CTCS-3级列控车载系统(300S)介绍

CTCS3列控车载系统介绍CTCS3（China Train Control System Level 3）是中国高速铁路列控系统的第三代标准，是一种高度自动化的列车控制系统。

CTCS3系统以CTCS2为基础进行了进一步的改进和优化，引入了更多的先进技术和功能，提高了铁路运营的安全性、精确性和效率。

该系统于2024年开始投入使用，并已广泛应用于中国高速铁路网络中。

CTCS3系统的核心组成部分为列车位置信息系统（TrainPositioning System, TP）和列车运行控制系统（Train Operation Control System, TOC）。

TP系统负责实时监测列车的位置和速度，并向TOC系统提供运行参数。

TOC系统根据接收到的列车位置信息和运行参数，进行列车的自动控制和调度。

CTCS3系统采用了多种先进的技术来实现高效的列车控制。

其中之一是区段自动闭塞（Automatic Block System, ABS），通过电子信号和车载设备的配合，使列车能够在不同的区段之间自动切换。

这种自动闭塞技术可以大大提高列车的运行效率和安全性。

此外，CTCS3系统还引入了列车自动保护系统（Automatic Train Protection, ATP），用于监测列车的运行状况和环境条件，并在必要时发出紧急停车指令，保证列车的安全和乘客的安全。

总之，CTCS3（China Train Control System Level 3）是中国高速铁路列控系统的一种高度自动化的控制系统。

通过引入先进的技术和功能，该系统提高了中国高速铁路的安全性、精确性和运行效率。

通过实现高速列车的自动驾驶和运营控制，CTCS3系统为中国高速铁路的发展做出了重要贡献。

CTCS-3级列控系统介绍2008年9月目录一、CTCS-3级列控系统的系统结构 (2)1系统概述 (2)2系统结构 (3)2.1CTCS-3级列控系统总体结构图 (3)2.2CTCS-3级列控系统地面设备总体结构图 (4)2.3CTCS-3级列控系统车载设备总体结构图 (5)3系统设备组成及功能描述 (1)3.1列控车载设备 (1)3.2RBC (7)3.3GSM-R通信网络 (8)3.4信号数据传输网络 (8)3.5TCC (9)3.6轨道电路 (9)3.7应答器与LEU (9)3.8车站联锁 (10)3.9临时限速服务器及操作终端 (10)3.10CTC (10)3.11信号集中监测 (10)3.12信号电源 (10)二、CTCS-3级列控系统运营需求 (11)1主要技术原则 (11)2主要工作模式 (12)2.1完全监控模式（FS） (12)2.2目视行车模式（OS） (12)2.3引导模式（CO） (12)2.4调车模式（SH） (13)2.5隔离模式（IS） (13)2.6待机模式（SB） (13)2.7休眠模式（SL） (13)2.8部分监控模式（PS） (13)2.9机车信号模式（CS） (14)2.10模式转换 (15)3主要运营场景 (17)3.1注册与启动 (17)3.2注销 (18)3.3进出动车段 (19)3.4等级转换 (20)一、CTCS-3级列控系统的系统结构1系统概述CTCS-3级列控系统包括地面设备和车载设备。

地面设备由RBC、TCC、ZPW-2000（UM）系列轨道电路、应答器（含LEU）、GSM-R通信接口设备等组成；车载设备由车载安全计算机（VC）、GSM-R无线通信单元（RTU）、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（JRU/DRU）、人机界面（DMI）、列车接口单元（TIU）等组成。

RBC根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可，并通过GSM-R 无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给CTCS-3级车载设备；同时通过GSM-R无线通信系统接收车载设备发送的位置和列车数据等信息。

CTCS-3级列控系统可靠性分析与评价CTCS-3级列控系统可靠性分析与评价1. 介绍CTCS-3级列控系统是一种先进的铁路自动列车控制系统，它被广泛应用于高速铁路线路中。

