列控模式与列控信息传输技术的发展
GSMR介绍.ppt
防火墙 路由器
GPRS 归属接口服 务器
GPRS 接口服务器 GPRS 接口服务器
Radius 外 DNS
GGSN
内 DNS SGSN
PCU BSC
机车综合无线通信设备
3、大 秦 线
内容大纲
1) 重要地位 2) 机车同步操控系统 3) 调度通信 4) 无线车次号传输 5) 尾部风压传输
1) 重要地位
提速线路通信信号新技术设备及运用之三
GSM-R
李绍斌
bli@
北京交通大学电子信息工程学院
内容提要
列控模式的发展 列控信息传输技术的发展 三条试验线GSM-R GSM-R规划与发展 CTCS3与GSM-R
一、列控模式的发展
三显示模式 四显示模式 阶梯速度模式 连续速度模式 列控发展趋势
30B+D
应用 节点
编组控制单元
通信 子系统
GSM-R 车载
GSM-R 车载
GSM-R 车载
GSM-R 车载
RS-2 通信单元
RS-2 RS-2
通信单元 RS-2 RS-2
钢轨
无
以电缆交叉
电特性好为单位电缆无源自无电特性好电缆
无
以轨道环线
电特性好
为单位
空气
无
以线路某点坐标
为单位
电缆 电特性较好
无
根据不同无线方
式确定；GSM-R
无定位功能
三、三条试验线GSM-R
GSM-R在中国的发展 青藏线 大秦线
1、GSM-R在中国的发展
三个阶段：
可行性论证(技术政策，频率资源)； 技术试验(青藏线、大秦线、胶济线)； 工程建设实施。
(1) 调度通信
列控 (已编辑版)A4
第一章●1运行控制系统是轨道交通行车系统的“中枢与神经”，旨在利用各种先进的技术和设备，保证列车以最小安全间隔距离运行，以达到最大的运输能力●2轨道交通信号系统发展历程：（1）地面人工信号为防止列车相撞，在线路上安装各种信号设备。
通过地面信号显示系统，以物体大致形状、灯光的数目和颜色等视觉信号或音响信号等听觉信号给司机以各种运行条件的指示，提醒司机采取相应的措施，以免发生列车正面冲突和追尾事故。
这个阶段，主要是依靠信号工的眼睛观测（传感器），通过人控制的信号给司机传递行车命令（传输），由信号工控制列车间隔。
列车完全由司机驾驶，并负责列车的运行安全。
2）地面自动信号1872年美国人鲁宾逊发明了轨道电路，实现了列车占用钢轨线路状态自动检查。
利用轨道电路检查到的列车占用线路状态控制信号显示，出现了地面自动信号，使地面信号显示能真实反映线路空闲状态，也就是说按信号显示行车能够防止列车冲突事故。
只有当线路在空闲状态时，信号开放才是安全的。
地面信号显示仅仅指明列车前方线路状态，列车完全由司机驾驶，安危在完全掌握在司机手中。
（3）机车信号由于地面信号显示有时受到自然环境（如雾、风沙、大雨等）的影响以及地形的限制，司机往往不能在规定的距离上及时了望前方的信号机的信号显示，因而有产生冒进信号的危险。
为将列车运行前方所接近信号机的显示情况及时通告司机，发明了机车信号设备，将地面的视觉信号变成通过技术手段引入司机室，大大改善了司机了望条件。
这样司机就能够在任何条件下从容地驾驶列车和前方信号为禁止信号时及时采取制动措施，提高了列车运行的效率和安全程度。
4）自动停车装置列车自动停车设备（简称ATS ，Automatic Train Stop）的功能是当地面信号的“禁止命令”未被司机接受时就自动实施紧急制动，强迫列车停车。
电码轨道线路的出现，使得利用轨道电路向机车传送信息成为可能，地面轨道电路、机车信号与自动停车装置结合的构成简单的列车运行自动控制系统。
ctcs-3级列控系统发展历程及技术创新
国外高速铁路列控系统及发展
a 列车制动系统的类型和能力； b 线路的粘着系数； c 线路坡度；
d 列车的参数（如重量、长度等）； e 系统反应时间。 ? TVM430系统的车载设备接收地面传送的信息并处理，计算出接近抛物
线状的分级速度控制曲线，并按照该曲线控制列车的最高运行速度。 ② 显示
? 针对铁路运营的要求，设计显示器，它显示的信息有：列车实际速度
司机显示器
列车运行控制系统车载设备框图
天线
速度传感器
国外高速铁路列控系统及发展
分级速度控制 /目标 -距离控制模式
制动点
２７０
２３０
分级速度控制模式 ATC
１７０
目标 -距离控制模式 ATC
３０
０
安装分级速度控制 模式ATC 的追踪列车
安装目标- 距离控制 模式ATC的追踪列车
先行列车
国外高速铁路列控系统及发展
提速线路通信信号新技术设备及运用之一
国外高速铁路列控系统及发展
国外高速铁路列控系统及发展
? 日本新干线的 ATC ， ? 法国 TGV 的TVM300 和TVM430 系统， ? 德国铁路使用的 LZB 系统，
