我国CTCS3级列控系统概述专题培训课件
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CTCS-3列控系统及车载设备介绍-PPT课件
系统接口组
仿真测试 实验室
国产化制 造小组
GSM-R 接口小组
通号集团专家团队（支撑）
目录
1 2 3 4
CTCS-3列控攻关背景
CTCS-3列控系统介绍
CTCS-3列控车载设备介绍 CTCS-3列控车载模式介绍
CTCS-3列控系统介绍—CTCS列控系统分级
CTCS-4 CTCS-3 CTCS-2 CTCS-1 CTCS-0
轨旁 电子单元
ZPW-2000 车车车车
ZPW-2000 车车车车
轨旁 电子单元
车车 车车
CTC车 车 车车车车
车车 车车车车
车车 车车
车车车 车车车车
车车 车车 信号集中监测数据通信以太网 列控中心安全数据通信局域车
车车 车车
车车 车车车车
CTC车 车 车车车车
车车 车车
信号安全数据通信以太网 调度集中数据通信以太网
Profibus RS-485
车车车 车车车
车车车车车
车车
PG
车车
PUC
CAU
车车车车车车车车
车车车车车车车车 车车车车车车车
车车 车车车
车车 车车车
车车车车 车车
BTS
OTE 车车 车车
CAU PUC
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
BTS
OTE
车 车 车 车
轨旁 电子单元
ZPW-2000 车车车车
CTCS-3列控系统介绍—主要技术原则
（ 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。
CTCS3级列控系统标准体系及需求规范课件
运基信号[2008]499号
10 客运专线信号系统安全数据网络技术方案（V1.0）
运基信号[2009]223号
11 CTCS-3级无线通信报文定义及应用原则
正在编制
一、标准体系结构：系统规范—设备规范
7
序号
规范名称
文号/进展情况
1
CTCS-3级列控车载设备人机界面（DMI）显 示规范（V1.0）
运基信号[2008] 670号
0
二、功能需求规范（FRS）：概述
FRS主要内容 ➢ 第一章 序言 ➢ 第二章 适用范围 ➢ 第三章 总体要求 ➢ 第四章 功能 ➢ 第五章 故障和降级
1
二、功能需求规范（FRS）：第一章 序言
① 描述了CTCS-3级的定义 CTCS-3级列控系统是基于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，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系 统。
0
二、功能需求规范（FRS）：第三章 总体要求
④ 配置参数(O) ➢ CTCS-3级车载设备应能从地面设备接收配置参数，以适 应运营要求。 ➢ CTCS-3级车载设备的配置参数应在所规定的线路上应用。
⑤ 默认值 ➢ 默认值应能保证行车安全，并永久存储在CTCS-3级车载 设备中。(M) ➢ 如果CTCS-3级车载设备在当前位置未收到配置参数，应 使用默认值。(M)
规范名称 铁路列车调度指挥及调车集中系统设计暂行规定 铁路CTCS-2级列车运行控制系统应答器工程技术暂行规定 铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定 铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见
一、标准体系结构：既有标准—施工验收规范
17
CTCS-3级列控车载系统介绍PPT课件
.
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
.
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）。
.
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级列控系统概述ppt课件
变 电 系 统
接 触 网 系 统
电 力系统 统
远程监控系列控系统
联 锁 系统 统
调 度 统集 中 系
集 中 监 测 系通 信 系 统
总 成
车 体
转 向 架
牵 引 系 统
制 动 系统 统
列 车 网 络 系运 输 计 划
运 行 管 理
车 辆 管 理
供 电 管 理
客 运 调 度
综 合 维 修
票 务系统 统
列车转 换网关
司法记 录器
车载设备
输出 接口 MVB总线
＋
输入
接口
动车组
C3 控制单元
测速智能 单元
C2 控制单元
车载安全计算机
应答器 信息接 收模块
CAU 应答器天线
ProfiBus总线 RS-485总线 MVB总线
C2 控制单元
测速智能 单元
C3 控制单元
应答器 信息接 收模块 车载安全计算机
CAU 应答器天线
3210
