CTCS-2中国铁路列车控制系统

测速模块入模 块
点式信息接收 模块
输出模块
车载安全计算机
连续信息接收 模块
人机界面 jiemian 口
运行管理 记录单元
设备维护 记录单元
无线通信模块
车载设备
点式 设备
轨道 电路
无线通信模 块
列控中心
联锁设备 调度集中系统
地面设备GSM-R 维护管理中心相邻列控中心10
2020/6/8
11
CTCS-2 总体描述
模式曲线速度控制
轨道电路 GPS定位 点式设备 列控中心 无线闭塞中心（RBC）
无线通信（GSM-R）
地面信号
适用范围
2020/6/8
CTCS0
√ X √
X √信息传输主体 X X X X
X √ 既有线现状
CTCS1
X √ √
X
√信息传输主体 X √ X X
X
√（X） 面向160km/h以下的 区段
2020/6/8
21
主要功能
➢车站列控中心与车站计算机联锁、CTC或TDCS（原DMIS）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，通过有源应答器及轨 道电路传送给列车。
➢车站列控中心设于各车站，原则上区间不设列控中心和有源应答器。当站间距离 过大、总出站口设置一个有源应答器不能满足需求时，可增设有源应答器。
2020/6/8
24
与车站联锁系统联接（Q口）
➢获得车站进路和相关实时信息，包括进站、出站、通过、进路、股道号、信号机 开放等；
➢根据需要，输出进站或进路信号机点黄灯、接近区段轨道电路发黄码控制条件， 由联锁完成控制及驱动；
➢对于站型简单、在保证安全控车的前提下，Q口可考虑简化处理。对进站能区分 进站信号机、正线通过、道岔直向或侧向接车，对出站能区分是正向还是反向发 车。
3. 级间转换执行点应答器可与区间应答器合用。
4. 在级间转换时，应保证控车权可靠平稳交接。控车权的交接以ATP车载设备为主 。
5. 级间转换时若已触发制动，则应保持制动作用完成，停车或发出缓解指令后，由
手动转换。
2020/6/8
14
CTCS-2级（ATP) UU码
CTCS-0级（LKJ)
正向预告点 执行点 反向预告点
➢ CTCS-2是基于点式应答器、轨道电路传输列车运行控制信息的点-连式系统。 ➢ 地面设备由轨道电路、车站电码化传输连续列控信息，由点式应答器、车站
列控中心传输点式列控信息。 ➢ 动车组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。 ➢ 适用于ZPW-2000（UM）系列自动闭塞，车站计算机联锁，行车指挥CTC或TDCS 调度区段。
2020/6/8
25
与车站微机监测系统联接（R口）
列控中心应具有自检、自诊、监测功能，含有源应答器 的监测、接口与通道监测、值班员操作过程实时记录， 并向车站微机监测系统传送相关信息。
2020/6/8
26
与地面电子单元（LEU）联接（S口）
➢ LEU实时将来自STCC报文向有源应答器传送； ➢ 未办理进路或LEU与应答器通信中断时，应答器应有保证行车安全的缺省报
中国列车控制系统(CTCS)
2020/6/8
1
主要内容
• CTCS与ETCS • CTCS体系结构 • 既有线200KM/H区段CTCS-2级
系统
• 临时限速命令的设置流程
2020/6/8
2
2020/6/8
3
ERTMS/ETCS历史
• ERTMS/ETCS出现之前欧洲列控设备有六大供 应商提供的13种型号的系统，互不兼容
2020/6/8
23
与TDCS、CTC站机联接（P口）
➢从TDCS、CTC中获得调度命令，主要包括临时限速信息（起点里程、长度、速 度、车次、起止时间等）等； ➢临时限速信息也可由值班员在列控中心人—机界面人工输入，通过TDCS、CTC 站机向列控中心传送； ➢对于TDCS方式，控制指令需经车站值班员人工确认后方可执行； ➢应能自动反馈执行结果，出现问题及时报警。
➢ 考虑应答器信息涉及故障安全，无源应答器的报文是重叠覆盖的，有源应答器平 时有“缺省报文”并能进行监测；
➢ 应答器报文内容包括：应答器编号、链接关系、线路参数、线路里程、进路信息 、轨道电路或电码化载频、临时限速等等，报文按确定的编码规则进行编制；应 答器报文以信息包为单位，信息包有对应标识，一帧报文中可包含多个信息包 。
➢临时限速调度命令，在调度中心以“表格形式”体现（包括界面、输入、回执）， 在车站车务终端采用与调度中心基本相同的形式，无线调度命令向列车发送时自动 转换成既有的文本形式。调度命令由调度中心传输至车站的时机及准确性应能满足 列车运行控制的需要。
2020/6/8
22
主要逻辑
