CTCS-3级应答器报文定义及运用原则(V1.0)

CTCS-3级列控系统 TSRS-CTC接口规范（V1.0）2010年3月修改记录版本号日期章节号 修改/说明 作者/编写人V0.12008-08-24全部 新创建V0.22008-09-04全部 根据C3组意见修改V0.32008-11-25部分 根据原型验证问题修改V0.42008-12-10部分 总体技术组审阅后修改V0.52009-02-02部分 根据铁道部C3组审阅意见修改V0.62009-02-19 各通信帧定义 调度命令号修改为16字节的字符串格式V0.72009-02-24部分指标要求 根据和利时090223接口协议意见修改V0.82009-04-02 部分 经同和利时公司讨论，形成统一的接口文件V0.92009-04-17 补充 限定TSR命令只能由原拟定调度台下达V0.102009-06-2部分 根据C3组意见，调整章节格式 V1.02010-03-13部分 满足调度台范围调整需求录目1.引言 .......................................................................1.1目的和范围 ..............................................................1.2术语和缩写词 ............................................................1.3参考文献 ................................................................2.总则 ......................................................................3.参考体系结构 ...............................................................4.接口要求 ...................................................................5.通信指标要求 ...............................................................6.通用应用层定义 ..............................................................7.应用层定义 .................................................................7.1.应用层信息包类型 .....................................................7.2.应用层信息包格式 .....................................................7.2.1.TSR拟定命令（CTC/CTC TSRS） .................................7.2.2.TSR验证命令（CTC TSRS） .....................................7.2.3.TSR执行命令（CTC TSRS） .....................................7.2.4.TSR删除命令（CTC TSRS） .....................................7.2.5.综合更新请求（CTC TSRS） ....................................7.2.6.单个TCC/RBC的TSR状态请求（CTC TSRS） ....................7.2.7.线路限速状态初始确认命令（CTC TSRS） ..........................7.2.8.TSR综合状态（TSRS CTC/CTC） .................................7.2.9.TSR在TCC/RBC中状态（TSRS CTC） ............................7.2.10.CTC时钟信息（CTC TSRS） ......................................7.2.11.TSR错误回执（TSRS CTC） .....................................7.2.12.初始化错误回执（TSRS CTC） ..................................7.2.13.TSRS初始化状态信息（TSRS CTC） ...............................7.2.14.TSRS命令统计信息（TSRS CTC） .................................7.3.通信流程 ...............................................................7.3.1.综合更新请求的交互流程 ...........................................7.3.2.TSR设置及取消流程...............................................7.3.3.初始化确认流程 ...................................................8.TSRSCTC接口安全功能模块与通信功能模块设置 ...............................8.1.安全应用中间子层（SAI） ...............................................8.2.消息鉴定安全层（MASL） ..............................................8.3.冗余管理层（ALE） .....................................................附件1：参数定义 ..............................................................1.引言1.1目的和范围1.1.1.1.本规范规定了临时限速服务器（TSRS）和调度集中系统（CTC）间接口的定义、应用层协议以及安全功能模块与通信功能模块参数设置等内容，安全层与传输层的规范参照《RSSP-II铁路信号安全通信协议》执行。

