高速铁路信号与控制系统
高速铁路的信号与控制系统，是高速列车安全、高密度运行的基本保证。因此，世界各国发展高速铁路，都十分重视行车安全及其相关支持系统的研究和开发。高速铁路的信号与控制系统是集微机控制与数据传输于一体的综合控制与管理系统，是当代铁路适应高速运营、控制与管理而采用的最新综合性高技术，一般通称为先进列车控制系统(Advanced Train Control Systems)。如北美的先进列车控制系统(ATCS)和先进铁路电子系统(ARES)，欧洲列车控制系统(ETCS)，法国的实时追踪自动化系统(ASTREE)，日本的计算机和无线列车控制系统(CARAT)，等等。
先进列车控制系统是铁路在技术上的一次突破，它将使铁路和整个国民经济取得巨大的经济效益。
从80年代初开始研究的先进列车控制系统,现仍处于研究、试验与完善之中。近年来，许多国家为先进列车控制系统研制了多种基础技术设备，如列车自动防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、列车调度决策支持系统、分散式微机联锁安全系统、列车微机自动监测与诊断系统等。世界上许多国家如美国、加拿大、日本和西欧各国都将在20世纪末到21世纪初，逐步推广应用这些新技术。目前一些国家已经开始分层次的实施。
ARES系统是为了提高铁路运输的安全和效率而研制的两种基本控制系统之一。它采用全球定位卫星接收器和车载计算机，通过无线通信与地面控制中心连接起来，实现对列车的智能控制。中心计算机根据线路状态信息和机车计算机报告的本身位置和其他列车状态信息等，随时计算出应采取的措施，使列车有秩序地行驶，并能控制列车实现最佳的制动效果。
全球定位卫星系统定位精确，误差不超过1m。ARES并利用全球定位卫星来绘制实时地图，使司机能在驾驶室的监视器上清楚地了解列车前方的具体情况，从而解决了夜间和雨雾天气时的观察困难。
ATCS，即先进列车控制系统则采用设在地面上的查询应答器(Transponder)，而不用全球定位卫星。
应当指出，ARES和ATCS的功能不限于列车自动驾驶，它们的潜力还很大。计算机还可以在30S以内，计算出一条铁路线的最佳运行实时计划，以便随时调整列车运行，达到安全效率和节能的最佳综合指标。
除美国研制的ATCS与ARES系统外，其他发展高速铁路的各国也都十分重视行车安全与控制系统的开发研究。作为世界高速铁路发展较快的“三强”国家，即日本、法国和德国，在地面信号设备中，区间设备都采用了符合本国国情的可靠性高、信息量大、抗干扰能力强的微电子化或微机化的不同形式的自动闭塞制式;车站联锁正向微机集中控制方向发展;为了实现高速铁路道岔转换的安全，转辙装置也向大功率多牵引点方向发展，同时开发研究了道岔装置的安全监测系统。在车上，世界各国的高速铁路都积极安装了列车超速防护和列车自动控制系统。
首先，日本在东海道新干线采用了ATC系统，法国TGV高速线采用了TVW300
和TVM430系统，德国在ICE高速线上采用了LZB系统。这些系统的共同点是新系统完全改变了传统的信号控制方式，可以连续、实时监督高速列车的运行速度，自动控制列车的制动系统，实现列车超速防护;另外，通过集中运行控制，系统还可以实现列车群体的速度自动调整，使列车均保持在最优运行状态，在确保列车安全的条件下，最大限度的提高运输效率，进而系统还可以发展为以设备控制全面代替人工操作，实现列车控制全盘自动化。这些系统的不同点主要体现在控制方式、制动模式及信息传输的结构方面。
德国的LZB连续式列车运行控制系统，其运营速度可达270km/h。它是目前世界上唯一采用以轨道电缆为连续式信息传输媒体的列车控制系统，可实现地面与移动列车之间的双向信息传输，同时还可利用轨道电缆交叉环实现列车定位功能，控制方式是以人工控制为主。LZB系统首先将连续式速度模式曲线应用于高速列车的制动控制，打破了过去分段速度控制的传统模式，可以进一步缩短列车运行的时隔时分，因此能更好地发挥硬件设备在提高线路运输效率方面的潜在能力。
法国的TVM300系统是早期产品，TVM430型是在它的基础上进行数字化改造后的列车控制系统，在TGV北方线上采用，列车运行速度可达320km/h。TVM430系统的地面信息传输设备采用UM71型无绝缘数字式轨道电路，由地面向移动列车之间实现地对车信息的单向传输。信号编码总长度为27个信息位，其中有效信息为21位。列车的定位功能也是由轨道电路完成的。
TVM430型系统制动模式采用的是分段连续式速度监督曲线，控制方式以人工控制为主。只有当司机没有按要求操作时，控制设备才自动完成其应执行的任务。
日本是世界上最早实现高速铁路运营的国家，目前列车时速可达270km/h。当列车时速一步提高到300km/H以上时，由于模拟式轨道电路由地面向列车的传输的信息量不够，而增设了地面与机车之间的应答器设备做为辅助信息传输装置。
日本ATC系统的安全信息传输媒介采用有绝缘模拟式轨道电路，因此地面与移动列车之间为单向信息传输，信息量较少。近年来，日本对原有ATC系统进行了数字化改造，使地面向移动列车传输的信息量增加到40,60位bit(比特)数据。因此使新的日本高速铁路列车运行控制系统能够适应更高的列车运行时速的要求。
日本新干线的信号与控制系统到现在已运营35年，法国TGV东南线运营了10多年，都保持了良好的安全运行纪录，从未发生过一件有关人员伤亡的行车重大事故，在世界高速铁路的发展中展现出一幅美好的前景。
目前，世界高速铁路列车自动控制系统的控制方式主要分为两类。一类是以设备为主、人控为辅的控制方式。这种方式以日本为代表。另一类是人机共用、人控为主的方式，以法国为代表。法国北部线的列车速度和运行密度更高，需要更先进的列车控制技术。
高速铁路的信号与控制设备，是以电子器件或微电子器件为主的集中管理、分散控制为主的所谓集散式控制方式，分为行车指挥自动化与列车运行自动化两大部分。信号显示应以机车自动信号为主，车站与区间的地面信号为辅。由于列车行车速度高，列车密度大，因此区间行车采用四显示——红、黄、黄绿、绿。
从20世纪60年代起，电子设备开始引入铁路信号及控制系统。例如，大站与小站电子集中及移频自动闭塞等制式，由于这类系统动作速度加快，可靠性提高，为发展高速铁路的信号与控制设备奠定了技术基础。
70年代初期第一代微处理机的问世，使信息与控制技术飞速发展。高速铁路信号与控制系统的发展也属于其中之一。在微机控制系统中，容错技术得到了发展。所谓容错控制(Fault-Tolerance Control)，是指通过设计方法，保证控制系统的基本功能不受元部件故障的影响，即在有故障的情况下，系统仍能维持原定功能或系统性能仍可保持在可接受的范围内。
