CTCS-2中国铁路列车控制系统
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客专CTCS2级列控系统配置及运用主要技术原则
设备制动优先模式
设备自 动缓解
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
（1）通过车站增加列控中心，既有的联锁设备、CTC 设备和自动闭塞系统均不进行大的改造。 （2）车站列控中心的信息来源： 由自动闭塞系统获得各列车位置信息； 由联锁系统获得进路信息； 由CTC系统获得临时限速等信息。 （3）车站列控中心生成运行许可后，通过轨道电路+ 点式应答器等轨旁设备实时传送给车载设备。
2007年CTCS2级1-3月试运行，4月商业运营
二、CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
1.信息传输媒介采用轨道电路+应答器的方式，轨道 电路提供运行许可，应答器补充线路数据和临时限速信 息。
（1）采用统一制式的轨道电路是中国与ERTMS的主要 区别。 • 干线已经装备了ZPW2000（UM71）系列轨道电路 • 前几次提速已经实现了轨道电路低频信息统一 • 充分利用干线的既有轨道电路信息降低了提速成本。
客专CTCS2级列控系统配置及运 用主要技术原则
2008年8月
一、CTCS-2级列控技术体系的形成过程 第一次提速（1997年）到第五次提速（2003年），
列车最高运行速度达到160km/h，中国铁路形成了
与世界接轨的标准速度等级，并实现了全路范围的 机车信号低频信息统一；促进了机车信号主体化技 术发展，装备了通用式机车电台，使得机车在运用 上可以实现在全国铁路范围跨交路运行。
二、CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
1.信息传输媒介采用轨道电路+应答器的方式，轨道 电路提供运行许可，应答器补充线路数据和临时限速信 息。
（2）采用欧标应答器提供线路数据和临时限速信息 能够满足机车和动车组跨线运行的需求。 • 中国的机车和动车组运行交路较长，且交路不固定。 • 日本ATC系统采用的车载设备存储线路数据方式不适 用。 • 采用欧标应答器可以充分利用国际上的成熟设备和规 范，CTCS报文均符合ETCS44包格式。
CTCS-2列控系统司机班培训课件(1)
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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。
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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。
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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
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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。
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（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。
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（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
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。
CTCS-2列控系统
各国铁路在实施ATP过程中，都是以故障安全作为最重要的技 术条件，将地面和车载设备按一个系统统一设计，同步进行 技术更新或强化改造的，这样才能保证整个系统的高安全、 高可靠。
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
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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。
