一、列控系統(tǒng)認知

1、內(nèi)容提要內(nèi)容提要1.1.列控系統(tǒng)（列控系統(tǒng)（CTCSCTCS）概述）概述2.CTCS2.CTCS系統(tǒng)組成與功能系統(tǒng)組成與功能3.CTCS3.CTCS系統(tǒng)基本原理系統(tǒng)基本原理4.CTCS-34.CTCS-3系統(tǒng)工作模式系統(tǒng)工作模式列車運行控制系統(tǒng)列車運行控制系統(tǒng)(CTCS)維護維護項目一項目一:CTCS系統(tǒng)認知系統(tǒng)認知客?？蛯?高鐵系統(tǒng)高鐵系統(tǒng)工務(wù)工程工務(wù)工程牽引供電牽引供電通信信號通信信號動車組動車組運營調(diào)度運營調(diào)度客運服務(wù)客運服務(wù)維修體系維修體系票務(wù)系統(tǒng)旅客服務(wù)系統(tǒng)市場營銷策劃客運組織管理路基工程軌道工程橋梁工程站場工程隧道工程運行管理車輛管理供電管理綜合維修客運調(diào)度運輸計劃牽引系統(tǒng)制動系統(tǒng)

2、列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總 成車 體轉(zhuǎn) 向 架供電系統(tǒng)變電系統(tǒng)接觸網(wǎng)系統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)電力系統(tǒng)列控系統(tǒng)列控系統(tǒng)聯(lián)鎖系統(tǒng)聯(lián)鎖系統(tǒng)集中監(jiān)測系統(tǒng)集中監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng) 工務(wù)工程、動車組和列控系統(tǒng)工務(wù)工程、動車組和列控系統(tǒng)是客專是客專/ /高鐵系統(tǒng)的高鐵系統(tǒng)的三大核心三大核心技術(shù)技術(shù)。 列控系統(tǒng)是保證高速列車運行安全、有序、高效的關(guān)鍵。列控系統(tǒng)是保證高速列車運行安全、有序、高效的關(guān)鍵。1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述p 定義定義 CTCS是為了保證列車安全運行，并以分級是為了保證列車安全運行，并以分級形式滿足不同線路運輸需求的列車運行控制系統(tǒng)。形式滿足不同線路運輸需求的列車運行控制系統(tǒng)。1

3、.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述p 基本功能基本功能(1) (1) 安全防護安全防護l 在任何情況下防止列車無行車許可運行。在任何情況下防止列車無行車許可運行。l 防止列車超速運行。防止列車超速運行。防止列車超過進路允許速度。防止列車超過進路允許速度。防止列車超過線路結(jié)構(gòu)規(guī)定的速度。防止列車超過線路結(jié)構(gòu)規(guī)定的速度。防止列車超過機車車輛構(gòu)造速度。防止列車超過機車車輛構(gòu)造速度。防止列車超過臨時限速及緊急限速。防止列車超過臨時限速及緊急限速。防止列車超過鐵路有關(guān)運行設(shè)備的限速。防止列車超過鐵路有關(guān)運行設(shè)備的限速。l 防止列車溜逸。防止列車溜逸。l 測速環(huán)節(jié)應(yīng)保證，一定范圍內(nèi)的車輪滑行和空轉(zhuǎn)不影測速環(huán)節(jié)應(yīng)保

4、證，一定范圍內(nèi)的車輪滑行和空轉(zhuǎn)不影響響ATPATP的功能，并具有輪徑修正能力。的功能，并具有輪徑修正能力。1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述(2)(2)人機界面人機界面 能夠以字符、數(shù)字及圖形等方式顯示列車運行速能夠以字符、數(shù)字及圖形等方式顯示列車運行速度、允許速度、目標速度和目標距離。度、允許速度、目標速度和目標距離。能夠?qū)崟r給出列車超速、制動、允許緩解等表示能夠?qū)崟r給出列車超速、制動、允許緩解等表示以及設(shè)備故障狀態(tài)的報警。以及設(shè)備故障狀態(tài)的報警。機車乘務(wù)員輸入裝置應(yīng)配置必要的開關(guān)、按鈕和機車乘務(wù)員輸入裝置應(yīng)配置必要的開關(guān)、按鈕和有關(guān)數(shù)據(jù)輸入裝置。有關(guān)數(shù)據(jù)輸入裝置。具有標準的列車數(shù)據(jù)輸入界面，可根

5、據(jù)運營和安具有標準的列車數(shù)據(jù)輸入界面，可根據(jù)運營和安全控制要求對輸入數(shù)據(jù)進行有效性檢查。全控制要求對輸入數(shù)據(jù)進行有效性檢查。1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述(3) (3) 檢測功能檢測功能l 具有開機自檢和動態(tài)檢查功能。具有開機自檢和動態(tài)檢查功能。l 具有關(guān)鍵數(shù)據(jù)和關(guān)鍵動作的記錄功能及監(jiān)測接口。具有關(guān)鍵數(shù)據(jù)和關(guān)鍵動作的記錄功能及監(jiān)測接口。(4) (4) 可靠性和安全性可靠性和安全性l 按照信號故障導(dǎo)向安全原則進行系統(tǒng)設(shè)計。按照信號故障導(dǎo)向安全原則進行系統(tǒng)設(shè)計。l 采用冗余結(jié)構(gòu)。采用冗余結(jié)構(gòu)。l 滿足電磁兼容性相關(guān)標準。滿足電磁兼容性相關(guān)標準。1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述相關(guān)名詞：相關(guān)名詞： CTC

