课题
第四章铁路列车运行控制系统（1）授课班级授课时数2学时授课类型新授课授课教师
教学目标知识
目标
1、掌握列车运行控制系统的结构与功能。
2、掌握CTCS-2级列列控系统的结构和原理。
能力
目标
培养学生对列控系统有感性加理性的认识。
情感
目标
培养学生严谨的学习态度、良好的职业道德素养
教学方法
讲授法、案例教学法、图片展示法
教材分析重点
CTCS-2级列列控系统的结构和原理
解决
方法
借助多媒体教学手段，采用课件演示、图片演示相结合的教学方法，充分调度学生学习的积极性。
难点
CTCS-2级列列控系统的结构和原理
解决
方法
借助多媒体教学手段，采用课件演示、图片演示相结合的教学方法，充分调度学生学习的积极性。
教具
投影仪、大屏幕、PPT课件、黑板
教学过程
教学
环节
教学内容教学调控时间分配
复
习
引入
铁路由于先天的综合优势，全天候、占地少、运
量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高，必然
成为国家综合交通运输体系中的骨干。随着高速铁路
的兴起，对铁路通信信号在安全和功能上提出了更高
的新要求， CTCS-2及CTCS-3级列控系统已经实际
应用于当今的客运专线上。
提问+讨论15分种
新授课1、定义
CTCS是为了保证列车安全运行，并以分级形式满足
不同线路运输需求的列车运行控制系统。
2、基本功能 (1)安全防护
在任何情况下防止列车无行车许可运行。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
超过机车车辆构造速度。防止列车超过临时限速
及紧急限速。防止列车超过铁路有关运行设备的
限速。防止列车溜逸。
测速环节应保证，一定范围内的车轮滑行和空转不
影响ATP的功能，并具有轮径修正能力。
(2)人机界面
能够以字符、数字及图形等方式显示列车运行速
度、允许速度、目标速度和目标距离。能够实时
给出列车超速、制动、允许缓解等表示以及设备故障
状态的报警。机车乘务员输入装置应配置必要的
开关、按钮和有关数据输入装置。
具有标准的列车数据输入界面，可根据运营和安全
控制要求对输入数据进行有效性检查。
讲授+提问+讨论
讲授+案例+讨论
5分钟
20分钟
教学
环节
教学内容教学调控时间分配
新授课(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)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。 3、CTCS体系结构
(1)CTCS的体系结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
铁路运输管理层：铁路运输管理系统是行车指挥中
心，以CTCS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。
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。列控
中心是地面设备的核心，根据行车命令、列车进路、
列车运行状况和设备状态，通过安全逻辑运算，产生
控车命令，实现对运行列车的控制。
车载设备层：车载设备层是对列车进行操纵和控制
的主体，具有多种控制模式，并能够适应轨道电路、
点式传输和无线传输方式。车载设备层主要包括车载
安全计算机、连续信息接收模块、点式信息接收模块、
无线通信模块、测速模块、人机界面和记录单元等。 (2)
系统构成
参照国际标准，结合国情，从需求出发，按系统条件
和功能划分等级。CTCS体系的构建原则是以地面设
备为基础，车载与地面设备统一设计。系统结构如图
所示。
讲解+
图片展示+
提问
20分钟
教学
环节
教学内容教学调控时间分配
新授课4 、CTCS 分级
列车运行控制系统包括地面设备和车载设备，根据系
统配置按功能划分为5级。 (1)CTCS 0级
CTCS 0级为既有线的现状，由通用机车信号和运行监
控记录装置构成。 (2)CTCS 1级
由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成。面
向160km/h 以下的区段，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。◇1地面子系统组成
轨道电路：完成列车占用检测及列车完整性检查，
连续向列车传送控制信息；车站正线采用与区间同制
式的轨道电路，侧线采用与区间同制式的叠加电码化
设备。点式信息设备：宜设置在车站附近，主要
用于向车载设备传输定位信息。◇2车载子系统组
成主体机车信号: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。
安全型运行监控记录装置:实时检测列车运行速
度，对列车运行控制信息进行综合处理，控制列车按
命令运行。 (3)CTCS 2级
CTCS 2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统；
CTCS 2级面向提速干线和高速新线，采用车-地一体
化设计；CTCS 2级适用于各种限速区段，地面可不设
通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。
讲解+
图片展示+
提问
20分钟
