列车控制系统

闭塞分区长度
最大标称速度 列车位置
LZB 控制中心
S
最大标称速度 列车位置
车地通信：交叉环线 目标距离速度防护模式
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日本新干线数字ATC
车地通信：数字轨道电路 目标距离速度防护模式
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欧洲铁路列车运行控制系统 ETCS
1993年,欧洲铁路制定“欧洲铁路运输 管理系统”ERTMS：
车载列控防护与自动闭塞
固定闭塞 准移动闭塞 （虚拟闭塞） 移动闭塞
固定闭塞与车载防护
轨道电路构建闭塞分区，三显示/四显示 追踪运行，追踪间隔是若干个闭塞分区组成 分级（上图）速度防护模式 或目标距离（下图）速度防护模式 国产“列车运行监控记录装置”LKJ-2000。
准移动闭塞
安全防护点、目标点（牵引计算点） 列车牵引计算---目标距离速度防护曲线 基础数据：行车许可、线路数据、车辆数据 车载列控防护采取目标距离防护模式追踪间隔由目 标距离速度曲线决定 准移动闭塞：固定闭塞条件下的目标距离速度防护
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国外高速铁路列控系统
（一）日本DS-ATC系统 （二）法国TVM430系统 （三）德国LZB系统 （四）欧洲列车运行控制系统（ETCS）
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二、国外高速铁路列控系统—日本DS-ATC系统
车载设备
列车当前位置＋进路条件 停车区间轨道电路信息
制动曲线
地面设备
10G
轨道 空闲
检查
无线、环线、应答器、轨道电
ATP
ATP监督人工驾驶
信号未装备 列车
ATC包括三个子系统： 列车自动监控ATS （Automatic Train Supervision） 列车自动防护ATP （Automatic Train Protection） 列车自动运行ATO （Automatic Train Operation）
6G
5G
➢ 使用有绝缘数字轨道电路发送列车位置、目标速度、进路 等信息；
➢ 车载设备采用轨道电路信息和车载设备存储的线路数据生 成一次连续速度控制曲线；
➢ 列车制动采用设备控制优先方式。
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二、国外高速铁路列控系统—法国TVM430系统
通信网络
调度中心
SICAM
维护中心
SEI设备
SEI设备
车载设备控车曲线
车站
区间
➢ 使用无绝缘数字轨道电路向列车发送行车许可；
➢ 列车制动采用司机控制优先方式。
➢ 车载设备根据轨道电路报文生成分段连续速度控制曲线。
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二、国外高速铁路列控系统—德国LZB系统
车载设备
轨道电缆 S棒 轨道电缆
S棒
轨道电缆
环线 收发器
轨道电路
环线 收发器
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分级速度曲线模式
TGV铁路TVM430 车地通信：UM2000数字轨道电路 我国秦沈客专装备TVM430系统
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连续速度防护模式 目标距离方式
典型系统： ❖德国LZB系统 ❖日本数字ATC系统
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德国LZB系统
V Vmax
最大制动距离
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»连续速度曲线防护模式 分级连续方式 目标距离方式
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阶梯速度防护
出口速度检查方式
2.1.1 出口速度检查控制方式
❖ TGV早期TVM300系统， ATP在闭塞分区出口检查防护 ❖ 地面UM71轨道电路，采用双红灯防护 ❖ 我国铁路曾装备UM71：
京郑、郑武、沈大、广深（含TVM300 ）
❖ 欧洲交通管理系统ETMS （European Transportation Management System） ❖ 欧洲铁路列车运行控制系统ETCS（0-3）
（European Train Control System）。 ❖ 欧洲铁路综合移动通信系统GSM-R
（Global System for Mobile Communications）
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阶梯速度防护
入口速度检查方式
新干线早期使用 ATC在闭塞分区入口检查进行防护 采用快速制动，自动缓解的控制方式
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分级速度制动方式存在的问题
（1）制动距离长 （2）旅行舒适度差 （3）不能实现一次制动方式
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连续速度曲线防护
两种方式： ❖分级连续方式 ❖目标距离方式（DISTANCE TO GO）
列车运行控制技术
列车运行控制系统ATC
（Automatic Train Control）
列车自动监控系统ATS 或调度集中系统CTC
调度指挥中心
车站
车站联锁
车站列控
车站
轨旁设备
列车自动防护ATP 列车自动驾驶ATO
地面列控 车载列控
控制中心 轨旁设备 车地通信
列车自动
监督 ATS
ATP/ATO
联锁
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ETCS-0
ETCS-0级：列车装备ETCS设备，无车地通信数 据.司机凭地面信号行车。 ETCS-0+级：加装机车信号STM，提供通用机车 信号功能
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ETCS-1
应答器车地通信，发送移动授权凭证和线路数据 轨道电路：列车占用检测 ETCS车载设备，凭车载信号行车 准移动闭塞
列车运行控制系统作用： 保障行车安全 提高运行效率
列控如何实现其作用？
采用技术方法，对运行列车进行间隔控 制。（时间或空间）
采取的技术：闭塞与防护 闭塞：间隔控制 防护：速度防护、安全防护
既有线的闭塞技术分类
站间闭塞
用于单线区段
固定闭塞
用于复线区段，追踪运行： 满足安全制动距离，缩短追踪间隔。 三显示：红、黄、绿 四显示：红、黄、绿黄、绿
虚拟闭塞
构建逻辑闭塞分区是虚拟的，灵活设置 控制指标在准移动闭塞与移动闭塞之间 青藏铁路采用虚拟闭塞 引进GE增强型列车运行控制系统ITCS
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移动闭塞
保护区段
安全防护点、目标点
追踪列车的安全防护点是前行列车的尾部 列车牵引计算：目标距离速度防护曲线 车载列控防护采用目标距离速度防护模式 追踪间隔由目标距离速度曲线决定
控制中心
➢ 采用轨道电缆（交叉环线）方式传输车-地信息、使用S棒 无绝缘轨道电路实现列车占用和完整性检查；
➢ 车载设备利用车地传输的信息生成一次连续速度控制曲线
➢ 列车制动采用司机控制优先方式。
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车载列控设备速度防护模式类型
»阶梯速度防护模式 出口速度检查方式 入口速度检查方式