RBU2 VPC_A Intel VPC_B PowerPC VPC_C Intel
3210
联锁 相邻RBC
CSM-RBC接 口服务器
VIA L ESW2
司法记录单元
ISDN服务器
ESW1
TSRS
GSM-R 网络
精选ppt课件2021
22
二、C3系统技术方案——临时限速系统
临时限速系统采用硬件安全比较冗余结构，包括：临时限速服务器、临时限速 操作终端、临时限速维护终端等设备组成。
精选ppt课件2021
23
二、C3系统技术方案——列控中心
列控中心采用硬件安全比较冗余结构，包括：冗余电源、主机单元、输入输出 接口单元、通信接口单元和监测维护终端等设备组成。
CTCS列车运行控制系统ppt课件
轨道电路定位技术
轨道电路原理
01
通过轨道上的电路和车载设备之间的电磁感应或电信号传输实
现列车位置检测。
轨道电路在列车定位中的应用
02
利用轨道电路分段或编码方式，确定列车在轨道上的具体位置。
轨道电路定位技术的优缺点
03
优点包括成熟可靠、适用于各种天气条件；缺点包括精度相对
较低、需要铺设专用轨道电路等。
基于时间间隔的控制策略
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。
系统架构将向更加分布式、智 能化、自适应的方向发展。
未来发展趋势预测
• 列车协同控制将实现更加精细化、个性化 的运行调整和优化。
未来发展趋势预测
应用前景展望
01
02
03
CTCS列车运行控制系统将在高 速铁路、城际铁路等更多领域得 到广泛应用。
随着技术的发展和应用的深入， CTCS系统将不断升级和完善， 为铁路运输提供更加安全、高效、 智能的保障。
多列车协同控制的复杂性
解决方案
采用高速、可靠的通信技术，如 LTE-R等，确保车地通信的实时性和 准确性。
关键技术挑战及解决方案
采用冗余设计和故障导向安全原则， 确保系统的高可用性和安全性。
采用先进的列车协同控制算法，实现 多列车的协同控制和优化运行。
未来发展趋势预测
技术发展趋势
车地通信将向更高速度、更大 容量、更低时延的方向发展。
CTCS-3级中国列车控制系统介绍
►CTCS应用等级2(简称C2)：CTCS2级是基于轨 道电路加点式应答器传输列车运行许可信息 并采用目标距离模式监控列车安全运行的列 车控制系统。
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。
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。
23-CTCS-3级列控系统地面设备
第23讲CTCS-3级列控系统地面设备CTCS-3级列控系统包括地面设备和车载设备。
地面设备由移动闭塞中心（RBC）、列控中心（TCC）、ZPW-2000（UM）系列轨道电路、应答器（含LEU）、GSM-R通信接口设备等组成；图1 CTCS-3级地面设备结构示意图1、应答器应答器用于向CTCS-3级列控系统车载设备提供位置、等级转换、建立无线通信等信息，同时对CTCS-2级列控系统车载设备提供线路速度、线路坡度、轨道电路、临时限速等线路参数信息。
应答器报文信息格式采用铁道部统一的技术标准，应答器设置满足CTCS-3系统、兼容CTCS-2系统的要求。
●无源应答器无源应答器存储固定信息，当列车经过无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中的电子电路工作，把存储在地面应答器中的数据循环发送出去，直至电能消失（即车载天线已经离去）。
●有源应答器有源应答器通过专门电缆与地面电子单元（LEU）连接，可实时发送LEU传送的数据报文。
当列车经过有源应答器上方时，有源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中发射电路工作，将LEU传输给有源应答器的数据循环实时发送出去。
直至电能消失（即车载天线已经离去）。
当与LEU通信故障时，有源应答器变为无源应答器工作模式，发送存储的固定信息（默认报文）。
2、LEULEU通过串行通信接口与TCC设备连接，将来自TCC的报文连续向有源应答器发送，从而实现向车载设备发送可变信息。
当LEU与TCC通信故障或接收的数据无效时，LEU向有源应答器发送默认报文。
3、轨道电路●区间轨道电路区间采用计算机编码控制的ZPW-2000（UM）系列无绝缘轨道电路，轨道电路的传输长度满足相关技术条件的要求。
轨道电路的正常码序为：L5-L4-L3-L2-L-LU-U-HU，满足CTCS-2级300km/h速度列车安全运行的要求。
●站内轨道电路复杂大站：正线及股道区段采用计算机编码控制的ZPW-2000（UM）系列有绝缘轨道电路，其它区段采用25Hz轨道电路。
ctcs3级列控系统概述PPT课件
VIA R
VPC_B PowerPC VPC_C Intel
VPC_B PowerPC VPC_C Intel
3210
3210
FSW2 FSW1
