1/24
列车自动控制系统基本原理ppt课件
•数据通信对所 有的子系统透 明
•可以与无人驾驶结合， 避免司机误操作或延 误，从而提高效率
•安全关联计算机采用3取 2或2取2冗余配置，可保 证故障安全。
•车地双向通信， 实时提供列车 的位置及速度 等信息。
•模块化设计，核心 部分采用软件实现， 硬件数量大大减少
10
不同闭塞制式的ATC系统
后续列车
无源，高信息容量，安装灵活，结构简单。
点式ATC 系统
价格明显低于连续式ATC
在北京5号线有应用
难以适应行车密度大的情况
13
不同结构的ATC
(1)点式ATC的基本结
构
ATP 总线
中央处理单元
测速传感器
天线 应答器
车载设备 地面设备
LEU
信号机或联锁设备
14
不同结构的ATC
点式ATC系统设备 ①地面应答器 评估
16
不同结构的ATC
•.A型应答器（无源设备） • (1)用于确定列车位置 • (2)当一辆列车驶过应答 器，它会收到一条标识应答 器的消息
•.B型应答器（有源设备）
• (1)信号机B信标
（安装于信号机旁与信号
机相联锁）
• (2)进路B信标（安
装于道岔前，指示是否需
要侧向速度通过道岔）
17
不同结构的ATC
安 • 列车间隔按照后续 全 列车在当前速度下
所需的制动距离加 上安全余量计算而 得。
舒
• 没有固定分区，行
适
车间隔是动态的，
并随前一列车的移
动而移动，速度限
9
制连续变化。
不同闭塞制式的ATC系统
（3）移CB动TC闭（塞com的m技uni术at优ion势s based train control）
列车运行自动控制(ATC)系统 (2) ppt课件
ATC 系统的组成
ATC 系统的设备组成 现场轨旁设备、车载信号设备、控制中心及车站信
号设备 ATC系统的功能组成 ATO、ATS、ATP
ATC系统控制框图
ATS系统
监控作用，相当于控制中心本身，在出现故障时，由 控制中心替代 功能：收集，绘画列车运行信息
指挥列车运行，包括进路安排 调整列车运行
ATS子系统根据联锁信息，列车自动办理进路。用 以指挥和监督列车的运行。它根据列车运行计划， 制定实时运行图，指挥列车的运行，包括办理列 车进路，控制列车发车时间，改变运行区间的模 式等；同时实时收集列车运行信息及线路的各种 信息，包括车次号、目的地号。由控制中心计算 机系统进行实时跟踪，并显示在中心表示盘上。
ATP系统
防护作用 功能：监督列车运行速度，检查列车位置
监督车门和屏蔽门开关 道岔区段检查进路安全
ATO系统
自动运行 功能：自动运行
定点停车 开关车门
中央控制室
功能
（1）停车点防护 （2）速度监督与超速防护 （3）列车间隔控制 （4）测速与测距 （5）车门控制 （6）其他功能：紧急停车、给出发车命令、列车倒退控
转换 （8）记录运行信息
ATS——列车自动监控子系统
ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制，辅 助行车调度人员对全线列车运行进行管理。
它给行车调度人员显示全线列车的运行状态，监 督和记录运行图的执行情况，在列车因故偏离运 行图时及时做出反应（提出调整建议或者自动修 整运行图）。
通过ATO的接口，向旅客提供运行信息通报（列车 到达、出发时间、运行方向、中途停靠站名……）。
1.固定闭塞 2.准移动闭塞
3.移动闭塞
（1）固定闭塞ATC系统 固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动
CTCS列车运行控制系统 ppt课件
ppt课件
8
我国列车运行控制系统的发展
我国铁路运用的列车运行控制系统经过了只有地面信号、 以地面信号为主机车上装备三大件（机车信号、自动停车、 无线列调）到以地面信号为主机车上装备通用（或兼容式） 机车信号、列车运行监控记录装置、无线列调的发展过程。
列车速度的提高使通过传统设备，靠司机了望地面信号控 制行车已不能保证安全。既有线提速、客运专线建设和高 速铁路研究，提出了机车信号要尽快实现主体化的新要求， 促进了ATP技术的发展，特别是欧盟GSM-R/ETCS已进入 实际运作阶段，给我们提供了良好的技术借鉴，推动了中 国列车运行控制系统（CTCS）的加快发展。
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11
(2)人机界面
能够以字符、数字及图形等方式显示列车运行 速度、允许速度、目标速度和目标距离。
