列控车载设备

第四章车载设备控车原理第一节地面配置条件列控车载设备需要地面设备发送的正确信息，才能正常控车，因此要确保车载设备正常工作，地面设备必需具备一定的技术条件。

这里介绍地面的配置条件。

一 轨道电路㈠区间轨道电路根据CTCS有关技术规范，不同级别的线路其轨道电路制式有所不同，主要包括以下制式：CTCS-0级：国产4信息、8信息、18信息移频CTCS-1级：UM-71、ZPW-2000CTCS-2级：UM-71、ZPW-2000当CTCS-2级列控车载设备运行于CTCS-0级和CTCS-1级线路时，列控车载设备采集轨道电路的信号，但不输出制动。

国产移频载频：550Hz、650Hz、750Hz、850Hz；下行线使用载频：550Hz、750Hz上行线使用载频：650Hz、850Hz；低频信息18个：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、26HzUM-71载频：1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz；下行线使用载频：1700Hz、2300Hz 上行线使用载频：2000Hz、2600Hz；低频信息18个：10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29HzZPW-2000载频：载频共8种如下表4-1：表4-1 ZPW-2000轨道电路载频信息名称1700-1 1700-22000-12000-22300-12300-22600-1 2600-2频率Hz2598.7 1701.4 1698.72001.41998.72301.42298.72601.4下行线使用载频：1700-1、1700-2、2300-1、2300-2；上行线使用载频：2000-1、2000-2、2600-1、2600-2；低频信息18个：10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29Hz。

Mode 模式指车载设备的工作状态。

Juridical recorder司法记录器法定的记录装置，记录足够分析事故原因与列车运行、车载设备工作以及地-车通信有关的信息，以便发生事故时进行调查.Cab Signal mode机车信号模式（CS）当列车运行到未装备CTCS-3/2级列控系统地面设备的区段时，列控车载设备按规定的限制速度监控列车运行，并显示机车信号。

Call On mode引导模式（CO）该模式允许列车进入设备无法确认空闲的进路，行车许可来自地面系统，不由司机选择。

车载设备监控列车运行速度，司机负责检查轨道空闲情况。

Full Supervision mode完全监控模式（FS）当车载设备具备列控系统所需的基本数据（行车许可、列车数据、线路数据等）时，车载设备生成目标距离模式曲线，并能通过DMI显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，控制列车安全运行。

Isolation mode隔离模式（IS）车载设备与列车制动系统隔离.Stand By mode待机模式（SB）该模式不由司机选择。

车载设备具有唤醒和自检测功能，并防止列车移动。

Shunt mode调车模式（SH）调车模式由司机选择，不要求列车数据，给出调车允许限速。

可通过应答器实施调车防护。

Sleeping mode休眠模式（SL）受本务端车载设备控制的非本务端车载设备工作模式，不执行防护功能，不显示信息。

设备可执行定位功能，可随时唤醒。

On Sight mode目视行车模式（OS）列车根据调度命令越过停车信号的工作模式。

车载设备按规定顶棚速度监控列车运行，司机负责检查轨道空闲状况。

Braking curve制动曲线图形化表达在当前的线路坡道、列车制动参数下的列车制动距离。

该图通常表示出列车速度对应于距离或时间的变化。

根据车载和地面数据以及列车制动参数计算的速度－制动距离曲线。

Partial supervision mode部分监控模式地面数据不足以实现完全监控时的一种工作模式，车载设备按规定速度监控列车运行。

CTCS2-200C型列控车载设备构成及原理分析随着时代和科技的进步，中国的国力日渐强盛，高速铁路呈跨越式发展，中国的高铁也成为我国递给世界的名片。

高速铁路的最大特点和优势就是速度快、列车密度大、载客量达、行车间隔短、乘客舒适感强，因此，高速铁路对行车安全更高，保证行车安全的难度也更大。

这就不得不提列控车载设备。

它不仅是控车运行的设备，它的更大职责是保证列车运行的安全。

本文就是对列控车载设备的一种——CTCS2-200C型列控车载设备的分析。

CTCS是中国列车运行控制系统的英文缩写，它是一种制定规则。

它的前身是ETCS（欧洲列车运行控制系统），我们通过不断的学习、超越，最终制定了我们的标准。

CTCS一共分为五个级别，分别为CTCS0、CTCS1、CTCS2、CTCS3、CTCS4。

CTCS0级为既有线状态，由通用式机车信号+列车运行监控装置构成。

CTCS1级由主体机车信号+安全型运行监控装置组成。

CTCS2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统。

面向提速干线和高速新线，采用车—地一体化设计。

CTCS3级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。

面向提速干线、高速新线或特殊线路，采用基于无线通信的固定闭塞或虚拟闭塞。

CTCS4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统。

面向高速新线或特殊线路，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞。

CTCS2-200C型列控车载设备由车载安全计算机、轨道电路信息接收模块、应答器信息接收模块、应答器信息接收天线、速度传感器、人机界面及LKJ接口等部分构成。

其主要完成的功能有（1）轨道电路信息接收功能；（2）载频锁定功能；（3）应答器信息接收功能；（4）速度、距离计算；（5）制动输出功能；（6）防溜逸功能；（7）显示和提示功能；（8）记录功能；（9）LKJ接口功能；（10）与动态监测设备接口功能；（11）EMU的接口功能。

