高铁列车运行控制系统课件.ppt

1、姓名姓名 ：姚军：姚军 列车运行控制系统培训目标：培训目标：1.1.了解列车运行控制系统的发展和基本原理。了解列车运行控制系统的发展和基本原理。2.2.掌握列车运行控制系统五个等级及技术特点。掌握列车运行控制系统五个等级及技术特点。3.3.了解了解CTCS2CTCS2级列控系统的基本结构和原理。级列控系统的基本结构和原理。4.4.了解了解CTCS3CTCS3级列控系统的基本结构和原理。级列控系统的基本结构和原理。 课题实施步骤 第一章第一章 列车控制系统概论列车控制系统概论 第二章第二章 第三章第三章 第四章 4Juli 2003一、列控技术的发展。二、国外高铁及列控系统简介。三、中国高铁及列

2、控系统情况。第一章、列控系统概论第一章、列控系统概论所谓列车运行控制系统（简称为列控系统CTCS）是铁道智能化的重要组成部分，它根据与先行列车之间的距离及进路条件，在车内连续地显示出容许的运行速度，列车按速度的显示自动或人工控制其运行。在该系统中，车载信号直接指示列车应遵守的速度，可靠地防止由于人为因素所造成的事故。列控系统已普遍应用于高速铁路、既有线路及城市轨道交通。6 速度限制曲线时速(km/h)目标停车点列控系统包括地面设备、车载设备。地面设备提供线路信息、临时限速、目标距离和进路状态等基本控制信息。车载设备生成速度控制模式曲线并实现列车运行的监控。列控系统的基本组成列控系统的基本组成8

3、1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 9200 空闲区段：7 7950 空闲区段：6 6650 空闲区段：5 5300 空闲区段：4 4000 空闲区段：3 2650 空闲区段：2 1350 空闲区段：1速度曲线 0 空闲区段：0目标距离:C T C SE T C S中中国国列列车车控控制制系系统统欧欧洲洲列列车车控控制制系系统统互联互通互联互通闭塞闭塞闭塞的发展闭塞的发展站间闭塞 人工闭塞 路签闭塞 路牌闭塞 半自动闭塞 自动站间闭塞自动闭塞 三显示 四显示 准移动闭塞 虚拟闭塞 移动闭塞列车占用设备列车占用设备- -轨道电路轨道电路地面信号和车

4、载信号自动停车设备自动停车设备信号设备通过接受轨道电路信息，目前只有一个空闲闭塞分区司机在5秒内没有确认紧急刹车司机依据地面信号或机车信号行车时，司机依据地面信号或机车信号行车时，列车有冒进禁止信号列车有冒进禁止信号的的可能。可能。自动停车设备自动停车设备:根据轨道电路或机车信号的信息进行防护。根据轨道电路或机车信号的信息进行防护。如果是红灯信息，则自动停车设备输出连续报警信息，如果是红灯信息，则自动停车设备输出连续报警信息，司机必须在司机必须在5秒内确认，否则将实施紧急制动。秒内确认，否则将实施紧急制动。 停车 当列车运行速度高于200km/h时，必须利用地面提供的线路信息、前车(目标)距离

5、、进路状态等地面信息以及车辆参数，列控车载设备自动生成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车运行速度进行比较，超速后及时进行控制。（ATP）速度自动防护速度自动防护1964年，世界第一条高速铁路在日本诞生，运营时速220公里；经过40余年的发展，总里程达到2300公里，最高运营时速300公里。 0系 300系 500系二、国外列控技术简介日本的速度之最日本的速度之最 这款车的正式名称是Class 955。一开始是一种试用形的车辆。300X是1995日本中央铁道准备在东海道新干线上测试时速高于350公里的列车而制造的。443km/h(1996)581km/h(2003) 日本磁悬浮MLX01-2

6、 列车， 其最高速达到581km/h（361 mph），创下有陆地车辆极速。300X-1车300X-6车 使用有绝缘数字轨道电路发送列车位置、目标速度、进路等信息； 车载设备采用轨道电路信息和车载设备存储的线路数据生成一次连续速度控制曲线； 列车制动采用设备控制优先方式。 日本日本D-ATCD-ATC系统系统地面设地面设备备6G列车当前位置进路条件列车当前位置进路条件停车区间轨道电路信息停车区间轨道电路信息10G5G制动曲线制动曲线车载设车载设备备1981年，法国开通运营第一条高速铁路，年，法国开通运营第一条高速铁路，经过近经过近30年的发展，总里程约年的发展，总里程约1800公里，最公里，最