6、S-2 Chinese Train Control System Level 2 CTCS-2 Chinese Train Control System Level 2 中國列車中國列車控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)2 2級級 ATP( Automatic Train Protection ) ATP( Automatic Train Protection )列車自動防護列車自動防護 ETCS European Train Control System ETCS European Train Control System 歐洲列車控制系統(tǒng)歐洲列車控制系統(tǒng) ATO ATO（Automatic Train Op

7、erationAutomatic Train Operation）列車自動駕駛系統(tǒng)）列車自動駕駛系統(tǒng) ATS ATS（Automatic Train SupervisionAutomatic Train Supervision）列車自動監(jiān)控系統(tǒng)）列車自動監(jiān)控系統(tǒng) CTC CTC （Centralized Traffic ControlCentralized Traffic Control）調(diào)度集中）調(diào)度集中 LEU LEU（Line side Electronic UnitLine side Electronic Unit）軌旁電子單元）軌旁電子單元 ATC(Automatic Train C

8、ontrol) ATC(Automatic Train Control) 列車自動控制系統(tǒng)列車自動控制系統(tǒng) GSM-R GSM-R（GSM for RailwayGSM for Railway）鐵路專用全球移動通信系統(tǒng)）鐵路專用全球移動通信系統(tǒng) LKJ LKJ 列車運行監(jiān)控裝置列車運行監(jiān)控裝置 一、系統(tǒng)背景列控系統(tǒng)1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述CTCS-0CTCS-1CTCS-2CTCS-3CTCS-4基于無線信息傳輸，機車乘務(wù)員基于無線信息傳輸，機車乘務(wù)員憑車載信號行車憑車載信號行車 。用于用于300-350km/h線路。線路?；趹?yīng)答器和軌道電路信息傳輸，基于應(yīng)答器和軌道電路信息傳輸，機車乘

9、務(wù)員憑車載信號行車。機車乘務(wù)員憑車載信號行車。已應(yīng)用于已應(yīng)用于200-250km/h線路。線路。由主體機車信號和安全型運行監(jiān)由主體機車信號和安全型運行監(jiān)控記錄裝置組成。控記錄裝置組成。面向面向160Km/h以以下既有線下既有線 。基于無線通信傳輸平臺，取消基于無線通信傳輸平臺，取消軌道電路，實現(xiàn)虛擬閉塞或移軌道電路，實現(xiàn)虛擬閉塞或移動閉塞。未來發(fā)展方向。動閉塞。未來發(fā)展方向。由通用機車信號和運行監(jiān)控記錄由通用機車信號和運行監(jiān)控記錄裝置構(gòu)成。面向裝置構(gòu)成。面向120Km/h既有線既有線 。CTCS等級1.1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述機車信號機車信號1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述2002年鐵道部確定

10、發(fā)展年鐵道部確定發(fā)展CTCS的戰(zhàn)略目標的戰(zhàn)略目標2003年鐵道部宣布年鐵道部宣布CTCS的基本架構(gòu)與分級的基本架構(gòu)與分級2004年鐵道部年鐵道部CTCS-2的技術(shù)規(guī)范的技術(shù)規(guī)范2005年年CTCS-2級工程施工級工程施工2006年年CTCS-2級試驗與測試級試驗與測試2007年年CTCS-2級運營級運營,CTCS-3技術(shù)攻關(guān)技術(shù)攻關(guān)2008年年CTCS-3級工程施工級工程施工2009年年CTCS-3級調(diào)試、運營級調(diào)試、運營中國列車中國列車運行控制運行控制系統(tǒng)發(fā)展系統(tǒng)發(fā)展歷程歷程1.1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述1.1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述1.1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述當前國內(nèi)現(xiàn)狀當前國內(nèi)現(xiàn)

11、狀秦沈客專秦沈客專第六次提速第六次提速京津城際京津城際合寧、合武、石太、廣珠、達成、溫福、甬臺溫、福合寧、合武、石太、廣珠、達成、溫福、甬臺溫、福廈、海南東環(huán)、昌九、成灌、武康、武九等廈、海南東環(huán)、昌九、成灌、武康、武九等武廣、鄭西、廣深港、滬寧、滬杭、哈大、寧杭、杭武廣、鄭西、廣深港、滬寧、滬杭、哈大、寧杭、杭甬等甬等京滬、廣深等京滬、廣深等1.1.列控系統(tǒng)概述列控系統(tǒng)概述 按運輸管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、地面設(shè)備層和車按運輸管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、地面設(shè)備層和車載設(shè)備層配置。載設(shè)備層配置。運輸管理層運輸管理層網(wǎng)絡(luò)傳輸層網(wǎng)絡(luò)傳輸層地面設(shè)備層地面設(shè)備層車載設(shè)備層車載設(shè)備層l運輸管理層運輸管理層 運輸管理

