CTCS2级列控系统的功能及技术特点
CTCS-2级列控仿真培训系统
CTCS-2级列控仿真培训系统CTCS-2级列控仿真培训系统随着铁路运输的迅速发展，列车运行管理的安全和高效成为了铁路行业的重要任务之一。
为了提高铁路行业人员的培训和训练，CTCS-2级列控仿真培训系统应运而生。
本文将介绍CTCS-2级列控仿真培训系统的背景、功能特点以及应用场景，并探讨该系统对铁路从业人员培训的重要意义。
首先，我们来了解一下CTCS-2级列控系统。
CTCS-2级列控系统是指根据CTCS-2级标准进行的一种列车运行保障系统，该系统通过无线通信技术将列车与地面控制中心连接起来，实现列车运行状态的监控和控制。
CTCS-2级列控系统在提高列车运行的安全性和准确性方面具有重要意义，因此对于从业人员的培训成为了一个迫切的需求。
CTCS-2级列控仿真培训系统作为一种虚拟仿真培训系统，能够为铁路从业人员提供具有真实感的培训环境。
首先，该系统能够模拟出各种不同的列车运行情况，包括不同的天气条件、信号故障等，使从业人员能够在虚拟的环境中进行实践操作，提高其应对突发情况的能力。
其次，该系统还能够模拟不同的人为操作错误，如错误设定信号，错误解析命令等，让从业人员能够及时发现和纠正错误，提高其运行管理的准确性。
与传统的培训方式相比，CTCS-2级列控仿真培训系统具有明显的优势。
首先，该系统能够大大降低培训的成本。
传统的培训方式往往需要在现场搭建训练场地，并购买大量的设备和设施，而仿真培训系统只需要一台计算机即可实现。
其次，该系统能够提高培训的效果。
由于仿真环境的真实性和灵活性，从业人员能够更加真实地体验到各种不同的列车运行情况，提高其培训效果。
此外，该系统还具有时间和空间的灵活性，可以根据需求随时随地进行培训，不受时间和地点的限制。
CTCS-2级列控仿真培训系统适用于多种应用场景。
首先，该系统可以用于铁路从业人员的初始培训。
对于新员工来说，熟悉CTCS-2级列控系统和相关操作是非常关键的，而仿真培训系统能够提供一个安全、真实的学习环境，帮助他们快速掌握所需技能。
CTCS-2级列控系统概述
目标距离：9-2-0--0mm
=1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 = 9200m
速度曲线
码序 空闲分区数量
1300m 1250m 1300m
L5 L4 L3 765
1350m
L2 4
1300m
L 3
1350m
LU 2
1300m
U 1
1350m
HU 0
L2
1300m
L
1350m
LU
1300m
U
1350m
HU
二、C2系统技术方案——系统构成职武业汉技高能速训铁练路段
列控系统 车载设备
速度传感器
应答器天线
轨道电路天线
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。
由主体机车信号和安全型运行监 控记录装置组成。
CTCS-0
由通用机车信号和运行监控记录 装置构成。既有线现状 。
一、系统概述——C2&C3系统列控技职术武业汉平技高能速台训铁练路段
点式信息接收模块 完成点式信息的接收与处理。
测速模块 实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。
设备维护记录单元 对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。
车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生成控制速度与目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。
人机界面 车载设备与机车乘务员交互的设备。
牵 引 系 统
制 动 系统 统
列 车 网 络 系运 输 计 划
中国CTCS2级列控系统的功能及技术特点
的ＵＭ ７ 系列设 备 ，随着 在 郑 武 、京 郑 、广 深 、哈 ｌ 大 、武 广 、京 山 、沈 山 等繁 忙干 线 上 的 成功 运 用 ，
以其 轨 道 电路 可做 到 一次 调 整 、有 断 轨检 查 、 抗干
扰性 强 和 工 作稳 定 等 显著 优 势 ，得 到 用 户的 广 泛认
ｏ ｅｃ ｎ ｉｏ ｆｏ ｒｏ ｎ ｃ ｕ ｔ ，ｈ ｕｈ ｒｓｏ ｅｂ ｓ ｃ ｅ ｓ ｎ ｖ ｌ ｏ Ｔ Ｓ（ ｈｎ ｓ ｆ ｏ ｄｔ ｎｏ ｕ ｗ ｏ ｎｒ ｔｅａ ｔｏ ｈ ｗｓｔ ａｉ ｓｈ ｍｅ ｄ ｌ ｅ ｆＣ Ｃ Ｃ ｉｅｅ ｈ ｔ ｉ ｙ ｈ ｃ ａ ｅ 广 。
２中国铁路列控系统发展回顾 ２ 世 纪 ８ 年 代 初 ，全 路 大 部 分 机 车 都 安 装 了 ０ ０ 机车 “ 大件 ” ，即机 车 信 号 、 自动停 车 和 无 线列 三