7、高运营时速高运营时速320公里。公里。TGV-2N AGV 法国高速铁路速度之法国高速铁路速度之最最p 世界铁路最高速度为法国在2007年4月东部线巴黎斯特拉斯堡上创下的574.8 km/h记录。p 此次破纪录的试验列车被命名为“V150”，意思是实现行驶速度超每秒150米，即时速540公里的目标。p 列车在启动10分钟后，列车首先达到时速515.4公里，打破了法国高速列车保持了17年的世界纪录。在行驶73公里后，列车时速达到574.8公里。 使用无绝缘数字轨道电路向列车发送行车许可； 列车制动采用司机控制优先方式。 车载设备根据轨道电路信息生成分段连续速度控制曲线。通信网络通信网络车站车站S

8、EI设备设备区间区间SEI设备设备调度中心调度中心SICAM维护中心维护中心车载设备控车曲线车载设备控车曲线 法国法国TVM430TVM430系统系统1987年，德国开通第一段高速铁路，最高年，德国开通第一段高速铁路，最高运营时速运营时速280公里；经过公里；经过20多年的发展，总多年的发展，总里程约里程约1000公里，最高运营时速公里，最高运营时速320公里。公里。ICE1 ICE2v 1988年ICE首次突破了人类历史上的400km/h的大观， 这让人们从此无法忽视德国的高速铁路技术。但是，仅半年后这个纪录没有保持多久，就让具有法国人以482.4km/h超越了。德国高速铁路速度之最德国高速

9、铁路速度之最 德国第一代高速试验列车ICE-V：1988年5月1日，试验速度达到了406.9公里/小时，创造当时的世界记录。德国人的唯一一次世界纪录采用轨道电缆（交叉环线）方式传输车-地信息、使用S棒无绝缘轨道电路实现列车占用和完整性检查；车载设备利用轨道电缆信息生成一次连续速度控制曲线列车制动采用司机控制优先方式。S棒棒S棒棒轨道电缆轨道电缆控制中心控制中心轨道电路轨道电路轨道电缆轨道电缆轨道电缆轨道电缆车载设备车载设备环线环线收发器收发器环线环线收发器收发器 德国德国LZBLZB系统系统 CRH5动车组 CRH1动车组时速250公里CRH动车组p 最高运营速度250km/hp 不锈钢车体p

10、 CRH1定员668人，比其他CRH车型多60人p 宽大的车门设在车体中间，特别适合人多短途运输p 具有卧铺车p 最高运营速度250km/hp 体悬式转向架，用万向轴来传递牵引力p 防寒型列车，能够严寒地区运行三、中国高铁及列控技术简介 CRH2动车组 CRH3动车组p最高运营速度350km/hp最高试验速度394.2km/h(郑西高速铁路)p轴重最轻，降低了牵引和制动能耗p250km/h与350km/h两个速度等级（4M4T和6M2T）p具有卧铺车时速350公里CRH动车组p最高运营速度350km/hp最高试验速度394.3km/h(京津与武广高速铁路)p良好的乘坐舒适度p宽松、通透的车内环

11、境新一代 “和谐号” CRH380A型高速列车设计速度目标： 持续运营时速350公里，最高运营时速380公里，隧道交会时速350公里 2010年9月28日，中国铁路在沪杭高铁试运行时，国产“和谐号”CRH380AL刷新了世界铁路运营的最高时速纪录时速416.6公里。 2010年12月3日，在京沪高铁枣庄至蚌埠间的先导段联调联试和综合试验中，CRH380AL新一代高速动车组最高运行时速达到486.1公里，再次打破世界铁路运营试验最高速纪录。CRH380A型高速动车组CRH380AL型高速列车京沪先导段试验中2012.2.28東京大学堀研技術交流30更高速度试验列车更高速度试验列车中国高速列车的试

12、验速度记录中国高速列车的试验速度记录日期日期车型车型最高实验速度最高实验速度试验线路试验线路2002年11月27日 “中华之星”321.5 km/h秦沈客运专线2008年4月24日CRH2C370 km/h京津城际铁路2008年6月24日CRH3C394.3 km/h京津城际铁路2010年9月28日CRH380A416.6 km/h沪杭高速铁路2010年12月3日CRH380AL486.1 km/h京沪高速铁路2011年1月9日CRH380BL487.3 km/h京沪高速铁路?年年?月月?日日？ 574.8 km/h ? (1) (1) 安全防护安全防护在任何情况下防止列车无行车许可运行。在任

