列车运行控制系统
列车运行控制系统概述
❖ 上海地铁1号线1989年引进阿尔斯通美国公司的ATC系
统，为了节省投资，在正线道岔联锁区域和车辆段采 列车运行控制系统概述
❖ ATC系统的大量引进拉近了我国地铁信号装配 水平与国际上的差距，取得了较好的效果。我 国地铁的整体技术水平上了一个台阶，列车运 行呈现出全新的面貌。此后不久，我国又对部 分设备实施国产化，取得了较好的效果。
第1章 列车运行控制系统概述
3．发展阶段
❖ 从1994年至今，我国城市轨道交通建设进入 了 快速发展期，随之而来的是信号设备的大 规模引进。
❖ 采用引进设备后，大大缩短了运行间隔，提 高了安全程度和通过能力，但由于国内外的 电源质量、道岔结构、轨道施工工艺等存在 差异，所以引进的ATC系统在我国的应用效 果不像在国外那么好。而且，引进的设备也 会带来后续的诸多问题。
❖ 进入20世纪90年代以后，大量引进国外先进的地铁信号 设备。北京地铁1号线于1989年从英国西屋公司引进 ATC系统。复八线由于要与前期的一号线贯通，为了便 于既有信号系统兼容，复八线也大量引进了英国西屋公 司的列车自动控制系统（ATC）。同时，配套了国产的 继电联锁设备、车站计算机联锁设备和信号微机联锁监 测设备等。
第1章 列车运行控制系统概述
❖列车自动控制（Automatic Train Control，简称 ATC）系统早在20世纪60年代就已经开始被研制 和试用。日本于1964年交付使用了世界上第一条 高速铁路——东海道新干线，其以机控为主、设 备优先的列车控制系统，使列车在高速度、高密 度运行的条件下，安全运行30多年。
第1章 列车运行控制系统概述
❖ 进入20世纪70年代之后，列车速度的提高对列 车运行控制系统在安全和效率方面提出了更高 的要求，随着地面信息传输技术（应答器、轨 道电路和轨间环线电缆等）和列车信息接收技 术的不断完善，出现了点式ATC系统、点连式 ATC系统
简述列车控制系统组成及各部分的主要功能
简述列车控制系统组成及各部分的主要功能
列车控制系统是指用于控制列车运行的一种系统，它由多个组成部分组成，每个部分都有各自的主要功能。
以下是列车控制系统的主要组成部分及其功能的简要描述：
1. 信号系统：用于控制列车运行的信号系统主要包括信号机、信号灯和信号电路。
信号系统通过发送不同的信号指示列车是否可以行驶、减速或停车，并确保列车之间的安全距离。
2. 列车保护装置：列车保护装置主要用于监测列车的速度、位置和状态，并根据预设的安全规则提供相应的保护措施。
例如，它可以监测列车是否超速、是否存在障碍物等，如果发现异常情况，它会自动触发相应的紧急制动系统。
3. 列车控制中心：列车控制中心是整个列车控制系统的核心部分，它负责收集并处理来自信号系统和列车保护装置的数据，并根据输入的指令控制列车的运行。
列车控制中心还可以提供车辆跟踪、调度管理和通信等功能。
4. 列车驱动系统：列车驱动系统主要负责控制列车的速度和加减速。
它通过控制牵引力或制动力来实现列车的运行控制，并确保列车在不同速度区间内能够平稳运行。
5. 列车通信系统：列车通信系统用于实现列车之间以及列车与地面控制中心之间的通信。
它可以传递列车运行的实时数据、指令和报警信息，以确保信息的及时传递和处理。
6. 列车能量供应系统：列车能量供应系统负责为列车提供动力所需要的能量，例如电力或燃料。
它确保列车能够稳定运行并满足列车运行过程中的能量需求。
列车控制系统主要由信号系统、列车保护装置、列车控制中心、列车驱动系统、列车通信系统和列车能量供应系统等组成。
这些部分协调工作，确保列车的安全运行，并提供对列车运行的实时监测、控制和通信等功能。
列车运行控制系统的组成
列车运行控制系统的组成嘿，朋友们，今天咱们聊聊列车运行控制系统。
这个听起来高大上的东西，其实就是让列车安全、顺畅运行的一套神器。
想象一下，列车在轨道上飞驰，旁边的风呼啸而过，你是不是也觉得有点儿刺激呢？可你知道吗？在这背后，有一整套系统在默默工作，简直像一位无名英雄，值得咱们好好认识一下。
得说说这个系统的“大脑”——列车控制中心。
它就像是一个指挥家，挥动着手中的指挥棒，调度着每一辆列车的行驶。
这里有大屏幕、电脑，还有一群忙碌的工作人员，他们目不转睛地盯着屏幕，随时准备做出反应。
说实话，看着他们那专注的样子，我总觉得像在看一场紧张刺激的比赛，真让人心潮澎湃。
控制中心通过无线通信，实时监控列车的运行状态，确保一切正常，真是了不起。
咱们得聊聊列车的信号系统。
这玩意儿可不能小瞧，它就像是列车行驶中的“红绿灯”。
想象一下，列车在轨道上，遇到信号灯变红，咱们可不能继续前进，得停下，安全第一嘛！信号系统的作用就是确保列车之间的安全距离，避免碰撞。
