CTCS3车载原理
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。
CTCS3-300T车载系统介绍
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
LEEUU
轨Z轨P道W道电2电0路0路0
地面应答器
一、C3列控系统介绍—系统构成
➢ 地面设备增加无线闭塞中心RBC、
GSM-R 室内设备
RBC
GSM-R无线通信网络。
➢ 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。
二、车载设备系统组成—DI和DX
➢ 数字输入（CRH2)（DI）
– 列车接口，用于采集列车输入 信号，包括驾驶室激活、向前、 向后、休眠信号等。
➢ 数字输入输出（CRH2)（DX）
– 列车接口，用于采集列车输入 信号，和输出控制列车的其他 信号，如：切断牵引。
二、车载设备系统组成—BCT
➢ MVB总线适配器（CRH3）（BCT）
➢ 速度距离处理单元（SDP）
– SDP单元接收从来的原始脉冲记数，经过运 算处理得到当前列车运行的速度和距离数据，再通 过通信总线发送给CTCS-3主机控制单元和CTCS-2 主机控制单元。
注：以上四个单元在硬件上是完全一样的，通过烧写 不同软件实现不同的功能。
二、车载设备系统组成—SDU和VDX
➢ 测速测距单元（SDU）
– SDU单元为速度传感器和测速雷达 信号部分提供电源，当列车运行时， SDU模块能够接收速度传感器和测 速雷达发出的脉冲信号，并将脉冲 信号转换成数字数据通过MVB总线 发送给速度距离处理模块SDP。
➢ 安全数字输入输出（VDX）
– 列车接口，用于列车超速时，输入 输出安全相关的信号，如：紧急制 动，全常用制动，紧急制动反馈等。
CTCS3—300T车载设备测速测距类故障案例分析
CTCS3—300T车载设备测速测距类故障案例分析CTCS3级动车组自在京沪线开行情况总体良好，但由于我段缺乏对ATP设备维护的经验，对于发生的一些测速测距故障，应急处理判断不当，对京沪高铁正常的运营秩序造成了一定的影响，通过一些简要分析一些常见测速测距类故障及其原因，提出应急处理办法，对于这一类型故障处理具有一定指导意义。
标签：动车组；ATP；速度传感器；测速雷达1 测速测距工作原理介绍300T型车载设备的测速测距系统包括两个转动测速传感器、两个雷达测速传感器、两个SDU设备与1个SDP设备。
正常情况下，四个传感器同时工作，转动测速传感器用来测量轮轴的转速，雷达用来测量列车的直线运动速度，四个传感器均输出脉冲信号。
两个SDU设备是完全相同的，每个SDU设备连接了1个转动测速传感器和1个雷达测速传感器。
SDU设备负责将测速传感器送来的脉冲信号转换成数字信息。
SDP设备同时连接了两个SDU，从而获得了四个传感器的脉冲频率信息。
SDP负责速度、距离的计算处理：首先分别计算出四个传感器测量的速度信息（带有置信区间），每个速度信息包含了标称值Vnom、最大值Vmax和最小速度Vmin。
对四个速度信息进行融合，最终SDP输出1个带有置信区间的速度信息，提高了测量精度。
如果部分测速传感器发生故障，测速测距系统仍能正常工作，保证了可靠性。
300T车载设备测速测距系统以转动测速传感器作为参照基准、以雷达作为测速测距系统的主要信号源；综合了转动测速传感器信号较稳定以及雷达测速不受车轮空转、打滑影响的优点。
如图1所示。
2 测速测距类故障介绍测速测距类故障主要分为速度传感器硬件故障、雷达参数不准、速度传感器装反以及外界干扰4类。
2.1 速度传感器硬件故障案例1现象描述2011年8月31日，CRH380A-6070L车1端，一级修作业完毕后由库内调车到停车线，ATP报速度传感器故障，换系重启后故障依然存在。
原因分析（1）ATPCU模块LOG记录：11-08-31 04：03：46；099 FID：tr_a_odomete LID：623 TID：SMGM_LogTask 000442806 ATP A 0A40I000 Tacho Error 1（速度传感器1故障）（2）SDP模块LOG记录：8 11-08-31 04：03：52；903 FID：TVMTEH1SetEr LID：269 TID：SMGM_LogTask 000442603PM A SDPB0226 Tachometer Invalid -No Pulses Detected，temporary9 11-08-31 04：03：52；823 FID：TVMTEH1SetEr LID：269 TID：SMGM_LogTask 000442585 PM A SDPA0226 Tacho Invalid （no pulses temporary）通過数据分析确认为速度传感器1（2轴左侧）信号故障，对接线排相关连线检查确认良好后，判断为速度传感器自身故障。
CTCS-3级列控车载系统介绍
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)
CTCS-3级列控车载系统介绍PPT课件
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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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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
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。
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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
