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。
CTCS列控技术体系的形成过程
铁道部组织专家对CTCS-2的总体技术框架、技 术体系进行了多次深入的研究、论证，立足于我国 既有信号技术装备，参照欧盟ETCS相关标准，提出 了符合中国国情的列控系统实施方案。
CTCS列控技术体系的形成过程
2002年铁道部确定发展CTCS的战略目标 2003年北京UIC年会，铁道部宣布CTCS的基本架构和分级
（四）系统描述
3.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。 4.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。
（四）系统描述
1. 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。 2. 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。
二、CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
6. 满足客货混合运输以及互联互通的需求
（1）装备了CTCS0级车载设备的货车和低速客车可在 CTCS2级线路上按照CTCS0级运行。 （2）装备了CTCS2级车载设备的动车组可以在CTCS0 级线路上按照CTCS0级模式运行。 （3）装备了CTCS2级车载设备动车组可以在CTCS3级 线路上按照CTCS2级线路上运行。
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。 （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。
CTCS2级显示与操作界面
MRSP区
A1 F1 B2
起模点
Dx
F2
当前目标值 下一个目标值
200
D 9
F3
A2
B1 B1
120
F4 D7
MRSP变化点
F5
坐标
A3 E1 C5 E2 E3 E4 E5 E22 E18 E23 E25 E16a E19 E24 E20 E21 E11 E12 C6 C7 C1 C2 C3 C4 E6 E7
CTCS列控技术体系的形成过程
2007年4月18日第六次提速，动车组在既有线的
运行速度达到200－250km/h，成功运用了CTCS-2级列 控系统，实现了中国铁路信号控制技术的一次创新。 2009年12月26日武广高铁开通运行，随后郑西、 沪宁、沪杭、京沪及广深港等一系列高铁线路陆续开 通，运行速度达到300-350km/h，成功运用了CTCS-3 级列控系统，实现了中国铁路信号控制技术的又一次 飞跃。
（1）实现了由对地面固定信号显示的控制到面向 列车移动体直接控制的转变。
ETCS
CTCS 列控车载 ETCS
应答器
ZPW200轨道电路
CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
3. 由传统的开环控制转变为闭环控制
图标说明：
CTC 有源应答器 无源应答器
车站联锁
列控中心
中继站列控中心
列控中心
2004年铁道部发布有关CTCS2级的技术文件 描述了CTCS 的基本概念、 目标、框架 结构和主要 技术条件
2005年初开始CTCS2级的工程实施
2006年CTCS2级的试验和测试 2007年CTCS2级1-3月试运行，4月商业运营 2007年8月启动CTCS-3级技术攻关
CTCS-2级列控系统介绍
0
B6
B3
B4
B5
B7
D6 1000 D1
2000
4000
8000 F6
E8
E9
E10
E7
பைடு நூலகம்E13
E14
E15
E8
E16
E17
E9
三、客专CTCS-2级列控系统 （一）客专C2级与既有线C2的主要区别
客专C2与既有线C2采用统一的技术平台、技术标准、 控制模式，无需“级间转换”； 1. 客专车站采用与区间统一制式的轨道电路，基本取消了 电码化设备； 2. 客专应答器布置范围适当扩大，尤其是有源应答器适当 增加，进一步提高了安全性和行车效率； • 客专实现了基于光纤的站间安全信息传输； • 客专的车站列控中心功能更加强大，成为C2地面设备 的核心。
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 。
CTCS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。
（五）应答器设置原则
