ETCS-CTCS列控系统详细讲解说课材料
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一、列控系统认知电子教案
连续信息接收模块：完成轨道电路信息的接收与处理。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ算列车走行距离。 诊断维护记录单元：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。 司法记录单元：规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理 相关的数据。 预留无线通信接口。
为行车安全保障基础，通过通信网络实现对 列车运行的控制和管理。
网络传输层 CTCS网络分布在系统的各个层面，通过
有线和无线通信方式实现数据传输。
2.1 CTCS体系结构
地面设备层 地面设备层主要包括列控中心、轨道电路和点
式设备、接口单元、无线通信模块等。通过安全逻 辑运算，产生控车命令，实现对运行列车的控制。
由主体机车信号和安全型运行监 控记录装置组成。面向160Km/h以
下既有线 。
由通用机车信号和运行监控记录 装置构成。面向120Km/h既有线 。
1.列控系统概述
机车信号
1.列控系统概述
2002年铁道部确定发展CTCS的战略目标 2003年铁道部宣布CTCS的基本架构与分级
中国列车 运行控制 系统发展 历程
1.列控系统概述
(3) 检测功能 具有开机自检和动态检查功能。 具有关键数据和关键动作的记录功能及监测接口。
(4) 可靠性和安全性 按照信号故障导向安全原则进行系统设计。 采用冗余结构。 满足电磁兼容性相关标准。
相关名词：
• CTCS-2 Chinese Train Control System Level 2 中国列车 控制系统2级 • ATP( Automatic Train Protection )列车自动防护 • ETCS European Train Control System 欧洲列车控制系统 • ATO（Automatic Train Operation）列车自动驾驶系统 • ATS（Automatic Train Supervision）列车自动监控系统 • CTC （Centralized Traffic Control）调度集中 • LEU（Line side Electronic Unit）轨旁电子单元 • ATC(Automatic Train Control) 列车自动控制系统 • GSM-R（GSM for Railway）铁路专用全球移动通信系统 • LKJ 列车运行监控装置
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ算列车走行距离。 诊断维护记录单元：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。 司法记录单元：规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理 相关的数据。 预留无线通信接口。
为行车安全保障基础，通过通信网络实现对 列车运行的控制和管理。
网络传输层 CTCS网络分布在系统的各个层面，通过
有线和无线通信方式实现数据传输。
2.1 CTCS体系结构
地面设备层 地面设备层主要包括列控中心、轨道电路和点
式设备、接口单元、无线通信模块等。通过安全逻 辑运算，产生控车命令，实现对运行列车的控制。
由主体机车信号和安全型运行监 控记录装置组成。面向160Km/h以
下既有线 。
由通用机车信号和运行监控记录 装置构成。面向120Km/h既有线 。
1.列控系统概述
机车信号
1.列控系统概述
2002年铁道部确定发展CTCS的战略目标 2003年铁道部宣布CTCS的基本架构与分级
中国列车 运行控制 系统发展 历程
1.列控系统概述
(3) 检测功能 具有开机自检和动态检查功能。 具有关键数据和关键动作的记录功能及监测接口。
(4) 可靠性和安全性 按照信号故障导向安全原则进行系统设计。 采用冗余结构。 满足电磁兼容性相关标准。
相关名词：
• CTCS-2 Chinese Train Control System Level 2 中国列车 控制系统2级 • ATP( Automatic Train Protection )列车自动防护 • ETCS European Train Control System 欧洲列车控制系统 • ATO（Automatic Train Operation）列车自动驾驶系统 • ATS（Automatic Train Supervision）列车自动监控系统 • CTC （Centralized Traffic Control）调度集中 • LEU（Line side Electronic Unit）轨旁电子单元 • ATC(Automatic Train Control) 列车自动控制系统 • GSM-R（GSM for Railway）铁路专用全球移动通信系统 • LKJ 列车运行监控装置