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。

CTCS-3级列控系统总体技术规范1. 引言CTCS-3级列控系统是一种高铁列车自动控制系统，用于实现高速列车的运行控制和安全保障。

本文档旨在规范CTCS-3级列控系统的技术要求，确保系统能够稳定可靠地运行。

2. 系统概述CTCS-3级列控系统采用分布式控制架构，由列车自动驾驶模块、线路侧设备、通信网络和管理中心组成。

系统通过各个模块之间的通信和数据交互，实现列车的智能控制和安全运行。

3. 功能要求CTCS-3级列控系统应具备以下功能：- 列车自动控制功能：根据线路信息和车载设备数据，自动控制列车的运行、减速和停车。

- 列车运行信息采集：对列车的速度、位置、加速度等运行信息进行实时采集，并传输给管理中心和线路侧设备。

- 安全监控和故障诊断：对列车运行状态进行实时监控和故障诊断，及时发现并处理可能的安全隐患。

- 线路侧设备管理：对线路侧信号机、车站设备等进行实时管理和控制，确保线路侧设备与列车的协同工作。

4. 性能指标CTCS-3级列控系统应满足以下性能指标： - 系统稳定性：系统应能在各种环境条件下稳定可靠地运行，具备抗干扰和容错能力。

- 响应时间：系统对于列车运行状态的监控和响应时间应不超过10毫秒。

- 安全性：系统应具备高度的安全性，能够自动识别和阻止可能的安全事故。

- 可扩展性：系统应支持根据需要进行功能扩展和升级，以适应不同线路和列车的需求。

- 数据传输可靠性：系统中的数据传输通道应具备高可靠性和实时性，确保数据传输不丢失和不延迟。

5. 接口要求CTCS-3级列控系统应满足以下接口要求： - 列车-线路侧设备接口：通过接口实现列车和线路侧设备之间的数据交换和控制命令传递。

- 列车-管理中心接口：通过接口实现列车和管理中心之间的数据交互和命令控制。

- 数据存储接口：支持将系统产生的数据存储到本地或云端服务器，并具备数据读取和备份功能。

6. 数据安全与保护CTCS-3级列控系统应具备以下数据安全与保护措施： - 数据加密：对系统中的敏感数据进行加密保护，确保数据传输和存储的安全性。

科技运［2010］21号CTCS-3级列控系统应答器应用原则(V2.0)目录目录 (1)1适用范围 (4)2参考文献 (4)3应答器设置规则 (5)3.1一般规则 (5)3.2区间应答器组【Q】设置 (6)3.3车站应答器组设置 (8)3.3.1进站信号机应答器组【JZ】设置 (8)3.3.2出站信号机应答器组【CZ】设置 (9)3.3.3进路应答器组【JL】设置 (10)3.3.4调车应答器组【DC】设置 (10)3.4定位应答器组【DW】设置 (10)3.5中继站应答器组设置 (11)3.6等级转换应答器组设置 (11)3.6.1等级转换应答器组设置要求 (11)3.6.2RBC连接应答器组【RL】设置 (12)3.6.3C2/C3等级转换预告应答器组【YG-2/3】设置 (12)3.6.4C2/C3等级转换执行应答器组【ZX-2/3】设置 (13)3.6.5RBC连接取消应答器组【RL-Q】设置 (13)3.6.6等级转换预告取消应答器组【YG-Q】设置 (13)3.7RBC切换应答器组设置 (14)3.7.1RBC切换预告应答器组【YG-R】设置 (14)3.7.2RBC切换执行应答器组【ZX-R】设置 (14)3.8自动过分相应答器组设置 (15)3.9大号码道岔（18号以上）应答器组【DD】设置 (16)4应答器图纸设计规则 (18)4.1图例符号 (18)4.2应答器编号及命名 (18)5应答器报文编制原则 (20)5.1报文结构（信息帧） (20)5.2用户信息包 (22)5.2.1应答器链接【ETCS-5】 (22)5.2.2重定位信息【ETCS-16】 (23)5.2.3线路坡度【ETCS-21】 (24)5.2.4线路速度【ETCS-27】 (26)5.2.5等级转换【ETCS-41】 (28)5.2.6通信管理信息【ETCS-42】 (29)5.2.7CTCS数据【ETCS-44】 (30)5.2.8无线网络注册【ETCS-45】 (30)5.2.9有条件等级转换【ETCS-46】 (31)5.2.10特殊区段【ETCS-68】 (32)5.2.11文本信息【ETCS-72】 (34)5.2.12里程信息【ETCS-79】 (36)5.2.13RBC切换命令【ETCS-131】 (37)5.2.14调车危险【ETCS-132】 (38)5.2.15目视行车危险【ETCS-137】 (38)5.2.16默认信息包【ETCS-254】 (38)5.2.17轨道区段【CTCS-1】 (39)5.2.18临时限速【CTCS-2】 (41)5.2.19区间反向运行【CTCS-3】 (42)5.2.21绝对停车【CTCS-5】 (43)5.3应答器报文编制原则 (44)5.3.1一般原则 (44)5.3.2应答器组功能定义 (45)5.3.3区间闭塞分区应答器组【Q】 (54)5.3.4区间反向中继应答器组【FQ】 (55)5.3.5定位应答器组【DW】 (55)5.3.6大号码道岔应答器组【DD】 (55)5.3.7进站应答器组【JZ】 (56)5.3.8出站应答器组【CZ】 (58)5.3.9中继站应答器组【ZJ1】 (59)5.3.10中继站应答器组【ZJ2】 (59)5.3.11RBC切换应答器组【ZX-R】 (60)5.3.12RBC切换反向应答器组【FZX-R】 (60)6附件一：用户信息包填写举例 (61)6.1应答器链接【ETCS-5】 (61)6.2线路坡度【ETCS-21】 (62)6.3线路速度【ETCS-27】 (63)6.4轨道区段【CTCS-1】 (64)6.5临时限速【CTCS-2】 (65)6.6通信会话管理【ETCS-42】 (68)6.7无线网络注册【ETCS-45】 (68)6.8条件等级转换【ETCS-46】 (68)6.9特殊区段【ETCS-68】 (69)6.10纯文本信息【ETCS-72】 (69)6.11里程信息【ETCS-79】 (70)1适用范围1.1.1.1本规范规定了CTCS-3级列控系统应答器的设置和报文编制原则，适用于CTCS-3级客运专线列控系统应答器的工程设计、产品研发和工程实施。