能够实时给出列车超速、制动、允许缓解等表 示以及设备故障状态的报警。
机车乘务员输入装置应配置必要的开关、按钮 和有关数据输入装置。
具有标准的列车数据输入界面，可根据运营和 安全控制要求对输入数据进行有效性检查。
ppt课件
25
CTCS分级
CTCS根据功能要求和设备配置划分应用等 级，分为0—4级。
CTCS0级（L0）:由通用机车信号+列车运 行监控装置组成，为既有系统。
ppt课件
26
CTCS1级
CTCS1级（L1）:由主体机车信号+安全型运行监控记录装 置组成。面向160km/h以下的区段，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。
ppt课件
22
虚拟闭塞方式非常有条件将闭塞分区划分 得很短，当短到一定程度时，其效率就很 接近于移动闭塞。
列车运行控制系统ppt课件
铁道信号远程控制
1
第四部分 列车运行控制系统
中国列车运行控制系统CTCS（Chinese Train Control System）
列车运行控制系统是我国铁路提速线路和 客运专线保证列车行车安全、提高列车运行效 率的重要技术装备，以有效的技术手段对列车 运行速度、运行间隔进行实时监控和超速防护； 同时能够减轻司机劳动强度、改善工作条件， 提高乘客舒适度。
德国LZB系统：采用轨道环线电缆传送列控信息； 日本DS-ATC系统：采用有绝缘的数字轨道电路传送列 控信息；
法国UM2000+TVM430系统：采用无绝缘数字轨道 电路传送列控信息（分级控制）；
以上三种高速列控系统均采用大量专有技术，相互间 不兼容，技术平台不开放。
欧洲ETCS系统：为实现欧洲铁路互联互通，欧盟组织确 定了适用于高速铁路列控的标准体系，技术平台开放；基 于GSM-R无线传输方式的ETCS2系统，技术先进，并已 投入商业运营；欧洲正在建设和规划的高速铁路均采用 ETCS列控系统，是未来高速列车控制系统的发展方向。
英国INVENSYS RAIL（英维斯）
SIEMENS
ETCS系统结构
列车
机车乘务员
输入模块
测速模块入模 块
点式信息接收 模块
输出模块
人机界面 jiemian 口
车载安全计算机
连续信息接收 模块
无线通信模块
运行管理 记录单元
设备维护 记录单元
车载设备
点式 设备
轨道 电路
无线通信模 块
列控中心
(3)通信信号一体化是现代铁路信号的重要发展 趋势。实现对移动体的控制，移动通信是最便 捷的手段。因此基于通信特别是基于无线移动 通信的ATP是今后的重要发展方向。
1
第四部分 列车运行控制系统
中国列车运行控制系统CTCS（Chinese Train Control System）
列车运行控制系统是我国铁路提速线路和 客运专线保证列车行车安全、提高列车运行效 率的重要技术装备，以有效的技术手段对列车 运行速度、运行间隔进行实时监控和超速防护； 同时能够减轻司机劳动强度、改善工作条件， 提高乘客舒适度。
德国LZB系统：采用轨道环线电缆传送列控信息； 日本DS-ATC系统：采用有绝缘的数字轨道电路传送列 控信息；
法国UM2000+TVM430系统：采用无绝缘数字轨道 电路传送列控信息（分级控制）；
以上三种高速列控系统均采用大量专有技术，相互间 不兼容，技术平台不开放。
欧洲ETCS系统：为实现欧洲铁路互联互通，欧盟组织确 定了适用于高速铁路列控的标准体系，技术平台开放；基 于GSM-R无线传输方式的ETCS2系统，技术先进，并已 投入商业运营；欧洲正在建设和规划的高速铁路均采用 ETCS列控系统，是未来高速列车控制系统的发展方向。
英国INVENSYS RAIL（英维斯）
SIEMENS
ETCS系统结构
列车
机车乘务员
输入模块
测速模块入模 块
点式信息接收 模块
输出模块
人机界面 jiemian 口
车载安全计算机
连续信息接收 模块
无线通信模块
运行管理 记录单元
设备维护 记录单元
车载设备
点式 设备
轨道 电路
无线通信模 块
列控中心
(3)通信信号一体化是现代铁路信号的重要发展 趋势。实现对移动体的控制，移动通信是最便 捷的手段。因此基于通信特别是基于无线移动 通信的ATP是今后的重要发展方向。
《列车自动控制系统》课件
行。
未来发展趋势与挑战
随着科技的不断进步和应用需求的不 断提高，列车自动控制系统将朝着更 加智能化、自动化、安全可靠的方向 发展。
同时，随着城市交通和高速铁路的不 断发展，列车自动控制系统将有更广 泛的应用前景和市场需求，需要不断 加强技术研发和应用推广。