客专CTCS3-300T列控系统技术资料
第一章列控系统设备第一节、列控系统原理一、CTCS-3级列控系统主要技术原则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级列控系统满足跨线运行的运营要求。
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。
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。
6.全线无线闭塞中心（RBC）设备集中设置。
7.GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。
8.动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备。
9.在300km/h及以上线路，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、超速115km/h触发紧急制动 (250km/h以下10km/h紧急制动) 设置。
10.无线闭塞中心（RBC）向装备C3车载设备的列车、应答器向装备C2车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
11.CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议。
12.CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足IEC-62280等相关标准的要求，关键设备冗余配置。
二、CTCS-3级列控系统控车原理1.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。
2.基于无线信息传输，无线闭塞中心RBC经过GSM-R网络接收来自地面设备信息，生成行车许可再经过GSM-R网络传输地面和车载沒设备，机车乘务员凭车载信号行车，用于300-350km/h线路(见下图)。
2三、CTCS-3级列控系统主要设备功能1.车载设备生：成连续速度控制曲线；监控列车安全运行；发送列车位置；速度等信息。
CTCS-3级中国列车控制系统介绍
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。
CTCS3-300T型列控车载设备制动停车的分析和思考
CTCS3-300T型列控车载设备制动停车的分析和思考摘要：CTCS3-300T型列控车载设备可以有效地实现列车的停车控制。
本文的目的是分析和探讨其制动停车的功能及其原理。
首先，对CTCS3-300T型列控车载设备的结构及工作原理进行了详细分析；其次，着重介绍了CTCS3-300T型列控车载设备实现制动停车的各个环节及其特点；最后，通过实例分析，探究了列车停车的原理和实现的方法，并在此基础上总结出一些建议和对此技术的应用前景的预测。
关键词：CTCS3-300T；列控车载设备；制动停车；原理正文：CTCS3-300T型列控车载设备是一种用于牵引列车的车载控制系统，由控制箱、控制电路板、电源板等部件组成。
它能够使列车顺利抵达终点，有效控制列车的速度，实现列车的停车控制。
当列车到达终点站时，系统将会自动实现制动停车的功能，以达到安全停车的目的。
CTCS3-300T型列控车载设备实现制动停车的主要步骤如下：第一步，根据列车的信号控制系统实时获取列车的当前速度；第二步，根据获取的当前速度，计算出列车在到达终点站前需要实现的减速度；第三步，根据所计算出的减速度，控制系统调节车轮上的制动装置，实现列车的减速；第四步，当列车速度降到0后，列车自动实现停车。
从上述步骤中可以看出，CTCS3-300T型列控车载设备实现停车的原理主要依赖于制动装置，通过调节制动装置实现了列车对应速度的减速，从而实现安全的停车。
因此，有效控制列车的减速度，以确保列车在合适的位置停车，是CTCS3-300T型列控车载设备实现制动停车的关键所在。
此外，为了保证列车顺利停车，在安装CTCS3-300T型列控车载设备之前，还需要对车轮上的各种制动装置进行校验，以确保安装的设备能够正常工作。
在此基础上，本文提出了以下几点建议：1、在安装设备之前，应充分检查制动装置，以确保其正常工作；2、应制定完善的质量控制体系，确保安装的列控设备能够正常工作；3、在安装设备之后，应定期进行调试，以确保系统能够正常运行。
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。
CTCS3-300T ATP
D
PG
PUC
PUC
一、车载设备组成及工作原理介绍
2.车载设备机柜图片
一、车载设备组成及工作原理介绍
3.车载设备主要功能
● 超速防护； ● 防列车溜逸； ● 列车准确定位； ● 应答器信息接收处理； ● 轨道电路信息接收处理； ●无线信息接收处理； ● 司机输入及信息显示功能。
一、车载设备组成及工作原理介绍
七、故障应急操作
• • • • • 列车接口故障； C2级区段连续信息接收故障； 车载设备制动不缓解； RBC故障； 无线通信故障。
七、故障应急操作
3.其它故障
• 车载设备异常断电； • 两套车载设备均不能正常工作 ； • 两套DMI同时上电。
谢谢大家！
输出
输入
ProfiBus
测速智能 单元 测速智能 单元
C3主机
C 2 主机
C 2主机
C3主机
应答器传 输模块
应答器传 输模块
RS422
应答器天线 应答器天线
MVB
通用加 密装置
车载无线 传输单元
安全输出 VDX2/2 1/2 单元
速度距离 单元1
速度距离 单元2
轨道电路 读取器
轨道电路 读取器
D
PG
4.列控车载模式
待机模式 (SB)
目视行车 模式(OS) 列控车载设备 11种主要工作模式 完全监控 模式 (FS) 冒进后模式 (TR) C3专有 冒进模式 (PT) C3专有 睡眠模式 (SL) C3专有 机车信号模式 (CS) C2专有 隔离模式 (IS)