车载设备主机是系统的核心部件，其包括对外连接器、组匣和空气过滤层。

CTCS列控车载设备介绍（二）硬件及结构2009.8.10目录CTCS3列控车载设备结构CTCS3列控车载设备组成CTCS 车载设备和列车接口C3/C2车载模式及与既有C2差别1234列控车载设备C2/C3一体化设计原则当前300公里动车上安装的车载设备采用C3/C2一体化设计原则。

C3车载设备同时兼容具备C2车载功能。

实现无线信息的加密和解密ZPW2000轨道电路信息读取记录单元，记录系统C a b l e 10目录CTCS3列控车载设备结构CTCS3列控车载设备组成CTCS 车载设备和列车接口C3/C2车载模式及与既有C2差别1234CTCS-3列控车载设备介绍—300T 车载主机柜图片设备单元基本功能描述（主机柜内）•车载安全计算机单元（ATPCU）–ATP CU是CTCS-3主机控制核心单元，接收RBC传来的数据，结合BTM传来的数据和当前列车速度计算速度曲线，监控列车运行。

•CTCS-2专用传输模块（C2CU）–C2CU是CTCS-2主机控制核心单元，接收BTM传来的数据，结合TCR传来的数据和当前列车速度计算速度曲线，监控列车运行。

设备单元基本功能描述（主机柜内•列车网关（TSG）–TSG列车总线转换网关，用于连接车载设备Profibus总线和车辆MVB总线。

在CRH2型车上主要是用于DMI数据与ATPCU和C2CU之间数据交互。

•速度距离处理单元（SDP）–SDP单元接收从SDU传来的原始脉冲记数，经过运算处理得到当前列车运行的速度和距离数据，再通过通信总线发送给CTCS-3主机控制单元和CTCS-2主机控制单元。

注：以上四个单元在硬件上是完全一样的，通过烧写不同软件实现不同的功能。

设备单元基本功能描述（主机柜内）•测速测距单元（SDU）–SDU单元为速度传感器和测速雷达信号部分提供电源，当列车运行时，SDU模块能够接收速度传感器和测速雷达发出的脉冲信号，并将脉冲信号转换成数字数据通过MVB总线发送给速度距离处理模块SDP。

第一章概述１第一章概述本书介绍的是基于轨道进行信息传输的点连式列控车载设备CTCS2-200H型，主要针对CTCS-2级列控系统，并适用于控制动车组的运行。

第一节车载设备的系统构成一、列车运行控制系统与CTCS-2列车运行控制系统（train control system ）是以技术手段对列车运行方向、运行间隔和运行速度进行控制，使列车能够安全运行并且提高运行效率的系统，简称列控系统。

（一）、列车运行控制系统背景列车运行控制系统是随着列车技术的发展以及列车与地面信息传输系统发展而发展的轨道交通信号系统，将先进的控制技术、通信技术、计算机技术与铁路信号技术溶为一体的行车指挥、控制、管理自动化系统，是保证行车安全、提高运输效率的核心。

高速铁路信号设备的发展离不开列车运行控制系统的发展。

列控系统作为一种铁路行车安全控制设备，车载信号属于主体信号，即做为行车凭证，直接给司机指示列车应遵守的安全速度，自动监控列车运行速度，可靠地防止由于司机失去警惕或错误操作可能酿成超速运行、列车颠覆、冒进信号或列车追尾等事故。

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、绿黄、绿。

各国铁路对列车运行控制系统发展理由看法都比较一致。

各国都认为：在最高运营速度为160km/h以下的铁路采用列车自动停车装置或有简单速度检查功能的列车自动停车装置。

在提速线路（如最高运营速度提高到200km/h的线路）列车速度自动监督系统是必须装备的安全设备。

在高速铁路则必须安装列车自动控制系统，一些国家的铁路部门（如日本和德国的铁路）也在提速线路和繁忙的普通线路上安装列车自动控制系统。

这是与人的视距小于列车制动距离和操作所需要的时间（司机视觉能力对信号作出判断最少时间为3秒到5秒）有关。