未来列车自动控制系统将面临技术更 新换代、网络安全、数据安全等方面 的挑战，需要不断进行技术研发和创 新。
通过融合多种传感器数据，可以提高列车定 位的准确性和鲁棒性。
列车通信技术
无线通信
利用无线通信技术，列车可以 与地面控制中心进行实时通信 ，传输控制指令和状态信息。
有线通信
通过铁路专用的有线通信网络 ，列车可以与相邻的列车进行 通信，实现列车间的信息交互 。
移动通信网络
利用移动通信网络，如4G或 5G，列车可以将实时数据传输 到远程控制中心。
系统组成与结构
总结词
介绍列车自动控制系统的组成和结构。
详细描述
列车自动控制系统主要由列车控制设备、轨旁控制设备和其他辅助设备组成。列车控制设备包括列车自动驾驶模 块、列车防护模块和列车设备、电源设备等。
系统工作原理
总结词
02
列车自动控制系统的关 键技术
列车定位技术
全球定位系统（GPS）
利用GPS技术，列车可以实时获取自身位置 信息，提高定位精度和可靠性。
惯性导航系统
利用陀螺仪和加速度计等惯性传感器，列车 可以自主计算出自身的位置和姿态。
轨道电路
通过轨道电路，列车可以检测到铁轨上的信 号，从而确定列车的位置。
多传感器融合技术
《列车自动控制系统 》PPT课件
目 录
• 列车自动控制系统概述 • 列车自动控制系统的关键技术 • 列车自动控制系统的应用与发展 • 列车自动控制系统的实际案例分析 • 列车自动控制系统的安全与维护
未来发展趋势与挑战
随着科技的不断进步和应用需求的不 断提高，列车自动控制系统将朝着更 加智能化、自动化、安全可靠的方向 发展。
同时，随着城市交通和高速铁路的不 断发展，列车自动控制系统将有更广 泛的应用前景和市场需求，需要不断 加强技术研发和应用推广。
未来列车自动控制系统将面临技术更 新换代、网络安全、数据安全等方面 的挑战，需要不断进行技术研发和创 新。
通过融合多种传感器数据，可以提高列车定 位的准确性和鲁棒性。
列车通信技术
无线通信
利用无线通信技术，列车可以 与地面控制中心进行实时通信 ，传输控制指令和状态信息。
有线通信
通过铁路专用的有线通信网络 ，列车可以与相邻的列车进行 通信，实现列车间的信息交互 。
移动通信网络
利用移动通信网络，如4G或 5G，列车可以将实时数据传输 到远程控制中心。
系统组成与结构
总结词
介绍列车自动控制系统的组成和结构。
详细描述
列车自动控制系统主要由列车控制设备、轨旁控制设备和其他辅助设备组成。列车控制设备包括列车自动驾驶模 块、列车防护模块和列车设备、电源设备等。
系统工作原理
总结词
02
列车自动控制系统的关 键技术
列车定位技术
全球定位系统（GPS）
利用GPS技术，列车可以实时获取自身位置 信息，提高定位精度和可靠性。
惯性导航系统
利用陀螺仪和加速度计等惯性传感器，列车 可以自主计算出自身的位置和姿态。
轨道电路
通过轨道电路，列车可以检测到铁轨上的信 号，从而确定列车的位置。
多传感器融合技术
《列车自动控制系统 》PPT课件
目 录
• 列车自动控制系统概述 • 列车自动控制系统的关键技术 • 列车自动控制系统的应用与发展 • 列车自动控制系统的实际案例分析 • 列车自动控制系统的安全与维护
列车运行自动控制系统 PPT课件
13
提高常用制动减压量控制精度；制动缸压力信号 主要在机车单机运行时作为状态记录依据。
⑦指针式速度指示：采用ZL型或EQG3/8型双针 速度表，双针速度表的实际速度与限制速度指 针依靠装置主机驱动。双针速度表照明电源采 用机车照明电源。
14
课后思考
▪ 1、了解LKJ2000型监控装置发展概述。 ▪ 2、掌握系统方框图的组成？各起什么作用？
15
二：列车运行控制系统 ———CTCS-2车载设备
16
学习掌握要求： 一、CTCS-2级车载设备的功能； 二、CTCS-2级车载设备构成；
17
一.CTCS-2级车载设备的功能
CTCS-2级列控车载设备负责接收地面数据命令信 息，生成速度模式曲线，监控列车运行，保证行车安全。
车载设备的主要功能包括：自检功能；数据的输入和 存储；界面显示；信息接收和发送；静态曲线比较；动 态曲线比较；列车定位；速度的测量及显示；行车许可 和限速命令显示；行车许可和限制速度的监督；司机操 作的监督；溜逸防护；信息记录；自动过分相；站名和 公里标显示；在非CTCS-2级区段运行功能；特殊行车功 能；其他防护功能。
铁路列车运行自动控制系统维护
组长：高智强
1
目录
