动车组牵引与控制系统任务3-1 CTCS列控系统技术原理与列车运行
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
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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
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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。
2024版CTCS列车运行控制系统ppt课件
CTCS列车运行控制系统ppt课件•CTCS列车运行控制系统概述•列车定位与追踪技术•列车运行控制策略与方法•车载设备与系统架构目录•地面设备与系统架构•CTCS列车运行控制系统应用前景与挑战01CTCS列车运行控制系统概述定义与发展历程定义发展历程自20世纪90年代起，中国开始研发列车运行控制系统，经历了多个阶段的发展，不断完善和提升系统性能。
系统组成及功能系统组成功能国内外应用现状国内应用现状国外应用现状02列车定位与追踪技术卫星导航定位技术卫星导航系统原理卫星导航在列车定位中的应用卫星导航定位技术的优缺点轨道电路定位技术轨道电路原理01轨道电路在列车定位中的应用02轨道电路定位技术的优缺点031 2 3传感器融合原理传感器融合在列车定位中的应用传感器融合定位技术的优缺点传感器融合定位技术列车追踪算法原理根据列车位置信息和运行状态，采用合适的算法对列车进行追踪和预测。
列车追踪算法的实现通过编程语言和计算机仿真技术，实现列车追踪算法的计算和模拟。
列车追踪算法的应用用于列车运行图编制、调度指挥、旅客信息服务等方面，提高铁路运输效率和安全性。
列车追踪算法及实现03020103列车运行控制策略与方法速度曲线规划速度跟踪控制曲线调整与优化030201列车追踪间隔控制通过调整前行列车与后行列车的追踪间隔时间，确保列车在区间内安全、有序运行。
车站间隔时间控制根据车站到发线运用和列车停站时间等因素，合理设置车站间隔时间，提高车站通过能力。
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。
节能优化控制策略牵引力优化制动力回收空调系统节能控制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。
线路概况设计速度、车站数量等。
CTCS系统详细介绍
第一章列车运行控制系统在国内外发展现状近年来随着人工智能技术，计算机及其相关技术的飞速发展，世界各国都开始了用高新技术改造传统铁路运输模式的研究，目的在于提高铁路运输效率，增强铁路运营安全，提高服务质量，减少环境污染。
如作为欧洲21世纪干线铁路总统解决方案的欧洲铁路运输管理系统ERTMS，法国铁路的连续实时追踪自动化系统ASTREE，日本新干线的列车运营管理系统COMTRAC和COSMOS,北美的先进列车控制系统A TCS，列车间隔控制系统PTS和PTC，美国旧金山港湾铁路的先进列车控制系统AATC，日本的新一代列车控制系统ATACS 及计算机和无线电辅助列车控制系统CARA T等。
其中代表世界先进水平的高速铁路列控系统的如德国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）；但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。
我国铁路地域广大、列车种类繁多、提速以后线路允许速度不统一，同为绿灯却有多种速度含义。
另外，我国铁路行车主要特点是客货混跑、高低速列车共线运行，这样必然要求客货列车均需装备ATP，从而使得我国发展ATP的难度明显大于国外。
我国铁路实行以地面信号为主、以机车信号为辅的行车方式，对列车运行实行开环控制，依靠司机严守信号保证行车安全。
因此，习惯于现有机车信号＋监控装置的控车模式。
目前，机车普遍安装的通用机车信号未达到主体化的水平。
机车信号基于轨道电路和站内电码化，但轨道电路制式繁多，有的根本不能满足“主体化”的要求，将面临淘汰。
铁路列车调指挥控制系统CTC讲义结构与功能文档
CTC系统的重要性
总结词
CTC系统的重要性
详细描述
CTC系统在铁路运输中扮演着至关重要的角色。通过实现列车运行的集中控制，CTC系统能够提高铁路运输的效 率，降低运营成本，并增强列车运行的安全性。此外，CTC系统还能提高铁路运输的可靠性，减少列车晚点现象 ，为旅客提供更好的出行体验。