? 欧洲列车控制 ETCS LEVEL 2 系统。
国外高速铁路列控系统及发展
列控系统主要功能是：
① 接近先行列车时控制列车速度，保证列车速度之间的安全隔离。 ② 进站信号机关闭时，防止列车冒进。 ③ 进侧线时，控制列车速度低于道岔允许速度进站。 ④ 进站停车时，防止列车越过关闭的出站信号机。
⑤ 出站信号机开放时，控制列车低于道岔允许速度进入区间。
⑥ 在通过缓行区时，控制列车速度低于线路允许速度。 ⑦ 遇施工、设备故障、灾害等特殊情况控制列车减速。 ⑧ 当列车速度超过线路最高允许速度时，控制列车减速。 ⑨ 高速车驶入既有线时（不更换机车），应能接收既有线机车信号
列控重点总结
⏹中国铁路列控系统的发展原则：⏹列控系统技术平台的确立遵循全路统一规划的原则，实现互联互通。
⏹按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的要求，我国300km/h及以上高速客运专线确定CTCS3列控系统作为全路统一技术平台体系，并兼容CTCS2列控系统实现动车组上下线运行。
⏹CTCS3系统采用GSM-R无线通信传输列控信息，主要由车载ATP、无线闭塞中心RBC、微机联锁、调度集中CTC、应答器、ZPW2000轨道电路构成，在引进消化吸收关键技术的基础上，通过系统集成创新，我们将建立符合中国国情路情的、世界一流水平的高速铁路CTCS3列控技术体系。
⏹中国铁路列控系统CTCS2：⏹CTCS2列控系统主要用于200～250km/h客货混运客运专线,主要设备包括：车载A TP、列控中心、微机联锁、调度集中CTC、应答器、ZPW2000轨道电路，并已基本实现国产化。
⏹CTCS2列控系统采用轨道电路加点式应答器作为信息传输手段，实现列车运行的安全控制。
⏹经过改造的既有线也采用CTCS2列控系统，并在时速200公里提速线路上应用。
⏹通过在时速300公里和200公里跨线列车上装备CTCS2和CTCS3车载系统，实现高速列车的跨线运行。
⏹城市轨道交通的发展方向：⏹由轨道电路向基于通信的方向发展。
⏹系统化。
⏹通信信号一体化。
⏹标准化和开放化。
⏹列车运行控制技术的发展经过⏹地面人工信号⏹地面自动信号⏹出现机车信号⏹发明自动停车⏹列控系统ATC⏹综合自动化系统⏹固定闭塞（Fixed Block）：线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区，一个分区只能被一列车占用，闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速、最不利制动率等最不利条件设计，列车间隔为若干闭塞分区，而与列车在分区内的实际位置无关，列车位置的分辨率为一个闭塞分区（一般为几百米），制动的起点和终点总是某一分区的边界，对列车的控制一般采用速度码台阶式制动曲线方式，该系统要求运行间隔越短，闭塞分区(设备)数也越多。
列车控制网络技术的现状与发展方向分析
列车控制网络技术的现状与发展方向分析作者：梁飞来源：《科技创新导报》2017年第11期DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.11.004摘要：控制网络技术在世界内应用十分的广泛，同时也是列车的关键技术。
随着用户对网络技术性价比与开放性等要求提升，以及适应新的形式下运营工作需要，控制网络出现了多种技术并存的局面，不同技术之间呈现出融合的趋势。
该文就列车控制网络技术的现状与发展方向分析加以简要阐述。
关键词：列车控制网络技术现状发展方向分析中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0004-02列车通信网络是一套综合的通信系统，具有设备连接、信息共享、监测诊断等功能。
经过长期的发展，技术已经成熟，并成为了关键的技术之一。
在干线铁路与城市轨道交通中广泛应用，与其他的通信方式相比，也能够更好地满足通信要求。
1 列车通信网络的发展在20世纪80年代初，微处理器技术开始迅速的发展并普及，计算机开始应用于轨道交通。
在最初的应用阶段，微处理器面对的是单个设备。
随着控制设备数量增加。
原有技术已经不能满足发展的需要，从而出现了通信总线网络。
而到了90年代，为了满足动车与机车组重联控制的需要，列车总线产生。
大型的铁路公司以牵引系统作为基础，通信系统为钮带，推出了覆盖制动、辅助、牵引、诊断、显示等方面的通信控制系统。
与此同时车载微机也在发展，集内部测控与信息处理于一体的通信网诞生。
