列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng) 概述發(fā)展歷程隨著鐵路運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)越來(lái)越重，列車(chē)運(yùn)行速度越來(lái)越高，保證運(yùn)輸安全的問(wèn)題也越來(lái)越突出。完全靠人工瞭望、人工駕駛列車(chē)已經(jīng)不能保證行車(chē)安全了，即使裝備了機(jī)車(chē)信號(hào)和自動(dòng)停車(chē)裝置，也只能在列車(chē)一般速度運(yùn)行條件下保證安全無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速列車(chē)的安全保證，因?yàn)樗鼈儾荒芡瓿煞乐钩傩熊?chē)和冒進(jìn)信號(hào)的現(xiàn)象。因此，需要研究列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)間隔和速度的自動(dòng)控制，進(jìn)一步提高運(yùn)輸效率，保證行車(chē)安全。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，不是簡(jiǎn)單的設(shè)備改進(jìn)可以完成的，需要解決許多關(guān)鍵技術(shù)

2、問(wèn)題，例如：車(chē)地之間大容量、實(shí)時(shí)、可靠信息傳輸，列車(chē)定位，列車(chē)精確、安全控制等。需要車(chē)載設(shè)備、軌旁設(shè)備、車(chē)站控制、調(diào)度指揮、通信傳輸?shù)认到y(tǒng)良好的配合才能實(shí)現(xiàn)，如果把前面討論的系統(tǒng)稱為傳統(tǒng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)，那么，以現(xiàn)代列車(chē)運(yùn)行控制技術(shù)為核心的信號(hào)系統(tǒng)可以稱為現(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)。現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)鐵路信號(hào)技術(shù)產(chǎn)生了重要影響，為形成現(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)提供了條件。列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱列控系統(tǒng)）是計(jì)算機(jī)、通信、控制等信息技術(shù)與信號(hào)技術(shù)的一個(gè)高水平集成與融合的產(chǎn)物。列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)定義：由列控中心、閉塞設(shè)備、地面信號(hào)設(shè)備、地車(chē)信息傳輸設(shè)備、車(chē)載速度控制設(shè)備構(gòu)成的用于控制列車(chē)運(yùn)行速度保證行車(chē)安全和提高

3、運(yùn)輸能力的控制系統(tǒng)。功能：1.線路的空閑狀態(tài)檢測(cè)；2.列車(chē)完整性檢測(cè) 3.列車(chē)運(yùn)行授權(quán)；4.指示列車(chē)安全運(yùn)行速度；5.監(jiān)控列車(chē)安全運(yùn)行列控系統(tǒng)分類西方發(fā)達(dá)國(guó)家在列控系統(tǒng)研究方面已有較長(zhǎng)發(fā)展歷史，比較成功的列控系統(tǒng)主要有：日本新干線ATC系統(tǒng)，法國(guó)TGV鐵路和韓國(guó)高速鐵路的TVM300及TVM430系統(tǒng)，德國(guó)及西班牙鐵路采用的LZB系統(tǒng)，及瑞典鐵路的EBICA900系統(tǒng)等。上述列車(chē)控制系統(tǒng)都具有自己的特點(diǎn)、不同的技術(shù)條件和適應(yīng)范圍，因此，列控系統(tǒng)可以分成許多類型。（1）按照地車(chē)信息傳輸方式分類：連續(xù)式列控系統(tǒng)，如：德國(guó)LZB系統(tǒng)、法國(guó)TVM系統(tǒng)、日本數(shù)字ATC系統(tǒng)。連續(xù)式列控系統(tǒng)的車(chē)載設(shè)備可連續(xù)

4、接收到地面列控設(shè)備的車(chē)-地通信信息，是列控技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展的主流。采用連續(xù)式列車(chē)速度控制的日本新干線列車(chē)追蹤間隔為5 min，法國(guó)TGV北部線區(qū)間能力甚至達(dá)到3 min。連續(xù)式列控系統(tǒng)可細(xì)分為階梯速度控制方式和曲線速度控制方式。點(diǎn)式列控系統(tǒng)，如：瑞典EBICAB系統(tǒng)。點(diǎn)式列控系統(tǒng)接收地面信息不連續(xù)，但對(duì)列車(chē)運(yùn)行與司機(jī)操縱的監(jiān)督并不間斷，因此也有很好的安全防護(hù)效能。點(diǎn)一連式列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，如：CTCS2級(jí)， 軌道電路完成列車(chē)占用檢測(cè)及完整性檢查，連續(xù)向列車(chē)傳送控制信息。點(diǎn)式信息設(shè)備傳輸定位信息、進(jìn)路參數(shù)、線路參數(shù)、限速和停車(chē)信息。（2）控制模式分，分為兩種類型：階梯控制方式出口速度檢查方式，如：

5、法國(guó)TVM300系統(tǒng) 入口速度檢查方式，如： 日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)速度距離模式曲線控制方式速度-距離模式，如：德國(guó)LZB系統(tǒng)，日本新干線數(shù)字ATC系統(tǒng)（3）按照人機(jī)關(guān)系來(lái)分類，分為兩種類型：設(shè)備優(yōu)先控制的方式。如：日本新干線ATC系統(tǒng)。司機(jī)優(yōu)先控制方式，如：法國(guó)TVM300430系統(tǒng)、德國(guó)LZB系統(tǒng)（4）按照閉塞方式：固定閉塞、移動(dòng)閉塞（5）按照功能、人機(jī)分工和自動(dòng)化程度分：列車(chē)自動(dòng)停車(chē)（Automatic Train Stop 簡(jiǎn)稱ATS）系統(tǒng)；列車(chē)超速防護(hù)（Automatic Train Protection 簡(jiǎn)稱 ATP）系統(tǒng)；列車(chē)自動(dòng)控制（Automatic Train Contr

6、ol 簡(jiǎn)稱ATC）系統(tǒng)；列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行（Automatic Train Operation 簡(jiǎn)稱ATO）系統(tǒng)。ATS。ATS是一種只在停車(chē)信號(hào)（紅燈）前實(shí)施列車(chē)速度控制的裝置，是在非速差式信號(hào)體系下的產(chǎn)物，屬于列車(chē)速度控制的初級(jí)階段。國(guó)外多種ATS系統(tǒng)補(bǔ)充了簡(jiǎn)單的速度監(jiān)督功能，這種系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單，歷史悠久，在我國(guó)及世界各國(guó)鐵路至今廣泛采用。ATP。ATP是隨著速差式信號(hào)體系的建立而產(chǎn)生的，列車(chē)正常運(yùn)行由司機(jī)控制，只在司機(jī)疏忽或失去控制能力且列車(chē)出現(xiàn)超速時(shí)設(shè)備才起作用，并以最大常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)方式，強(qiáng)迫列車(chē)減速或停車(chē)。當(dāng)列車(chē)速度已降至或到達(dá)限速要求，由司機(jī)判定和操作制動(dòng)緩解。系統(tǒng)要求符合故障安全原

7、則。這是一種以人（司機(jī)）控為主的列車(chē)運(yùn)行安全系統(tǒng)，在歐洲高速鐵路上普遍采用。ATC（又稱列車(chē)自動(dòng)減速系統(tǒng)）。當(dāng)列車(chē)運(yùn)行超過(guò)限制速度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)施常用制動(dòng)，使列車(chē)降至低于限制速度的一定值后，制動(dòng)自動(dòng)緩解，列車(chē)?yán)^續(xù)運(yùn)行。這是一種設(shè)備優(yōu)先的列車(chē)運(yùn)行安全控制系統(tǒng)，司機(jī)一部分操作由設(shè)備代替，但列車(chē)運(yùn)行的正常調(diào)速仍由司機(jī)操作，系統(tǒng)同樣要求故障安全原則。這種方式很適合于動(dòng)車(chē)組，日本新干線高速鐵路采取這種方式。ATO（又稱列車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)）。按系統(tǒng)預(yù)先輸入的程序，保證列車(chē)運(yùn)行圖的要求，由設(shè)備代替司機(jī)進(jìn)行列車(chē)運(yùn)行的加速、減速或定點(diǎn)停車(chē)的速度調(diào)整。一般情況下，司機(jī)除對(duì)列車(chē)啟動(dòng)操作外，只對(duì)設(shè)備的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)督，它屬

8、于一種非安全系統(tǒng)，一般疊加在ATC或ATP上，列車(chē)運(yùn)行的安全防護(hù)由后者承擔(dān)。這樣的系統(tǒng)已在地下鐵道種較廣泛采用，在地面鐵路干線上，由于運(yùn)輸情況復(fù)雜，目前很少采用。列控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)、列車(chē)測(cè)速與列車(chē)定位要實(shí)現(xiàn)列車(chē)間隔與速度的安全控制，首先要及時(shí)獲取列車(chē)運(yùn)行的速度與列車(chē)目前的位置，因此列車(chē)的測(cè)速與定位是列控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，測(cè)速和定位的精度從根本上制約著列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制精度，測(cè)速測(cè)距的精度太低，不僅會(huì)增加行車(chē)的不安全因素，而且會(huì)造成系統(tǒng)預(yù)留的安全防護(hù)距離過(guò)大，從而影響運(yùn)輸效率。一）、列車(chē)測(cè)速方法目前存在多種列車(chē)測(cè)速方式，根據(jù)速度信息獲取的來(lái)源，我們可以把測(cè)速方式分成兩大類，一類是利用輪