联锁 相邻RBC
VIA L
ESW2
ESW1
TSRS
司法记录单元
ISDN服务器
GSM-R 网络 19
系统构成－ATP结构
GSM-R 电台
DMI-1
DMI-2
Juli 200V3 IA
RBU/ISDN/LT
18
CTC-RBC接 口服务器
CSM-RBC接 口服务器
Juli 2003
系统构成－RBC实物
无线闭塞中心（RBC）
测试监测机
RBC维护终端
ESW3
DSW1
工程配置工具 DSW2
RBU1 VPC_A Intel
RBU2 VPC_A Intel
RBC本 地终端
CTCS-2：最高速度300km/h，计算速度防护曲线，防止列车超速和越过危险点。
CTCS-2：发送进路信息，临时限速 CTCS-3：发送等级转换；用于列车位置校准
CTCS-2：发送等级转换；用于列车位置校准；发送线路参数等
临时限速服务器
CTCS-3：向RBC下达临时限速设置和取消 CTCS-2: 向列控中心下达临时限速设置和取消
盖”的方式，单基站故障，可以确保网络通
信的服务质量（Qos）指标
15
系统构成－信号安全数据网
中继器
二层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
中继站 TCC
二层交换机L
三层交换机R
中继站 TCC
二层交换机L
VPC_B PowerPC VPC_C Intel
VPC_B PowerPC VPC_C Intel
3210
3210
FSW2 FSW1
联锁 相邻RBC
VIA L
ESW2
ESW1
TSRS
司法记录单元
ISDN服务器
GSM-R 网络 19
系统构成－ATP结构
GSM-R 电台
DMI-1
DMI-2
Juli 200V3 IA
RBU/ISDN/LT
18
CTC-RBC接 口服务器
CSM-RBC接 口服务器
Juli 2003
系统构成－RBC实物
无线闭塞中心（RBC）
测试监测机
RBC维护终端
ESW3
DSW1
工程配置工具 DSW2
RBU1 VPC_A Intel
RBU2 VPC_A Intel
RBC本 地终端
CTCS-2：最高速度300km/h，计算速度防护曲线，防止列车超速和越过危险点。
CTCS-2：发送进路信息，临时限速 CTCS-3：发送等级转换；用于列车位置校准
CTCS-2：发送等级转换；用于列车位置校准；发送线路参数等
临时限速服务器
CTCS-3：向RBC下达临时限速设置和取消 CTCS-2: 向列控中心下达临时限速设置和取消
盖”的方式，单基站故障，可以确保网络通
信的服务质量（Qos）指标
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系统构成－信号安全数据网
中继器
二层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
中继站 TCC
二层交换机L
三层交换机R
中继站 TCC
二层交换机L
CTCS-3级列控系统概述
CTCS-3级列控系统概述
缩写定义
CTCS：中国列车运行控制系统 CTC： 调度集中系统 RBC： 无线闭塞中心 TSRs：临时限速服务器 TCC： 列控中心 CBI： 计算机联锁系统 CSM： 信号集中监测 LEU： 地面电子单元 ATP： 列车超速防护系统 DMI： 司机车载设备接口 BTM： 应答器传输模块 TCR： 轨道电路信息读取器 MT： 移动终端（GSM-R）
的临时限速设置。
Juli 2003
7
7
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。
车 载 设 备
司机操纵台及常用制动接口 输入 接口 输出 接口 车载安全计算机 C3 控制单元 C2 控制单元 MVB 车载安全计算机 C2 控制单元 C3 控制单元 测速 单元 轨道电路信 息接收单元 应答器信息 接收模块
PG
GSM-R 电台
DMI
DMI MVB 列车转换网关
测速模块 测速 单元
紧急制动接口
轨道电路
轨道电路接收天线 LEU
应答器
Juli 2003
测速传感器
应答器天线
3
CTCS-3级各部分功能
无线闭塞中心RBC 根据轨道电路、联 锁进路等信息生成 行车许可 GSM-R网络 用于实现车载设备 与地面设备的双向 通信 GSM-R核心网包括 移动交换子系统、 GPRS子系统、智 能网接口 应答器 向车载设备传输定 位和等级转换信息 车载设备安全计算 机 根据地面设备提供 的行车许可、线路 参数、临时限速等 信息和列车参数， 按照目标距离连续 速度控制模式生成 动态速度曲线，监 控列车的安全运行
缩写定义
CTCS：中国列车运行控制系统 CTC： 调度集中系统 RBC： 无线闭塞中心 TSRs：临时限速服务器 TCC： 列控中心 CBI： 计算机联锁系统 CSM： 信号集中监测 LEU： 地面电子单元 ATP： 列车超速防护系统 DMI： 司机车载设备接口 BTM： 应答器传输模块 TCR： 轨道电路信息读取器 MT： 移动终端（GSM-R）