2024版CTCS列车运行控制系统ppt课件
2024/1/24
15
案例分析：某高铁线路运行控制实践
线路概况
介绍某高铁线路的基本情况，包括线路长度、 设计速度、车站数量等。
控制策略应用
阐述在该高铁线路上应用的列车运行控制策略，包括 基于速度曲线的控制、基于时间间隔的控制和节能优 化控制等。
实施效果评估
对该高铁线路应用上述控制策略后的实际效果 进行评估，包括运行安全性、准点率、能耗降 低等方面的指标。
时间间隔的动态调整
根据线路条件和列车运行状况，对时间间隔进行动态调整，以适 应不同运行场景和需求。
14
节能优化控制策略
牵引力优化
在保证列车安全、准点运行的前提下，通过优化牵引 力控制策略，降低列车运行能耗。
制动力回收
利用列车制动时产生的能量进行回收再利用，提高能 源利用效率。
空调系统节能控制
根据车厢内外温度和乘客舒适度需求，对空调系统进 行节能控制，减少不必要的能源消耗。
ATC
实现列车自动控制，包括速度控 制、定位、车门控制等。
ATP
确保列车运行安全，防止超速、 碰撞等危险情况。 2024/1/24
ATO
实现列车自动驾驶，减轻驾驶员 负担，提高运行效率。
ATS
监控列车运行状态，提供实时数 据和故障诊断。
20
系统架构设计与实现
系统架构设计
01
02
采用分布式架构，实现模块化、可扩展性。
2024/1/24
16
04
车载设备与系统架构
2024/1/24
17
车载设备组成及功能
车载设备主要组成
列车自动控制系统（ATC）
列车自动防护系统（ATP）
2024/1/24
CTCS讲义
虚拟闭塞方式非常有条件将闭塞分区划分 得很短，当短到一定程度时，其效率就很 接近于移动闭塞。
移动闭塞
移动闭塞方式的列控系统也采取目标距离控制模式。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，采用一次制动方式。移动闭塞的追踪 目标点是前行列车的尾部，当然会留有一定的安全距离， 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。目标点是前行列车 的尾部，与前行列车的走行和速度有关，是随时变化的， 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。空间间隔的长度是不固定的，所以称为移动闭塞。其 追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。移动闭塞一般采 用无线通信和无线定位技术来实现。高一级的移动闭塞还 要考虑前行列车的速度。
虚拟闭塞
虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊方式，它不设 轨道占用检查设备和轨旁信号机，采取无线定位 方式来实现列车定位和占用轨道的检查功能，闭 塞分区和轨旁信号机是以计算机技术虚拟设定的， 仅在系统逻辑上存在有闭塞分区和信号机的概念。 虚拟闭塞除闭塞分区和轨旁信号机是虚拟的以外， 从操作到运输管理等，都等效于准移动闭塞方式。
无线通信网络(GSM-R)是用于车载子系统和列车控制中心进行双向信 息传输的车地通信系统。
列车控制中心是基于安全计算机的控制系统，它根据地面子系统或来 自外部地面系统的信息，如轨道占用信息、联锁状态等产生列车行车 许可命令，并通过车地信息传输系统传输给车载子系统，保证列车控 制中心管辖内列车的运行安全。
C
ATP（Automatic Train Protection），列车超速防护。 CTC（Centralized Traffic Control），调度集中。 CTCS（Chinese Train Control System），中国列车运行 控制系统。 DMIS（Dispatch Management Information System），列 车运行调度管理信息系统。后TMIS和DMIS结合称为TDCS为 调度指挥系统。 GSM－R（Global System Mobile for Railway），铁路专 用全球移动通信系统。
CTCS二列控系统概述资料培训课件
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1. ETCS (Europe Train Control System) 欧洲列车控制系统 2. CTCS (Chinese Train Control System )中国列车控制系统 3. ATP ( Automatic Train Protection )列车自动防护 4. ATO（Automatic Train Operation）列车自动驾驶系统 5. ATS（Automatic Train Supervision）列车自动监控系统 6. CTC （Centralized Traffic Control）调度集中 7. TCC (Train Control Center) 列控中心 8. LEU（Line side Electronic Unit）轨旁电子单元 9. ATC(Automatic Train Control) 列车自动控制系统 10. GSMR（Global System For Mobile Communication for Railway）铁