调 ，行 车 安全 形 势大 有好 转 。随 之 国 内 多家 单 位积
Ｋｅ ｒ ｓ Ｃ ｙｗｏ ｄ ： ＴＣＳ ＡＴ ， ＲＴ Ｓ／ ＴＣＳ ａ ｄＣＴ ２ ， ＰＥ Ｍ Ｅ ， ｎ ＣＳ
１引言
先进 技 术 ，更重 要 的是 学 习到 了新 的理 念 。作 为车
载超 速 防护 的 基 础— — 地 面 ＵＭ７ 系统 以及 国 产化 ｌ
为 了满 足 国 内 日益 增长 的快 速 铁路 客 运 需 要 ， 时 速达 ２ ０ ０ ｋｍ／ ｈ的动 车 组 已 经 投 入 城 际 和 客 运 专 线营运。为了保证动车组２０ ０ ｋｍ／ 的 运 行 安 全 ， ｈ 铁道 部组 织 有关 单位 ，在 借 鉴欧 洲 和 日本 列 控 系统 的 基 础 上 ，引 进 、 消 化 、研 发 了 中 国 铁 路 既 有 线
CTCS-2级列车运行控制系统
铁路客运专线CTCS-2级列控系统配置及运用技术1. CTCS-2级列控系统技术路线按照CTCS-2级列控系统的总体技术目标，以及统一技术标准、技术平台、用户需求，主要依靠国内技术力量、借助国外先进经验，自主实施CTCS-2列控系统开发与集成，满足200～250km/h线路的运营要求，满足作为300～350km/h线路后备模式的运营要求。
在ZPW-2000轨道电路基础上，通过地面加装点式应答器、列控中心、临时限速服务器等，动车组装备列控车载设备，实现与车站联锁、行车指挥等设备的有机结合，由地面设备、车载设备、信号安全数据网，共同构成完整CTCS-2列控系统。
逐步建立完整的CTCS-2级列控系统技术体系，包括技术标准、产品标准、建设标准，以及联调联试、运用、维护规则等。
1.1. CTCS-2级列控系统原理客运专线CTCS-2级列控系统是基于轨道电路和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运行控制系统。
客运专线CTCS-2级列控系统由地面和车载设备构成。
地面设备由临时限速服务器、列控中心、ZPW-2000（UM）系列轨道电路、应答器设备等组成。
车载设备由车载安全计算机（VC）、轨道电路信息接收单元（TCR）、应答器信息接收模块（BTM）、记录单元（DRU）、人机界面（DMI）等组成。
轨道电路实现列车占用检查，并连续向列车传送空闲闭塞分区数量等信息。
应答器向车载设备传输定位信息、线路参数、临时限速等信息。
列控中心具有轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制、站间安全信息（区间轨道电路状态、中继站临时限速信息、区间闭塞和方向条件等信息）传输等功能，根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息产生行车许可，通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给列车。
临时限速服务器完成临时限速命令的存储、校验、撤销、拆分、设置和取消及临时限速设置时机的辅助提示。
车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息和动车组参数，按照目标-距离模式生成控制速度，监控列车安全运行。
中国CTCS2级列控系统的功能及技术特点
1 引言为了满足国内日益增长的快速铁路客运需要，时速达200k m/h的动车组已经投入城际和客运专线营运。
为了保证动车组200k m/h的运行安全，铁道部组织有关单位，在借鉴欧洲和日本列控系统的基础上，引进、消化、研发了中国铁路既有线200km/h动车组列控系统（CTCS2）。
本文着重对CTCS2级列车控制系统进行了分析与研究，对CTCS2级列控系统中地面设备和车载设备各组成部分的功能和技术特点进行了详细描述，并对C T C S2级列控系统的控制模式进行了简要说明。
2 中国铁路列控系统发展回顾20世纪80年代初，全路大部分机车都安装了机车“三大件”，即机车信号、自动停车和无线列调，行车安全形势大有好转。
随之国内多家单位积极开展列车超速防护系统（A T P）的研究，探索中国铁路列控系统发展之路。
但是，既有闭塞制式的复杂多样性大大增加了系统研制的难度，特别是既有观念上的束缚，使得列车超速防护系统的研究止步于试验阶段。
1985年，我国开始酝酿引进国外的无绝缘轨道电路和车载A T P系统。
郑武线电气化工程中率先引进UM71无绝缘轨道电路和TVM300超速防护系统，推动了我国多信息速差式自动闭塞和列车超速防护的发展。
郑武线的引进不仅使我们接触到了国外的中国CTCS2级列控系统的功能及技术特点(北京电铁通信信号勘测设计院 裘 韧)先进技术，更重要的是学习到了新的理念。