的临时限速设置。
Juli 2003
7
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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。
车 载 设 备
司机操纵台及常用制动接口 输入 接口 输出 接口 车载安全计算机 C3 控制单元 C2 控制单元 MVB 车载安全计算机 C2 控制单元 C3 控制单元 测速 单元 轨道电路信 息接收单元 应答器信息 接收模块
PG
GSM-R 电台
DMI
DMI MVB 列车转换网关
测速模块 测速 单元
紧急制动接口
轨道电路
轨道电路接收天线 LEU
应答器
Juli 2003
测速传感器
应答器天线
3
CTCS-3级各部分功能
无线闭塞中心RBC 根据轨道电路、联 锁进路等信息生成 行车许可 GSM-R网络 用于实现车载设备 与地面设备的双向 通信 GSM-R核心网包括 移动交换子系统、 GPRS子系统、智 能网接口 应答器 向车载设备传输定 位和等级转换信息 车载设备安全计算 机 根据地面设备提供 的行车许可、线路 参数、临时限速等 信息和列车参数， 按照目标距离连续 速度控制模式生成 动态速度曲线，监 控列车的安全运行
CTCS-3列控车载系统介绍
模式7：休眠模式（SL） 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、记录级间转换及RBC切换信 息等功能。立折升为本务端后，车载设备可自动进入正常工作 状态。 模式8：部分监控模式（PS） 该模式仅用于CTCS-2级控车。在CTCS-2级，当车载设备接 收到轨道电路允许行车信息，线路数据缺损时，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。 模式9：机车信号模式（CS） 该模式仅用于CTCS-2级控车。列车运行到地面设备配置未 装备CTCS-3/CTCS-2列控系统的区段，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 80km/h监控列车运行，并显示机车信号。
⑬进出动车段
动车组将在CTCS-2级系统工作状态下进入或驶出动车段。 ①进入动车段：当列车驶离客运专线并进入动车走形线后，通过登
记转换为CTCS-2级系统工作，列车将按CTCS-2级系统车站方式进入动车段。 进入动车段后，司机关闭驾驶台，断开动车组为车载设备供电的电源开关。 车载设备关闭并停止使用。
⑤ CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。RBC或无线通信故障时， CTCS-2级列控系统控制列车运行。
⑥ 全线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 300km/h及以上动车组不装设列车运行监控装置（LKJ）。
列车继续运行, 在到达切换边界前, 车载设备继续保持使用RBC1提供 的行车许可监控列车运行,并同时向RBC1和RBC2发送位置报告。当列车头部 (最大安全前端) 越过边界后, 车载设备向RBC1及RBC2发送位置报告。自此, 车载设备开始只使用从RBC2 接收到的消息, 并拒绝接受RBC1 除终止会话 信息(信息包42)之外的其他消息。 当列车尾部(最小安全末端) 越过边界后, 车载设备向RBC1及RBC2发 送位置报告。RBC1根据列车提供的位置报告命令车载设备切断与RBC1的通 信会话, 同时将其从RBC1的在线列车清单中删除。 车载设备通过电台2继续保持与RBC2的通信会话并接收行车许可, 监 控列车安全运行, 至此完成RBC1 到RBC2的切换。
CTCS_3调度系统简介.讲义
CTCS-2区域
分界点
CTCS-3区域
C3与C2边界的 无线预告应答器
15
切换应答器
2018/11/13
返回
运营场景——行车许可
列车A
行车 许可 无线闭塞中心 RBC 车站 行车许 可终点
列车B 行车许 可终点
行车 许可 无线闭塞中心 RBC RBC根据列车位置、轨道电 路状态生成行车许可。
应答器发送以下命令： 立即执行等级转换
进入C3区域前，车载设备需要预先建立与RBC的无线连接。
14 2018/11/13 动画演示
二、总体技术方案— 运营规则
C2进入C3动画演示
1 2 等级转换预告应答器接收到转换信息后，需要先与RBC建立连接 通过分界处的切换应答器后，车载设备切换到CTCS-3级方式控车
CTCS-3系统简介
北京六捷科技有限公司 2014年2月
1
2018/11/13
高速铁路时代与新理念
• 速度高：平均运营时速320km/h，最高运营 速度350 km/h及以上 • 密度高：最小3min间隔追踪 • • • • 综合化程度高 智能化程度高 自动化程度高 高RAMS(可靠性、有效性、可维护性、安全性)