网络结构
CTC骨干网
连接各个车站的通信网络 ，实现数据的高速传输和 通信。
局域网
在各个车站内部，通过路 由器和交换机等设备构成 局域网，实现车站内部的 数据传输和通信。
无线通信网
用于实现列车与车站之间 的无线通信，实时传输列 车运行状态和信号设备状 态等信息。
03
CTC系统功能
列车调度功能
列车运行计划编制
02
优化资源配置
03
提升运输能力
CTC系统能够根据列车运行情况 ，优化资源配置，提高资源利用 效率。
在繁忙的铁路运输中，CTC系统 能够提升运输能力，满足更多的 运输需求。
提升行车安全
1 2
实时监控列车状态
CTC系统能够实时监控列车的各项参数，如速度 、位置、信号状态等，及时发现安全隐患。
预防性维护
安全性挑战
安全防护
随着网络安全威胁的增加，CTC 系统的安全性面临挑战，需要加 强网络安全防护措施，保障系统 的稳定运行和数据安全。
紧急应对
针对突发事件和紧急情况，CTC 系统需要具备快速响应和紧急应 对能力，确保列车运行安全和乘 客生命财产安全。
CTCS-3列控系统介绍
CTCS-3级列控系统的分析与研究20100175 李洪赭摘要:CTCS一级列控系统是我国通过自主创新建成的具有自主知识产权的列车运行控制系统，凝结了我国铁道部、高校、科研院所和骨干企业群策群力的智慧结晶。
通过对国外列车控制系统发展现状及我国列控系统发展历程的介绍，阐述了我国CTCS一级列控系统研究的必要性及技术方向的选择;说明了我国CTCS一级列控系统的技术特点;同时还对CTCS一级列控系统结构及主要设备的功能作了简要介绍，并总结了系统研发的主要创新成果。
关键词:高速铁路;CTCS一级列控系统;控制模式CTCS一级列控系统是中国列车运行控制系统((Chinese Train Control System)简称CTCS)的重要组成部分，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，满足动车组运营速度350 km /h和最小追踪间隔3 min的要求，并具备CTCS-2级列控系统功能，满族200-250 km /h动车组跨线运行要求。
依托武广、郑西和广深港高速铁路的建设，铁道部成立了C3技术攻关组，组织开展CTCS 3级列控系统的攻关研究工作。
通过自主创新，经过两年多的努力，武广、郑西高速铁路己分别于2009年12月26日和2010年2月6日投入商业运营。
CTCS 3级列控系统的攻关工作在标准规范、车载和RBC等关键设备、CTCS 3级列控系统的测试验证、系统评估、GSM-R系统承载列控信息传输等方面取得了一大批创新成果，初步建成具有完全自主知识产权的CTCS一级列控系统技术标准体系和技术平台。
一、国外列控系统发展概况自1964年日本铁路新干线开始运营时速210 km高速列车以来，高速铁路的高安全、高可靠、高效率、高舒适等特点已引起世界铁路运输界的高度重视，德国、法国、意大利等发达国家也相继结合本国国情发展自己的高速铁路。
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。
中国列车运行控制系统（CTCS）
中国列车运⾏控制系统（CTCS）CTCSCTCS是(Chinese Train Control System)的英⽂缩写，中⽂意为中国列车运⾏控制系统。
CTCS系统有两个⼦系统，即车载⼦系统和地⾯⼦系统。
CTCS根据功能要求和设配置划分应⽤等级，分为0~4级。
1. CTCS概述TDCS是铁路调度指挥信息管理系统，主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、⾃动报点、正晚点统计、运⾏图⾃动绘制、调度命令及计划的下达、⾏车⽇志⾃动⽣成等功能，换句话说就是原来⾏车调度员和车站值班员需要⽤笔记下的东西现在都可以由TDCS⾃动完成。
中国铁路调度指挥系统参考欧洲ETCS规范，中国逐步形成了⾃⼰的CTCS（Chinese Train Control System）标准体系。
如何吸收ETCS规范并结合中国国情更好地再创新，是值得深⼊研究的课题。
铁路是国民经济的⼤动脉，是中国社会和经济发展的先⾏产业，是社会的基础设施，铁路运输部门⼜是国民经济中的⼀个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举⾜轻重的作⽤。
为了满⾜国民对铁路运输的要求，进⼊⼆⼗⼀世纪以后，铁路部门致⼒于⾼速铁路和客运专线的建设，并取得了骄⼈的成绩。