作为车载超速防护的基础——地面U M71系统以及国产化的U M71系列设备，随着在郑武、京郑、广深、哈大、武广、京山、沈山等繁忙干线上的成功运用，以其轨道电路可做到一次调整、有断轨检查、抗干扰性强和工作稳定等显著优势，得到用户的广泛认可，逐步成为我国铁路自动闭塞制式的主流。
1995年，国家“ 八五” 攻关项目“LSK 旅客列车速度分级控制系统”在广深线160～200k m/h 的列车上投入运营。
L S K系统作为我国自行研制的准高速旅客列车超速防护系统，在“人机联控，人控优先”的设计原则下，综合信号安全技术、机电控制技术、计算机和网络通信技术，以及可靠性与故障安全理论，构成新型人机关系的信号安全防护系统，并首次以车载信号作为行车凭证，实现了我国超速防护系统历史性的突破。
高速铁路信号系统-第四章 CTCS-2级列控系统
4.3 系统构成
CTCS-2 列控系统分为车载设备和地面设备两部分，地面设备又分为轨旁和室内设 备两部分
图4.1 CTCS-2系统构成图
4.3 系统构成
1．地面设备 列控中心的硬件设备结构要求与车站计算机联锁相同，采用联锁列控一体 化结构，根据列车占用情况及进路状态，通过对轨道电路及可变应答器信 息的控制产生行车许可信息和进路相关的线路静态速度曲线，并传送给列 车。 轨道电路采用ZPW-2000系列，完成列车占用检测及列车完整性检查，连 续向列车传送允许移动的控制信息。
4.4 技术规范
1．总体要求 （4）系统采用目标距离模式曲线监控列车安全运行。生成监控曲线所需的行车 许可、线路参数、限速等信息由轨道电路和应答器提供。 （5）列控车载设备具有设备制动优先和司机制动优先两种控车模式，一般应采 用设备制动优先控车模式。 （6）系统设备的可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）应符合EN50126 的有关规定。
4.4 技术规范
3．车站列控中心技术要求 （1）车站设置车站列控中心，主要用于实现对有源应答器报文的存储与控制。 报文存储器应至少有 20% 的余量。 （2）当车站联锁建立列车进路后，车站列控中心通过控制进站端处有源应答器 为列车提供车站进路信息和车站及区间的限速信息，车站进路信息报文包括：应 答器链接、线路速度、线路坡度、限速、轨道区段等信息；车站列控中心通过控 制出站端处有源应答器为列车提供限速信息，根据需要还可提供区间线路参数、 应答器链统
1 4.1 概述
2 4.2 技术条件
3 4.3 系统构成
4
4.4 技术规范
4.1 概 述
根据《CTCS技术规范总则》的描述，CTCS-2级列车控制系统是基于轨道电路和点式设备传 输信息的列车运行控制系统。它面向客运专线、提速干线，适用于各种限速区段，机车乘 务员凭车载信号行车。CTCS-2是结合中国实际情况，具有中国特色的列车控制系统，具有 以下特点： （1）基于轨道电路和应答器进行车地间信息传输。 （2）采用目标距离的控制模式，实现一次连续制动的控制方式。 （3）能在既有提速线路上叠加，实现在同一线路上与既有信号系统的兼容。 （4）采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，采用国内已有厂家试制 成功的欧标应答器，这就意味着地面设备已能国产化。车载信号设备已通过引进设备实现 技术引进，最终实现国产化。
CTCS2_功能结构
生故障时，及时报警提醒机车乘务员并对故障设备进行必
要的隔离。司机行为的监控、反向运行防护、CTCS2信息 的记录。
车站列控中心功能
车站列车控制中心功能
根据其管辖范围内务列车位置、联锁进路以 及线路限速状况等信息，确定各列车运行许可， 并通过轨道电路及点式应答器实时传送给相关 列车。
DMI功能
人机信息的交流
基本要求
(1) 防止列车冒进禁止信号，应根据系统安全要求设置 安全防护距离。 (2) 应具有冒进防护措施。 (3) 防止列车越过规定的停车点。 (4) 防止列车超过允许速度、固定限速和临时限速运行， 临时限速命令由调度中心或本地限速盘给出，限速等 级及区域应满足运营需要。 (5) 应具有车尾限速保持功能。 (6) 防止列车超过规定速度引导进站。 (7) 防止机车超过规定速度进行调车作业。 (8) 车轮打滑和空转不得影响车载设备正常工作。
(12) 车载设备的主机柜应紧邻驾驶室。设备安装 尽量远离高温、强电、强磁环境并考虑减震 措施。 (13) 轨道电路连续信息感应器、点式环线感应 器、点式应答器信息接收天线、无线信息接 收天线等装置宜采用冗余配置，并安装牢 固。 (14) 测速传感器采用冗余配置。当采用轴端测速 传感器时，应安装于不同转向架的轴端。
CTCS-2级列控系统
目录
CTCS-2级列控系统概述 CTCS-2级列控系统组成 CTCS-2级列控系统技术特点 CTCS-2级列控系统功能需求 CTCS-2级列控系统主要技术条件 CTCS-2级列控系统工作原理
CTCS-2级列控系统概述
