列车网络控制技术(3)

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。

列车控制网络技术的现状与发展趋势作者：金犇来源：《山东工业技术》2015年第08期摘要：本文主要详细介绍了当前列车控制网络技术的发展现状，分析了IEC TCN ，WorldFIP， LonWorks和CAN等主要网络技术的应用，探讨了IEC网络标准的发展方向，指出了列车控制网络技术的发展趋势。

关键词：列车控制；网络技术；现状；发展趋势0 前言在现代列车发展进程中，控制网络技术为核心技术，应用范围十分广泛。

目前，网络技术彰显一定的开放性，经济性得到极大提升，在远程控制、信息互动方面提出了更高的要求，而IEC TCN ， WorldFIP， LonWorks和CAN等技术恰好适应这一要求，使得这种控制网络在列车上得到联合适应，呈现相互融合的发展状态。

1 对当前列车控制网络技术应用现状进行的分析1.1 IEC TCN 网络技术的开发应用现状（1）IEC TCN主要服务于铁路机车和动车，主要包含两层总线架构，即绞线式列车总线和多功能车辆总线，其协议的转换主要借助节点来完成。

总线的功能是实现车辆之间的通信，发挥列车初行和烧结的性能，准确辨别车辆在整个编列中的具体位置以及前进的方向，在根本上满足列车编组的要求。

而对于车辆总线，主要完成车内具有控制作用的设备的相关交流。

（2）IEC TCN在1999年被采纳为列车通信网络的统一、国际性标准，并完成了网络一致性测试标准的制定工作。

近些年，TCN得到了控制部件厂商的支持，对其网络控制系统的集成应用作用重大。

目前，TCN网络技术主要集中在一些对互操作性和实时控制性标准比较高的高速机车或者动车组，也包含一些载重大和地铁列车等轨道交通工具[1]。

我国将其定为铁路行业的主要标准，在很多动车组和电力机车中进行广泛的推广。

1.2 其他控制网络技术的应用现状1.2.1 WorldFIPWorldFIP具备三层结构，主要是物理层、数据链路层以及应用层。

对于物理层，其目的是实现信息由单一设备传输到总线的相关机器，介质为光纤等材质；数据链路层的作用是针对数据进行的有效性访问，关注实时控制；应用层提供的是一种访问功能，针对信息的变量。

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。

《ctcs-3级列控系统发展历程及技术创新》2023-10-26CATALOGUE目录•CTCS-3级列控系统发展历程•CTCS-3级列控系统技术创新•CTCS-3级列控系统应用现状及问题•CTCS-3级列控系统未来发展趋势及展望•CTCS-3级列控系统典型案例分析01CTCS-3级列控系统发展历程2004年中国铁路开始引进法国TVM-300系统，并将其应用于京沪高铁。

2006年中国铁路开始引进欧洲ETCS-1系统，并将其应用于武广高铁。

2009年中国铁路开始引进日本ATC系统，并将其应用于沪宁高铁。

引进阶段中国铁路开始对引进的TVM-300、ETCS-1和ATC系统进行技术消化吸收。

2010年中国铁路成功研发出CTCS-3级列控系统，并应用于京津、郑西高铁。

2012年技术消化吸收阶段032018年中国铁路成功研发出CTCS-3级列控系统升级版，提高了安全性能和可靠性，并应用于“八纵八横”高铁网。

技术创新阶段012013年中国铁路开始对CTCS-3级列控系统进行技术创新，引入了智能感知、大数据分析等技术。

022015年中国铁路成功研发出新一代CTCS-3+ATO列控系统，并应用于京沪、沪杭高铁。

02CTCS-3级列控系统技术创新信号系统升级是CTCS-3级列控系统技术创新的重要方面之一，旨在提高列控系统的安全性和效率。

详细描述信号系统升级包括采用先进的计算机技术、网络通信技术和信息安全技术，实现列车与地面设备之间的信息传输和处理，提供列车控制、监测、维护和管理的综合功能。

升级后的信号系统具有更高的可靠性和安全性，能够适应不同线路和运营条件的需求。

总结词信号系统升级VS轨道电路的升级改造是CTCS-3级列控系统技术创新的另一个重要方面，旨在提高轨道电路的可靠性和安全性。

轨道电路升级改造采用先进的轨道电路技术和设备，提高轨道电路的传输速度、可靠性和安全性。

同时，升级改造后的轨道电路能够适应不同线路的运营条件，提供更高的列车控制精度和运营效率。

网络控制技术[摘要]伴随中国铁路运营速度不断提升，列车网络控制系统做为高速运行列车控制大脑，其可靠性显得尤为重要。

列车网络控制系统高可靠运行，更是为列车准时到站、高可靠性、高舒适性提供了基础保证。

本文基于tcn网络控制系统，简要介绍了列车的网络控制系统。

[关键词]列车网络中图分类号：tv549 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）17-627-011 列车网络控制系统概述列车网络控制与管理系统是建立在总线通讯网络基础上的分布式计算机系统，简称为tcms（the train control & management system），本文重点介绍tcn网络控制系统，该系统构建基于标准iec61375- 1。