2020/2/8
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之
处，C请T联C系网S站发或本展人删背除。景
►ATP系统的必要性
2. 当列车速度大于160km/h后，必须由 对列车的开环控制变为闭环控制。 ATP是由地面信号设备和车载设备共 同组成的闭环高安全系统，是地面联 锁向车载设备的延伸，在此基础上实 现了以车载设备为主的行车方式。
由点式应答器、车站列控中心传输点式列控信息。
车载设备根据地面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
1. ETCS (Europe Train Control System) 欧洲列车控制系统 2. CTCS (Chinese Train Control System )中国列车控制系统 3. ATP ( Automatic Train Protection )列车自动防护 4. ATO（Automatic Train Operation）列车自动驾驶系统 5. ATS（Automatic Train Supervision）列车自动监控系统 6. CTC （Centralized Traffic Control）调度集中 7. TCC (Train Control Center) 列控中心 8. LEU（Line side Electronic Unit）轨旁电子单元 9. ATC(Automatic Train Control) 列车自动控制系统 10. GSMR（Global System For Mobile Communication for Railway）铁
2020/2/8
中国铁路通信信号集团公司研究设计院
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之
处，C请T联C系网S站发或本展人删背除。景
►ATP系统的必要性
2. 当列车速度大于160km/h后，必须由 对列车的开环控制变为闭环控制。 ATP是由地面信号设备和车载设备共 同组成的闭环高安全系统，是地面联 锁向车载设备的延伸，在此基础上实 现了以车载设备为主的行车方式。
由点式应答器、车站列控中心传输点式列控信息。
车载设备根据地面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
CTCS列控系统及车载设备介绍学习教案
车车
车车车车
车车车车
车车
CTC 车车车
车车 车车车
综合 车 修车
车车 车车车
车车车 车车车
车车 车车车
接口 车车车
TSR
临时限速服 务器
临时限速 临时限速 操作终端 维护终端
RBC 车车
车车
车车
RBC车 车
车车
车车车
车车车车
车车
车车 车车车
ISDN 车车车
GSM-R TRAU
移动 交换中心
BSC
OTE
第14页/共39页
第十五页，编辑于星期六：三点 十三分。
CTCS-3列控系统介绍—动车组混 跑
200km/h动车组和300km/h动车组的混跑
无线 闭塞中心 中央 联锁设备
区域联锁 列控中心
ETCS2信息流向 CTCS2信息流向
CTC
列控中心
图标说明：
有源应答器 无源应答器
中央 联锁设备
列控中心 区域联锁
令运行
ETCS2的 无线命令
应答器、 道岔、 轨道电路 信号机
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
在CTCS3列控系统中，CTCS3基于GSM-R无线通信传输，CTCS2基于轨道电路信息码+应答器传 输。 调度集中CTC、联锁系统、无源应答器和ZPW2000轨道电路为CTCS3和CTCS2的共用部分， 无线闭塞中心RBC供CTCS3使用，有源应答器和列控中心供CTCS2使用。
铁道部C3攻关组
通号集团领导小组
通号集团C3列控系
统技术实施组
（领导层）
（执行层）
车载设 备 小组
CTCS列控系统介绍(补充课件)
车载设备
轨道 电路
应答器
道岔
信号机
3
CTCSCTCS-2级系统结构
轨道电路功能： 轨道电路功能：
实现列车占用检查 提供行车许可及闭塞分区数量
应答器功能： 应答器功能：
提供临时限速和进路信息 线路允许速度和闭塞分区长度等
车载设备功能： 车载设备功能：
综合轨道电路、 综合轨道电路、应答器信 息和动车组参数， 息和动车组参数，自动生 成连续速度控制模式曲线 ，实时监控列车安全运行
GSMGSM-R
适应最 高速度
160 km/h 160 km/h 200-250 km/h 300300-350 km/h