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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
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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
CTCS-2级列控系统资料英语翻译-中英对照CTCS-2级列控系统是基于ZPW-2000轨道电路+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。
CTCS-2级列控系统在客运专线将主要用于实现兼容250km/h以下铁路线列控系统和作为ETCS 2系统的备用系统使用。
技术原则区间不设地面信号机，以车载显示作为行车凭证。
在各闭塞分区入口、进站信号机、出站信号机等处设置应答器组（两个以上）设备，为列车提供运行前方线路参数、临时限速等信息。
在各出站信号机前设置应答器，为列车提供绝对停车信息（需新增CTCS报文）及列车发车进路信息，当轨道电路信息为HU码和无码时，接收到此信息列车立即实施制动停车。
防止极端状态下列车冒出信号机。
用于列车定位的两个相邻应答器（组）间距离不能超过1500米。
区间线路、车站正线、车站股道采用ZPW-2000（UM）系列轨道电路，连续为列车提供运行前方闭塞分区空闲、道岔侧向进路等信息。
同载频且相邻轨道电路（线间距5米）长度超过650米时，应进行分割，以避免邻线干扰。
对于简单中间小站，道岔弯股采用跳线与直股并联的方式实现轨道电路功能。
对于复杂大站，道岔弯股采用插入25Hz相敏轨道电路的方式实现轨道电路功能。
为解决相邻轨道电路绝缘破损时纵向串码信号升级危及正线行车安全的问题，各侧线股道出站信号机外方设置50米短轨道电路。
当信号关闭，该轨道电路发H码，当信号开放，该轨道电路与股道发相同码。
车站、区间中继站设置以2X2取2安全计算机为平台的列控中心（TCC），依据联锁进路、轨道占用、临时限速等信息，控制各轨道电路设备发码、应答器临时限速、应答器列车进路等信息。
通过设置在进站信号机、出站口、区间中继站等处有源应答器为列车提供区间线路、车站正线的临时限速信息，临时限速以闭塞分区为基本单元，速度设45km/h、60km/h、80km/h、120km/h、160km/h、220 km/h共6个等限速级。
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系统原理、车载设备介绍
1 传输方式
无线电传输或光纤传输。
2 信息处理速度
最高可达200km /h 。
3 信息传递距离最远可达2000米。来自车载设备的应用和发展前景
目前，CTCS2系统已经在我国高速铁路上得到了广泛应用。随着我国高速铁路 网的不断完善，CTCS2系统的设备和技术将会不断更新和升级，为高效、安全、 舒适的铁路运输提供更好的支撑。
功能
• 无线电通信 • 自动列车保护 • 自适应控制
特点
• 车载化 • 高可靠性 • 精简化
车载设备的分类
司机室设备
包括控制台、显示器、键盘、通信设备等。
客车设备
包括旅客信息终端、电视、广播等。
车辆设备
主要包括接收机、GPS等车辆主控单元。
固定设备
包括信号设备、道岔设备、联锁设备等固定设备。
车载设备的技术参数
特点
高度自动化、高效率、精确度高，能有效提高高铁行车安全和运行效率。
CTCS2系统的原理
无线电信号
通过铁路信道的无线电信号到达车载设备。
电路控制
车载设备解码、识别、处理无线电信号，再进行踏 面牵引控制、制动控制等车辆控制操作。
地面设备
路段联锁、道岔控制等地面设备的信号保证了铁路 运输的安全和运行效率。
CTCS2系统原理、车载设 备介绍
为确保高铁行车安全、稳定、高效，CTCS2系统应运而生。接下来，我们将介 绍CTCS2系统的概述、原理和组成部分，以及车载设备的功能、分类、技术参 数和应用前景。
CTCS2系统的概述
定义
CTCS2（Chinese Train Co ntro l System Level 2）全称中国铁路列车控制系统二级，是一 种列车自动保护及控制系统，可对高速铁路列车进行统一调度控制和安全保障。
CTCS―2级列控系统应答器的设置使用与维护共6页word资料
CTCS―2级列控系统应答器的设置使用与维护列车运行控制系统是一种可以根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。
目前我国列控系统在既有信号技术装备基础上引进吸收欧盟列控系统的相关标准，研发了符合中国国情的的列控系统CTCS（中国列车控制系统），共分为CTCS0-4五个等级，其中CTCS-2级列控系统面向提速干线和新建200-250km/h客运专线，已被广泛应用。