听起来是不是有点像在玩“过马路”的游戏？不过这里的“过马路”可得小心翼翼，容不得半点马虎。
再说说轨道电路，这可是列车运行的“神经网络”。
它负责检测列车的运行情况，确保每一列车都在规定的轨道上行驶。
就像是人走路时，脚下的地面。
若是有个小坑，咱们可能会摔个狗吃屎，而列车要是跑错了轨道，那可就麻烦大了。
因此，轨道电路的稳定性和可靠性至关重要，得时刻保持最佳状态，绝不能出问题。
还有一项不可或缺的“安全卫士”——制动系统。
这是列车的刹车装置，让列车能够安全停车。
想想你坐过的火车，突然要停下来的时候，那一刹那的感觉，既惊心动魄又让人松了一口气。
制动系统可不是随便的东西，它得经过严格的测试和维护，确保在任何情况下都能及时反应，避免意外发生。
咱们坐上列车的时候，能安心地看窗外的风景，真是离不开这个“小帮手”。
咱们得聊聊列车的自动化控制技术。
随着科技的发展，很多列车已经开始采用自动化系统，减少了人力的干预。
列车运行控制系统的五个级别
列车运行控制系统的五个级别一、列车运行控制系统的五个级别列车运行控制系统是保障列车安全运行的重要设备，它通过控制列车的速度、位置和运行模式，确保列车在轨道上的稳定运行。
根据功能和安全性等方面的不同，列车运行控制系统可以分为五个级别，分别是ATC、ATO、CBTC、CTBC和ETCS。
二、ATC（Automatic Train Control）级别ATC是列车运行控制系统的最基本级别，它主要通过信号系统和车载设备实现对列车的自动控制。
在ATC级别下，列车通过接收信号系统发出的信息，控制列车的速度和位置，以确保列车在规定的区间内安全运行。
ATC级别适用于高速铁路等需要保证列车安全运行的场所。
三、ATO（Automatic Train Operation）级别ATO是在ATC基础上进一步发展的列车运行控制系统级别。
ATO级别在保证列车安全运行的基础上，更加注重列车的运行效率和准点性。
相比于ATC级别，ATO级别的列车运行更加自动化，列车的运行速度和位置更加精确可控。
ATO级别适用于城市轨道交通等高密度、高频率的线路。
四、CBTC（Communications-Based Train Control）级别CBTC是一种基于通信技术的列车运行控制系统级别，它通过车载设备和地面设备之间的通信，实现对列车的精确控制。
CBTC级别不仅可以控制列车的速度和位置，还可以实现列车的精确停站、车辆调度和列车间的安全距离控制等功能。
CBTC级别适用于复杂的轨道交通系统，如地铁、轻轨等。
五、CTBC（Communication-Based Train Control）级别CTBC是一种基于通信技术的列车运行控制系统级别，它在CBTC的基础上进一步发展，主要用于高速铁路系统。
CTBC级别通过车载设备和地面设备之间的通信，实现列车的精确控制和列车间的安全距离控制。
CTBC级别的列车运行更加高效、精确和安全，适用于高速铁路等需要高速、高频的线路。
列车运行自动控制系统—CBTC系统
2. 区域控制器 ZC
ZC接收其控制范围内列车车载设备无线传输的所有列车位置 信息；根据联锁系统报告的信号设备状态信息及所辖区域内轨道 障碍物的位置，为向所辖区域内后续的所有列车计算各自的移动 授权。 ZC同时对线路的临时限速进行管理控制。 ZC还负责对相邻ZC的移动授权请求做出响应，完成列车从一 个区域到另一个区域的交接。
列车定位过程分为两个：列车位置初始化和列车位置信息更新。
➢列车根据检测到第一个无源定位信标作为列车初始位置， 其中检测是通过信标检测列车上的天线位置实现。然后根据 第二个检测的无源定位信标确定列车的行进方向。即列车根 据检测到的两个连续无源定位信标建立列车位置和方向。 ➢列车根据测速测距功能计算出的列车位移，在列车先前建 立的位置基础上持续更新位置。 ➢列车会根据后续检测到的无源定位信标更新校准列车位置。
2. ZC切换原理
当列车正常运行到达当前 受控ZC管辖边界时，如确 认列车满足切换条件，开始 与相邻管辖区的ZC进行信 息交互，当列车越过边界后 将尝试与相邻ZC建立控制 关系，并与运行出清的ZC 解除控制关系。
ZC只能授予列车在其辖 区内活动的权限。当列车 MA延伸到地面ATP边界时， ZC会请求相邻的ZC为该列 车计算MA。
列车运行自动控制系统的组成
列车运行自动控制系统的组成
列车运行自动控制系统通常由以下几部分组成：
1. 轨道信号系统：包括信号机和轨道电路，用来指挥、监控列车的运行状态和速度。
2. 列车控制中心：负责传输和处理轨道信号系统发送的指令，控制列车的起动、行驶和停车等操作。
3. 信号设备：包括信号灯、车站显示屏、列车接收器等，用来向列车驾驶员和乘客发送运行信息。