高速和 特殊线路
1
CTCS-0级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞， 级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞， 级是既有线现状 车载设备由列车运行监控记录装置LKJ和通用式机车信号组 车载设备由列车运行监控记录装置 和通用式机车信号组 成。 CTCS-2级是通过轨道电路完成列车占用和完整性检查，提 级是通过轨道电路完成列车占用和完整性检查， 级是通过轨道电路完成列车占用和完整性检查 供行车许可及闭塞分区数量， 供行车许可及闭塞分区数量，并采用大容量点式应答器向列 车传送定位信息、进路信息、临时限速、线路允许速度、 车传送定位信息、进路信息、临时限速、线路允许速度、闭 塞分区长度等， 塞分区长度等，采用目标距离连续速度控制模式监控列车安 全运行的列控系统。 全运行的列控系统。 CTCS-3级系统是基于 无线通信实现车-地信息双向 级系统是基于GSM-R无线通信实现车 地信息双向 无线通信实现车 传输，无线闭塞中心（ 传输，无线闭塞中心（RBC）生成行车许可，轨道电路实 ）生成行车许可， 现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级 现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备 级 功能的列车运行控制系统 系统。 功能的列车运行控制系统。
轨道 电路
应答器
道岔
信号机
3
CTCSCTCS-2级系统结构
轨道电路功能： 轨道电路功能：
实现列车占用检查 提供行车许可及闭塞分区数量
应答器功能： 应答器功能：
提供临时限速和进路信息 线路允许速度和闭塞分区长度等
车载设备功能： 车载设备功能：
综合轨道电路、 综合轨道电路、应答器信 息和动车组参数， 息和动车组参数，自动生 成连续速度控制模式曲线 ，实时监控列车安全运行
GSMGSM-R
适应最 高速度
160 km/h 160 km/h 200-250 km/h 300300-350 km/h
高速和 特殊线路
1
CTCS-0级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞， 级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞， 级是既有线现状 车载设备由列车运行监控记录装置LKJ和通用式机车信号组 车载设备由列车运行监控记录装置 和通用式机车信号组 成。 CTCS-2级是通过轨道电路完成列车占用和完整性检查，提 级是通过轨道电路完成列车占用和完整性检查， 级是通过轨道电路完成列车占用和完整性检查 供行车许可及闭塞分区数量， 供行车许可及闭塞分区数量，并采用大容量点式应答器向列 车传送定位信息、进路信息、临时限速、线路允许速度、 车传送定位信息、进路信息、临时限速、线路允许速度、闭 塞分区长度等， 塞分区长度等，采用目标距离连续速度控制模式监控列车安 全运行的列控系统。 全运行的列控系统。 CTCS-3级系统是基于 无线通信实现车-地信息双向 级系统是基于GSM-R无线通信实现车 地信息双向 无线通信实现车 传输，无线闭塞中心（ 传输，无线闭塞中心（RBC）生成行车许可，轨道电路实 ）生成行车许可， 现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级 现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备 级 功能的列车运行控制系统 系统。 功能的列车运行控制系统。
ctcs级列控系统概述讲课文档
ctcs级列控系统概述
第1页，共327页。
缩写定义
CTCS：中国列车运行控制系统 CTC： 调度集中系统 RBC： 无线闭塞中心
TSRs：临时限速服务器
TCC： 列控中心
CBI： 计算机联锁系统
CSM： 信号集中监测
LEU： 地面电子单元 ATP： 列车超速防护系统
DMI： 司机车载设备接口
BTM： 应答器传输模块
TCR： 轨道电路信息读取器
MT： 移动终端（GSM-R）
Juli 2003
2
第2页，共327页。
CTCS-3级列控系统是基于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，同时具备CTCS-2级功能的列车运 行控制系统。
GSM-R
固定网络
无线闭塞中心 （RBC）
车载安全计算机 人机交互界面 车载无线终端
➢ CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求 ，C3系统通过在应答 器里集成C2报文，满足200--250km/h，同时作为C3的后备系统。
➢ 车地双向信息传输，地面可以实时掌握列车位置、速度、工作模式和 列车状态等信息，并可在CTC系统上实时显示。