本文将对CTCS-3级列控系统的可靠性进行详细的分析与评价。

2. CTCS-3级列控系统的工作原理CTCS-3级列控系统通过信号、通信和计算机技术实现列车的自动控制和监测。

它包括车载设备、线路设备和控制中心三个主要组成部分。

车载设备负责实时监测列车运行状态、接收指令并控制列车运行；线路设备负责发射信号、接收车载设备信息并与控制中心通信；控制中心负责监测线路设备状态、生成控制指令并下发给车载设备。

3. CTCS-3级列控系统的可靠性特点CTCS-3级列控系统具有以下几个可靠性特点：(1) 高度自动化：系统减少了人为操作的干预，能够有效地避免人为错误带来的风险；(2) 实时性要求高：系统需要在列车高速运行中实现实时的数据传输和命令下发，要求系统具备较高的实时性和及时性；(3) 复杂性高：系统涉及到复杂的硬件和软件组件，每个组件之间都有相互作用和影响，增加了系统故障的可能性；(4) 异常环境影响：系统在各种恶劣的环境下运行，例如极端天气、电磁干扰等，需要具备一定的抗干扰能力。

4. CTCS-3级列控系统的可靠性分析方法可靠性分析是评估系统在预定工作条件下正常运行的概率和故障率的过程。

针对CTCS-3级列控系统的可靠性分析，可以采用以下方法：(1) 故障树分析：通过建立系统故障树，分析系统每个组件的故障模式，进而计算系统的失效概率；(2) 事件树分析：通过建立系统事件树，分析系统在各种故障事件发生时的应对措施和后果，评估系统的可靠性水平；(3) 仿真模拟：通过建立系统的数学模型，模拟系统的运行过程，并通过大量的仿真实验评估系统的可靠性性能。

5. CTCS-3级列控系统可靠性评价指标CTCS-3级列控系统的可靠性评价指标包括以下几个方面：(1) 故障率：系统在单位时间内发生故障的数量，用来衡量系统的抗干扰能力和寿命；(2) 可用性：系统处于正常工作状态的时间比例，是衡量系统连续可靠运行能力的重要指标；(3) 平均修复时间：系统故障发生后恢复正常工作所需的平均时间，是评估系统可靠性的重要参考；(4) 平均故障间隔时间：系统连续运行的时间段中发生故障事件的平均时间间隔。

CTCS-3级列控系统的分析与研究20100175 李洪赭摘要:CTCS一级列控系统是我国通过自主创新建成的具有自主知识产权的列车运行控制系统，凝结了我国铁道部、高校、科研院所和骨干企业群策群力的智慧结晶。

通过对国外列车控制系统发展现状及我国列控系统发展历程的介绍，阐述了我国CTCS一级列控系统研究的必要性及技术方向的选择;说明了我国CTCS一级列控系统的技术特点;同时还对CTCS一级列控系统结构及主要设备的功能作了简要介绍，并总结了系统研发的主要创新成果。

关键词:高速铁路;CTCS一级列控系统;控制模式CTCS一级列控系统是中国列车运行控制系统((Chinese Train Control System)简称CTCS)的重要组成部分，基于GSM-R无线通信实现车地信息双向传输，无线闭塞中心(RBC)生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，满足动车组运营速度350 km /h和最小追踪间隔3 min的要求，并具备CTCS-2级列控系统功能，满族200-250 km /h动车组跨线运行要求。

依托武广、郑西和广深港高速铁路的建设，铁道部成立了C3技术攻关组，组织开展CTCS 3级列控系统的攻关研究工作。

通过自主创新，经过两年多的努力，武广、郑西高速铁路己分别于2009年12月26日和2010年2月6日投入商业运营。

CTCS 3级列控系统的攻关工作在标准规范、车载和RBC等关键设备、CTCS 3级列控系统的测试验证、系统评估、GSM-R系统承载列控信息传输等方面取得了一大批创新成果，初步建成具有完全自主知识产权的CTCS一级列控系统技术标准体系和技术平台。

一、国外列控系统发展概况自1964年日本铁路新干线开始运营时速210 km高速列车以来，高速铁路的高安全、高可靠、高效率、高舒适等特点已引起世界铁路运输界的高度重视，德国、法国、意大利等发达国家也相继结合本国国情发展自己的高速铁路。