4. 列车自动控制装置：位于列车上的设备，通过接收来自信号系统的信号，控制列车的运行速度和停车。
5. 信息传输系统：用来传输轨道信号和列车运行数据的系统，可以采用有线或无线通信技术。
6. 列车位置和速度检测系统：通过安装在轨道上的传感器，监测列车的位置和速度，并将数据传输给列车控制中心。
以上是列车运行自动控制系统的主要组成部分，不同的列车类型和运营模式可能会有所不同。
列车运行控制系统的分类
1.按自动化程度分类
列车运行控制系统按自动化程度可分为ATC系统和ATP系统。ATC系统和ATP系统都可以对列车的运行速度进行实时监督，当列车超速时，自动降低列车运行速度，保证行车安全。ATC系统是比ATP系统高一级的列车运行控制系统，它可用来替代司机的部分操作。
2.按人机关系分类
列车运行控制系统按人机关系可分为司机操作优先的速度自动监督系统（人控优先）和设备优先的自动减速系统（机控优先）。人控优先是司机按照模式曲线控制列车速度，设备不干涉司机正常驾驶，只有当列车超速时，设备才会采取有效的减速措施，以确保列车运行安全。设备制动的缓解，必须得到设备允许和司机操作确认。机控优先是设备能够按照模式曲线自动控制列车减速并保证列车运行安全。设备实施常用制动后，一旦满足缓解条件将及时自动缓解。以设备制动优先的列车运行控制系统的另一优点是可以适当缩短列车运行间隔时间，保证列车按时刻表运行。
3.按控制模式分类
列车运行控制系统按控制模式可分为速度码阶梯控制方式和速度-距离模式曲线控制方式。
4.按信息传输通道分类
（1）点式列车运行自动控制系统。点式列车运行自动控制系统在欧洲的干线铁路及城市轨道交通中应用十分广泛。其主要优点是采用了高信息容量的地面应答器，结构简单，安装灵活，可靠性高，价格明显低于连续式列车运行自动控制系统。ETCS1级是典型的点式系统，列车运行速度可达250 km/h。点式列车运行自动控制系统因其主要功能是实现列车的超速防护，所以又称为点式超速防护（点式ATP）系统，它是一种采用点式传递信息，用车载计算机进行信息处理，最后达到列车超速防护目的的系统。点式ATP系统主要由3部分组成：地面应答器、轨旁电子单元（lineside electronic unit，LEU，又称信号接口）及车载设备。点式ATP系统采用无源应答器提供线路数据，采用有源应答器提供行车许可、进路信息和临时限速。采用轨道电路或计轴器进行列车完整性检测，技术成熟，设备简单，容易升级。点式ATP系统的缺点是列车在两个移动授权应答器之间接收不到行车许可信息，影响效率和行车安全。
2024版CTCS列车运行控制系统ppt课件
2024/1/24
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案例分析：某高铁线路运行控制实践
线路概况
介绍某高铁线路的基本情况，包括线路长度、 设计速度、车站数量等。
控制策略应用
阐述在该高铁线路上应用的列车运行控制策略，包括 基于速度曲线的控制、基于时间间隔的控制和节能优 化控制等。
实施效果评估
对该高铁线路应用上述控制策略后的实际效果 进行评估，包括运行安全性、准点率、能耗降 低等方面的指标。
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。
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节能优化控制策略
牵引力优化
在保证列车安全、准点运行的前提下，通过优化牵引 力控制策略，降低列车运行能耗。
制动力回收
利用列车制动时产生的能量进行回收再利用，提高能 源利用效率。
空调系统节能控制
根据车厢内外温度和乘客舒适度需求，对空调系统进 行节能控制，减少不必要的能源消耗。
ATC
实现列车自动控制，包括速度控 制、定位、车门控制等。
ATP
确保列车运行安全，防止超速、 碰撞等危险情况。 2024/1/24
ATO
实现列车自动驾驶，减轻驾驶员 负担，提高运行效率。
ATS
监控列车运行状态，提供实时数 据和故障诊断。
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系统架构设计与实现
系统架构设计
01
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采用分布式架构，实现模块化、可扩展性。
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车载设备与系统架构
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车载设备组成及功能
车载设备主要组成
列车自动控制系统（ATC）