➢ 临时限速的灵活设置，可以实现任意长度、任意速度、多数量的临时 限速设置。
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
中继站 TCC
三层交换机L
二层交换机R
中继站 TCC
三层交换机L
二层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
二层交换机R
RBC
TSRS
二层交换机L
第1页，共327页。
缩写定义
CTCS：中国列车运行控制系统 CTC： 调度集中系统 RBC： 无线闭塞中心
TSRs：临时限速服务器
TCC： 列控中心
CBI： 计算机联锁系统
CSM： 信号集中监测
LEU： 地面电子单元 ATP： 列车超速防护系统
DMI： 司机车载设备接口
BTM： 应答器传输模块
TCR： 轨道电路信息读取器
MT： 移动终端（GSM-R）
Juli 2003
2
第2页，共327页。
CTCS-3级列控系统是基于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，同时具备CTCS-2级功能的列车运 行控制系统。
GSM-R
固定网络
无线闭塞中心 （RBC）
车载安全计算机 人机交互界面 车载无线终端
➢ CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求 ，C3系统通过在应答 器里集成C2报文，满足200--250km/h，同时作为C3的后备系统。
➢ 车地双向信息传输，地面可以实时掌握列车位置、速度、工作模式和 列车状态等信息，并可在CTC系统上实时显示。
➢ 临时限速的灵活设置，可以实现任意长度、任意速度、多数量的临时 限速设置。
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
中继站 TCC
三层交换机L
二层交换机R
中继站 TCC
三层交换机L
二层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
CBI
车站 TCC
二层交换机L
二层交换机R
二层交换机R
RBC
TSRS
二层交换机L
ETCS-CTCS列控系统详细讲解
ETCS 主要目标 互通运行
安全高效 降低成本
扩展市场
ETCS 体系结构和接口
列车
司机
下载单元
功能接口技术协议 功能接口规范
列车接口 特殊传输 模块
人机接口
数据记录
ETCS
安全计算机
车载设备
无线接口
速度表
应答器接收
环线接收
GSM-R 移动设备
空气间隙
本国 信号系统
欧洲应答器
欧洲环线
Euroradio 无线注入设备
列控系统的总体要求
• 保证列车运行安全；
• 满足线路运输能力的需求。
列车超速和冒进信号的危险分析
司机靠地面信号驾驶列车有三个过
程：识别信号；理解信号；按照信号要 求操纵列车。如果其中任何一个环节出
现错误，都可能造成列车事故。
列控系统的安全性功能
以车载显示为行车凭证；
用速度命令代替色灯含义； 信号直接控制列车制动。
常用制动 报警曲线
允许缓解 司机确认 制动缓解
列车运 行轨迹
S（m）
行车许可终点
EOA
人控优先方式下的司机驾驶示意图
V（km/h） 模式曲 线更新
司机实 施常用 制动
常用制 动模式 曲线
紧急制 动模式 曲线
由于司机承担超速责 任，所以在起模时与 设备干预曲线保持较 大速差 S（m）
列车运行 轨迹 EOA
ETCS 安全 传输平台
ETCS 安全传输协议
ETCS 安全 传输平台
GSM-R开放 通信系统
GSM-R 传输协议
GSM-R开放 通信系统
GSM-R 无线传输网络
ETCS 3 级系统正在研究开发
中国列车运行控制系统(CTCS)演示教学.docx
中国列车运行控制系统( CTCS)CTCSCTCS 是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。
CTCS 系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。
CTCS 根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0~4 级。
1. CTCS 概述TDCS 是铁路调度指挥信息管理系统，主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能，换句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由 TDCS 自动完成。
中国铁路调度指挥系统参考欧洲ETCS规范，中国逐步形成了自己的CTCS （ Chinese Train Control System ）标准体系。
如何吸收 ETCS 规范并结合中国国情更好地再创新，是值得深入研究的课题。
铁路是国民经济的大动脉，是中国社会和经济发展的先行产业，是社会的基础设施，铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。
