列车运行控制系统
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姓名：李波 班级：车辆11 学号：2110105007
一、高速铁路采用列控系统的必要性 二、列控系统的组成及主要功能 三、列控系统的现状
1）辨认困难 列车速度提高后，列车通过闭塞分区的 时间缩短，当列车速度达到200km/h时，通过 1.2km的闭塞分区只有21.6s。这意味着司机 每20s多就要辨认一次信号。频繁的瞭望信号 会使司机疲劳，出现辨认错误。一些国家在 经过大量辨认试验后认为列车速度超过 200km/h后再依赖地面信号行车是不安全的。
（1）CTCS 0级 0级的控制模式是目标距离式，适用于列 车最高运行速度为160km／h及以下，它在既有 地面信号设备的基础上，将线路数据全部贮存 在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线 路数据，结合列车性能计算给出目标距离式制 动曲线。这种方式可以使地车信息传输的信息 的需求量减少。
（2）CTCS 1级 CTCS 1级的控制模式为目标距离式，CTCS 1 级面向160km／h及以下的区段将线路数据全部 贮存在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的 线路数据，结合列车性能计算给出目标距离式制 动曲线。在车站附近增加点式信息设备传输定速 度控制。目标距离控制模式根据目标距离、目标 速度及列车本身的性能确定列车制动曲线，不设 定每个闭塞分区速度等级，采用一次制动方式。 1级与0级的差别在于全面提高了系统的安全 性，是对0级的全面加强，可称为线路数据全部 储存在车载设备上的列车运行控制系统。
2）制动距离加大
当列车运行速度超过160km/h后，160km/h 时常用制动距离为1949m。6‰下坡道 ：
初速度（km/h) 末速度（km/h) 45 制动距离(m)
200 250
300
4280 6620
9805
因此，必须把对列车的开环控制变为闭环控制。
当列车速度大于160km/h后，由地面设备和车载 设备构成的列控系统可以完成对列车各个阶段速度 的监督，严防超速，因而成为行车安全不可缺少的 重要技术装备。 将地面和车载设备按一个系统统一设计，同步 进行技术更新或强化改造，已保证整个系统的高安 全、高可靠性。
（5）CTCS 4级 CTCS 4级面向高速新线或特殊线路，基于无 线传输信息的列车运行控制系统。地面不设通过信 号机，机车乘务员凭车载信号行车。列车定位和完 整性检查由无线闭塞中心和车载验证系统共同完成， 实现虚拟闭塞或移动闭塞。 CTCS 4级采取目标距离控制模式，列车按移 动闭塞或虚拟闭塞方式运行。虚拟闭塞是准移动闭 塞的一种特殊方式，它不设轨道占用检查设备，采 取无线定位方式来实现列车定位和占用轨道的检查 功能，闭塞分区是以计算机技术虚拟设置。
（3）主要功能： 防止列车冒进关闭的信号机； 防止列车错误出发； 防止列车退行； 防止列车超速通过道岔； 防止列车超过线路允许的最大速度； 监督列车通过临时限速区段； 在出入库无信号区段限制列车速度。
（4）分类：
按照地面向机车传送信号的连续性来分类， 有连续式列控系统和点式列控系统两种类型。 按照人机关系来分类，分为设备优先控制和 司机优先控制两种类型。 按照列车速度防护模式，分为阶梯速度防护 模式和曲线速度防护模式两种类型。
监督曲线
列车实际运行曲线
⑵ 目标距离模式曲线 目标距离模式曲线是根据目标速度、线 路参数、列车参数、制动性能等确定的反映 列车允许速度与目标距离间关系的曲线。目 标距离模式曲线反映了列车在各个位置的允 许速度值。列控车载设备根据目标距离模式 曲线实时给出列车当前的允许速度，当列车 实际速度超过当前允许速度时，自动实施常 用制动或紧急制动，确保列车在停车点前停 车。
GSM-R 维护管理中心
列控中心
相邻列控中心
联锁系统
调度集中系统
微机监测系统
地面设备 地面设备层主要包括列控中心、轨道电路和 点式设备、接口单元、无线通信模块等。列控中心 是地面设备的核心，根据行车命令、列车进路、列 车运行状况和设备状态，通过安全逻辑运算，产生 控车命令，实现对运行列车的控制。
车载设备 车载设备层是对列车进行操纵和控制的主体， 具有多种控制模式，并能够适应轨道电路、点式传 输和无线传输方式。车载设备层主要包括车载安全 计算机、连续信息接收模块、点式信息接收模块、 无线通信模块、测速模块、人机界面和记录单元等。
（1）基本概念 ATC:列车运行控制系统（简称列控系统）就是对列车运行全 过程或一部分作业实现自动控制的系统。 其特征为：列车通过获取的地面信息和命令，控制列车运 行，并调整与前行列车之间必须保持的距离。
列车超速防护系统ATP（Automatic Train Protection）
Awk.baidu.comC
列车自动驾驶系统ATO（Automatic Train Operation）
