1、目目 录录一、列控系统的原理和基本功能一、列控系统的原理和基本功能二、二、ETCSETCS技术规范技术规范三、三、CTCSCTCS技术规范技术规范一、列控系统的原理和基本功能一、列控系统的原理和基本功能铁道科学研究院铁道科学研究院 列控系统是在传统自动闭塞基础上增列控系统是在传统自动闭塞基础上增加列车自动控制功能的信号防护系统，加列车自动控制功能的信号防护系统，由地面设备和车载设备组成。由地面设备和车载设备组成。列控系统包含专门设计的满足信号安列控系统包含专门设计的满足信号安全性要求的模块和功能，附加功能和全性要求的模块和功能，附加功能和舒适性功能不要求安全设计。舒适性功能不要求安全设计。列控
2、系统的总体要求列控系统的总体要求 保证列车运行安全；保证列车运行安全；满足线路运输能力的需求。满足线路运输能力的需求。列控系统的安全性功能列控系统的安全性功能列控系统的基本原理列控系统的基本原理 对列车实际速度和允许速度进对列车实际速度和允许速度进行连续比较，使列车实际速度行连续比较，使列车实际速度限制在安全允许的范围内。限制在安全允许的范围内。列车速度列车速度VMAX列车制动距离列车制动距离闭塞分区闭塞分区先行列车先行列车相邻地面控制中心相邻地面控制中心地面控制中心地面控制中心轨道电路轨道电路信号机信号机相邻地面控制中心相邻地面控制中心车载设备功能车载设备功能 (1)(1)计算静态列车速度曲
3、线计算静态列车速度曲线(SSP)；计算动态列车速度曲线计算动态列车速度曲线(DSP)；列车速度列车速度线路位置线路位置车载设备功能车载设备功能 (2)(2)计算开口速度；计算开口速度；测速测距；测速测距；列车定位；列车定位；行车许可及限制速度的监督和显示；行车许可及限制速度的监督和显示；司机操作的监督；司机操作的监督；列车溜逸和退行的监督；列车溜逸和退行的监督；列控信息的记录。列控信息的记录。车载设备人机界面车载设备人机界面 为机车乘务员提供数据输入及其他操作的为机车乘务员提供数据输入及其他操作的手段。手段。为机车乘务员提供列车实际运行速度、允为机车乘务员提供列车实际运行速度、允许速度、目标速
4、度和目标距离，以及其他许速度、目标速度和目标距离，以及其他文本及图形方式的显示。文本及图形方式的显示。及时给出列车超速、制动、缓解及设备故及时给出列车超速、制动、缓解及设备故障状态的报警和表示。障状态的报警和表示。举例：符合举例：符合CENELECCENELEC标准的显示界面标准的显示界面地面设备功能地面设备功能 采集线路数据；采集线路数据；确定行车许可终点；确定行车许可终点；监督可能有车占用区段的列车驾驶；监督可能有车占用区段的列车驾驶；线路终端的防护。线路终端的防护。列控中心功能列控中心功能 列车车次识别；列车车次识别；列车的地理位置；列车的地理位置；临时限速；临时限速；控制中心的状态表示
5、。控制中心的状态表示。附加功能附加功能 车门控制监督；车门控制监督；车门检查；车门检查；列车自动驾驶；列车自动驾驶；文本传输。文本传输。无线闭塞中心（无线闭塞中心（RBCRBC）功能）功能 RBC要求的进路办理；要求的进路办理；进路锁闭；进路锁闭；进路验证；进路验证；进路解锁；进路解锁；列车完整性监督；列车完整性监督；无闭塞无闭塞/联锁线路保持列车间隔；联锁线路保持列车间隔；RBC区域的调车；区域的调车；RBC区域的行车许可；区域的行车许可；ERTMS欧洲铁路欧洲铁路运输管理系统运输管理系统欧洲列车控制系统欧洲列车控制系统ETCS安全核心安全核心欧洲铁路运输管理欧洲铁路运输管理ERTML调度指
6、挥调度指挥无线移动通信系统无线移动通信系统GSMR传输平台传输平台ERTMS ERTMS 体系结构体系结构互通运行互通运行 安全高效安全高效 降低成本降低成本 扩展市场扩展市场ETCS 体系结构和接口体系结构和接口人机接口无线接口应答器接收环线接收安全计算机速度表列车接口数据记录特殊传输模块司机列车 下载单元ETCS车载设备车载设备GSM-R移动设备RBC 2网管中心欧洲应答器欧洲环线本国信号系统ETCS地面设备地面设备EuroradioRBC 1无线注入设备EuroradioGSM-R 固定设备联锁设备和LEUCTC接口功能接口技术协议功能接口技术协议功能接口规范功能接口规范空气间隙空气间隙