根据 《CTCS技术规范总则》描述，CTCS2级列控系统 是基于轨道电路和点式设备传输信息的列车运行控制系统。 它面向客运专线、提速干线，适用于各种限速区段，机车乘 务员凭车载信号行车。 (1)“CTCS2级”本身是 《CTCS技术规范总则》中根椐系统 配置按功能划分的一个等级标准，有相应的技术条件，并 不指定具体的设备和细节。 (2)2004年在铁道部的组织下基本确定了一种符合CTCS2级 标准的列控系统，确定了其系统构成、设备和具体规定， 是初步成形并具备了设计条件的列控系统 (3)欧洲ETCSI级为了实现互连互通的目的，仅把轨道电路作 为轨道占用设备，屏弃了不同制式轨道电路地对车信息传 输方式，完全采用应答器或点式备来传输线路参数和目标 距离，构成了点连式列控系统。
CTCS-2级列控系统与技术规范-2
安全性和可用性的关系
R R：事件结果 A：正常运用 S：降级处理 CA：运用条件 CS：降级条件
CA
N（预期+非预期）
Y（预期）
S≥S’
S
A
10
安全性和可用性的关系
R R：事件结果 A：正常运用 S：降级处理 CA：运用条件 CS：降级条件
CS
N（预期+非预期）
Y（预期）
A’≥A
A’
11
S’
安全性和可用性的关系
30
Linking Consistency 链接的一致性
链接检查是应答器传输系统中最强有力的 安全保障手段。在CTCS-2级列控系统中链 接检查的核心是判断应答器组的链接一致 性，链接检查的结果是车载设备执行所链 接的应答器组给出的链接反应。应答器链 接一致性检查的失效或未使用链接检查可 能导致安全风险。
33
对载频不一致的处理
接收 F1/F3 只接收F1
A
Lw
B C
只接收F3
L1
L2
一般窗口宽度考虑测速测距和设备安装等误差因素 从可用性出发，窗口还考虑适当余量。
34
Linking Consistency 链接的一致性
CTCS列控系统应答器应用原则 5.2.1.2 一般车站及区间，应答器组链接失败时， Q_LINKREACTION=“无反应”。当某应答器 组丢失后，ATP控车可能存在不安全因素 时，Q_LINKREACTION=“常用制动”。
16
链接原则
为使车载设备接收应答器信息故障时列车行 驶的距离最短，若两个连续的预期链接的应 答器组未检测到（不论设计的链接反应如 何），ATP默认第二个应答器组的链接反应 为常用制动。因为此时应答器位置校正功能 已经失效。
CTCS-2介绍
7
系统基本功能
防止列车无行车许可的运行。 防止列车超速运行。
– – – – 防止列车超过进路允许速度； 防止列车超过线路结构规定的速度； 防止列车超过动车组构造速度； 防止列车超过限速及紧急限速。
防止列车溜逸。列车停车后自动启动防止列车溜 逸功能，列车继续运行前由机车乘务员人工解除 该功能。
–通过RS485/422串行接口
• 向有源应答器发送报文
–通过专用电缆（LEU置于室内，电缆最大长度2.5km）
• 检测外部电缆状态
–断线、短路
• 记录状态信息
–向地面列控中心提供维护数据
21
CTCS-2级列控系统建设
22
标准体系建设
• 为确保CTCS-2级列控系统顺利实施，必须首先建 立完善的标准体系。 • 经过近5年的努力，CTCS-2级列控系统标准体系已 基本形成。形成统一标准包括：
13
地面列控中心-接口关系图
P口：调度命令、限速接收，执行情况信息反馈， 轨道电路占用/空闲信息和区间信号机状态 Q口：进路相关信息、区间闭塞和方向条件信息， 部分站联条件信息 S口：LEU控制 R口：设备状态信息 T口：轨道电路占用/空闲信息、轨道电路低频编 码信息 U口：站间安全信息 V口：信号点灯控制(可选) W 在线测试 W口: 在线测试 端口 U 车站列控中心
• CTCS-2级列控系统相关设备包括：
- 车站联锁：采用国内成熟设备； - 调度集中：采用国内成熟设备； - 信号监测：采用国内成熟设备。
24
结束语
CTCS-2级列控系统技术体系和标准体系具有 中国特色和自主知识产权，通过各项试验和运行 检查，以及第六大提速一次性完成延展里程 6000 余公里的工程实践，全面验证了CTCS-2列控技术 路线和技术体系的正确性，控车模式的先进性， 动车组运行速度200~250km/h、追踪间隔5min的适 应性，以及各类型列车高密度混合运输、跨交路 运行和互联互通的兼容性，为客运专线建设奠定 了坚实的基础，创造了很好的社会、技术和经济 效益。这是中国的既有线提速技术、列车运行控 制技术达到了世界先进水平的重要标志之一。
ctcs2中国铁路列车控制系统
CTCS体系的建立
■ 目前国内系统虽大大降低了铁路行车重大、大事故发生率和险性事故发生率， 但尚不能满足铁路跨越式发展的需求。
■ 为确保列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备性能先进、安全可靠的列 车运行控制系统。