第一章. LKJ2000型运行监控维护 第二章.CTCS-2级列车运行控制系统车载设备 第三章.CTCS-2级列车运行控制系统地面设备 第四章.CTCS-3级列车运行控制系统车载设备 第五章.CTCS-3级列车运行控制系统地面设备
2
第一章. LKJ列车运行监控记录装置
8
▪ 它们都是利用计算机技术，采用车载数据 方式，将线路数据、允许速度及各类信号 机、车站坐标预先存储在监控装置数据芯 片中。当列车运行中，根据机车实际坐标 位置调用存储在数据芯片中的数据，同时 采集列车运行前方信号机显示状态，实时 计算列车制动距离，达到对列车运行安全 的监控作用。
提高常用制动减压量控制精度；制动缸压力信号 主要在机车单机运行时作为状态记录依据。
⑦指针式速度指示：采用ZL型或EQG3/8型双针 速度表，双针速度表的实际速度与限制速度指 针依靠装置主机驱动。双针速度表照明电源采 用机车照明电源。
14
课后思考
▪ 1、了解LKJ2000型监控装置发展概述。 ▪ 2、掌握系统方框图的组成？各起什么作用？
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二：列车运行控制系统 ———CTCS-2车载设备
16
学习掌握要求： 一、CTCS-2级车载设备的功能； 二、CTCS-2级车载设备构成；
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一.CTCS-2级车载设备的功能
CTCS-2级列控车载设备负责接收地面数据命令信 息，生成速度模式曲线，监控列车运行，保证行车安全。
车载设备的主要功能包括：自检功能；数据的输入和 存储；界面显示；信息接收和发送；静态曲线比较；动 态曲线比较；列车定位；速度的测量及显示；行车许可 和限速命令显示；行车许可和限制速度的监督；司机操 作的监督；溜逸防护；信息记录；自动过分相；站名和 公里标显示；在非CTCS-2级区段运行功能；特殊行车功 能；其他防护功能。
铁路列车运行自动控制系统维护
组长：高智强
1
目录
第一章. LKJ2000型运行监控维护 第二章.CTCS-2级列车运行控制系统车载设备 第三章.CTCS-2级列车运行控制系统地面设备 第四章.CTCS-3级列车运行控制系统车载设备 第五章.CTCS-3级列车运行控制系统地面设备
2
第一章. LKJ列车运行监控记录装置
8
▪ 它们都是利用计算机技术，采用车载数据 方式，将线路数据、允许速度及各类信号 机、车站坐标预先存储在监控装置数据芯 片中。当列车运行中，根据机车实际坐标 位置调用存储在数据芯片中的数据，同时 采集列车运行前方信号机显示状态，实时 计算列车制动距离，达到对列车运行安全 的监控作用。
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二：列车运行控制系统 ———CTCS-2车载设备
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学习掌握要求： 一、CTCS-2级车载设备的功能； 二、CTCS-2级车载设备构成；
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一.CTCS-2级车载设备的功能
CTCS-2级列控车载设备负责接收地面数据命令信息， 生成速度模式曲线，监控列车运行，保证行车安全。
车载设备的主要功能包括：自检功能；数据的输入和 存储；界面显示；信息接收和发送；静态曲线比较；动 态曲线比较；列车定位；速度的测量及显示；行车许可 和限速命令显示；行车许可和限制速度的监督；司机操 作的监督；溜逸防护；信息记录；自动过分相；站名和 公里标显示；在非CTCS-2级区段运行功能；特殊行车功 能；其他防护功能。
②屏幕显示器：有屏幕显示器和数码显示器，屏幕显示器以 屏幕滚动方式显示实际运行速度轨迹曲线及模式限制速度 曲线，以图形、符号和文字形式显示地面信号机的位置、 种类以及运行线路的曲线、坡道、桥梁、隧道及道口信息。
③列车事故状态记录器：在发生事故后可提供详细、准确的 列车运行状态数据，事故状态记录器具备抗冲击性能。
3
第一章. LKJ列车运行监控记录装置
▪ 一、LKJ系统概述： ▪ 二、LKJ系统组成：
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掌握要求
▪ LKJ2000型监控装置的功能； ▪ LKJ2000型监控装置的组成
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一、 概述
