动车组控制系统(2)

既有线时速200公里电务新技术培训教材CTCS2列车控制系统简介既有线200km/h动车组CTCS2列控系统由地面和车载设备两部分组成。

地面设备由列控中心、K5B计算机联锁、CTC、ZPW-2000A轨道电路和应答器等设备组成。

车载设备安装在动车组上，ATP车载设备由车载安全计算机、轨道信息接收单元（STM）、应答器信息接收单元（BTM）、制动接口单元、记录单元、人机界面（DMI）、速度传感器、轨道信息接收天线、应答器信息接收天线等组成。

ATP车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车运行。

同时，记录单元对列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录。

CTCS2列控系统设备构成见下图。

CTCS2列控系统设备构成图从上图可以看出，CTCS2级区段地面信号系统中除了通过轨道电路向列车传输连续信息外，还要通过应答器把地面的一些线路静态数据、临时限速以及进路参数等发送到机车上，以保障列车安全行驶。

第一章列控系统地面设备列控系统地面设备主要由车站列控中心、应答器设备、ZPW-2000轨道电路等组成。

第一节车站列控中心（TCC）车站列控中心设置在各车站机械室，是一套二乘二取二安全计算机系统，它与K5B计算机联锁、CTC车站自律机接口，根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息，通过安装在进、出站口的有源应答器传送给列车。

CTC调度中心的调度员向车站自律机发送临时限速命令（包括操作员姓名、命令号、限速起点、限速终点、限速级别、线路号和预计限速时间长度等相关内容），经车站值班员签收确认后，将限速命令发送给列控中心；列控中心通过P口与自律机通信，接收来自CTC的限速命令，并对收到的数据进行有效性检查；同时通过Q口与计算机联锁系统通信，获取进路信息、股道信息、区间运行方向信息，根据这些信息和限速命令在报文存储器内检索到相应报文，通过S口发送给LEU；LEU装设在列控中心机柜内，实时接收列控中心传送的数据报文并通过应答器数据传输电缆，送给对应室外有源应答器，实时更新有源应答器的数据，实现应答器对变化数据的发送。

铁路客运专线CTCS-2级列控系统配置及运用技术1. CTCS-2级列控系统技术路线按照CTCS-2级列控系统的总体技术目标，以及统一技术标准、技术平台、用户需求，主要依靠国内技术力量、借助国外先进经验，自主实施CTCS-2列控系统开发与集成，满足200～250km/h线路的运营要求，满足作为300～350km/h线路后备模式的运营要求。

在ZPW-2000轨道电路基础上，通过地面加装点式应答器、列控中心、临时限速服务器等，动车组装备列控车载设备，实现与车站联锁、行车指挥等设备的有机结合，由地面设备、车载设备、信号安全数据网，共同构成完整CTCS-2列控系统。

逐步建立完整的CTCS-2级列控系统技术体系，包括技术标准、产品标准、建设标准，以及联调联试、运用、维护规则等。

1.1. CTCS-2级列控系统原理客运专线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。

客运专线CTCS-2级列控系统由地面和车载设备构成。

地面设备由临时限速服务器、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。

轨道电路实现列车占用检查，并连续向列车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车。

临时限速服务器完成临时限速命令的存储、校验、撤销、拆分、设置和取消及临时限速设置时机的辅助提示。

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。

CTCS2级列控系统的功能及技术特点CTCS2级列控系统适用于各种限速区段，面向提速干线、客运专线，是一种列车运行控制系统，用以控制、传递点式设备传输信息、轨道电路，有效地确保动车组安全。

首先阐述了CTCS系统组成及CTCS2级列控系统的特点，其次，分析了CTCS2级列控系统总体构成及技术特点，提出了自己的建议和见解，具有一定的参考价值。

标签：CTCS2；列控系统；总体构成；专线营运1 前言为了能够满足国内日益增长的铁路快速客运需求，时速达200km/h的动车组已投入到客运和城际专线营运。

而高速火车的大量采用，给火车运行安全带来了较大的隐患，因此，铁道部针对这种情况，组织相关单位，在引进欧洲和日本列控系统的基础上，国内技术人员消化、研发了CTCS2级列控系统。