为了适应中国⾼速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System的缩写“CTCS”）2. 产⽣背景由于早期欧洲铁路的列车运⾏控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证⾼速列车在欧洲铁路⽹内跨线、跨国互通运⾏，1982年12⽉欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲⼤陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决⽅案。
2001年欧盟通过⽴法形式确定ETCS（European Train Control System）为强制性技术规范。
CTCS2、3级列控系统配置及运用主要技术原则
2012年8月
CTCS体系介绍
CTCS是中国列车运行控制系统（Chinese Train Control System）的英文缩写，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的保证列车 运行的安全 一、CTCS基本功能
（三）总体技术要求
1. 新建200-250km/h客运专线应采用CTCS－2级列控系统，300350km/h客运专线的列控系统应兼容CTCS－2级功能。 2. 200-250km/h、300-350km/h客运专线的CTCS-2级列控系统应采 用统一的设备配置和运用原则，并应兼容既有线CTCS-2级列控 系统功能，具备互联互通运行条件。 3. 近期兼顾货运的客运专线，CTCS-2级列控系统应适应客车4分 钟、货车5分钟的追踪间隔要求。仅开行动车组的客运专线， CTCS-2级列控系统应按照正向运行追踪间隔3分钟进行检算。 客运专线正线反方向行车按自动站间闭塞方式运行。
（三）总体技术要求
4.动车组装备具有CTCS-2级功能的车载设备，客、货运 机车根据需要装备CTCS-2级车载设备。 5.300-350km/h客运专线列控系统应集成CTCS-2级功能， 统筹考虑车载及地面设备配置与兼容。 6.客运专线CTCS-2级列控系统应满足动车组在正常情况 下按完全监控模式运行的要求。 7.客运专线CTCS-2级列控系统应统一系统内部和外部接 口标准，并具备与防灾安全监控等其它系统的接口条 件。 8.客运专线CTCS-2级列控系统应符合高安全、高可靠、 高可用的要求，关键设备应冗余配置。
CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
1.信息传输媒介采用轨道电路+应答器的方式，轨道 电路提供运行许可，应答器补充线路数据和临时限速信 息。
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。
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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
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。
ppt课件
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(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。
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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。
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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。
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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。
高铁CTCS列控系统
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5.5 高铁CTCS列控系统
轨道电路功能：
实现列车占用检查 提供行车许可及闭塞分区数量
应答器功能：
提供临时限速和进路信息 线路允许速度和闭塞分区长度等
车载设备功能：
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