LKJ列车运行监控记录装置
▪ 它LKJ是中国列车运行控制系统(CTCS Chinese Train Control System)体系的组成部分，是用于防止列车冒进信 号、运行超速和列车溜逸的重要行车设备。它在实现安全速 度控制的同时，可采集记录与列车安全运行有关的各种机车 运行状态消息，促进了机车运行管理的自动化。
▪ LKJ是中国列控系统CTCS-0/1级的重要装置组成 ▪ 在我国铁路既有线第六次提速中采用CTCS-2级列控系统
中，同时装设LKJ。当列车超速防护系统正常工作时由ATP 控车。当地面设备不满足CTCS-2级条件，或列车超速防护 故障时，C2可降低为CTCS-1级或CTCS-0级，由LKJ控车。
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二、车载设备的构成：
车载安全计算机
应答器信息接收天线
车
轨道电路信息接收模块
载
应答器信息接收模块
设
轨道信息接收模块
备
速度传感器
构
人机界面
成
列车接口单元
注释：
动车组的两端各安装一套独立的ATP 车载设备；总体结构采用硬件冗余结构， 关键设备均采用双套，核心设备采用二乘
ห้องสมุดไป่ตู้
运行记录单元
二取二结构，力求达到高安全性和可用性， 安全等级达到SIL4级。
监控装置起源
列车运行监控记录装置（简称监控装置） 源于上世纪80年代末，随着铁路运输发展对安 全生产的要求，以及更为客观地判定行车事故 责任，构思能否用微机技术实现对列车运行情 况的记录，该建议并得到了铁道部有关部门及 一些高等院校的重视，于1986年研发出样机 ――机车运行记录器（简称运记），开始在江 岸机务段和郑州机务段的机车上安装试运行。
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系统结构框图（车载部分）
列车总线 机车工况输入 Ⅰ端显示器
控制输出 通用式 机车信号
Ⅱ端显示器
LKJ2000主机箱
Ⅰ端双针表 速度信号（2路）
压力传感器1
压力传感器2 压力传感器3
Ⅱ端双针表
事故状态记录器
图1-1车载原理方框图
12
系统组成
①主机箱：控制中心，内部由A、B两组完全相同的控制单元 组成。8个插件排列顺序依次为：监控记录、地面信息、通 信、模拟量输入/出、预留、数字量输入、数字量输入/出、 电源。
铁路列车运行自动控制系统维护
组长：高智强
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
目录
第一章. LKJ2000型运行监控维护 第二章.CTCS-2级列车运行控制系统车载设备 第三章.CTCS-2级列车运行控制系统地面设备 第四章.CTCS-3级列车运行控制系统车载设备 第五章.CTCS-3级列车运行控制系统地面设备
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④转储器：将车载记录数据转录至地面微机系统供分析处 理，采用RS232通信方式，能自动识别不同设备类型及 记录书记格式。
⑤速度传感器：提供速度信息，采用TQG15型或 DF16型光电式速度传感器，满足相位防溜功能 的需要，无相位防溜功能时，速度信号可分别 取自两个速度传感器。
⑥压力传感器：提供压力信息，采用TQG14型机 车压力变送器，均衡风缸压力信号用于反馈控 制一
▪ LKJ2000型监控装置于2000年通过部级鉴定，装 置基本组成结构主要由主机箱、显示器、速度传 感器、压力传感器等组成。列车行车命令通过轨 道传送给机车，地面线路数据存储在监控主机中。 主机完成列车运行速度、机车牵引工况、列车管 压力、机车信号色灯条件及地面线路参数的判断、 计算，及时发出相关指令，控制列车安全运行。
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▪ 它们都是利用计算机技术，采用车载数据 方式，将线路数据、允许速度及各类信号 机、车站坐标预先存储在监控装置数据芯 片中。当列车运行中，根据机车实际坐标 位置调用存储在数据芯片中的数据，同时 采集列车运行前方信号机显示状态，实时 计算列车制动距离，达到对列车运行安全 的监控作用。
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二、系统成