CTCS2级列控系统适用于各种限速区段，面向提速干线、客运专线，是一种列车运行控制系统，用以控制、传递点式设备传输信息、轨道电路，有效地确保动车组安全。

2 CTCS系统组成及CTCS2级列控系统的特点2.1 CTCS列控系统的系统构成CTCS系统包含地面子系统和车载子系统两个子系统，在铁路行业也被称为中国列车运行控制系统，目的在于对不同线路运输需求以分级形式来进行满足，同时还要保证列车安全运行。

地面子系统由轨道电路、应答器、列车控制中心（TCC）/无线闭塞中心（RBC）和无线通信网络（GSM-R）等几部分组成。

车载子系统由无线系统车载模块和CTCS车载设备组成。

其中GSM-R虽然不属于CTCS设备，但也是重要的组成部分。

2.2 CTCS2级的特点CTCS-2级列控系统项目是采取一次制动方式的全自动化体系，由计算机系统直接进行控制，面向高速线和提速干线，由列控中心、计算机联锁、ATP车载设备、车站电码化、ZPW-2000、应答器、CTC等設备组成，能够应用于各种限速区段，同时还能够对列车速度进行有效地实时监控。

在行车指挥中心收到了路轨上的电路信息应答器、读取器传送的行车信息之后，才能够生成行车许可，传输进路参数、线路参数、定位信息、限速以及停车信息等。

郑铁科技通讯 1/200636一、系统概述CTCS2级列控系统是列控系统的一种，是基于轨道电路和点式设备传输信息的列车运行控制系统。

它主要用于客运专线、提速干线，适用于各种限速区段、机车乘务员凭车载信号行车。

1. “CTCS2级”本身是《CTCS技术规范总则》中根据系统配置按功能划分的一个等级标准，有相应的技术条件。

近期在铁道部的组织下，基本确定了一种符合CTCS2级标准的列控系统，明确了其系统构成、设备和具体规定，初步形成具备了设计条件的列控系统，即CTCS2列控系统。

2. 欧洲ETCS1级列控系统是为了实现互连互通的目的，仅把轨道电路作为轨道占用设备，摒弃了不同制式轨道电路地对车信息传输方式，完全采用应答器或点式设备来传输线路参数和目标距离，构成了点连式列控系统。

我国铁路鉴于已确定的统一采用ZPW-2000系列轨道电路的实况，为充分发挥18信息的作用，确定CTCS2级的目标距离（移动授权凭证）由轨道电路进行连续信息传输，构成了近似连续式的列控系统。

这在系统功能上就优于欧洲ETCS1级，它具有中国特色。

3. CTCS2级线路数据由地面传送，而CTCS1级的线路数据是在车上贮存的，这是两者的主要区别。

4. CTCS2级用于200km/h既有线时，为了少改动，少投资，地面应答器相对少设；用于350km/h客车专线时，地面应答器相对多设。

二、系统构成列控系统分为车载设备和地面设备两部分，地面设备又分轨旁和室内设备两部分。

其总体结构见图。

1. 地面设备1.1 车站列控中心：既有线暂按独立列控方式设置，将来要求与车站计算机联锁相同，采用联锁、列控、区间一体化结构。

1.2 轨道电路：采用ZPW-2000系列轨道电路，完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送允许移动控制信息。

