CTCS-3级中国列车控制系统介绍

车载设备与地面设备的接口
►地面传递到车上的信息有三种方式，一种是 连续信息方式，另一种为点式信息方式。连 续信息主要通过地面轨道电路来发送，点式 信息主要通过地面应答器来发送，都为单向 信息。第三种是无线方式，无线方式可以实 现车地之间的实时信息交互。
►移频轨道电路有多种制式，有ZPW-2000、 UM71、国产4信息、8信息、18信息移频等。
►人机界面：完成列控车载设备与司机的交互 功能。它具备图形，语音以及文本显示功能， 可以直观地提供给司机各种状态和控制信息。
►测速测距单元：通过安装在车轮上的速度传 感器获得速度信号，并将此信息发送到相关 各模块。
►司法记录单元：将列控车载设备的动作，状 态，以及司机的操作等信息进行记录，当故 障发生或进行数据分析时可以通过相应的下 载手段将数据下载下来，供技术人员进行分 析。
►数据记录：详细数据记录和一般设备状态记 录
►应答器信息接收与处理：获取前方线路信息， 确定列车位置，确定列车的运行方向，获得 进路信息，获得临时限速信息 。
►速度、距离计算及防滑防空转功能
►信息交互功能：列车实际速度，目标速度， 限制速度，目标距离，机车信号等。
►防溜功能：设备在列车停车的状态下，会对 列车的不恰当移动进行防护 。
►两种车载工作方式可选择：设备制动优先和 司机制动优先。
►无线信息接收与处理功能：无线子系统与 RIM配合来负责实现与地面无线系统的GSMR无线连接。RSS模块包含移动终端、电源和 滤波器，能够实现GSM-R调制解调器功能。 它与放置在轨道车辆车顶上的GSM-R天线相 连。
列控车载设备的构成
►安全计算机：安全计算机（VC）是列控车载 设备的控制核心，负责从其他各个子模块以 及相关地面设备获取信息，根据列车制动力， 线路信息，临时限速信息，生成制动模式曲 线；并把列车运行速度与模式曲线相比较， 输出相应制动，来保证列车的安全运行。
应答器
►应答器采用电磁感应技术及原理，通过空气 无线传输信号和能量。
►应答器分为无源信息应答器和有源信息应答 器。应答器传输的信息称为报文，信息包括 线路信息、进路信息、临时限速信息以及级 间切换等信息。
无线子系统
►车载设备通过GSM-R无线通信系统向RBC发 送列车数据，注册、注销信息，位置报告， 列车限制性信息以及文本信息等。
记录器
车载设备
输出 接口 MVB总线
输入 接口
C3 控制单元
C2 控制单元
车载安全计算机
应答器信息 接收模块
ProfiBus总线 RS-485总线 MVB总线
CAU 应答器天线
通用加 密单元
通信接 口单元
无线通信模块
安全数字 接口
测速单元1 测速单元2
轨道电路 信息接收
单元
轨道电路 信息接收
单元
PG
►地面设备由RBC、列控中心、轨道电路、应 答器（含LEU）、GSM-R通信接口设备等组成；
►车载设备由车载安全计算机、GSM-R无线通 信单元、轨道电路信息接收单元、应答器信 息接收模块、记录单元、人机界面、列车接 口单元等组成。
GSM-R 电台
动态监测 装置
DMI-1 DMI-2
列车转 换网关
►车载设备接收RBC发送的行车许可，紧急停 车，临时限速，外部报警信息以及文本信息 等。
CTCS-3级列控车载设备的工作模式及转换
►CTCS3级列控车载设备的工作模式共有九种： 待机模式（SB），完全监控模式（FS），调 车模式（SH），休眠模式（SL），隔离模式 （IS），引导模式（CO），目视模式（OS）， 冒进模式（TR），冒后模式（PT）。
障条件下应允许降级使用。 ►系统级间转换应不影响列车正常运行。 ►系统各级状态应有清晰的表示。
►CTCS应用等级0(简称C0)：由通用机车信 号+列车运行监控装置组成。
CTCS应用等级1(简称C1)：由主体机车信 号+安全型运行监控记录装置组成，点式 信息作为连续信息的补充，可实现点连式 超速防护功能。
►轨道信息接收单元：通过STM天线获得线路 上的轨道电路信息，为提供准确的控车信息 提供相应信息。
►应答器接收单元：通过在车体下的应答器接 收天线，接收来自地面的应答器信息，并在 校验后将解调的用户信息传输至安全计算机， 为安全计算机得出控车命令提供数据。
►列车接口单元：主要进行列控车载设备与车 体的接口管理。车载设备通过列车接口单元 获得来自车体的各种开关量和反馈信息，并 通过它将制动和相关控制命令输出至车体 。
CTCS-3 级 列 车 控 制 系 统 总体介绍
列车控制系统概述
►CTCS为中国列车运行控制系统的缩写，是为 了保证列车安全运行，并以分级形式满足不 同线路运输需求的技术规范。
中国列车控制系统的特点
►符合CTCS规范的列车超速防护系统应能满足 一套车载设备全程控制的运用要求。
►系统车载设备向下兼容。 ►系统级间转换应自动完成。 ►系统地面、车载配置如具备条件，在系统故
紧急制动
雷达 速度传感器
PG
Pwenku.baidu.comC PUC PUC PUC
轨道电路接收天线
动车组
C2 控制单元
C3 控制单元
车载安全计算机
应答器信息 接收模块
CAU 应答器天线
CTCS-3级列控车载设备的功能
►超速运行防护：动车组构造速度，线路允许 速度，进路允许速度，临时限速和紧急限速。
►生成目标距离控制曲线：根据来自STM的轨 道电路信息、来自BTM的线路描述数据以及 列车的特性，ATP车载设备生成一次制动的连 续控制曲线。
►CTCS应用等级2(简称C2)：CTCS2级是基于轨 道电路加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 车控制系统。
CTCS应用等级3(简称C3)：是基于无线传输信 息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列 车运行控制系统。点式设备主要传送定位信 息。
CTCS-3级列控系统概述
►位置校正：依据应答器的信息自动地对列车 的位置进行检查
►载频切换功能：25.7Hz锁频信息，司机手动 选择和应答器锁频。
►机车信号功能：设备可以根据条件，具备主 体机车信号或通用机车信号功能，向列车运 行监控记录装置输出机车信号信息
►CTCS级间切换：车载设备在地面应答器的配 合下，可以在区间完成与LKJ的自动切换。