12、系統(tǒng)是行車指揮中心，以運輸管理系統(tǒng)是行車指揮中心，以CTCSCTCS為行車安全保障基礎(chǔ)，通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對為行車安全保障基礎(chǔ)，通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對列車運行的控制和管理。列車運行的控制和管理。l網(wǎng)絡(luò)傳輸層網(wǎng)絡(luò)傳輸層 CTCSCTCS網(wǎng)絡(luò)分布在系統(tǒng)的各個層面，通過網(wǎng)絡(luò)分布在系統(tǒng)的各個層面，通過有線和無線通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。有線和無線通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。l 地面設(shè)備層地面設(shè)備層 地面設(shè)備層主要包括列控中心、軌道電路和點地面設(shè)備層主要包括列控中心、軌道電路和點式設(shè)備、接口單元、無線通信模塊等。通過安全邏式設(shè)備、接口單元、無線通信模塊等。通過安全邏輯運算，產(chǎn)生控車命令，實現(xiàn)對運行列車的控制。輯運算，產(chǎn)

13、生控車命令，實現(xiàn)對運行列車的控制。l 車載設(shè)備層車載設(shè)備層主要包括車載安全計算機、連續(xù)信息接收模塊、點式主要包括車載安全計算機、連續(xù)信息接收模塊、點式信息接收模塊、無線通信模塊、測速模塊、人機界信息接收模塊、無線通信模塊、測速模塊、人機界面和記錄單元等。面和記錄單元等。CTCS-2系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖2.2 CTCS-2系統(tǒng)組成與功能系統(tǒng)組成與功能C2車載設(shè)備車載設(shè)備20(1)(1)列控地面子系統(tǒng)列控地面子系統(tǒng) 列控中心（列控中心（TCC)TCC)：根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)計算行車許根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)計算行車許可及靜態(tài)列車速度曲線并傳送給列車。可及靜態(tài)列車速度曲線并傳送給列車

14、。 地面電子單元（地面電子單元（LEU)LEU)： 軌道電路（軌道電路（ZPW2000ZPW2000，UM2000UM2000）：）： 應(yīng)答器（有源、無源應(yīng)答器）：應(yīng)答器（有源、無源應(yīng)答器）：(2)(2)地面信息傳輸通道地面信息傳輸通道(3)(3)列控車載子系統(tǒng)列控車載子系統(tǒng)2.2 CTCS-2系統(tǒng)組成與功能系統(tǒng)組成與功能l 連續(xù)信息接收模塊：完成軌道電路信息的接收與處理。連續(xù)信息接收模塊：完成軌道電路信息的接收與處理。l 點式信息接收模塊：完成點式信息的接收與處理。點式信息接收模塊：完成點式信息的接收與處理。l 測速模塊：實時檢測列車運行速度并計算列車走行距離。測速模塊：實時檢測列車運行速度

15、并計算列車走行距離。l 診斷維護記錄單元：對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行診斷維護記錄單元：對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行記錄。記錄。l 車載安全計算機：對列車運行控制信息進行綜合處理，生成車載安全計算機：對列車運行控制信息進行綜合處理，生成控制速度與目標距離模式曲線，控制列車按命令運行?？刂扑俣扰c目標距離模式曲線，控制列車按命令運行。l 人機界面：車載設(shè)備與機車乘務(wù)員交互的設(shè)備。人機界面：車載設(shè)備與機車乘務(wù)員交互的設(shè)備。l 司法記錄單元：規(guī)范機車乘務(wù)員駕駛，記錄與運行管理司法記錄單元：規(guī)范機車乘務(wù)員駕駛，記錄與運行管理相關(guān)的數(shù)據(jù)。相關(guān)的數(shù)據(jù)。l 預(yù)留無線通信接口。預(yù)留無線通信接口。2.

16、2 CTCS-2系統(tǒng)組成與功能系統(tǒng)組成與功能 CTCS-3 CTCS-3級列控系統(tǒng)是基于級列控系統(tǒng)是基于GSM-RGSM-R無線通信實現(xiàn)車地信無線通信實現(xiàn)車地信息雙向傳輸，無線閉塞中心（息雙向傳輸，無線閉塞中心（RBCRBC）生成行車許可，同時）生成行車許可，同時具備具備CTCS-2CTCS-2級功能的列車運行控制系統(tǒng)。級功能的列車運行控制系統(tǒng)?？s寫定義：縮寫定義：CTCSCTCS：中國列車運行控制系統(tǒng)：中國列車運行控制系統(tǒng)CTCCTC： 調(diào)度集中系統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)RBCRBC： 無線閉塞中心無線閉塞中心TSRsTSRs：臨時限速服務(wù)器：臨時限速服務(wù)器TCCTCC： 列控中心列控中心CBICBI