9、軸旋轉(zhuǎn)信息獲取列車(chē)速度的測(cè)速方法，另一類是利用無(wú)線方式直接檢測(cè)列車(chē)的速度的測(cè)速方法。1.輪軸旋轉(zhuǎn)測(cè)速方法測(cè)速電機(jī)方式測(cè)速電機(jī)包括個(gè)齒輪和兩組帶有永久磁鐵的線圈。齒輪固定在機(jī)車(chē)輪軸上，隨車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈固定在軸箱上。輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪切割磁力線，在線圈上產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，其頻率與列車(chē)速度（齒輪的轉(zhuǎn)速）成正比。這樣列車(chē)的速度信息就包含在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率特征里。經(jīng)過(guò)頻率電壓變化后，把列車(chē)實(shí)際運(yùn)行的速度變換為電壓值，通過(guò)測(cè)量電壓的幅度得到速度值。脈沖轉(zhuǎn)速傳感器方式如圖6-2，脈沖轉(zhuǎn)速傳感器安裝在輪軸上，輪軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，傳感器輸出一定數(shù)目的脈沖，這樣脈沖的頻率就與輪軸的轉(zhuǎn)速成正比。輸出脈沖經(jīng)過(guò)隔離和整形后，

10、直接輸入到微處理器進(jìn)行頻率測(cè)量并換算成速度和走行距離。輪軸脈沖轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速基本公式為： 式（8-1） 其中：=3.1416；D為車(chē)輪直徑n為車(chē)輪轉(zhuǎn)速圖8-1 脈沖轉(zhuǎn)速原理圖圖8-2 脈沖轉(zhuǎn)速傳感器安裝圖測(cè)速電機(jī)方式以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)，存在不可避免的缺陷，影響了測(cè)試精度，正處于被逐步淘汰的過(guò)程中，輪軸脈沖轉(zhuǎn)速傳感器方式將成為作為主流產(chǎn)品。由于列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中存在空轉(zhuǎn)、滑行現(xiàn)象，所以，以輪軸旋轉(zhuǎn)推算速度不可避免的會(huì)產(chǎn)生誤差，隨著衛(wèi)星測(cè)速、雷達(dá)測(cè)速等無(wú)線技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人們又提出應(yīng)用無(wú)線技術(shù)直接檢測(cè)車(chē)體速度的方法。無(wú)線測(cè)速方法逐步受到重視。成為未來(lái)列車(chē)測(cè)速的首選方式。2. 無(wú)線測(cè)速方式無(wú)線測(cè)速定位

11、方式拋開(kāi)輪軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速度信息，利用外加信號(hào)直接測(cè)量車(chē)體的速度和位置，因此又稱為外部信號(hào)法。目前提出的有雷達(dá)測(cè)速方式和衛(wèi)星定位方式等。由于這類方法不由輪旋轉(zhuǎn)獲得信息，因此能有效地避免車(chē)輪空轉(zhuǎn)、滑行等產(chǎn)生的誤差，但精度受到無(wú)線電波的傳播特性等素的影響。這一類方法包括雷達(dá)測(cè)速方式、GPS測(cè)速定位方式等。雷達(dá)測(cè)速方式雷達(dá)測(cè)速是利用多普勒效應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)的。向移動(dòng)體上發(fā)射一定頻率的電磁波，反射波與入射波之間會(huì)產(chǎn)生頻差，這個(gè)頻差與移動(dòng)體的速度成正比，這就是多普勒效應(yīng)。在機(jī)車(chē)上安裝雷達(dá)，它始終向軌面發(fā)射電磁波，由于機(jī)車(chē)和軌面之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此在發(fā)射波和反射波之間產(chǎn)生頻差，通過(guò)測(cè)量頻差可以計(jì)算出機(jī)車(chē)的運(yùn)行速度

12、，并累計(jì)求出走行距離。圖8-3 多普勒雷達(dá)安裝示意圖GPS測(cè)速定位方式GPS（全球定位系統(tǒng)）是美軍70年代在子午儀（Transit）系統(tǒng)上發(fā)展起來(lái)的全球性衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它是目前技術(shù)上最成熟且已真正實(shí)用的一種衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，能在全球范圍內(nèi)，在任意時(shí)刻、任意氣候條件下為用戶提供連續(xù)不斷的高精度的三維位置、速度和時(shí)間信息。圖8-4 GPS定位示意圖二）、列車(chē)定位方法列車(chē)定位是列控技術(shù)的重要部分，有許多方法可以實(shí)現(xiàn)列車(chē)定位，比如：知道了初始點(diǎn)，利用列車(chē)測(cè)速信息可以獲得列車(chē)位置信息，采用GPS技術(shù)不僅可以獲得列車(chē)速度也可以獲得列車(chē)位置信息，通過(guò)地面設(shè)備向列車(chē)傳輸信息時(shí)，地面設(shè)備的位置也可以使列車(chē)獲得

13、位置信息。因此，如圖8-5所示，列車(chē)定位可以綜合采用幾種方法獲得，并互相校正融合以計(jì)算出相對(duì)精確的列車(chē)位置信息。圖8-5是列車(chē)定位的融合示意圖。圖8-5 列車(chē)定位的融合示意圖前面所述的輪軸傳感方法可以獲得列車(chē)位置信息，但是由于列車(chē)的車(chē)輪空轉(zhuǎn)、滑行等因素，不可避免的會(huì)產(chǎn)生累積誤差，因此，一般列控系統(tǒng)采用地面固定安放的設(shè)備來(lái)對(duì)累積誤差進(jìn)行校正，這些地面固定安放的設(shè)備稱為地面絕對(duì)信標(biāo)，可以作為地面絕對(duì)信標(biāo)的定位方法包括：軌道電路絕緣節(jié)定位方法軌道電路絕緣節(jié)是閉塞分區(qū)的分界點(diǎn)，絕緣節(jié)的位置在線路上是固定的，絕緣節(jié)兩邊傳輸?shù)男畔⒉煌?，所以，列?chē)可以通過(guò)接收信息的變化了解過(guò)絕緣節(jié)的時(shí)機(jī)，把絕緣節(jié)的物理位置

14、作為絕對(duì)信標(biāo)可以獲得列車(chē)位置信息。8-6 絕緣節(jié)作為絕對(duì)信標(biāo)示意圖計(jì)軸器定位方法與軌道絕緣節(jié)設(shè)置相同，計(jì)軸傳感器安放也是固定的，通過(guò)計(jì)軸器檢測(cè)的列車(chē)占用或者出清對(duì)應(yīng)計(jì)軸區(qū)段也可以獲得列車(chē)位置信息。圖8-7 計(jì)軸定位方法示意圖查詢應(yīng)答器方法查詢應(yīng)答器不僅物理安裝位置固定，它還可以直接向通過(guò)的列車(chē)發(fā)送本應(yīng)答器所處的公里坐標(biāo)。軌道環(huán)線定位方法軌道感應(yīng)環(huán)線的兩根電纜每隔一個(gè)軌道長(zhǎng)度（100m）要相互交叉一次，交叉回線將交變電信號(hào)送到沿鋼軌線路鋪設(shè)的交叉回線上，在回線上產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，,車(chē)載設(shè)備在經(jīng)過(guò)每個(gè)交叉時(shí)能夠檢測(cè)到信號(hào)相位的變化,當(dāng)列車(chē)駛過(guò)一個(gè)交叉點(diǎn)時(shí)，利用信號(hào)相位的變化引發(fā)地址碼加1，由車(chē)載計(jì)算

15、機(jī)根據(jù)地址碼計(jì)算出列車(chē)的地理位置，這樣就可以用絕對(duì)地址信息對(duì)機(jī)車(chē)?yán)锍逃?jì)產(chǎn)生的定位記錄進(jìn)行誤差修正，減少由于車(chē)輪滑行及空轉(zhuǎn)造成的位置誤差。上述幾種設(shè)備的原理已在軌道電路一章介紹，本節(jié)不再詳細(xì)介紹。、地車(chē)信息傳輸技術(shù)對(duì)高速行駛列車(chē)的控制，車(chē)載列控設(shè)備需要獲得從地面控制中心發(fā)送的行車(chē)控制命令、前方列車(chē)的位置、速度、前方線路條件等信息，這些信息都是從地面發(fā)送到列車(chē)上，因此，地-車(chē)信息傳輸通道是列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要組成部分，沒(méi)有良好的地-車(chē)信息傳輸通道，自動(dòng)控制列車(chē)是不可能的。地車(chē)信息傳輸?shù)姆诸惖孛嫘畔鬟f到車(chē)上目前有三種方式，一種是連續(xù)式傳遞信息方式，能連續(xù)不斷地將地面信息即列車(chē)間隔、線路容許的