13、何情况下防止列车无行车许可运行。防止列车超速运行。防止列车超速运行。防止列车超过进路允许速度。防止列车超过进路允许速度。防止列车超过线路结构规定的速度。防止列车超过线路结构规定的速度。防止列车超过机车车辆构造速度。防止列车超过机车车辆构造速度。防止列车超过临时限速及紧急限速。防止列车超过临时限速及紧急限速。防止列车超过铁路有关运行设备的限速。防止列车超过铁路有关运行设备的限速。防止列车溜逸。防止列车溜逸。测速环节应保证，一定范围内的车轮滑行和空转不影测速环节应保证，一定范围内的车轮滑行和空转不影响响ATPATP的功能，并具有轮径修正能力。的功能，并具有轮径修正能力。人机界面人机界面能够以字符、

14、数字及图形等方式显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离。能够实时给出列车超速、制动、允许缓解等表示以及设备故障状态的报警。机车乘务员输入装置应配置必要的开关、按钮和有关数据输入装置。具有标准的列车数据输入界面，可根据运营和安全控制要求对输入数据进行有效性检查。(3) 检检测测功功能能具有具有开机开机自检自检和动和动态检态检查功查功能。能。具有关具有关键数据键数据和关键和关键动作的动作的记录功记录功能及监能及监测接口。测接口。(4) 可靠可靠性和性和安全安全性性按照信按照信号故障号故障导向安导向安全原则全原则进行系进行系统设计。统设计。采用采用冗余冗余结构结构。满足满足电磁电磁兼容兼容性

15、相性相关标关标准。准。缩写定义缩写定义CTCS：中国列车运行控制：中国列车运行控制系统系统CTC： 调度集中系统调度集中系统RBC： 无线闭塞中心无线闭塞中心TSRs：临时限速服务器：临时限速服务器TCC： 列控中心列控中心CBI： 计算机联锁系统计算机联锁系统CSM： 信号集中监测信号集中监测LEU： 地面电子单地面电子单元元ATP： 列车超速防列车超速防护系统护系统DMI： 司机车载设司机车载设备接口备接口BTM： 应答器传输应答器传输模块模块TCR： 轨道电路信轨道电路信息读取器息读取器MT： 移动终端移动终端（GSM-R)36（三）人控优先和机控优先值得注意：无论是那种制动优先，紧急制

16、动后只有停车后，才可缓解。距离速度紧急强常用弱常用制动紧急制动曲线强常用制动级弱常用制动级列车运行曲线设备制动优先模式ATP动作设备自动缓解距离速度紧急ATP动作紧急制动曲线常用制动曲线列车运行曲线司机制动优先制动司机动作报警曲线常用缓解39是基于无线传输信息，并采用轨道电是基于无线传输信息，并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控路等方式检查列车占用的列车运行控制系统，点式设备主要传送定位信息制系统，点式设备主要传送定位信息用用于300-350km/h线路。CTCS-3CTCS-2CTCS-0CTCS-1是基于轨道电路和点式应答器传输控是基于轨道电路和点式应答器传输控车信息，并采用一体化

17、设计的列车运车信息，并采用一体化设计的列车运行控制系统。行控制系统。用于200-250km/h线路由主体机车信号由主体机车信号+ +安全型运行监控记安全型运行监控记录装置组成，点式信息作为连续信息录装置组成，点式信息作为连续信息的补充，可实现点连式超速防护功能。的补充，可实现点连式超速防护功能。适用于列车最高运行速度为适用于列车最高运行速度为160km/h160km/h以下的区段。以下的区段。由通用机车信号由通用机车信号+ +列车运行监控记录列车运行监控记录装置组成，为既有系统。适用于列车装置组成，为既有系统。适用于列车最高运行速度最高运行速度160km/h160km/h以下的区段。以下的区段

18、。CTCS-4基于无线通信传输平台，取消轨道电路，实现虚拟闭塞或移动闭塞。未来发展方向。第三章第三章CTCS 一级(1) 地面子系统组成轨道电路: 完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送控制信息。车站正线采用与区间同制式的轨道电路，侧线采用与区间同制式的叠加电码化设备。点式信息设备宜设置在车站附近，主要用于向车载设备传输定位信息。(2)车载子系统组成:主体机车信号;点式信息接收模块;安全型运行监控记录装置CTCS-2级列控系统（三）CTCS-2级 CTCS-2级（简称C2级）是基于轨道电路和点式应答器传输控车信息，并采用一体化设计的列车运行控制系统。系统面向提速干线和客运专线，适用于

19、各种线路速度区段，地面可不设通过信号机。CTCS-2级列车运行控制系统构成图见图3-9。 图3-9 CTCS-2列控系统构成图1地面子系统（1）列控中心根据列车占用情况及进路状态计算行车许可及静态列车速度曲线并传送给列车。（2）轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息。车站与区间采用同制式轨道电路。（3）点式信息设备用于向车载设备传输定位信息、选路参数、线路参数、限速和停车信息等。2车载子系统（1）连续信息接收模块完成轨道电路信息的接收与处理。（2）点式信息接收模块完成点式信息的接收与处理。 （3）测速模块实时监测列车运行速度并计算列车走行距离。（4）设备维护记录单元对接收