列车自动防护系统（ATP）
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中国列车运行控制系统
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控制系统
控制系统是CTCS的核心组成部分，主要包括中央控制系统和区域控制系统。 中央控制系统负责全线列车的控制和监控，区域控制系统则负责某一区域 的列车控制和监控
中央控制系统通过无线通信网络与车载设备和轨旁设备进行信息交互，获 取列车的状态信息和轨旁设备的控制指令，同时向车载设备和轨旁设备发 送控制指令，调整列车的运行状态。区域控制系统则通过无线通信网络与 本区域的列车和轨旁设备进行信息交互，实现本区域列车的控制和监控
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技术特点
CTCS具有以下 技术特点
技术特点
技术特点
总之，CTCS-中国列车运行控制系统是中国自主研发 的具有自主知识产权的列车运行控制系统，具有安全、 高效、可维护、可扩展等特点，为列车的安全运行提
供了重要保障
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限速信息等，为列车提供安全保障
2
轨旁设备
01.
轨旁设备是CTCS地面设备的组成部分，主要包括轨道电路、应答器、信号机等。这些设 备通过无线通信网络与车载设备进行信息交互，实现列车位置、进路信息、限速信息等 信息的传输和控制
02.
轨道电路是轨旁设备的基本组成部分，用于监测列车的占用情况。应答器则是传递信息的重要设备， 可以向列车发送进路信息、限速信息等。信号机则用于指示列车的运行方向和限速情况，确保列车安 全通过
汇报人：XXXX
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车载设备
车载设备是CTCS的核心组成部分，主要 包括车载计算机、速度传感器、轴温传 感器、机车信号设备等。这些设备通过 无线通信网络与地面设备进行信息交互， 实现列车位置、速度等信息的实时监测
列车运行控制系统的发展方向课件
列车运行控制系统的历史与发展
历史
列车运行控制系统的发展经历了 从机械控制到电气控制，再到微 机控制和网络化控制的过程。
发展
随着技术的发展，列车运行控制 系统正朝着智能化、自动化、安 全可靠、高效节能的方向发展。
列车运行控制系统的基本组成
列车检测装置
用于检测列车的位置和速度，是列车运行控制系统的核心 组成部分。
ETCS（欧洲列车控制系统）
ETCS是欧洲范围内广泛应用的列车运行控制系统，通过无线通信技术实现列车与地面控制设备的信 号传输，提高了列车运行的安全性和效率。
ATP（自动列车保护系统）
ATP系统在日本新干线中广泛应用，通过自动控制列车速度和制动，确保列车在各种情况下的安全运 行。
国内列车运行控制系统案例
兼容性问题
不同厂商和不同技术之间的兼容性问题，可能导致系统集成和维护的困难，影 响列车的安全和效率。
安全保障与风险防范
安全评估
对列车运行控制系统进行全面的安全评估，确保系统在各种 情况下都能稳定、可靠地运行。
风险防范
建立完善的风险防范机制，对可能出现的故障和事故进行预 测和应对，保障列车运行的安全。
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
列车运行控制系统的未 来发展方向
高度自动化与智能化
01
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列车自动驾驶
通过先进的传感器、雷达 和人工智能技术，实现列 车的自动控制和自动驾驶 ，减少人为操作失误。
智能调度系统
利用大数据和云计算技术 ，实现列车调度的智能化 ，提高列车运行效率和运 输能力。
详细描述
自动驾驶技术利用激光雷达、摄像头、惯性测量单元等传感器，获取列车周围的环境信息，并通过控制系统对列 车进行精确控制。这种技术可以显著提高列车的运行效率和安全性，特别是在恶劣天气或夜晚等复杂环境下，自 动驾驶技术更能发挥其优势。
列车运行控制系统
一、机车信号按机车接收地面信息的时机可分为点式、连续式、接近连续式二、CTCS系统分为CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4。
区别：CTCS-0通用式机车信号，CTCS-1主体化机车信号，CTCS-2~CTCS-4有ATP防护系统，CTCS-2基于有线轨道电路，CTCS-3、CTCS-4基于无线。