轨道电路为 CTCS-2提供连续 的行车许可
U
HU
7
6
5
4
3
2
1
0
14
5.5 高铁CTCS列控系统
CTCS-2级列控系统运行原理：
目标距离: 97654212963000500
空空空闲闲闲区区区段段段：：：76543210
1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350
速度曲线
1300m 1250m 1300m
车载设备增加GSM-R无线通信单元及 天线
车载设备根据RBC的行车许可，生成连 续速度控制模式曲线，实时监通控G信S模M列块-R车及无天线安线 全运行。
GSM-R 室内设备
无线闭塞 调度中心 中心RBC CTC
列控中心
车站联锁
轨 道
应
电
答
路
器
道信 岔号
机
RBC为CTCS-3 提供行车许可
车载设备
列控中心
并具备CTCS-2级功能的列车运行控制 系统。
轨 道
应
电
答
路
器
调度中心 CTC
车站联锁
道信 岔号
机
车载设备 15
16
5.5 高铁CTCS列控系统
CTCS介绍
难点之三
目前，机车普遍安装的通用机车信号未达到主体 化的水平。机车信号基于轨道电路和站内电码化，但 轨道电路制式繁多，有的根本不能满足“主体化”的 要求，将面临淘汰。信号基础装备薄弱，影响了是我 国ATP的发展。
难点之四
GSM－R移动通信系统用于铁路信号、用于ATP系统 和铁路综合移动信息平台，技术上有明显优势，产品 得到多家厂商的支持，这在欧盟已得到证明。我国 GSM-R网络建设还在起步阶段，影响了基于GSM-R的 CTCS的实施。
制定ETCS的欧洲六个主要的信号供应商
瑞典的ADTRANZ:（戴姆勒－克莱斯勒铁道系统 公司），在1995年成立了它在中国的第一家合资 企业沈阳Adtranz信号系统有限公司，另外，它 与长春铁路车辆厂建立了长春安达轨道车辆有限公 司， Adtranz还参与了上海地铁的建设，并向香 港和广州新建的地铁网提供了配套设施。2000年， 被Bombardier公司兼并。 ALCATEL:法国阿尔卡特SelTrac S40基于通信 的列车控制(CBTC)系统，它将列车自动运行 (ATO)功能与联锁和中央控制操作相结合，可实 现完全无人驾驶的列车控制。
列车运行控制系统 (CTCS) 介绍
内容：
第一部分： CTCS介绍 第二部分： CTCS 2 介绍 第三部分： CTCS 3 介绍 P.3-58 P.59-203 P.204-242
第一部分： CTCS介绍
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。
简述CTCS-3级列控系统及工作原理
简述CTCS-3级列控系统及⼯作原理2019-10-29摘要：随着铁路的⾼速发展,结合中国,⼀种可以确保列车运⾏安全和提⾼运输效率的列车运⾏控制系统也应运⽽⽣。
它就是在CTCS-2级系统基础上,通过集成欧洲列车控制系统(ETCS)⽆线控车的关键技术构建的CTCS-3级列车控制系统。
CTCS-3级列控系统是保证列车安全运⾏的信号系统，CTCS-3级列控系统通过GSM-R⽆线通信实现车-地信息双向传输，为配备CTCS-3级车载设备的列车提供实时的运⾏许可、线路信息，车载设备根据动车组参数⾃动⽣成连续控制模式速度曲线，保证列车安全运⾏的控制系统，适⽤于300-350km/h客运专线，是我国⽬前使⽤等级最⾼的列车运⾏控制系统。
本⽂主要对CTCS-3级列控系统的构成及基本原理、CTCS-3级与CTCS-2级列控系统的区别两⽅⾯进⾏了阐述。
关键词：CTCS-3级列控系统⼯作原理中图分类号：C35⽂献标识码： A⼀、列控系统概念及中国列车运⾏控制系统（CTCS）发展现状1、列控系统的概念列控系统是确保列车运⾏安全的信号系统。
利⽤地⾯提供的线路信息、前车(⽬标)距离和进路状态，列控车载设备根据动车组参数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，列车超速后及时进⾏控制，保证列车运⾏安全的监控系统。
2、中国列车运⾏控制系统发展现状中国列车运⾏控制系统（CTCS）作为保证列车安全运⾏的监控设备，⽬前共分为五个等级（CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4级）。
(1)CTCS-0/1级列控系统：既有线现状。
(2)CTCS-2级列控系统：既有提速⼲线CTCS-2级区段及时速250公⾥客运专线。