17、： 計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)CSMCSM： 信號集中監(jiān)測信號集中監(jiān)測LEULEU： 地面電子單元地面電子單元ATPATP： 列車超速防護系統(tǒng)列車超速防護系統(tǒng)DMIDMI： 司機車載設(shè)備接口司機車載設(shè)備接口BTMBTM： 應(yīng)答器傳輸模塊應(yīng)答器傳輸模塊TCRTCR： 軌道電路信息讀取器軌道電路信息讀取器MTMT： 移動終端（移動終端（GSM-RGSM-R）2.3 CTCS-32.3 CTCS-3級組成與功能級組成與功能 車載安全計算機（車載安全計算機（VC）、）、GSM-R無線通信模塊（無線通信模塊（RTM）、軌道電路信息接收單元）、軌道電路信息接收單元（TCR）、應(yīng)答器信息接收模塊（）、應(yīng)答

18、器信息接收模塊（BTM）、記錄器（）、記錄器（JRU）、人機界面（）、人機界面（DMI）、列）、列車接口單元（車接口單元（TIU）等組成。）等組成。 C3車載設(shè)備車載設(shè)備(1) 地面子系統(tǒng)組成地面子系統(tǒng)組成a.a.無線閉塞中心無線閉塞中心（RBC） 使用無線通信手段的地面列車間隔控制系統(tǒng)。它根據(jù)列車使用無線通信手段的地面列車間隔控制系統(tǒng)。它根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)向所管轄列車發(fā)出行車許可和列車控制信占用情況及進路狀態(tài)向所管轄列車發(fā)出行車許可和列車控制信息。所使用的安全數(shù)據(jù)通道不能用于話音通信。息。所使用的安全數(shù)據(jù)通道不能用于話音通信。b.b.無線通信無線通信（GSM-R）地面設(shè)備）地面設(shè)備

19、作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成地車間大容量的信息交換。作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成地車間大容量的信息交換。c.c.點式設(shè)備點式設(shè)備 主要提供列車定位信息。主要提供列車定位信息。d.d.軌道電路軌道電路 主要用于列車占用檢測及列車完整性檢查。主要用于列車占用檢測及列車完整性檢查。(2) 車載子系統(tǒng)組成車載子系統(tǒng)組成a.無線通信（無線通信（GSM-R）車載設(shè)備：完成車地間大容量的信息）車載設(shè)備：完成車地間大容量的信息交換。交換。b.點式信息接收模塊：完成點式信息的接收與處理點式信息接收模塊：完成點式信息的接收與處理c.測速模塊：實時檢測列車運行速度并計算列車走行距離。測速模塊：實時檢測列車運行速度并計算列車

20、走行距離。d.維護記錄單元：接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和記錄控制動作。維護記錄單元：接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和記錄控制動作。e.車載安全計算機車載安全計算機 ：對列車運行控制信息進行綜合處理，生成：對列車運行控制信息進行綜合處理，生成目標距離模式曲線，控制列車按命令運行。目標距離模式曲線，控制列車按命令運行。f.人機接口：車載設(shè)備與機車乘務(wù)員交互的接口。人機接口：車載設(shè)備與機車乘務(wù)員交互的接口。g.運行管理記錄單元：規(guī)范機車乘務(wù)員駕駛，記錄與運行管理運行管理記錄單元：規(guī)范機車乘務(wù)員駕駛，記錄與運行管理相關(guān)的數(shù)據(jù)。相關(guān)的數(shù)據(jù)。列控維護終端操作界面列控維護終端操作界面通信接口單元（依次分別是通信接口單元（依次分

21、別是CTC通信、通信、LEU通信、軌道電路通信）通信、軌道電路通信）列控維護機列控維護機24V電源，列控機柜冗余供電電源，列控機柜冗余供電列控主機控制層（列控主機控制層（A、B雙系）雙系）輸入輸出接口（繼電器狀態(tài)采集和輸入輸出接口（繼電器狀態(tài)采集和驅(qū)動）驅(qū)動）列控主機層列控主機層電源電源開關(guān)開關(guān)CF卡卡CPU板板光纖通光纖通信擴展信擴展板板CAN通通信擴展板信擴展板以太網(wǎng)通信板以太網(wǎng)通信板電電源源板板CPU板調(diào)試接口板調(diào)試接口列控中心主機（背面）列控中心主機（背面）一系輸入輸出板，驅(qū)動繼一系輸入輸出板，驅(qū)動繼電器和回采集繼電器狀態(tài)電器和回采集繼電器狀態(tài)二系輸入輸出板，驅(qū)動繼二系輸入輸出板，驅(qū)動

