CTCS-2级列控系统与技术规范-2

格式：pdf
大小：715.44 KB
文档页数：57

下载文档原格式

CTCS—2列控系统

新型移频自动闭塞采用数字信息处理技术，接收器使用双机并联冗余，发送器采用“N+1”冗余结构的轨道电路结构如图
4.5所示
调谐区调谐单元空芯线圈调谐单元 100m
。
调谐区调谐单元匹配变压器电缆模拟网络空芯线圈调谐单元
主轨道电路
补偿电容
匹配变压器电缆模拟网络室外 ZCO3 电缆室内接收
CTCS—2列控系统
CTCS的由来及其组成
• CTCS技术规范是参照欧洲列车运行控制系统 (简称ETCS)编制的。以下的介绍将以CTCS为主，同时也对ETCS进行简要的介绍。CTCS 有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。地面子系统可由以下部分组成：应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM—R)、列车控制中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC)。其中GSM—R 不属于CTCS设备，但是CTCS的重要组成部分。
CTCS-1级
• CTCS-1级面向160km/h及以下的区段，地面采用 UM71或ZPW-2000型移频轨道电路完成车地通信，车载设备由主体机车信号+加强型运行监控装置组成。 • CTCS-1级在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。利用轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息。 • CTCS-1级的控制模式为目标距离式，在车站附近增加点式信息设备，传输给定速度控制。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。
• 以上CTCS级间转换的原则可理解为： • 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。 • CTCS级间转换分别设置具有预告、执行、检查功能的固定信息应答器。原则上执行点设置在车站正向的1 离去或2离去信号点。预告点和检查点随运行方向改变功能。各应答器内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提供给列车运行监控记录装置。 • 为保证ATP与LKJ的正常转换，级间转换点前后的适当距离（动车组自160km/h到0km/h所需的制动距离）均采用ZPW2000（UM）系列轨道电路。

城市轨道交通运营管理《CTCS-2级列控系统》

CTCS-2级列控系统
第105条CTCS-2级列控系统基于轨道电路和点式应答器传输行车许可信息，采用目标距离连续速度控制模式监控列车运行。

完全监控模式下按高于线路允许速度2 KM/H报警、5 KM/H常用制动、10 KM/H紧急制动设置模式曲线。

第106条CTCS-2级列控系统由列控车载设备和地面设备组成。

列控车载设备主要由车载平安计算机、轨道电路信息读取器、应答器信息接收单元、列车接口单元、记录单元、人机界面等部件组成。

列控地面设备由列控中心、临时限速效劳器、Z/H。

3引导模式是在进站建立引导进路后，列控车载设备按照最高限速40 KM/H控车的模式。

4目视行车模式是司机控车的固定限速模式，限速值为40 KM/H。

列控车载设备显示停车信号停车后，司机按规定操作转入目视行车模式。

5调车模式是动车组进行调车作业的固定限速模式，限速值为40 KM/H。

司机按压专用按钮使列控车载设备转入调车模式。

只有在列车停车时，司机才可以选择进入或退出调车模式。

6隔离模式是列控车载设备控制功能停用的模式。

列车停车后，根据规定，司机操作隔离装置使列控车载设备转入隔离模
式。

7待机模式是列控车载设备上电后的默认模式。

列控车载设备自检后，自动处于待机模式。

在待机模式下，列控车载设备正常接收轨道电路及应答器信息。

第111条CTCS-2级列控车载设备七种模式之间的转换见第8表。

第112条信号平安数据网应采用专用光纤、不同物理径路冗余配置，确保列控中心〔TCC〕、计算机联锁〔CBI〕和临时限速效劳器〔TSRS〕等信号系统平安信息可靠传输。

CTCS-2级列控系统概述

目标距离：9-2-0--0mm
=1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 = 9200m
速度曲线
码序空闲分区数量
1300m 1250m 1300m
L5 L4 L3 765
1350m
L2 4
1300m
L 3
1350m
LU 2
1300m
U 1
1350m
HU 0
L2
1300m
L
1350m
LU
1300m
U
1350m
HU
二、C2系统技术方案——系统构成职武业汉技高能速训铁练路段
列控系统车载设备
速度传感器
应答器天线
轨道电路天线
基于无线信息传输，机车乘务员凭车载信号行车。用于300-350km/h线路。基于应答器和轨道电路信息传输，机车乘务员凭车载信号行车。已应用于200-250km/h线路。
由主体机车信号和安全型运行监控记录装置组成。
CTCS-0
由通用机车信号和运行监控记录装置构成。既有线现状。
一、系统概述——C2&C3系统列控技职术武业汉平技高能速台训铁练路段
点式信息接收模块完成点式信息的接收与处理。
测速模块实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。
设备维护记录单元对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。
车载安全计算机对列车运行控制信息进行综合处理，生成控制速度与目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。
人机界面车载设备与机车乘务员交互的设备。
牵引系统
制动系统统
列车网络系运输计划

