CTCS2列控系统
CTCS—2列控系统
新型移频自动闭塞采用数字信息处理技术，接收器使用双机 并联冗余，发送器采用“N+1”冗余结构的轨道电路结构如图
4.5所示
调谐区 调 谐 单 元 空 芯 线 圈 调 谐 单 元 100m
。
调谐区 调 谐 单 元 匹配变压器 电缆模拟网络 空 芯 线 圈 调 谐 单 元
主轨道电路
补偿电容
匹配变压器 电缆模拟网络 室外 ZCO3 电 缆 室内 接 收
CTCS—2列控系统
CTCS的由来及其组成
• CTCS技术规范是参照欧洲列车运行控制系统 (简称ETCS)编制的。以下的介绍将以CTCS为 主，同时也对ETCS进行简要的介绍。CTCS 有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。 地面子系统可由以下部分组成：应答器、轨道 电路、无线通信网络(GSM—R)、列车控制中 心(TCC)/无线闭塞中心(RBC)。其中GSM—R 不属于CTCS设备，但是CTCS的重要组成部分。
CTCS-1级
• CTCS-1级面向160km/h及以下的区段，地面采用 UM71或ZPW-2000型移频轨道电路完成车地通 信，车载设备由主体机车信号+加强型运行监控装 置组成。 • CTCS-1级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。利用轨道电路完成列车占用检测 及完整性检查，连续向列车传送控制信息。 • CTCS-1级的控制模式为目标距离式，在车站附近 增加点式信息设备，传输给定速度控制。目标距 离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身 的性能确定列车制动曲线，不设定每个闭塞分区 速度等级，采用一次制动方式。
• 以上CTCS级间转换的原则可理解为： • CTCS级间转换原则上在区间自动转换，并给司机提 供相应的声光警示，由司机按压确认按钮，解除警示。 自动转换失效时，司机根据ATP车载设备或LKJ的相 应警示信息，手动转换。 • CTCS级间转换分别设置具有预告、执行、检查功能 的固定信息应答器。原则上执行点设置在车站正向的1 离去或2离去信号点。预告点和检查点随运行方向改 变功能。各应答器内同时提供前方一定距离内的线路 数据，且各应答器位置信息提供给列车运行监控记录 装置。 • 为保证ATP与LKJ的正常转换，级间转换点前后的适 当距离（动车组自160km/h到0km/h所需的制动距离） 均采用ZPW2000（UM）系列轨道电路。
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列控系统司机班培训课件(1)
2024/8/5
4
3．防止列车溜逸。
针对中国铁路不同的线路、不同的传输信 息方式和闭塞技术，CTCS划分为5个等级， 依次为CTCS0—CTCS4级，以满足不同线 路速度需求。
2024/8/5
5
CTCS0级为既有线的现状，即由目前使用 的通用式机车信号和运行监控记录装置构 成。
CTCS1级为面向160km／h以下的区段，由 主体机车信号和加强型运行监控记录装置 组成。它需在既有没备的基础上强化改造， 达到机车信号主体化的要求，增加点式设 备，实现列车运行安全监控。
2024/8/5
27
提供进路参数 提供限速数据 A站
提供下行方向 区间线路数据
3 - 5 km
正向线路数据 反向线路数据
13 86
57 42
反向线路数据
正向线路数据
13 86
应答器布置示意图
B站
57 42
2024/8/5
28
图7-2-3 应答器布置示意图
进站信号机处设置有源应答器，以提供接 车进路参数及临时限速信息。
除进出站口外，区间可不设置专用于反向运行 的应答器。
根据需要可设置特殊用途的无源应答器(如CTCS 级间转换等)。
应答器的正线线路参数交叉覆盖，实现信息冗 余。
2024/8/5
32
（7）车站电码化
CTCS2级区段，ATP车载设备的锁频功能 通过应答器信息实现，若应答器信息丢失， 由机车乘务员按现行规则手动切换轨道电 路载频。
CTCS2列控系统的车-地通信方式采用两 种：点式应答器，轨道电路。
2024/8/5
35
（1）点式应答器技术原理
点式信息发送设备用于为机车信号提供下 列信息：
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