对CTCS-2级列控系统的安全性、稳定性都提出了更高的要求。
应答器是CTCS-2级系统地面设备的主要设备之一，对应答器的设置规则和维修要求更深入的了解和分析，希望能对即将运营投入使用的大西（大同―西安）客专信号设备的维修有所帮助，以便提升高铁岗位信号设备维修人员的技术水平，确保高速列车运行的安全。
1CTCS-2级列控系统的结构及原理1.1系统的整体组成客运专线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。
1.2CTCS-2级列控系统基本原理客运专线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。
轨道电路实现列车占用检查，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、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控车载设备。
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。
CTCS2系统原理、车载设备介绍PPT课件
创新
通过技术融合和创新，城际铁路的运输效率和安全性得到了显著提升， 为区域经济发展提供了有力支撑。
06
总结与展望
总结与展望 总结
CTCS2系统原理概述
介绍了CTCS2系统的基本原理和特点，包括系统结构、工作原理和主要功能。
总结与展望 总结
车载设备介绍
详细介绍了车载设备的种类、功能和使用方法，包括机车信号设备、列车控制设备、通信设备等。
总结与展望 总结
应用场景和案例分析
分析了CTCS2系统在高速铁路、城际铁路和市域铁路等不同 场景下的应用情况，并给出了典型案例。
总结与展望 总结
展望
技术发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，CTCS2系统将不断升级和完善，未来将朝着更 加智能化、安全可靠和高效的方向发展。
总结与展望 总结
04
CTCS2系统与车载设备的结合
系统与设备的关联
01
车载设备是CTCS2系统的关键组 成部分，负责接收和解析地面设 备发送的信号，控制列车运行。
02
系统与设备之间的信息交互通过 无线通信和轨道电路实现，确保 列车安全、高效地运行。
系统与设备的工作流程
车载设备在接收到地面设备发送的信 号后，解析出列车运行的控制指令， 控制列车加速、减速或停车。
02
03
定义
CTCS2系统是中国铁路列 车控制系统中的一种，主 要用于列车在高速运行时 的安全保障。
目的
通过技术手段提高列车运 行的安全性、效率和可靠 性。
组成
CTCS2系统由车载设备和 地面设备两部分组成。
CTCS2系统的功能和原理
功能
CTCS2系统主要具备列车间隔控 制、列车速度监控、列车追踪和 车地信息传输等功能。
通过技术融合和创新，城际铁路的运输效率和安全性得到了显著提升， 为区域经济发展提供了有力支撑。
06
总结与展望
总结与展望 总结
CTCS2系统原理概述
介绍了CTCS2系统的基本原理和特点，包括系统结构、工作原理和主要功能。
总结与展望 总结
车载设备介绍
详细介绍了车载设备的种类、功能和使用方法，包括机车信号设备、列车控制设备、通信设备等。
总结与展望 总结
应用场景和案例分析
分析了CTCS2系统在高速铁路、城际铁路和市域铁路等不同 场景下的应用情况，并给出了典型案例。
总结与展望 总结
展望
技术发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，CTCS2系统将不断升级和完善，未来将朝着更 加智能化、安全可靠和高效的方向发展。
总结与展望 总结
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CTCS2系统与车载设备的结合
系统与设备的关联
01
车载设备是CTCS2系统的关键组 成部分，负责接收和解析地面设 备发送的信号，控制列车运行。
02
系统与设备之间的信息交互通过 无线通信和轨道电路实现，确保 列车安全、高效地运行。
系统与设备的工作流程
车载设备在接收到地面设备发送的信 号后，解析出列车运行的控制指令， 控制列车加速、减速或停车。
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定义
CTCS2系统是中国铁路列 车控制系统中的一种，主 要用于列车在高速运行时 的安全保障。
目的
通过技术手段提高列车运 行的安全性、效率和可靠 性。
组成
CTCS2系统由车载设备和 地面设备两部分组成。
CTCS2系统的功能和原理