1.3 站内轨道电路：车站正线及股道采用与区间同制式轨道电路。

1.4 车站联锁：采用计算机联锁或6502型电气集中。

1.5 点式应答器：采用电气特性与欧洲ETCS技术规范相同的大容量应答器（分固定和可变应答器两种）。

动车组网络控制系统及技术分析摘要：网络控制系统是列车安全运行的中枢，既能够提高动车的安全性能，也能为乘客提供更加舒适的乘车服务。

本文针对动车组控制系统的构成体系、模块功能、发展前景等方面进行了分析研究。

关键词：网络控制系统；功能分类；技术发展方向引言：动车组的网络控制系统包含控制、监控、诊断等多项功能。

它能对各个子系统进行实时控制，也能实时监控系统和设备运行情况，及时分析处理、记录存储故障数据。

网络控制系统依靠网络传输数据信息，保证了信息传递的及时性、安全性。

一、车组网络控制系统的构成目前的动车组网络控制系统主要由主处理单元、TCN网关、远程模块、监视器及高压控制单元等部分组成。

主处理单元具有控制车辆运行、实时监测动车情况、诊断分析故障原因等功能，主处理单元也是动车上网络控制系统的子系统进行交流通信、数据交互的媒介。

在日常使用时，通常按照连接动车总线的不同将主处理单元分为牵引类和舒适类。

牵引类主处理单元通过与MVB信号线和MVB牵引线连接，从而控制、监测、诊断与运行相关的动车系统。

舒适类主处理单元连接到MVB信号线、MVB舒适线和CAN总线，实现对空调等与运行无关的辅助系统的控制、维护和管理。

TCN网关通常有两个接口，是动车总线与车辆总线之间信息交互的桥梁，并随时为动车提供可靠的网络通信，保证数据合理分配。

目前列车总线和车辆总线之间的信息传输有TCN和UIC两类标准。

TCN网关既是车辆总线的仲裁设备，从WTB总线角度看，也是一个可以配置为主或者从的节点。

远程模块主要用来收集列车的各类数字数据和模拟信号，同时可以实现对信号的输入和输出，并将收集的信号与变量按照通讯协议的要求，传输到主处理单元。

动车工作人员可以根据动车运行中的实际需求配置该模块的功能。

监视器也是显示屏，通常配置有Windows XP Embedded操作系统，可以实时监控列车上各类子系统的状态和列车运行过程中的数据信息，并将监测到的信息及时存储。

动车组网络控制系统概述发布时间：2021-07-02T07:56:34.121Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期作者：吴连军[导读] 网络控制系统作为高速动车组的关键系统之一，对列车的正常运行至关重要。

近年来，随着互联网技术的不断发展，高速动车组日趋智能化，列车生产、运行、维护产生的信息量越来越大，这对整个网络控制系统提出了更高的要求。

中车工业研究院（青岛）有限公司青岛 266109摘要：网络控制系统作为高速动车组的关键系统之一，是列车正常运行必不可少的一部分。

本文对动车组网络控制系统的拓扑结构、系统配置、系统功能等进行了综合论述。

关键词：动车组；网络拓扑；系统配置；系统功能1.引言网络控制系统作为高速动车组的关键系统之一，对列车的正常运行至关重要。

近年来，随着互联网技术的不断发展，高速动车组日趋智能化，列车生产、运行、维护产生的信息量越来越大，这对整个网络控制系统提出了更高的要求。

动车组网络控制与管理系统[1]（Train Control and Management System，TCMS）作为列车中枢神经系统，通过贯穿列车的总线进行信息传输，对车辆运行和车载设备动作的相关信息进行集中管理，实现车辆逻辑控制、状态监视、故障诊断及测试功能，从而保证列车安全可靠的运行，为司机和乘务员的操作提供有效指导，为设备的维护保养和乘客的服务提供支持。

本文论述了动车组网络控制系统的结构、系统配置、系统功能，提供了网络系统的整体框架，并为后续网络系统的发展提供理论支持。

2.系统拓扑结构动车组网络控制系统采用TCN+以太网（环形）拓扑架构[2]。

其中，TCN符合列车通信网络IEC 61375标准及GB/T 28029标准的列车网络，为两级总线式拓扑结构，两级总线分别为列车级WTB总线和车辆级多功能MVB总线，两级总线之间的数据转换采用WTB/MVB网关。

同时，列车级总线还设置有以太网（环形）。

WTB 总线为绞线式列车总线，是连接在动车组MVB单元之间的双绞屏蔽线线路[3]，由网关控制，通过自动车钩覆盖整车，允许重联操作。

CRH2型动车组控制系统冗余安全设计摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进轨道交通建设项目的增多。