在1988年国际电工委成立了工作组，希望制定一套通信标准，标准是开放的，目的是各种机道车辆能够相互挂联，且电子可编程设备可互换。
在第二年的6月，TNC标准草案就成为了国际标准。
该草案总共包括7个方面内容。
我国列车通信网络标准制定工作始于90年代。
在铁道部门开展研发工作的同时，相关单位也在进行自我研发。
涉及到的领域有现场总线、局域网、通信介质、TCN，通信协议等。
经过长期研发工作，拥有自主产权知识的网络控制技术应用范围不断扩大，在积累并总结经验的基础上，进一步发展，已经达到了世界先进水平。
中国铁路列控系统现状及发展
3北方交通大学经管学院 博士生,铁道科学研究院通信信号研究所 研究员,100081 北京 33铁道科学研究院通信信号研究所 研究员,100081 北京专论与综述中国铁路列控系统现状及发展刘虎兴3 范 明33摘要:中国铁路列控系统(CT CS )的发展经历了一个漫长而曲折的过程,对这一过程进行了全面分析,提出应认真总结几十年来我国ATP 发展的经验教训,积极研究引进的新技术。
并提出实行等级配置的CT CS 发展建议。
关键词:铁路 列车控制 建议Abstract :The development of CT CS ev olved with turns and twists.Based on thorough analysis ,the experi 2ence and less on about the development of ATP in our country over the past decades were sumed up.And new technologies im ported required researching enthusiastically.Als o a proposal of constituting hierarchical config 2uration to develop CT CS were put forward.K ey w ords :Railway ,T rain control ,Proposal 安全和效率是铁路运输生产永恒的主题,通信信号系统就是这个主题的重要组成部分。
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、设备优先的列车自动控制系统,使列车在高速度、高密度运行的条件下,安全运行30多年。
法国的UT 列车超速防护系统在法国有着成熟的运用经验。
我国的郑武、京郑线引进了UM712T VM300系统,加快了我国列控技术的发展。
高铁列控系统技术及发展
在待机模式下，司机一按压启动开关就进入 PS模式
武汉高速铁路
部分监控模式（侧线发车） 职业技能训练段
速度（km/h）
监控曲线
驾驶曲线 45
UU码
侧线发车，ATP车载设备根据股道轨道电路 信息（根据道岔限速发送UU码或UUS码）， 形成并保持固定限制速度（至出站口），控 制列车运行。在出站口得到应答器数据后转
控制速度和目标—距离模式曲线，控制列车运行。
CTCS 分级
CTCS 3级
武汉高速铁路 职业技能训练段
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；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。
约关系即联锁
CTC（Centralized Traffic Control）
调度集中
CTCS（Chinese Train Control System）中国列
车运行控制系统 ETCS（European Train Control System）欧洲
列车运行控制系统
武汉高速铁路 职业技能训练段
CBI（Interlocking） 计算机联锁 TCC（Train Control Center）列控中心 RBC （Radio Block Center）无线闭塞中心 ISDN（Integrated Services Digital Network） 综合业务数字网 TSRS （Temporary Speed Restriction Server） 临时限速服务器
考虑建设周期的长期性，系统应与既有线信号 系统具有良好的兼容性。
简述列控系统的定义
列控系统的定义什么是列控系统？列控系统是指铁路、地铁及轻轨等交通运输行业所使用的一种集中控制系统，用于实现对列车运行的监控、指挥和调度。
它是铁路运输的重要组成部分，通过控制信号、轨道电路和车站设备等，确保列车的安全、快速、准点运行。
列控系统的组成与功能1. 联锁系统列控系统的核心组成部分是联锁系统，它负责监控和控制列车在轨道上的运行状态。