其次是信息技术沿着信息化、自动化、最优化与智能化等四个层次的发展。信息化是把客观的物理概念进行数字化，便于计算机处理，这是最初层次;自动化是按某一固定规则进行必须的重复处理，达到预期的目的;最优化是按某种预定指标，在一定约束条件下求得最优解;智能化是信息处理的最高层次，包括理解、推理、分析、判断等步骤。智能化的标志是知识的表达与应用。
由于新技术及微型计算机的发展及应用，高速铁路信号与控制系统的主要特点是:
(一)管理集中、控制分散的微机综合列车自动控制系统。
(二)具有较高的容错能力及安全性，即使调度中心计算机发生故障，各站微机也能按计划很好地完成各项控制功能。
(三)具有较大的信息处理能力及系统运用上的灵活性，可以构成包括行车指挥、运行控制和运营管理在内的综合控制系统。
(四)人,机关系合理，构成系统的主要设备及计算机的软、硬件都已模块化，功能综合，设备一体化。
综合以上特点用英文缩写的高速铁路列车控制系统为C4I系统(即由微机、控制、指挥、通信与信息五个英文字的第一字母组成)。这种控制系统不仅使控制范围扩大了，速度加快了，而且还使系统的可靠性与安全性提高了。例如安全型继电器的可靠性指标为10-7~10-10，而STD总线制的微机控制系统，其可靠性指标可达10-12。可靠性指标的提高，促使世界各国大力发展和应用新一代的列车自动控制系统。
高速铁路旅客列车开行方案大纲 第一章绪论(第五周写完，第六周周一交) 1.1选题背景 1.2选题意义 1.3国内外高速铁路开行方案研究现状 1.3.1国内高速铁路开行方案研究现状 1.3.2国外高速铁路开行方案研究现状 1.4 论文的主要研究内容和思路 1.4.1 论文的主要研究内容 1.4.2 论文的主要研究思路 第二章国外高速铁路开行方案优缺点分析（第六周写完，第七周周一交） 2.1 德国高速铁路开行方案分析 2.2 法国高速铁路开行方案分析 2.3 日本高速铁路开行方案分析 2.4 各国开行方案优缺点总结 第三章高速铁路旅客列车开行方案影响因素分析（第七周写完，第八周周一交）3.1 旅客列车开行方案的定义 3.2 旅客列车开行方案的设计原则 3.3 旅客列车开行方案影响因素分析 3.3.1 高速铁路运输组织模式 3.3.2 高速铁路客流量 3.3.3高速铁路旅客出行费用 3.3.4 高速铁路点线能力和列车编成 3.3.5 铁路部门收益 第四章开行方案模型的建立（第八周写完，第九周周一交） 4.1旅客列车开行方案相关条件假设 4.2旅客列车类型的确定 4.3旅客列车开行数量的确定 4.4 停站方案的确定 第五章算法分析（第九周写完，第十周周一交） 5.1 路网结构图的构造与简化 5.2 旅客列车开行方案模型的简化 5.3 旅客列车开行方案的求解 5.4 计算机编程算法分析 总结（余下部分，第十周写完，第十一周周一交） 致谢 参考文献 附录 5.4最新最完整的论文,翻译的论文和原版的论文,日志和指导记要,自查表,PPT(5-10分钟)题目,姓名,指导老师,(5分钟内容，大纲为主，10张PPT左右)28正文，32标题（字号）
高速铁路安全常识 铁路线上的路外安全，与社会公众密切相关。很多事实证明，发生路外伤亡事故，主要原因是行人在铁路线路上行走、坐卧、横过线路、穿越铁路站场、爬车、钻车、跳车，行人、机动车辆抢过铁路道口以及自杀等。铁路有明文规定，铁路桥梁和铁路隧道是禁止一切行人通过的。 在享受高速铁路给我们带来出行更方便、更快捷、更实惠的同时，更要关注高速铁路的安全。因为高速铁路列车速度快，因此我们在铁路周边生活或经过铁路时必须严格遵守相关安全规定，避免给铁路运输和我们自身人身安全带来严重的后果，我们应该做到以下几个严禁： 一、严禁行走、坐卧或在铁路线上跨越 速度快是动车组列车的一大特点，动车组列车运行时，每秒达到70 米。由于惯性作用，刹车之后还要滑行1200 米。而人如果行走在铁路中间的道心上，需要离开道心到道肩这一简单的动作，从反应到完成要2-3 秒的时间；如果横穿、跨越一条单线铁路要3-4 秒的时间，况且现在高速铁路均为双线双向铁路。因此，行走、跨越铁路时即便在200-300 米人的视线范围内发现火车也难于幸免，更不用说有时会听不到火车的声音，铁路弯道、路树遮挡等原因，看不见行驶的火车。另外火车经过时，会掀起8-10 级翰旋大风，行人在铁路边2-3 米的范围内可能被风吹倒吸入车轮。根据已通车的高速铁路有关数据显示，行走、跨越铁路发生人身伤亡事故的概率高达92.3%。在通过铁路道口时，行人和车辆违反有关通行规定，撞、钻、爬、越道口栏杆（栏门），也是发生人身伤亡事故的重要因素。 二、严禁在铁路上置放障碍物 众所周知火车是在两根平行的钢轨上行驶，列车的向心力是保证列车运行的速度和平稳的关键要素之一。
高速铁路列车运行控制系统 ----轨道电路 李波 一 CTCS的体系结构 CTCS分为CTCS0至CTCS4五级，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，如图1所示。 二 CTCS2系统 CTCS-2级列控系统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运行控制系统，包括车载设备和地面设备。 1 地面子系统 （1）列控中心：根据列车占用情况及进路状态计算行车许可及静态列车速度曲线并传送给列车。 （2）轨道电路：完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送控制信息。车站与区间采用同制式的轨道电路。 （3）点式信息设备：用于向车载设备传输定位信息，选路参数，线路参数，限速和停车信息等。
2 车载子系统 车载ATP设备包括：安全计算机、STM、BTM、DMI、记录单元，机车接口单元，测速单元，LKJ监控装置。 三轨道电路 轨道电路提供的信息包括：行车许可，空闲闭塞分区数量，道岔限速等。 1 车站采用ZPW-2000系列电码化，为列车提供运行前方闭塞分区空闲数，道岔侧向进路等信息。 2 车站相邻股道电码化应采用不同载频，列控车载设备根据进站信号机处应答器的轨道信息报文对接收轨道电路信息载频进行锁定接收。 3 车站电码化轨道同一载频区段轨道电路最小长度，应满足列车以最高运行速度时车载轨道电路信息接收器（STM）可正常接收信息。 4 轨道电路采用标准载频为1700HZ﹑2000HZ﹑2300HZ﹑2600HZ。低频信息按表进行。 5 轨道电路信息满足最高250Km/h速度列车安全运行的要求，基本码序为： 1）停车：L5- L4- L3- L25- L- LU- U- HU