为了满足国民对铁路运输的要求，进入二十一世纪以后，铁路部门致力于高速铁路和客运专线的建设，并取得了骄人的成绩。
为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System的缩写“ CTCS”）2.产生背景由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲铁路网内跨线、跨国互通运行，1982 年 12 月欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。
2001 年欧盟通过立法形式确定ETCS （ European Train Control System）为强制性技术规范。
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。
CTCS课程教案12022
CTCS课程教案
审阅签名：
教学过程
【
列控系统概述】：
1．基本概念
列控如何实现其作用？
固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞
分级（阶梯）控制方式技术原理、速度-距离模式连续曲线控制方式
2． CTCS概述
借鉴欧洲列控系统（ETCS）建设经验，结合我国铁路运输特点和既有信号设备制式，考虑未来发展，遵循全路统一规划的原则，制定了我国列控系统CTCS技术标准。
CTCS是Chinese Train Control System的缩写，即中国列车运行控制系统，它以分级的形式满足不同线路运输需求，在不干扰机车乘务员正常驾驶的前提下有效地保证列车运行的安全。
借鉴欧洲列控系统（ETCS）建设经验，结合我国铁路运输特点和既有信号设备制式，考虑未来发展，制定了我国列控系统CTCS技术标准，分为CTCS-0、1、2、3、4级。
【CTCS-2级列控系统】：
1．构成
CTCS-2级是基于轨道电路和应答器传输列车行车许可信息并采用目标距离连续速度控制模式监控列车安全运行的列控系统。
2．列控系统工作流程
3．C2生成行车许可核心工作原理
轨道电路以码序形式提供空闲闭塞分区数量。
应答器提供闭塞分
区长度和线路允许速度。
车载设备综合计算出目标距离，生成速度曲线。
第2 页。
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ETCS-CTCS 列车自动控制系统
铁道科学研究院 2008年10月
目录
一、列控系统的原理和基本功能 二、ETCS技术规范 三、CTCS技术规范
一、列控系统的原理和基本功能
铁道科学研究院
列控系统是在传统自动闭塞基础上增 加列车自动控制功能的信号防护系统， 由地面设备和车载设备组成。
列控系统包含专门设计的满足信号安 全性要求的模块和功能，附加功能和 舒适性功能不要求安全设计。
本国 信号系统
空气间隙
欧洲应答器 欧洲环线 Euroradio 无线注入设备
Euroradio
联锁设备和LEU CTC接口
RBC 1 RBC 2
ETCS地面设备
GSM-R 固定设备
网管中心
• ETCS只是保证互通运行的列控系 统的技术规范。他并不针对完整 的信号系统，对地面信号机、道 岔、轨道电路和联锁设备没有具 体定义，允许原有的地面信号设 备继续使用 。
• 1级：基于点式信息传输 （EUROBALISE)； • 2级：基于无线信息传输 （GSM-R)＋轨道电路； • 3级：基于无线信息传输 （GSM-R)＋列车完整性
•
检查；
• STM级：专用列控模块。
ETCS 0级 ：在未安装ETCS设备的线路上运行
车载设备
轨道占用 检查设备
联锁设备
ETCS 1级
互通运行（ Interoperation ）
跨国（区）互通运行在边界应满足以 下条件：
• 不更换机车 • 不更换司机 • 不停车
技术方面的互通性 （Technical interoperability）
确保列车可以从地面设备接收到必要 的信号命令并能正确理解其含义。
运用方面的互通性 （Operation interoperability）
ERTMS 欧洲铁路 运输管理系统
欧洲铁路运输管理 ERTML 调度指挥
欧洲列车控制系统 ETCS
安全核心
无线移动通信系统 GSM―R 传输平台
ERTMS 体系结构
欧洲列控系统（ETCS）
目前ETCS历经提出规范、系统评估、试验、 改进和实施阶段，已完成1级和基本完成2级 规范和相关技术标准的制订。2001年欧盟通 过立法形式确定ETCS成为强制性技术规范。 欧洲各国列车安装符合ETCS技术规范的列车 运行控制系统，不仅使列车能够在欧洲各国 实现互通运行，并且能提高列车运行的安全 性。
举例：符合CENELEC标准的显示界面
地面设备功能
采集线路数据； 确定行车许可终点； 监督可能有车占用区段的列车驾驶； 线路终端的防护。
列控中心功能