联锁系统由信号接发器、车站设备和信号设备等组成，它通过联锁逻辑和相关设备的联动，确保列车按照正确的路线行驶，同时避免碰撞、追尾等事故的发生。
2. 自动闭塞系统自动闭塞系统是列控系统的一个重要组成部分，它利用轨道电路、电缆和信号设备等，实现列车之间的安全间隔控制和通信。
通过自动闭塞系统，列车的运行速度可以自动调整，确保列车之间的安全距离，保证列车运行的安全性。
3. 自动驾驶系统部分列控系统还配备了自动驾驶系统，用于实现列车的自动驾驶。
自动驾驶系统可以通过预设的车站和轨道信息，自动控制列车的起停、加速和减速等操作。
它可以提高列车运行的准确性和效率，减少人为操作的失误。
4. 通信指挥系统列控系统中的通信指挥系统，用于实现列车与调度中心之间的信息传递和命令下达。
调度员可以通过通信指挥系统监控列车的运行情况，灵活调度列车的发车、停站和运行速度等，保障运输的及时性和顺畅性。
列控系统的优势与应用1. 提高运输效率列控系统通过自动化的调度和控制方式，可以减少列车之间的间隔时间，提高列车的运行速度和运输能力。
它可以根据实际需求智能调度列车的发车间隔和运行速度，最大限度地提高运输效率。
2. 提高运输安全列控系统的主要目标是确保列车的安全运行，通过联锁和自动闭塞等控制手段，可以有效避免列车之间的碰撞、追尾等事故。
此外，列控系统还可以通过监控列车的运行状态和及时响应异常情况，提供紧急停车等安全保障措施。
3. 减少能源消耗列控系统可以通过精确控制列车的运行速度和起停操作，减少能源的消耗。
列控系统
铁路由于先天的综合优势，全天候、占地少、运量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高，必然成为国家综合交通运输体系中的骨干。
随着高速铁路的兴起，对铁路通信信号在安全和功能上提出了更高的新要求， CTCS-2及CTCS-3级列控系统已经实际应用于当今的客运专线上。
列控中心(TCC)是我国CTCS-2级列控系统地面信号控制的核心设备，实现控制有源应答器的报文输出和临时限速的核对与执行，还负责ZPW-2000A/K轨道电路的编码、区间信号机点灯逻辑、站间通信、区间及站内轨道电路改方等逻辑功能，担负着列车行车安全的重大责任。
TCC同时也是CTCS-3级列控系统地面信号控制的降级备用设备，为列车提供行车命令，保障行车安全。
在以往的列控中心仿真系统中，主要存在两个问题：其一是没有对站内编码逻辑进行处理，基本上将站内简化为区间来运行，造成的结果是整个仿真系统不能对侧线运行进行模拟；其二是不能智能的对设计院提供的规定格式的基础数据表进行处理，如果要完整的模拟站内的正线、侧线运行，要手动填写很多配置文件，穷举某一个站所有的进路相关信息，更换站场时，需要重新填写配置文件，工作量大且容易出错，大大的降低了程序的通用性。
本论文介绍了CTCS-2级列控系统的国内外研究现状及其主要由车载系统和地面系统组成。
重点分析和研究了CTCS-2级地面子系统中列控中心的功能，站内及区间的编码规则和点灯控制。
以Visual C++6.0为开发环境，结合CTCS-2级列控中心工作原理、区间及站内的编码设计规则、点灯控制及相应技术文件，设计出CTCS-2级列控中心仿真子系统。
利用计算机仿真技术，结合实际线路条件及车载的控车情况，模拟列控中心的各种功能，不但可以大大降低试验成本，又可以在一定意义上为提高行车效率提供数据依据，具有重要意义。
列控系统——浅论中国铁路通信信号技术发展方向列控系统——浅论中国铁路通信信号技术发展方向第45期铁路通信专刊文/铁道部运输局刘胜利铁路由于先天的综合优势，全天候、占地少、运量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高，必然成为国家综合交通运输体系中的骨干。
CTCS-3级列控系统发展历程及技术创新
《ctcs-3级列控系统发展历程及技术创新》2023-10-26CATALOGUE目录•CTCS-3级列控系统发展历程•CTCS-3级列控系统技术创新•CTCS-3级列控系统应用现状及问题•CTCS-3级列控系统未来发展趋势及展望•CTCS-3级列控系统典型案例分析01CTCS-3级列控系统发展历程2004年中国铁路开始引进法国TVM-300系统，并将其应用于京沪高铁。
2006年中国铁路开始引进欧洲ETCS-1系统，并将其应用于武广高铁。
2009年中国铁路开始引进日本ATC系统，并将其应用于沪宁高铁。
引进阶段中国铁路开始对引进的TVM-300、ETCS-1和ATC系统进行技术消化吸收。
2010年中国铁路成功研发出CTCS-3级列控系统，并应用于京津、郑西高铁。