16、速度等情況及時(shí)地向車(chē)上反應(yīng)，使司機(jī)隨時(shí)掌握列車(chē)速度，有利于保證行車(chē)安全和提高行車(chē)效率。另一種為點(diǎn)式傳遞信息方式。點(diǎn)式信息傳遞方式有感應(yīng)器、環(huán)線或應(yīng)答器方式，它是在列車(chē)行進(jìn)的線路上設(shè)置若干感應(yīng)點(diǎn)，當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)感應(yīng)點(diǎn)時(shí)，將地面信息傳到車(chē)上。上述兩種地面信息傳遞方法中，連續(xù)式傳遞信息方式由于列車(chē)能夠不間斷的獲取地面信息，因而使列車(chē)能夠得到更實(shí)時(shí)的控制，點(diǎn)式信息傳遞方式當(dāng)?shù)孛嫘畔l(fā)生變化時(shí)，列車(chē)只能感應(yīng)點(diǎn)時(shí)才能得到信息，因此實(shí)時(shí)性稍差。但是當(dāng)連續(xù)傳遞信息方式所能傳輸?shù)男畔⒘渴艿较拗疲ㄈ纾阂祁l軌道電路只能傳輸18種信息），不能滿足控制列車(chē)需要時(shí)，就需要采用第三種方式，即連續(xù)疊加點(diǎn)式信息傳輸方式，我國(guó)的CT

17、CS2級(jí)系統(tǒng)采用的就是這種方式。移頻無(wú)絕緣軌道電路以UM71及我國(guó)ZPW-2000移頻無(wú)絕緣軌道電路為例，當(dāng)列車(chē)在線路上運(yùn)行時(shí)，移頻無(wú)絕緣軌道電路可以向列車(chē)連續(xù)傳遞載頻為1700hz、2000hz、2300hz、2600hz，調(diào)制頻率為10.3Hz到29Hz，間隔1.1Hz，共18個(gè)信息。以軌道電路為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)地-車(chē)信息傳輸?shù)南到y(tǒng)，我們稱為基于軌道電路的列車(chē)控制系統(tǒng)（TBTC），缺點(diǎn)是，a. 由于受到軌道電路傳輸特性的限制，所能夠傳輸?shù)男畔?shù)量很難大量增加；b. 傳輸距離受到限制；c. 只能進(jìn)行地-車(chē)信息傳輸，無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。優(yōu)點(diǎn)是：a. 在進(jìn)行信息傳輸?shù)耐瑫r(shí)，可以檢測(cè)列車(chē)位置；b. 能夠檢查

18、鋼軌斷軌。8-8 基于軌道電路的列車(chē)控制系統(tǒng)圖二）基于無(wú)線通信技術(shù)的地-車(chē)信息傳輸無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展為列控系統(tǒng)地-車(chē)信息傳輸開(kāi)辟了新的途徑，無(wú)線通信技術(shù)克服了軌道電路由于受到軌道電路傳輸特性的影響，所能夠傳輸?shù)男畔?shù)量受到限制、傳輸距離不能很長(zhǎng)、無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙向傳輸?shù)娜秉c(diǎn)，因此，成為未來(lái)列控系統(tǒng)地-車(chē)信息傳輸?shù)闹饕l(fā)展方向，以無(wú)線通信技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)地-車(chē)信息傳輸?shù)南到y(tǒng)，我們稱為基于通信的列車(chē)控制系統(tǒng)（CBTC）。圖8-9 基于無(wú)線通信技術(shù)的地-車(chē)信息傳輸1. GSM-R移動(dòng)通信GSM-R是GSM for railway的英文縮寫(xiě)，其意為鐵路專用全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。GSM是一種數(shù)字移動(dòng)通信體制,其基礎(chǔ)

19、為窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)?；贕SM phase2+標(biāo)準(zhǔn)的GSMR，是國(guó)際鐵路聯(lián)盟（UIC）和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ETSI，為歐洲新一代鐵路無(wú)線移動(dòng)通信開(kāi)發(fā)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。UIC通過(guò)EIRENE（歐洲綜合鐵路無(wú)線增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)）對(duì)各種數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行了比較，最后決定GSMR為新一代歐洲鐵路無(wú)線移動(dòng)通信基本制式。歐洲委員會(huì)在在 900MHzGSM的頻率頻段上分配4MHz給鐵路實(shí)施GSMR。GSM-R通過(guò)保持列車(chē)和控制中心的持續(xù)聯(lián)系即“永遠(yuǎn)在線”，來(lái)提供可靠的列車(chē)控制數(shù)據(jù)傳輸通道。 中國(guó)鐵路根據(jù)鐵路運(yùn)輸現(xiàn)代化的需求，也確定GSM-R作為發(fā)展鐵路專用綜合數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)體制，正在建設(shè)具有無(wú)線列調(diào)、區(qū)間公(

20、工)務(wù)通信、公安通信、應(yīng)急搶險(xiǎn)通信和車(chē)次號(hào)傳輸、無(wú)線機(jī)車(chē)信號(hào)傳輸通道和列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)傳輸通道等功能的無(wú)線通信系統(tǒng)。鐵路專用移動(dòng)通信網(wǎng)GSM-R與常用的移動(dòng)通信網(wǎng)GSM之間的主要區(qū)別在于所使用的頻帶(GSM-R有其自身專用頻帶)及基本結(jié)構(gòu)。GSM-R是按照鐵路專用及必要的優(yōu)質(zhì)服務(wù)要求建立起來(lái)的，它由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、交換網(wǎng)絡(luò)、及與其他通信網(wǎng)絡(luò)的接口組成MS-移動(dòng)通信站BTS-基站BSC-基站控制器MSC-移動(dòng)通信交換中心圖8-10 GSM-R基本結(jié)構(gòu)除了采用GSM-R技術(shù)以外，還有許多無(wú)線通信技術(shù)可以應(yīng)用于列控系統(tǒng)。如：在磁懸浮列車(chē)信號(hào)和通信系統(tǒng)中應(yīng)用了微波傳輸技術(shù)，西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的基于2.4GHz擴(kuò)

21、頻專用無(wú)線系統(tǒng)的CBTC已在美國(guó)紐約地鐵應(yīng)用。軌道電纜在軌道鋪設(shè)的感應(yīng)電纜，通過(guò)車(chē)載感應(yīng)線圈和感應(yīng)電纜的電磁偶合完成信號(hào)和數(shù)據(jù)的傳輸，地面控制中心系統(tǒng)通過(guò)軌道電纜與車(chē)載列控設(shè)備聯(lián)系，可以實(shí)現(xiàn)列車(chē)的閉環(huán)控制。采用這種方式的包括：圖8-11的軌道感應(yīng)環(huán)線和圖8-12的漏泄同軸電纜方法。圖8-11軌道感應(yīng)環(huán)線圖8-12的漏泄同軸電纜方法。四、列車(chē)速度控制模式一）階梯控制方式技術(shù)原理每個(gè)閉塞分區(qū)設(shè)計(jì)為一個(gè)目標(biāo)速度。在一個(gè)閉塞分區(qū)中無(wú)論列車(chē)在何處都只按照固定的速度判定列車(chē)是否超速。 階梯控制方式可不需要距離信息，只要在停車(chē)信號(hào)與最高速度間增加若干中間速度信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)階梯控制方式。因此軌道信息量較少，設(shè)

22、備相對(duì)比較簡(jiǎn)單，這種傳統(tǒng)的控制方式是目前高速鐵路最普遍采用的控制方式。階梯控制又分為出口速度檢查和人口速度檢查兩種方式。出口速度檢查控制方式：該方式要求列車(chē)在閉塞分區(qū)內(nèi)將列車(chē)速度降低到目標(biāo)速度，設(shè)備在閉塞分區(qū)出口進(jìn)行檢查。如果列車(chē)實(shí)際速度未達(dá)到目標(biāo)速度以下則設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)。階梯控制出口速度檢查方式示意圖見(jiàn)圖8-13。出口速度檢查方式由于要在列車(chē)到達(dá)停車(chē)信號(hào)處(目標(biāo)速度為零)才檢查列車(chē)速度是否為零，如果列車(chē)速度不是零，設(shè)備才進(jìn)行制動(dòng)。由于制動(dòng)后列車(chē)要走行一段距離才能停車(chē)，因此停車(chē)信號(hào)后方要有一段安全防護(hù)區(qū)。入口速度檢查控制方式：列車(chē)在閉塞分區(qū)入口處接收到目標(biāo)速度信號(hào)后立即以此速度進(jìn)行檢查，一旦