CTCS2列控系统
既有线时速200公里电务新技术培训教材CTCS2列车控制系统简介既有线200km/h动车组CTCS2列控系统由地面和车载设备两部分组成。
地面设备由列控中心、K5B计算机联锁、CTC、ZPW-2000A轨道电路和应答器等设备组成。
车载设备安装在动车组上，ATP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）、速度传感器、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线等组成。
ATP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。
CTCS2列控系统设备构成见下图。
CTCS2列控系统设备构成图从上图可以看出，CTCS2级区段地面信号系统中除了通过轨道电路向列车传输连续信息外，还要通过应答器把地面的一些线路静态数据、临时限速以及进路参数等发送到机车上，以保障列车安全行驶。
第一章列控系统地面设备列控系统地面设备主要由车站列控中心、应答器设备、ZPW-2000轨道电路等组成。
第一节车站列控中心（TCC）车站列控中心设置在各车站机械室，是一套二乘二取二安全计算机系统，它与K5B计算机联锁、CTC车站自律机接口，根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息，通过安装在进、出站口的有源应答器传送给列车。
CTC调度中心的调度员向车站自律机发送临时限速命令（包括操作员姓名、命令号、限速起点、限速终点、限速级别、线路号和预计限速时间长度等相关内容），经车站值班员签收确认后，将限速命令发送给列控中心；列控中心通过P口与自律机通信，接收来自CTC的限速命令，并对收到的数据进行有效性检查；同时通过Q口与计算机联锁系统通信，获取进路信息、股道信息、区间运行方向信息，根据这些信息和限速命令在报文存储器内检索到相应报文，通过S口发送给LEU；LEU装设在列控中心机柜内，实时接收列控中心传送的数据报文并通过应答器数据传输电缆，送给对应室外有源应答器，实时更新有源应答器的数据，实现应答器对变化数据的发送。
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。
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列控系统
8
中国列车运行控制系统-CTCS
铁道部ห้องสมุดไป่ตู้002年开始立项对ETCS技术规范进 行研究，提出发展CTCS的战略目标。
2004年铁道部发布了“CTCS技术规范总 则”、“CTCS-2技术条件”等规范文件。
使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。它根据列车占用情况及进路状态向 所管辖列车发出行车许可和列车控制信息。所使用的安全数据通道不能用于话音通 信。
无线通信（GSM-R）地面设备
作为系统信息传输平台完成地－车间大容量的信息交换。
点式设备
主要提供列车定位信息。
轨道电路
主要用于列车占用检测及列车完整性检查。
车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生成 目标距离模式曲线，控制列车按命令运行 。
人机接口 车载设备与机车乘务员交互的接口。
CTCS-4级
CTCS 4级是基于无线传输信息的列车运行 控制系统；CTCS 4级面向高速新线或特殊线路 ，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或 移动闭塞；CTCS 4级由RBC和车载验证系统 共同完成列车定位和列车完整性检查；CTCS 4 级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信 号行车。
CTCS-2系统
28
CTCS-2系统总体设计原则
在我国既有成熟信号系统技术设备基础上（如:自动闭塞、机车信号、 车站联锁、调度集中等），通过适当增加其它信号设备（如：应答器、列控 车载设备），构成具有先进连续速度控制功能并符合国际列控系 统功能需求规范（ETCS）的列控系统。
CTCS2列控系统概述
调车监控模式（SH）
