1、区间信号与列车运行区间信号与列车运行控制系统控制系统2012年年铁路作为传统产业，其发展大致分为三个阶段铁路作为传统产业，其发展大致分为三个阶段第一阶段第一阶段18251825年年2020世纪世纪3030年代年代n英国，英国，18251825年建成世界上第一条铁路年建成世界上第一条铁路n法国，法国，18281828年建成第一条铁路，年建成第一条铁路，19381938年路网最大年路网最大6.46.4万万kmkmn德国，德国，18351835年建成第一条铁路，年建成第一条铁路，19131913年路网最大年路网最大6.16.1万万kmkmn美国，美国，18301830年建成第一条铁路，年建成第一条铁
2、路，18501850年路网达年路网达1.41.4万万kmkm，18601860年达年达5.05.0万万kmkm，19161916年最大达年最大达40.840.8万万kmkm世界铁路作为传统产业，其发展大致分为三个阶世界铁路作为传统产业，其发展大致分为三个阶段段第一阶段第一阶段18251825年年2020世纪世纪3030年代年代n印度，印度，18531853年建成第一条铁路年建成第一条铁路n日本，日本，18721872年建成第一条铁路，年建成第一条铁路，19451945年路网达年路网达2.52.5万万kmkmn中国，中国，18761876年，吴淞铁路，英国怡和洋行擅自修建年，吴淞铁路，英国怡和洋
3、行擅自修建 18811881年，唐胥铁路，中国人自办的第一条铁年，唐胥铁路，中国人自办的第一条铁路路 19091909年，京张铁路，中国人自己设计建设的年，京张铁路，中国人自己设计建设的铁路铁路 19311931年，中国铁路年，中国铁路1.41.4万万kmkm(自办铁路仅自办铁路仅2240km)2240km)皖赣复线520km宁西线西合复线950km广州河唇复线580km渝怀复线580km黔桂复线600km南昆复线660km成昆复线1110km包西复线920km兰新线乌阿段复线450km吐鲁番库尔勒复线480km 包西线西段复线600km 兰青复线 190km 青藏线西格段复线810km新建昆
4、河铁路380km中老铁路750km柳州肇庆铁路410km中缅铁路620km隆黄铁路430km兰州（西宁）至重庆（成都）铁路900km西平线300km太原至中卫(银川)线720km龙岗至格尔木线630km青新线1240km哈密至临河线1450km阿勒泰至奎屯线550km精河-伊宁铁路210km中吉乌铁路160km南京-武汉-重庆-成都客运专线1900km杭州-宁波-深圳客运专线1600km青岛-太原客运专线770km京哈客运专线1860km含：北京至哈尔滨1230km；天津至秦皇岛260km;沈阳至大连1160km京沪客运专线1300km京广客运专线2230km徐州至兰州客运专线1400km浙赣
5、客运专线880km已批准高速铁路项目已批准高速铁路项目82023-1-2CTCS简介简介CTCS体系结构CTCS系统结构图92023-1-2 CTCS-0vCTCS-0级应用于既有铁路160 km/h及以下的区段，装备为既有铁路信号设备v地面采用国产轨道电构建的固定闭塞v车载通用机车信号列车运行监控记录装置v固定闭塞102023-1-2CTCS-1vCTCS-1级应用于既有铁路160 km/h及以下的区段，装备为既有铁路信号设备v地面国产化轨道电路ZPW-2000固定闭塞v车载主体机车信号列车运行监控记录装置（LKJ2000）v固定闭塞112023-1-2CTCS-2v用于提速干线、客专和特殊