欧洲铁路信号系统概况 欧洲是世界上铁路最发达的地区之—。欧洲国家多，国土面积小，各国内部的铁路网很密集。近几年来，欧洲铁路公司和信号公司在对各自的既有信号系统进行升级或者技术改造的同时，在欧盟(EU)委员会和国际铁路联盟(UIC)的推动下，欧洲7大铁路信号公司，如法国的Alstom(阿尔斯通)公司、瑞典的Adtranz公司、德国的Siemens(西门子)公司、法国的Alcatel(阿尔卡特)公司、意大利的Ansaldo(安萨尔多)公司(含法国CSEE公司)、英国WestingHouse(西屋)公司，以及Invensys公司，联合起来为信号系统的互联和兼容问题制定信号标准，并制造了相关的产品： 在较大范围内开发并应用新型计算机辅助铁路运输管理系统； 在进路控制方面，随着区域计算机联锁技术逐步取代陈旧技术，自动化系统得到广泛应用； 在列车防护和控制系统方面，研制了基于通信的列车控制系统(CBTC)； 为了欧洲铁路信号系统的互联和兼容问题，制定了统一的、开放性信号系统标准，从而实现欧洲各国铁路互通运营。 本章根据搜集到的有关欧洲铁路信号系统的论文、报道和技术资料，对它们进行了归纳整理，从列车运行控制系统、欧洲统一先进的列车运行控制系统(即ETCS)、联锁系统、行车指挥系统、高速铁路，以及磁悬浮铁路等方面介绍欧洲铁路信号系统的现状和发展，有关法国、英国和德国的铁路信号系统的详细情况在另外章节专门介绍。 第一节列车运行控制系统 一、种类繁多的列控系统 欧洲有7大铁路信号公司（Alstom、Adtranz、Siemens、Invensys、Alcatel、Ansaldo、WestingHouse，它们都是UNIFE的成员），它们研制生产的列车运行控制系统（ATP/A TC）有十余种，如德国的LZB系列和FZB系列、法国的TVM系列等。这些运行控制系统有的适用于中速铁路，有的适用于高速铁路。在欧洲铁路网上，各个国家的铁路部门使用各自不同的信号制式管理列车的运营。 二、基于通信的列车运行控制系统 近年来，几乎所有欧洲国家铁路都在建立列车运行管理和保证行车安全系统方面寻求新的经济有效的技术方案，其中包括地区性线路。德国铁路和Adtranz公司共同研究制定了无线通信管理列车运行（FFB）地区性线路运营规划，在建立的列车运行管理系统中，几乎全部通过无线通信系统来实现通信服务联系，完全不用地面信号和监督线路空闲的线路设备，保证在任何线路上的列车运行安全。基于通信的列车控制系统（CBTC）按欧洲统一的安全标准设计，系统符合欧洲PrEN50129和PrEN50128标准设计的一体化安全要求（SIL4，安全完善度等级4）。 三、列车控制系统向标准化、统一化发展 目前，欧洲由于种类繁多的铁路信号帛式互不兼容，影响了欧洲铁路跨国运输的效率。在欧盟（EU）和国际铁路联盟UIC的支持下，欧洲铁路制定了统一的列车运行管理系统ERTMS（欧洲铁路运输管理系统），包括欧洲列车运行控制系统ETCS（欧洲列车控制系统）、列车与地面的双向无线通信系统GSM-R和欧洲运输管理系统ETMS。
高速铁路服务用语 服务用语遵循的原则是态度热情、用语文明、表达准确清晰、使用普通话。在服务时应注重语言沟通，尊重旅客，礼貌热情，讲普通话。讲话时应音量适当，用语准确得体、简洁清晰，根据不同的服务对象和服务场合运用恰当的称呼。1、汇报用语 在列车门口遇领导时，应说“领导您好，欢迎检查指导”。乘务作业时在车厢两端遇领导，必须进行一分钟汇报：“领导您好，欢迎检查指导。我是本车厢列车员，胸章号码是××号，车厢标准定员××人，现有人数××人，重点旅客在×号，我已为他提供了重点服务，治安联防队员在××号座，到站为终点站，本车厢设施齐全完好。下面将按程序作业，请领导多指示。” 2、车门用语 在列车门口要说好三句话，即“您好”“欢迎乘车，请出示车票”“请勿带危险品上车，谢谢”。 3、迎宾词 当列车开出后，乘务员要致迎宾词：“各位旅客，大家好！欢迎大家乘坐本次列车，本次列车是由××开往××的列车，我是本车厢乘务员，胸章号码是××号，在旅途中我将服务在大家周围，旅客们有什么困难和要求，请向我提出，我会尽力帮助大家解决。本车厢为无烟车厢，需要吸烟的旅客请到车厢两端的连接处。旅客们对我们的服务工作有什么意见和要求，请您写在意见簿上，以便我们改进，更好地为大家服务。最后祝大家旅途愉快，一路平安。下面请大家把茶杯准备好，我将为您送水泡茶，谢谢！” 4、送水用语 “旅客们，现在为大家供应茶水，需要开水的旅客请您把茶杯准备好。”5、整理行李架及车帽钩时的用语 “旅客们，为了大家的旅途安全和车厢的美观，下面我将进行行李架和衣帽钩的整理，请大家予以配合，谢谢！” 6、检查危险品时的用语 “旅客们，为了保证您的旅行安全，列车是不能携带危险品的。下面我们将进行危险品检查，请旅客们给予协助，谢谢！”
. 一、绪论+高速铁路线路 高速铁路的定义：最高行驶速度在200km/h以上、旅行速度超过150km/h的铁路系统。 高速列车：以最高速度200km／h以上运行的列车。它不但包括轮轨式列车，还应包括磁悬浮列车等。 高速铁路运营特征：概括为高速度、高舒适性、高安全性、节能环保和高密度。 要求高速线路具有高平顺性、高稳定性、高可靠性及一定的耐久性。 高速铁路的平纵断面设计的标准要以提高线路的平顺性为主。 高速铁路线路平面标准：包括超高（欠超高,过超高）、最小曲线半径、缓和曲线长度等。 线路纵断面标准：包括最大坡度值和竖曲线等。 外轨超高：为了平衡离心力，使内外两股钢轨受力均匀，垂直磨耗均等，旅客不因离心加速度而感到不适，将外轨抬高一定程度。 轨距加宽：为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨，对于小半径曲线的轨距要适当加宽，以使机车车辆能顺利通过曲线，减少轮轨间的磨耗。 欠超高产生离心加速度从而影响旅客舒适度； 欠超高、过超高都会使钢轨承受列车的偏压而内外轨磨耗不均。限制欠超高、过超高以保证高速铁路线路所要求的高平顺性和高舒适度。保证高速列车的旅客乘坐舒适度，因此取过超高允许值与欠超高允许值一致。高、低速列车共线允许时欠、过超高之和的允许值[hq+hg]。 最小曲线半径与运输组织模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度和列车运行平稳度等有关。 最大曲线半径标准关系到线路的铺设、养护、维修能否达到要求的精度。 