CTCS-0 120/h以下，CTCS-1 160km/h以下,CTCS-2 200~250km/h,CTCS-3 300~350km/h，CTCS-4特殊线路三、ATP的功能：①停车点防护②超速防护③列车间隔控制④测速测距⑤车门控制。
分类：点式、连续式、点连式。
四、列车制动模式可分为分级制动模式和一级制动模式。
五、机车信号机构为8灯11显示六、JT1-CZ2000（主体化机车信号）系统构成：机车信号主机、机车信号双路接收线圈、机车信号机及连接电缆。
与JT1-A/B的区别：其含有机车信号记录器。
七、机车信号记录器主要功能：完成机车信号运行过程中动态信息的数据采集和存储，实时反映机车信号动态；运动中的状态变化，对机车信号相关信息进行全面记录。
系统由车载部分和地面数据处理。
八、LKJ-2000功能：①监控②记录③显示和声音提示。
组成：主机箱、显示器、事故状态记录器、速度传感器、压力传感器以及双针速度表九、TAX2（机车安全信息综合监测装置）组成：电源单元、通信记录单元、轨道检测单元、弓网检测单元、TMIS单元、TDCS单元、无线列调语言录音单元。
功能：串行通信、记录、数据转储、数据分析处理十、CTCS-2系统包括列控车载设备和列控地面设备。
列控车载设备：车站列控中心、轨道电路、应答器。
列控车载设备：车载安全计算机（VC）、轨道电路信息接收模块（STM）、应答器接收模块（BTM）、人机界面（DMI）、速度传感器、列车接口单元（TIU）运行记录单元（DRU）、轨道电路信息接收天线、应答器信息接收天线。
列车运行控制系统
列车运行控制系统列车运行控制系统是列车在区间运行过程中实现自动化的设备。
一般铁路将这些设备统称为区间设备，包括各种闭塞设备、机车信号和自动停车设备。
在高速铁路上，当行车速度提高后，仍用地面区间设备来调整列车运行，将产生很大困难。
首先是地面信号机的显示不能给司机一个准确的速度限制，其中包括显示的距离和显示的数量，其次是固定的闭塞分区将影响区间的行车效率。
因此，高速运行的列车应采用新的区间设备。
1.列车运行控制系统的形式高速列车运行控制系统的构成由于系统具体应用关键技术实现方法的不同而存在很大区别。
例如，法国TVM430型列车速度监督设备采用无绝缘数字式的编码轨道电路传输列控信息；日本DS ATC系统则采用有绝缘数字式的编码轨道电路传输列控信息；ETCS2级采用铁路数字移动通信系统（global system for mobile communications for railway，GSM R）传输列控信息，采用RBC无线闭塞中心。
2.列车运行控制系统的特点（1）将先进的控制技术、通信技术、计算机技术与铁路信号技术融为一体的行车指挥、安全控制机电一体化的自动化系统。
（2）车载信号属于主体信号，直接为司机指供列车应遵循的安全速度。
（3）自动监控列车运行速度，可靠地防止由于司机丧失警惕或错误操作可能酿成的超速运行、列车颠覆、冒进信号或列车追尾等事故，它是一种行车安全控制设备。
3.列车运行控制系统的构成（1）地面设备。
地面设备包括轨旁设备、列车控制中心（train control center，TCC）和地面通信网络设备。
（2）车载设备。
车载设备包括列车运行监控模块、测速/定位模块、显示器模块、牵引制动接口、运行记录器模块等。
（3）地车信息传输通道。
地车信息传输通道包括地面信息传输设备、车载信息传输设备、地面信息传输网络和车载信息传输网络。
第六章 列车运行控制
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列车实际运行曲线
ATP 防护曲线
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二、曲线速度防护模式
2.目标—距离(DISTANCE TO GO)曲线控制模式
目标－距离模式曲线控制不再对每一个闭塞分区规定一个目标速度， 而是向列车传送目标速度、目标距离（可包含多个闭塞分区）。
Km/h 200
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分段制动和一次制动方式示意图
分段制动需要多个空走距离和安全距离，若采用一次制动只需要一个空走距
离和安全距离。
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二、曲线速度防护模式
1.分级曲线速度控制模式 每个闭塞分区仍然给定一个目标速度。
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闭塞分区分界处绝缘节位置相对固定，且两边闭塞分区传输信息不同。 列车可以根据接收到信息的变化来了解通过绝缘节的时机，从而获得列 车位置信息。
