高速铁路信号系统介绍课件

高速铁路信号系统

集成技术介绍

中铁电气化局集团有限公司

1高速铁路信号系统

集成技术介绍

中铁电气化局第一部分

CTCS-3列控系统介绍2第一部分2高速铁路信号名词术语CTCS（ChineseTrainControlSystem），中国列车运行控制系统规范，包括地面子系统和车载子系统。CTCS-2级：中国列车控制系统2级CTCS-3级：中国列车控制系统3级CTC：CentralizedTrafficControl列车调度集中系统TDCS：TrainOperationDispatchingCommandSystem列车调度指挥系统

TSRS：临时限速服务器CSM（CentralizedSignalingMonitoring）：信号集中监测LEU：LandElectronicUnit地面电子单元。SWBalise：

SwitchableBalise有源应答器。FXBalise：FixedBalise无源应答器。RBC（RadioBlockCenter），无线闭塞中心。EMC（ElectroMagneticCompatibility），电磁兼容性。3高速铁路信号名词术语CTCS（ChineseTrainC高速铁路信号系统构成高速铁路信号系统是一个以调度集中为龙头、车站设备为基础、通信网络为骨架，集行车调度指挥、列车运行控制、设备监测、灾害防护和信息管理等功能于一体的综合控制系统。4高速铁路信号系统构成4信号系统总体结构示意图

5信号系统总体结构示意图5一、列控系统概述二、CTCS-0级列控系统四、CTCS-3D级列控系统五、CTCS-3级列控系统列控系统几个重要发展阶段内容提纲三、CTCS-2级列控系统6一、列控系统概述二、CTCS-0级列控系统四、CTCS-3D一、列控系统概述7一、列控系统概述7ZPW-2000无绝缘轨道电路相当总长7.5km相当总长7.5km调谐单元调谐单元空芯线圈接收匹配变压器电缆模拟网络ZCO3电缆发送室内室外调谐区主轨道电路调谐区100m补偿电容GJ匹配变压器电缆模拟网络ZCO3电缆调谐单元调谐单元空芯线圈8ZPW-2000无绝缘轨道电路相当总长7.5km相当总长7.轨道电路码序4LL2码3LL码2LULU码1UU码0HUHU码5LL3码6LL3码轨道空闲信号显示信息名称LL2码LL码LULU码U2U2码UUUU码LL3码LL3码信号显示信息名称LL2码LL码LULU码U2SU2S码UUSUUS码LL3码LL3码信号显示信息名称9轨道电路码序4LL2码3LL码2LULU码1UU码0HUHU应答器载频：车→地：27.095MHz±5KHz地→车：4.234MHz±200KHz信息量：报文码长：1023bit可用码长：830bit10应答器载频：10应答器应答器分两种：无源应答器（固定信息应答器）；

有源应答器（可变信息应答器）。11应答器应答器分两种：11应答器可提供的信息线路参数；临时限速；行车许可；级间转换；线路里程；等12应答器可提供的信息线路参数；12列控系统是确保行车安全的信号系统。利用地面提供的线路信息、前车(目标)距离和进路状态，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。13列控系统是确保行车安全的信号系统。利用地面提供的线路列控系统构成CTC/TDCS车站分机调度中心CTC车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

14列控系统构成CTC/TDCS车站分机调度中心车站联锁列控中心车载系统15车载系统15列车模拟运行16列车模拟运行16二、CTCS-0级列控系统17二、CTCS-0级列控系统17CTCS-0级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞，车载设备由列车运行监控记录装置LKJ和通用式机车信号组成。

LKJ设备通过车载存储线路数据，通过IC卡由司机输入临时限速和其他信息，通过机车信号信息提供行车许可，LKJ自动生成监控曲线。

LKJ自推广运用十几年来，对保证列车运行安全发挥了重要作用。

由于多方面原因，LKJ控制条件下，司机应按照地面信号显示运行。

同时由于CTCS0级采用车载数据库方式，存在线路施工过渡等情况下与大量车载基础数据应及时修改的矛盾。18CTCS-0级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞，车载三、CTCS-2级列控系统19三、CTCS-2级列控系统19CTCS-2级系统结构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。列控中心车站联锁调度中心CTC轨道电路应答器道岔信号机车载设备包括:轨道电路、应答器列控中心、车载设备等

20CTCS-2级系统结构CTCS-2级是基于轨道电路和CTCS-2级系统结构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21CTCS-2级系统结构实现列车占用检查轨道电路功能：码序L5L4L3L2LLUUHU空闲分区数量76543210C2生成行车许可核心工作原理=1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350=9250m应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。速度曲线