CTCS-2级列车运行控制系统

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。

CTCS-2客专TCC技术规范

3.2.5 区间设置地面通过信号机的高速铁路，TCC 应实现对信号机的点灯控制。
3.2.6 TCC 应实现无配线车站轨道电路的编码，当中继站管辖范围内包含无配线站时，中继站 TCC 设备可实现所管辖无配线车站进、出站信号机的驱动采集功能。
3.2.7 TCC 应通过继电器与异物侵限系统接口，实现异物侵限灾害的防护，并将灾害信息传送给 CBI 设备和集中监测设备。
列控中心技术规范
1 范围
本规范规定了列控中心设备的系统需求、技术要求、技术指标和运行环境要求等，适用于列控中心设备的研制、生产、测试、工程设计、施工调试、运行试验、运营及维护。
本规范适用于 CTCS-2 级和 CTCS-3 级高速铁路，其他采用列控系统的线路应参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文
3.3.8 TCC 辅助维护单元应配置显示器及键盘鼠标，统一安装于 TCC 机柜中。 3.3.9 LEU 设备安装在 TCC 机柜中，每台 TCC 设备最多控制 16 台 LEU 设备。 3.3.10 TCC 中的各单元设备应集中安装于标准尺寸的机柜中。
4 技术要求
4.1 系统启动
4.1.1 TCC 设备启动由系统自检、与外部设备建立通信和 TCC 初始化三个过程组成。
4.2.1 TCC 设备应采集轨道继电器状态，并同时通过通信接收轨道电路状态，仅当二者均为空闲时，按照空闲处理，否则按占用处理；当两者状态不一致时，应向集中监测输出报警信息。
4.2.2 当 TCC 具备通信接口接收道电路状态时，可仅采集轨道继电器的前接点，当 TCC 无法通过通信接口接收轨道电路状态时，应同时采集轨道继电器的前后接点。

高速铁路信号系统-第四章 CTCS-2级列控系统

4.3 系统构成
CTCS-2 列控系统分为车载设备和地面设备两部分，地面设备又分为轨旁和室内设备两部分
图4.1 CTCS-2系统构成图
4.3 系统构成
1．地面设备列控中心的硬件设备结构要求与车站计算机联锁相同，采用联锁列控一体化结构，根据列车占用情况及进路状态，通过对轨道电路及可变应答器信息的控制产生行车许可信息和进路相关的线路静态速度曲线，并传送给列车。轨道电路采用ZPW-2000系列，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的控制信息。
4.4 技术规范
1．总体要求（4）系统采用目标距离模式曲线监控列车安全运行。生成监控曲线所需的行车许可、线路参数、限速等信息由轨道电路和应答器提供。（5）列控车载设备具有设备制动优先和司机制动优先两种控车模式，一般应采用设备制动优先控车模式。（6）系统设备的可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）应符合EN50126 的有关规定。
4.4 技术规范
3．车站列控中心技术要求（1）车站设置车站列控中心，主要用于实现对有源应答器报文的存储与控制。报文存储器应至少有 20% 的余量。（2）当车站联锁建立列车进路后，车站列控中心通过控制进站端处有源应答器为列车提供车站进路信息和车站及区间的限速信息，车站进路信息报文包括：应答器链接、线路速度、线路坡度、限速、轨道区段等信息；车站列控中心通过控制出站端处有源应答器为列车提供限速信息，根据需要还可提供区间线路参数、应答器链统
1 4.1 概述
2 4.2 技术条件
3 4.3 系统构成
4
4.4 技术规范
4.1 概述
根据《CTCS技术规范总则》的描述，CTCS-2级列车控制系统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。它面向客运专线、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。CTCS-2是结合中国实际情况，具有中国特色的列车控制系统，具有以下特点：（1）基于轨道电路和应答器进行车地间信息传输。（2）采用目标距离的控制模式，实现一次连续制动的控制方式。（3）能在既有提速线路上叠加，实现在同一线路上与既有信号系统的兼容。（4）采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，采用国内已有厂家试制成功的欧标应答器，这就意味着地面设备已能国产化。车载信号设备已通过引进设备实现技术引进，最终实现国产化。