功能
CTCS2系统主要具备列车间隔控 制、列车速度监控、列车追踪和 车地信息传输等功能。
浅谈CTCS-2列车运行控制系统
浅谈CTCS-2列车运行控制系统摘要:中国铁路哈尔滨局集团有限公司牡丹江电务段列控系统和列车的安全运行存在密切的关系，其可以通过地面提供的线路信息、前车距离和状态信息在一定算法处理基础上而制作出速度控制模式曲线，和设定值进行对比，而控制车辆运行状态，实现智能控制的一种系统。
在列车控制过程中，为了保证列车安全运行，很有必要制定出了标准化的行车控制系统。
本文对此进行了研究，且分析了这种控制系统的需求，设计了系统的传输层，铁路运输管理层等，在此基础上，以五种分级形式满足不同线路运输需求的技术规范，本文主要以CTCS-2系统发展情况、系统构成及主要技术等重点加以研究介绍。
关键字：列控、超速、安全、运输需求、技术、重点。
一、国内列控系统发展情况为了更好地的满足我国铁路市场的需求，我国从发达国家引入了250公里的高速动车组列车，且在一定的引进消化和吸收基础上建立了列控系统技术标准体系，同时还设计开发制作相关的硬件系统，随后在我国的主要铁路线路上实施，其后京沪、浙赣等开始运行这种列车，这为第六次铁路大提速提供了支持。
既有线CTCS-2级列控系统在列车控制过程中，主要通过相关ZPW-2000轨道电路传输系统来采集并反馈出目标区域的列控信息,同时将其他的列控信息如线路参数、限速等信息发送到控制中心，车载ATP设备接收到这些信息之后，通过一次模式曲线发送控制命令，且最终实现控制的目的。
分析可知既有线CTCS-2级列控系统在控制过程中，要求各车站设置列控中心设备（TCC），而在车辆的进出区域还应该设置一定间距的应答器组。
临时限速过程中则利用相关的CTC发送指令到列控中心，而后者在接收到之后进行一定的调度和控制操作。
车站列控中心在运行过程中根据相关进路状态、线路参数等信息在一定的算法处理基础上发送出控车信息（在此过程中全部的控车信息均预先进行一定的标准处理而得到所需要的报文，并存储处理，而列控中心在一定判断分析基础上确定出相关的应答器报文，然后将所得结果发送给车载ATP）。
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。
CTCS2系统原理、车载设备介绍
03 车载设备介绍
车载设备概述
车载设备是CTCS2系统中不可或缺的组成部分，用于实现列车与地面设备之间的信 息交互和安全控制。
车载设备主要包括ATP（列车自动防护）系统、ATO（列车自动运行）系统、TSR （临时限速）设备等。
车载设备的主要功能是接收地面设备发送的控制命令和列车状态信息，根据预设的 安全策略和逻辑判断，控制列车运行，确保列车安全、高效地运行。
成功分析了CTCS2系统的基本原理和车载设备的功能特点，为后续研究奠 定了基础。
深入探讨了CTCS2系统的信号传输机制和车载设备的控制逻辑，提高了系 统的可靠性和安全性。
针对实际应用中遇到的问题，提出了有效的解决方案，并进行了实验验证， 证明了其可行性和有效性。
研究展望和未来工作
01
进一步研究CTCS2系统的优化方案，提高系统的性 能和稳定性。
列车控制
根据列车位置和运行状态，列车控 制系统生成列车控制指令，控制列 车运行。
CTCS2系统与其他系统的比较
与CTCS3级比较
CTCS2级和CTCS3级都是中国列车控制系统的重要组成部分，但CTCS3级在技术上更加先进，可以实现列车的连 续定位和移动闭塞。
与欧洲列车控制系统（ETCS）比较
ETCS是欧洲采用的列车控制系统，与CTCS2级相比，ETCS更加开放和灵活，可以适应多种不同国家和地区的铁 路系统。
02
探索车载设备的智能化和自动化技术，以适应未来 铁路运输的发展需求。
03
加强与国内外相关机构的合作与交流，共同推动铁 路信号技术的发展和应用。
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高速铁路
CTCS2系统广泛应用于我国高速铁路，如京津城际、京沪高铁等，为列车提供安全可靠的 运行控制。
(交通运输)CTCS2列控系统概述
功能
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
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-2和CTCS-0的区别
8防溜功能列控系统等级比较表ctcs等级ctcs0级ctcs2级地面设备组成轨道电路车站列控中心轨道电路应答器及leu车载设备组成通用机车信号运行监控记录装置lkjatp含机车信号应答器信息接收功能lkj地对车信息传输多信息轨道电路多信息轨道电路应答器
CTCS-0和CTCS-2功能上的区别
.