速度（km/h）
控车曲线
40（30）
► 进行站内调车作业时，由于无轨道电路信息，不能实现完全监控模 式运行，车载设备接收司机的操作后转入调车模式，生成固定限速 为40km/h限速曲线，车载设备仅监控列车的最高运行速度，无距离 监督，行车安全由司机保障。当接收到应答器中的调车危险信息后 立即紧急制动停车。
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
2020/7/30 态信息实精时品课动件态记录。
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
CTCS 分级
CTCS 3级
➢ 基于轨道电路和无线通信（GSM-R）的ATP系统。
➢ 轨道电路在实现区段占用与列车完整性检查方面 具有不可替代的优势；无线通信（GSM-R）在满 足我国铁路移动信息网需求的同时，又能解决超 防信息高速率可靠传输，两者结合是强强互补。 再辅以定位校核的点式设备，系统具有与国际接 轨的先进性。
► 当地面设备出现故障或者别的原因导致列车在禁止信号前停 车后，根据行车管理办法和有关手续，司机对列控车载设备 进行特殊操作后，由列控车载设备生成固定限制速度为 20km/h的速度模式，监控列车运行。
► 这种模式下，由于地面不能给出行车许可，车载设备仅负责 监控列车的最高运行速度，无距离监督，行车安全由司机保 障。
2020/7/30
精品课件
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
引导接车模式（CO）
速度（km/h） 200
监控曲线
2 0
HB 码
► 引导接车，ATP车载设备收到接近区段的轨道电路信息 （HB码），形成并保持固定限制速度，监控列车运行。
2020/7/30
精品课件
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。
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。
CTCS-2列控系统方案介绍共48页文档
10
LEU+有源应答器
功能：接收车站列控中心的信息， 并向列车传送。LEU的作用相当于功 率放大器。有源应答器提供的信息 主要包括进路信息和临时限速信息。 1个LEU控制4台应答器。
设置位置：车站的4架进站信号机处 各设1个有源应答器。
设备：由外商供货并进行了技术转 让。
11
无源应答器
西门子（西安）公司：2114个应答器； 和利时/CSEE联合体：223个LEU。 设计联络工作正在进行。
19
3.ATP地面设备合同开始执行
车站列控中心： 列控中心由国内研发，主要研发单位包括：铁
科院、通号公司设计院、卡斯柯公司、和利时 公司、交大微联公司等。 目前，研发工作和环行道功能试验已经完成。 配合车载设备进行CTCS2级系统环行道试验。 明年初结合动车组试验在胶济线或京广进行系 统试验。
•完全监控模式 •侧线发车时的部分监控模式（UU码45km/h限速） •调车模式（40km/h限速） •引导模式（20km/h限速） •目视行车模式（20km/h限速）
6
4.车载设备DMI举例（完全监控模式） MRSP区
A1
B2
F1
起模点
Dx
B1 B1 A2
F2
200
F3
D 9
120
F4 D7
B6
主要介绍内容
一.CTCS2级方案介绍 二.既有线CTCS2级项目进展情况 三.需要注意的问题
1
一、CTCS2级方案介绍
1.ETCS与CTCS对照表
级 别
0 欧洲既有线现状
ETCS
CTCS
中国既有线现状； 通用式机车信号＋监控装置
1 基于点式传输的列车控制系统；
(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-2列控系统
车载
机车信
设备
号 LKJ
BMT
ATP
GSM-R
适应最 高速度
160 km/h
160 km/h
200-250 km/h
（理论300 km/h）
300-350 km/h
RBC GSM-R
GSM-R
高速和 特殊线路
级间转换
CTCS-2级（ATP)
CTCS-0/1级
正向预告点
切换点
反向预告点
26
级间转换
车站正线采用与区间同制式的轨道电路，侧线采用与区间 同制式的叠加电码化设备。
12
CTCS-1级