引导模式 (CO) 调车模式 (SH)
四、菜单说明
1. 按键布局
四、菜单说明
2. 菜单结构
CTCS-3列控系统及车载设备介绍~
司机显示单元DMI
司法记录器JRU
共用
共用
司机显示和操作界面
记录单元，记录系统
列控车载设备实物图片—车载主机柜
列控车载设备实物图片—速度传感器
• 车轮速度传感器
• 每套车载设备两个
（6）全线无线闭塞中心（RBC）设备集中设置。 （7）GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有 车站。 （8）动车段及联络线采用CTCS-2级列控系统。
CTCS-3列控系统介绍—主要技术原则
（ 9 ） 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 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。
（10） 采用应答器实现自动过分相。
（11）CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的
信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议。
（12）CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、
轨道电路 列车速度防护曲线
ZPW2000轨道电路码 发送CTCS2的行车许可
300km/h动车组 按ETCS2的无线命 令运行
应答器、 轨道电路
ETCS2的 无线命令
道岔、 信号机
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
C3系统和C2系统都通过ZPW2000轨道电路检测列车的占用；采用同一联锁系统。 300km/h及以上动车组根据E2系统的无线命令行车，C2作为备用系统； 200-250km/h动车组根据C2系统的轨道电路信息码（结合应答器信息）行车。
中国铁路列车控制系统车载操作原理 C3级控制系统
D
PG
PUC
PUC
一、车载设备组成及工作原理介绍
2.车载设备机柜图片
一、车载设备组成及工作原理介绍
3.车载设备主要功能
● 超速防护； ● 防列车溜逸； ● 列车准确定位； ● 应答器信息接收处理； ● 轨道电路信息接收处理； ●无线信息接收处理； ● 司机输入及信息显示功能。
一、车载设备组成及工作原理介绍
输出
输入
ProfiBus
测速智能 单元 测速智能 单元
C3主机
C 2 主机
C 2主机
C3主机
应答器传 输模块
应答器传 输模块
RS422
应答器天线 应答器天线
MVB
通用加 密装置
车载无线 传输单元
安全输出 VDX2/2 1/2 单元
速度距离 单元1
速度距离 单元2
轨道电路 读取器
轨道电路 读取器
D
PG
• 机车信号模式根据路局的具体规定使用； • 在目视模式、引导模式和机车信号模式下， 如果司机忘记按“警惕”键，车载设备输 出紧急制动，停车后，司机要先按“警惕” 键，再按“缓解”键才能缓解紧急制动。 • 在启动过程中，列车上安装的应答器天线 不能位于应答器或大金属块上，如金属桥。
七、故障应急操作
1. 地面信号故障
• • • • • • 区间通过信号机故障； 级间转换不成功； 侧线接车时进站应答器故障或丢失； 出站口应答器故障或丢失； 进站信号机无法开放，人工引导进站； 出站信号机无法开放。
七、故障应急操作
2.车载设备故障
• • • • • 车载设备上电自检不通过； DMI故障； 车载主机故障； BTM故障； 测速测距故障；
CTCS3-300T列控车载设备 显示与操作介绍
高铁列车控制系统CTCS-3通俗解读
高铁列车控制系统CTCS-3通俗解读当前，我国的高速铁路列车采用的是CTCS-3级国际先进列控系统--相当于人的大脑，高速铁路必须拥有这样一个先进高铁的运营控制系统。
普速铁路是以人控为主，机器做辅助的，而高速铁路是反过来的--机器控制为主，人是辅助的。
同时，列控系统能对列车运行速度进行监督与控制，自动调整各列车间的追踪间隔，避免追车撞车事件的发生。
丰富的信息采集系统能让司机“看”得更远，在驾驶室的显示屏上，司机能看到前方的路况信息，可以从容地应对突发事件。
C3的核心技术在于应用无线传输方式控制列车运行。
其中有两个关键设备，一个在地面，一个在车上。
地面的叫RBC系统，中文名字叫无线闭塞中心系统。
RBC的功能就是发出让列车该走的时候走，该停的时候停的指令；车上的车载设备叫ATP系统，中文名字叫列车超速防护系统。
ATP的功能就是连续不间断地对列车运行速度监督，实现超速防护。
时速350公里的高速动车如果瞬间刹车制动，需要减速滑行6500米。
通过C3系统的控制，确保每辆列车自身不超速，确保前后两个列车之间保持安全行车距离。
高速铁路的最小行车间隔为3分钟，在如此高速度高密度行车下，保证车辆的正常行驶就显得重要且必要。
列控系统是确保高铁实现高速度、高密度的中枢神经和智慧大脑。
高铁遵从“高可靠、高可用、高安全原则”，当系统检测到任何可能影响列车安全运行的因素时，列控系统都会自动采取措施，及时防止发生严重后果。
这些措施包括设备故障切换（例如列车速度的测量，从一套可疑的测速设备，切换到另一套可信任的测速设备）、降级运行（例如车载列控设备与RBC无线通信故障，超过一定时间而未成功重连时，列车就降级到CTCS-2运行），以及减速停车等等……总之，就是预估一切可能出现的不利因素，采取措施避免出现事故及运营秩序混乱。
素材来源：中国通号网。
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。
CTCS3车载原理.
•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。
➢ CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