1
CTCS的概述：
CTCS的分级
CTCS 根据功能要求和设备配置划分应用等级，分为 0～4 级。
•
CTCS-0 级(简称 C0 级)：
•
•
CTCS-1 级(简称 C1 级)：
•
•
CTCS-2 级(简称 C2 级)：
•
•
CTCS-3 级(简称 C3 级)：
•
•
CTCS-：
• CTCS-2级列车控制系统是基于轨道电路和 应答器传输列车运行信息的点连式系统， 是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。
.
8
CTCS-2的功能：
• 1、载频切换功能 • 2、速度、距离计算及防滑防空转 • 3、数据记录 • 4、位置校正 • 5、应答器信息接收与处理 • 6、与乘务员进行信息交互 • 7、设备制动优先和司机制动优先 • 8、防溜功能
固定闭塞
准移动闭塞
160KM/H及以下
.
200~250KM/H提速干线和高 速新线
10
谢谢观看
.
11
CTCS就是中国列车运行控制系统 （ChineseTrain Control System),由地面子 系统和车载子系统构成。
.
2
地面子系统的组成：
1 轨道电路：完成列车占用检测及列车完整性检查，连 续向列车传送控制信息。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。
CTCS-0和CTCS-2功能上的区别
.
1
CTCS的概述：
CTCS的分级
CTCS 根据功能要求和设备配置划分应用等级，分为 0～4 级。
•
CTCS-0 级(简称 C0 级)：
•
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CTCS-1 级(简称 C1 级)：
•
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CTCS-2 级(简称 C2 级)：
•
•
CTCS-3 级(简称 C3 级)：
•
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CTCS-：
• CTCS-2级列车控制系统是基于轨道电路和 应答器传输列车运行信息的点连式系统， 是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。
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8
CTCS-2的功能：
• 1、载频切换功能 • 2、速度、距离计算及防滑防空转 • 3、数据记录 • 4、位置校正 • 5、应答器信息接收与处理 • 6、与乘务员进行信息交互 • 7、设备制动优先和司机制动优先 • 8、防溜功能
固定闭塞
准移动闭塞
160KM/H及以下
.
200~250KM/H提速干线和高 速新线
10
谢谢观看
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11
CTCS就是中国列车运行控制系统 （ChineseTrain Control System),由地面子 系统和车载子系统构成。
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2
地面子系统的组成：
1 轨道电路：完成列车占用检测及列车完整性检查，连 续向列车传送控制信息。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。
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5
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
列控中心传输点式列控信息。 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。
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，对引进设备国产化，研究具有自主知 识产权的新一代列车超速防护系统
6
CTCS体系结构
7
铁路运输管理层
网络传输层
地面设备层
车载设备层
8
CTCS根据系统配置按功能划分为5级
设备\等级
通用机车信号 主体机车信号 运行监控记录装置
模式曲线速度控制
级间转换执行点应答器可与区间应答器合用。 在级间转换时，应保证控车权可靠平稳交接。控车权的交接以ATP车载设备为主。 级间转换时若已触发制动，则应保持制动作用完成，停车或发出缓解指令后，由
手动转换。
14
CTCS-2级（ATP) UU码
CTCS-0级（LKJ)
正向预告点 执行点 反向预告点
轨道电路 GPS定位 点式设备 列控中心 无线闭塞中心（RBC）
无线通信（GSM-R）