23、列車(chē)超速，則進(jìn)行制動(dòng)使列車(chē)速度降低到目標(biāo)速度以下。階梯控制入口速度檢查方式示意圖見(jiàn)圖8-13。列車(chē)速度控制2001701303090200170130900100VL出口檢查入口檢查圖8-13 階梯控制方式示意圖特點(diǎn)：前后車(chē)均以閉塞分區(qū)單位進(jìn)行定位；在閉塞分區(qū)內(nèi)，車(chē)載設(shè)備以一個(gè)允許速度防護(hù)列車(chē)；閉塞分區(qū)長(zhǎng)度按最差列車(chē)制動(dòng)性能設(shè)計(jì)。分級(jí)速度制動(dòng)方式存在以下主要問(wèn)題：由于線路上運(yùn)行的各種列車(chē)制動(dòng)性能各異，為了確保安全，系統(tǒng)只能按制動(dòng)性能最差的列車(chē)性能來(lái)確定制動(dòng)距離，這對(duì)于制動(dòng)性能好的列車(chē)來(lái)說(shuō)是個(gè)損失，影響進(jìn)步提高運(yùn)行密度。ATP制動(dòng)控制只進(jìn)行制動(dòng)和緩解兩種操作，不調(diào)整制動(dòng)力大小，因此列車(chē)減速度變化

24、大，旅行舒適度差。分級(jí)曲線控制方式：該方式要求每個(gè)閉塞分區(qū)入口速度(上一個(gè)閉塞分區(qū)的目標(biāo)速度)和出口速度(本閉塞分區(qū)目標(biāo)速度)用曲線連接起來(lái)，形成一段連續(xù)的控制曲線，曲線控制方式和階梯控制方式一樣，每一個(gè)閉塞分區(qū)只給定一個(gè)目標(biāo)速度。控制曲線把閉塞分區(qū)允許速度的變化連續(xù)起來(lái)。地面設(shè)備傳送給車(chē)載設(shè)備的信息是下一個(gè)閉塞分區(qū)的速度、距離和線路條件數(shù)據(jù)，沒(méi)有提供至目標(biāo)點(diǎn)的全部數(shù)據(jù)，所以系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)是分級(jí)連續(xù)制動(dòng)模式曲線(即以分級(jí)小曲線的變換點(diǎn)連成的準(zhǔn)一次制動(dòng)模式曲線)。法國(guó)TVM430系統(tǒng)采用了這種方式，TVM430是TVM300的換代產(chǎn)品，地面采用UM2000型軌道電路圖8-14分級(jí)曲線控制方式示意

25、圖在曲線控制方式下，列車(chē)在一個(gè)閉塞分區(qū)中運(yùn)行時(shí),列控設(shè)備判定列車(chē)超速的目標(biāo)速度不再是一個(gè)常數(shù)，而是隨著列車(chē)行駛不斷變化，即是距離的函數(shù)。因此列控設(shè)備除了需要接收目標(biāo)速度信息外，還要接收到閉塞分區(qū)長(zhǎng)度及換算坡度的信息。TVM430系統(tǒng)的軌道電路可以傳遞27 bit信息，其中目標(biāo)速度信息6bit，距離信息8bit，坡度信息4bit。二）速度-距離模式曲線控制方式速度-距離模式曲線控制是次制動(dòng)方式，它根據(jù)目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路條件、列車(chē)性能生成的目標(biāo)-距離模式曲線進(jìn)行連續(xù)制動(dòng)，縮短了運(yùn)行間隔，提高了運(yùn)輸效率，增加了旅行舒適度。為了實(shí)現(xiàn)這一方式，地面設(shè)備必須向列車(chē)發(fā)送前方列車(chē)的位置、限速條件等動(dòng)態(tài)數(shù)

26、據(jù)，以及線路條件等固定數(shù)據(jù)。速度-距離模式曲線控制不再對(duì)每一個(gè)閉塞分區(qū)規(guī)定一個(gè)目標(biāo)速度，而是向列車(chē)傳送目標(biāo)速度、列車(chē)距目標(biāo)的距離(和TVM430不一樣，它可以包括多個(gè)閉塞分區(qū)的長(zhǎng)度)的信息。列車(chē)實(shí)行一次制動(dòng)控制方式。列車(chē)追蹤間隔可以根據(jù)列車(chē)制動(dòng)性能、車(chē)速、線路條件調(diào)整，可以提高混跑線路的通過(guò)能力。這種方式稱為目標(biāo)速度目標(biāo)距離方式(DISTANCE TO GO)，是一種更理想的運(yùn)行控制模式。圖8-15 目標(biāo)距離控制模式基本原理幾種列控系統(tǒng)舉例1.點(diǎn)式列控系統(tǒng)瑞典鐵路采用的列車(chē)速度控制系統(tǒng)是ABB公司生產(chǎn)的點(diǎn)式列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)完全依靠地面應(yīng)答器給列車(chē)傳輸目標(biāo)點(diǎn)的距離、目標(biāo)速度、線路坡度等

27、信息，車(chē)載中央控制單元根據(jù)地面應(yīng)答器傳至車(chē)上的信息（目標(biāo)點(diǎn)的距離、目標(biāo)速度、線路坡度等）以及列車(chē)的制動(dòng)率，計(jì)算出兩個(gè)信號(hào)機(jī)之間的速度控制曲線，并根據(jù)速度曲線對(duì)列車(chē)實(shí)施控制。車(chē)載計(jì)算曲線的數(shù)學(xué)公式 式8-1點(diǎn)式列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)速度監(jiān)控曲線圖8-16 點(diǎn)式列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖點(diǎn)式列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖8-16，系統(tǒng)組成包括：地面應(yīng)答器、軌旁電子單元（LEU）和車(chē)載設(shè)備。地面應(yīng)答器EUROBALISE：與地面信號(hào)機(jī)設(shè)備相連，存放向列車(chē)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，地-車(chē)傳輸采用FSK方式軌旁電子單元（LEU）：LEU是地面應(yīng)答器與信號(hào)機(jī)的接口，將不同的信號(hào)轉(zhuǎn)換為約定的數(shù)碼。車(chē)載設(shè)備：車(chē)載應(yīng)答器

28、，測(cè)速傳感器，車(chē)載安全型計(jì)算機(jī)，點(diǎn)式列控系統(tǒng)從原理上可實(shí)現(xiàn)階梯控制和曲線控制。點(diǎn)式列控系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：采用無(wú)源、高信息量地面應(yīng)答器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝靈活，可靠性高，價(jià)格明顯低于連續(xù)式列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)。點(diǎn)式系統(tǒng)的缺點(diǎn)：信號(hào)追蹤性不佳。它只能在指定的信號(hào)點(diǎn)接收信息，如果列車(chē)經(jīng)過(guò)某信號(hào)點(diǎn)之后，先行列車(chē)位置移動(dòng)，地面信號(hào)發(fā)生了變化，車(chē)上控制系統(tǒng)不能立即知道，而必須等列車(chē)到達(dá)下一個(gè)信號(hào)點(diǎn)才能接收到。因此，點(diǎn)式列控系統(tǒng)限制了列車(chē)追蹤間隔的進(jìn)一步減少。2.軌道環(huán)線連續(xù)式列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)1965 年開(kāi)始，德國(guó)西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)了世界上首次實(shí)現(xiàn)連續(xù)速度控制模式的列車(chē)運(yùn)行控制自動(dòng)系統(tǒng)（LZB 系統(tǒng)），該系統(tǒng)利用軌道電

29、纜作為車(chē)地間雙向信息傳輸?shù)耐ǖ?，利用軌道電路?lái)檢查列車(chē)占用。1965 年在慕尼黑奧斯堡間首次運(yùn)用，現(xiàn)在德國(guó)已裝備了 2 000 km 鐵路線，1992 年開(kāi)通了西班牙馬德里至塞維利亞 471 km 高速線。（一）LZB 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)LZB 自動(dòng)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)主要由兩大部分組成:車(chē)載設(shè)備和地面設(shè)備。系統(tǒng)組成框圖如圖8-17所示。圖 8-17 LZB 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1. 地面設(shè)備地面設(shè)備主要由 LZB 控制中心、軌間感應(yīng)環(huán)線、軌道電路和軌旁單元等組成。地面控制中心儲(chǔ)存線路參數(shù)等固定信息以及區(qū)間允許最高速度、限速區(qū)段等數(shù)據(jù)?？刂浦行膹穆?lián)鎖系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)接收信號(hào)開(kāi)放條件、線路條件、區(qū)間臨時(shí)限速等信息，

30、通過(guò)軌間感應(yīng)環(huán)線接收列車(chē)信息（制動(dòng)類別、列車(chē)長(zhǎng)度、制動(dòng)能力等）及列車(chē)動(dòng)態(tài)信息，接收上一個(gè)控制中心傳遞來(lái)的控制權(quán)。控制中心發(fā)送信息包括：向列車(chē)發(fā)送控制命令、向下一個(gè)控制中心轉(zhuǎn)移控制權(quán)、向調(diào)度監(jiān)督中心報(bào)告列車(chē)位置列車(chē)速度等輔助信息。軌道電纜鋪設(shè)在軌道上，實(shí)現(xiàn)地車(chē)雙向通信，地面向機(jī)車(chē)發(fā)送呼叫的電碼長(zhǎng) 83.5 位，載頻 36 kHz，傳輸速率為 1 200 波特；電纜每 100 m（或 50 m）交叉一次，交叉點(diǎn)形成零電平用于列車(chē)定位。機(jī)車(chē)裝置向地面發(fā)送載頻為 56 kHz 的電碼，速率 600 波特，碼長(zhǎng) 41 位。列車(chē)占用檢查采用 FTGS/FTGL 兩種音頻軌道電路，其頻率范圍為：FTGS91