20、信息、系统状态和控制动作进行记录。（5）车载安全计算机对列车运行控制信息进行综合处理，生成控制速度与目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。（6）人机界面车载设备与司机交互的设备。（7）运行管理记录单元规范司机驾驶，记录与运行管理相关的数据。（8）预留无线通信接口CTCS-2级是基于轨道电路和应答器传输列车行车许可信息并采用目标距离连续速度控制模式监控列车安全运行的列控系统。列控中心列控中心车站联锁车站联锁调度中心调度中心CTC轨道轨道电路电路应答器应答器道岔道岔信号机信号机车载设备车载设备包括:轨道电路、应答器 列控中心、车载设备等 基本结构基本结构46CTC/TDCS车站分机调度中心CTC车

21、站联锁列控中心轨道电路调度中心下达运行图至车站CTC分机应答器信号机道岔运行图联锁进路命令临时限速信息轨道电路编码进路信息应答器报文控 制计算机联锁按照CTC下达进路的命令，控制道岔、信号机，排列进路。CTC分机实时:向车站联锁联锁下发进路命令向列控中心下达临时限速信息车站联锁采集轨道电路的列车占用信息、道岔位置并进行处理。计算机联锁将进路信息发送给列控中心列控中心根据进路信息和临时限速信息:生成轨道电路编码和临时限速报文轨道电路编码发送给轨道电路;临时限速报文发送给应答器。车载设备接收到轨道电路码序和应答器报文信息后，计算生成控制模式曲线，监控列车安全运行。速度曲线 二、CTCS-2级列车运

22、行控制系统组成（地面）47CTCS-2级列车运行控制系统组成（车载）48实现列车占用检查轨道电路功能：线路允许速度和闭塞分区长度等提供临时限速和进路信息应答器功能：提供行车许可及闭塞分区数量 综合轨道电路、应答器信息和动车组参数，自动生成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行车载设备功能：轨道电路为CTCS-2提供连续的行车许可速度曲线三、C2列控系统控制原理及功能。49码序L5L4L3L2LLUUHU空闲分区数量76543210=1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 = 9200m应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。速度曲线 ：-m-920

23、0m7L5轨道电路以码序形式提供空闲闭塞分区数量。车载设备综合计算出目标距离，生成速度曲线。CTCS-2级列车运行控制系统501250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 9200 空闲区段：7 7950 空闲区段：6 6650 空闲区段：5 5300 空闲区段：4 4000 空闲区段：3 2650 空闲区段：2 1350 空闲区段：1速度曲线 0 空闲区段：0目标距离:C2的运行许可工作原理51 速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-2级列车运行控制系统追踪运行52调度中心车站列控中心ZPW2000轨道电路可变应答器可变应答器调度中心向车站下达

24、临时限速调度命令车站值班员签认临时限速调度命令CTC/TDCS车站分机列车在经过有源应答器时接收限速信息向车站列控中心传送临时限速调度命令列控中心生成限速报文向应答器传送CTCS-2级列车运行控制系统调度命令下达1.轨道电路载频、低频信息编码，控制轨道电路发码方向2.应答器报文实时组帧、编码、校验和向LEU发送的功能3.实现TCC站间安全信息的实时传输4.区间信号机点灯控制5.无配线车站轨道电路的编码控制和进出站信号机的驱动采集6.异物侵限灾害防护列控中心主要功能根据能源供应及信息提供方式，应答器可分为无源应答器及有源应答器。1. 无源应答器无源应答器点式无源应答器，或称固定信息应答器，与外界

25、无物理连接，不需要外加电源，平时处于休眠状态，无源应答器自身功耗很低，仅在列车通过并获得车载查询器发送的功率载波能量时被激活，激活后立即发送调制好的数据编码信息。无源应答器中的信息是经特殊设备固化在应答器存储单元里，一般安装以后不能改变，用于发送固定信息，在我国CTCS2级系统中，用于发送线路速度、坡度等线路条件信息和信号点轨道区段等信息。应答器分类2. 有源应答器有源应答器有源应答器，或称可变信息应答器，通过外接电缆获得电源。有源应答器中的信息是可以通过外接电缆由地面控制设备实时改变的，一般设置在进站和出站信号机前方，用于向列车传送实时可变信息，如临时限速、进路信息等。 应答器分类应答器系统