RBC根据列车位置、联锁排列的进 路和轨道电路状态生成行车许可。
发车进路、接车进路和通过进路： RBC 根据联锁建立的进路和列车位置生 成行车许可，并发送给车载设备。 站间运行： RBC根据轨道电路的状态和列车位置生成行车许可，并发送给 车载设备。 调车作业： RBC根据办理的调车进路生成调车行车许可，并发送给车载设 备。
5
2018/11/13
我国CTCS技术现状
6
2018/11/13
4、C3系统——主要技术原则
分界点
CTCS-3区域
C3与C2边界的 无线预告应答器
15
切换应答器
2018/11/13
返回
运营场景——行车许可
列车A
行车 许可 无线闭塞中心 RBC 车站 行车许 可终点
列车B 行车许 可终点
行车 许可 无线闭塞中心 RBC RBC根据列车位置、轨道电 路状态生成行车许可。
应答器发送以下命令： 立即执行等级转换
进入C3区域前，车载设备需要预先建立与RBC的无线连接。
14 2018/11/13 动画演示
二、总体技术方案— 运营规则
C2进入C3动画演示
1 2 等级转换预告应答器接收到转换信息后，需要先与RBC建立连接 通过分界处的切换应答器后，车载设备切换到CTCS-3级方式控车
CTCS-3系统简介
北京六捷科技有限公司 2014年2月
1
2018/11/13
高速铁路时代与新理念
• 速度高：平均运营时速320km/h，最高运营 速度350 km/h及以上 • 密度高：最小3min间隔追踪 • • • • 综合化程度高 智能化程度高 自动化程度高 高RAMS(可靠性、有效性、可维护性、安全性)
RBC根据列车位置、联锁排列的进 路和轨道电路状态生成行车许可。
发车进路、接车进路和通过进路： RBC 根据联锁建立的进路和列车位置生 成行车许可，并发送给车载设备。 站间运行： RBC根据轨道电路的状态和列车位置生成行车许可，并发送给 车载设备。 调车作业： RBC根据办理的调车进路生成调车行车许可，并发送给车载设 备。
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2018/11/13
我国CTCS技术现状
6
2018/11/13
4、C3系统——主要技术原则
CTCS3-300S型列控车载设备系统培训讲义-司机操作
➢7）等级选择界面删除了“C3D”选项 ➢8）L5码变码时发出S5的声音
2. 人机界面变更（6/6）
新变化：
➢9）车长选择由210/420更新为：
➢10）CTCS2等级下FS/RO/CO模式下，MRSP曲线的第一个起模点到目标点显示 斜线，后面的变速点均以台阶方式显示，其它模式下不显示MRSP曲线
1. 300S型ATP简介 （1/4）
CTCS3-300S型列控车载设备（简称300S设备）根据收到的地 面信息（静态曲线、临时限速、行车许可长度、坡度信息），生 成速度控制曲线，并与列车实际速度进行比较。当实际速度超过 了速度控制曲线时，车载设备自动施加制动。地面信息、车载设 备控制状态通过置于驾驶室控制台的DMI显示。司机在注视前方 的同时监视DMI，根据DMI信息控制列车的运行。同时，司机还 可根据运营场景需要，通过按压DMI按300S型ATP简介（4/4）
当列控车载设备工作在CTCS-3级时，车载设备从RBC获得线路信 息及行车许可长度来计算控车曲线，L3码以下时结合地面码序， 确定最终行车许可长度。
CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。当GSM-R网络故障或因其它 原因不满足CTCS-3级条件时，列控车载设备将工作在CTCS-2等级， 从轨道电路和应答器获得行车信息，监控列车运行。
➢11） CS模式显示为人控优先
1. 300S型ATP简介 2. 人机界面变更 3. 逻辑变更 4. 任务启动过程 5. DMI其他操作 6. 注意事项及故障处理
3. 逻辑变更（1/2）
新变化：
➢1）运行中可以修改车次号，且增加对新车次号（SD、SG、RD、RG）的输入 支持
➢2）在CTCS3等级执行过分相命令时，不再输出切除牵引命令 ➢3）增加使用C2码序功能：在C3/FS模式下，如轨道电路为L3、L2、L、LU、U、
2. 人机界面变更（6/6）
新变化：
➢9）车长选择由210/420更新为：
➢10）CTCS2等级下FS/RO/CO模式下，MRSP曲线的第一个起模点到目标点显示 斜线，后面的变速点均以台阶方式显示，其它模式下不显示MRSP曲线
1. 300S型ATP简介 （1/4）
CTCS3-300S型列控车载设备（简称300S设备）根据收到的地 面信息（静态曲线、临时限速、行车许可长度、坡度信息），生 成速度控制曲线，并与列车实际速度进行比较。当实际速度超过 了速度控制曲线时，车载设备自动施加制动。地面信息、车载设 备控制状态通过置于驾驶室控制台的DMI显示。司机在注视前方 的同时监视DMI，根据DMI信息控制列车的运行。同时，司机还 可根据运营场景需要，通过按压DMI按300S型ATP简介（4/4）