31、7 型 9.516.5 kHz，用于車(chē)站FTGS46 型 4.756.25 kHz，用于車(chē)站FTGL48 型 4.758.25 kHz，分四個(gè)頻率用于區(qū)間2. 車(chē)載設(shè)備車(chē)載設(shè)備主要由車(chē)載計(jì)算機(jī)單元、感應(yīng)接收線圈等設(shè)備組成，按三取二原理配備。車(chē)載計(jì)算機(jī)控制單元式控制系統(tǒng)的核心，控制單元主要通過(guò)車(chē)載感應(yīng)線圈與地面軌道環(huán)線之間相互交換信息，從地面接收相關(guān)控制信息，同時(shí)可以通過(guò)感應(yīng)線圈向地面?zhèn)鬟f列車(chē)的運(yùn)行速度等信息，實(shí)現(xiàn)了地面-列車(chē)雙方向信息傳遞。LZB系統(tǒng)車(chē)內(nèi)設(shè)有主體化機(jī)車(chē)信號(hào)，在機(jī)車(chē)上顯示列車(chē)實(shí)際速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、應(yīng)有速度等。（二）列車(chē)控制的基本原理如圖 8-19 所示，地面控制中心按地理

32、位置存儲(chǔ)了各種地面信息(線路坡度、曲線半徑、緩行區(qū)段的位置與長(zhǎng)度等)，此外，沿線的信號(hào)顯示、道岔位置及列車(chē)的有關(guān)信息(車(chē)長(zhǎng)、制動(dòng)率、所在位置、實(shí)時(shí)速度等)不斷地經(jīng)過(guò)軌間電纜傳輸?shù)降孛婵刂浦行?。地面控制中心根?jù)線路狀況、列車(chē)運(yùn)行的位置和前后列車(chē)之間的運(yùn)行間距計(jì)算出列車(chē)允許的最高運(yùn)行速度、目標(biāo)速度及制動(dòng)曲線，并通過(guò)軌間電纜將此上述控制信息傳遞給機(jī)車(chē)，車(chē)載計(jì)算機(jī)依據(jù)地面控制中心的控制信息來(lái)控制列車(chē)的運(yùn)行，如果列車(chē)的運(yùn)行速度低于最大允許速度，車(chē)載防護(hù)系統(tǒng) ATP 不啟動(dòng)，如果列車(chē)的運(yùn)行速度超過(guò)最大允許速度，車(chē)載防護(hù)系統(tǒng) ATP 啟動(dòng)，對(duì)列車(chē)進(jìn)行制動(dòng)，以降低列車(chē)運(yùn)行速度，當(dāng)然地面控制中心計(jì)算出的最大允許

33、速度是根據(jù)線路狀況、列車(chē)運(yùn)行的位置和前后列車(chē)之間的運(yùn)行間距隨時(shí)改變的。還有一種方法是：地面控制中心不對(duì)列車(chē)的允許運(yùn)行速度進(jìn)行計(jì)算，而僅僅將線路狀況、列車(chē)運(yùn)行的位置和前后列車(chē)之間的運(yùn)行間距等信息通過(guò)軌間電纜傳遞給機(jī)車(chē)，由車(chē)載計(jì)算機(jī)計(jì)算出列車(chē)的最大允許速度，并由車(chē)載計(jì)算機(jī)來(lái)控制列車(chē)的運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)斷軌檢查和區(qū)段占用檢查，LZB 系統(tǒng)還設(shè)置了音頻軌道電路。圖8-19 LZB 系統(tǒng)控制原理圖（三）LZB 自動(dòng)列車(chē)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)LZB 連續(xù)式自動(dòng)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)根據(jù)信號(hào)命令、列車(chē)運(yùn)行信息、地面線路條件等因素制定機(jī)車(chē)運(yùn)行速度曲線，實(shí)時(shí)傳遞給機(jī)車(chē)，機(jī)車(chē)接收到相關(guān)信息后，根據(jù)速度運(yùn)行曲線自動(dòng)控制列車(chē)運(yùn)行。軌間

34、環(huán)線傳遞車(chē)地信息的方式是一種既能保證行車(chē)安全，又能提高運(yùn)行效率的準(zhǔn)移動(dòng)閉塞制式，它采用在鋼軌中間敷設(shè)交叉環(huán)線（地鐵一般 25 m 交叉一次，大鐵路一般 100 m 交叉一次），來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)地信息的雙向傳遞，車(chē)地之間傳遞的是數(shù)字編碼信息，是一種數(shù)字化的信息方式，信息的傳輸量大，降低了外界氣候條件對(duì)車(chē)地信息傳遞的干擾和影響，提高了系統(tǒng)的可靠性。LZB 連續(xù)式自動(dòng)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)的列車(chē)運(yùn)行間隔時(shí)間比較短，前后車(chē)輛時(shí)間間隔可以小于 120 s，列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行準(zhǔn)點(diǎn)率比較高，地面信號(hào)機(jī)數(shù)量少，司機(jī)以地面控制信息作為主要的運(yùn)行控制命令，行車(chē)指令連續(xù)顯示，列車(chē)行駛速度連續(xù)監(jiān)控，適用于大容量運(yùn)輸系統(tǒng)。3.TVM430

35、列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)TVM430系統(tǒng)是基于TVM300發(fā)展起來(lái)的，是為法國(guó)國(guó)鐵公司高速列車(chē)開(kāi)發(fā)地，此系統(tǒng)可以在不對(duì)列車(chē)制動(dòng)性能提出更高要求的前提下，提高鐵路的運(yùn)營(yíng)能力。表8-1是兩者的比較表。下面主要是介紹TVM430列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)。表8-1 TVM300與TVM430兩種系統(tǒng)的比較表系 統(tǒng) 型 號(hào)/安裝的列車(chē)型號(hào)TVM300/TGV-PSETVM300/TGV-ATVM430/TGV-RTVM430/TGV-NG最高時(shí)速/(km/h)270300300360閉塞制動(dòng)距離/m2100200015001500正常制動(dòng)距離/m84001000075009000閉塞分區(qū)數(shù)/個(gè)4556最小運(yùn)行間隔/mi

36、n5432TVM430主要由三部分組成，即地面設(shè)備、地-車(chē)傳輸設(shè)備和車(chē)上設(shè)備。（1）地面設(shè)備地面設(shè)備的主要功能：通過(guò)軌道電路進(jìn)行列車(chē)檢測(cè)；列車(chē)間隔條件的計(jì)算、編碼，并向車(chē)上傳輸有關(guān)速度、目標(biāo)距離、坡度、網(wǎng)絡(luò)碼等數(shù)據(jù)信息。為了保證線路的連續(xù)性，還要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)洁徑牡孛嬷行?。TVM430地面設(shè)備主要由兩種柜架組成，一種是處理柜，另一種是輸入、輸出柜。處理柜包括地面安全型冗余計(jì)算機(jī)和一個(gè)轉(zhuǎn)換架。計(jì)算機(jī)用來(lái)執(zhí)行功能處理，轉(zhuǎn)換架確保地面計(jì)算機(jī)故障時(shí)能可靠切換。輸入輸出柜主要由閉塞分區(qū)架構(gòu)成，與一個(gè)或幾個(gè)分區(qū)有關(guān)的輸入輸出邏輯都集中在閉塞分區(qū)架里。通用發(fā)送器架柜（PEU）包括：軌道電路、電源傳輸板和點(diǎn)式

37、數(shù)據(jù)傳輸環(huán)線。這種配置保證了高可用性，并防止故障向軌道區(qū)段外傳播。根據(jù)軌道布局的情況，TVM430的模塊化結(jié)構(gòu)可增加輸入輸出及地面處理柜的數(shù)量。（2）數(shù)據(jù)傳輸通道TVM430擁有兩條地-車(chē)數(shù)字傳輸通道：一條是利用UM71調(diào)制軌道電路的連續(xù)式通道；另一條是利用環(huán)線的點(diǎn)式傳輸通道。1、連續(xù)式傳輸通道用于列車(chē)檢測(cè)的UM71軌道電路，也可用作地-車(chē)傳輸通道，在鐵路故障安全計(jì)數(shù)方面也實(shí)現(xiàn)了這兩種功能。軌道電路標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度：高速列車(chē)北方線為1500m；隧道線路為500m。UM71軌道電路有一個(gè)電氣絕緣節(jié)，可以從遠(yuǎn)自7km范圍內(nèi)的地面設(shè)備那里得到電力供給。由于有數(shù)據(jù)傳輸通道，因此TVM430屬無(wú)源軌道部件。TV