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▪ 伴随着计算机技术的不断进步、轨道电路实 现发码化和在实践中的不断摸索完善，终于 在1989年有了成型产品JK－Ⅰ型列车运行监 控记录装置，以后陆续开发了JK－Ⅱ型、JK2H型、LKJ-93型及LKJ2000型监控装置。
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监控装置的发展
▪ 伴随着计算机技术的不断进步、轨道 电路实现发码化和在实践中的不断摸 索完善，终于在1989年有了成型产品 JK－Ⅰ型列车运行监控记录装置，以 后陆续开发了JK－Ⅱ型、JK-2H型、 LKJ-93型及LKJ2000型监控装置。
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提高常用制动减压量控制精度；制动缸压力信号 主要在机车单机运行时作为状态记录依据。
⑦指针式速度指示：采用ZL型或EQG3/8型双针 速度表，双针速度表的实际速度与限制速度指 针依靠装置主机驱动。双针速度表照明电源采 用机车照明电源。
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课后思考
▪ 1、了解LKJ2000型监控装置发展概述。 ▪ 2、掌握系统方框图的组成？各起什么作用？
二：列车运行控制系统 ———CTCS-2车载设备
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学习掌握要求： 一、CTCS-2级车载设备的功能； 二、CTCS-2级车载设备构成；
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一.CTCS-2级车载设备的功能
CTCS-2级列控车载设备负责接收地面数据命令信息， 生成速度模式曲线，监控列车运行，保证行车安全。
车载设备的主要功能包括：自检功能；数据的输入和 存储；界面显示；信息接收和发送；静态曲线比较；动 态曲线比较；列车定位；速度的测量及显示；行车许可 和限速命令显示；行车许可和限制速度的监督；司机操 作的监督；溜逸防护；信息记录；自动过分相；站名和 公里标显示；在非CTCS-2级区段运行功能；特殊行车功 能；其他防护功能。
②屏幕显示器：有屏幕显示器和数码显示器，屏幕显示器以 屏幕滚动方式显示实际运行速度轨迹曲线及模式限制速度 曲线，以图形、符号和文字形式显示地面信号机的位置、 种类以及运行线路的曲线、坡道、桥梁、隧道及道口信息。
③列车事故状态记录器：在发生事故后可提供详细、准确的 列车运行状态数据，事故状态记录器具备抗冲击性能。
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第一章. LKJ列车运行监控记录装置
▪ 一、LKJ系统概述： ▪ 二、LKJ系统组成：
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掌握要求
▪ LKJ2000型监控装置的功能； ▪ LKJ2000型监控装置的组成
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一、 概述
LKJ列车运行监控记录装置
▪ 它LKJ是中国列车运行控制系统(CTCS Chinese Train Control System)体系的组成部分，是用于防止列车冒进信 号、运行超速和列车溜逸的重要行车设备。它在实现安全速 度控制的同时，可采集记录与列车安全运行有关的各种机车 运行状态消息，促进了机车运行管理的自动化。
▪ LKJ是中国列控系统CTCS-0/1级的重要装置组成 ▪ 在我国铁路既有线第六次提速中采用CTCS-2级列控系统
中，同时装设LKJ。当列车超速防护系统正常工作时由ATP 控车。当地面设备不满足CTCS-2级条件，或列车超速防护 故障时，C2可降低为CTCS-1级或CTCS-0级，由LKJ控车。
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二、车载设备的构成：
车载安全计算机
应答器信息接收天线
车
轨道电路信息接收模块
载
应答器信息接收模块
设
轨道信息接收模块
备
速度传感器
构
人机界面
成
列车接口单元
注释：
动车组的两端各安装一套独立的ATP 车载设备；总体结构采用硬件冗余结构， 关键设备均采用双套，核心设备采用二乘
ห้องสมุดไป่ตู้
运行记录单元
