下载文档原格式
中国高速铁路信号系统CTCS3级简介为了实现中国高速铁路的快速发展，铁道部根据ETCS系统技术组织编制了中国列车运行控制系统（CTCS）的技术规范，着手全力发展和装备列车控制系统。
CTCS根据功能要求和设备配置划分为0～4级，其中CTCS-2列控系统是基于轨道电路和点式设备传输信息的系统，目前在第六次铁路大提速的所有线路上已经应用，满足既有线200km/h时速的列车控制。
随着客运专线的规划方案的日益成熟，CTCS 3级列控系统在客运专线的应用也提上日程。
在CTCS2级基础上，地面增加RBC设备实现基于GSM-R的列控信息传输，车载设备增加GSM-R无线信息接收模块，构成CTCS 3级列控系统，适用于300-350km/h客运专线。
对于CTCS 3级列控系统铁道部暂时还没有制定正式的规范，所以本文根据正在实施的客运专线列控系统描述了对CTCS 3级的初步认识。
1、总体描述和特点●CTCS 3级是基于无线信息传输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。
面向提速干线、高速新线或特殊线路，基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞。
●CTCS3级集成了ETCS2和CTCS2。
ETCS2列控系统保证高速动车组的运行安全，运行速度300-350km/h；CTCS2列控系统用来兼容既有动车组的线路，并作为ETCS2列控系统的后备系统。
●ETCS2和CTCS2共用了应答器和轨道电路来实现列车完整性检查和列车定位功能，共用应答器里同时写入ETCS和CTCS报文。
●CTCS3级满足不同等级的动车组混合运行和互联互通的运用需求。
装备了CTCS3级车载设备的动车组可在CTCS2级线路上按照CTCS2级运行，需要级间转换；装备了CTCS2级车载设备的动车组可以在CTCS3级线路上按照CTCS2级模式运行，无需级间转换。
2、CTCS3级系统组成与结构1)地面子系统组成●无线闭塞中心（RBC）：使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。
列车运行控制系统（CBTC）- 列控地面设备简介列车运行控制系统（CBTC）是一种先进的铁路列车控制系统，用于实现高度自动化和精确的列车运行。
CBTC系统通过地面设备，如无线通信系统、轨道电路和传感器等，与列车上的控制单元相互配合，实现列车位置、速度和通信的实时监控和调度。
本文档将重点介绍CBTC地面设备的功能和应用。
功能CBTC地面设备主要负责与列车进行通信并监控列车位置、速度和运行状态等信息。
下面是CBTC地面设备的主要功能：1. 无线通信系统CBTC地面设备使用无线通信系统与列车进行双向通信。
通过无线通信系统，地面设备可以向列车发送控制指令，如改变速度、停止或启动等。
同时，地面设备还可以接收列车发送的状态和监测数据，以实时监控列车的运行状态。
2. 轨道电路CBTC地面设备还包括轨道电路，用于监测列车的位置和速度。
轨道电路通过电路激活器和传感器来检测列车经过的位置，并将数据发送到地面设备。
地面设备可以根据轨道电路提供的数据计算列车的精确位置，从而实现精确的列车控制和运行管理。
3. 运行管理系统CBTC地面设备通常还配备运行管理系统，用于实时监控和调度列车的运行。
运行管理系统可以通过与地面设备和列车控制单元的通信，获取列车位置、速度和通信状态等信息，综合判断并做出相应的调度决策。
例如，当有多列列车接近同一区段时，运行管理系统可以通过地面设备向列车发送指令，使它们保持安全的间隔和运行速度。
应用场景CBTC地面设备广泛应用于城市轨道交通系统和高速铁路等领域。
以下是CBTC 地面设备的一些典型应用场景：1. 地铁系统CBTC地面设备在地铁系统中发挥着关键作用。
通过与列车的无线通信和轨道电路等设备配合，CBTC地面设备可以实时监控和调度地铁列车的运行。
地面设备可以根据列车位置和速度等数据，调整信号灯的状态，控制列车的运行速度和安全间隔，确保地铁系统的安全和高效运行。
2. 高速铁路系统CBTC地面设备也被广泛应用于高速铁路系统中。
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。
CH0:1、现代铁路信号系统，是集计划(管理)、控制、监测、维护为一体的综合化、集成化的复杂系统、安全-关键系统。
2、铁路信号关键技术——故障-安全技术3、CTCS-2系统限速设置流程：a、调度中心向车站下达限速调度命令b、车站值班员签认限速调度命令c、向车站列控中心传送限速调度信息d、列控中心选择限速报文并向应答器传送e、列车在经过有源应答器时接收限速信息4、基于固定闭塞的目标距离控制—点连式5、基于移动闭塞的目标距离控制，行车许可生成原理：列车的占用检查由车载设备自行计算；地面设备根据列车发送的位置计算和给出行车许可；两车追踪，后车根据地面给出的限速信息向前搜索障碍点，计算允许速度。