38、M430地面設(shè)備是一種高度集成化的電子設(shè)備，這一特性對(duì)于安裝與維修具有費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)相對(duì)復(fù)雜信號(hào)對(duì)軌道電路由電流的調(diào)制，來(lái)獲得信息在軌道電路上的傳輸。信號(hào)信息通過(guò)27個(gè)低頻多重復(fù)用獲得，這種多重復(fù)用有27位信息，因此具有一個(gè)極高的理論容量。實(shí)際上，這些信息分成幾個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)都有自己的特殊含義，即網(wǎng)絡(luò)地址（例如北方高速列車(chē)線、海底隧道線等）、速度碼（目標(biāo)速度、瞬時(shí)速度、模擬）、目標(biāo)距離和坡度。2、點(diǎn)式傳輸通道為補(bǔ)充軌道電路傳輸?shù)男畔?，在特點(diǎn)地方的軌道上鋪設(shè)點(diǎn)式環(huán)線。這樣做既可以保證機(jī)車(chē)啟動(dòng)和停車(chē)功能，同時(shí)，也可監(jiān)督超越絕對(duì)停車(chē)信號(hào)標(biāo)志。其特征是：時(shí)分多重復(fù)用（PSK）；載頻為125kHz；速

39、率為9600Baud。信息包括機(jī)車(chē)啟動(dòng)、停車(chē)、絕對(duì)停車(chē)點(diǎn)控制和輔助駕駛補(bǔ)充（受電弓、回路斷路器、無(wú)線電等）。（3）車(chē)載設(shè)備根據(jù)軌道電路傳送來(lái)的信息，車(chē)載設(shè)備要為司機(jī)提供可靠的速度命令顯示，并進(jìn)行實(shí)際的列車(chē)速度控制。為此，車(chē)上使用一種速度表。在司機(jī)沒(méi)有按顯示速度運(yùn)行的情況下，車(chē)載設(shè)備將自動(dòng)啟動(dòng)列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)。TVM430車(chē)載設(shè)備主要由兩個(gè)機(jī)架組成，一個(gè)是電源和轉(zhuǎn)換繼電器機(jī)架（PIR）；另一個(gè)是處理機(jī)（PIC），執(zhí)行所有計(jì)算處理工作。TVM430車(chē)載設(shè)備是按VME計(jì)算機(jī)總線設(shè)計(jì)和制造的，具有較高的模塊化結(jié)構(gòu)。通過(guò)利用VME總線和模塊化軟件，可方便地增加或替換電子插件板。北部高速列車(chē)線路和海峽隧道線路

40、沒(méi)有地面信號(hào)，安全性和可靠性都取決于車(chē)載信號(hào)系統(tǒng)。由PIC和PIR組成地配置可以滿足安全要求?？紤]到最大可用性原因，這種設(shè)備都是雙套地。圖8-20是TVM430車(chē)載設(shè)備組成框圖。圖8-20 TVM430車(chē)載設(shè)備組成框圖（4）TVM430的數(shù)據(jù)格式軌道上傳送的信號(hào)被列車(chē)前端的天線（感應(yīng)器）接收，轉(zhuǎn)發(fā)到車(chē)上兩套冗余的數(shù)字信號(hào)處理器，經(jīng)過(guò)濾波、條件化、解碼等處理后，由車(chē)載顯示器顯示給司機(jī)。經(jīng)過(guò)解碼后的TVM430信號(hào)是一個(gè)27bit的數(shù)據(jù)字，字中的每一位對(duì)應(yīng)于軌道電路中調(diào)制在載頻上的一個(gè)頻率，這一數(shù)據(jù)字又分為五個(gè)碼，組成TVM430信號(hào)的數(shù)據(jù)格式。（1）速度碼（占8bit，頻率為0.884.08Hz

41、）。包括本閉塞分區(qū)最高安全速度，本閉塞分區(qū)末端的目標(biāo)速度及下一閉塞分區(qū)末端的目標(biāo)速度。（2）坡度碼（占4bit，頻率為4.726.64Hz）。坡度信息由整個(gè)閉塞分區(qū)情況平均而得。列車(chē)在進(jìn)行速度計(jì)算時(shí)要考慮到這一因素。（3）閉塞分區(qū)長(zhǎng)度碼（占6bit，頻率為7.2810.48Hz）。閉塞分區(qū)長(zhǎng)度可能有多種，對(duì)于計(jì)算速度十分重要。（4）路網(wǎng)碼（占3bit，頻率為11.1215.60Hz）。路網(wǎng)碼決定列車(chē)如何理解速度碼。例如，在最高允許速度為300km/h的高速線路上所用的路網(wǎng)碼，與在速度限制為160km/h的海峽隧道中所用的路網(wǎng)碼不同。（5）糾錯(cuò)碼（占6bit，頻率為16.2417.52Hz）。當(dāng)

42、信號(hào)誤讀時(shí)，糾錯(cuò)碼不但能檢查出錯(cuò)誤，在某些情況下還能糾正錯(cuò)誤。糾錯(cuò)碼采用6位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。采用上述27bit的數(shù)據(jù)字傳遞信息，將給司機(jī)的控車(chē)帶來(lái)很大便利。在TVM300中，地面設(shè)備發(fā)送的列車(chē)目標(biāo)速度僅在每個(gè)閉塞分區(qū)邊界處更新，相應(yīng)地就僅提供給司機(jī)離散的階梯狀的速度曲線，此曲線無(wú)法反映列車(chē)的連續(xù)速度變化。而TVM430則根據(jù)一次實(shí)時(shí)接收的閉塞分區(qū)長(zhǎng)度碼及其它碼字信息，可以產(chǎn)生連續(xù)的速度變化模式的曲線，從而提供給司機(jī)更實(shí)際的速度變化信息，圖8-21描繪了模式曲線。 圖8-21 模式曲線4.ETCS系統(tǒng)在歐洲鐵路網(wǎng)上，各個(gè)國(guó)家的鐵路部門(mén)使用各自不同的信號(hào)制式管理列車(chē)的運(yùn)營(yíng)，列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)（ATP

43、/ATC）多達(dá)十余種，如LZB系列/FZB系列、TVM系列等，這些信號(hào)和控制系統(tǒng)互不兼容。因此，跨國(guó)境運(yùn)營(yíng)的列車(chē)要么穿過(guò)邊境抵達(dá)另一個(gè)國(guó)家后停下來(lái)更換機(jī)車(chē)，要么根據(jù)運(yùn)行線路的不同裝備多種不同的控制系統(tǒng)（最多的有6種），當(dāng)列車(chē)穿過(guò)邊境抵達(dá)另一個(gè)國(guó)家后，切換相應(yīng)的運(yùn)行控制系統(tǒng)。當(dāng)列車(chē)裝備多種控制系統(tǒng)后，由于每種控制系統(tǒng)價(jià)格昂貴，使得列車(chē)運(yùn)營(yíng)及維護(hù)費(fèi)用上升，同時(shí)所遇到的繁多的信號(hào)技術(shù)使得穿越邊界的操作非常低效。為此,歐洲多家鐵路運(yùn)營(yíng)公司希望建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的列車(chē)自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng),解決歐洲各國(guó)鐵路互聯(lián)互通問(wèn)題,進(jìn)一步提高列車(chē)運(yùn)行的安全性和高效性,降低運(yùn)營(yíng)成本、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì), 1989年以來(lái)歐盟委員

44、會(huì)資助,由AD-TRANZ, ALCATEL, ALSTOM, ANSALDO SIG-NAL, INVENSYS RAIL和SIEMENS幾大公司的專家參與,制訂了歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)/歐洲列車(chē)控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱ERTMS/ETCS,即European Railway Traffic Management System /Europea Train Control System)需求規(guī)范,定義了系統(tǒng)框架和系列標(biāo)準(zhǔn),并已納入國(guó)際鐵路聯(lián)盟(UIC)標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上成功構(gòu)建了以功能分級(jí),具有歐洲特色的列車(chē)控制系統(tǒng)。ERTMS體系結(jié)構(gòu)ERTMS是以歐洲鐵路運(yùn)輸管理(以下簡(jiǎn)稱ETML,即Europea

45、n Traffic Management Layer)為運(yùn)輸指揮基礎(chǔ),以ETCS為安全核心,以服務(wù)于鐵路的全球無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱GSM-R,即Global System Mobile Devoted to Railway)為傳輸平臺(tái)的鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)。ERTMS的組成如圖8-22所示。圖8-22 ERTMS的組成一） ETCS系統(tǒng)構(gòu)成ETCS首先是一系列具有可操作性的技術(shù)文件、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和概念,同時(shí)也涉及一系列信號(hào)安全系統(tǒng)。ETCS系統(tǒng)主要由地面子系統(tǒng)和車(chē)載子系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成,如圖8-23所示。圖8-23 ETCS的框架結(jié)構(gòu)地面子系統(tǒng)主要包括:(1)歐洲應(yīng)答器(Eurobalise)；