2012年技术消化吸收阶段032018年中国铁路成功研发出CTCS-3级列控系统升级版，提高了安全性能和可靠性，并应用于“八纵八横”高铁网。
技术创新阶段012013年中国铁路开始对CTCS-3级列控系统进行技术创新，引入了智能感知、大数据分析等技术。
022015年中国铁路成功研发出新一代CTCS-3+ATO列控系统，并应用于京沪、沪杭高铁。
02CTCS-3级列控系统技术创新信号系统升级是CTCS-3级列控系统技术创新的重要方面之一，旨在提高列控系统的安全性和效率。
详细描述信号系统升级包括采用先进的计算机技术、网络通信技术和信息安全技术，实现列车与地面设备之间的信息传输和处理，提供列车控制、监测、维护和管理的综合功能。
升级后的信号系统具有更高的可靠性和安全性，能够适应不同线路和运营条件的需求。
总结词信号系统升级VS轨道电路的升级改造是CTCS-3级列控系统技术创新的另一个重要方面，旨在提高轨道电路的可靠性和安全性。
轨道电路升级改造采用先进的轨道电路技术和设备，提高轨道电路的传输速度、可靠性和安全性。
同时，升级改造后的轨道电路能够适应不同线路的运营条件，提供更高的列车控制精度和运营效率。
1、列控基础知识
地面设备
轨道电路
轨道电路+少 量应答器
地车通信方 定位方式 式
轨道电路通信 速度传感器+ 公里标
速度传感器+ 应答器
闭塞方式
固定闭塞
CTCS-0
CTCS-1
通用型机车信号机 +LKJ+速度传感器
主体型机车信号机 +加强型LKJ
轨道电路通信 +应答器通信
固定闭塞或准 移动闭塞
CTCS-2
车载安全计算机+ 轨道电路接收设备 +应答器接收设备
目视距离L目
闭塞分区L分
闭塞分区L分
接近距离L接
车长
三显示自动闭塞的主要特征：
通过信号机具有三种显示：红（停车）、黄（警惕）、
绿（通行）；
能预告列车前方两个闭塞分区状态； 信号机没有速度含义（进路式信号）；
进路信号指示：为该列车所设置的进路的状态，如空闲和占用状态，为列车设置的 进路保护几个闭塞分区等，由司机根据经验决定允许运行的最大速度。
车载安全计算机+ 无线接收设备+应 答器接收设备+轨 道电路接收设备
列控中心+数 字无绝缘音频 轨道电路+应 答器
无线闭塞RBC+ 列控中心+地 面无线通信设 备+数字无绝 缘音频轨道电 路+应答器 无线闭塞RBC
轨道电路通信 +应答器通信
速度传感器+ 应答器
准移动闭塞
CTCS-3
无线通信+轨 道电路通信+ 应答器通信
自动生成简单的行车许可（空闲的闭塞分区数）——三显示自动闭 生成带有速度含义的行车许可 —— 阶梯式控制 复杂的行车许可（含线路数据） —— 速度距离曲线方式
中国铁路列控系统现状及发展
中国铁路列控系统现状及发展
中国铁路列控系统是中国国家铁路局负责管理的，用于控制铁路交通运行的系统。
随着国家经济的发展，铁路系统的规模不断扩大，列车数量也逐渐增多，这就需要更加先进和高效的列控系统来保证铁路交通的安全性和稳定性。
目前，中国铁路列控系统采用的是CTC系统（Centralized Traffic Control System），这是一种集中式的列车运行控制系统，主要包括调度控制、车站设备、通信系统和信号系统等几个主要部分。
该系统不仅可以实现对铁路车辆的控制和监视，还可以协调多个区域的铁路交通，确保列车的运行路线安全和高效，并且能够支持高速动车组、城际列车等多种车型的运行。
近年来，中国铁路列控系统取得了一系列的技术突破和进步。
比如大面积采用自动化控制系统，进一步提高了系统的智能化和自动化程度，减少了人为因素的干扰和错误。
此外，铁路列车的自动化驾驶也有了突破，有望实现列车的自动行驶，进一步提高了列车的安全性和运行效率。
在未来，中国铁路列控系统将会面临更多的挑战和压力。
一方面，随着轨道交通在中国的快速发展，铁路系统需要加强对安全性和可靠性的保障，尤其是在高速运行和复杂环境下的情况下。
另一方面，需要不断改进和优化列控系统的技术，以更好地解决运行过程中的各种问题和应对相关风险。
总之，中国铁路列控系统的发展不仅关乎铁路交通的安全和稳定运行，也与国家经济和社会发展息息相关。
因此，加强铁路列控系统的技术创新和研发，并保持其先进和高效的技术水平是十分重要和必要的。
CTCS-3级列控系统发展历程及技术创新
CTCS-3级列控系统具有高精度、高可靠性和高效率的特点，能够实现列车高 速运行和精确控制，提高了列车运行安全和效率。
CTCS-3级列控系统的应用范围
应用领域
CTCS-3级列控系统广泛应用于中国高速铁路和城市轨道交通领域，是列车控制系 统的重要组成部分。
应用场景