(3)CTCS-3级列控系统：是在CTCS-2级列控系统的基础上开发出来的列车运⾏控制系统，符合我国⾼速铁路的发展需求，是我国⽬前安全级别最⾼、技术设备最先进、运⽤于时速300公⾥以上⾼速铁路的列车运⾏控制系统。
动车组牵引与控制系统任务3-3 列车运行自动防护装置(ATP)操作与维护
1.3 列控系统主要组成：
列控系统主要由六大部分组成： 列控中心 微机联锁 调度集中 轨道电路 应答器 车载设备
车务终端
动车组 车载计算机
记 录 器
制 动 接 口 B T M S T M
CTC或TDCS站机
信号 楼
人 机 接 口
车站列控中心
车站联锁
轨道电路
LEU
BTM天线
STM天线
地面应答器
列控系统设备结构图
车 载 设 备 基 本 工 作 原 理
速度 列车运行曲线
弱常用制动级
强常用制动级 紧急制动曲线
紧急 强常用 弱常用
制动
距离
设备制动优先模式
车 载 设 备 基 本 工 作 原 理
速度 列车运行曲线
报警曲线 常用制动曲线 紧急制动曲线
EB
ATP动作
距离
司机动作 制动
司机制动优先下的ATP动作原理
1.5 列控车载设备主要工作模式
• ATP完全监控模式(FS) • ATP部分监控模式(PS )
连续两组及以上应答器的线路数据丢失 侧线发车
• • • •
引导接车(CO) 目视行车模式(OS) 调车监控模式(SH) 隔离模式(IS)
二. CTCS2－200控 系 统
CTCS2－200H型车载列控系统，是在日本数字ATC系统 的基础之上，根据我国CTCS技术标准的要求，引进开 发的新一代列车控制系统，属于一种新型ATP系统,接 近于ATC系统。 CTCS2－200H型车载列控系统的引进开发，对实现我 国列控技术与国际接轨，加快发展我国CTCS建设具有 重大意义
列车2
列车1
一般情况下的控制
分区 n
分区 n+1
ETCS CTCS列控系统详细讲解
本国 信号系统
空气间隙
欧洲应答器 欧洲环线 Euroradio 无线注入设备
Euroradio
联锁设备和LEU CTC接口
RBC 1 RBC 2
ETCS地面设备
GSM-R 固定设备
网管中心
• ETCS只是保证互通运行的列控系 统的技术规范。他并不针对完整 的信号系统，对地面信号机、道 岔、轨道电路和联锁设备没有具 体定义，允许原有的地面信号设 备继续使用 。
ERTMS组成
ERTMS包括三部分： • ETCS是欧洲列车控制系统的缩写（European
Train Control System)。 • ERTML是欧洲铁路运输管理层的缩写
（European Traffic Management Layer)。 • GSM-R是用于铁路的GMS移动通信系统。
列控系统的总体要求
• 保证列车运行安全； • 满足线路运输能力的需求。
列车超速和冒进信号的危险分析
司机靠地面信号驾驶列车有三个过 程：识别信号；理解信号；按照信号要 求操纵列车。如果其中任何一个环节出 现错误，都可能造成列车事故。
列控系统的安全性功能
以车载显示为行车凭证； 用速度命令代替色灯含义； 信号直接控制列车制动。
运行管理功能
具有标准的列车数据输入界面。 根据运营和安全控制要求对输入数 据进行有效性检查。
列控系统车载设备控制方式
人控优先 “人控优先”的概念是：司机按照模式曲
线控制列车速度，设备不干涉司机正常 驾驶，列车超速时设备采用有效的手段 确保列车运行安全。设备制动的缓解须 是设备允许＋司机确认操作有效。
传统方式（轨道电路 或计轴）
提供行车许可和 相关信息
GSM-R
ctcs-3列控系统工作原理
ctcs-3列控系统工作原理CTCS-3列控系统是一种用于铁路列车运行控制和监控的先进系统。
它的工作原理基于现代信息和通信技术，通过集成多种传感器、计算机和通信设备，实现对列车运行状态的实时监测和控制。
本文将从系统结构、工作流程和功能特点等方面介绍CTCS-3列控系统的工作原理。
一、系统结构CTCS-3列控系统由列车设备、轨道设备、数据传输设备和控制中心组成。
其中，列车设备包括车载控制设备和车载显示设备，用于接收和执行控制命令，并向驾驶员提供运行信息；轨道设备包括轨道电路和信号设备，用于检测列车位置和发送控制命令；数据传输设备负责在列车和控制中心之间传输信息；控制中心是整个系统的核心，用于监控列车运行状态、制定运行计划和发送控制命令。
二、工作流程CTCS-3列控系统的工作流程可以分为数据采集、信息处理和命令下达三个阶段。
首先是数据采集阶段。
列车设备通过传感器采集列车位置、速度、加速度等运行参数，并将这些数据传输给控制中心。
轨道设备通过轨道电路检测列车位置，并将信号传输给控制中心。
其次是信息处理阶段。
控制中心对接收到的数据进行处理和分析，得出列车的运行状态和安全性评估结果。