当列控车载设备工作在CTCS-3级时，车载设备从RBC获得线路信 息及行车许可长度来计算控车曲线，L3码以下时结合地面码序， 确定最终行车许可长度。
CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。当GSM-R网络故障或因其它 原因不满足CTCS-3级条件时，列控车载设备将工作在CTCS-2等级， 从轨道电路和应答器获得行车信息，监控列车运行。
➢11） CS模式显示为人控优先
1. 300S型ATP简介 2. 人机界面变更 3. 逻辑变更 4. 任务启动过程 5. DMI其他操作 6. 注意事项及故障处理
3. 逻辑变更（1/2）
新变化：
➢1）运行中可以修改车次号，且增加对新车次号（SD、SG、RD、RG）的输入 支持
➢2）在CTCS3等级执行过分相命令时，不再输出切除牵引命令 ➢3）增加使用C2码序功能：在C3/FS模式下，如轨道电路为L3、L2、L、LU、U、
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统统
列
旅市客
总车转牵制车运运车供客综票客场运
向
引 系
动 系
网 络
输 计
行 管
辆 管
电 管
运 调
合 维
务 系
服 务
营 销
组 织
成体架统统系划理理理度修统系策管
统
统划理
维修体系
➢ 工务工程、动车组和列控系统是客运专线系统的三大核心技术。 ➢ 列控系统是保证高速列车运行安全、有序、高效的关键。
2
一、系统背景——列控系统
列控系统作为统一技术平台。
11
一、系统背景——当前国内现状
✓ 秦沈客专 ✓ 第六次提速 ✓ 京津城际 ✓ 合宁、合武、石太，广珠、达成、温褔、甬 台温、福厦、海南东环、昌九、成灌等 ✓ 武康、武九等 ✓ 武广、郑西、广深港、沪宁、沪杭、哈大等
12
CTCS-3级列控系统概述 目录
13
二、C3系统技术方案——动画演示
CTCS-3级列控系统动画演示
14
二、C3系统技术方案——控车原理
车站联锁
轨道电路 占用信息
进路信息
无线闭塞中心 （RBC）
临时限速系统 （TSRS）
限速信息
列车位置、速度信息
列车位置、速度信息 列车位置、速度信息
行车许可
速度曲线
15
二、C3系统技术方案——控车原理
时
速
速度曲线
目标停车点
(km/h)
➢ 列控系统是确保行车安全的信号系统，包括地面设 备和车载设备。 ➢ 地面设备提供线路信息、目标距离和进路状态。 ➢ 车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线。
3
一、系统背景——国外列控系统
✓ 法国TVM300/TVM430 ✓ 日本数字ATC ✓ 德国LZB/FZB ✓ 欧洲ETCS
4
一、系统背景——国内列控发展
车载设备
速度曲线
18
二、C3系统技术方案——系统结构
CTCS-3 级 列 控 系 统 总 体 结 构 包 括 ： 地 面 设 备 、 车 载 设 备 、 GSM-R无线通信网络、信号数据传输网络四部分。
车 车 车 车
DMI
DMI
MVB
列车转换网关
车车车车车车车车车车车车
车车
车车
车车
车车
车车车
车车车车车车车
C3 车车车车
C2 车车车车
车车车车车 车车车车车 车车车车 车车车车车
MVB
Profibus RS-485
车车车车车车车
C2 车车车车
C3 车车车车
车车车车车 车车车车车 车车车车车 车车车车
天线。
➢ RBC向列车提供行车许可。
列控中心
➢ 车息地传实输现。连续、双向、大容量、唯一通信G信SM模-块R无及线天线轨
➢ 使用临时限速服务器管理临时限速临，
道
限速灵活设置，实现任意位置、长度和
电 路
应 答 器
数量的临RB时C为限CT速CS设-3 置。
提供行车许可
TSRS CTC
车站联锁
道 岔
信 号 机
由主体机车信号和安全型运行监 控记录装置组成。
由通用机车信号和运行监控记录 装置构成。既有线现状 。
7
一、系统背景——中国列车运行控制系统
8
一、系统概述——C3系统列控技术平台
➢ 基本原则和指导思想：按照全路一张网的原则规划列控系统的技术平台； 技术平台要实现300-350km/h客运专线、200-250km/h新建铁路和既有提 速线路的互联互通；列控技术平台的确定考虑技术的先进成熟、经济实用、 可靠。 ➢ 列车控制系统是高速铁路的关键技术之一，是铁路运营的安全保障。 在我 国300km/h及以上客运专线上选用CTCS3(CTCS3/CTCS2)列控系统作为全 路统一技术平台体系，其中CTCS3列控系统保证高速动车组的运行安全， CTCS2列控系统用来兼容既有动车组上线运行，并作为CTCS3列控系统的后 备系统； ➢ 通过集成创新和对引进技术的消化吸收实现系统集成再创新，建立符合中 国国情路情的、具有自主知识产权的、世界一流水平的高速铁路列车控制技 术体系。