CTCS2_功能结构

生故障时，及时报警提醒机车乘务员并对故障设备进行必
要的隔离。司机行为的监控、反向运行防护、CTCS2信息的记录。
车站列控中心功能
车站列车控制中心功能
根据其管辖范围内务列车位置、联锁进路以及线路限速状况等信息，确定各列车运行许可，并通过轨道电路及点式应答器实时传送给相关列车。
DMI功能
人机信息的交流
基本要求
(1) 防止列车冒进禁止信号，应根据系统安全要求设置安全防护距离。 (2) 应具有冒进防护措施。 (3) 防止列车越过规定的停车点。 (4) 防止列车超过允许速度、固定限速和临时限速运行，临时限速命令由调度中心或本地限速盘给出，限速等级及区域应满足运营需要。 (5) 应具有车尾限速保持功能。 (6) 防止列车超过规定速度引导进站。 (7) 防止机车超过规定速度进行调车作业。 (8) 车轮打滑和空转不得影响车载设备正常工作。
(12) 车载设备的主机柜应紧邻驾驶室。设备安装尽量远离高温、强电、强磁环境并考虑减震措施。 (13) 轨道电路连续信息感应器、点式环线感应器、点式应答器信息接收天线、无线信息接收天线等装置宜采用冗余配置，并安装牢固。 (14) 测速传感器采用冗余配置。当采用轴端测速传感器时，应安装于不同转向架的轴端。
CTCS-2级列控系统
目录
CTCS-2级列控系统概述 CTCS-2级列控系统组成 CTCS-2级列控系统技术特点 CTCS-2级列控系统功能需求 CTCS-2级列控系统主要技术条件 CTCS-2级列控系统工作原理
CTCS-2级列控系统概述
根据《CTCS技术规范总则》描述，CTCS2级列控系统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。它面向客运专线、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》中根椐系统配置按功能划分的一个等级标准，有相应的技术条件，并不指定具体的设备和细节。 (2)2004年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，确定了其系统构成、设备和具体规定，是初步成形并具备了设计条件的列控系统 (3)欧洲ETCSI级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，屏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备来传输线路参数和目标距离，构成了点连式列控系统。

CTCS-2介绍

7
系统基本功能
防止列车无行车许可的运行。防止列车超速运行。
– – – – 防止列车超过进路允许速度；防止列车超过线路结构规定的速度；防止列车超过动车组构造速度；防止列车超过限速及紧急限速。
防止列车溜逸。列车停车后自动启动防止列车溜逸功能，列车继续运行前由机车乘务员人工解除该功能。
–通过RS485/422串行接口
• 向有源应答器发送报文
–通过专用电缆（LEU置于室内，电缆最大长度2.5km）
• 检测外部电缆状态
–断线、短路
• 记录状态信息
–向地面列控中心提供维护数据
21
CTCS-2级列控系统建设
22
标准体系建设
• 为确保CTCS-2级列控系统顺利实施，必须首先建立完善的标准体系。 • 经过近5年的努力，CTCS-2级列控系统标准体系已基本形成。形成统一标准包括：
13
地面列控中心-接口关系图
P口：调度命令、限速接收，执行情况信息反馈，轨道电路占用/空闲信息和区间信号机状态 Q口：进路相关信息、区间闭塞和方向条件信息，部分站联条件信息 S口：LEU控制 R口：设备状态信息 T口：轨道电路占用/空闲信息、轨道电路低频编码信息 U口：站间安全信息 V口：信号点灯控制(可选) W 在线测试 W口: 在线测试端口 U 车站列控中心
• CTCS-2级列控系统相关设备包括：
- 车站联锁：采用国内成熟设备； - 调度集中：采用国内成熟设备； - 信号监测：采用国内成熟设备。
24
结束语
CTCS-2级列控系统技术体系和标准体系具有中国特色和自主知识产权，通过各项试验和运行检查，以及第六大提速一次性完成延展里程 6000 余公里的工程实践，全面验证了CTCS-2列控技术路线和技术体系的正确性，控车模式的先进性，动车组运行速度200~250km/h、追踪间隔5min的适应性，以及各类型列车高密度混合运输、跨交路运行和互联互通的兼容性，为客运专线建设奠定了坚实的基础，创造了很好的社会、技术和经济效益。这是中国的既有线提速技术、列车运行控制技术达到了世界先进水平的重要标志之一。