随着武广、京沪等高速铁路的正式开通，我国的高铁事业蓬勃发展，针对高速铁路的运营需要，相继出现了一系列高速动车组。

目前高速铁路动车组的持续运营速度为300km/h，因此高速动车组的安全可靠性倍受关注。

动车组制动系统的安全性能和控制模式直接决定了动车组运行的安全性和舒适度，制动系统各子系统、关键部件和控制软件等在设计时必须安全可靠并有足够的冗余。

本文就CRH2型动车组控制系统冗余安全设计展开探讨。

关键词：CRH2型动车组；故障导向安全；安全可靠性引言CRH2型动车组控制系统在设计过程中充分考虑基于故障导向的安全，冗余通信保障和联锁保护等措施，以提升整车控制系统的安全可靠性。

整车控制系统围绕控制指令这一核心要素，在指令传送环节采用了指令安全采集和冗余传送设计，在指令控制方面采用安全联锁设计以及在其他方面的安全可靠性设计。

1制动系统基本功能制动系统具有常用制动、紧急制动、停放制动、备用制动、乘客紧急制动等功能。

（1）常用制动。

常用制动包括直通电空制动（EP制动）和再生制动（电制动）。

首先在动轴上施加电制动，如果电制动力不足，在从轴上施加ＥＰ制动进行补充。

当动轴的电制动不能使用时，用空气制动代替。

（2）紧急制动。

在紧急情况下，制动管被快速彻底的排空，电制动、直通电空制动和间接空气制动冗余产生紧急制动作用。

紧急制动可通过以下情形产生：（1）制动手柄处于紧急制动位置；（2）按下司机室的紧急制动按钮；（3）安全环路断开；（4）列车安全装置（ATP、ASD）启动；（5）列车断开；（6）列车运行时意外施加停放制动。

（3）停放制动。

转向架上设有足够数量的停放制动缸，可保证动车组安全地静置停放在20‰的坡道上。

（4）备用制动。

如果直通电空制动发生故障，动车组可启动备用制动继续运行。

（5）乘客紧急制动。

客室内的乘客紧急制动手柄可将制动信号迅速传递到司机室，并施加最大常用制动作用。

CRH2型动车组列车运行控制系统车载设备概述列车运行控制系统ATC(AutomaticTrainControl)是铁路运输的基础设施，是保证列车运行安全、提高运输效率、实现铁路统一指挥调度的关键技术设备，也是铁路信息化技术的重要技术领域。

列车运行控制系统ATC(AutomaticTrainControl)包括3个子系统：列车超速防护系统ATP(AutomaticTrainProtection)；列车自动操作系统ATO(AutomaticTrainOperation)；列车自动监控系统ATS(AutomaticTrainSupervision)。

在我国铁路领域中，列车自动操作系统ATO的应用目前尚未提到日程，所以不常提及，目前主要采用列车超速防护系统ATP，以下简称“列控系统”。

(1)CRH2型动车组列控系统的组成列控系统由地面和车载设备构成，见图16.1。

列控ATP的控制中心在地面。

它以地面控制中心的信息作为列车运行指令的信息源，通过轨道电路和应答器设备获取前方运行区段的运行线路参数信息，以应答器等设备自动校核列车走行位置，实现对列车运行速度的安全监控和列车运行实际参数的采集、记录，车载ATP本身具有主体机车信号、通用式机车信号功能。

地面设备由车站列控中心，地面电子单元(LEU)、点式应答器、ZPW-2000A(UM)系列轨道电路、车站闭环电码化、车站计算机联锁等组成。

ATP地面控制中心与CTC或TDCS联网，实现运输指挥中心对列车的直接控制，达到了车地一体化的列车控制能力。

CRH2型动车组车载列控系统同时装备ATP车载设备和列车运行监控装置LKJ2000，如图16.2。

车载设备由车载安全计算机、轨道信息接收单元(STM)、应答器信息接收单元(BTM)、制动接口单元、记录单元、人机界面(DMI)、速度传感器、BTM天线、STM天线等组成。

车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标距离模式曲线.控制列车运行。