列车车次识别； 列车的地理位置； 临时限速； 控制中心的状态表示。
附加功能
车门控制监督； 车门检查； 列车自动驾驶； 文本传输。
无线闭塞中心（RBC）功能
列控系统的总体要求
• 保证列车运行安全； • 满足线路运输能力的需求。
列车超速和冒进信号的危险分析
司机靠地面信号驾驶列车有三个过 程：识别信号；理解信号；按照信号要 求操纵列车。如果其中任何一个环节出 现错误，都可能造成列车事故。
列控系统的安全性功能
以车载显示为行车凭证； 用速度命令代替色灯含义； 信号直接控制列车制动。
RBC要求的进路办理； 进路锁闭； 进路验证； 进路解锁； 列车完整性监督； 无闭塞/联锁线路保持列车间隔； RBC区域的调车； RBC区域的行车许可；
二、ETCS技术规范
铁道科学研究院
欧洲铁路运输管理系统（ERTMS）
欧洲是世界轨道交通最为发达的地方，现有 的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制 式复杂多样、互不兼容。为保证高速列车在欧 洲铁路网内互通运行，1989年12月欧洲运输部 长会议作出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中 的技术问题寻找解决方案。国际铁路联盟开始 组织专题项目，分析与列车控制和运输管理有 关的问题，ERTMS项目由此诞生。
ERTMS组成
ERTMS包括三部分： • ETCS是欧洲列车控制系统的缩写（European
Train Control System)。 • ERTML是欧洲铁路运输管理层的缩写
（European Traffic Management Layer)。 • GSM-R是用于铁路的GMS移动通信系统。
• ETCS形式上分为 3 级，各级配 置不同。
ETCS 按配置分为三级
ETCS 自动列车防护 闭塞 已有信号设备
1级 防止冒进及超速 固定闭塞 继续使用
2级
3级
防止冒进及超速 防止冒进及超速
固定闭塞
固定/移动闭塞
继续使用
可不用
司机室显示 地－车通信方式
提供行车许可和相关 信息
查询应答器
列车位置检测
列控系统的基本原理
对列车实际速度和允许速度进 行连续比较，使列车实际速度 限制在安全允许的范围内。
列车速度 VMAX
列车制动距离
闭塞分区 轨道电路
先行列车 信号机
相邻地面控制中心
地面控制中心
相邻地面控制中心
列控系统原理框图
车载设备功能 (1)
计算静态列车速度曲线(SSP) ； 计算动态列车速度曲线(DSP) ；
司机根据一致的车载信号显示、 信号和运用原则行车。
ETCS 主要目标 互通运行 安全高效 降低成本 扩展市场
ETCS 体系结构和接口
列车
司机
下载单元
功能接口技术协议 功能接口规范
特殊传输 模块
列车接口
人机接口
ETCS
安全计算机
车载设备
数据记录 速度表
应答器接收 环线接收
无线接口
GSM-R 移动设备
传统方式（轨道电路 或计轴）
提供行车许可和 相关信息
GSM-R
提供行车许可和 相关信息
GSM-R
传统方式（轨道 列车完整性检查 电路或计轴） 及列车定位方式
其他
可用欧洲环线 （ Euroloop)补充数 据
ETCS的运用分级
ETCS在运用中又增加 2 级共分为 5 级：
• 0级：在未配备ETCS设备的线路运行；
列车速度
线路位置
车载ห้องสมุดไป่ตู้备功能 (2)
计算开口速度； 测速测距； 列车定位； 行车许可及限制速度的监督和显示； 司机操作的监督； 列车溜逸和退行的监督； 列控信息的记录。
车载设备人机界面
为机车乘务员提供数据输入及其他操作的 手段。 为机车乘务员提供列车实际运行速度、允 许速度、目标速度和目标距离，以及其他 文本及图形方式的显示。 及时给出列车超速、制动、缓解及设备故 障状态的报警和表示。
铁道科学研究院 2008年10月
目录
一、列控系统的原理和基本功能 二、ETCS技术规范 三、CTCS技术规范
一、列控系统的原理和基本功能
铁道科学研究院
列控系统是在传统自动闭塞基础上增 加列车自动控制功能的信号防护系统， 由地面设备和车载设备组成。
列控系统包含专门设计的满足信号安 全性要求的模块和功能，附加功能和 舒适性功能不要求安全设计。
本国 信号系统
空气间隙
欧洲应答器 欧洲环线 Euroradio 无线注入设备
Euroradio
联锁设备和LEU CTC接口
RBC 1 RBC 2
ETCS地面设备
GSM-R 固定设备
网管中心
• ETCS只是保证互通运行的列控系 统的技术规范。他并不针对完整 的信号系统，对地面信号机、道 岔、轨道电路和联锁设备没有具 体定义，允许原有的地面信号设 备继续使用 。
• 1级：基于点式信息传输 （EUROBALISE)； • 2级：基于无线信息传输 （GSM-R)＋轨道电路； • 3级：基于无线信息传输 （GSM-R)＋列车完整性
•
检查；
• STM级：专用列控模块。
ETCS 0级 ：在未安装ETCS设备的线路上运行
车载设备
轨道占用 检查设备
联锁设备
ETCS 1级