CTCS-2级列控系统操作

■目标距离是由轨道电路进行连续信息传输的，构成了移动授权凭证。
■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。目标距离控制模式追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端，而后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。目标点相对固定，在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化，而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。两列车空间间隔的长度是不固定的，所以称为准移动闭塞。
CTCS-2列控系统速度防护模式
• 目标距离速度控制线，从最高速至零速的列车控制减速线为一条连贯和光滑的曲线，列车实际减速运行线只要在常用制动控制线以下就可以了，列车超速碰撞了常用制动速度控制线，设备报警并自动实施常用制动，如继续超速碰撞了紧急制动速度控制线，则引发紧急制动，因为速度控制是连续的，全程监控的，所以不会超速太多，紧急制动的停车点不会冒出闭塞分区，可以不需增加一个闭塞分区作为安全防护区段，当然设计时会在停车点与自标点之间留有一定的安全距离。
• 当列车经过地面无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，电子电路工作，把存储的1023位数据报文循环发送出去，直至电能消失。
• 车载天线将接收到的数据报文传送给应答器传输模块（BTM），经过滤波、放大、解调后，对接收到的数据报文进行解码，还原得到用户报文，然后发给车载列控设备。
• 级间转换分界标设在级间转换应答器组对应的线路左侧，为涂有白底色、黑框、写有黑“C2”（或C0）字样的反光菱形板标志。如下图:
车站值班员操作
一、岗位职责
二、岗位基本作业
• 2.收集资料
• 3.参加点名

铁总运【2014】29号 - CTCS-2级列控车载设备暂行技术规范

3
4
引用文件 ... . .. . .. . ... .... ... . . .. .. .. .. . .... . . .. ......... .... . . ...... ..... ....... ..... . . ................. . . . ..11
总则...............…....... .........………........ .... ......... .•........…..……..............… .......13
时监控和超速防护，以目标距离连续速度控制模式、设备制动优
先的方式监控列车安全运行，并可满足列车跨线运营的要求。
本规范是 CTCS-2 级列车运行控制系统技术标准体系的重要
组成部分，用于指导和规范 CTCS-2 级列控车载设备设计、开发、
测试及系统评估工作。本技术规范由中国铁路总公司运输局负责解释。
(可选) ..........................….......… ...........................52
6 .1 1
CTCS-2 模式转换表... ..•....... ...…·……..…….. . .......…................................53
7.3
7.4 7.5 8
速度监控 . ..................... ........... ......…… . .......….. ... ..............… ...................56
DMI 显示..... .. ..…… . ... .. . ..... . ..…..... ...... . ............... . .......... .... ...... … ...........… ............56

CTCS2、3级列控系统配置及运用主要技术原则

（二）CTCS-2级列控系统的适用范围
1. 200-250km/h客运专线采用CTCS－2级列车运行控制系统； 2. 300-350km/h客运专线在建设CTCS-2级列控系统技术上，通过地面增加RBC，车载增加GSM-R信息接收模块，形成CTCS-3级列控系统。CTCS－2级列控系统在300-350km/h客运专线上作为后备模式。
（一）安全防护功能
（二）人机界面功能（三）设备检测功能
（四）可靠性和安全性
二、CTCS体系架构
CTCS架构按铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层和车载设备层配置
铁路运输管理层网络传输层地面设备层车载设备层
三、CTCS系统构成
CTCS参照国际标准，结合我国国情，从需求出发，按系统条件和功能划分等级。
车站联锁
道岔、信号机
应答器、轨道电路
轨道电路
应答器、轨道电路
道岔、信号机
ZPW2000轨道电路码发送CTCS2的行车许可
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
4.采用“设备制动优先”的驾驶模式
（1）欧洲采用司机制动优先方式，日本采用设备制动优先方式。（2）CTCS2级参照日本的ATC，ATP车载设备采用设备制动优先模式。
二、CTCS2级是符合中国特色具有自主知识产权的列控系统
5. 车站列控中心
（5）由于LEU的存储量不足，有源应答器报文存储在车站列控中心。每个车站列控中心存储了超过10万条应答器报文。国内企业在一年时间里研制和提供了列控中心的应答器数据准备工作、校验工具和应答器信息读写工具。列控中心的运用非常稳定。