26、组成应答器系统分为地面设备和车载设备两部分。地面设备包括地面应答器和地面电子单元（LEU）。车载设备包括车载天线、车载解码器和应答器传输模块（BTM）。车载解码器除对应答器报文进行解码还原，还包含载频发生器与功率放大器。5.2 地车信息传输技术地车信息传输技术应答器传输技术应答器传输技术 地地车单向车单向传输传输 只能在固定地点传输只能在固定地点传输 信息量大：信息量大：1023位位一、列控系统基本原理一、列控系统基本原理关键技术关键技术能能量量信信息息接收车站列控中心的信息，并下达给有源应答器。LEU的作用相当于功率放大器。有源应答器提供的信息主要包括进路信息和临时限速信息。1个LEU控制4

27、台应答器。 LEU1.车载安全计算机(VC)VC采用2乘2取2的安全平台，满足SIL4级。2. 应答器信息接收模块BTM一个BTM模块包含电源板、接收板、传输板和接口板。BTM是一个采用2取2技术的故障安全模块。接收应答器信息并提供精确定位。3.连续信息接收模块STMSTM模块是安全模块，可接收ZPW2000系列轨道电路及4信息、8信息、18信息等传统移频轨道电路的信息。STM及时传输地面轨道电路信息给安全计算机（VC）和LKJ监控装置。 4. 司机操作界面DMI配备有按钮的液晶显示器，屏幕尺寸为10英寸。显示单元安装在驾驶室便于设备通风，且避免阳光直射的位置。安全等级为SIL2级。各ATP车

28、载设备均应采用统一的司机操作界面。 5. DRU（ATP车载设备的记录器）ATP车载设备配备了内部记录器，主要用于设备状态和故障信息以及各种事件的记录。事件：包括司机对ATP设备的操作，轨道电路信息，ATP与机车的信息交换等。维修人员可通过专用电脑或IC卡等进行数据下载。 6. 速度传感器ATP车载设备的测速系统要求配置两套速度传感器。ATP车载设备的速度传感器需要独立于机车配置，但可以为机车及其它车载设备提供速度通道。 ATP车载设备组成车载设备组成车载设备轨道电路信息接收轨道电路信息接收STM应答器信息接收应答器信息接收BTM动车组动车组ATP车车载设备载设备人机界面（人机界面（DMI）6

29、8CTCS-3列控系统 CTCS-3级级系统是基于系统是基于GSM-R无线通信无线通信实现车实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心地信息双向传输，无线闭塞中心（RBC）生成行车许可，轨道电路实现）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，列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备并具备CTCS-2级功能的列车运行控制级功能的列车运行控制系统。系统。包括：无线闭塞中心包括：无线闭塞中心RBC、GSM-R网网络、轨道电路、应答器、列控中心、车络、轨道电路、应答器、列控中心、车载设备等载设备等 。调度中心调度中心CTC车站联锁车站联锁道岔道岔信号机信号机轨道电路轨道电路列控中心列控中心

30、应应答答器器车载设备车载设备无线闭塞无线闭塞中心中心RBCGSM-R室内设备室内设备六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统系统结构系统结构无线闭塞无线闭塞中心中心RBCGSM-R室内设备室内设备(1)地面设备增加无线闭塞中心地面设备增加无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络。无线通信网络。(2)车载设备增加车载设备增加GSM-R无线通信单元无线通信单元及天线。及天线。(3)RBC向列车提供行车许可。向列车提供行车许可。(4)车地实现连续、双向、大容量信息车地实现连续、双向、大容量信息传输。传输。调度中心调度中心CTC车站联锁车站联锁轨道电路轨道电路列控中心列控中心应应答答器器道岔道岔信号

31、机信号机RBC为为CTCS-3提供行车许可提供行车许可速度曲线速度曲线GSM-R无线无线通信模块及天线通信模块及天线车载设备车载设备六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统C3与与C2的比较的比较71无线闭塞中心RBC应答器GSM-R网络车载安全计算机轨道电路三、CTCS-3列控系统组成及功能72Juli 2003系统构成系统构成RBCRBC实物实物RBU/ISDN/LTVIA采用与庞巴迪公司合作的基于通用计算机的采用与庞巴迪公司合作的基于通用计算机的二乘二取二信号安全平台二乘二取二信号安全平台符合中国符合中国CTCS-3级列控系统运营规则和欧级列控系统运营规则和欧洲洲ETCS相关规范相关规范