■ 铁道部战略决策: 研究ERTMS/ETCS体系，结合中国特点，创立CTCS体系 ■ 开发策略: 引进和自主研发并举、在消化吸收国外先进技术的同时，对引进设
传输点式列控信息。 ➢ 动车组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实时动态记录。 ➢ 适用于ZPW-2000（UM）系列自动闭塞, 车站计算机联锁, 行车指挥CTC或TDCS调 度区段。
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与车站微机监测系统联接（R口）
列控中心应具有自检、自诊、监测功能, 含有源应答器 的监测、接口与通道监测、值班员操作过程实时记录, 并向车站微机监测系统传送相关信息。
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与地面电子单元（LEU）联接（S口）
➢ LEU实时将来自STCC报文向有源应答器传送； ➢ 未办理进路或LEU与应答器通信中断时, 应答器应有保证行车安全的缺省报文； ➢ 报文按应答器编码规则编制, 各报文均固化在STCC中, 内容包括编号、链接关系、临
时限速（至限速始点距离、限速区长度、限速速度）、进路长度 ➢ 、电码化及线路载频、线路固定信息等。
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二、点式应答器
28
点式应答器设置原则
➢车站进站口处: 设置1个有源应答器和1个无源应答器； ➢车站出站口处: 设置1个有源应答器和1个无源应答器； ➢区间间隔2.8km（2个闭塞分区）根据需要单个或成对设
CTCS2、3级列控系统配置及运用主要技术原则
（二）CTCS-2级列控系统的适用范围
1. 200-250km/h客运专线采用CTCS－2级列车运行控 制系统； 2. 300-350km/h客运专线在建设CTCS-2级列控系统技 术上，通过地面增加RBC，车载增加GSM-R信息接 收模块，形成CTCS-3级列控系统。CTCS－2级列控 系统在300-350km/h客运专线上作为后备模式。
（一）安全防护功能
（二）人机界面功能 （三）设备检测功能
（四）可靠性和安全性
二、CTCS体系架构
CTCS架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 网络传输层 地面设备层 车载设备层
三、CTCS系统构成
CTCS参照国际标 准，结合我国国情， 从需求出发，按系统 条件和功能划分等级。
车站联锁
道岔、 信号机
应答器、 轨道电路
轨道电路
应答器、 轨道电路
道岔、 信号机
ZPW2000轨道电路码 发送CTCS2的行车许可
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
4.采用“设备制动优先”的驾驶模式
（1）欧洲采用司机制动优先方式，日本采用设备制 动优先方式。 （2）CTCS2级参照日本的ATC，ATP车载设备采用设备 制动优先模式。
二、CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
5. 车站列控中心
（5）由于LEU的存储量不足， 有源应答器报文存储在车站列控 中心。每个车站列控中心存储了 超过10万条应答器报文。 国内企业在一年时间里研制和 提供了列控中心的应答器数据准 备工作、校验工具和应答器信息 读写工具。 列控中心的运用非常稳定。
中国列控系统简介
CTCS-2列控系统简介摘要列车速度的不断提高，靠地面信号行车已不能保证行车安全，必须靠车载信号设备对列车实施运行控制，A TP已成为行车安全不可缺少的重要技术装备。
20年纪90年代以来，世界范围内掀起了一个轮轨高速铁路建设的新高潮，其特点集中表现在高速度、高舒适度、高安全度和高效率。
近年来，作为世界上铁路最发达的地区，欧洲铁路公司和信号公司在对各自的既有信号系统进行升级改造的同时，在欧盟委员会和国际铁路联盟的推动下，为信号系统的互联和兼容问题制定了相关的技术标准，并研制和开发了相关的产品，其中就包括列车运行控制系统——ETCS标准。
为推动我国铁路运输事业的发展，从2002年开始，铁道部就组织有关专家开始了中国列车运行控制系统（CTCS）相关技术标准的修订工作，并先后颁布了《CTCS 2级技术条件（暂行）》等一系列技术文件。
目前，我国铁路在经历了先后五次的大提速后，列车最高运行速度已经达到了每小时160公里，但铁路也始终面临着公路、航空等其他运输方式的激烈竞争。
随着人们物质、文化、生活水平的提高，对铁路运输的效率、舒适和便捷程度都提出了更高的要求，铁道部于2005年提出了的第六次铁路提速的宏伟计划，要求在既有的七大干线上实现200km/h的客运列车运行速度，同时建设和开通铁路客运专线，进一步提高铁路运输服务的总体水平。