CTCS-2列控系统方案介绍共48页文档

的开发。
10
LEU+有源应答器
功能：接收车站列控中心的信息，并向列车传送。LEU的作用相当于功率放大器。有源应答器提供的信息主要包括进路信息和临时限速信息。 1个LEU控制4台应答器。
设置位置：车站的4架进站信号机处各设1个有源应答器。
设备：由外商供货并进行了技术转让。
11
无源应答器
西门子（西安）公司：2114个应答器；和利时/CSEE联合体：223个LEU。设计联络工作正在进行。
19
3.ATP地面设备合同开始执行
车站列控中心：列控中心由国内研发，主要研发单位包括：铁
科院、通号公司设计院、卡斯柯公司、和利时公司、交大微联公司等。目前，研发工作和环行道功能试验已经完成。配合车载设备进行CTCS2级系统环行道试验。明年初结合动车组试验在胶济线或京广进行系统试验。
•完全监控模式 •侧线发车时的部分监控模式（UU码45km/h限速） •调车模式（40km/h限速） •引导模式（20km/h限速） •目视行车模式（20km/h限速）
6
4.车载设备DMI举例（完全监控模式） MRSP区
A1
B2
F1
起模点
Dx
B1 B1 A2
F2
200
F3
D 9
120
F4 D7
B6
主要介绍内容
一.CTCS2级方案介绍二.既有线CTCS2级项目进展情况三.需要注意的问题
1
一、CTCS2级方案介绍
1.ETCS与CTCS对照表
级别
0 欧洲既有线现状
ETCS
CTCS
中国既有线现状；通用式机车信号＋监控装置
1 基于点式传输的列车控制系统；

CTCS-2中国铁路列车控制系统

5
CTCS体系的建立
பைடு நூலகம்目前国内系统虽大大降低了铁路行车重大、大事故发生率和险性事故发生率，但尚不能满足铁路跨越式发展的需求。
为确保列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备性能先进、安全可靠的列车运行控制系统。
铁道部战略决策：研究ERTMS/ETCS体系，结合中国特点，创立CTCS体系
CTCS信息包，是在ETCS信息包框架、组成的基础上，按照中国的 CTCS技术规范、运输作业特点和需求进行定义，综合考虑动车组开行、运用要求，并预留了客运专线的发展。
应答器信息是涉及安全控车的重要信息，必须进行严格的档案管理，制定相应的管理程序、管理制度和管理办法。拟设专门机构进行应答器信息管理。
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。
级间转换执行点应答器可与区间应答器合用。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。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。
14
CTCS-2级（ATP) UU码
CTCS-0级（LKJ)
正向预告点执行点反向预告点
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。

(交通运输)CTCS2列控系统概述

功能
CTCS2列控系统的主要功能是实现列车安全追踪、列车速度自动控制、列车运行调整和列车间隔控制等，保障列车运行安全、高效和准时。
系统工作原理
工作原理
CTCS2列控系统通过地面设备和车载设备之间的信息交互，实现列车追踪、速度控制和间隔控制等功能。地面设备发送列车追踪信息和速度控制指令，车载设备接收并处理这些信息，控制列车运行。
促进产业升级和发展。
02
CTCS2列控系统概述
系统定义与特点
定义
CTCS2列控系统是中国铁路第二代列车控制系统，用于列车运行控制和管理。
特点
CTCS2列控系统采用目标距离控制模式，实现列车安全追踪和自动控制；同时，该系统还具有高精度、高可靠性和高安全性的特点。
系统组成与功能
系统组成
CTCS2列控系统由地面设备和车载设备两部分组成。地面设备包括轨道电路、应答器和信号机等；车载设备包括列车控制单元（TCU）、测速单元和人机界面等。
操作复杂性
由于该系统功能强大，操作界面相对复杂，对操作人员的专业素质要求较高。
未来发展方向
智能化
未来CTCS2列控系统将更加注重智能化发展，通过引入人工智能、大数据等技术，提高系统的自主决策和优化能力。
绿色环保
互联互通
加强与其他交通方式的互联互通，提高运输效率，为旅客提供更加便捷、高效的出行体验。
进行实时监测和控制，确保列车运行的安全和稳定，降低事故风险。
02
提高效率
列控系统能够实现列车的自动化控制和调度指挥，提高列车运行效率，
缩短旅行时间，为旅客提供更好的出行体验。
03
推动技术进步
列控系统的研究和应用涉及到多个领域的技术，如通信、信号处理、计