网络控制系统设有冗余的列车控制单元ccu（center control unit），列车通讯分为两级通信，分别为列车总线wtb和车辆总线mvb。

两个动力单元间的通讯通过wtb进行数据传输，各动力单元的子系统之间及子系统与列车级控制单元ccu之间同过mvb进行数据传输。

2 列车网络控制系统组成以一列八辆编组的动车组为例，八辆单车可分为2个由4辆组成的牵引单元，每个牵引单元内部采用mvb通信，两个牵引单元之间通过网关连接，采用wtb通信。

每个牵引单元包含如下子系统：2.1列车控制单元ccu主要承担的工作有：列车主断路器控制，受电弓控制，牵引力控制，主变压器保护控制，车载电源控制，安全环路控制，轴温监控，整备运行控制，列车总线和车辆总线通讯诊断，列车配置，司机操纵台控制元件命令采集，自动速度控制等。

2.2列车员人机操作界面hmi司机及列车乘务员的hmi是列车中为驾驶及乘务人员提供与网络设备交互信息的设备。

hmi既可以将网络mvb发来的信息进行处理后直接显示给相关人员，也可以提供操作界面，采集操作人员输入的指令并将指令发送给mvb网络等。

2.3牵引变流器控制单元tcu牵引变流器为列车的动力单元，实现的功能有：调节给定的牵引力或电制动力，调节牵引变流器的中间直流环节电压，生成牵引控制信号，控制内部开关元件，监测和保护变流器、牵引电机及其他牵引部件等。

高速列车通信网络控制技术的特点与对比分析摘要：通信网络控制技术是高速轨道车辆的核心技术之一，是实现高速列车快速发展的重要影响因素之一。

本文介绍了国内现有两种高速列车的通信网络控制技术，并对比分析了两种技术的优缺点，为国内高速列车通信网络控制系统的发展奠定了基础，具有一定的参考价值。

关键词：通信；网络控制；高速列车高速列车，是指能以高速度持续运行的铁路列车，最高行驶速度一般要达到200km/h及以上。

其具有快捷舒适、平稳安全、节能环保等优点，可满足日益增长的出行需求，深受当代人们的欢迎。

高速列车的通信网络控制系统通过贯穿列车的数据总线来传递信息。

通过对列车的运行状态以及车载设备动作的相关信息进行采集管理，来达到有效地辅助司机及乘务员操纵列车，以提高服务质量。

目前国内外高速列车发展日新月异，列车结构越来越复杂，特别是当前在线监测技术、实时故障检测技术、数据动态采集技术和大数据分析技术的大量应用，对通信网络控制技术的要求也越来越高。

因此本文介绍和对比了国内两种现行且应用范围较广的高速列车的通信网络控制系统情况，分析了两种通信网络控制系统的优缺点，为后续网络控制技术的研究和发展奠定了基础。

1、CRH380A型动车组通信网络控制系统介绍1.1、TCN列车通信网络控制系统CRH380A型动车组全称“和谐号CRH380A型电力动车组”，又名“CRH2-380型”，是由中国中车旗下青岛四方机车车辆股份有限公司设计团队自主研发的CRH系列高速动车组。

车辆采用TCN(Train Communication Network)列车通信网络控制技术。

TCN是一个分为两级的通信网络，由绞线式列车总线WTB和多功能车辆总线MVB组成，其中绞线式列车总线WTB是一种串行数据通信总线。

它通过列车总线将各车辆控制计算机节点连接起来，形成上层分布式网络，主要用于列车级的通信，其传输速率为1Mbps，可以实现过程数据和消息数据的传输，其最大特点就是具有列车初运行功能，即列车初运行功能就是当列车车辆的配置发生变化后，能够自动地对车辆进行编址，构成新的列车拓扑结构，而不需要人为的参与，因此WTB总线特别适用于需要动态编组的列车车辆。