6、线路v配置车站列控中心TCC，由应答器、ZPW-2000A轨道电路完成车地通信。v车载ATP+LKJ2000，凭车载信号行车，可下线在CTCS1/0线路v准移动闭塞，地面可不设通过信号机122023-1-2CTCS-3v用于提速干线、客专和特殊线路v无线通信（GSM-R）传输车地信息v轨道电路检查列车占用，车站无线闭塞中心RBC根据地面信号系统对列车移动授权v车载ATP，凭车载信号行车，可下线在CTCS2线路v准移动闭塞，地面可不设通过信号机v等同于ETCS-2132023-1-2CTCS-4级级v面向高速新线或特殊线路v取消了区间轨道电路和通过信号机v无线通信（GSM-R）v车站无线闭塞中心
7、RBC跟踪列车位置，根据车载信息进行列车移动授权，v列车定位和列车完整性检查由地面无线闭塞中心RBC和列车完整性验证系统完成vCTCS车载设备，凭车载信号行车v移动闭塞v 等同于ETCS-3142023-1-2中国铁路列车运行控制系统中国铁路列车运行控制系统CTCS（Chinese Train Control System）CTCS系统组成框图 152023-1-2CTCS-2示意图示意图162023-1-2CTCS-2级列控系统框图级列控系统框图 172023-1-2点式应答器点式应答器欧标应欧标应答器：答器：无源应答器（静态数据）无源应答器（静态数据）有源应答器（动态数据）有源应答器（动态
8、数据）应答器工作电源：应答器工作电源：启动启动车载设备辐射高频能量车载设备辐射高频能量地面电子泵地面电子泵-工作电源工作电源-地面发送数据地面发送数据182023-1-2极目险峰极目险峰京沪高铁列控京沪高铁列控CTCS-3级级车载设备工作模式车载设备工作模式列控车载模式列控车载设备列控车载设备11种主要工作模式种主要工作模式冒进模式冒进模式(PT)C3专有专有睡眠模式睡眠模式(SL)C3专有专有调车模式调车模式(SH)隔离模式隔离模式(IS)待机模式待机模式(SB)目视行车目视行车模式模式(OS)部分监控模式部分监控模式(PS)C2专有专有机车信号模式机车信号模式(CS)C2专有专有引导模式引
9、导模式(CO)冒进后模式冒进后模式(TR)C3专有专有完全监控完全监控模式模式(FS)闭塞闭塞图-固定闭塞系统信号分布示意图图-TBTC闭塞分区接/发端示意图半自动站间闭塞的通信协议如图所示，半自动站间闭塞的特征为：半自动站间闭塞的通信协议如图所示，半自动站间闭塞的特征为：(1)(1)站间或所间只准走行一列列车；站间或所间只准走行一列列车；(2)(2)人工办理闭塞手续；人工办理闭塞手续；(3)(3)人工确认列车完整到达和人工恢复闭塞。人工确认列车完整到达和人工恢复闭塞。固定闭塞是根据列车运行及有关闭塞分区状态自动变换信号显示，而司机凭信号行车的闭塞方法。固定闭塞将一个站间划分为若干个闭塞分区，
10、运行列车间的空间间隔为几个闭塞分区，其数量依划分的速度级别而。一般情况下，闭塞分区是用轨道电路或计轴装置来划分的，它具有列车定位和轨道占用检查的功能。下图为四显示固定闭塞示意图。固定闭塞条件下，每个闭塞分区自动检测轨道情况，根据固定闭塞条件下，每个闭塞分区自动检测轨道情况，根据列车运行前方闭塞分区状态，自动发送与接收具有速差意义的列车运行前方闭塞分区状态，自动发送与接收具有速差意义的信息码，信号机自动的变换信号显示，给出信息码，信号机自动的变换信号显示，给出“行车凭证行车凭证”，信，信号机的显示具有速差意义，司机凭地面信号显示行车。号机的显示具有速差意义，司机凭地面信号显示行车。固定闭塞条件下
11、的列车运行控制系统采取分级速度控制模式，把速度分级，每两个速度等级间存在一个速差，其对应的信号显示就表达了这个速差意义，所以可以称为速差式信号显示。准移动闭塞：准移动闭塞：准移动闭塞是在装备车载防护设备的前提下采用的一准移动闭塞是在装备车载防护设备的前提下采用的一种闭塞方法。准移动闭塞仍采用闭塞分区，闭塞分区可采种闭塞方法。准移动闭塞仍采用闭塞分区，闭塞分区可采用轨道电路或计轴装置来划分，它具有列车定位和轨道占用轨道电路或计轴装置来划分，它具有列车定位和轨道占用检查的功能。准移动闭塞条件下，后续列车的追踪目标用检查的功能。准移动闭塞条件下，后续列车的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端，须