32、完全通过以太网实现与地面系统的信息交互，完全通过以太网实现与地面系统的信息交互，配线简单配线简单通过通过ISND网络和网络和GSM-R网络实现与车载设网络实现与车载设备的双向信息交互，控制列车运行备的双向信息交互，控制列车运行提供多种故障记录方式和大容量的日志记录，提供多种故障记录方式和大容量的日志记录，可重现历史记录，便于可重现历史记录，便于定位和分析故障定位和分析故障73Juli 2003系统构成ATP实物DMI:司机界面BTM:应答器传输模块Tacho:速度传感器Radar:雷达PUC:轨道电路接收天线列车接口如制动等外围设备外围设备调度集中显示投影车站联锁车站联锁列控中心列控中心无线闭

33、塞中心（无线闭塞中心（RBC）行调指挥中心（行调指挥中心（CTC）列车位置、速度信息列车位置、速度信息限速信息限速信息进路信息进路信息轨道电轨道电路路占用信占用信息息行车许可行车许可速度曲线速度曲线列车位置、速度信息列车位置、速度信息三、三、CTCS-3CTCS-3级列控系统控制原理级列控系统控制原理临时限速服务器临时限速服务器（TSR）75速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-3区段追踪运行模拟完全基于无线通信（GSM-R）的ATP系统。该系统具有移动自动闭塞的特征。区间占用靠GPS和GSM-R实时数据传输解决（站内仍需轨道电路）。列车完整性检查、定位校核分别靠车载设备和点式设备实

34、现，使得室外设备减少到最低程度。CTCS 4CTCS 4级级 CTCS级间关系原则符合CTCS规范的列车超速防护系统应能满足车载设备全程控制的运用要求。系统车载设备向下兼容。系统级间转换应自动完成。系统地面、车载配置如具备条件，在系统故障条件下应允许降级使用。系统级间转换应不影响列车正常运行。系统各级状态应有清晰的表示。如既有线提速区段，配置CTCS2级车载设备的列车可以在运行过程中自动完成CTCS1/0级至CTCS2级或CTCS2级至CTCS1/0级的切换。CTCS-4 基于无线通信平台传输列控信息，取消轨道电路，实现虚拟闭基于无线通信平台传输列控信息，取消轨道电路，实现虚拟闭塞或移动闭塞。

35、塞或移动闭塞。 未来发展方向。未来发展方向。CTCS-3 基于无线通信平台传输列控信息，轨道电路实现列车占用检查基于无线通信平台传输列控信息，轨道电路实现列车占用检查 。 用于用于300-350km/h线路，动车组的追踪间隔缩短至线路，动车组的追踪间隔缩短至3分钟。分钟。CTCS-2 基于应答器和轨道电路传输列控信息。基于应答器和轨道电路传输列控信息。 用于用于200-250km/h线路，动车组的追踪间隔缩短至线路，动车组的追踪间隔缩短至5分钟。分钟。CTCS-1 由主体机车信号和安全型运行监控记录装置组成。由主体机车信号和安全型运行监控记录装置组成。CTCS-0 由通用机车信号和运行监控记录

36、装置构成。由通用机车信号和运行监控记录装置构成。 既有线现状既有线现状 。CTCSCTCS分级及技术特点汇总分级及技术特点汇总场景：级间转换正常的级间转换在转换区域自正常的级间转换在转换区域自动进行；动进行；级间转换区域内的转换命令由级间转换区域内的转换命令由RBC/应答器提供。在转换点应答器提供。在转换点设置应答器组、在转换点前方设置应答器组、在转换点前方适当距离设置预告应答器组。适当距离设置预告应答器组。CTCS-2区域区域CTCS车载控车车载控车CTCS-0区域区域LKJ控车控车C2C2与与C0C0区段的切换区段的切换列车通过等级转换预告应答器后，车载设备从列车通过等级转换预告应答器后，

37、车载设备从RBC/应答器接收到转应答器接收到转换预告信息，做好换预告信息，做好CTCS-2级控车准备；级控车准备； 列车前端通过分界处的切换应答器后，车载设备切换到列车前端通过分界处的切换应答器后，车载设备切换到CTCS-2级方级方式控车，并终止与式控车，并终止与RBC的通信会话。的通信会话。预告应答器预告应答器切换应答器切换应答器等级转换预告信息等级转换预告信息立即执行等级转换立即执行等级转换C3进入C2演示CTCS-3级区段级区段CTCS-2级区段级区段列控车载设备从应答器接收到呼叫列控车载设备从应答器接收到呼叫RBC命令，与命令，与RBC建立通信会话，建立通信会话，并从并从RBC接收接收