➢保证调度命令、进路、地面电子单元（LEU）、列车的对应关系； ➢根据控制指令、进路及信号机等信息，产生对应应答器的报文地址并向LEU传 送 ➢在信号开放后应连续控制LEU向应答器发送报文，进路解锁后停止； ➢在办理通过进路且离去区段有临时限速时，根据列车制动需要，进站或进路信 号机显示黄灯，对应接近区段轨道电路发黄码。
➢车站出站口处设置无源应答器和有源应答器。无源应答器提供前方一定距离内的 线路参数等信息；有源应答器提供前方一定距离内的临时限速等信息。
➢区间间隔2.8km成对设置无源应答器分别提供正向、反向前方一定距离内的线路 参数及定位信息，原则上设置在闭塞分区分界处。
➢根据需要可设置特殊用途的无源应答器（如CTCS级间转换等）。
2020/6/8
32
应答器信息编码
1. 部已制定了点式应答器编码规则，包括信息包定义、报文设计原则 、应答器用户报文构成等。
2020/6/8
13
CTCS-2级间转换原则
1. CTCS级间转换原则上在区间自动转换，并给司机提供相应的声光警示，由司机按 压确认按钮，解除警示。自动转换失效时，司机根据ATP车载设备或LKJ的相应警 示信息，手动转换。
2. CTCS级间转换应分别设置具有预告、执行功能的固定信息应答器。各应答器内应 同时提供前方一定距离内的线路数据，且各应答器位置信息应提供给列车运行监 控记录装置。
2020/6/8
12
CTCS-2 控车方式
➢ 动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置。 ➢ 在CTCS2级以上区段，由ATP车载设备控车。 ➢ 在CTCS0级、1级区段或在2级区段ATP车载设备特定故障下，LKJ结合ATP车
载设备提供的机车信号或主体机车信号功能，控制列车运行，最高速度不 超过160km/h。 ➢ 正常情况下，两种控车模式通过CTCS级间转换应答器自动转换（无需停车 转换）；故障情况下，停车手动转换。 ➢ 两种控车模式的转换通过ATP车载设备实现，LKJ通过ATP车载设备接收或 记录有关列控状态数据及其对应的操作状态信息。
提供进路参数、临速信息
区间线路参数
提供临速信息、反向进路参数 约4km
正向线路参数 反向线路参数
A站
B站
正向线路参数
反向线路参数
2020/6/8
29
点式应答器的安装
➢应答器应安装在轨枕中央，其表面应低于钢轨表面93~190mm。 ➢应答器间最小安装距离应满足：s≤180km/h时， d=2.3m； 180km/h ＜ s≤300km/h时， d=3.0m ； 300km/h ＜ s≤500km/h时， d=5.0m 。 ➢应答器可成组安装，每组最多8个，同一组中两相邻应答器的间距不得大于12 m 。 ➢应答器应尽量安装在最小曲线半径大于300m的线路上。 ➢应答器的具体安装位置应综合其作用、车载天线位置、信号机等因素统筹考虑。 ➢有源应答器地面电子单元（LEU）应集中设置在信号楼， LEU与有源应答器采用专 用应答器电缆连接，电缆最大长度应不小于5km 。 ➢车载应答器天线安装在车底中心线位置，距离轨面156~279mm，两相邻天线间距至 少应为 2m 。
2020/6/8
30
点式应答器功能
➢进站信号机处设置有源应答器，以提供接车进路参数及临时限速信息。接车进路 建立后，进站应答器发送相应的接车进路信息；当列车通过车站时，应同时提供发 车进路及前方一定距离（离去区段）内的线路参数和临时限速信息。各有源应答器 应有缺省报文，缺省值应按照该进站口所有接车进路范围内的最低道岔限速和最短 进路长度等最不利条件设置。
车务终端
车站分机
P口
计算机联锁 Q口 车站列控中心
进站信号机 接近区段发码
S口 LEU
微机监测
2020/6/8
R口
应答器
软件测试端口
车载ATP
BTM STM
17
点式应答器
2020/6/8
18
LEU
2020/6/8
19
车站列控中心结构
2020/6/8
20
技术要求
➢系统设备、与安全有关的接口和通道必须符合故障安全原则 。 ➢系统采用2×2取2安全冗余结构。 ➢系统外部通信接口及通道应进行冗余配置，采用标准统一的接口方式、协议。 系统与LEU的接口形式为RS-485，基本配置为4个，根据需要可扩展至6或8个； 与CTC或TDCS、联锁、微机监测的接口形式为RS-422，皆为1个。 ➢系统可靠性、可用性、可维护性和安全性，以及安全防护、安全通信等符合 EN-50126 、EN-50128、 ENV-50129、 EN-50159-1相关标准。 ➢LEU与有源应答器之间通过应答器专用电缆连接，采用基带信息传输方式。
2020/6/8
5