甲站
乙站
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f2
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分区1
分区2
分区3
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三、列控系统关键技术
2>计轴器定位方法 计轴传感器安放也是固定的，通过计轴器检测列车占用或者出清对应计 轴区段也可以获得列车位置信息。
列车运行控制系统
列车运行控制系统定义：由列控中心、闭塞设备、地面信号设备、地车信息传输设备、车载速度控制设备构成的用于控制列车运行速度保证行车安全和提高运输能力的控制系统。
功能：1. 线路的空闲状态检测；2. 列车完整性检测3. 列车运行授权；4. 指示列车安全运行速度；5. 监控列车安全运行系统分类发达在列控系统研究方面已有较长发展历史，比较成功的列控系统主要有：日本新干线ATC系统，法国TGV铁路和韩国高速铁路的TVM30C及TVM430系统，德国及西班牙铁路采用的LZB系统，及瑞典铁路的EBICA900系统等。
上述列车控制系统都具有自己的特点、不同的技术条件和适应范围，因此，列控系统可以分成许多类型。
（1）按照地车信息传输方式分类：①连续式列控系统，如：德国LZB系统、法国TVM系统、日本数字ATC系统。
连续式列控系统的车载设备可连续接收到地面列控设备的车- 地通信信息，是列控技术应用及发展的主流。
采用连续式列车速度控制的日本新干线列车追踪间隔为 5min ，法国TGV北部线区间能力甚至达到 3 min。
连续式列控系统可细分为阶梯速度控制方式和曲线速度控制方式。
②点式列控系统，如：瑞典EBICAB系统。
点式列控系统接收地面信息不连续，但对列车运行与司机操纵的监督并不间断，因此也有很好的安全防护效能。
③ 点一连式列车运行控制系统，如： CTCS2级，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。
点式 信息设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信 息。
（ 2 ）控制模式分，分为两种类型：① 阶梯控制方式出口速度检查方式，如：法国 TVM300系统入口速度检查方式，如： 日本新干线传统 ATC 系统② 速度—距离模式曲线控制方式速度-距离模式，如：德国LZB 系统，日本新干线数字 ATC 系统（3）按照人机关系来分类，分为两种类型：① 设备优先控制的方式。
如：日本新干线 ATC 系统。
列车运行控制系统的五个级别
列车运行控制系统的五个级别
列车运行控制系统的五个级别是：
1. Level 0：无自动化系统。
所有列车运行功能由乘务员手动控制和监控。
2. Level 1：列车操作员辅助系统（ATO）。
该系统通过自动控制列车的加速、制动和保持列车在规定的速度和距离范围内行驶，但乘务员仍需负责开关门、监控列车运行和应对紧急情况。
3. Level 2：有限度的自动列车控制（GoA2）。
列车在ATS（自动列车监控系统）的控制下自动运行，但乘务员仍需负责开关门和处理紧急情况。
4. Level 3：条件自动列车操作（GoA3）。
列车在ATS的控制下自动运行，乘务员只需负责开关门。
该级别下，列车在特定条件下可完全自主地进行加速和制动。
5. Level 4：高度自动列车操作（GoA4）。
列车在ATS的完全控制下自主运行，乘务员不再需要驾驶员。
该级别下，列车可以应对各种情况，包括紧急情况和列车故障。
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无线通信网络（GSM-R）
列车控制中心（TCT）/无线闭塞
中心（RBC）
CTCS系统组成
车载子系统组成
CTCS车载设备 无线系统车载模块
CTCS系统组成
CTCS系统结构示意图
CTCS应用
CTCS应用等级分类
CTCS应用等级0(L0) CTCS应用等级1(L1) CTCS应用等级2(L2) CTCS应用等级3(L3) CTCS应用等级4(L4)
ERTMS／ETCS的列车，在装备有欧洲应 答器 (Eurobalise) 的线路上运行，线路 上可以安装欧洲环线或者无线注入单元。
ERTMS／ETCS 应用
设置ERTMS／ETCS 应用等级
等级2：装备了ERTMS／ETCS的列车，
在由无线闭塞中心控制的、装备了欧洲 应答器和欧洲无线的线路上运行，由地 面设备提供列车定位功能和列车完整性
现列车的安全间隔控制、超速防护及车门
控制, 保证行车安全 。
轨道交通列车运行控制系统