国外铁路采用的列控系统主要有：国外列车运行控制 系统应用比较普遍，各种速度的铁路都有运用，但在 高速铁路上的应用更显示出其高水平和具有代表性。 目前，高速铁路正在欧洲和亚洲快速发展，目前投入 使用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TVM300及TVM430系统，德国及 西班牙铁路采用的LZB系统，瑞典铁路的EBICA900系统 及欧洲ETCS系统等。 国内铁路采用的列控系统： CTCS(Chinese Train Control System):中国铁路运行控制系 统。
（5）速度监控方法 ⑴ 分级速度控制 分级速度控制，以一个闭塞分区为单位，根 据列车运行的速度分级，在一个闭塞分区内只控 制一个速度等级并且只按照一种速度判断列车是 否超速，对列车进行速度控制。分级速度控制系 统的列车追踪间隔主要与闭塞分区的划分、列车 性能和速度有关，而闭塞分区的长度是以最坏性 能的列车为依据并结合线路参数来确定的，所以 不同速度列车混合运行的线路采用这种模式能力 是要受到较大的影响。分级速度控制又分为阶梯 式和分段曲线式。
（3）CTCS 2级 CTCS 2级控制模式为目标距离式，适用于 各种限速区段地面可不设通过信号机，机车乘 务员凭车载信号行车。可实现行车指挥－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。
（4）CTCS 3级 CTCS 3级面向提速干线、高速新线或特殊线路，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。适用于各种限速区段，地面可 不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。 CTCS 3级是基于无线通信（如GSM-R）的列车运行 控制系统，它可以叠加在既有干线信号系统上。 CTCS 3级列控系统采取目标距离控制模式（又称 连续式一次速度控制）和准移动闭塞方式。由于其实 现了地车间连续、双向的信息传输，所以功能更丰富 些，实时性更强些。
谢谢！
列车自动监控系统ATS（Automatic Train Supervision）
（2）组成：地面设备和车载设备
车载设备 运行管理 记录单元 设备维护 记录单元 人机界面 机车 乘务员
测速模块
车载安全计算机系统
输入模块 列车
点式信息 接收模块
连续信息 接收模块
无线通信 模块
输出模块
点式设备
轨道电路
无线通信 模块
（6）CTCS级间关系 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。 ⑴ 系统车载设备向下兼容。 ⑵ 系统级间转换应自动完成。 ⑶ 系统地面、车载配置如具备条件，在系统 故障条件下应允许降级使用。 ⑷ 系统级间转换应不影响列车正常运行。 ⑸ 系统各级状态应有清晰的表示。
一、高速铁路采用列控系统的必要性 二、列控系统的组成及主要功能 三、列控系统的现状
1）辨认困难 列车速度提高后，列车通过闭塞分区的 时间缩短，当列车速度达到200km/h时，通过 1.2km的闭塞分区只有21.6s。这意味着司机 每20s多就要辨认一次信号。频繁的瞭望信号 会使司机疲劳，出现辨认错误。一些国家在 经过大量辨认试验后认为列车速度超过 200km/h后再依赖地面信号行车是不安全的。
（1）CTCS 0级 0级的控制模式是目标距离式，适用于列 车最高运行速度为160km／h及以下，它在既有 地面信号设备的基础上，将线路数据全部贮存 在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线 路数据，结合列车性能计算给出目标距离式制 动曲线。这种方式可以使地车信息传输的信息 的需求量减少。
（2）CTCS 1级 CTCS 1级的控制模式为目标距离式，CTCS 1 级面向160km／h及以下的区段将线路数据全部 贮存在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的 线路数据，结合列车性能计算给出目标距离式制 动曲线。在车站附近增加点式信息设备传输定速 度控制。目标距离控制模式根据目标距离、目标 速度及列车本身的性能确定列车制动曲线，不设 定每个闭塞分区速度等级，采用一次制动方式。 1级与0级的差别在于全面提高了系统的安全 性，是对0级的全面加强，可称为线路数据全部 储存在车载设备上的列车运行控制系统。
2）制动距离加大
当列车运行速度超过160km/h后，160km/h 时常用制动距离为1949m。6‰下坡道 ：
初速度（km/h) 末速度（km/h) 45 制动距离(m)
200 250
300
4280 6620
9805
因此，必须把对列车的开环控制变为闭环控制。
当列车速度大于160km/h后，由地面设备和车载 设备构成的列控系统可以完成对列车各个阶段速度 的监督，严防超速，因而成为行车安全不可缺少的 重要技术装备。 将地面和车载设备按一个系统统一设计，同步 进行技术更新或强化改造，已保证整个系统的高安 全、高可靠性。
（5）CTCS 4级 CTCS 4级面向高速新线或特殊线路，基于无 线传输信息的列车运行控制系统。地面不设通过信 号机，机车乘务员凭车载信号行车。列车定位和完 整性检查由无线闭塞中心和车载验证系统共同完成， 实现虚拟闭塞或移动闭塞。 CTCS 4级采取目标距离控制模式，列车按移 动闭塞或虚拟闭塞方式运行。虚拟闭塞是准移动闭 塞的一种特殊方式，它不设轨道占用检查设备，采 取无线定位方式来实现列车定位和占用轨道的检查 功能，闭塞分区是以计算机技术虚拟设置。