同时，它还根据运行计划和列车当前位置，制定控制策略和运行命令。
最后是命令下达阶段。
控制中心将制定的运行命令通过数据传输设备发送给列车设备和轨道设备。
列车设备接收到命令后，执行相应的操作，比如改变牵引力、制动力和速度等。
轨道设备接收到命令后，发送相应的信号给列车，指示列车的运行状态。
三、功能特点CTCS-3列控系统具有以下功能特点：1. 实时监测：通过传感器和轨道电路，系统能够实时监测列车的位置、速度和加速度等关键参数，及时反馈给控制中心，确保列车的运行安全。
2. 自动控制：系统能够根据列车运行状态和控制策略，自动调整列车的运行速度和制动力，实现列车的自动控制，减少人为操作的风险。
3. 故障检测：系统能够检测列车设备和轨道设备的故障，并及时报警，以便进行维修和处理，保证系统的可靠性和稳定性。
动车组牵引与控制系统任务3-1 CTCS列控系统技术原理与列车运行
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监督列车以低于30km/h的速度进行出人库作业。
与机车自身速度控制系统结合，实现对列车减速、缓解、加速的自 动控制。
三、列控系统的主要功能
1.基本功能:
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与列车调度系统结合，实现对列车简单的自动驾驶。
由车载测速单元获取列车走行速度和列车的位置。每通过一个轨道 区段分界点或应答器时，列车的测距系统将校正1次，以提高目标 距离的精度。 根据接收地面中心信息以及车载设备实时处理，车载设备应连续向 司机显示下列行车内容:目标速度、目标距离、允许速度、实际速 度。还有辅助报警显示:超速、制动、缓解、故障。
地面设备完成前面三项功能,车载设备完成第四项功能
一、概述
3、列车运行控制系统发展经历 司机驾驶 自动闭塞+地面主体信号+纯司机控制 自动闭塞+地面主体信号+机车信号辅助信 号+纯司机控制 自动闭塞+地面主体信号+机车信号辅助信 号+自动停车+纯司机控制 自动闭塞+车载列车运行自动控制系统+司 机控制
（2）ATC系统
ATC系统可实时监督列车的运行速度，并把它与 允许速度进行比较，通过控制列车多级常用制动， 自动降低列车速度，保证行车安全
（3）ATO系统
ATO系统，可实现列车自动驾驶，自动加速、减
速，使列车保持在保证行车安全和符合运行计划 要求的最优化运行状态。
一、概述
各个系统的主要特点： 自动监控列车运行速度，其车内信号属于主体信 号，直接指示列车应遵守的速度。
三、列控系统的主要功能
1.基本功能:
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列控系统的车载信号是列车运行的凭证。
按列车安全制动距离,自动调整列车运行追踪间隔。 防止列车运行速度超过线路允许速度、道岔侧向规定速度以及列车
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（1）ATP系统
ATP系统，即列车速度监督系统，可对列车运行 速度进行分级或连续监督，当列车实际速度超过 允许值时，输出列车常用制动或紧急制动。 这种系统以仪表指示方式，既车内信号方式向司 机给出列车应有速度、目的距离和目的速度等显 示，司机只要按车内速度信号操作机车运行，就 能可靠保证列车安全运行，防止冒进信号
2、车载设备
动车组车载列控系统同时装备ATP车载设备和列车 运行监控装置LKJ2000。
二、动车组列控系统的组成
2、车载设备
二、动车组列控系统的组成
2、车载设备
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)TP的控制中心在地面。它以地面控制中心的信 息作为列车运行指令的信息源，通过轨道电路和应答器
设备获取前方运行区段的运行线路参数信息，以应答器
等设备自动校核列车走行位置，实现对列车运行速度的 安全监控和列车运行实际参数的采集、记录，车载ATP本 身具有主体机车信号、通用式机车信号功能。
一、概述
2、列控系统的基本功能
列车运行控制系统一般包括地面设备和车载设备， 是列车超速防护和机车信号系统的一体化系统，主要功 能有： 检查列车在区间的位置（列车检测） 形成速度信号（调整列车间隔） 向列车发送速度信号或目标距离信号（信号传输） 按速度或目标距离信号控制列车制动（制动控制）
一、概述
4、列车自动控制系统的组成
列车自动控制系统(ATCS-Automatic Train Control System) 组成： 列车运行自动化 行车指挥自动化ATS 列车自动防护ATP 列车自动驾驶ATO