CTCS-讲义2列控系统

⑹限速功能 1 ）限速设置基本要求： ① 限速区起点：以 100m 为基本长度单位； ② 限速区长度分为 100 、500 、1000 、1500 、
2000 、3000 、4000 、6000m 共 8 档； ③ 限速速度分为 45 、60 、80 、120 、160 km/h
共 5 档。应设计全区间限速，限速区起点为出站端应答器，终点为前方车站的进站端应答器。
⑻进站信号降级显示当正线发车区段或车站间离去区间有限速时，当应答器与限速起点的距离小于限速目标距离时，应向车站联锁系统输出进站信号机点黄灯降级显示控制条件，限速取消后，停止输出上述控制条件。限速目标距离见附录 5 。当限速区起点位于接车进路内时，后前方车站出站端应答器应发送该限速信息报文。
CTC / TDCS 系统向车站列控中心发送限速值为特殊值的限速调度命令，用于取消限速。车站列控中心接收到此类调度命令后，取消相应限速。
⑺接发车进路报文发送车站列控中心处理的接发车进路范围包括接发动车组股道的基本进路，特殊情况下可增加变更进路。应建立接发车进路与应答器的对应关系，并根据接发车进路向相应的进、出站端应答器发送相应报文。正线接车时，应向进站端应答器发送与正线通过相同的报文。
本站应答器 T2 的限速起点和长度归档过程。如图 613 所示。
对于跨应答器的限速，限速区内的应答器其限速区起点距离固定为 0m ，长度按照该应答器到限速区的终点进行归档，如图 6-14 所示。
接收到限速调度命令后，应立即执行限速调度命令。如果该命令执行成功，应向 CTC / TDCS 系统回执限速区设置成功的信息，其中限速区的起点、终点里程应与调度命令一致；如果命令执行失败，应回执限速区设置失败信息，并指明失败原因。

中国列车运行控制系统(CTCS)应用等级说明

中国列车运行控制系统（CTCS）应用等级说明CTCS应用等级0(以下简称L0)：由通用机车信号+列车运行监控装置组成，为既有系统。

CTCS应用等级1(以下简称L1)：由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，点式信息作为连续信息的补充，可实现点连式超速防护功能。

CTCS应用等级2(以下简称L2)：是基于轨道传输信息并采用车-地一体化系统设计的列车运行控制系统。

可实现行指-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。

CTCS应用等级3(以下简称L3)：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。

点式设备主要传送定位信息。

CTCS应用等级4(以下简称L4)：是完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。

地面可取消轨道电路，由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查，实现虚拟闭塞或移动闭塞。

同条线路上可以实现多种应用级别，L2、L3和L4可向下兼容。

CTCS 0级为了规范的一致性，将目前干线铁路应用的地面信号设备和车载设备定义为0级。

0级由通用机车信号+列车运行监控装置组成，对这一定义，业内尚有不同的看法。

0级到底是在等级内还是在等级外不够明确，目前的通用机车信号尚未能成为主体机车信号，列车运行监控装置尚未能被公认为安全系统，所以称列车运行控制系统还是不够格的，但目前确实在运用，并起着保证安全的作用。

0级的控制模式也是目标距离式，它在既有地面信号设备的基础上，采取大贮存的方式把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。

如能在每个进出站口增加点式设备，加强核对地址，就能大大减少逻辑推断地址产生错误的可能性。

日本的数字列车运行控制系统I-ATC就是采取车载信号设备贮存电子电图，通过每一轨道区段的地址编码来调取所需的线路数据，这种方式可以使地-车信息传输的信息的需求量减少。

在欧洲列车控制系统ETCS规范中也不排斥车载信号设备贮存线路数据的方式。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