7、ETCS只是保证互通运行的列控系统的技术规范。他并不针对完整的信号系统，对地面信号机、道岔、轨道电路和联锁设备没有具体定义，允许原有的地面信号设备继续使用。ETCS形式上分为 3 级，各级配置不同。ETCS 0级级：在未安装在未安装ETCS设备的线路上运行设备的线路上运行联锁设备车载设备轨道占用检查设备地面电子单元联锁设备地面应答器车载设备轨道占用检查设备带注入功能的带注入功能的ETCS 1 级级 ETCS 1ETCS 1级虽然提供完全的列车自动防级虽然提供完全的列车自动防护功能，但因应答器的通信是间断的，护功能，但因应答器的通信是间断的，列车停车后，恢复运行还要依靠地面列车停车后，恢复运行还
8、要依靠地面信号机。如果取消地面信号机，必须信号机。如果取消地面信号机，必须增加半连续的地面列车传输系统，增加半连续的地面列车传输系统，例如欧洲环线或无线传输系统。例如欧洲环线或无线传输系统。用欧洲环线注入的用欧洲环线注入的 ETCS 1 级级 地面应答器欧洲环线（漏缆）地面电子单元联锁设备车载设备轨道占用检查设备欧洲应答器和天线产品举例欧洲应答器和天线产品举例 能接收应答器和环线的标准西门子公司天线能接收应答器和环线的标准西门子公司天线 固定应答器和可变应答器固定应答器和可变应答器 在环线终端的应答器在环线终端的应答器 西门子公司的点式传输模块（西门子公司的点式传输模块（ETMETM）用于应答
9、器用于应答器/环线的接收、报文解码和总线接口环线的接收、报文解码和总线接口 第一次在瑞士应用于第一次在瑞士应用于ZUBZUB系统系统无线闭塞中心地面应答器联锁设备车载设备ETCS 2ETCS 2级级 GSM-R轨道占用检查设备无线闭塞中心地面应答器车载设备ETCS ETCS 3 3级级GSM-R(包括联锁功能）列车完整性检查设备道岔信号机应答器行车人员无线基站无线基站无线闭塞系统结构无线闭塞系统结构CONTROLRBC设备GSM-R和接口系统操作终端 无线基站列车ETCS无线传输协议无线传输协议ETCS 应用ETCS 安全传输平台 GSM-R 无线传输网络ETCS 应用ETCS 应用协议ETC
10、S 安全传输平台ETCS 安全传输协议GSM-R开放通信系统GSM-R开放通信系统GSM-R传输协议 地面列车 ETCS 3 ETCS 3 级系统正在研究开发级系统正在研究开发阶段。阶段。ETCS 3 ETCS 3 级系统减少了级系统减少了地面设备数量，大大降低了建地面设备数量，大大降低了建设投资和运营成本，但技术上设投资和运营成本，但技术上更具有挑战性和风险性。更具有挑战性和风险性。ETCS 体系结构和接口体系结构和接口人机接口无线接口应答器接收环线接收安全计算机速度表列车接口数据记录STMSTM司机列车 下载单元ETCS车载设备车载设备GSM-R移动设备RBC 2网管中心欧洲应答器欧洲环线
11、本国本国信号系统信号系统ETCS地面设备地面设备EuroradioRBC 1无线注入设备EuroradioGSM-R 固定设备联锁设备和LEUCTC接口功能接口技术协议功能接口技术协议功能接口规范功能接口规范airgap消除安全隐患；消除安全隐患；满足跨线运行；满足跨线运行；规范系统设计；规范系统设计；适应发展需求。适应发展需求。列控系统车载设备控制方式列控系统车载设备控制方式人控优先人控优先“人控优先人控优先”的概念是：司机按照模式曲的概念是：司机按照模式曲线控制列车速度，设备不干涉司机正常线控制列车速度，设备不干涉司机正常驾驶，列车超速时设备采用有效的手段驾驶，列车超速时设备采用有效的手段