22、繼電器和回采集繼電器狀態(tài)電器和回采集繼電器狀態(tài)一系一系LINE板，與列板，與列控主機控主機A系光纖接系光纖接口板口板FIO7連接連接二系二系LINE板，與列板，與列控主機控主機A系光纖接系光纖接口板口板FIO7連接連接列控輸入輸出列控輸入輸出ET層層列控監(jiān)測維護終端列控監(jiān)測維護終端與與CTC通信板通信板與與LEU通信板通信板與軌道電路通信板與軌道電路通信板安全數(shù)據(jù)網(wǎng)終端防火墻安全數(shù)據(jù)網(wǎng)終端防火墻A安全數(shù)據(jù)網(wǎng)終端防火墻安全數(shù)據(jù)網(wǎng)終端防火墻B安全數(shù)據(jù)網(wǎng)終端路由器安全數(shù)據(jù)網(wǎng)終端路由器列控安全數(shù)據(jù)網(wǎng)終端防火墻列控安全數(shù)據(jù)網(wǎng)終端防火墻列控主機與通列控主機與通信接口層信接口層CAN通信通信與與ET架（輸入

23、輸架（輸入輸出單元）、監(jiān)測終出單元）、監(jiān)測終端光纖通信端光纖通信列控主機與通信列控主機與通信接口層接口層CAN通信通信列控主機與列控主機與ET架（輸入輸出架（輸入輸出單元）、監(jiān)測終端光纖通信單元）、監(jiān)測終端光纖通信列控中心主機背面配線列控中心主機背面配線CTC/TDCS車站分機車站分機調(diào)度中心調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖車站聯(lián)鎖列控中心列控中心軌道電路軌道電路調(diào)度中心下達運行圖至車站調(diào)度中心下達運行圖至車站CTC分機分機應(yīng)答器應(yīng)答器信號機信號機道岔道岔運行圖運行圖聯(lián)鎖進路命令聯(lián)鎖進路命令臨時限速信息臨時限速信息軌道電路編碼軌道電路編碼進路信息進路信息應(yīng)答器報文應(yīng)答器報文控控 制制計算機聯(lián)鎖按照計算機

24、聯(lián)鎖按照CTC下達進路的命下達進路的命令，控制道岔、信號機，排列進路。令，控制道岔、信號機，排列進路。CTC分機實時分機實時:向車站聯(lián)鎖聯(lián)鎖下發(fā)進路命令向車站聯(lián)鎖聯(lián)鎖下發(fā)進路命令向列控中心下達臨時限速信息向列控中心下達臨時限速信息車站聯(lián)鎖采集軌道電路的列車占用信息、道岔車站聯(lián)鎖采集軌道電路的列車占用信息、道岔位置并進行處理。位置并進行處理。計算機聯(lián)鎖將進路信息發(fā)送給列控中心計算機聯(lián)鎖將進路信息發(fā)送給列控中心列控中心根據(jù)進路信息和臨時限速信息列控中心根據(jù)進路信息和臨時限速信息:生成軌道電路編碼和臨時限速報文生成軌道電路編碼和臨時限速報文軌道電路編碼發(fā)送給軌道電路軌道電路編碼發(fā)送給軌道電路;臨時限

25、速報文發(fā)送給應(yīng)答器。臨時限速報文發(fā)送給應(yīng)答器。車載設(shè)備接收到軌道電路碼序車載設(shè)備接收到軌道電路碼序和應(yīng)答器報文信息后，計算生和應(yīng)答器報文信息后，計算生成控制模式曲線，監(jiān)控列車安成控制模式曲線，監(jiān)控列車安全運行。全運行。速度曲線速度曲線 3.CTCS-2列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理CTCS-2級是基于軌道電路和應(yīng)答器傳輸列級是基于軌道電路和應(yīng)答器傳輸列車行車許可信息并采用車行車許可信息并采用目標距離連續(xù)目標距離連續(xù)速度控速度控制模式監(jiān)控列車安全運行的列控系統(tǒng)。制模式監(jiān)控列車安全運行的列控系統(tǒng)。列控中心列控中心車站聯(lián)鎖車站聯(lián)鎖調(diào)度中心調(diào)度中心CTC軌道軌道電路電路應(yīng)答器應(yīng)答器道岔道岔信號機信號

26、機車載設(shè)備車載設(shè)備包括包括:軌道電路、應(yīng)答器軌道電路、應(yīng)答器 列控中心、車載設(shè)備等列控中心、車載設(shè)備等 3.CTCS-2列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理實現(xiàn)列車占用檢查實現(xiàn)列車占用檢查軌道電路功能：軌道電路功能：線路允許速度和閉塞分區(qū)長度等線路允許速度和閉塞分區(qū)長度等提供臨時限速和進路信息提供臨時限速和進路信息應(yīng)答器功能：應(yīng)答器功能：提供行車許可及閉塞分區(qū)數(shù)量提供行車許可及閉塞分區(qū)數(shù)量 綜合軌道電路、應(yīng)答器信綜合軌道電路、應(yīng)答器信息和動車組參數(shù)，自動生息和動車組參數(shù)，自動生成連續(xù)速度控制模式曲線成連續(xù)速度控制模式曲線，實時監(jiān)控列車安全運行，實時監(jiān)控列車安全運行車載設(shè)備功能：車載設(shè)備功能：軌道電