9
安全性和可用性的关系
R R：事件结果 A：正常运用 S：降级处理 CA：运用条件 CS：降级条件
CA
N（预期+非预期）
Y（预期）
S≥S’
S
A
10
安全性和可用性的关系
R R：事件结果 A：正常运用 S：降级处理 CA：运用条件 CS：降级条件
CS
N（预期+非预期）
Y（预期）
A’≥A
A’
11
S’
安全性和可用性的关系
30
Linking Consistency 链接的一致性
链接检查是应答器传输系统中最强有力的安全保障手段。在CTCS-2级列控系统中链接检查的核心是判断应答器组的链接一致性，链接检查的结果是车载设备执行所链接的应答器组给出的链接反应。应答器链接一致性检查的失效或未使用链接检查可能导致安全风险。
33
对载频不一致的处理
接收 F1/F3 只接收F1
A
Lw
B C
只接收F3
L1
L2
一般窗口宽度考虑测速测距和设备安装等误差因素从可用性出发，窗口还考虑适当余量。
34
Linking Consistency 链接的一致性
CTCS列控系统应答器应用原则 5.2.1.2 一般车站及区间，应答器组链接失败时， Q_LINKREACTION=“无反应”。当某应答器组丢失后，ATP控车可能存在不安全因素时，Q_LINKREACTION=“常用制动”。
16
链接原则
为使车载设备接收应答器信息故障时列车行驶的距离最短，若两个连续的预期链接的应答器组未检测到（不论设计的链接反应如何），ATP默认第二个应答器组的链接反应为常用制动。因为此时应答器位置校正功能已经失效。
（不仅仅是信息冗余问题）
17
链接原则构成安全信息的应答器组中应答器最小数量为2，如果其中一个应答器故障，另一个仍可接受车载设备访问，因此仍可调用链接反应。
7
预期控制与非预期控制预期控制：预先设计好的控制流程，系统虽然发生异常，但结果是意料之中的情况，系统仍在可控范围内或故障导向安全输出；非预期控制，事先没有对应的控制流程，系统一旦发生异常，其结果可能超出设计，系统失控导致非安全输出。
8
预期控制与非预期控制
DMI 黑屏 ATP 主机“死机” 速度表指针“消失” 失电制动系统安全设计要求无论预期还是非预期的输入，所有系统级输出必须是预期控制；而对于系统可用性而言，要求预期的“死机”类输出最小化，因为这种预期的安全控制降低了系统的可用性。
（C0-C2站出站口应答器设置）
18
降级原则
降级处理是为了调节系统的安全性和可用性，使之在安全的前提下达到平衡。在ATP 系统故障或功能不完全具备的条件下，降级处理是降低系统安全风险，同时兼顾系统可用性的有效措施。
19
降级原则
降级处理包括多种形式，如采取干预措施（如制动）、降低允许速度、缩短行车许可、选择CTCS等级或改变控制模式，以及上述方式的组合等。降级处理必须要有明确的报警提示，降级后的安全保障不应受故障的影响。通常降级处理不仅伴随着控制模式的转换，而且带来安全责任的转移。
31
Linking Consistency 链接的一致性在期望窗口内未发现链接应答器组通过非预期方向的应答器组
（即，在期望窗口外发现或根本没有发现，或期望窗口内发现非预期的应答器组）
32
对载频不一致的处理
根据应答器信息判断ATP接收载频是CTCS2的特点之一。当ATP接收的载频与应答器描述的载频不一致时，ATP应触发最大常用制动。通常在预期的载频分界点开窗来判断载频的正确性。
27
系统安全性和可用性结论系统的安全性是可用性的基础。系统安全设计通过采用最不利原则、链接原则和降级原则追求高安全原则下的系统可用性，使系统输出预期可控。
28
三、应答器信息传输
点式信息大容量灵活多用链接功能
29
Criteria of consistency 一致性的标准
消息的正确性：整条消息完整并遵守规范语言；变量不应有无效值；消息应在预期的时间收到；消息应在期望的正确位置收到。如果任何一条标准不满足，则车载设备不得使用地面设备传送的消息！！！
47
制动与缓解
缓解与制动对应，超速只是制动的一种情况; 有些制动必须停车；有些缓解要求司机介入；
48
MSB与EB
MSB是主要控车手段； EB是最终控车手段；什么情况MSB/EB？
49
EB与TR
TR必然EB； EB未必TR； TR-PT
50
机控与人控
弱制动优先；自动缓解；更好的制动性能；更好的一致性；