12、确保列车运行安全。设备制动的缓解须确保列车运行安全。设备制动的缓解须是设备允许司机确认操作有效。是设备允许司机确认操作有效。EOAS（m）V（km/h）常用制动常用制动模式曲线模式曲线司机确认司机确认制动缓解制动缓解报警曲线报警曲线允许缓解允许缓解常用制动常用制动列车运列车运行轨迹行轨迹人控优先示意图人控优先示意图紧急制动紧急制动模式曲线模式曲线行车许可终点行车许可终点EOAS（m）V（km/h）模式曲模式曲线更新线更新常用制常用制动模式动模式曲线曲线紧急制紧急制动模式动模式曲线曲线列车运行列车运行轨迹轨迹人控优先方式下的司机驾驶示意图人控优先方式下的司机驾驶示意图司机实司机实施常用施常用制动
13、制动由于司机承担超速责由于司机承担超速责任，所以在起模时与任，所以在起模时与设备干预曲线保持较设备干预曲线保持较大速差大速差行车许可终点行车许可终点 机控优先机控优先 “机控优先机控优先”的概念是：设备能够的概念是：设备能够按照模式曲线自动控制列车减速并按照模式曲线自动控制列车减速并确保列车运行安全。设备常用制动确保列车运行安全。设备常用制动后如果满足缓解条件将及时自动缓后如果满足缓解条件将及时自动缓解。解。机控优先示意图机控优先示意图EOAS（m）V（km/h）常用制动常用制动模式曲线模式曲线报警曲线报警曲线自动缓解自动缓解列车运列车运行轨迹行轨迹紧急制动紧急制动模式曲线模式曲线常用制动常用
14、制动车载设备车载设备机车乘务员机车乘务员轨道轨道电路电路列控中心列控中心联锁设备联锁设备点式点式设备设备无线通无线通信模块信模块人机界面人机界面输出模块输出模块列车列车输入模块输入模块点式信息点式信息接收模块接收模块车载安全计算机车载安全计算机测速模块测速模块地面设备地面设备连续信息连续信息接收模块接收模块无线通信无线通信模块模块CTCS记录单元记录单元运行管理运行管理记录单元记录单元调度集中系统调度集中系统维护管理中心维护管理中心GSM-R相邻列控中心相邻列控中心车载设备车载设备地面设备地面设备地面子系统组成地面子系统组成 列控中心；列控中心；轨道电路；轨道电路；应答器设备。应答器设备。车载
15、子系统组成车载子系统组成 连续信息接收模块；连续信息接收模块；点式信息接收模块；点式信息接收模块；测速模块；测速模块；CTCSCTCS记录单元；记录单元；车载主控单元；车载主控单元；人机界面人机界面 预留无线通信接口预留无线通信接口 运行管理记录模块运行管理记录模块CTCS 3级等同级等同 ETCS 2级。级。CTCS 4级等同级等同 ETCS 3级。级。符合符合CTCSCTCS规范的列车超速防护系统应能满足一套车载设备规范的列车超速防护系统应能满足一套车载设备全程控制的运用要求。全程控制的运用要求。车载设备可向下兼容。车载设备可向下兼容。系统级间转换应自动完成。级间转换不影响列车正常运行。系
16、统级间转换应自动完成。级间转换不影响列车正常运行。系统根据地面、车载配置采用相应等级和相应控制方式，系统根据地面、车载配置采用相应等级和相应控制方式，在系统故障条件下可降级使用。在系统故障条件下可降级使用。系统各级状态应有清晰的表示，司机设备责任应有明确系统各级状态应有清晰的表示，司机设备责任应有明确划分。划分。ATP车载设备工作模式车载设备工作模式 待机模式待机模式(SB)(SB)；完全监控模式完全监控模式(FS)(FS)；部分监控模式部分监控模式(PS)(PS)；反向行车模式（反向行车模式（RORO）；目视行车模式目视行车模式(OS)(OS)；调车模式调车模式(SH)(SH)；隔离模式隔离
17、模式(IS)(IS)等。等。待机模式待机模式 待机模式不由司机选择，待机模式不由司机选择，ATPATP车车载设备上电执行自检和外部设备载设备上电执行自检和外部设备测试后，自动转入待机模式。在测试后，自动转入待机模式。在待机模式下，设备测试的结果显待机模式下，设备测试的结果显示给司机，车载设备执行停车监示给司机，车载设备执行停车监督，司机不得移动列车督，司机不得移动列车。部分监控模式部分监控模式 列车正常发车所用的模式。当列车正常发车所用的模式。当ATPATP车载设备接收车载设备接收到轨道电路允许行车信息，而缺少应答器提供到轨道电路允许行车信息，而缺少应答器提供的线路数据时，也进入部分监控模式。