12、留有一定的安全点是前行列车所占用闭塞分区的始端，须留有一定的安全距离，目标点也是相对固定的。距离，目标点也是相对固定的。准移动闭塞的列控系统采取目标距离控制模式（又称连续式一次速度控制）。目标距离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线，采用一次制动方式。准移动闭塞不必设定每个闭塞分区的速度等级，采用一次制动方式。462023-1-2 机控优先制动方式机控优先制动方式虚拟闭塞虚拟闭塞 虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊方式，它不设轨道占用检查设备和轨旁信号机，采取无线通信方式来实现列车定位和轨道占用检查的功能，闭塞分区和轨旁信号机是以计算机技术虚拟设定的，仅在系统逻辑上存在有
13、闭塞分区和信号机的概念。虚拟闭塞除闭塞分区和轨旁信号机是虚拟的以外，从操作到运输管理等，都等效于准移动闭塞方式。我国青藏线就是采用虚拟闭塞v 移动闭塞移动闭塞v 移动闭塞也是在配备列控系统的前提下采用的一种闭塞技术。移动闭塞的追踪目标点是前行列车的尾部，当然会留有一定的安全距离，目标点与前行列车的走行和速度有关，是随时变化的。v 移动闭塞条件下的列控系统也采取目标距离控制模式。后行列车从最高速开始制动的起模点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。v 移动闭塞的追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。空间间隔的长度是不固定的，所以称
14、为移动闭塞。移动闭塞一般采用无线通信和无线定位技术来实现。高端的移动闭塞系统还要考虑前行列车的速度。双线单方向自动闭塞如图121所示，它将一个区间划分为若干小段，即闭塞分区，在每个闭塞分区的起点装设通过信号机(如图121中的1、3、5、7和2、4、6、8信号机均为通过信号机)，用以防护该闭塞分区。每个闭塞分区内都装设轨道电路（或计轴器等列车检测设备）；通过轨道电路将列车和通过信号机的显示联系起来，根据列车运行及有关闭塞分区的状态使通过信号机的显示自动变换。因为闭塞作用的完成不需要人工操纵，故称为自动闭塞。图122所示为三显示自动闭塞原理图。当列车进入3G闭塞分区时，3G的轨道电路被列车车轮分路
15、，轨道继电器3GJ落下，通过信号机3显示红灯，则通过信号机1显示黄灯。当列车驶入5G闭塞分区并出清3G闭塞分区时，轨道继电器3GJ起，5GJ下，因而通过信号机5显示红灯，通过信号机3显示黄灯，通过信号机1显示绿灯。第四节 自动闭塞的分类v 自动闭塞一般是根据运营上和技术上的特征来进行分类的 一、按行车组织方法可分为单向自动闭塞和双向自动闭塞一、按行车组织方法可分为单向自动闭塞和双向自动闭塞图1-2-3 单线双向自动闭塞图1-2-4 双线双向自动闭塞二、按通过信号机的显示制式可分为三显示自动闭塞二、按通过信号机的显示制式可分为三显示自动闭塞和四显示自动闭塞和四显示自动闭塞 图1-2-5 四显示自动闭塞v 三、按设备放置方式可分为分散安装式自动闭塞和集中安三、按设备放置方式可分为分散安装式自动闭塞和集中安装式自动闭塞装式自动闭塞 v 四、按传递信息的特征可分为交流计数电码自动闭塞、极四、按传递信息的特征可分为交流计数电码自动闭塞、极频自动闭塞和移频自动闭塞等频自动闭塞和移频自动闭塞等 v 五、按是否设置轨道绝缘分为有绝缘自动闭塞和无绝缘自五、按是否设置轨道绝缘分为有绝缘自动闭塞和无绝缘自动闭塞动闭塞