1. 车载设备运行方向由应答器组提供。用于识别 运行方向的应答器组应至少包括2个应答器，用 于修正列车位置的应答器组可只用1个应答器。 2. 300-350km/h客运专线应在每个闭塞分区入口处 设置2个及以上无源应答器构成应答器组， 200-250km/h客运专线可间隔1个闭塞分区设置2 个及以上无源应答器构成应答器组。 3. 正向及反向进站信号机（或标志牌）处应设置 由有源应答器和无源应答器组成的应答器组， 提供进路参数、临时限速、调车危险等信息。
CTCS-4 CTCS-3 CTCS-2 CTCS-1
基于无线通信传输平台，取消轨 道电路，实现虚拟闭塞或移动闭 塞。未来发展方向。 基于无线信息传输，机车乘务 员凭车载信号行车 。 已用于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。
四、CTCS等级划分
CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级分，分为0-4级。 CTCS应用等级0(以下简称C0)：由通用机车信号+列车运行监控装置组成， 为既有系统。 CTCS应用等级1(以下简称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。 CTCS应用等级2(以下简称C2)：是基于轨道传输信息并采用车-地一体化 系统设计的列车运行控制系统。可实现行指-联锁-列控一体化、区间-车站 一体化、通信-信号一体化和机电一体化。 CTCS应用等级3(以下简称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应用等级4(以下简称C4)：是完全基于无线传输信息的列车运行控 制系统。地面可取消轨道电路，由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和 完整性检查，实现虚拟闭塞或移动闭塞。 同条线路上可以实现多种应用级别，C2、C3和C4可向下兼容。
设备制动优先的驾驶模式
司机制动优先的驾驶模式
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
（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。
（五）应答器设置原则
4.到发线出站信号机（或标志牌）处应设置由有源应答器 和无源应答器组成的应答器组，提供绝对停车、进路参 数、临时限速、调车危险等信息。 5.对于冒进后将危及正线运行列车安全的调车信号机（或 标志牌）处宜设置由有源应答器和无源应答器组成的应 答器组，提供调车危险信息。 6.区间中继站处根据需要设置有源应答器和无源应答器构 成的应答器组，提供临时限速、线路参数等信息。
（三）总体技术要求
4.动车组装备具有CTCS-2级功能的车载设备，客、货运 机车根据需要装备CTCS-2级车载设备。 5.300-350km/h客运专线列控系统应集成CTCS-2级功能， 统筹考虑车载及地面设备配置与兼容。 6.客运专线CTCS-2级列控系统应满足动车组在正常情况 下按完全监控模式运行的要求。 7.客运专线CTCS-2级列控系统应统一系统内部和外部接 口标准，并具备与防灾安全监控等其它系统的接口条 件。 8.客运专线CTCS-2级列控系统应符合高安全、高可靠、 高可用的要求，关键设备应冗余配置。
（三）总体技术要求
1. 新建200-250km/h客运专线应采用CTCS－2级列控系统，300350km/h客运专线的列控系统应兼容CTCS－2级功能。 2. 200-250km/h、300-350km/h客运专线的CTCS-2级列控系统应采 用统一的设备配置和运用原则，并应兼容既有线CTCS-2级列控 系统功能，具备互联互通运行条件。 3. 近期兼顾货运的客运专线，CTCS-2级列控系统应适应客车4分 钟、货车5分钟的追踪间隔要求。仅开行动车组的客运专线， CTCS-2级列控系统应按照正向运行追踪间隔3分钟进行检算。 客运专线正线反方向行车按自动站间闭塞方式运行。
2.采用“目标－距离”方式的控制模式 （1）既有干线的信号布点设计是按照速差方式进行 的。采用目标－距离方式可以避免对信号布点的调整。 （2）目标距离模式符合国际列控系统的发展趋势。
ZPW2000轨道电路码 发送CTCS2的行车许可
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
3. 由传统的开环控制转变为闭环控制
CTCS-2/CTCS-3级列控系统配置 及运用主要技术原则
2012年8月
CTCS体系介绍
CTCS是中国列车运行控制系统（Chinese Train Control System）的英文缩写，它以分级的形式满足不同线路运输需 求，在不干扰机车乘务员正常驾驶的前提下有效的保证列车 运行的安全 一、CTCS基本功能