缓和曲线：为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。 缓和曲线长度由车辆脱轨加速度、未被平衡横向离心加速度时变率和车体倾斜角速度确定，即主要是由超高时变率和欠超高时变率两项因素确定缓和曲线的长度。 线路的最大坡度：应根据地形条件、动车组功率、运输组织模式、设计线的输送能力、牵引质量、工程数量和运营质量等，经过牵引计算验算并经技术经济比选分析后确定。 相邻坡段的坡度差：允许的最大值，主要由保证运行列车不断钩这一安全条件确定，常规铁路相邻坡段的坡度差主要受货物列车制约。 相邻坡段的坡度差大于1‰时，应采用圆曲线形竖曲线连接。 高速铁路的基本组成：由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。 高速铁路（分为有砟和无砟轨道） 钢轨的作用：钢轨是轨道的主要结构之一，用于支承并引导机车车辆的车轮，直接承受来自车轮和其他方面的力并传递给轨枕，同时为车轮的滚动提供阻力最小的表面。 钢轨的要求： （1）高稳定的轨道结构； （2）平顺的运行表面； （3）良好的轨道弹性； （4）可靠的轨道部件； （5）便利的养护与维修。
高速铁路旅客服务系统 1、铁路局集中管控模式 铁路局集中管控模式采用两级架构，即铁路局中心和车站级。车站旅服系统集中接入铁路局旅服中心，车站端设置旅服系统应急管理平台。 （1）铁路局旅服系统以列车时刻表为基础，组织开展车站各类生产和服务业务。其通过设置在铁路局的TRS接口，从TRS获取列车时刻表信息，并具备手工编制和调整时刻表的功能，在旅服系统集成管理平台内形成系统可用的基础性数据。（2）铁路局旅服系统采用预设模板的方式，由操作员以列车时刻表为基础，根据所辖各站客运作业要求制订各站客运广播、导向显示、自动检票等业务的作业计划，铁路局旅服系统在设定时间生成作业计划，并将其下发到所辖车站数据库或终端设备。 （3）铁路局旅服系统将作业计划下发至各车站接口，所辖车站通过接口程序执行作业计划，按计划控制广播、显示屏、自动检票机等终端设备或控制器做出响应，开展车站客运组织和服务工作。 （4）铁路局旅服系统通过设置在铁路局的运输调度管理系统（transportation dispatch management system，TDMS）接口获取实时列车运行信息，通过与列车时刻表的比对，按照预设的规则对所辖车站作业计划进行动态调整。 （5）铁路局旅服系统通过设置在铁路局的TRS接口，按一定的时间间隔获取实时余票信息，分类下发到相应车站，按预设的格式展现在车站票额屏上。 （6）铁路局旅服系统通过设置在铁路局的综合视频监控系统接口获取所辖车站的实时视频图像。通过网络，采用无线语音技术，铁路局旅服系统集成管理平台可对所辖车站现场进行无线语音指挥。 （7）在铁路局旅服系统岀现故障时，若网络和TDMS接口服务器正常工作，可远程启动所辖车站应急平台的应急处置功能，并将TDMS接口服务器重新定向到各站应急平台。车站应急平台执行已下发的作业计划，并根据实时列车运行信息动态调整并执行作业计划。 （8）铁路局旅服系统与某个所辖车站网络中断时，故障车站操作员可手工启动应急平台的应急处置功能。车站应急平台执行已下发的作业计划，操作员根据掌握的列车运行信息调整并执行作业计划。
高速铁路通信系统技术浅谈 摘要:从高速铁路通信系统的各种需求出发，通过对系统的技术浅谈，全面了解高速铁路通信系统所采用的高新技术，掌握高速铁路专用通信系统的特点，对高铁路通信工程的施工起到理论指导作用。 关键词：高速铁路通信系统高新技术浅谈 随着中国铁路的跨越式发展，八纵八横的客运专线和高速铁路正在紧锣密鼓地建设之中，现代高速铁路专用通信系统的各种需求出发，通过对系统的技术分析，全面掌握高速铁路通信系统所采用的高新技术，了解高速铁路专用通信系统的特点，以指导高速铁路通信工程的施工。 一、高速铁路对通信系统的要求 1.1 信息管理要求 高速铁路要求与沿线行车、旅客服务相关的数据与信息，采用计算机网络相连的方式输送和交换，保证运营的高效，使高速铁路的运营纳入信息化管理。 1.2 调度控制要求 传统铁路的运营调度方式，是以下达话音指令为主实施行车指挥的。随着列车运行速度的提高，要求行车指挥采用计算机管理、传输指令数据为主的调度方式，在区间控制列车运行的系统也采用计算机和数据控制。 1.3 通信技术要求 高速铁路系统中，要求以数字网络技术对综合调度系统进行技术支撑；较大的站间距需要引入区间接入技术；列车运行控制系统的信息要通过光纤网络传输；车上和地面之间采用综合无线通信系统，且传递信息从运营调度指挥扩大到客运服务、动车组数据与信息；无线通信系统要适应300公里/小时的运营速度。 1.4 通信业务需求 高速铁路通信系统业务需求体系在：一是为高速铁路信号、综合调度、信息化系统等专业的业务应用系统提供安全、可靠、高效的通信网网络服务；二是为高速铁路运输提供高质量的调度通信、旅客服务信息、会议电视、移动通信业务。 二、高速铁路通信系统技术分析
高速铁路与高速列车 2.1 高速铁路的发展 自 20 世纪 40 年代开始，铁路受到了公路和航空的竞争。随着高速公路的发展，铁路的优势逐渐减小，长距离上更不能同航空竞争，因此不少人认为铁路已是一个夕阳企业，在某些国家铁路甚至处于萎缩状态。 1964年日本东海道新干线的运营，在铁路的发展史上，无疑是一个新的里程碑。它的成功吹响了铁道技术革命的号角。日本第一列0系列高速列车以 210 km/h的成功运行，成为高速列车研制的典范。日本新干线的成功，不单显示其运量大、投资省、污染小的优点，更充分地发挥了高速又不失安全的特点。 从运输的角度看，人们关心的不单是速度，更关注的是从出发到目的地的时间，即所谓门对门的时间。因此一个运输工具不单注意本身速度提高、节约旅途时间，还应千方百计缩短其辅助时间。例如旅客到车站的时间、候车的时间等。 为了缩短旅途时间，必须提高运输工具的速度。 随着铁路技术的发展，运输需求的提高，铁路在不断地提高运行速度，因此高速的概念也随着不断地更新。以往把运行速度在 200 km/h 以上的铁路称之谓高速铁路。而《欧洲高速铁路联网高速列车技术条件》中，对公共交通的高速要领规定为：对新建线路为 300 km/h，对旧线（可能经现代化改造）为 220 km/h，在这种速度时一列在平直线上行驶的动车组的后备加速度为 0.05 m/s2。 从这一规定看到，在高速铁路的概念中，不单规定了速度，还规定了高速列车在最高速运行时必需的加速能力。 日本新干线的成功，推动了高速铁路技术的发展。1981年法国的 TGV 东南线投入运行，最高运行速度为270 km/h，1989年 TGV 大西洋线将速度提高到 300 km/h。德国的ICE（Intercity Express）特快列车于 1991 年 6 月投入使用，运营速度达到 250 km/h。至今开行 200 km/h 以上高速列车的国家已有日本、法国、德国、英国、意大利、瑞典、俄罗斯、瑞士、奥地利、比利时、西班牙、丹麦等国。近40年的运行经验证明，它在高速、大运量、安全、经济等方面与公路、航空的竞争中，取