随着我国铁路跨越式发展战略的实施，实现全国铁路的第六次大提速，将列车最高运行速度提高到200km/h或更高，是进一步提高铁路运输服务总体水平，满足人民群众日益增长的出行需求的重要举措。
通过轨道电路完成列车占用和完整性检查，连续向列车传送控制信息，并采用大容量点式应答器向高速列车传送定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息等，是CTCS2级确定的列车运行控制方式。
关键字：CTCS2级；列控系统；铁路运输；ETCS标准一CTCS-2列控系统简介1.1 相关名词1. CTCS-2 Chinese Train Control System Level 2中国列车控制系统2级2. ATP( Automatic Train Protection )列车自动防护3. ETCS European Train Control System 欧洲列车控制系统4. ATO（Automatic Train Operation）列车自动驾驶系统5. ATS（Automatic Train Supervision）列车自动监控系统6. CTC （Centralized Traffic Control）调度集中7. LEU（Line side Electronic Unit）轨旁电子单元8. ATC(Automatic Train Control) 列车自动控制系统9. GSMR（GSM for Railway）铁路专用全球移动通信系统10.LKJ 列车运行监控装置1.2 概述既有线提速、客运专线建设和高速铁路研究，对信号技术的发展既提出了新的挑战，也提供了难得的发展机遇。
CTCS-2级列控系统在城际铁路中的技术研究
CTCS-2级列控系统在城际铁路中的技术研究CTCS-2级列控系统在城际铁路中的技术研究随着城市快速发展以及人们对交通效率的追求，城际铁路作为一种高速、高效的交通方式，正逐渐成为人们出行的首选。
在城际铁路的运营过程中，为了确保列车的安全运行和运行效率的提高，列控系统的研发与应用显得尤为重要。
目前在城际铁路中应用较为广泛的列控系统之一就是CTCS-2级列控系统。
CTCS-2级列控系统（China Train Control SystemLevel 2）是一种基于CBTC（Communication-Based Train Control）的无线信号设备列控系统，其主要作用是实现列车的自动运行和自动控制。
相比于传统的ATO（自动列车操作）系统，CTCS-2级列控系统具有更高的安全性和更好的运行精度。
首先，CTCS-2级列控系统采用的无线通信技术使得列车与控制中心之间的通信更加稳定和可靠。
传统的有线通信系统存在线路相对更容易受到天气和外界异常因素的影响，从而可能导致列车与控制中心的通信中断，给列车的安全运行带来不确定因素。
而CTCS-2级列控系统的无线通信技术能够有效地解决这一问题，提高了列车与控制中心之间的通信效率，保障了列车的运行安全。
其次，CTCS-2级列控系统在列车自动运行和自动控制方面也具有明显的优势。
该系统能够根据列车的实际运行情况，自动调整列车的速度和位置，实现列车的自动驾驶和自动停车。
相比于传统的ATO系统，CTCS-2级列控系统在运行精度和运行能力方面更加出色，能够更好地适应城际铁路的高速运行需求。
同时，该系统还配备了信号与保护装置，通过无线通信技术与列车进行实时的通信，以确保列车在行驶过程中能够及时接收到各种操作信号和报警信息，进一步提高了列车的运行安全。
另外，CTCS-2级列控系统还具有较好的可扩展性和可维护性。
该系统可以与其他设备和系统进行良好的兼容，能够与信号灯、车辆监控系统等进行有效地对接，实现系统的整体协调运行。
第十五讲CTCS-2级列控中心
③通过站间安全信息传输获得邻站（或区间中继站） 所辖相关区段的状态以及其他编码所需的信息，实现闭塞 分区编码逻辑的连续。 ④列车上、下行线换线行驶时，列控中心应实现载频 切换逻辑的信息发送控制。 ⑤列控中心发生故障而不能保证编码正确时应立即中 断编码控制输出，并自动转至“离线”状态。 ⑥正线通过进路，列车压入进站或出站信号机内方第 一区段后，如信息变化为升级码序时，列控中心应保持接、 发车进路发码不变，直到列车压入股道或区间。
⑵车站列控中心向 CTC 系统发送的信息： ①请求限速命令； ②通信应答； ③线路限速执行结果信息； ④限速状态信息； ⑤临时限速设置失败信息； ⑥列控中心（含区间中继站）运行状态信息：列控中 心编号、主备状态、通信端口状态、线路临时限速状 态、 LEU 端口状态、中继站列控中心相应状态； ⑦区间方向及闭塞状态； ⑧区间轨道区段占用（正常占用、故障占用、分路不 良）／空闲信息； ⑨区间信号机状态信息。