38、CTCS-3级区段的行车许可等信息；级区段的行车许可等信息；列车前端通过分界处的切换应答器后，车载设备切换到列车前端通过分界处的切换应答器后，车载设备切换到CTCS-3级方级方式控车。式控车。预告应答器预告应答器切换应答器切换应答器等级转换预告信息等级转换预告信息立即执行等级转换立即执行等级转换C2进入C3演示CTCS-2级区段级区段CTCS-3级区段级区段(1) 列车受到列车受到RBC1控制，根据控制，根据RBC1提供的行车许可运行；提供的行车许可运行；(2) RBC1从从RBC2获得进路信息，生成延伸到获得进路信息，生成延伸到RBC2管辖范围的行车许可，管辖范围的行车许可， 同时同时RBC

39、1命令另一个命令另一个GSM-R车载电台呼叫车载电台呼叫RBC2，与，与RBC2建立通信；建立通信；(3) 列车尾部通过切换应答器后，列车受到列车尾部通过切换应答器后，列车受到RBC2的控制，终止与的控制，终止与RBC1的的通信，完成通信，完成RBC切换；切换；(4) 列车根据列车根据RBC2提供的行车许可运行。提供的行车许可运行。 RBC切换演示列控车载设备列控车载设备9种主要种主要工作模式工作模式休眠模式休眠模式(SL)完全监控模式完全监控模式 (FS)部分监控模式部分监控模式(PS)目视行车模式目视行车模式(OS)引导模式引导模式(CO)调车模式调车模式(SH)待机模式待机模式(SB)隔

40、离模式隔离模式(IS)机车信号模式机车信号模式(CS)1. 完全监控模式（完全监控模式（FS）完全监控模式是列车的正常运行模式。列车按高于允许速度完全监控模式是列车的正常运行模式。列车按高于允许速度2km/h报警、报警、5km/h常用常用制动、制动、10km/h紧急制动紧急制动(250km/h以下以下)或或15km/h紧急制动紧急制动(250km/h及以上及以上)设置。列控车载设备根据控车数据自动生成目标设置。列控车载设备根据控车数据自动生成目标距离模式曲线，司机依据人机界面显示的列车运行速度、允许速距离模式曲线，司机依据人机界面显示的列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息控制列车运

41、行。度、目标速度和目标距离等信息控制列车运行。目标距离连续速度目标距离连续速度控制模式曲线控制模式曲线速度（速度（km/h）350六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统主要工作模式（续主要工作模式（续） 在在 F S 模模式 下 ，式 下 ，DMI显示显示的速度曲的速度曲线等信息线等信息。六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统主要工作模式（续主要工作模式（续）2. 引导模式（引导模式（CO）当开放引导信号时，列控车载设备进入当开放引导信号时，列控车载设备进入CO模式。模式。在在CO模式下，列控车载设备生成目标距离连续速度模式下，列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过控制模式曲

42、线，并通过DMI显示列车运行速度、允许显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，车载设备按固定限速度、目标速度和目标距离等，车载设备按固定限制速度制速度40km/h监控列车运行，司机负责在列车运行监控列车运行，司机负责在列车运行时检查轨道占用情况。时检查轨道占用情况。 CO模式模式引导信号引导信号40 速度（速度（km/h）六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统主要工作模式（续主要工作模式（续）3. 目视行车模式（目视行车模式（OS）当地面设备故障、列控车载设备显示禁止信号且列车停车后需继续运行当地面设备故障、列控车载设备显示禁止信号且列车停车后需继续运行时，根据行车管理办法，经司机

43、操作，列控车载设备进入时，根据行车管理办法，经司机操作，列控车载设备进入OS模式。模式。在在OS模式下，模式下，目视行车模式是司机控车的固定限速模式，限速值为目视行车模式是司机控车的固定限速模式，限速值为40km/h40km/h。列控车载设备显示停车信号或位置不确定时，在停车状态下司。列控车载设备显示停车信号或位置不确定时，在停车状态下司机按压专用按钮使列控车载设备转入目视行车模式。机按压专用按钮使列控车载设备转入目视行车模式。 列车每运行一定列车每运行一定距离（距离（300米）或一定时间（米）或一定时间（60秒）司机需确认一次。秒）司机需确认一次。 40 轨道电路故障轨道电路故障OS模式模式

44、OS模式模式速度（速度（km/h）六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统主要工作模式（续主要工作模式（续）当进行调车作业时，司机按压调车按钮，当进行调车作业时，司机按压调车按钮，列控车载设备进入列控车载设备进入SH模式模式,调车模式是动车调车模式是动车组进行调车作业的固定限速模式，限速值组进行调车作业的固定限速模式，限速值为为40km/h。只有在列车停车时，司机才可。只有在列车停车时，司机才可以选择进入或退出调车模式。以选择进入或退出调车模式。CTCS-3级控级控车时，只能在车站内转入调车模式。车时，只能在车站内转入调车模式。当工作在当工作在CTCS-3级时，需经级时，需经RBC同意，列同意