点式信息设备 宜设置在车站附近，主要用于向车载设备传输定位信息。
(2)车载子系统组成 主体机车信号
完成轨道电路信息的接收与处理。 点式信息接收模块
完成点式信息的接收与处理。 安全型运行监控记录装置
6
a.总体规划
我们在充分借鉴欧洲发展ETCS成功经验的基础 上，经过充分调查研究和专家论证，已对CTCS 作出了总体规划。中国发展CTCS技术既要兼顾 既有设备的现状，也要充分考虑未来的发展， 避免造成人力物力的浪费和制式的混乱。
7
b.系统设计
ATP是由地面信号设备和车载设备共同组成的闭环高安全系统， 是地面联锁向车载设备的延伸，在此基础实现了以车载设备 为主的行车方式。
CTCS-4级
(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。
测速模块
需要时，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。
CTCS-4级
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。
11-CTCS-2级列控系统结构
第11讲 CTCS-2级列控系统结构
一、概述
如图1所示客运专线CTCS 2级是基于轨道电路和点式信息设备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。
该系统面向提速干线和高速新线，适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机。
是一种点一连式列车运行控制系统。
CTCS2级系统中轨道电路实现列车占用检查及完整性检查，并连续向车载设备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、进路参数、临时限速和停车等信息。
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给列控车载设备。
车载控制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。
二、结构
CTCS2列控系统由地面系统与车载设备组成，CTCS2系统设备组成见图2。
信号机
轨道电路
信号机
轨道电路
图2 CTCS2级列控系统结构图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
既有线时速200公里电务新技术培训教材CTCS2列车控制系统简介既有线200km/h 动车组CTCS2列控系统由地面和车载设备两部分组成。
地面设备由列控中心、K5B 计算机联锁、CTC 、ZPW-2000A 轨道电路和应答器等设备组成。
车载设备安装在动车组上，ATP 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 ）、速度传感器、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线等组成。
ATP 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。
CTCS2列控系统设备构成见下图。
从上图可以看出，CTCS2级区段地面信号系统中除了通过轨道电路向列车传输连续信息外，还要通过应答器把地面的一些线路静态数据、临时限速以及进路参数等发送到机车上，以保障列车安全行驶。
第一章 列控系统地面设备列控系统地面设备主要由车站列控中心、应答器设备、ZPW-2000轨道电路等组成。
第一节 车站列控中心（TCC ）车站列控中心设置在各车站机械室，是一套二乘二取二安全计算机系统，它与K5B 计算机联锁、CTC 车站自律机接口，根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息，通过安装在进、出CTCS2列控系统设备构成图站口的有源应答器传送给列车。
CTC调度中心的调度员向车站自律机发送临时限速命令（包括操作员、命令号、限速起点、限速终点、限速级别、线路号和预计限速时间长度等相关容），经车站值班员签收确认后，将限速命令发送给列控中心；列控中心通过P口与自律机通信，接收来自CTC的限速命令，并对收到的数据进行有效性检查；同时通过Q口与计算机联锁系统通信，获取进路信息、股道信息、区间运行方向信息，根据这些信息和限速命令在报文存储器检索到相应报文，通过S口发送给LEU；LEU装设在列控中心机柜，实时接收列控中心传送的数据报文并通过应答器数据传输电缆，送给对应室外有源应答器，实时更新有源应答器的数据，实现应答器对变化数据的发送。