行车许可生成过程：在移动闭塞方式下，两车追踪的情况中，列车实时计算自身的位置，并通知地面设备，地面设备将前车的位置连同本列车前方所有障碍点、限速点等信息发送给本列车，可见前车的位置对于本列车来说等同于线路上其他障碍点，只是限速为零，本列车从自身车头开始向前搜索，将所有障碍点的限速信息综合考虑，计算当前的允许速度，进行速度监控。
6、固定闭塞列控系统特点：依靠地面检查列车占用情况，两车追踪时以前车为参考点向后顺序开放信号，为后续的列车生成行车许可。
移动闭塞列控系统特点：依靠列车自行实现精确定位并报告给地面，两车追踪时后车获取前方信息后向前计算行车许可。
7、移动闭塞列控系统运行过程：列车实时计算自身的位置，并且依赖点式应答器的定位信息实现精确定位，并通过无线传输发送到地面子系统，地面子系统将目标停车点（前方列车尾部）连同其他线路上的障碍点信息（位置、限速等）发送给列车，车载子系统利用这些信息进行相应的计算，将计算的允许速度通过人机界面通知司机，按照允许速度进行驾驶。
8、移动闭塞列控系统地面设备：增加了无线传输方式，地面设备没有轨道电路设备而是增加了无线闭塞中心，车载子系统也不依靠信号行车。
地车信息传输方式仍然采用的是点-连式传输方式，包含连续式的无线传输，也包含点式的应答器等方式。
北京交通大学考试参考答案（A卷）课程名称：列车运行控制系统学年学期：2013—2014学年第1学期课程编号：50L274Q开课学院：交通运输出题教师：课程组一、名词解释（共3小题，每题3分，共9分）1．虚拟闭塞:是固定闭塞的一种特殊形式，以虚拟方式（设置通信模块和定位信标）将区间划分为若干个虚拟闭塞分区，并设置虚拟信号机进行防护。
2．准移动闭塞:基于固定闭塞的目标—距离控制方式，保留固定闭塞分区，以前方列车占用闭塞分区入口确定目标点，通过地车信息传输系统向列车传送目标速度、目标距离等信息。
这种闭塞方式称为准移动闭塞。
3．最限制速度: 综合考虑列车在区域各类限制速度得出的最低值（即最不利限制部分或最严格限制速度），简称最限制速度。
二、填空题（共 12题，每空1分，共25分）1．列车运行控制系统根据前方行车条件为每列车产生行车许可，并通过地面信号和车载信号的方式向司机提供安全运行的凭证。
车载设备实施速度监控，当列车速度超过允许速度时控制列车实施制动，防止列车超速颠覆或与前方追尾，保证行车安全。
2. 铁路信号安全的广义概念是指铁路信号设备或系统具有维护铁路列车（车列）安全运行的能力。
狭义概念是指设备(或系统)应满足故障-安全设计原则的要求，当出现故障或误操作时，能远离危及行车安全的事故，或减少事故损失。
3.当轨道电路完整并空闲时,轨道电路的工作状态为调整,当轨道电路区段有车占用时, 轨道电路的工作状态为分路（开路）。
4.目标距离控制方式根据列车制动模型，直接由目标距离、目标速度、线路参数及列车制动参数等信息生成列车的速度—距离模式曲线，并以此实时监控列车和运行速度保证列车运行安全。
5.列车安全位置是在高精度定位方法得出列车估计位置的基础上增加一定的安全包络得到，分车头（或列车前端）和车尾安全位置两部分。
6. CTCS-3级列控系统基于GSM-R实现车---地信息双向传输，RBC生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器提供列车定位基准，并具备CTCS-2（或c-2）作为后备。
列车运行控制系统列车运行控制系统是列车在区间运行过程中实现自动化的设备。
一般铁路将这些设备统称为区间设备，包括各种闭塞设备、机车信号和自动停车设备。
在高速铁路上，当行车速度提高后，仍用地面区间设备来调整列车运行，将产生很大困难。
首先是地面信号机的显示不能给司机一个准确的速度限制，其中包括显示的距离和显示的数量，其次是固定的闭塞分区将影响区间的行车效率。
因此，高速运行的列车应采用新的区间设备。
1.列车运行控制系统的形式高速列车运行控制系统的构成由于系统具体应用关键技术实现方法的不同而存在很大区别。
例如，法国TVM430型列车速度监督设备采用无绝缘数字式的编码轨道电路传输列控信息；日本DS ATC系统则采用有绝缘数字式的编码轨道电路传输列控信息；ETCS2级采用铁路数字移动通信系统（global system for mobile communications for railway，GSM R）传输列控信息，采用RBC无线闭塞中心。
2.列车运行控制系统的特点（1）将先进的控制技术、通信技术、计算机技术与铁路信号技术融为一体的行车指挥、安全控制机电一体化的自动化系统。
（2）车载信号属于主体信号，直接为司机指供列车应遵循的安全速度。
（3）自动监控列车运行速度，可靠地防止由于司机丧失警惕或错误操作可能酿成的超速运行、列车颠覆、冒进信号或列车追尾等事故，它是一种行车安全控制设备。
3.列车运行控制系统的构成（1）地面设备。
地面设备包括轨旁设备、列车控制中心（train control center，TCC）和地面通信网络设备。
（2）车载设备。
车载设备包括列车运行监控模块、测速/定位模块、显示器模块、牵引制动接口、运行记录器模块等。
（3）地车信息传输通道。
地车信息传输通道包括地面信息传输设备、车载信息传输设备、地面信息传输网络和车载信息传输网络。