第23讲CTCS-3级列控系统地面设备CTCS-3级列控系统包括地面设备和车载设备。

地面设备由移动闭塞中心（RBC）、列控中心（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；图1 CTCS-3级地面设备结构示意图1、应答器应答器用于向CTCS-3级列控系统车载设备提供位置、等级转换、建立无线通信等信息，同时对CTCS-2级列控系统车载设备提供线路速度、线路坡度、轨道电路、临时限速等线路参数信息。

应答器报文信息格式采用铁道部统一的技术标准，应答器设置满足CTCS-3系统、兼容CTCS-2系统的要求。

●无源应答器无源应答器存储固定信息，当列车经过无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中的电子电路工作，把存储在地面应答器中的数据循环发送出去，直至电能消失（即车载天线已经离去）。

●有源应答器有源应答器通过专门电缆与地面电子单元（LEU）连接，可实时发送LEU传送的数据报文。

当列车经过有源应答器上方时，有源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中发射电路工作，将LEU传输给有源应答器的数据循环实时发送出去。

直至电能消失（即车载天线已经离去）。

当与LEU通信故障时，有源应答器变为无源应答器工作模式，发送存储的固定信息（默认报文）。

2、LEULEU通过串行通信接口与TCC设备连接，将来自TCC的报文连续向有源应答器发送，从而实现向车载设备发送可变信息。

当LEU与TCC通信故障或接收的数据无效时，LEU向有源应答器发送默认报文。

3、轨道电路●区间轨道电路区间采用计算机编码控制的ZPW-2000（UM）系列无绝缘轨道电路，轨道电路的传输长度满足相关技术条件的要求。

轨道电路的正常码序为：L5-L4-L3-L2-L-LU-U-HU，满足CTCS-2级300km/h速度列车安全运行的要求。

●站内轨道电路复杂大站：正线及股道区段采用计算机编码控制的ZPW-2000（UM）系列有绝缘轨道电路，其它区段采用25Hz轨道电路。

CTCS-3级列控系统与GSM-R网络接口规范（V1.0）2008年12月修改记录目录1.引言 (1)1.1. 目的和范围 (1)1.2. 术语和定义 (1)1.3. 缩略语 (1)1.4. 参考文献 (3)2.CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的界面 (6)3.I FIX接口 (7)3.1. 接口定义 (7)3.1.1.一般规定 (7)3.1.2.接口协议栈 (7)3.2. 物理、电气及机械特性 (8)3.3. I FIX接口上的数据传输 (8)3.4. I FIX接口上的信令传输 (8)3.4.1.应符合的规范 (8)3.4.2.信令流程 (8)4.I GSM-R接口 (18)4.1. 接口定义 (18)4.1.1.一般规定 (18)4.1.2.接口操作模式 (18)4.2. 物理、电气及机械特性 (19)4.3. I GSM-R接口上的数据传输 (21)4.4. I GSM-R接口上的信令传输 (22)4.5. AT命令 (24)4.5.1.AT命令定义 (24)4.5.2.AT命令语法 (24)4.5.3.TE-TA接口命令 (24)4.5.4.呼叫控制命令 (26)4.5.5.通用DCE控制命令 (32)4.5.6.网络业务相关命令 (33)4.5.7.基本呼叫流程 (33)5.编号方案 (36)1.引言1.1.目的和范围1.1.1.1.为明确CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的接口要求，为CTCS-3级列控产品的研发、测试、互联互通及承载CTCS-3级列控业务的GSM-R网络设计、测试提供技术依据，特制订本规范。

1.1.1.2.本规范规定了CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间各接口的定义、物理、电气、机械特性及各接口的数据传输、信令流程等内容。

1.2.术语和定义1.2.1.1.移动终端MT0：MT0是完整的移动台，它包括数据终端和适配功能，但不提供外部终端接口。

《CTCS-3级列控系统运营需求（V1.0）》补充内容铁道部C3技术攻关组2009年5月目录一、TAF及TCR技术实施方案二、“注册与启动”场景的补充说明三、“等级转换”场景的补充说明四、设备制动优先和司机制动优先的使用原则五、冒进防护模式和冒进后模式的使用原则一、TAF及TCR技术实施方案1.使用TAF信息和TCR信息的原则结合CTCS-3级列控系统地面设备组成的特点，CTCS-3级列控系统车载设备工作在C3级时，在下列情况下需使用“TAF（前方区段空闲）信息+ TCR（轨道电路信息接收单元）信息”的方案：(1)目视行车模式（OS）→完全监控模式（FS）；(2)引导模式（CO）→完全监控模式（FS）；(3)目视行车模式（OS）→引导模式（CO）；(4)引导模式的行车许可（CO-MA）延伸。

“TAF信息+ TCR信息”的使用原则：(1)在每个区间闭塞分区末端和发车股道末端设置TAF窗口，长度暂定为100米；(2)当车载设备工作在OS模式或CO模式，列车运行前方的区段已分配给该列车作为列车进路或引导进路、并且列车前端位置至TAF窗口的起点距离小于等于100米时，RBC 向车载设备发送“TAF请求信息”；(3)当车载设备接收到“TAF请求信息”且列车前端进入了TAF窗口，车载设备按下列方法获得“TAF确认信息”：a)TCR接收到允许信息时，车载设备使用TCR信息自动向RBC发送“TAF确认信息”；b)TCR未收到允许信息时，在DMI上显示TAF请求信息，由司机人工确认。

司机确认后，车载设备向RBC发送“TAF确认信息”。

2. OS 模式向FS 模式转换场景步骤1：列车以OS 模式在闭塞分区101G 运行，前方区段（如闭塞分区103G ）已分配给该列车作为列车进路。

101G103G步骤2：车载设备向RBC 发送位置报告。

当列车前端位置至TAF 窗口的起点距离小于等于100米时，RBC 向车载设备发送“TAF 请求信息”（M#34）。