解读规范：系统安全性和可用性是一对矛盾的统一体。两种思路：对于非预期的情况均视为潜在的安全隐患，进行安全处理，使输出预期可控；对于非预期的情况，如果规范中没有明确不可用，则不进行专门的安全处理。
6
二、安全性和可用性
系统/设备发生任何故障时，保持或导向安全状态的设计原则。
A design philosophy which results in any expected failure maintaining or placing the equipment in a safe state.
(00=紧急制动，01=常用制动，10=无反应，11=备用)
即使所有应答器组都采用链接，系统设计也必须考虑对于始发车或ATP重启机，以及车载不能利用链接的情况。
37
四、轨道电路信息传输
码序:
L5-L4-L3-L2-L-LU-U-HU L5-L4-L3-L2-L-LU-U2/U2S-UU/UUSHU
38
四、轨道电路信息传输无码：
未发码未解出定义码定义为“无码” 无码的处理原则
39
四、轨道电路信息传输
锁频码25.7Hz：
“ห้องสมุดไป่ตู้决”邻线干扰局限性存在的问题
（不建议采用）
40
四、轨道电路信息传输
检查码27.9Hz：
故障检查反向码
（无码-掉码-制动）
41
四、轨道电路信息传输
TB/T 3060：机车信号的显示与线路上列车接近的地面信号机的显示含义相符;显示具有一定的速度含义，但不规定具体的速度值。
24
安全理念
特例是潜在的安全隐患；未知的（非预期）是潜在的安全隐患；非CTCS区段处理CTCS信息须谨慎；没有绝对的安全；安全余量是高安全系统的必要条件；安全门限是高安全系统的必要条件； … …
25
系统安全设计
列控系统安全性能的关键取决于所接收信息的完整性，包括数据的完整性，即数据的采集、解析和分配；系统运用的完整性，即整个工程（设计、工艺、安装、管理等）的实施；以及数据输入的完整性，即从列车数据生成、确认到存储的全过程。这些完整性必须达到SIL4级或相对应的要求。
22
序号
控制模式
简要描述
适用范围
安全责任
1
完全监督（FS）
当列控车载设备具备列控系统所需的基本数据（行车许可、线路信息、列车数据等）时自动进入完全监控模式。列控车载设备所接收的地面信息不能完全满足实施完全监控。用于调车作业。
CTCS2/3级
列控车载设备承担全部安全责任（下列两种情况除外）。 a 列车以开口速度接近EOA时，司机对相应的EOA负责； b 司机对整列车占用且SSP和坡度信息未知区段的限速负责。列控车载设备负责监控列车按固定限速运行。司机对列车运行安全承担重要责任。列控车载设备负责监督调车限速；监控调车区域边界，对超越范围的调车执行冒进防护。司机控制车列在调车区域内并负责调车作业的安全。列控车载设备负责监控列车以固定限速运行的距离/时间。司机负责检查轨道空闲、道岔位置，对列车运行安全承担主要责任。司机承担全部安全责任。列控车载设备不负责列车运行安全防护。
13
最不利原则
最限制条件（速度、距离、时间）默认值超限值
14
最不利原则
V
S 速度限制分类最严格的限速曲线最严格的限速模式示例 15 列车长度
链接原则为使链接应答器组丢失限制性信息的可能性减至最小，对于若其丢失可能导致安全危险的链接应答器组，其链接反应不得设为无反应。
（如：坡道细化）
CTCS-2级列控系统与
技术规范
中国铁道科学研究院 2011.6
1
目录
一、二、三、四、五、六、七、八、 CTCS2级列控系统安全性和可用性的关系应答器信息传输轨道电路信息传输 ATP控车列控系统联调联试典型故障分析名词术语
2
关键词
安全规范故障分析
3
一、CTCS2级列控系统
(按规定速度运行)
UU/UUS：状态含义速度含义
42
五、ATP控车
一次制动模式测速测距 3个速度1个距离
43
一次制动模式
V 速度分级控制出口控制一次模式控制分段曲线控制入口控制
0
S
44
测速测距
45
3个速度1个距离
46
五、ATP控车
制动与缓解 MSB与EB EB与TR 机控人控
20
降级原则
以CTCS-2级列控系统车载设备为例，其有多种控制模式，对于不同的控制模式，即使限速值一样，其安全等级、安全要求和安全责任也不尽相同。在完全监控模式，车载设备承担全部安全责任，而在其他模式，司机承担相应的安全责任。
21
降级原则
高安全等级的系统设计要求最大限度地采用完全监控模式，尽可能减低由于司机责任带来的风险。当然前提是必须完全满足完全监控的条件，条件不满足时必须转为相应的降级模式。