46、(2)軌旁電子單元(LEU)；(3)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(GSM-R)；(4)無(wú)線閉塞中心(RBC)；(5)歐洲環(huán)線(Euroloop)；(6)無(wú)線注入單元(Radio in fill unit)。車(chē)載子系統(tǒng)主要包括:(1) ERTMS/ETCS車(chē)載設(shè)備；(2)鐵路無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM-R)；(3)專用傳輸模塊(STM,即Specific Trans-mission Modules)。二）ETCS的分級(jí)ETCS的最大特色之一是根據(jù)功能需求和運(yùn)用條件配置系統(tǒng)。用一個(gè)系統(tǒng),以分級(jí)的概念實(shí)現(xiàn)原為多個(gè)系統(tǒng),為一個(gè)目標(biāo)而完成的工作。ETCS從運(yùn)用角度分為5級(jí)(0-3級(jí)、0+級(jí))。0級(jí)：ETCS車(chē)載設(shè)備+傳統(tǒng)

47、列控系統(tǒng)。0級(jí)主要是為了保證裝配ETCS車(chē)載設(shè)備的列車(chē),能在沒(méi)有ETCS地面設(shè)備的線路、或尚不具備ETCS運(yùn)營(yíng)條件的線路上運(yùn)行。既有地面信號(hào)系統(tǒng)完成列車(chē)占用檢測(cè)和完整性監(jiān)督。ETCS車(chē)載設(shè)備只顯示列車(chē)速度,并只監(jiān)督列車(chē)最大設(shè)計(jì)速度和線路最大允許速度。車(chē)載設(shè)備不提供機(jī)車(chē)信號(hào)功能,司機(jī)憑地面信號(hào)行車(chē)。除列車(chē)速度外,其它監(jiān)督信息將不在列車(chē)的人機(jī)界面上顯示。為實(shí)現(xiàn)制式轉(zhuǎn)換或級(jí)間轉(zhuǎn)換,在地面特定點(diǎn)(如制式分界點(diǎn))必須增加應(yīng)答器,車(chē)載設(shè)備接收應(yīng)答器轉(zhuǎn)換信息并完成轉(zhuǎn)換功能。見(jiàn)圖8-24。圖8-24 ERTMS/ETCS 0級(jí)的應(yīng)用0+級(jí)(STM)0+級(jí)主要是為了保證裝配ETCS車(chē)載設(shè)備的列車(chē),在既有線運(yùn)行時(shí)

48、能夠提供通用機(jī)車(chē)信號(hào)功能。在該級(jí)中,既有地面信號(hào)系統(tǒng)完成列車(chē)占用檢測(cè)和列車(chē)完整性監(jiān)督,并根據(jù)既有地面信號(hào)系統(tǒng)功能決定是否需要地面信號(hào)機(jī)。地-車(chē)信息傳輸采用既有方式,與0級(jí)不同的只是車(chē)載增加了STM,機(jī)車(chē)信號(hào)顯示視國(guó)情而定?？梢哉J(rèn)為0+級(jí)是一個(gè)過(guò)渡級(jí)。應(yīng)當(dāng)注意到,盡管0+級(jí)可以通過(guò)采用STM專用傳輸模塊實(shí)現(xiàn)不同制式信息的兼容接收,但仍需要采用不同的接收天線。在0級(jí)和0+級(jí),列車(chē)控制以人為主,行車(chē)安全不由ETCS保證。見(jiàn)圖8-25。圖8-25 ERTMS/ETCS 0+ (STM)級(jí)的應(yīng)用1級(jí)：地面信號(hào)查詢應(yīng)答器軌道電路裝備了ERTMS/ETCS的列車(chē)，在裝備有點(diǎn)式傳輸設(shè)備歐洲應(yīng)答器Eurobal

49、ise的線路上運(yùn)行，地面向列車(chē)傳輸?shù)男畔⑼耆揽縀urobalise，軌道電路只完成軌道區(qū)段的空閑/占用檢查和列車(chē)的完整性檢查。該系統(tǒng)是典型的點(diǎn)式ATP。見(jiàn)圖8-26。為了增加信息傳輸?shù)母采w范圍，線路上可以安裝歐洲環(huán)線Euroloop或者無(wú)線注入單元。因此ERTMS/ETCS等級(jí)1分成帶注入信息和不帶注入信息兩種類型。圖8-26ERTMS/ETCS 1級(jí)的應(yīng)用2級(jí)：軌道電路查詢應(yīng)答器GSM-R司機(jī)完全依靠車(chē)載信號(hào)設(shè)備行車(chē)（可取消地面信號(hào)機(jī)）；通過(guò)GSM-R連續(xù)傳送列車(chē)運(yùn)行控制命令，車(chē)地間可雙向通信；在點(diǎn)式設(shè)備的配合下，車(chē)載設(shè)備對(duì)列車(chē)運(yùn)行速度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控；依靠軌道電路或計(jì)軸設(shè)備檢查列車(chē)占用和完整

50、性；建有無(wú)線移動(dòng)閉塞中心。該系統(tǒng)是基于移動(dòng)通信的連續(xù)式ATP。見(jiàn)圖8-27。圖8-27 ERTMS/ETCS 2級(jí)的應(yīng)用3級(jí)：查詢應(yīng)答器GSM-R取消了傳統(tǒng)的地面信號(hào)系統(tǒng),列車(chē)定位和列車(chē)完整性檢查由地面無(wú)線移動(dòng)閉塞中心RBC和列車(chē)完整性驗(yàn)證系統(tǒng)共同完成。點(diǎn)式設(shè)備、GSM-R是系統(tǒng)的主要設(shè)備。取消地面信號(hào)機(jī)和軌道電路后，室外線路上的信號(hào)設(shè)備減少到最低程度；列車(chē)追蹤間隔依靠點(diǎn)式設(shè)備和無(wú)線移動(dòng)閉塞中心實(shí)現(xiàn)，具有明顯的移動(dòng)自動(dòng)閉塞特征。見(jiàn)圖8-28。圖8-28 ERTMS/ETCS 3級(jí)的應(yīng)用基于上述原因，這就產(chǎn)生了研制通用信號(hào)系統(tǒng)和新型列車(chē)控制系統(tǒng)的要求。這種通用信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)能滿足：跨國(guó)境運(yùn)營(yíng)的列車(chē)不

51、受限制地穿越邊界，提高列車(chē)運(yùn)行效率；信號(hào)和列車(chē)控制系統(tǒng)界面標(biāo)準(zhǔn)化，盡可能減少不同國(guó)家的特殊要求；通過(guò)鼓勵(lì)對(duì)設(shè)備的開(kāi)放市場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生商業(yè)吸引力，從而降低設(shè)備的成本。歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)ERTMS是歐洲鐵路和歐洲信號(hào)工業(yè)在歐洲委員會(huì)的財(cái)政支持和國(guó)際鐵路聯(lián)盟UIC的支持下，經(jīng)過(guò)大約10年的工作得到的結(jié)果。其目的是為了改善信號(hào)制式互不兼容的狀況，在全歐洲范圍內(nèi)創(chuàng)立一個(gè)既可以兼容現(xiàn)有信號(hào)體制，又可以在各國(guó)統(tǒng)一推廣使用的鐵路信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，保證各國(guó)的列車(chē)在歐洲鐵路網(wǎng)內(nèi)的互通運(yùn)營(yíng)，提高運(yùn)輸效率。為實(shí)現(xiàn)歐洲鐵路互聯(lián)互通，歐盟組織確定了適用于高速鐵路列控的標(biāo)準(zhǔn)體系，技術(shù)平臺(tái)開(kāi)放；基于GSM-R無(wú)線傳輸方式的ETCS2系統(tǒng)

52、，技術(shù)先進(jìn)，并已投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)；歐洲正在建設(shè)和規(guī)劃的高速鐵路均采用ETCS列控系統(tǒng)，是未來(lái)高速列車(chē)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。 CTCS列控系統(tǒng)一、 CTCS概述為了適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展戰(zhàn)略，2003年10月，鐵道部已經(jīng)制定了中國(guó)列車(chē)控制系統(tǒng)(CTCS)技術(shù)規(guī)范總則(暫行)和相應(yīng)CTCS技術(shù)條件，CTCS列控系統(tǒng)的CTCS是Chinese Train Control System的縮寫(xiě)，CTCS技術(shù)規(guī)范是參照歐洲列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱ETCS)編制的。它以分級(jí)的形式滿足不同線路運(yùn)輸需求，在不干擾機(jī)車(chē)乘務(wù)員正常駕駛的前提下有效地保證列車(chē)運(yùn)行的安全。一）CTCS列控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成如圖8-29所示，CTCS系統(tǒng)

53、由車(chē)載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)組成。地面子系統(tǒng)可由以下部分組成:應(yīng)答器、軌道電路、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(GSMR)、列車(chē)控制中心(TCC)/無(wú)線閉塞中心(RBC)。應(yīng)答器向車(chē)載子系統(tǒng)發(fā)送報(bào)文信息的傳輸設(shè)備，既可以傳送固定信息，也可連接軌旁單元傳送可變信息。軌道電路具有軌道占用檢查，沿軌道連續(xù)傳送地車(chē)信息功能。無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(GSM-R)是用于車(chē)載子系統(tǒng)和列車(chē)控制中心進(jìn)行雙向信息傳輸?shù)能?chē)地通信系統(tǒng)。列車(chē)控制中心是基于安全計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，它根據(jù)地面子系統(tǒng)或來(lái)自外部地面系統(tǒng)的信息，如軌道占用信息、聯(lián)鎖狀態(tài)等產(chǎn)生列車(chē)行車(chē)許可命令，并通過(guò)車(chē)地信息傳輸系統(tǒng)傳輸給車(chē)載子系統(tǒng)，保證列車(chē)控制中心管轄內(nèi)列車(chē)的運(yùn)行安全。車(chē)載子系