列车自动运行系统(ATO) ATO (Automatic Train Operation，简称 ATO)子系统主要完成站间自动运行、列车 速度调节和进站定点停车, 并能接受控制中 心的运行调度命令, 实现列车的运行自动调 整。
ATP
测 速 传 感器
列车数据
轨道交通列车运行控制系统类型
轨道交通列车运行控制系统分类
来自 中国最大的资料库下载
点式自动列车运行控制系统
连续式自动列车运行控制系统
点式自动列车运行控制系统
点式自动列车运行控制系统简介 点式自动列车运行控制系统在欧洲的 干线铁路及城市轨道交通中应用十分广 泛。其主要优点是采用无源、高信息容 量的地面应答器，结果简单。安装灵活， 可靠性高。
列车运行控制系统发展概况
国外发展情况 快速发展时期: 八十年代，随着信息传输量的增加、 自动控制技术的完善和微电子技术的发 展，使得列车运行控制的车载系统功能 不断扩大，如实时计算距离一速度模式 曲线、自动实施常用制动和紧急制动、 自动驾驶、节能运行指导等。
列车运行控制系统发展概况
国外发展情况
从九十年代后,城市轨道交通ATC系统向数 字化ATC发展，通过不同信息传输媒体，采用 信息编码传送目标速度、目标距离和轨道电路 长度等信息，实现列车与地面之间的通信，因 此列车运行的安全性得到增强，效率得到提高， 效益明显改善。
点式自动列车运行控制系统
点式自动列车运行控制系统组成
来自 中国最大的资料库下载 道旁电子单元LEU（信号接口） 车载设备
地面应答器
点式自动列车运行控制系统
点式自动列车运行控制系统示意图
ATP总线
测速传感器
中央处理 单元 天线
应答器
车载设备 地面设备
LEU
信号机或是联连锁设备
连续式自动列车运行控制系统
连续式自动列车运行控制系统简介 连续式自动列车运行控制系统适应高
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速干线与高行车密度的轨道交通。根据 传输媒介可分为有线与无线两大类。
连续式自动列车运行控制系统
连续式自动列车运行控制系统简介 连续式自动列车运行控制系统主要由3 部分组成：地面控制中心，传输媒介以 及车载设备。
ERTMS／ETCS 应用
设置ERTMS／ETCS 应用等级
等级STM：装备了ERTMS／ETCS的列车，
在装备了本国有(本地)信号系统的线路上 运行，它们之间通过STM进行接口。
ERTMS／ETCS 应用
设置ERTMS／ETCS 应用等级
等级1(带注入或不带注入信息)：装备了
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列车运行控制系统发展趋势
列车运行控制系统的发展技术 随着计算机技术（Computer）、通信技 术（Communication）和控制技术 （Control）的飞跃发展，综合利用3C技 术给列车控制系统带来很好的发展机遇。 未来的列车运行控制系统将是以3C 为基础的综合信息技术的集成系统。
同济大学交通运输工程学院
轨道交通列车运行控制系统
轨道交通列车运行控制系统组成
列车自动防护系统 列车自动运行系统 列车自动监控 系统
同济大学交通运输工程学院
轨道交通列车运行控制系统
列车自动防护系统(ATP) ATP（Automatic Train Protection， 简称ATP）子系统的主要功能是通过车载
ATP系统和地面设备间的信息传输，来实
列车运行控制系统简介
列车运行控制系统分类
地面设备：产生出列车控制所需要的全
部基础数据 车载部分：通过媒体将地面传来的信号 进行信息处理，形成列车速度控制数据 及列车制动模式，用来监督或控制列车 安全运行
目录
1. 内容简介 2. 发展历史与发展展望 3. ATC系统 4. ERTMS/ETCS以及CTCS 5. CBTC 6. 案例
列车运行控制系统发展趋势
列车运行控制系统的发展技术
现代列车控制系统的核心是通信技术的 应用与发展。
目录
1. 内容简介 2. 发展历史与发展展望 3. ATC系统 4. ERTMS/ETCS以及CTCS 5. CBTC 6. 案例
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轨道交通列车运行控制系统
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检测。
ERTMS／ETCS 应用
设置ERTMS／ETCS 应用等级
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等级3：与等级2相同，但是列车定位
和列车完整性检测由车载设备实现。
ERTMS／ETCS 系统结构