装有ATP车载设备的列车经过应答器时，收到临时限速命令报文，控制列车按限速要求运行。
列控中心同时将限速命令的执行情况及时反馈给CTC。
在车站发车进路、离去区段有临时限速时，列控中心向联锁系统输出进站信号机点黄灯、接近区段轨道电路发黄码控制条件。
列控中心还通过R口与微机监测系统联接，自动向车站微机监测传送列控中心设备自检信息、LEU自检信息、通信状态等监测信息。
第二节应答器应答器是一种高速数据传输设备，负责向动车组ATP车载设备提供控车信息（报文）。
应答器分有源应答器和无源应答器。
有源应答器设置在进站口和出站口，向列车发送自LEU来的信息，当电缆断线时发送自身预存信息（默认报文）。
无源应答器设置在进站口、出站口和区间，负责向列车传送地面固定信息。
应答器和车载设备之间的数据传输通过空气中磁场耦合完成。
车载天线向地面发送27.095MHz的连续波，为地面应答器提供产生电源的磁场。
当车载天线接近应答器时，应答器天线环感应到能量，通过电磁耦合转换成电能，应答器被激活，向车载设备循环发送报文，直至能量消失。
1 应答器的布置在车站进站口和出站口处分别设置一台有源应答器和一台无源应答器。
安装位置如下图所示，靠近站舍的为有源应答器，两个应答器相距5米。
在进站信号机开放时，列控中心控制LEU向进站口有源应答器发送报文，直至列车完全越过进站信号机。
进站口有源应答器提供正向接车进路参数，具有直股发车进路的股道，同时提供直股发车进路及前方一定距离的线路参数和临时限速信息；反向运行时提供反向站间区间临时限速、反向运行等信息，反向站间区间的线路固定信息则由进站口无源应答器提供。
出站口有源应答器提供正向站间区间临时限速，提供反向接车进路参数，具有直股发车进路的股道，同时提供直股发车进路及前方一定距离的线路参数和临时限速信息。
出站口无源应答器提供正向区间一定距离的线路参数。
区间无源应答器一般按每三个闭塞分区设一台设计，提供正向运行前方一定距离的线路参数（包括应答器、线路坡度、静态速度曲线、轨道区段），反向运行只提供应答器信息。
安装位置如下图所示，应答器距调谐单元15米。
区间无源应答器安装示意图按照现行的应答器报文编制规则，应答器的有效信息容量只能满足4个坡度段的信息要求，而在一个应答器报文所覆盖的9-10个闭塞分区，实际坡道数量为8-14个，报文长度超出应答器的数据容量（最大830位）。
为了解决这个问题提出两种方案：1．缩短应答器的设置间距，相应地将大量增加应答器的数量。
2．简化线路坡道。
根据运输局基础部的指导性意见和通号公司提出的对有关规则的修改原则，按以下原则修改：1．改变应答器报文填写规则，线路固定限速信息在出站口应答器组中填写。
2．改变坡度合并规则，采用铁标TB/T1407-1998《牵引计算规则》的坡度合并规则，化简坡道。
按以上修改原则，一台应答器的有效信息容量可以满足8个坡度段的信息要求，这样一般应答器都能满足信息量的要求。
2级间转换动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置（简称LKJ）。
在CTCS2级区段，由ATP 车载设备控车；在CTCS0级、1级区段或在2级区段ATP 车载设备特定故障下，LKJ 结合ATP 车载设备提供的机车信号或主体机车信号功能，控制列车运行，最高速度不超过160km/h 。
正常情况下，两种控车模式通过特殊应答器自动转换（无需停车转换）；故障情况下，停车手动转换。
两种控车模式的转换通过ATP 车载设备实现。
上述两种控车模式下，LKJ 通过ATP 车载设备接收或记录有关列控状态数据（含进路参数、列车位置等）及其对应的操作状态信息。
举例：假如级间转换的转换点设置在上行3接近信号点。
级间转换区段设预告点应答器组、执行点应答器组和反向预告点应答器组。
安装位置如下图所示。
第三节ZPW-2000A 轨道电路ZPW-2000轨道电路的制式符合CTCS2级区段要求，但CTCS2系统对车站正线电码化有特殊要求：接车进路和发车进路采用不同的载频（以下行正线向为例，若接车进路为1700HZ ，则发车进路应为2300HZ ）；进站信号机前方轨道电路和接车进路电码化宜采用不同的载频；反向运行时，发车进路发27.9HZ 检测码,且载频与反向接车进路不同。