54、統(tǒng)可由以下部分組成:CTCS車(chē)載設(shè)備、無(wú)線系統(tǒng)車(chē)載模塊。CTCS車(chē)載設(shè)備是基于安全計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，通過(guò)與地面子系統(tǒng)交換信息來(lái)控制列車(chē)運(yùn)行。無(wú)線系統(tǒng)車(chē)載模塊用于車(chē)載子系統(tǒng)和列車(chē)控制中心進(jìn)行雙向信息交換。圖8-29 CTCS列控系統(tǒng)構(gòu)成圖二） CTCS基本功能系統(tǒng)按照故障-安全原則，在任何情況下防止列車(chē)無(wú)行車(chē)許可證運(yùn)行；防止列車(chē)超速運(yùn)行，包括列車(chē)超過(guò)進(jìn)路允許速度、線路結(jié)構(gòu)規(guī)定的速度、機(jī)車(chē)車(chē)輛構(gòu)造速度、臨時(shí)限速和緊急限速、鐵路有關(guān)運(yùn)行設(shè)備的限速；能夠以字符、數(shù)字及圖形等方式顯示列車(chē)運(yùn)行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離；能夠?qū)崟r(shí)給出列車(chē)超速、制動(dòng)、允許緩解等表示以及設(shè)備故障狀態(tài)的報(bào)警；防止列車(chē)溜逸

55、；三） CTCS應(yīng)用等級(jí)針對(duì)中國(guó)鐵路不同的線路、不同的傳輸信息方式和閉塞技術(shù)，CTCS劃分為5個(gè)等級(jí)，依次為CTCS0CTCS4級(jí)，以滿足不同線路速度需求。CTCS0級(jí)為既有線的現(xiàn)狀，即由目前使用的通用式機(jī)車(chē)信號(hào)和運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置構(gòu)成。CTCS1級(jí)為面向160kmh以下的區(qū)段，由主體機(jī)車(chē)信號(hào)和加強(qiáng)型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成。它需在既有沒(méi)備的基礎(chǔ)上強(qiáng)化改造，達(dá)到機(jī)車(chē)信號(hào)主體化的要求，增加點(diǎn)式設(shè)備，實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行安全監(jiān)控。CTCS2級(jí)為面向提速干線和高速新線，采用車(chē)地一體化設(shè)計(jì)，基于軌道電路傳輸信息的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過(guò)信號(hào)機(jī)，機(jī)車(chē)乘務(wù)員憑車(chē)載信號(hào)行車(chē)。CTCS3級(jí)為面向

56、提速干線、高速新線或特殊線路，基于無(wú)線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車(chē)占用的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。點(diǎn)式設(shè)備主要傳送定位信息。CTCS4級(jí)為面向高速新線或特殊線路，是完全基于無(wú)線傳輸信息的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。地面可取消軌道電路，不設(shè)通過(guò)信號(hào)機(jī)，由RBC和車(chē)載驗(yàn)證系統(tǒng)共同完成列車(chē)定位和完整性檢查.，實(shí)現(xiàn)虛擬閉塞或移動(dòng)閉塞。第三節(jié) CTCS2系統(tǒng)一、概述如圖8-30所示客運(yùn)專線CTCS 2級(jí)是基于軌道電路和點(diǎn)式信息設(shè)備傳輸列車(chē)運(yùn)行許可信息并采用目標(biāo)距離模式監(jiān)控列車(chē)安全運(yùn)行的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)面向提速干線和高速新線，適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過(guò)信號(hào)機(jī)。是一種點(diǎn)一連式列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。圖8-3

57、0 CTCS2運(yùn)行示意圖CTCS2級(jí)系統(tǒng)中軌道電路實(shí)現(xiàn)列車(chē)占用檢查及完整性檢查，并連續(xù)向車(chē)載設(shè)備傳送空閑閉塞分區(qū)數(shù)量等信息。應(yīng)答器向車(chē)載設(shè)備傳輸定位信息、線路參數(shù)、進(jìn)路參數(shù)、臨時(shí)限速和停車(chē)等信息。列控中心具有軌道電路編碼、應(yīng)答器報(bào)文儲(chǔ)存和調(diào)用、區(qū)間信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈控制、站間安全信息( 區(qū)間軌道電路狀態(tài)、中繼站臨時(shí)限速信息、區(qū)間閉塞和方向條件等信息) 傳輸?shù)裙δ? 根據(jù)軌道電路、進(jìn)路狀態(tài)及臨時(shí)限速等信息產(chǎn)生行車(chē)許可, 通過(guò)軌道電路及有源應(yīng)答器將行車(chē)許可傳給列控車(chē)載設(shè)備。車(chē)載控制設(shè)備根據(jù)地面設(shè)備提供的信號(hào)動(dòng)態(tài)信息、線路參數(shù)、臨時(shí)限速等信息和動(dòng)車(chē)組參數(shù), 按照目標(biāo)距離模式生成控制速度, 監(jiān)控列車(chē)安全運(yùn)行C

58、TCS2列控系統(tǒng)由地面系統(tǒng)與車(chē)載設(shè)備組成，CTCS2系統(tǒng)設(shè)備組成見(jiàn)圖8-31。圖8-31 CTCS2級(jí)列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖二、地面設(shè)備CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備由ZPW-2000（含UM系列）軌道電路、點(diǎn)式應(yīng)答器、列控中心、車(chē)站聯(lián)鎖組成。ZPW-2000軌道電路軌道電路占用檢查及連續(xù)傳輸傳送列控信息；包括以下信息：行車(chē)許可，空閑閉塞分區(qū)數(shù)量，道岔限速等。 軌道電路碼序在原四顯示自動(dòng)閉塞基礎(chǔ)上增加L2、L3碼，下表8-2所示為一種典型案例。軌道空閑6543210信號(hào)顯示LLLLLUUHU信息名稱L3碼L3碼L2碼L碼LU碼U碼HU碼信息顯示LLLLLUU2UU信息名稱L3碼L3碼L2碼L碼LU碼U

59、2碼UU碼信號(hào)顯示LLLLLUU2SUUS信息名稱L3碼L3碼L2碼L碼LU碼U2S碼UUS碼應(yīng)答器點(diǎn)式信息由有源應(yīng)答器和無(wú)源應(yīng)答器提供，包括以下的信息：線路長(zhǎng)度(以閉塞分區(qū)為單位提供)。線路坡度。線路固定限速。臨時(shí)限速。級(jí)間切換。列車(chē)定位等信息。應(yīng)答器設(shè)置：（1）進(jìn)站信號(hào)機(jī)處設(shè)置有源應(yīng)答器，提供接車(chē)進(jìn)路參數(shù)及臨時(shí)限速信息。接車(chē)進(jìn)路建立后，進(jìn)站應(yīng)答器發(fā)送相應(yīng)的接車(chē)進(jìn)路信息。具有直股發(fā)車(chē)進(jìn)路的股道應(yīng)提供直股發(fā)車(chē)進(jìn)路、前方一定距離內(nèi)的線路參數(shù)和臨時(shí)限速信息。（2）車(chē)站出站口處設(shè)置無(wú)源應(yīng)答器和有源應(yīng)答器。無(wú)源應(yīng)答器提供前方一定距離內(nèi)的線路參數(shù)；有源應(yīng)答器提供前方一定距離內(nèi)的臨時(shí)限速。出站信號(hào)機(jī)處（含

60、股道）原則上不設(shè)置應(yīng)答器。ATP車(chē)載設(shè)備通過(guò)成對(duì)的應(yīng)答器識(shí)別運(yùn)行方向。（3）區(qū)間間隔35km設(shè)置無(wú)源應(yīng)答器，提供正向運(yùn)行前方一定距離內(nèi)的線路參數(shù)及定位信息，原則上設(shè)置在閉塞分區(qū)分界處。除進(jìn)出站口外，區(qū)間可不設(shè)置專用于反向運(yùn)行的應(yīng)答器。（4）根據(jù)需要可設(shè)置特殊用途的無(wú)源應(yīng)答器，如CTCS級(jí)間轉(zhuǎn)換等。CTCS級(jí)間轉(zhuǎn)換應(yīng)分別設(shè)置具有預(yù)告、執(zhí)行功能的固定信息應(yīng)答器。（5）應(yīng)答器的正線線路參數(shù)應(yīng)交叉覆蓋，實(shí)現(xiàn)信息冗余。3. 地面電子單元LEULEU經(jīng)過(guò)1個(gè)冗余的、安全的串行鏈路（接口S）接收列控中心發(fā)送的編碼，并獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)4個(gè)有源應(yīng)答器，向其實(shí)時(shí)發(fā)送進(jìn)路股道、臨時(shí)限速信息報(bào)文。4. 列控中心列控中心是C