1 ．与 CTC / TDCS 站机连接（ P 口） ⑴与 CTC/ TDCS 系统之间采用冗余的 RS-422 串行数据通信接口进行数据通信，列控中心从 CTC / TDCS 车站分机接收以下信息： ①通信应答； ②请求临时限速状态； ③线路限速命令，包括起点里程、区段、长度、 速度等； ④时钟同步校对信息（ CTC 提供时钟） ; ⑤进路信息（用于无岔站）。
⑶有源应答器报文存储和选择 有源应答器报文按照有关规定的要求编制，集中 存储在车站列控中心。 根据联锁进路状态、限速区起点、长度、限速值 等信息，应能够正确选择所存储的报文。
⑷限速管辖范围 车站列控中心限速管辖范围应包括本站站内，上、下 行方面区间，并延伸至邻站正线出发信号机处，如图 6-9 所示。
3 ．与车站微机监测系统连接（ R 口） 与微机监测系统之间采用冗余的 RS-422 串行数 据通信接口进行数据通信，实时向车站微机监测系统 发送以下信息： ⑴车站列控中心运行状态和各通道通信状态（与 联锁通信连接状态、与 CTC 通信连接状态、与 LEU
(交通运输)CTCS2列控系统概述
CTCS2列控系统的主要功能是实现列车安全追踪、列车速度 自动控制、列车运行调整和列车间隔控制等，保障列车运行 安全、高效和准时。
系统工作原理
工作原理
CTCS2列控系统通过地面设备和车载设备之间的信息交互，实现列车追踪、速度控制和间 隔控制等功能。地面设备发送列车追踪信息和速度控制指令，车载设备接收并处理这些信 息，控制列车运行。
促进产业升级和发展。
02
CTCS2列控系统概述
系统定义与特点
定义
CTCS2列控系统是中国铁路第二代列 车控制系统，用于列车运行控制和管 理。
特点
CTCS2列控系统采用目标距离控制模 式，实现列车安全追踪和自动控制； 同时，该系统还具有高精度、高可靠 性和高安全性的特点。
系统组成与功能
系统组成
CTCS2列控系统由地面设备和车载设备两部分组成。地面设备 包括轨道电路、应答器和信号机等；车载设备包括列车控制单 元（TCU）、测速单元和人机界面等。
操作复杂性
由于该系统功能强大，操作界面 相对复杂，对操作人员的专业素 质要求较高。
未来发展方向
智能化
未来CTCS2列控系统将更加注重智能 化发展，通过引入人工智能、大数据 等技术，提高系统的自主决策和优化 能力。
绿色环保
互联互通
加强与其他交通方式的互联互通，提 高运输效率，为旅客提供更加便捷、 高效的出行体验。
进行实时监测和控制，确保列车运行的安全和稳定，降低事故风险。
02
提高效率
列控系统能够实现列车的自动化控制和调度指挥，提高列车运行效率，
缩短旅行时间，为旅客提供更好的出行体验。
03
推动技术进步
列控系统的研究和应用涉及到多个领域的技术，如通信、信号处理、计
CTCS-讲义2列控系统
⑹限速功能 1 ）限速设置基本要求： ① 限速区起点：以 100m 为基本长度单位； ② 限速区长度分为 100 、500 、1000 、1500 、
2000 、3000 、4000 、6000m 共 8 档； ③ 限速速度分为 45 、60 、80 、120 、160 km/h
共 5 档。 应设计全区间限速，限速区起点为出站端应答器，终 点为前方车站的进站端应答器。
⑻进站信号降级显示 当正线发车区段或车站间离去区间有限速时，当应 答器与限速起点的距离小于限速目标距离时，应向车站 联锁系统输出进站信号机点黄灯降级显示控制条件，限 速取消后，停止输出上述控制条件。 限速目标距离见附录 5 。 当限速区起点位于接车进路内时，后前方车站出站 端应答器应发送该限速信息报文。
CTC / TDCS 系统向车站列控中心发送限速值为特殊值 的限速调度命令，用于取消限速。车站列控中心接收到 此类调度命令后，取消相应限速。
⑺接发车进路报文发送 车站列控中心处理的接发车进路范围包括接发动车组 股道的基本进路，特殊情况下可增加变更进路。应建立 接发车进路与应答器的对应关系，并根据接发车进路向 相应的进、出站端应答器发送相应报文。正线接车时， 应向进站端应答器发送与正线通过相同的报文。
本站应答器 T2 的限速起点和长度归档过程。如图 613 所示。
对于跨应答器的限速，限速区内的应答器其限速区起 点距离固定为 0m ，长度按照该应答器到限速区的终点 进行归档，如图 6-14 所示。
接收到限速调度命令后，应立即执行限速调度命令。 如果该命令执行成功，应向 CTC / TDCS 系统回执限速区 设置成功的信息，其中限速区的起点、终点里程应与调 度命令一致；如果命令执行失败，应回执限速区设置失 败信息，并指明失败原因。
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CTCS2级列控系统的功能及技术特点