电码化频率调整。
下行正线正、反向接车载频为1700Hz （上行线为2000 Hz ），发车为2300Hz （上行线为2600 Hz ）。
由于向离去区段的载频可能是同方向两个载频中的任一个，因此反方向运行时不一定满足进站信号机前后载频不同的要求。
第二章 列控系统车载设备CTCS 2－200H 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。
CTCS 2－200H 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。
第一节 ATP 车载系统的主要设备车载列控系统由车载安全计算机、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）、速度传感器、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线等组成。
一安全计算机安全计算机是ATP装置的核心部分，负责从ATP各个模块搜集信息，依据轨道电路信息、列车制动力、线路坡度、列车运行速度和列车编组等信息，按照列车牵引计算模型的要求，生成制动模式曲线并把列车运行速度与模式曲线相比较，必要时通过故障安全电路向列车输出制动信息，控制列车安全运行。
安全计算机由功能完全相同的2个系统（第1系统、第2系统）构成。
各个系统包含两个功能相同的CPU（A系、B系），每个CPU的处理结果与另一CPU的处理结构校准。
如果A系、B系两个CPU的处理结果不一致，则会作为故障处理。
以保证列车控制的安全性和设备的冗余性。
安全计算机的核心安全逻辑由FS-LSI（故障安全LSI）实现。
FS-LSI对两个CPU的运算结果（制动指令条件等）输出进行校核，如果校核不一致就立即进行故障检测，确保故障安全。
二轨道信息接收单元STMSTM又称为轨道信息接收单元，该单元通过STM天线(感应器)接收轨道电路信号，解调轨道电路上传的信号信息，并将解调的信息传递给安全计算机，为安全计算机生成制动模式曲线提供依据。
STM可以接收最多16种载频，包括国产移频以及ZPW-2000(UM)系列轨道电路信息。
STM可根据应答器信息、轨道电路载频锁定信息、司机操作锁定可接收的载频，以防止邻线干扰。
为提高系统的可靠性和安全性，STM采用2×2取2结构，即STM由功能完全相同的2个系统，每个STM系统与一个安全计算机配合，组成一系控制系统。
两系STM完全独立工作。
三BTM和BTM天线BTM单元通过BTM天线，接收来自地面应答器线路数据，经校核后，将正确的信息传输至安全计算机，为安全计算机生成制动曲线提供数据。
来自应答器的数据包括线路参数信息、进路信息、临时限速信息以及级间切换等信息。
四DRU记录单元系统的DRU模块通过记录ATP装置的动作、状态、司机的操作等信息，可将行车及系统自身运行状况的关键数据记录到PCMCIA卡上，并可通过读卡器可将数据下载至地面分析管理微机，进行设备运行状况分析。
五制动接口单元RLU制动接口单元核对车载安全计算机各系统输出的制动指令，对两套车载安全计算机输出的制动指令进行“或”操作后，作为系统的最终输出。
当各系统制动指令输出不相同时，选择输出大制动力的进行输出。
双系统中单系统故障时，该系统的常用、紧急输出短路，制动接口单元不再核对双系统的输出。
此时，正常系统的制动指令输出将作为系统的最终输出。
两系统均故障时，则认为系统停机，最终输出紧急制动。
六人机界面DMICTCS2－200H型车载列控系统的DMI（人机界面）由下列部分组成：1.屏幕，输出显示；2.开关或按键，供司机向车载设备输入数据/命令。
3.音响发生器，用于提供声音信息；DMI提供车载子系统与司机之间的接口，该接口通过声音、图象等方式将ATP车载装置的状态通知司机。
司机可以通过DMI上的按键来切换ATP 装置的运行模式或是输入必要的信息。
具体来说，人机接口的主要功能包括以下几个方面：•向司机显示下列信息：1.列车实际速度；2.目标速度；3.最大允许速度；4.目标距离；5.车载工作方式等；•接受司机的数据七测速测距模块测速测距模块由速度传感器、测量通道和测速测距板构成，为双机冗余结构，正常工作情况下，双机同时从速度传感器采集信号并进行处理。