ERTMS／ETCS系统结构框图
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ERTMS／ETCS核心技术
ERTMS／ETCS技术规范的构成
强制性规范；
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任选规范； 非强制性规范；
不需要的规范。
ERTMS／ETCS 核心技术
ERTMS／ETCS技术规范的构成图
CTCS
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轨道交通列车运行控制系统
列车自动监控系统(ATS) ATS (Automatic Train Supervision， 简称ATS)子系统的主要功能是监控列车运 行状态, 采用软件方法实现联网、通信及列
车运行管理自动化。
轨道交通列车运行控制系统
轨道交通列车运行控制系统组成示意图
ATS 定 位 系统 ATO 驱动、制动 控制设备
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列车运行控制系统发展趋势
列车运行控制系统的发展趋势
发展中的列车控制系统将成为一个集列车运 行控制、行车调度指挥、信息管理和设备监测 为一体的综合业务管理的自动化系统。它在保 证行车安全、提高运输效率、节省能源、改善
员工劳动条件 等将发挥重要的作用。
同济大学交通运输工程学院
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列车运行控制系统发展概况
国内发展情况
九十年代我国列车运行控制系统结出硕果。 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160~200 km／h的列车 上投入运营。LSK 系统作为我国自行研制的准 高速旅客列车超速防护系统综合信号安全技术、 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。
高速列车不受限制地穿越国界行使；
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信号标准化，减少各国的特殊要求；
设备市场开放，产生商业吸引力；
技术互用性，不同厂商系统兼容； 降低设备成本。
ERTMS／ETCS 应用
设置ERTMS／ETCS 应用等级 为实现高速列车在欧洲境内穿越国境 时互通运营，结合欧洲各国铁路现状， 兼顾既有设备及今后列车运行控制系统 发展趋势，ERTMS／ETCS技术规范确
CTCS
CTCS简介 为确保列车运行安全、提高运输效 率，结合我国铁路的特点研究制定中 国列车运行控制系统 CTCS的技术规 范。参照欧洲列车运行控制系统（简 称ETCS）编制的。
CTCS系统组成
CTCS系统组成
车载子系统 地面子系统
CTCS系统组成
CTCS地面子系统
应答器 轨道电路
目前数字ATC是发展的主流。
列车运行控制系统发展概况
国内发展情况 2O世纪大部分时间，全路机车都安装 了机车“三大件”，即机车信号、自动 停车和无线列调，行车安全得到了很好 的保障，促进了铁路事业的快速发展， 但还存在不少问题。
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列车运行控制系统发展概况
国内发展情况
1985年我国引进国外的无绝缘轨道电 路和车载ATP系统。以此为标志，开始 我国运行控制现代化系统的发展
ERTMS／ETCS 设备
ERTMS／ 标准化设备 车载设备(EUROCAB): 车载计算机
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(欧洲安全计算机EVC．European Vital Computer)，人机接口(MMIMan Machine Interface)，里程计。
ERTMS／ETCS 设备
定了5个应用等级。
ERTMS／ETCS 应用
ERTMS／ETCS 应用等级说明
等级0：装备了ERTMS／ETCS的列车 可以在没有装备ERTMS／ETCS地面设 备或者没有本国(本地)信号系统的线路上 运行，或者在试运行中的ERTMS／
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ETCS线路中运行。
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ERTMS／ETCS
ERTMS／ETCS
ERTMS／ETCS系统简介 ERTMS(欧洲铁路运输管理系统)包括