高速铁路的主要技术特征 高速铁路在激烈的客运市场竞争中以其突出的优势，不但在其发祥地日、法、德等国家已占据了城际干线地面交通的主导地位，并在世界诸多经济发达的国家和地区迅速扩展。时至今日，高速铁路新线总长已逾5000 km。由于高速铁路与既有干线固有的兼容性，高速列车通过既有线服务的里程已扩展至20 000km以上。高速铁路在不长的时期内之所以能取得如此的发展势头，根本原因是基于轮轨系的高速技术充分发挥了既先进又实用的特点，特别是在中长距离的交通中的独特优势。实践表明，高速铁路已是当代科学技术进步与经济发展的象征。高速铁路虽然源于传统铁路，但借助于多项高新技术已全面突破了常规铁路的概念，已形成一种能与既有路网兼容的新型交通系统。高速铁路在运营过程中更新换代，其技术还在不断发展与完善。为了深刻认识高速铁路特点，本节将从总体角度出发剖析其主要技术特征。 一、高速铁路是当代高新技术的集成 在世界上，高速铁路的诞生是继航天行业之后，最庞大复杂的现代化系统工程。它所涉及的学科之多、专业之广已充分反映了系统的综合性。20世纪后期科学技术蓬勃发展，迅速转化为生产力的三大技术有：计算机及其应用；微电子技术、电力电子器件的实用化与遥控自控技术的成熟；新材料、复合材料的推广。高速铁路绝非依靠单一先进技术所能成功，它正是建立在这些相关领域高新技术基础之上，综合协调，集成创新的成果。因此，高速铁路实现了由高质量及高稳定的铁路基础设施、性能优越的高速列车、先进可靠的列车运行控制系统、高效的运输组织与运营管理体系等综合集成，如图1.2.1所示。系统协调的科学性，则是根据铁路行业总的要求，各子系统均围绕整体统一的经营管理目标，彼此相容，完整结合。 高速铁路在实施中，从规划设计开始就把各项基础设施、运载装备、通信信号、运输组织及经营管理等子系统纳入整个大系统工程之中统筹运作。为实现总体目标，采用了多项关键技术。虽然这些新技术分别隶属于各有关的子系统，但其主要技术指标、性能参数是相互依存、相互制约的，均须经详细研究、反复论证与修订，才能保证实现大系统综合集成特性的要求，达到整个系统的合理与优化。 二、高速度是高速铁路高新技术的核心 不言而喻，高速铁路的速度目标值是由常规铁路发展到高速铁路最主要的区别。按照铁道部现行的规定，列车速度的级别划分见表1.2.1。 表1.2.1列车速度级别划分表 序号列车最高运行速度km/.h 列车级别 1 ≤120普速列车 2 120< ≤200快速列车 3 >200高速列车
高速铁路信号系统的抗电磁干扰技术研究 发表时间：2019-06-21T16:03:58.057Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：刘磊 [导读] 作为高速移动的复杂巨系统，高速列车在高速运行的过程中，整个系统受到了数量众多的电磁干扰，且相关干扰多为突发性脉冲干扰。 中铁建电气化局集团南方工程有限公司湖北武汉市 430074 摘要：作为高速移动的复杂巨系统，高速列车在高速运行的过程中，整个系统受到了数量众多的电磁干扰，且相关干扰多为突发性脉冲干扰。另一方面，高速铁路采用的综合接地方式、共用的接地钢轨使得电磁骚扰传输耦合途径错综复杂，这些均对高速铁路信号系统的抗电磁干扰提出了较高挑战，由此可了解本文研究具备的较高现实意义。 关键词：高速铁路；信号系统；抗电磁干扰技术；研究 1高速铁路信号系统抗电磁干扰技术措施 1.1基本抑制措施 高速铁路信号系统的抗电磁干扰技术措施一般由三个方面入手，以高速铁路车载信号系统为例，具体的抑制措施如下：①骚扰源：高速铁路的电磁噪声在1.88~2.6GHz频段基本不会对设备的孔缝、信号端口、电源线端口造成影响，设备的天线端口也不会受到影响，因此仅需要考虑实际工程中的具体设备以采用针对性措施。②耦合途径：需考虑电缆的合理布线和接地，并保证不同类别的电缆间隔敷设，不同类别电缆之间的最小距离应遵循（表1）规定，同时保证电缆间互为直角；如出现不同类别间电缆最小距离无法满足情况，需设法将电缆隔开，一般采用连接整体屏蔽、金属电缆槽、金属板、金属管的方式，在信号电缆和电力电缆共存情况下，还需要重点关注电路馈线与回流电缆的敷设距离，保证二者尽可能拉近，将在接近导电的机车结构处安装电缆能够有效抑制电缆的发射场，一般情况下电缆屏蔽层需接地，且需要关注机箱屏蔽，机箱孔缝尺寸需满足最小波长要求，必要时可通过安装金属密闭塾片、导电性填料进行改善，接地线应短而宽并与接地面实现可靠搭接，电缆合理的接地和布线可有效提升其抗电磁干扰能力。③敏感设备：信号设备的电磁兼容性也需要得到重视，由于高速铁路车载信号系统本身属于敏感设备，该设备本身的防护措施必须得到重视，这种重视需体现在设计层面。具体来说，通信系统在设计阶段应选择适当的接收电平，电磁兼容设计需使用，浪涌防护器件设置电压限幅环节，瞬变电压抑制器、压敏电阻、硅雪崩二极管、放电管均属于常用的浪涌防护器件，此种措施下冲击电流可得到较好抑制（如雷电、变电所过流保护开关瞬时开闭引发的相关现象）。 表1 不同类别电缆之间的最小距离 同样以车载信号系统为例，其处理流程可概括为：“故障现象分析→现场实际测试→干扰耦合途径验证→敏感设备分析→抗干扰措施实施→验证试验”，通过列举可能导致故障现象的因素、选择针对性较强的仪器设备、围绕典型干扰传输耦合途径开展分析、建立被干扰信号系统电磁抗扰度模型，即可完成高质量的电磁干扰故障处理，最终合理应用抗干扰措施并验证其有效性，即可有效解决电磁干扰导致的故障问题。为取得优秀的高速铁路信号系统抗电磁干扰效果，一般需同时应用屏蔽、接地、滤波技术，但如果三种技术存在应用不当情况，则很容易引起更为严重的电磁干扰问题，因此必须保证抗干扰措施应用的针对性、定制性，并从整个系统角度思考问题，避免解决问题的过程引入新的电磁干扰耦合，结合故障实际和相关经验属于其中关键，这些必须得到相关业内人士的重点关注。 