45、，列控车载设备转入调车模式（控车载设备转入调车模式（SH）后与）后与RBC断开连接，退出调车模式（断开连接，退出调车模式（SH）后再重新）后再重新与与RBC连接。连接。 六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统主要工作模式（续主要工作模式（续）4. 调车模式（调车模式（SH）隔离模式是列控车载设备制动功能停用的模隔离模式是列控车载设备制动功能停用的模式。列车停车后，根据调度命令，司机操作式。列车停车后，根据调度命令，司机操作隔离手柄使列控车载设备转入隔离模式。隔离手柄使列控车载设备转入隔离模式。在在IS模式下，车载设备不具备安全监控功能。模式下，车载设备不具备安全监控功能。列控车载设备应能够监

46、测隔离开关状态。列控车载设备应能够监测隔离开关状态。 六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统主要工作模式（续主要工作模式（续）5. 隔离模式（隔离模式（IS）6. 待机模式（待机模式（SB）待机模式是列控车载设备上电后的默认模式。列控待机模式是列控车载设备上电后的默认模式。列控车载设备自检和外部设备测试后，自动处于待机模车载设备自检和外部设备测试后，自动处于待机模式。在待机模式下，列控车载设备正常接收轨道电式。在待机模式下，列控车载设备正常接收轨道电路及应答器信息，正确后自动处于路及应答器信息，正确后自动处于SB模式。模式。在在SB模式下，车载设备禁止列车移动。模式下，车载设备禁止列车移动。

47、当司机开启驾驶台后，列控车载设备中的当司机开启驾驶台后，列控车载设备中的DMI投入投入正常工作。正常工作。 六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统主要工作模式（续主要工作模式（续v表3-1 列控车载设备六种模式之间的转换 转换模式当前模式完全监控模式引导模式目视行车模式调车模式隔离模式待机模式完全监控模式人工人工/停车人工/停车人工人工引导模式自动人工/停车人工/停车人工人工目视行车模式自动人工人工/停车人工人工调车模式人工人工隔离模式人工待机模式人工人工/停车人工/停车人工7. 部分监控模式（部分监控模式（PS）该模式仅用于该模式仅用于CTCS-2级控车。级控车。在在CTCS-2级，当车载

48、设备接收到轨道电级，当车载设备接收到轨道电路允许行车信息，而缺少应答器提供的路允许行车信息，而缺少应答器提供的线路数据时，列控车载设备进入线路数据时，列控车载设备进入PS模式。模式。在在PS模式下，列控车载设备产生一定范模式下，列控车载设备产生一定范围内的固定限制速度，监控列车运行。围内的固定限制速度，监控列车运行。 六、六、CTCS-3级列控系统级列控系统主要工作模式（续主要工作模式（续）2.2.部分监控模式部分监控模式: :（1）侧线发车，列控车载设备接收到的轨道电路信息为UU码时，人机界面显示固定限速值45km/h；接收到轨道电路UUS码时，人机界面显示固定限速值80km/h。，形成并保

49、持固定限制速度（至出站口），控制列车运行。 监控曲线速度（速度（km/h）45 UU码码驾驶曲线2.2.部分监控模式部分监控模式: :（2）引导接车，ATP车载设备收到接近区段的轨道电路信息（HB码），形成并保持固定限制速度40KM/h，监控列车运行。监控曲线速度（速度（km/h）40 HB码码200 2.2.部分监控模式部分监控模式: : (3)(3)当列控车载设备接收到轨道电路允许行车信息，而缺少应答器提供的线路数据或限速数据时，最高限速值为45km/h。 控车曲线速度（速度（km/h）120 应答器故障应答器故障正常应答器正常应答器8. 机车信号模式（机车信号模式（CS）六、六、CTCS

50、-3级列控系统级列控系统主要工作模式（续主要工作模式（续该模式仅用于该模式仅用于CTCS-2级控车级控车。机车信号模式是装备机车信号模式是装备CTCS-3/CTCS-2级列控车载设备的动车组列级列控车载设备的动车组列车运行到地面设备配置未装备车运行到地面设备配置未装备CTCS-3/CTCS-2级列控系统的区段级列控系统的区段时，根据行车管理办法（含调度命令），经司机操作后，列控车载时，根据行车管理办法（含调度命令），经司机操作后，列控车载设备进入设备进入CS模式。模式。 列控车载设备按最大限制速度列控车载设备按最大限制速度80km/h监控列车运行，监控列车运行，并显示机车信号并显示机车信号,地