27、路為軌道電路為CTCS-2提供連續(xù)提供連續(xù)的行車許可的行車許可速度曲線速度曲線3.CTCS-2列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理碼序L5L4L3L2LLUUHU空閑分區(qū)數(shù)量76543210=1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 = 9250m應(yīng)答器提供閉塞分區(qū)長度和線路允許速度。應(yīng)答器提供閉塞分區(qū)長度和線路允許速度。速度曲線速度曲線 ：-m-9250m7L5軌道電路以碼序形式提供空閑閉塞分區(qū)數(shù)量。軌道電路以碼序形式提供空閑閉塞分區(qū)數(shù)量。車載設(shè)備綜合計算出目標距離，生成速度曲線。車載設(shè)備綜合計算出目標距離，生成速度曲線。3.CTCS-2列控系統(tǒng)基本原理

28、列控系統(tǒng)基本原理1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 9200 空閑區(qū)段：空閑區(qū)段：7 7950 空閑區(qū)段：空閑區(qū)段：6 6650 空閑區(qū)段：空閑區(qū)段：5 5300 空閑區(qū)段：空閑區(qū)段：4 4000 空閑區(qū)段：空閑區(qū)段：3 2650 空閑區(qū)段：空閑區(qū)段：2 1350 空閑區(qū)段：空閑區(qū)段：1速度曲線速度曲線 0 空閑區(qū)段：空閑區(qū)段：0目標距離目標距離:3.CTCS-2列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理車載車載ATP3.CTCS-2列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理3.CTCS-2列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理CTCS-2區(qū)域區(qū)域CTCS車載控車車載控車

29、CTCS-0區(qū)域區(qū)域LKJ控車控車3.CTCS-2列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理 速度限制曲線時速(km/h)目標停車點3.CTCS-2列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理（1）基于）基于GSM-R實現(xiàn)大容量的連續(xù)信息傳輸，可以提供最遠實現(xiàn)大容量的連續(xù)信息傳輸，可以提供最遠32km的目的目 標距離、線路允許速度等信息，滿足跨線運營；標距離、線路允許速度等信息，滿足跨線運營；（2）CTCS-3級列控系統(tǒng)滿足跨線運行的運營要求級列控系統(tǒng)滿足跨線運行的運營要求 ，C3系統(tǒng)系統(tǒng)通過在應(yīng)答器里集成通過在應(yīng)答器里集成C2報文，滿足報文，滿足200250km，C2同時作為同時作為C3的后備系統(tǒng)。的后備系統(tǒng)。（

30、3）車地雙向信息傳輸，）車地雙向信息傳輸，CTC系統(tǒng)可以顯示列車的實際速度、系統(tǒng)可以顯示列車的實際速度、狀態(tài)等；狀態(tài)等；（4）通過大容量信息傳輸，地面可以實時掌握列車、速度、）通過大容量信息傳輸，地面可以實時掌握列車、速度、位置、速度狀態(tài)等，并可在位置、速度狀態(tài)等，并可在CTC系統(tǒng)上實時顯示。系統(tǒng)上實時顯示。（5）臨時限速的靈活設(shè)置，可以實現(xiàn)任意長度，任意數(shù)量的）臨時限速的靈活設(shè)置，可以實現(xiàn)任意長度，任意數(shù)量的臨時限速設(shè)置。臨時限速設(shè)置。4.CTCS-3列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理CTCS-3級級系統(tǒng)是基于系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信無線通信實現(xiàn)車實現(xiàn)車-地信息雙向傳輸，無線閉塞中心地信息

31、雙向傳輸，無線閉塞中心（RBC）生成行車許可，軌道電路實現(xiàn)）生成行車許可，軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查，應(yīng)答器實現(xiàn)列車定位，列車占用檢查，應(yīng)答器實現(xiàn)列車定位，并具備并具備CTCS-2級功能的列車運行控制級功能的列車運行控制系統(tǒng)。系統(tǒng)。包括：無線閉塞中心包括：無線閉塞中心RBC、GSM-R網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、軌道電路、應(yīng)答器、列控中心、車絡(luò)、軌道電路、應(yīng)答器、列控中心、車載設(shè)備等載設(shè)備等 。調(diào)度中心調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖車站聯(lián)鎖道岔道岔信號機信號機軌道電路軌道電路列控中心列控中心應(yīng)應(yīng)答答器器車載設(shè)備車載設(shè)備無線閉塞無線閉塞中心中心RBCGSM-R室內(nèi)設(shè)備室內(nèi)設(shè)備4.CTCS-3列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理無

32、線閉塞無線閉塞中心中心RBCGSM-R室內(nèi)設(shè)備室內(nèi)設(shè)備(1)地面設(shè)備增加無線閉塞中心地面設(shè)備增加無線閉塞中心RBC、GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)；無線通信網(wǎng)絡(luò)；(2)車載設(shè)備增加車載設(shè)備增加GSM-R無線通信單元無線通信單元及天線；及天線；(3)車載設(shè)備根據(jù)車載設(shè)備根據(jù)RBC的行車許可，生的行車許可，生成連續(xù)速度控制模式曲線，實時監(jiān)成連續(xù)速度控制模式曲線，實時監(jiān)控列車安全運行。控列車安全運行。調(diào)度中心調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖車站聯(lián)鎖軌道電路軌道電路列控中心列控中心應(yīng)應(yīng)答答器器道岔道岔信號機信號機RBC為為CTCS-3提供行車許可提供行車許可速度曲線速度曲線GSM-R無線無線通信模塊及天線通信模塊及天線