第一章列控系统设备第一节、列控系统原理一、CTCS-3级列控系统主要技术原则1.CTCS-3级列控系统满足运营速度350km/h,最小追踪间隔3分钟的要求。

2.CTCS-3级列控系统满足正向按自动闭塞追踪运行，反向按自动站间闭塞运行的要求。

3.CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求。

4.CTCS-3级列控系统车载设备采用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。

5.CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。

无线闭塞中心或无线通信故障时，CTCS-2级列控系统控制列车运行。

6.全线无线闭塞中心（RBC）设备集中设置。

7.GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。

8.动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备。

9.在300km/h及以上线路，CTCS-3级列控系统车载设备速度容限规定为超速2km/h报警、超速5km/h触发常用制动、超速115km/h触发紧急制动 (250km/h以下10km/h紧急制动) 设置。

10.无线闭塞中心（RBC）向装备C3车载设备的列车、应答器向装备C2车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。

11.CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议。

12.CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足IEC-62280等相关标准的要求，关键设备冗余配置。

二、CTCS-3级列控系统控车原理1.在CTCS-2级列控系统的基础上，地面增加RBC设备车载设备增加GSM-R无线电台和信息接收模块，实现基于GSM-R无线网络的双向信息传输，构成CTCS-3级列控系统。

2.基于无线信息传输，无线闭塞中心RBC经过GSM-R网络接收来自地面设备信息，生成行车许可再经过GSM-R网络传输地面和车载沒设备，机车乘务员凭车载信号行车，用于300-350km/h线路(见下图)。

2三、CTCS-3级列控系统主要设备功能1.车载设备生：成连续速度控制曲线；监控列车安全运行；发送列车位置；速度等信息。

CTCS3-300S型车载继电器的故障速查及维护管理初探摘要:根据现场维护及设备管理经验,对CTCS3-300S型ATP车载继电器进行功能简介、故障多发点的分析和应对策略,并按照该设备的日常维护和检验标准,提出该设备的日常维护管理办法。

关键词:车载继电器故障速查维护和管理随着新设备、新技术和新型动车的大量投入运营,我国高速铁路的运能运量大幅提高。

为适应高铁安全控制要求,我国引进和开发了多种ATP防护系统。

车载CTCS3-300S型ATP系统就是现行主流车载设备之一,而继电器模块作为其重要组成部分,它的状态良好与否将影响着动车组的运营效率。

1 CTCS3-300S型车载继电器介绍CTCS-300S型车载设备继电器分为两种信号:110 V和24 V的继电器。

其中110 V继电器是输入继电器,用于采集车辆的接口信号;24 V 继电器是输出继电器,用于向车辆输出控制指令。

1.1 24 V继电器介绍及故障速查RTT:牵引切断命令,当车载设备输出制动命令和过分相指令时,会同时输出切除牵引指令,如果此继电器故障,会导致车辆无法提供牵引信号,即司机操作牵引手柄无效。

ROS5:输出备用5。

RFSER:用来输出B7常用制动命令。

ROS6:输出备用6。

RPANT:过分相命令。

ROS4:输出备用4。

B1WSB:输出B1常用制动命令。

B4MSB:输出B4常用制动命令。

PDMI1:DMI1,根据DMI开关控制。

PDMI2:DMI2,根据DMI开关控制。

ROS2:输出备用2。

ROS3:输出备用3。

RPLV:过分相有效,根据来自RBC或应答器的过分相信息,输出过分相有效命令,SPARE1:输出备用1。

1.2 110 V继电器介绍及故障速查FSER:采集B7制动的反馈命令。

此继电器故障,车载会追加输出紧急制动,防护列车安全。

RDA V:采集司机驾驶台上的方向手柄向前位。

此继电器故障会导致车载失去方向,输出紧急制动,进行列车溜逸防护。

简述CTCS-3级列控系统及⼯作原理2019-10-29摘要：随着铁路的⾼速发展,结合中国,⼀种可以确保列车运⾏安全和提⾼运输效率的列车运⾏控制系统也应运⽽⽣。

它就是在CTCS-2级系统基础上,通过集成欧洲列车控制系统(ETCS)⽆线控车的关键技术构建的CTCS-3级列车控制系统。

CTCS-3级列控系统是保证列车安全运⾏的信号系统，CTCS-3级列控系统通过GSM-R⽆线通信实现车-地信息双向传输，为配备CTCS-3级车载设备的列车提供实时的运⾏许可、线路信息，车载设备根据动车组参数⾃动⽣成连续控制模式速度曲线，保证列车安全运⾏的控制系统，适⽤于300-350km/h客运专线，是我国⽬前使⽤等级最⾼的列车运⾏控制系统。