在高铁中，CTCS-3级列控系统用于列车控制、信号灯控制、轨道电路控制等方面 ，实现了对列车的高效控制和安全保障。
针对CTCS-3级列控系统的关键技术进行突 破，如信号处理、安全防护等。
实现了CTCS-3级列控系统的全面 国产化。
成果转化与推广（2011年-2015年）
1
将研究成果转化为实际产品，并进行大规模推 广应用。
2
完成了多个铁路干线列控系统的升级改造，提 高了铁路运输效率和安全性。
3
与国内企业合作，实现了CTCS-3级列控系统的 出口。
THANKS
感谢观看
信号系统升级与改造
要点一
总结词
信号系统升级与改造是CTCS-3级列控系统技术创新的 重要方面，旨在提高信号系统的可靠性和安全性，确保 列车运行的安全和效率。
要点二
详细描述
1. 数字化信号处理：采用先进的数字化信号处理技术 ，提高了信号的精度和稳定性，减少了信号干扰和误差 。2. 信号系统模块化：将信号系统进行模块化设计， 提高了系统的可维护性和可扩展性，降低了系统成本。 3. 智能控制：应用智能控制技术，实现了对信号系统 的实时监控和自动调整，提高了系统的运行效率和安全 性。
02
CTCS-3级列控系统的发展历程
技术引进与消化（2000年-2005年）
01
引进国外先进列控技术，如欧 洲的ETCS技术。
中国铁路列控系统技术及发展趋势
中国铁路列控系统技术及发展趋势赵德生【摘要】目前,中国列车运行控制系统技术体系分为5级:CTCS-0级、CTCS-1级、CTCS-2级、CTCS-3级、CTCS-4级列控系统,衍生列控系统有3种:CTCS-0+列控系统(试验阶段)、CTCS-2+ATO列控系统(应用阶段)、CTCS-3+ ATO(研究阶段).文章首先介绍了CTCS-0+列控系统和CTCS-2+ATO列控系统的系统需求、总体技术方案和技术原则,然后介绍了目前技术成熟的CTCS-0、CTCS-2和CTCS-3列控系统的组成、系统原理和各子系统功能,提出了一种基于无线通信的CTCS-1列控系统总体技术方案设想,最后分析了中国列控系统未来的发展趋势,并总结我国下一代CTCS-4列控系统所用到的关键技术.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2018(009)001【总页数】5页(P10-14)【关键词】列控系统;LKJ;通信;ATO【作者】赵德生【作者单位】南京铁道职业技术学院, 南京210031【正文语种】中文【中图分类】U284.2列控系统由地面设备和车载设备组成，利用点式应答器、ZPW-2000A、RBC等地面设备提供的线路信息、目标距离和进路状态，列控车载计算机生成列车允许速度控制模式曲线，通过与列车速度的实时比校，如超速后可及时限速，是确保行车安全的信号系统。
借鉴欧洲ETCS列控系统的发展思路和其他国外高速铁路列控系统运营经验，结合我国铁路运输特点和特色，遵循全路统一规划的原则，原铁道部确定构建中国的列车运行控制系统技术体系（CTCS）［1－2］。
CTCS列控系统应用分为5级：CTCS-0级、CTCS-1级、CTCS-2级、CTCS-3级、CTCS-4级列控系统，目前衍生列控系统共3种：CTCS-0＋（试验阶段）、CTCS-2＋ATO（应用阶段）、CTCS-3＋ATO（研究阶段）。
根据线路允许速度选用CTCS列控系统装备等级，250 km／h以下铁路采用CTCS-2级列控系统，250 km／h铁路宜采用 CTCS-3级列控系统，300 km／h铁路采用CTCS-3级列控系统。
列车运行控制系统的发展
列车运行控制系统的发展作者：刘志红来源：《硅谷》2009年第01期[摘要]在介绍国外列车运行控制系统研究的历史进程和基本情况的基础上,对其中具有代表性的研究成果作较为详细的分析和评价。
最后介绍中国列车运行控制系统的发展概况及对发展趋势提出了若干建议。
[关键词]铁路列车运行控制系统铁路运输中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2009）0110107-01自19世纪铁路诞生以来，如何控制铁路运输的安全就一直是世界各国铁路运输业面临的主要课题，而列车运行安全是列车运行控制的核心。
一、列车运行控制系统的发展简史19世纪中叶出现火车后，立即就有人研究如何控制火车安全运行问题。
最早的年代，为了保证列车的安全，采用早期人骑马作为列车运行先导，以后又用过在一定距离设置导运人员,挥旗来表示列车可否安全前行等方法。
1830年在英国开始第一次应用横木式带灯光的信号机。
1841年英国人提出闭塞电报机专利，并于1851年在英国铁路获得普及应用，以后逐渐发展为电话、路牌、路签构成闭塞系统。