地面信号
适用范围
CTCS0
√ X √
X √信息传输主体 X X X X
X √ 既有线现状
CTCS1
X √ √
X
√信息传输主体 X √ X X
X
√（X） 面向160km/h以下的 区段
CTCS2
X X X
√
√信息传输主体 X √ √ X
12
CTCS-2 控车方式
动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置。 在CTCS2级以上区段，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CTCS级间转换应答器自动转换（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，LKJ通过ATP车载设备接收或 记录有关列控状态数据及其对应的操作状态信息。
人机界面 jiemian 口
运行管理 记录单元
设备维护 记录单元
无线通信模块
车载设备
点式 设备
轨道 电路
无线通信模 块
列控中心
联锁设备 调度集中系统
地面设备
GSM-R 维护管理中心
相邻列控中心
10
既有线200KM/H区段 CTCS-2级系统
11
CTCS-2 总体描述
CTCS-2是基于点式应答器、轨道电路传输列车运行控制信息的点-连式系统。 地面设备由轨道电路、车站电码化传输连续列控信息，由点式应答器、车站
为解决这一问题，1990年国际铁路联盟开始组 织专题研究与信号和列车控制有关的问题 。
历时15年（2004年），形成ERTMS/ETCS 体系 ERTMS /ETCS体系是关于运输管理和列车控制
的一系列最新标准规范
4
ERTMS/ETCS特点及优势
实现了互联互通 最高适用于500 公里/小时高速铁路 具备超速防护功能 (ATP) 可实现更小的运行间隔 可最终实现移动闭塞 更高的安全保证 更低的成本
13
CTCS-2级间转换原则
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级间转换应分别设置具有预告、执行功能的固定信息应答器。各应答器内应 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应提供给列车运行监 控记录装置。
21
主要功能
（1） 原则上在车站离去区段自动转换（不应在进站信号机处 转换），司机应确认。保留手动转换功能。
（2） 预告点、执行点。 （3） 控车权的交接以ATP车载设备为主。 （4） 级间转换时若已触发制动，则应保持制动作用完成。
15
CTCS-2地面设备
16
一、既有线车站列控中心
CTC或TDCS
车务终端
车站分机
中国列车控制系统(CTCS)
1
主要内容
CTCS与ETCS CTCS体系结构 既有线200KM/H区段CTCS-2级
系CTCS与ETCS
3
ERTMS/ETCS历史
ERTMS/ETCS出现之前欧洲列控设备有六大供应 商提供的13种型号的系统，互不兼容
P口
计算机联锁 Q口 车站列控中心
进站信号机 接近区段发码
S口 LEU
微机监测
R口
应答器
软件测试端口
车载ATP
BTM STM
17
点式应答器
18
LEU
19
车站列控中心结构
20
技术要求
系统设备、与安全有关的接口和通道必须符合故障安全原则 。 系统采用2×2取2安全冗余结构。 系统外部通信接口及通道应进行冗余配置，采用标准统一的接口方式、协议。 系统与LEU的接口形式为RS-485，基本配置为4个，根据需要可扩展至6或8个； 与CTC或TDCS、联锁、微机监测的接口形式为RS-422，皆为1个。 系统可靠性、可用性、可维护性和安全性，以及安全防护、安全通信等符合 EN-50126 、EN-50128、 ENV-50129、 EN-50159-1相关标准。 LEU与有源应答器之间通过应答器专用电缆连接，采用基带信息传输方式。
X
√（X） 面向提速干线和高 速新线
CTCS3
X X X
√
√ X √ √ √
√
X（√） 面向提速干线、高 速新线或特殊线路
CTCS4
X X X
√
X √ √ √ √
√
X 面向高速新线或特 殊线路
9
CTCS总体结构
列车
机车乘务员
输入模块
测速模块入模 块
点式信息接收 模块
输出模块
车载安全计算机
连续信息接收 模块
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
列控中心传输点式列控信息。 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。
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，对引进设备国产化，研究具有自主知 识产权的新一代列车超速防护系统
6
CTCS体系结构
7
铁路运输管理层
网络传输层
地面设备层
车载设备层
8