33、車載設(shè)備車載設(shè)備4.CTCS-3列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理根據(jù)軌道電路、聯(lián)根據(jù)軌道電路、聯(lián)鎖進路等信息生成鎖進路等信息生成行車許可行車許可無線閉塞中心無線閉塞中心RBC應(yīng)答器應(yīng)答器通過通過GSM-R無線通無線通信系統(tǒng)將行車許可信系統(tǒng)將行車許可、線路參數(shù)、臨時、線路參數(shù)、臨時限速傳輸給限速傳輸給CTCS-3級車載設(shè)備級車載設(shè)備通過通過GSM-R無線通無線通信系統(tǒng)接受車載設(shè)信系統(tǒng)接受車載設(shè)備發(fā)送的位置和列備發(fā)送的位置和列車數(shù)據(jù)等信息車數(shù)據(jù)等信息向車載設(shè)備傳輸定向車載設(shè)備傳輸定位和等級轉(zhuǎn)換信息位和等級轉(zhuǎn)換信息向車載設(shè)備傳送線向車載設(shè)備傳送線路參數(shù)和臨時限速路參數(shù)和臨時限速等信息，滿足后備等

34、信息，滿足后備系統(tǒng)的需要系統(tǒng)的需要用于實現(xiàn)車載設(shè)備用于實現(xiàn)車載設(shè)備與地面設(shè)備的雙向與地面設(shè)備的雙向通信通信GSM-R核心網(wǎng)包括核心網(wǎng)包括移動交換子系統(tǒng)、移動交換子系統(tǒng)、GPRS子系統(tǒng)、智子系統(tǒng)、智能網(wǎng)接口能網(wǎng)接口GSM-R網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)采用冗余交叉覆蓋采用冗余交叉覆蓋的方式進行布置，的方式進行布置，提高了車地通信的提高了車地通信的可靠性可靠性根據(jù)地面設(shè)備提供根據(jù)地面設(shè)備提供的行車許可、線路的行車許可、線路參數(shù)、臨時限速等參數(shù)、臨時限速等信息和列車參數(shù)，信息和列車參數(shù)，按照目標距離連續(xù)按照目標距離連續(xù)速度控制模式生成速度控制模式生成動態(tài)速度曲線，監(jiān)動態(tài)速度曲線，監(jiān)控列車的安全運行控列車的安全運行車載安

35、全計算機車載安全計算機軌道電路軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查實現(xiàn)列車占用檢查發(fā)送行車許可信息，滿足后備系統(tǒng)的需要發(fā)送行車許可信息，滿足后備系統(tǒng)的需要4.CTCS-3列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理 調(diào)度集中顯示投影調(diào)度集中顯示投影車站聯(lián)鎖車站聯(lián)鎖無線閉塞中心（無線閉塞中心（RBC）行調(diào)指揮中心（行調(diào)指揮中心（CTC）列車位置、速度信息列車位置、速度信息限速信息限速信息進路信息進路信息軌道電軌道電路路占用信占用信息息行車許可行車許可速度曲線速度曲線列車位置、速度信息列車位置、速度信息4.CTCS-3列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理速度限制曲線時速(km/h)目標停車點4.CTCS-3列控系統(tǒng)基本原理列

36、控系統(tǒng)基本原理從等級轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器接收轉(zhuǎn)換信息，做好從等級轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器接收轉(zhuǎn)換信息，做好CTCS-2級控車準備級控車準備 通過分界處的切換應(yīng)答器后，車載設(shè)備切換到通過分界處的切換應(yīng)答器后，車載設(shè)備切換到CTCS-2 級方式控車級方式控車中斷與中斷與RBC的連接的連接 分界點分界點預(yù)告應(yīng)答器預(yù)告應(yīng)答器切換應(yīng)答器切換應(yīng)答器等級轉(zhuǎn)換預(yù)告信息等級轉(zhuǎn)換預(yù)告信息立即執(zhí)行等級轉(zhuǎn)換立即執(zhí)行等級轉(zhuǎn)換C3進入進入C2動畫演示動畫演示C3與與C2邊界的邊界的無線電場強覆蓋無線電場強覆蓋CTCS-3區(qū)域區(qū)域CTCS-2區(qū)域區(qū)域返回返回4.CTCS-3列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理等級轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器接收到轉(zhuǎn)換信息后