2实例分析 2.1故障现象分析 为提升研究的实践价值，本文选择了某高速列车作为研究对象，在通过某一位置时，该高速列车出现了ATP（车载自动列车防护系统）和多次报人机交互单元DMI出现通信超时故障，结合故障现象开展分析，技术人员初步确定了电磁骚扰源及其耦合途径，具体判断如下：①由于DMI临近的弱电设备未出现类似故障（通信超时故障报警时），因此可初步判断空间的辐射电磁场骚扰与主要电磁干扰信号基本不存在联系。②与DMI共用电源的弱电设备未出现类似故障，因此来自电源线的传导电压/电流骚扰与主要电磁干扰信号基本不存在联系。③ATP与DMI间的Profibus总线平行于220V交流输电线平行走线，且长度为23m，电压骚扰信号进入Profibus总线因此获得可行性较高的方式，即线间的容性耦合方式，ATP与DMI之间的数据传输也很容易出现误码故障，因此可初步判断信号线的传导电压骚扰为干扰源。 2.2敏感设备分析 图1为车载ATP系统基本结构图，结合该图不难发现，主机柜内的设备主要有JRU单元、BTM单元、DC/DC电源、车载电台、ATP核心运算单元，主机柜外则安装有天线、速度传感器、DMI单元等设备，ATP与DMI间的数据传输采用Profibus总线，设备的连接采用菊花链结构，在ATP核心运算单元支持下，总线可实现间隔性的DMI状态查询，必要时需上报DMI通信超时故障，如出现多次无法收到响应数据包的
高速铁路信号系统 近年来,我国高速铁路建设取得了迅猛发展,截至2011年底,高速铁路营业里程达7 531 km(不包括台湾地区),在建高速铁路1万多千米,已成为世界高速铁路运营速度最高,运营里程最长、在建规模最大的国家.铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的,它的第一使命是保证行车安全,没有铁路信号,就没有铁路运输的安全.随着列车运行速度的提高,完全靠人工望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了,当列车提速到200km/h时,紧急制动距离将达到2 km(常用制动距离超过3 km),因此,国际上普遍认为当列车速度大于时速160 km 时,必须装备列车运行控制系统(简称列控系统),以实现对列车间隔和速度的自动控制,提高运输效率,保证行车安全.要实现列车自动控制,需要解决许多关键技术问题,例如:车-地之间大容量、实时和可靠信息传输,列车定位,列车精确、安全控制等,需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统. 高速铁路装备了列控系统后,提高了列车运行速度和行车密度,同时对中国铁路信号技术还具有积极的促进作用,但由于发展速度太快,设备、标准、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足.本文作者简要阐述了中国列车运行控制系统为我国铁路发展所产生的促进作用,也对现有系统存在的若干问题进行了分析,在分析的基础上,针对今后中国列车运行控制系统的建设提出了改进建议. 中国列车控制系统（CTCS） 2003年,铁道部参照欧洲列车运行控制系统(ETCS)相关技术[3],根据中国高速铁路建设需求制定了5中国列车运行控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)6,以分级的形式满足不同线路运输需求.CTCS系统由车载子系统和地面子系统组成.地面子系统包括:应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM-R)、列控中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC).车载子系统包括:CTCS车载设备、无线系统车载模块等. CTCS依次分CTCS-0~CTCS-4共5个等级, 以满足不同线路速度需求.CTCS0级为既有线的现状;CTCS1级为面向160 km/h以下的区段;CTCS2级为面向干线提速区段和200~250 km/h高速铁路;CTCS3级为面向300~350 km/h及以上客运专线和高速铁路;CTCS4级为面向未来的列控系统. TCS-2级列控系统[5]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控制系统.地面一般设置通过信号机,是一种点-连式列车运行控制系统.在CTCS-2级列控系统中,用轨道电路实现列车占用及完整性检查,并连续向车载设备传送空闲闭塞分区数量等信息.用应答器向车载设备传输定位、线路参数、进路参数、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、站间安全信息传输等功能.同时,列控中心根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息,产生行车许可,并通过轨道电路及有源应答器将行车许可传递给列控车载设备.列控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,结合动车组参数,按照目标-距离模式生成控制速度,监控列车安全运行. CTCS-3级的列控系统[6]是基于无线通信网GSM-R传输列控信息并采用轨道电路检查列车占用的连续式控制系统.CTCS-3级列控系统采取目标距离控制模式和准移动闭塞方式,地面可不设通过信号机,司机凭车载信号行车,同时具有CTCS-2级功能.CTCS-3级列控系统地面设备包括:无线闭塞中心、列控中心、轨道电路、点式应答器、GSM-R通信接口设备等.车载设备包括: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、列车接口单元等. 在CTCS-3级列控系统中,无线闭塞中心根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可,
1 总则 1.0.1 为统一高速铁路设计技术标准，使高速铁路设计符合安全适用、技术先进、经济合理的要求，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于旅客列车设计行车速度250～350km/h 的高速铁路，近期兼顾货运的高速铁路还应执行相关规范。 1.0.3 高速铁路设计应遵循以下原则： （1）贯彻“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的建设理念； （2）采用先进、成熟、经济、实用、可靠的技术； （3）体现高速度、高密度、高安全、高舒适的技术要求； （4）符合数字化铁路的需求。 1.0.4 高速铁路设计速度应按高速车、跨线车匹配原则进行选择，并应考虑不同速度共线运行的兼容性。 1.0.5 高速铁路设计年度宜分近、远两期。近期为交付运营后第十年；远期为交付运营后第二十年。 对铁路基础设施及不易改、扩建的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质设计，并适应长远发展要求。 易改、扩建的建筑物和设备，可按近期运量和运输性质设计，并预留远期发展条件。 随运输需求变化而增减的运营设备，可按交付运营后第五年运量进行设计。