16
二、C3系统技术方案——系统构成
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，用于
300-350km/h客运专线和高速铁路。
GSM-R 无线网络
调度集中 CTC
无线闭塞中心 （RBC）
TSR服务器
列控系统 车载设备
速度传感器
应答器天线
轨道电路天线
雷达传感器
列控中心
车站联锁
LEU
ZPW-2000 轨道电路
应答器
列控系统 地面设备
17
二、C3系统技术方案——系统构成
➢ 地面设备增加无线闭塞中心RBC、 GSM-R无线通信网络。
GSM-R 室内设备
RBC
➢ 车载设备增加GSM-R无线通信单元及
6
一、系统背景——CTCS等级
CTCS-4 CTCS-3 CTCS-2电路，实现虚拟闭塞或移动闭 塞。未来发展方向。
基于无线信息传输，机车乘务 员凭车载信号行车 。 用于300-350km/h线路。
基于应答器和轨道电路信息传输， 机车乘务员凭车载信号行车。 已应用于200-250km/h线路。
9
一、系统背景——C3系统构建
依托武广、郑西、广深港等客运专线 工程建设，通过引进列控系统关键技术， 联合设计、联合开发、联合攻关，并结合 成功应用的CTCS-2级技术，构建具有自主 知识产权的CTCS-3级列控系统。
10
一、系统背景——用户需求
我国300-350km/h客运专线及高速铁路已确定采用CTCS-3级
CTCS-3级列控系统概述 目录
1
一、系统背景——客运专线系统构成
客运专线系统构成
工务工程
牵引供电
通信信号
动车组
运营调度
客运服务
路 基 工 程
轨 道 工 程
桥 梁 工 程
隧 道 工 程
站 场 工 程
供 电 系 统
变 电 系 统
接 触 网 系 统
电 力 系 统
远 程 监 控 系 统
调集 列联度中通 控锁集监信 系系中测系 统统系系统
✓ 机车信号、自动停车和无线列调 ✓ UM71与TVM300 ✓ LSK系统与LCF系统 ✓ LKJ + 机车信号 ✓ ZPW-2000A与主体机车信号 ✓ 欧洲大容量点式应答器
5
一、系统背景——中国列车运行控制系统
参照开放、统一的欧洲列车运行控制系统 （ETCS）规范和国外高速铁路列控系统运用经 验，结合我国铁路运输特点，遵循全路统一规 划的原则，铁道部确定构建符合中国国情路情 的中国列车运行控制系统（CTCS）技术体系。
列
旅市客
总车转牵制车运运车供客综票客场运
向
引 系
动 系
网 络
输 计
行 管
辆 管
电 管
运 调
合 维
务 系
服 务
营 销
组 织
成体架统统系划理理理度修统系策管
统
统划理
维修体系
➢ 工务工程、动车组和列控系统是客运专线系统的三大核心技术。 ➢ 列控系统是保证高速列车运行安全、有序、高效的关键。
2
一、系统背景——列控系统
列控系统作为统一技术平台。
11
一、系统背景——当前国内现状
✓ 秦沈客专 ✓ 第六次提速 ✓ 京津城际 ✓ 合宁、合武、石太，广珠、达成、温褔、甬 台温、福厦、海南东环、昌九、成灌等 ✓ 武康、武九等 ✓ 武广、郑西、广深港、沪宁、沪杭、哈大等
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CTCS-3级列控系统概述 目录
13
二、C3系统技术方案——动画演示
CTCS-3级列控系统动画演示
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二、C3系统技术方案——控车原理
车站联锁
轨道电路 占用信息
进路信息
无线闭塞中心 （RBC）
临时限速系统 （TSRS）
限速信息
列车位置、速度信息
列车位置、速度信息 列车位置、速度信息
行车许可
速度曲线
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二、C3系统技术方案——控车原理
时
速
速度曲线
目标停车点
(km/h)
➢ 列控系统是确保行车安全的信号系统，包括地面设 备和车载设备。 ➢ 地面设备提供线路信息、目标距离和进路状态。 ➢ 车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线。
3
一、系统背景——国外列控系统
✓ 法国TVM300/TVM430 ✓ 日本数字ATC ✓ 德国LZB/FZB ✓ 欧洲ETCS
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一、系统背景——国内列控发展
车载设备
速度曲线
18
二、C3系统技术方案——系统结构
CTCS-3 级 列 控 系 统 总 体 结 构 包 括 ： 地 面 设 备 、 车 载 设 备 、 GSM-R无线通信网络、信号数据传输网络四部分。
车 车 车 车
DMI
DMI
MVB
列车转换网关
车车车车车车车车车车车车
车车
车车
车车
车车
车车车