CTCS2级列控系统适用于各种限速区段，面向提速干线、客运专线，是一种列车运行控制系统，用以控制、传递点式设备传输信息、轨道电路，有效地确保动车组安全。
首先阐述了CTCS系统组成及CTCS2级列控系统的特点，其次，分析了CTCS2级列控系统总体构成及技术特点，提出了自己的建议和见解，具有一定的参考价值。
标签：CTCS2；列控系统；总体构成；专线营运
1 前言
为了能够满足国内日益增长的铁路快速客运需求，时速达200km/h的动车组已投入到客运和城际专线营运。
而高速火车的大量采用，给火车运行安全带来了较大的隐患，因此，铁道部针对这种情况，组织相关单位，在引进欧洲和日本列控系统的基础上，国内技术人员消化、研发了CTCS2级列控系统。
CTCS2级列控系统适用于各种限速区段，面向提速干线、客运专线，是一种列车运行控制系统，用以控制、传递点式设备传输信息、轨道电路，有效地确保动车组安全。
2 CTCS系统组成及CTCS2级列控系统的特点
2.1 CTCS列控系统的系统构成
CTCS系统包含地面子系统和车载子系统两个子系统，在铁路行业也被称为中国列车运行控制系统，目的在于对不同线路运输需求以分级形式来进行满足，同时还要保证列车安全运行。
地面子系统由轨道电路、应答器、列车控制中心（TCC）/无线闭塞中心（RBC）和无线通信网络（GSM-R）等几部分组成。
车载子系统由无线系统车载模块和CTCS车载设备组成。
其中GSM-R虽然不属于CTCS设备，但也是重要的组成部分。
2.2 CTCS2级的特点
CTCS-2级列控系统项目是采取一次制动方式的全自动化体系，由计算机系统直接进行控制，面向高速线和提速干线，由列控中心、计算机联锁、ATP车载设备、车站电码化、ZPW-2000、应答器、CTC等設备组成，能够应用于各种限速区段，同时还能够对列车速度进行有效地实时监控。
在行车指挥中心收到了路轨上的电路信息应答器、读取器传送的行车信息之后，才能够生成行车许可，传输进路参数、线路参数、定位信息、限速以及停车信息等。
此外，CTCS-2级列控系统还有一系列的临时限速服务器，适用于雪、雨、风等施工情况和恶劣天气条件。
CTCS-2级列控系统是一种典型的点-连式控制系统，对于我国实际国情而言，较为适应，司机可凭车载信号进行行车。
随着列车行驶，驾驶室内会显示距离前方列车（或障碍物）的距离，并根据6、4、2公里的距离，分别显示绿色、黄色和红色。
我国铁路部门经过长期试验研究、积极吸收国外先进技术和六次大
面积的提速，完成了包括工务、无线电通信系统、动车车辆、牵引供电系统、信号系统、信息系统等在内的技术。
3 CTCS2级列控系统总体构成
3.1 监控系统硬件组成
CTCS2级列控系统的硬件部分主要由多台车载安全计算机（VC）、四台下位机（接收模块）、CTCS2级列控系统中各种保护信号的传感器以及可编程控制器（以太网通信模块Ent21）构成。
采用的是控制系统加车载安全计算机（VC）的模式，且上下位机经Ent21模块和以态网连接。
每台下位机分别控制着相应的一些信号，在每一个车载安全计算机（VC）和PLC中分配一个IP地址，就能够解决以太网的通信问题。
3.2 软件设计
CTCS2级列控系统系统地整体构架主要有：控制信号输出、现场信号输入、PLC本机和I/O模块等。
人机界面是工作人员和控制系统进行交流、相互传递信息的平台。
该界面主要包括登录界面、监控主界面、数据曲线界面以及数据显示界面等。
友好方便的操作平台会是工作人员使用起来非常便捷。
人机界面的人性化是所研发产品走向市场的一个很重要的因素。
3.3 司机操作界面（MMI）
MMI为配备有带按钮的液晶显示器。
能够将ATP车载装置的状态用图像、声音等方式传给司机，司机可根据MMI上的不同按键来输入信息或者切换ATP 装置的运行模式。
其安全等级为SIL2级。
ATP车载设备采用统一的司机操作规程和显示界面，并且具有独立的输入方法，所有信息通过ATP车载设备输入，但是列车运行监控记录装置可提供非安全信息。
3.4 地面电子单元LEU
LEU采用标准的19英寸导轨安装在列车中心内，是一种安全设备。
LEU通过一个安全的、冗余的接口S（串行链路）接受列控中心发送的信息，并通过接口C单独的驱动四个有源应答器，向其发送实时报文。
LEU通过特制的内屏蔽数字电缆输送，电缆可长达3.5km。
LEU报文中含有一个缺省报文，该报文包含了所有的内部缺省值，尤其是串行链路的传输故障。
每个LEU可驱动四个独立的输出，记录并检测每次应答器通电时传输的“有列车”这种信息。
同时，由于CTCS2级列控系统在使用过程中随着时间的推移，CTCS2级列控系统或多或少性能都会发生逐渐下降的问题，为保证CTCS2级列控系统在使用过程当中的安全性，应该进行不定期的检测，以便确保CTCS2级列控系统安全、持久运营。
参考文献
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