37、，需要先與等級轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器接收到轉(zhuǎn)換信息后，需要先與RBC建立連接建立連接 通過分界處的切換應(yīng)答器后，車載設(shè)備切換到通過分界處的切換應(yīng)答器后，車載設(shè)備切換到CTCS-3級方式控車級方式控車C2進入進入C3動畫演示動畫演示分界點分界點預(yù)告應(yīng)答器預(yù)告應(yīng)答器切換應(yīng)答器切換應(yīng)答器等級轉(zhuǎn)換預(yù)告信息等級轉(zhuǎn)換預(yù)告信息立即執(zhí)行等級轉(zhuǎn)換立即執(zhí)行等級轉(zhuǎn)換C3與與C2邊界的邊界的無線電場強覆蓋無線電場強覆蓋CTCS-2區(qū)域區(qū)域CTCS-3區(qū)域區(qū)域返回返回4.CTCS-3列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理(1) 列車受到列車受到RBC1控制，根據(jù)控制，根據(jù)RBC1提供的行車許可運行；提供的行車許可運行；(2) RBC

38、1從從RBC2獲得進路信息，生成延伸到獲得進路信息，生成延伸到RBC2管轄范圍的行車許可，管轄范圍的行車許可， 同時同時RBC1命令另一個命令另一個GSM-R車載電臺呼叫車載電臺呼叫RBC2，與，與RBC2建立通信；建立通信；(3) 列車尾部通過切換應(yīng)答器后，列車受到列車尾部通過切換應(yīng)答器后，列車受到RBC2的控制，終止與的控制，終止與RBC1的通信，的通信，完成完成RBC切換；切換；(4) 列車根據(jù)列車根據(jù)RBC2提供的行車許可運行。提供的行車許可運行。 RBC切換演示切換演示4.CTCS-3列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理（1）GSM-R采用單網(wǎng)交織的冗余覆蓋方案；采用單網(wǎng)交織的冗余覆蓋方

39、案；（2）只要不是相鄰的基站同時故障，就不會影響）只要不是相鄰的基站同時故障，就不會影響GSM-R網(wǎng)絡(luò)場強覆蓋。網(wǎng)絡(luò)場強覆蓋。 例如：當例如：當2號基站故障后，號基站故障后， 1號基站和號基站和3號基站的無線電場強的重疊區(qū)號基站的無線電場強的重疊區(qū)仍能滿足仍能滿足CTCS-3級列控系統(tǒng)車地通信的要求。級列控系統(tǒng)車地通信的要求。4.CTCS-3列控系統(tǒng)基本原理列控系統(tǒng)基本原理列控車載設(shè)備列控車載設(shè)備9種主要種主要工作模式工作模式休眠模式休眠模式(SL)完全監(jiān)控模式完全監(jiān)控模式 (FS)部分監(jiān)控模式部分監(jiān)控模式(PS)目視行車模式目視行車模式(OS)引導(dǎo)模式引導(dǎo)模式(CO)調(diào)車模式調(diào)車模式(SH)

40、待機模式待機模式(SB)隔離模式隔離模式(IS)機車信號模式機車信號模式(CS)4.CTCS-3列控系統(tǒng)工作模式列控系統(tǒng)工作模式（1）完全監(jiān)控模式（）完全監(jiān)控模式（FS） 當車載設(shè)備具備列控所需的全部基本數(shù)據(jù)（包括列車數(shù)據(jù)、當車載設(shè)備具備列控所需的全部基本數(shù)據(jù)（包括列車數(shù)據(jù)、行車許可和線路數(shù)據(jù)等）時，列控車載設(shè)備生成目標距離連續(xù)行車許可和線路數(shù)據(jù)等）時，列控車載設(shè)備生成目標距離連續(xù)速度模式曲線，監(jiān)控列車安全運行；并通過人機界面（速度模式曲線，監(jiān)控列車安全運行；并通過人機界面（DMI）顯示列車運行速度、允許速度、目標速度和目標距離等信息。顯示列車運行速度、允許速度、目標速度和目標距離等信息。（2

41、）部分監(jiān)控模式（部分監(jiān)控模式（PS） CTCS-2級后備系統(tǒng)使用的模式。當車載設(shè)備接收到軌道級后備系統(tǒng)使用的模式。當車載設(shè)備接收到軌道電路允許行車信息，而缺少應(yīng)答器提供的線路數(shù)據(jù)時，列控車電路允許行車信息，而缺少應(yīng)答器提供的線路數(shù)據(jù)時，列控車載設(shè)備產(chǎn)生一定范圍內(nèi)的固定限制速度，監(jiān)控列車安全運行。載設(shè)備產(chǎn)生一定范圍內(nèi)的固定限制速度，監(jiān)控列車安全運行。（3）目視行車模式（）目視行車模式（OS） 列控車載設(shè)備顯示禁止信號、列車停車后又需繼續(xù)運行時，列控車載設(shè)備顯示禁止信號、列車停車后又需繼續(xù)運行時，根據(jù)行車管理辦法（含調(diào)度命令），經(jīng)司機操作并確認后，列根據(jù)行車管理辦法（含調(diào)度命令），經(jīng)司機操作并確認后，列控車載設(shè)備按固定限制速度控車載設(shè)備按固定限制速度40km/h監(jiān)控列車運行，司機每確監(jiān)控列車運行，司機每確認一次列車可運行一定距離（認一次列車可運