二取二结构，力求达到高安全性和可用性， 安全等级达到SIL4级。
监控装置起源
列车运行监控记录装置（简称监控装置） 源于上世纪80年代末，随着铁路运输发展对安 全生产的要求，以及更为客观地判定行车事故 责任，构思能否用微机技术实现对列车运行情 况的记录，该建议并得到了铁道部有关部门及 一些高等院校的重视，于1986年研发出样机 ――机车运行记录器（简称运记），开始在江 岸机务段和郑州机务段的机车上安装试运行。
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系统结构框图（车载部分）
列车总线 机车工况输入 Ⅰ端显示器
控制输出 通用式 机车信号
Ⅱ端显示器
LKJ2000主机箱
Ⅰ端双针表 速度信号（2路）
压力传感器1
压力传感器2 压力传感器3
Ⅱ端双针表
事故状态记录器
图1-1车载原理方框图
12
系统组成
①主机箱：控制中心，内部由A、B两组完全相同的控制单元 组成。8个插件排列顺序依次为：监控记录、地面信息、通 信、模拟量输入/出、预留、数字量输入、数字量输入/出、 电源。
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组长：高智强
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整体概况
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第一章. LKJ2000型运行监控维护 第二章.CTCS-2级列车运行控制系统车载设备 第三章.CTCS-2级列车运行控制系统地面设备 第四章.CTCS-3级列车运行控制系统车载设备 第五章.CTCS-3级列车运行控制系统地面设备
13
④转储器：将车载记录数据转录至地面微机系统供分析处 理，采用RS232通信方式，能自动识别不同设备类型及 记录书记格式。
⑤速度传感器：提供速度信息，采用TQG15型或 DF16型光电式速度传感器，满足相位防溜功能 的需要，无相位防溜功能时，速度信号可分别 取自两个速度传感器。
⑥压力传感器：提供压力信息，采用TQG14型机 车压力变送器，均衡风缸压力信号用于反馈控 制一
▪ LKJ2000型监控装置于2000年通过部级鉴定，装 置基本组成结构主要由主机箱、显示器、速度传 感器、压力传感器等组成。列车行车命令通过轨 道传送给机车，地面线路数据存储在监控主机中。 主机完成列车运行速度、机车牵引工况、列车管 压力、机车信号色灯条件及地面线路参数的判断、 计算，及时发出相关指令，控制列车安全运行。
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▪ 它们都是利用计算机技术，采用车载数据 方式，将线路数据、允许速度及各类信号 机、车站坐标预先存储在监控装置数据芯 片中。当列车运行中，根据机车实际坐标 位置调用存储在数据芯片中的数据，同时 采集列车运行前方信号机显示状态，实时 计算列车制动距离，达到对列车运行安全 的监控作用。
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二、系统成
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▪ 伴随着计算机技术的不断进步、轨道电路实 现发码化和在实践中的不断摸索完善，终于 在1989年有了成型产品JK－Ⅰ型列车运行监 控记录装置，以后陆续开发了JK－Ⅱ型、JK2H型、LKJ-93型及LKJ2000型监控装置。
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监控装置的发展
▪ 伴随着计算机技术的不断进步、轨道 电路实现发码化和在实践中的不断摸 索完善，终于在1989年有了成型产品 JK－Ⅰ型列车运行监控记录装置，以 后陆续开发了JK－Ⅱ型、JK-2H型、 LKJ-93型及LKJ2000型监控装置。
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提高常用制动减压量控制精度；制动缸压力信号 主要在机车单机运行时作为状态记录依据。
⑦指针式速度指示：采用ZL型或EQG3/8型双针 速度表，双针速度表的实际速度与限制速度指 针依靠装置主机驱动。双针速度表照明电源采 用机车照明电源。
15
课后思考
▪ 1、了解LKJ2000型监控装置发展概述。 ▪ 2、掌握系统方框图的组成？各起什么作用？