CTCS根据系统配置按功能划分为5级
设备\等级
通用机车信号 主体机车信号 运行监控记录装置
模式曲线速度控制
级间转换执行点应答器可与区间应答器合用。 在级间转换时，应保证控车权可靠平稳交接。控车权的交接以ATP车载设备为主。 级间转换时若已触发制动，则应保持制动作用完成，停车或发出缓解指令后，由
手动转换。
14
CTCS-2级（ATP) UU码
CTCS-0级（LKJ)
正向预告点 执行点 反向预告点
轨道电路 GPS定位 点式设备 列控中心 无线闭塞中心（RBC）
无线通信（GSM-R）
地面信号
适用范围
CTCS0
√ X √
X √信息传输主体 X X X X
X √ 既有线现状
CTCS1
X √ √
X
√信息传输主体 X √ X X
X
√（X） 面向160km/h以下的 区段
CTCS2
X X X
√
√信息传输主体 X √ √ X
12
CTCS-2 控车方式
动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置。 在CTCS2级以上区段，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CTCS级间转换应答器自动转换（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，LKJ通过ATP车载设备接收或 记录有关列控状态数据及其对应的操作状态信息。
人机界面 jiemian 口
运行管理 记录单元
设备维护 记录单元
无线通信模块
车载设备
点式 设备
轨道 电路
无线通信模 块
列控中心
联锁设备 调度集中系统
地面设备
GSM-R 维护管理中心
相邻列控中心
10
既有线200KM/H区段 CTCS-2级系统
11
CTCS-2 总体描述
CTCS-2是基于点式应答器、轨道电路传输列车运行控制信息的点-连式系统。 地面设备由轨道电路、车站电码化传输连续列控信息，由点式应答器、车站
为解决这一问题，1990年国际铁路联盟开始组 织专题研究与信号和列车控制有关的问题 。
历时15年（2004年），形成ERTMS/ETCS 体系 ERTMS /ETCS体系是关于运输管理和列车控制
的一系列最新标准规范
4
ERTMS/ETCS特点及优势
实现了互联互通 最高适用于500 公里/小时高速铁路 具备超速防护功能 (ATP) 可实现更小的运行间隔 可最终实现移动闭塞 更高的安全保证 更低的成本
13
CTCS-2级间转换原则
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级间转换应分别设置具有预告、执行功能的固定信息应答器。各应答器内应 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应提供给列车运行监 控记录装置。
21
主要功能
（1） 原则上在车站离去区段自动转换（不应在进站信号机处 转换），司机应确认。保留手动转换功能。
（2） 预告点、执行点。 （3） 控车权的交接以ATP车载设备为主。 （4） 级间转换时若已触发制动，则应保持制动作用完成。
15
CTCS-2地面设备
16
一、既有线车站列控中心
CTC或TDCS
车务终端
车站分机
中国列车控制系统(CTCS)
1
主要内容
CTCS与ETCS CTCS体系结构 既有线200KM/H区段CTCS-2级
系CTCS与ETCS
3
ERTMS/ETCS历史
ERTMS/ETCS出现之前欧洲列控设备有六大供应 商提供的13种型号的系统，互不兼容
P口
计算机联锁 Q口 车站列控中心
进站信号机 接近区段发码
S口 LEU
微机监测
R口
应答器
软件测试端口
车载ATP
BTM STM
17
点式应答器
18
LEU
19
车站列控中心结构
20
技术要求
系统设备、与安全有关的接口和通道必须符合故障安全原则 。 系统采用2×2取2安全冗余结构。 系统外部通信接口及通道应进行冗余配置，采用标准统一的接口方式、协议。 系统与LEU的接口形式为RS-485，基本配置为4个，根据需要可扩展至6或8个； 与CTC或TDCS、联锁、微机监测的接口形式为RS-422，皆为1个。 系统可靠性、可用性、可维护性和安全性，以及安全防护、安全通信等符合 EN-50126 、EN-50128、 ENV-50129、 EN-50159-1相关标准。 LEU与有源应答器之间通过应答器专用电缆连接，采用基带信息传输方式。
X
√（X） 面向提速干线和高 速新线
CTCS3
X X X
√
√ X √ √ √
√
X（√） 面向提速干线、高 速新线或特殊线路
CTCS4
X X X
√
X √ √ √ √
√
X 面向高速新线或特 殊线路
9
CTCS总体结构
列车
机车乘务员
输入模块
测速模块入模 块
点式信息接收 模块
输出模块
车载安全计算机
连续信息接收 模块