ATP-Automatic Train Protection ATO-Automatic Train Operation ATS-Automatic Train Supervision
一般情况下的控制
一、概述
ATP车载设备用于CTCS 2区间，实施制动。不过， 在CTCS 0或者CTCS 1区间LKJ设备代替ATP车载设备 实施制动，由哪个制动来控制，是当列车通过区间转换 位置的时候，ATP车载设备自动进行转换。
一、概述
1、列车运行控制系统概念
列车运行控制系统（train control system）就 是以技术手段对列车运行方向、运行间隔和运行 速度进行控制，使列车能够安全运行并且提高运 行效率的系统。（简称列控系统） 目前，铁路信号已经从传统的方式，即以地面信 号显示传递行车命令，机车司机按行车规则操作 列车运行的方式，发展到了根据地面发送的信息 自动监控列车速度，并由车载列控系统实施运行 控制的方式。
地面设备完成前面三项功能,车载设备完成第四项功能
一、概述
3、列车运行控制系统发展经历 司机驾驶 自动闭塞+地面主体信号+纯司机控制 自动闭塞+地面主体信号+机车信号辅助信 号+纯司机控制 自动闭塞+地面主体信号+机车信号辅助信 号+自动停车+纯司机控制 自动闭塞+车载列车运行自动控制系统+司 机控制
各系统共同的功能： 能可靠地防止由于司机失去警惕或错误操作可能 造成的冒进信号或列车追尾等恶性事故。
二、动车组列控系统的组成
调度中心CTC 调度中心
车务终端 车务终端 CTC 或TDCS 站机
车站列控中心 车站列控中心
LEU
车站联锁 车站联锁
ZPW2000 轨道电路 轨道电路
地面应答器
二、动车组列控系统的组成
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进行实时动态记录。
二、动车组列控系统的组成
2、车载设备
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3取2或者 2×2取2结构。
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监督列车以低于30km/h的速度进行出人库作业。
与机车自身速度控制系统结合，实现对列车减速、缓解、加速的自 动控制。
三、列控系统的主要功能
1.基本功能:
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与列车调度系统结合，实现对列车简单的自动驾驶。
由车载测速单元获取列车走行速度和列车的位置。每通过一个轨道 区段分界点或应答器时，列车的测距系统将校正1次，以提高目标 距离的精度。 根据接收地面中心信息以及车载设备实时处理，车载设备应连续向 司机显示下列行车内容:目标速度、目标距离、允许速度、实际速 度。还有辅助报警显示:超速、制动、缓解、故障。
（2）ATC系统
ATC系统可实时监督列车的运行速度，并把它与 允许速度进行比较，通过控制列车多级常用制动， 自动降低列车速度，保证行车安全
（3）ATO系统
ATO系统，可实现列车自动驾驶，自动加速、减
速，使列车保持在保证行车安全和符合运行计划 要求的最优化运行状态。
一、概述
各个系统的主要特点： 自动监控列车运行速度，其车内信号属于主体信 号，直接指示列车应遵守的速度。
三、列控系统的主要功能
1.基本功能:
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列控系统的车载信号是列车运行的凭证。
按列车安全制动距离,自动调整列车运行追踪间隔。 防止列车运行速度超过线路允许速度、道岔侧向规定速度以及列车
构造速度，保证列车行车安全，超速时由列控设备自动实行减速或
制动停车。 • 防止列车冒进关闭的禁止信号机(或点)。
任务3-1 CTCS列控系统技术原理与列车运行
一、概述
ATP车载设备，是将接收到的地面信息作为基础， 由车载设备生成速度防护曲线，并经常与实际速度相比 较，如果实际速度超过了速度控制曲线，车载设备自动 实施制动。
一、概述
分区 n 分区 n+1 分区 n+2 分区 n+3 分区 n+4
列车2
列车1
二、动车组列控系统的组成
1、地面设备
地面设备由车站列控中心，地面电子单元(LEU)、点 式应答器、ZPW-2000A(UM)系列轨道电路、车站闭环电
码化、车站计算机联锁等组成。ATP地面控制中心与
CTC或TDCS联网,实现运输指挥中心对列车的直接控制， 达到了车地一体化的列车控制能力。
二、动车组列控系统的组成