本⽂主要对CTCS-3级列控系统的构成及基本原理、CTCS-3级与CTCS-2级列控系统的区别两⽅⾯进⾏了阐述。

关键词：CTCS-3级列控系统⼯作原理中图分类号：C35⽂献标识码： A⼀、列控系统概念及中国列车运⾏控制系统（CTCS）发展现状1、列控系统的概念列控系统是确保列车运⾏安全的信号系统。

利⽤地⾯提供的线路信息、前车(⽬标)距离和进路状态，列控车载设备根据动车组参数⾃动⽣成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车运⾏速度进⾏⽐较，列车超速后及时进⾏控制，保证列车运⾏安全的监控系统。

2、中国列车运⾏控制系统发展现状中国列车运⾏控制系统（CTCS）作为保证列车安全运⾏的监控设备，⽬前共分为五个等级（CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4级）。

(1)CTCS-0/1级列控系统：既有线现状。

(2)CTCS-2级列控系统：既有提速⼲线CTCS-2级区段及时速250公⾥客运专线。

(3)CTCS-3级列控系统：是在CTCS-2级列控系统的基础上开发出来的列车运⾏控制系统，符合我国⾼速铁路的发展需求，是我国⽬前安全级别最⾼、技术设备最先进、运⽤于时速300公⾥以上⾼速铁路的列车运⾏控制系统。

《CTCS-3级列控车载设备自动化仿真测试平台优化研究》篇一一、引言随着铁路运输的快速发展，CTCS-3级列控车载设备作为现代轨道交通安全运营的重要基石，其功能性和稳定性备受关注。

而其仿真测试平台的性能更是影响列控系统可靠性的关键因素。

鉴于此，本文将对CTCS-3级列控车载设备自动化仿真测试平台进行深入研究，旨在优化其性能，提高测试效率及准确度。

二、CTCS-3级列控车载设备概述CTCS-3级列控系统是一种基于无线通信的列车控制系统，它主要依靠车载设备与地面设施之间的数据交换实现列车的运行控制。

列控车载设备在保障列车安全运行和信号完整性等方面具有举足轻重的地位。

而随着技术的发展，传统的列控设备已经不能满足现代高速铁路运营的需求，因此自动化仿真测试平台的研发与优化成为了必然趋势。

三、当前仿真测试平台的问题及挑战尽管当前CTCS-3级列控车载设备的自动化仿真测试平台已具备一定的测试功能，但仍存在一些问题及挑战。

主要包括：测试过程繁琐、效率低下、准确度不高、以及缺乏灵活性和可扩展性等。

此外，由于铁路运营环境的复杂性，测试平台在模拟真实场景时仍存在较大差距。

四、仿真测试平台的优化策略针对上述问题及挑战，本文提出以下优化策略：1. 引入先进的仿真技术：采用先进的仿真技术，如虚拟现实技术和人工智能技术，提高仿真测试的准确性和效率。

2. 模块化设计：通过模块化设计，提高测试平台的灵活性和可扩展性，便于后续的维护和升级。

3. 自动化测试流程：优化测试流程，实现自动化测试，减少人工干预，提高测试效率。

4. 真实场景模拟：加强真实场景的模拟，包括天气变化、线路条件、列车运行状态等，使测试结果更接近实际运营情况。

5. 数据处理与分析：引入数据处理与分析技术，对测试数据进行实时分析和处理，为优化列控系统提供数据支持。

五、优化后的仿真测试平台的应用与效果经过优化后的CTCS-3级列控车载设备自动化仿真测试平台将具有以下应用与效果：1. 提高测试效率：通过自动化测试流程和模块化设计，大大提高测试效率，缩短研发周期。