自19世纪末出现采用钢轨作为导体来传递电信号的轨道电路出现后，铁路区间行车控制进入了“基于轨道电路的列车运行控制(Track Circuit Based Train Control,TBTC)”时代。
但轨道电路本身具有一些不足和矛盾影响正确接收信息。
随着科学技术的发展，人们提出一种新的设想，采用通信方法来实现信号的传递，这就产生了以通信为基础的列车控制系统(Communication Based Train Control，CBTC)。
二、国外发展概况从各国列车运行控制系统的发展过程看，大多数国家都是在原有装备的基础上进行技术改造，不断增加新功能，逐步向更高的级别发展。
下面介绍具有代表性的欧洲列车运行控制系统。
欧洲人花了10年时间研究ETCS，最初的目的是为了解决欧洲境内铁路运输的互联互通问题。
没有ETCS，列车泛欧运行不仅要安装多套车载设备，极大地提高成本，而且运行的安全性和可靠性也难以保障。
铁路信息技术
案例二：铁路通信系统的升级改造
01
铁路通信系统是铁路信息技术的重要 组成部分，承担着列车调度、信号传 输、旅客服务等多种任务。随着技术 的发展，铁路通信系统也在不断升级 改造。
02
传统的铁路通信系统采用模拟信号传 输方式，存在传输质量差、易受干扰 等问题。为了提高通信质量和可靠性 ，铁路通信系统逐步实现了数字化改 造，采用数字信号传输方式。数字信 号传输具有抗干扰能力强、传输距离 远、容量大等优点，提高了通信系统 的性能和可靠性。
列车自动控制系统
列车监控系统
通过自动控制列车运行，实现列车安 全、准时、高效的运行。
对列车运行状态进行实时监控，确保 列车安全运行。
列车调度系统ຫໍສະໝຸດ 对列车进行实时调度，确保列车按照 预定的时刻表运行。
铁路通信系统
无线通信系统
提供列车与地面之间的无线通信， 确保信息实时传输。
有线通信系统
提供铁路沿线的有线通信，确保信 息传输的稳定性。
物联网技术可以应用于铁路货物的追踪和管理、仓储和配送、安全监控等方面。通过物联网 技术，可以实现货物的实时追踪和监控，提高物流效率和货物安全性；同时还可以实现仓储 和配送的智能化管理，提高仓储和配送效率。
未来，物联网技术在铁路物流中的应用将进一步深化和完善，为实现更加高效、智能的铁路 物流提供技术支持。
大数据技术可以帮助铁路运输企业实现运输计划的智能化制定、列车运行的实时监控和调整、客流预测 和调度优化等。这些优化措施可以提高运输效率、降低成本、提升旅客出行体验。
未来，基于大数据的铁路运输优化将继续深化应用，通过数据驱动的方式实现更加精细化的管理和服务。
案例四：物联网技术在铁路物流中的应用
物联网技术为铁路物流带来了新的发展机遇。通过物联网技术，可以实现铁路物流的智能化 管理、监控和追踪，提高物流效率和安全性。
- 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)。
（三）阶梯速度模式
200
170
130
90
入口检查
30
出口检查
VL
200 170 130 90 01
00
阶梯速度模式示意图
（四）连续速度模式
S1+S2 S3
制动性能差的车 制动性能好的车
S4 设备监督曲线
目标速度
S
连续速度控制模式示意图
（五）列控发展趋势
控制精度不断提高； 时间响应越来越快； 信息传输量不断增大； 双向闭环控制； 无线传输通道；
防火墙 路由器
GPRS 归属接口服 务器
GPRS 接口服务器 GPRS 接口服务器
Radius 外 DNS
GGSN
内 DNS SGSN
PCU BSC
机车综合无线通信设备
3、大 秦 线
内容大纲
1) 重要地位 2) 机车同步操控系统 3) 调度通信 4) 无线车次号传输 5) 尾部风压传输
1) 重要地位
2) 机车同步操控系统
大秦线(大同－秦皇岛)作为一条重载运煤专线，采用多机车牵引 模式，实现机车间的同步操控，达到年运量2亿吨。如果牵引机车 操作不同步，就会造成车箱间的挤压或者拉钩现象，影响运输安 全，降低运输效率。为了保证操作的可靠性，利用GSM-R网络提供 可靠的数据传输通道，采用无线通信的方式来实现机车间的同步 操控。
点式
连续
信息传输方向 信息量
单向 （地 车）
单向 （地 车）
双向 （地 车）
单向 （地 车）
单向 （地 车）
或 （车 地）
单向 （地 车）
或 （车 地）
双向 （地 车）
少 较大 较大 较大 较大
大
很大
传输介质
完整性检查及 轨道占用检查
列车定位
钢轨
有
以闭塞分区
电特性差
为单位
钢轨
有
以闭塞分区
电特性差
为单位
（二）四显示模式
列车1
信号灯