（3）主要功能： 防止列车冒进关闭的信号机； 防止列车错误出发； 防止列车退行； 防止列车超速通过道岔； 防止列车超过线路允许的最大速度； 监督列车通过临时限速区段； 在出入库无信号区段限制列车速度。
（4）分类：
按照地面向机车传送信号的连续性来分类， 有连续式列控系统和点式列控系统两种类型。 按照人机关系来分类，分为设备优先控制和 司机优先控制两种类型。 按照列车速度防护模式，分为阶梯速度防护 模式和曲线速度防护模式两种类型。
监督曲线
列车实际运行曲线
⑵ 目标距离模式曲线 目标距离模式曲线是根据目标速度、线 路参数、列车参数、制动性能等确定的反映 列车允许速度与目标距离间关系的曲线。目 标距离模式曲线反映了列车在各个位置的允 许速度值。列控车载设备根据目标距离模式 曲线实时给出列车当前的允许速度，当列车 实际速度超过当前允许速度时，自动实施常 用制动或紧急制动，确保列车在停车点前停 车。
GSM-R 维护管理中心
列控中心
相邻列控中心
联锁系统
调度集中系统
微机监测系统
地面设备 地面设备层主要包括列控中心、轨道电路和 点式设备、接口单元、无线通信模块等。列控中心 是地面设备的核心，根据行车命令、列车进路、列 车运行状况和设备状态，通过安全逻辑运算，产生 控车命令，实现对运行列车的控制。
车载设备 车载设备层是对列车进行操纵和控制的主体， 具有多种控制模式，并能够适应轨道电路、点式传 输和无线传输方式。车载设备层主要包括车载安全 计算机、连续信息接收模块、点式信息接收模块、 无线通信模块、测速模块、人机界面和记录单元等。
（1）基本概念 ATC:列车运行控制系统（简称列控系统）就是对列车运行全 过程或一部分作业实现自动控制的系统。 其特征为：列车通过获取的地面信息和命令，控制列车运 行，并调整与前行列车之间必须保持的距离。
列车超速防护系统ATP（Automatic Train Protection）
Awk.baidu.comC
列车自动驾驶系统ATO（Automatic Train Operation）
国外铁路采用的列控系统主要有：国外列车运行控制 系统应用比较普遍，各种速度的铁路都有运用，但在 高速铁路上的应用更显示出其高水平和具有代表性。 目前，高速铁路正在欧洲和亚洲快速发展，目前投入 使用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TVM300及TVM430系统，德国及 西班牙铁路采用的LZB系统，瑞典铁路的EBICA900系统 及欧洲ETCS系统等。 国内铁路采用的列控系统： CTCS(Chinese Train Control System):中国铁路运行控制系 统。
（5）速度监控方法 ⑴ 分级速度控制 分级速度控制，以一个闭塞分区为单位，根 据列车运行的速度分级，在一个闭塞分区内只控 制一个速度等级并且只按照一种速度判断列车是 否超速，对列车进行速度控制。分级速度控制系 统的列车追踪间隔主要与闭塞分区的划分、列车 性能和速度有关，而闭塞分区的长度是以最坏性 能的列车为依据并结合线路参数来确定的，所以 不同速度列车混合运行的线路采用这种模式能力 是要受到较大的影响。分级速度控制又分为阶梯 式和分段曲线式。
（3）CTCS 2级 CTCS 2级控制模式为目标距离式，适用于 各种限速区段地面可不设通过信号机，机车乘 务员凭车载信号行车。可实现行车指挥－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。
（4）CTCS 3级 CTCS 3级面向提速干线、高速新线或特殊线路，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。适用于各种限速区段，地面可 不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。 CTCS 3级是基于无线通信（如GSM-R）的列车运行 控制系统，它可以叠加在既有干线信号系统上。 CTCS 3级列控系统采取目标距离控制模式（又称 连续式一次速度控制）和准移动闭塞方式。由于其实 现了地车间连续、双向的信息传输，所以功能更丰富 些，实时性更强些。
谢谢！
列车自动监控系统ATS（Automatic Train Supervision）
（2）组成：地面设备和车载设备
车载设备 运行管理 记录单元 设备维护 记录单元 人机界面 机车 乘务员
测速模块
车载安全计算机系统
输入模块 列车
点式信息 接收模块
连续信息 接收模块
无线通信 模块
输出模块
点式设备
轨道电路
无线通信 模块
（6）CTCS级间关系 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。 ⑴ 系统车载设备向下兼容。 ⑵ 系统级间转换应自动完成。 ⑶ 系统地面、车载配置如具备条件，在系统 故障条件下应允许降级使用。 ⑷ 系统级间转换应不影响列车正常运行。 ⑸ 系统各级状态应有清晰的表示。