列控(铁路)

相当总长 7.5km
相当总长 7.5km
ZCO3 电 缆
GJ
发 送
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轨道电路车地通信
放大 F/f F
f
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CTCS-0轨道电路（国产） 轨道电路（国产） 轨道电路
绝缘方式： 绝缘方式：机械绝缘 载频： 载频：550Hz、650Hz、750Hz、850Hz 、 、 、 下行线使用载频： 下行线使用载频：550Hz、750Hz 、 上行线使用载频： 上行线使用载频：650Hz、850Hz 、 低频信息： 信息 信息、 信息 信息、 信息 低频信息：4信息、8信息、18信息 7 Hz、8 Hz、8.5 Hz、9 Hz、9.5 Hz、11 Hz、12.5 、 、 、 、 、 、 Hz、13.5 Hz、15 Hz、16.5 Hz、17.5 Hz、18.5 Hz、 、 、 、 、 、 、 20 Hz、21.5 Hz、22.5 Hz、23.5 Hz、24.5 Hz、 、 、 、 、 、 26Hz
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轨道电路原理示意图
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无绝缘轨道电路原理图
调谐区 调 谐 单 元 空 芯 线 圈 调 谐 单 元 100m
主轨道电路
调 谐 单 元
调谐区 空 芯 线 圈 调 谐 单 元
补偿电容
匹配变压器 电缆模拟网络 室外 ZCO3 电 缆 室内 接 收
匹配变压器 电缆模拟网络
ETCS-2
铁路综合移动通信系统GSM-R 无线闭塞中心RBC根据地面信号对列车移动授权 列车占用检测和列车完整性检查由地面信号系统等完成 ETCS车载设备，凭车载信号行车 准移动闭塞
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ETCS-3
取消了区间的轨道电路，采用移动闭塞 铁路综合移动通信系统GSM-R 无线闭塞中心RBC根据车载信息进行运算列车的移动授权凭证 列车定位和列车完整性检查由地面无线闭塞中心RBC和列车完整 性验证系统共同完成 ETCS车载设备，凭车载信号行车
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典型的列控系统
日本新干线：ATC系统 法国TGV：TVM300及430系统 德国ICE：LZB系统 瑞典铁路：EBICA900系统等
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二 ． 车载列控速度防护模式类型
»阶梯速度防护模式 出口速度检查方式 入口速度检查方式 »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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CTCS-3
用于提速干线、客专和特殊线路 无线通信（GSM-R）传输车地信息 轨道电路检查列车占用，车站无线闭塞中心 RBC根据地面信号系统对列车移动授权 车载ATP，凭车载信号行车，可下线在 ATP
CTCS2线路 准移动闭塞，地面可不设通过信号机
等同于ETCS-2
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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 列车占用检测、列车完整性检查由地面信号系统完成 ETCS车载设备，凭车载信号行车 准移动闭塞
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载频交叉分布原理
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CTCS-0轨道电路信息码 轨道电路信息码
序号 信息名称 1 L3码 L 绿 9.5 L 8 U2码 2 L2码 L 绿 8.5 L 9 U3码 3 L码 L 绿 11 L 10 UUS码 4 LU码 LU 绿黄 13.5 L 11 UU码 5 LU2码 U 黄 12.5 L 12 HB码 6 U码 U 黄 15 LU 13 HU码 7 U2S码 U2S 黄2闪 17.5 LU或U 14 H码
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CTCS-2示意图 示意图
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CTCS-2级列控系统框图 级列控系统框图
CTC
CTC
TDCS
LEU
ZPW-2000
地面应答器
轨道电路天线 轨道电路 应答器天线 应答器天线 天线 速度传感器 速度传感器
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点式应答器
欧标应答器： 欧标应答器： 答器 无源应答器（静态数据） 无源应答器（静态数据） 有源应答器（动态数据） 有源应答器（动态数据）
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CTCS-4级 级 面向高速新线或特殊线路 取消了区间轨道电路和通过信号机 无线通信（GSM-R） 车站无线闭塞中心RBC跟踪列车位置，根据车载 信息进行列车移动授权， 列车定位和列车完整性检查由地面无线闭塞中心 RBC和列车完整性验证系统完成 CTCS车载设备，凭车载信号行车 移动闭塞
等同于ETCS-3
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wenku.baidu.com
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临时限速设置精度
2．临时限速设置精度 ．
动车组限速区起点精度100m、限速区 、 动车组限速区起点精度 长度8档 长度 档（100、300、500、800、1000、 、 、 、 、 、 1200、1500、2000m）、限速速度 档 ）、限速速度 、 、 ）、限速速度5档 （45、60、80、120、160km/h）。 、 、 、 、 ）。 限速区长度超过2000m时，可按区间限 限速区长度超过 时 速处理。若遇限速速度小于45 速处理。若遇限速速度小于 km/h的特 的特 殊情况，由司机按调度命令控车。 殊情况，由司机按调度命令控车。
虚拟闭塞
逻辑构建闭塞分区是虚拟的，灵活设置 或等同于准移动闭塞运行工况 或接近于移动闭塞运行工况 青藏铁路采用虚拟闭塞，引进GE
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移动闭塞
追踪列车的防护点是前行列车的尾部，称为 移动闭塞。 列车牵引计算：目标距离防护曲线、目标距 离速度曲线 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
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
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 列控系统采取分级速度防护模式。 我国铁路车载防护设备为“机车运行监控记录 装置”LKJ-2000。
准移动闭塞
列车牵引计算：目标距离防护曲线、目标 距离速度曲线 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
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应答器布置示意图