运行方向 信号灯
信号灯
信号灯 列车2
信号灯 列车1
信号灯
信号灯
信号灯 列车2
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
四显示自动闭塞就是通过信号机具有四种显示，能预告列车 前方三个闭塞分区状态的自动闭塞。其特征为：通过信号机具有 四种显示；能预告列车前方三个闭塞分区状态；分三个速度等级 ，二个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。
钢轨
无
以电缆交叉
电特性好
为单位
电缆
无
无
电特性好
电缆
无
以轨道环线
电特性好
为单位
空气
无
以线路某点坐标
为单位
电缆 电特性较好
无
根据不同无线方
式确定；GSM-R
无定位功能
三、三条试验线GSM-R
GSM-R在中国的发展 青藏线 大秦线
1、GSM-R在中国的发展
三个阶段：
可行性论证(技术政策，频率资源)； 技术试验(青藏线、大秦线、胶济线)； 工程建设实施。
大秦线是我国西煤东运的大通道，是中国能源经济的生命线。它 承担着全国六大电网、五大发电公司、380多家主要发电厂、十大 钢铁公司等的生产用煤和民用煤、出口煤的运输任务，煤炭运量 占全国铁路煤运总量的1/7。然而，煤炭运输依然处于十分紧张的 状态，我国东、南部及沿海地区对煤炭的需求持续增长，让这条 年轻的钢铁动脉难以招架。电煤运输吃紧，直接波及电力市场供 应，2004年前10个月，我国24个省级电力网先后出现不同程度的 拉闸限电。严峻的形势下，大秦铁路的扩能工程势在必行。作为 我国国民经济的大动脉，铁路的运输能力直接影响着我国国民经 济的发展。
三大难点：
无线通信(100余公里的两个长大坡道) 牵引(拉勾力、过分相) 制动纵向冲力
技术优势：
不受隧道、山区、丘陵等特殊地段影响； 不受列车的编组方式的影响； 同组内机车之间的间隔距离不受限制； 同组内的机车数目不受限制。
系统结构
GSM-R 网络
MSC BSC BTS
Locotrol 通信接入单元 地面
(1) 调度通信
行车调度员、车站值班员、机车司机之间的通信。 车站值班员、机车司机、运转车长之间的通信。 站内组呼：210/211 仅限于车站本小区 紧急组呼：299 发起者所在小区及前后各一个小区 邻站组呼：220/221 发起者所在车站及前后各一个车站
(2) 基于GSM-R的行车指挥系统
提速线路通信信号新技术设备及运用之三
GSM-R
李绍斌
bli@
北京交通大学电子信息工程学院
内容提要
列控模式的发展 列控信息传输技术的发展 三条试验线GSM-R GSM-R规划与发展 CTCS3与GSM-R
一、列控模式的发展
三显示模式 四显示模式 阶梯速度模式 连续速度模式 列控发展趋势
2、青藏线
三大难点：
高原缺氧； 生态脆弱(环保)； 冻土(青藏铁路穿过冻土区有550公里，真正的冻土地段400
公里；属于较不稳定、不稳定多年冻土地区190公里，极不 稳定高温冻土地段100公里)。
技术难点：
替代轨道电路，传送列车控制系统数据； 冻土地区的基站建设； 高原缺氧，减少维护、免维护； 三性：可靠性、有效性、可维护性。
（一）三显示模式
列车1
信号灯
运行方向 信号灯
信号灯 列车2
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
三显示自动闭塞就是通过信号机具有三种显示，能预告列车
前方两个闭塞分区状态的自动闭塞。其特征为：通过信号机具有 三种显示；能预告列车前方两个闭塞分区状态；分二个速度等级 ，一个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。
二、列控信息传输技术的发展
模拟/数字轨道电路 轨道环线 有源/无源应答器 应答器+点式轨道环线 泄漏电缆 无线通信(GSM-R,WiMax,等)
二、列控信息传输技术的发展
性能 传输方式
模拟轨道电路 数字轨道电路 连续轨道环线
泄漏电缆 点式轨道环线
应答器
无线通信
传输信息 连续性 连续 连续 连续 连续 点式
30B+D
应用 节点
编组控制单元
通信 子系统
GSM-R 车载
GSM-R 车载
RS-2 通信单元 RS-2 RS-2 通信单元 RS-2
32
32 32
业务信息 n 车次号校核信息 n 调度命令信息(含行车凭证) n 调车作业信息 n 列车启动和停稳信息
车次号与调度命令数据传输采用GPRS分组数据方式 IP地址信息
IP地址查询信息 IP地址更新信息
CTC/TDCS 系统
GSM-R 通信服务 器
GSM-R 通信服务 器
GPRS与铁路信息网