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C3 车车车车
C2 车车车车
车车车车车 车车车车车 车车车车 车车车车车
MVB
Profibus RS-485
车车车车车车车
C2 车车车车
C3 车车车车
车车车车车 车车车车车 车车车车车 车车车车
天线。
➢ RBC向列车提供行车许可。
列控中心
➢ 车息地传实输现。连续、双向、大容量、唯一通信G信SM模-块R无及线天线轨
➢ 使用临时限速服务器管理临时限速临，
道
限速灵活设置，实现任意位置、长度和
电 路
应 答 器
数量的临RB时C为限CT速CS设-3 置。
提供行车许可
TSRS CTC
车站联锁
道 岔
信 号 机
由主体机车信号和安全型运行监 控记录装置组成。
由通用机车信号和运行监控记录 装置构成。既有线现状 。
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一、系统背景——中国列车运行控制系统
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一、系统概述——C3系统列控技术平台
➢ 基本原则和指导思想：按照全路一张网的原则规划列控系统的技术平台； 技术平台要实现300-350km/h客运专线、200-250km/h新建铁路和既有提 速线路的互联互通；列控技术平台的确定考虑技术的先进成熟、经济实用、 可靠。 ➢ 列车控制系统是高速铁路的关键技术之一，是铁路运营的安全保障。 在我 国300km/h及以上客运专线上选用CTCS3(CTCS3/CTCS2)列控系统作为全 路统一技术平台体系，其中CTCS3列控系统保证高速动车组的运行安全， CTCS2列控系统用来兼容既有动车组上线运行，并作为CTCS3列控系统的后 备系统； ➢ 通过集成创新和对引进技术的消化吸收实现系统集成再创新，建立符合中 国国情路情的、具有自主知识产权的、世界一流水平的高速铁路列车控制技 术体系。
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二、C3系统技术方案——系统构成
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，用于
300-350km/h客运专线和高速铁路。
GSM-R 无线网络
调度集中 CTC
无线闭塞中心 （RBC）
TSR服务器
列控系统 车载设备
速度传感器
应答器天线
轨道电路天线
雷达传感器
列控中心
车站联锁
LEU
ZPW-2000 轨道电路
应答器
列控系统 地面设备
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二、C3系统技术方案——系统构成
➢ 地面设备增加无线闭塞中心RBC、 GSM-R无线通信网络。
GSM-R 室内设备
RBC
➢ 车载设备增加GSM-R无线通信单元及
6
一、系统背景——CTCS等级
CTCS-4 CTCS-3 CTCS-2电路，实现虚拟闭塞或移动闭 塞。未来发展方向。
基于无线信息传输，机车乘务 员凭车载信号行车 。 用于300-350km/h线路。
基于应答器和轨道电路信息传输， 机车乘务员凭车载信号行车。 已应用于200-250km/h线路。
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一、系统背景——C3系统构建
依托武广、郑西、广深港等客运专线 工程建设，通过引进列控系统关键技术， 联合设计、联合开发、联合攻关，并结合 成功应用的CTCS-2级技术，构建具有自主 知识产权的CTCS-3级列控系统。
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一、系统背景——用户需求
我国300-350km/h客运专线及高速铁路已确定采用CTCS-3级
CTCS-3级列控系统概述 目录
1
一、系统背景——客运专线系统构成
客运专线系统构成
工务工程
牵引供电
通信信号
动车组
运营调度
客运服务
路 基 工 程
轨 道 工 程
桥 梁 工 程
隧 道 工 程
站 场 工 程
供 电 系 统
变 电 系 统
接 触 网 系 统
电 力 系 统
远 程 监 控 系 统
调集 列联度中通 控锁集监信 系系中测系 统统系系统
✓ 机车信号、自动停车和无线列调 ✓ UM71与TVM300 ✓ LSK系统与LCF系统 ✓ LKJ + 机车信号 ✓ ZPW-2000A与主体机车信号 ✓ 欧洲大容量点式应答器
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一、系统背景——中国列车运行控制系统
参照开放、统一的欧洲列车运行控制系统 （ETCS）规范和国外高速铁路列控系统运用经 验，结合我国铁路运输特点，遵循全路统一规 划的原则，铁道部确定构建符合中国国情路情 的中国列车运行控制系统（CTCS）技术体系。