1.0.6 高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸应符合图1.0.6 的规定，曲线地段限界加宽应根据计算确定。 7250 5500 4000 2440 1700 1750 1250 650 ③ ① ② ④ ⑤ 1700 25 1250 ①轨面 ②区间及站内正线（无站台）建筑限界 ③有站台时建筑限界
④轨面以上最大高度 ⑤线路中心线至站台边缘的距离（正线不适用） 图1.0.6 高速铁路建筑限界轮廓及基本尺寸（单位：mm） 1.0.7 高速铁路列车设计活载应采用ZK 活载。 ZK 活载为列车竖向静活载，ZK 标准活载如图1.0.7-1 所示，ZK 特种 活载如图1.0.7-2 所示。 图1.0.7-1 ZK 标准活载图式 图1.0.7-2 ZK 特种活载图式 1.0.8 高速铁路应按全封闭、全立交设计。 1.0.9 高速铁路设计应执行国家节约能源、节约用水、节约材料、节省用地、保护环境等有关法律、法规。 高速铁路结构物的抗震设计应符合《铁路工程抗震设计规范》（GB 50111）及国家现行有关规定。 高速铁路设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准 的规定。 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 高速铁路high-speed railway（HSR） 新建铁路旅客列车设计最高行车速度达到250km/h 及以上的铁路。
CTCS CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0~4级。 1. CTCS概述 TDCS是铁路调度指挥信息管理系统，主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能，换句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由TDCS自动完成。 中国铁路调度指挥系统 参考欧洲ETCS规范，中国逐步形成了自己的CTCS（Chinese Train Control System）标准体系。如何吸收ETCS规范并结合中国国情更好地再创新，是值得深入研究的课题。 铁路是国民经济的大动脉，是中国社会和经济发展的先行产业，是社会的基础设施，铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。为了满足国民对铁路运输的要求，进入二十一世纪以后，铁路部门致力于高速铁路和客运专线的建设，并取得了骄人的成绩。
为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System 的缩写“CTCS”） 2. 产生背景 由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲铁路网内跨线、跨国互通运行，1982年12月欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。 2001年欧盟通过立法形式确定ETCS（European Train Control System）为强制性技术规范。ETCS的主要目标是互通互用、安全高效、降低成本、扩展市场，在规范的设计上融入了欧洲各主要列控系统的功能，制定了比较丰富的互联互通接口。经过长期的发展，ETCS系统目前已经比较成熟，得到了欧洲各国铁路公司和供货商的广泛认可。 中国人口密集，资源紧张，城市化发展非常迅速。一直处于发展中的中国铁路，始终存在着运量与运能之间的突出矛盾。铁路运输至今仍相当程度地制约着国民经济的快速发展，铁路仍是我国国民经济发展中的一个薄弱环节。为了缓解铁路运输的压力，铁路部门先后实行了六次大提速。 与此同时，高速铁路的蓬勃发展，对铁路的中枢神经——信号系统也提出了新的技术要求。但由于历史及技术原因，中国铁路存在多种信号系统，严重影响了运输效率。铁路信号系统迫切需要建立统一的技术标准，确立数字化、网络化、智能化、一体化发展方向，国产高速铁路列车运行控制系统标准的制定迫在眉睫。为实现高铁战略，铁道部组织相关专家开始制定适合我国国情的中国列车控制系统CTCS（Chinese Train Control System）。 在CTCS 技术规范中，根据系统配置CTCS按功能可划分为5 级。为满足客运专线和高速铁路建设需求，通过对ETCS标准的引进、消化、吸收，并结合成功应用的CTCS-2级列车运行控制系统的建设和运营经验，我国构建了具有自主知识产权的CTCS-3级列控系统标准。CTCS-3级列车运行控制系统是基于GSM-R无线通信的重要技术装备，是中国铁路技术
高速铁路的通信信号技术 及系统设计与实施 铁道部高速铁路办公室 铁路通信信号技术的发展是随着近百年的铁路发展以及继电器、半导体、电子信息技术的变化，不断的演进与发展的。几十年来，出现过路牌、路票信号标志、信号机色灯等多种形式，近年来，又出现半自动、自动闭塞设备，ATS自动停车设备，列车控制设备ATC，列车超速防护系统ATP，以及调度监督和调度集中CTC系统等。在通信领域，也从专用调度通信话路逐渐发展成话音、数据共存的综合业务数字网ISDN，无线列调发展成铁路综合无线通信系统。近年来，又出现了现场总线、列车总线和通信信号共用的综合光纤安全局域网技术。使铁路通信信号步入了数字和网络世界。 高速铁路通信信号系统，主要是由调度中心、车站微机联锁、列车运行控制系统等几个部分所组成。在这些系统之间，若干不同功能的局域网组成了一个完整的广域网，光纤构成的通信链路组成了具有保护功能的网络，传输着有关的信息，支撑着列车的安全运营。在高速铁路中，运营管理和调度指挥是通过网络中传递的数据实现的，传统的话音调度指挥方式不再适应。 在本文中，我们将简要地介绍高速铁路综合调度中心，列车运行控制系统，专用通信网络系统等几个部分。 1 / 27