目视行车模式 •适用于C3车载和C2车载
(OS)
完全监控模式 (FS)
睡眠模式 (SL) C3专有
待机模式 (SB)
列控车载设备 9种主要工作模式
目视行车模式 (OS)
引导模式 (CO)
部分监控模式 (PS) C2专有
机车信号模式 (CS) C2专有
调车模式 (SH)
➢ CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
完全监控模式 •适用于C3车载和C2车载
(FS)
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。
➢ CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
休眠模式 (SL)
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。
➢ CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
隔离模式 (IS)
当司机开启驾驶台后，列控车载设备中 的DMI投入正常工作。
➢ CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
引导模式 (CO)
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•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。
司机显示单元DMI
司法记录器JRU
共用
共用
司机显示和操作界面
记录单元，记录系统
列控车载设备实物图片—车载主机柜
列控车载设备实物图片—速度传感器
•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
列控车载设备实物图片—BTM+应答器天线
•应答器传输模块（BTM）+ 紧凑型天线装置（CAU）
CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
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。
CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
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。
CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
CTCS-3列控车载设备介绍—车载设备组成1
模块名称 CTCS3主机模块 用途 CTCS3专用 功能概述 CTCS3主机控制，核心控制单元。
CTCS2主机模块
CTCS2专用
共用 共用 共用
CTCS2主机控制，核心控制单元。 根据SDU的速度信息，对速度进行 处理。
列车网关 速度读取单元
速度距离处理SDP 网关TSG 速度距离单元SDU GSM-R通信单元 （MT） 车载无线传输单元 COMC
20
20 145
TRAVEL DIRECTION
105 279 134
350 205
20 17.5 187,5 375 410 187,5 17.5
列控车载设备实物图片— DMI人机显示界面
列控车载设备实物图片—开关
•冗余开关和隔离开关
CTCS-3列控车载模式介绍—列控车载模式
完全监控模式 (FS)
CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
隔离模式 (IS)
•适用于C3车载和C2车载
当列的制动功 能。在该模式下，车载设备不具备安全监 控功能。
CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
待机模式 (SB)
•适用于C3车载和C2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。
CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
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。
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。
CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
休眠模式 (SL)
•适用于C3车载
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
CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
完全监控模式 (FS)
•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。
CTCS-3列控车载模式介绍—完全监控模式
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。
CTCS3专用 CTCS3专用
GSM-R通信接收和发送 通信传输控制单元
通用加密装置GCD
TCR轨道电路读取
CTCS3专用
CTCS2专用
实现无线信息的加密和解密
ZPW2000轨道电路信息读取
CTCS-3列控车载设备介绍—车载设备组成2
功能模块名称 安全输出单元VDX 输出单元DX 输入单元DI 速度传感器（雷达和车轮 速度传感器） 应答器读取天线CAU 应答器传输模块BTM 用途 共用 共用 共用 共用 共用 共用 功能概述 安全输出，控制列车紧急制动及紧急 制动状态回采。 列车接口，10个数字输入和6个数字 输出。 列车接口，16个数字输入。 用于检测列车速度。 应答器读取天线。 接收应答器报文，解码后发送给主机。