18、此时车的线路数据时，也进入部分监控模式。此时车载设备给出固定限速值，控制列车运行。载设备给出固定限速值，控制列车运行。侧线发车，侧线发车，UUUU码时，固定限速值码时，固定限速值45km/h45km/h；UUSUUS码码时，固定限速值为时，固定限速值为80km/h 80km/h；连续两组及以上应答器线路数据丢失时，固定连续两组及以上应答器线路数据丢失时，固定限速值为限速值为120km/h120km/h；引导接车，引导接车，HBHB码时，固定限速值为码时，固定限速值为20km/h20km/h。完全监控模式完全监控模式 列车出站列车出站ATPATP车载设备从应答器收到车载设备从应答器收到控车所需的
19、基本数据后，自动进入完控车所需的基本数据后，自动进入完全监控模式，生成目标距离模式曲线，全监控模式，生成目标距离模式曲线，并通过并通过DMIDMI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司机安速度、目标速度和目标距离等司机安全驾驶所需的信息，控制列车安全运全驾驶所需的信息，控制列车安全运行。行。反向行车模式反向行车模式 上行线下行方向或下行线上行方上行线下行方向或下行线上行方向行车所使用的完全监控模式。向行车所使用的完全监控模式。CTCS 2CTCS 2级反向行车为站间闭塞级反向行车为站间闭塞。目视行车模式目视行车模式 一种不允许退行的固定限速模式，此一种不允许退
20、行的固定限速模式，此时固定限速值为时固定限速值为20km/h20km/h。列车速度超。列车速度超过过25km/h25km/h，设备触发制动。，设备触发制动。在目视行车模式下，要求司机每隔一在目视行车模式下，要求司机每隔一定时间定时间(60(60秒秒)或列车移动一定距离或列车移动一定距离(200(200米米)，按压一次警惕按钮，否则，按压一次警惕按钮，否则设备触发制动。设备触发制动。调车模式调车模式 一种允许退行的固定限速模式，专门一种允许退行的固定限速模式，专门用于动车组的调车作业。动车组进行用于动车组的调车作业。动车组进行调车作业时，司机按压专用调车按钮，调车作业时，司机按压专用调车按钮，转
21、为调车模式，生成调车限制速度，转为调车模式，生成调车限制速度，控制车列运行，固定限速值为控制车列运行，固定限速值为40km/h40km/h，列车速度超过列车速度超过45km/h45km/h，设备触发制动。，设备触发制动。只有在列车停车时，司机才可以选择只有在列车停车时，司机才可以选择或退出调车模式。或退出调车模式。隔离模式隔离模式 一种无限速模式，一种无限速模式，ATPATP车载设备失去车载设备失去所有速度监督功能，通常用于所有速度监督功能，通常用于ATPATP车车载设备故障后的行车。载设备故障后的行车。司机必需取得调度员同意才能使用隔司机必需取得调度员同意才能使用隔离模式行车。离模式行车。控
22、车模式的转换控车模式的转换 待机模式、部分监控模式、完全监控待机模式、部分监控模式、完全监控模式和反向行车模式是设备责任模式。模式和反向行车模式是设备责任模式。目视行车模式、调车模式和隔离模式目视行车模式、调车模式和隔离模式是员工责任模式，行车安全由行车人是员工责任模式，行车安全由行车人员负责。员负责。设备责任模式与员工责任模式之间的设备责任模式与员工责任模式之间的转换以及员工责任模式间的转换必须转换以及员工责任模式间的转换必须得到调度员的允许。得到调度员的允许。（1 1）CTCSCTCS技术规范总则技术规范总则（2 2）CTCSCTCS功能需求规范功能需求规范（3 3）CTCSCTCS系统需求规范系统需求规范（4 4）CTCS 2CTCS 2级级ATPATP技术条技术条件件（5 5）查询应答器技术条件）查询应答器技术条件（6 6）列控中心技术条件）列控中心技术条件（8 8）DMIDMI功能接口规范功能接口规范（9 9）CTCSCTCS记录器技术条件记录器技术条件（1010）列车功能接口规范）列车功能接口规范（1111）无线信息传输功能接口）无线信息传输功能接口规范规范（1212）CTCSCTCSRAMSRAMS要求要求（1313）术语和缩写）术语和缩写