高速铁路综合调度中心一．高速铁路与普通铁路不同之处主要有：高速铁路设置综合调度系统，对列车运营指挥实行集中控制方式，同时负责与行车有关的管理工作。世界各国高速铁路的行车调度系统基本可以分为两类：第一类为高速客运专线，列车都在运行本线到发，机车车辆基本在高速线范围运转。调度系统充分利用上述运营特点的有利因素，以行车指挥为中心，集多种业务调度和管理功能于一体，构成综合调度系统，全线就采用这种由一个综合调度所集中指挥。日本的新干线和法国的TGV系统。第二类为客货混合运输高速线，列车类别多，速度差别大，与既有线行车组织和管理的关系密切，列车运行秩序易受引入线、相临既有线列车运行不正常情况的影响，行车调度业务难度大，这种高速就采ICE线难以建立综合调度系统，仍采用行车调度中心的方式。德国用这一类的调度形式。京沪高速铁路 是一条与既有京沪线平行修建的高速客运专线。高速线建成以后，线路实行以高速为主，高、中速客运列车混合运输的运营模式，既有线将主要为货物运输使用。设置综合调度指挥中心是2 / 27 保证高速列车运营的基本需求，而中速列车跨越高速线与既有线运行，又要求调度系统必须解决跨线运行列车调度指挥的衔接问题。
先进的列车运行控制系统 2008年在世界高速铁路大会上，与会代表就高速铁路定义进行讨论，最后提出高速铁路有三个标准：一.新建有专用铁路；二.开行250公里以上的动车组列车；三.必须用先进的列车运行控制系统。 先进的列车运行控制系统与信号，是高速列车安全、高密度运行的基本保证。是集微机控制与数据传输于一体的综合控制与管理系统，是当代铁路适应高速运营、控制与管理而采用的最新综合性高技术。这种运行控制系统与普速的铁路是完全不同的，它是一个计算机（电脑）化的控制系统，这就是高速铁路的最核心技术。 所有列车运行控制系统说通俗点就是机器控制与人控制如何结合。传统普速铁路是以人控为主，机器做辅助的；而高速铁路是反过来，优先以机器控制为主，人是辅助的。高速铁路必须采用先进的列车运行控制系统，我们才能认定说这条线路是高速铁路。 传统普速铁路将列车在区间运行过程中实现自动化的设备统称为区间设备，包括各种闭塞设备及机车信号与自动停车装置，其一般以地面设备为主。 在高速铁路上，由于行车速度较高，如仍用地面的区间设备来调整列车运行，将产生很大困难。首先是地面信号的显示距离和显示数量不能给司机作出一个准确的速度限制，甚至模糊、不确定性极强。另外，固定的闭塞分区将影响区间的行车效率。为此，在高速铁路的列车运行过程中，必须在实现自动化的前提下，采用新的信号区间设备。首先是取消了分散安装在地面上，线路两侧的区间中的传统信号设备，列车运行控制功能全集中于列车上。其次是列车位置由车上设备进行自身检测，而地面设备是根据由车上传送的位置信息实现间隔控制。再次是列车运行安全速度是根据地面设备传递的信息，由车上设备进行自动控制。还有是地面、列车之间的信息传递可采用查询应达器（Transponder），多信息无绝缘轨道电路与无线传输信道来实现。 先进列车控制系统是铁路在技术上的一次突破，它将使铁路和整个国民经济取得巨大的经济效益。从80年代初开始，世界各国研究的先进列车控制系统,现仍处于研究、试验与完善之中。 如美国的先进列车控制系统英文写法为AdvancedTrainControlSystems缩写成叫ATCS，美国的另外一种先进列车控制系统叫ARES。由此推理，欧洲列车控制系统叫ETCS，法国的实时追踪自动化系统叫ASTREE，日本的计算机和无线列车控制系统叫CARA T等等。全是英文名称的缩写而言。 近年来，许多国家为先进列车控制系统研制了多种基础技术设备，如列车自动防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、列车调度决策支持系统、分散式微机联锁安全系统、列车微机自动监测与诊断系统等。世界上许多国家如美国、加拿大、日本和西欧各国都将在20世纪末到21世纪初，已经开始分层次的实施、逐步推广应用这些新技术。 美国的ARES系统采用全球定位卫星接收器和车载计算机，通过无线通信与地面控制中心连接起来，实现对列车的智能控制。中心计算机根据线路状态信息和机车计算机报告的本身位置和其他列车状态信息等，随时计算出该采取的相对应措施，使列车有秩序地行驶，并能控制列车实现最佳的制动效果。全球定位卫星系统定位精确，误差不超过1米，ARES并利用全球定位卫星来绘制实时地图，使司机能在驾驶室的监视器上清楚地了解列车前方的具体情况，从而解决了夜间和雨雾天气时的观察困难。而ATCS列车控制系统与ARES系统最大区别，在于采用设在地面上的查询应答器，不用全球定位卫星。 当然，ARES和ATCS的功能不限于列车自动驾驶，它们的潜力还很大。计算机还可以在30秒以内，计算出一条铁路线的最佳运行实时计划，以便随时调整列车运行，达到安全效率和节能的最佳综合指标。 除美国研制的ATCS与ARES系统外，其他各国发展高速铁路的国家也都十分重视行车安全与控制系统的开发研究。作为世界高速铁路发展较快的日本、法国和德国，在地面信号设备中，区间设备都采用了符合本国国情的可靠性高、信息量大、抗干扰能力强的微电子化或微机化的不同形式的自动闭塞制式。车站联锁正向微机集中控制方向发展。为了实现高速铁路道岔转换的安全，转辙装置也向大功率多牵引点方向发展，同时开发研究了道岔装置的安全监测系统。在车上，世界各国的高速铁路都积极安装了列车超速防护和列车自动控制系统。 日本在东海道新干线采用了A TC系统，法国TGV高速线采用了TVW300和TVM430系统，德国在ICE高速线上采用了LZB系统。这些系统的共同点是新系统完全改变了传统的信号控制方式，可以连续、实时监督高速列车的运行速度，自动控制列车的制动系统，实现列车超速防护。另外，通过集中运行控制，系统还可以实现列车群体的速度自动调整，使列车均保持在最优运行状态，在确保列车安全的条件下，最大限度的提高运输效率，系统进一步还可以发展为以设备控制全面代替人工操作，实现列车控制全盘自动化。这些系统的不同点主要体现在控制方式、制动模式及信息传输的结构方面。 德国的LZB连续式列车运行控制系统，其运营速度可达270km/h。它是目前世界上唯一采用以轨道电缆为连续式信息传输媒体的列车控制系统，可实现地面与移动列车之间的双向信息传输，同时还可利用轨道电缆交叉环实现列车定位功能，控制方式是以人工控制为主。LZB系统首先将连续式速度模式曲线应用于高速列车的制动控制，打破了过去分段速度控制的传统模式，可以进一步缩短列车运行的时隔时分，因