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临时限速
临时限速由调度中心集中管理，通过TDCS 、CTC 向临时限速管辖车站及邻站下达调度命令。两站一区 间范围内只允许设置一处区间或站内临时限速； 临时限速调度命令须经车站值班员签收后， 临时限速调度命令须经车站值班员签收后，方可传 至列控中心，通过应答器车地通信至列车。 至列控中心，通过应答器车地通信至列车。 车站值班员签收时确认限速起点里程、速度、长度、 车站值班员签收时确认限速起点里程、速度、长度、 车次、执行时间等； 车次、执行时间等；
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CTCS-1
CTCS-1级应用于既有铁路160 km/h及以 下的区段，装备为既有铁路信号设备 地面国产化轨道电路ZPW-2000固定闭 塞 车载主体机车信号＋列车运行监控记录 装置（LKJ2000） 固定闭塞
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CTCS-2
用于提速干线、客专和特殊线路 配置车站列控中心TCC，由应答器、 ZPW-2000A轨道电路完成车地通信。 车载ATP+LKJ2000，凭车载信号行车， 可下线在CTCS1/0线路 准移动闭塞，地面可不设通过信号机
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车站临时限速控制范围
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临时限速应答器控制范围示意图
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区间临时限速示意图 区间
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站内正线临时限速示意图
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CTCS-2级与CTCS-0/1级之间转换
级间转换原则上在区间自动转换（无需停车无需司机人工操作） 自动转换失效时，司机可手动转换 地面配置预告应答器、切换应答器
CTCS列控系统划分为了5个应用等级， 即0～4级，其中: CTCS系统对既有线的兼容能力是通过 0级和1级来反映的 2级、3级、4级则是对现代列控系统技 术的展现。 CTCS各级均可通过技术装备实现向下 兼容。
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CTCS简介 简介
CTCS体系结构
CTCS系统结构图
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中国铁路列车运行控制系统CTCS 中国铁路列车运行控制系统
（Chinese Train Control System） ）
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CTCS系统组成框图
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CTCS-0
CTCS-0级应用于既有铁路160 km/h及 以下的区段，装备为既有铁路信号设备 地面采用国产轨道电构建的固定闭塞 车载通用机车信号＋列车运行监控记录 装置 固定闭塞
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中国铁路列车运行控制系统CTCS 中国铁路列车运行控制系统
（Chinese Train Control System） ）
参照欧洲铁路ETCS，根据中国铁 路特点 中国铁路CTCS体系的构建原则是 以地面设备为基础，采用车载与地 面设备统一设计。
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CTCS应用等级 应用等级
列车运行控制技术
西南交通大学
王 长 林 教授 13688302230 clwang@home.swjtu.edu.cn
2008年 年
列车运行控制系统ATC
（Automatic Train Control）
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）
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2.1.3 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）
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分级速度曲线模式
法国TVM430，地面UM2000数字轨道电 路TVM430是300的换代产品， 我国秦沈客专装备TVM430系统
应答器工作电源： 应答器工作电源： 启动 车载设备辐射高频能量 地面电子泵-工作电源 地面电子泵 工作电源工作电源 地面发送数据
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点式应答器
欧标应答器可存储1023位数据报文，利用应答器主要可以传送以下信 息： 线路基本参数：如线路坡度、轨道区段长度、轨道区段编号等； 线路速度信息：如线路最大允许速度、列车最大允许速度等： 临时限速信息：如因施工、天气等原因引起的临时限速信息； 车站进路信息：如接发车进路信息，以及相关的线路参数； 道岔限速信息：如给出前方道岔的侧向限速值； 特殊定位信息：如变相点、进出隧道、列车停位等； 其他信息：如固定障碍物信息、列车运行目标数据、链接数据等。
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 ERTMS中的通信信号部分：
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 （）
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ETCS-0
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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 系统 德国
LZB通过感应环线实现车地通信 目标距离防护模式
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日本新干线数字ATC
数字轨道电路实现车地通信 目标距离防护模式
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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
既有线的闭塞技术分类 站间闭塞
用于单/复线运行
自动闭塞
用于复线追踪运行： 满足安全距离，缩短追踪间隔。 三显示：红、黄、绿 四显示：红、黄、绿黄、绿
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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
法国TGV铁路较早TVM300系统，采用UM71轨道电路 采用双红灯防护 我国铁路UM71装备情况：京郑、郑武、沈大、广深（含 TVM300 ）
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阶梯速度防护
入口速度检查方式
日本新干线早期ATC系统采用 采用快速制动，自动缓解的控制方式