互通运行（ Interoperation ）
跨国（区）互通运行在边界应满足以 下条件：
• 不更换机车 • 不更换司机 • 不停车
技术方面的互通性 （Technical interoperability）
确保列车可以从地面设备接收到必要 的信号命令并能正确理解其含义。
运用方面的互通性 （Operation interoperability）
ERTMS 欧洲铁路 运输管理系统
欧洲铁路运输管理 ERTML 调度指挥
欧洲列车控制系统 ETCS
安全核心
无线移动通信系统 GSM―R 传输平台
ERTMS 体系结构
欧洲列控系统（ETCS）
目前ETCS历经提出规范、系统评估、试验、 改进和实施阶段，已完成1级和基本完成2级 规范和相关技术标准的制订。2001年欧盟通 过立法形式确定ETCS成为强制性技术规范。 欧洲各国列车安装符合ETCS技术规范的列车 运行控制系统，不仅使列车能够在欧洲各国 实现互通运行，并且能提高列车运行的安全 性。
举例：符合CENELEC标准的显示界面
地面设备功能
采集线路数据； 确定行车许可终点； 监督可能有车占用区段的列车驾驶； 线路终端的防护。
列控中心功能
列车车次识别； 列车的地理位置； 临时限速； 控制中心的状态表示。
附加功能
车门控制监督； 车门检查； 列车自动驾驶； 文本传输。
无线闭塞中心（RBC）功能
列控系统的总体要求
• 保证列车运行安全； • 满足线路运输能力的需求。
列车超速和冒进信号的危险分析
司机靠地面信号驾驶列车有三个过 程：识别信号；理解信号；按照信号要 求操纵列车。如果其中任何一个环节出 现错误，都可能造成列车事故。
列控系统的安全性功能
以车载显示为行车凭证； 用速度命令代替色灯含义； 信号直接控制列车制动。
RBC要求的进路办理； 进路锁闭； 进路验证； 进路解锁； 列车完整性监督； 无闭塞/联锁线路保持列车间隔； RBC区域的调车； RBC区域的行车许可；
二、ETCS技术规范
铁道科学研究院
欧洲铁路运输管理系统（ERTMS）
欧洲是世界轨道交通最为发达的地方，现有 的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制 式复杂多样、互不兼容。为保证高速列车在欧 洲铁路网内互通运行，1989年12月欧洲运输部 长会议作出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中 的技术问题寻找解决方案。国际铁路联盟开始 组织专题项目，分析与列车控制和运输管理有 关的问题，ERTMS项目由此诞生。
ERTMS组成
ERTMS包括三部分： • ETCS是欧洲列车控制系统的缩写（European
Train Control System)。 • ERTML是欧洲铁路运输管理层的缩写
（European Traffic Management Layer)。 • GSM-R是用于铁路的GMS移动通信系统。
• ETCS形式上分为 3 级，各级配 置不同。
ETCS 按配置分为三级
ETCS 自动列车防护 闭塞 已有信号设备
1级 防止冒进及超速 固定闭塞 继续使用
2级
3级
防止冒进及超速 防止冒进及超速
固定闭塞
固定/移动闭塞
继续使用
可不用
司机室显示 地－车通信方式
提供行车许可和相关 信息
查询应答器
列车位置检测
列控系统的基本原理
对列车实际速度和允许速度进 行连续比较，使列车实际速度 限制在安全允许的范围内。
列车速度 VMAX
列车制动距离
闭塞分区 轨道电路
先行列车 信号机
相邻地面控制中心
地面控制中心
相邻地面控制中心
列控系统原理框图
车载设备功能 (1)
计算静态列车速度曲线(SSP) ； 计算动态列车速度曲线(DSP) ；
司机根据一致的车载信号显示、 信号和运用原则行车。
ETCS 主要目标 互通运行 安全高效 降低成本 扩展市场
ETCS 体系结构和接口
列车
司机
下载单元
功能接口技术协议 功能接口规范
特殊传输 模块
列车接口
人机接口
ETCS
安全计算机
车载设备
数据记录 速度表
应答器接收 环线接收
无线接口
GSM-R 移动设备
传统方式（轨道电路 或计轴）
提供行车许可和 相关信息
GSM-R
提供行车许可和 相关信息
GSM-R
传统方式（轨道 列车完整性检查 电路或计轴） 及列车定位方式
其他
可用欧洲环线 （ Euroloop)补充数 据
ETCS的运用分级
ETCS在运用中又增加 2 级共分为 5 级：
• 0级：在未配备ETCS设备的线路运行；
列车速度
线路位置
车载ห้องสมุดไป่ตู้备功能 (2)
计算开口速度； 测速测距； 列车定位； 行车许可及限制速度的监督和显示； 司机操作的监督； 列车溜逸和退行的监督； 列控信息的记录。
车载设备人机界面
为机车乘务员提供数据输入及其他操作的 手段。 为机车乘务员提供列车实际运行速度、允 许速度、目标速度和目标距离，以及其他 文本及图形方式的显示。 及时给出列车超速、制动、缓解及设备故 障状态的报警和表示。