空闲数量：目标距离：当前码序：----m--------9250m7L5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。22码序L5L4L3L2LLUUHU空闲分区数量76543210C2的运行许可工作原理1250+1300+1350+1300+1350+1300+13509200空闲区段：77950空闲区段：66650空闲区段：55300空闲区段：44000空闲区段：32650空闲区段：21350空闲区段：1速度曲线0空闲区段：0目标距离:23C2的运行许可工作原理1250+1300+1350+CTCS2级临时限速设置流程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限速范围限制速度调度中心向车站下达临时限速调度命令1车站值班员签认调度命令2向车站列控中心传送临时限速3列控中心生成限速报文向应答器传送并向调度中心回执4CTC(TDCS)车站分机ATP24CTCS2级临时限速设置流程调度中心车站列控中心ZPW200正向预告点切换执行点反向预告点CTCS-2区域CTCS车载控车CTCS-0区域LKJ控车应答器应答器ZPW-2000轨道电路ZPW-2000轨道电路CTCS-2区段和CTCS-0区段的切换25正向预告点切换执行点反向预告点CTCS-2区域CTCS-0区

速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-2区段追踪运行模拟26速度限制曲线时速(km/h)目标停四、CTCS-3D级列控系统27四、CTCS-3D级列控系统27根据京津城际工期紧、GSM-R清频困难、采用GSM-R进行车地连续信息传输存在较大风险的实际情况，采用以下技术原则构建了CTCS-3D系统方案：1.技术方案选择的原因背景原则一：在CTCS-2级的基础上原则二：以基于应答器的ETCS-1级点式系统为原型原则三：创造性的补充了轨道电路连续信息原则四：集成ETCS和CTCS应答器信息CTCS-2CTCS-3D轨道电路连续信息ETCS-1原型应答器信息集成28根据京津城际工期紧、GSM-R清频困难、采用GSM-R五、CTCS-3级列控系统29五、CTCS-3级列控系统29

CTCS-3级系统结构CTCS-3级系统是基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心（RBC）生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。包括：无线闭塞中心RBC、GSM-R网络、轨道电路、应答器、列控中心、车载设备等。调度中心CTC车站联锁道岔信号机轨道电路列控中心应答器车载设备无线闭塞中心RBCGSM-R室内设备30CTCS-3级系统结构CTCS-3级系统是基于GSM-R无线闭塞中心RBCGSM-R室内设备C3级列控与C2级列控的比较地面设备增加无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络；车载设备增加GSM-R无线通信单元及天线；车载设备根据RBC的行车许可，生成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行。调度中心CTC车站联锁轨道电路列控中心应答器道岔信号机RBC为CTCS-3提供行车许可速度曲线GSM-R无线通信模块及天线车载设备31无线闭塞中心RBCGSM-RC3级列控与C2级列控的比较地面CTCS-3级各部分功能根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可无线闭塞中心RBC应答器通过GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给CTCS-3级车载设备通过GSM-R无线通信系统接受车载设备发送的位置和列车数据等信息向车载设备传输定位和等级转换信息向车载设备传送线路参数和临时限速等信息，满足后备系统的需要用于实现车载设备与地面设备的双向通信GSM-R核心网包括移动交换子系统、GPRS子系统、智能网接口GSM-R网络采用冗余交叉覆盖的方式进行布置，提高了车地通信的可靠性根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时限速等信息和列车参数，按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线，监控列车的安全运行车载安全计算机轨道电路实现列车占用检查发送行车许可信息，满足后备系统的需要32CTCS-3级各部分功能根据轨道电路、联锁进路等信息

调度集中显示投影车站联锁无线闭塞中心（RBC）行调指挥中心（CTC）列车位置、速度信息限速信息进路信息轨道电路占用信息行车许可速度曲线列车位置、速度信息C3系统控车原理33调度集中显示投影车站联锁无线闭塞速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-3区段追踪运行模拟34速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-3区段追踪运（1）基于GSM-R实现大容量的连续信息传输，可以提供最远32km的目标距离、线路允许速度等信息，满足跨线运营；（2）CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求，C3系统通过在应答器里集成C2报文，满足200~250km，C2同时作为C3的后备系统。（3）车地双向信息传输，地面可以实时掌握列车、速度、位置、速度状态等，并可在CTC系统上实时显示。（4）临时限速的灵活设置，可以实现任意长度，任意速度，任意数量的临时限速设置。主要特点35（1）基于GSM-R实现大容量的连续信息传输，可以提供最远3列控车载设备9种主要工作模式休眠模式(SL)完全监控模式

(FS)部分监控模式(PS)目视行车模式(OS)引导模式(CO)调车模式(SH)待机模式(SB)隔离模式(IS)机车信号模式(CS)主要工作模式36列控车载设备休眠模式完全监控模式部分监控模式(PS)目视行车（1）完全监控模式（FS）C3系统的正常工作模式。

当车载设备具备列控所需的全部基本数据（包括列车数据、行车许可和线路数据等）时，列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线，监控列车安全运行；并通过人机界面显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息。目标距离连续速度控制模式曲线速度（km/h）35037（1）完全监控模式（FS）C3系统的正常工作模式。（2）目视行车模式（OS）轨道电路故障时的非正常行车模式。

列控车载设备显示禁止信号、列车停车后又需继续运行时，根据行车管理办法（含调度命令），经司机操作并确认后，列控车载设备按固定限制速度40km/h监控列车运行，司机每确认一次，列车可运行一定距离(200m)或一定时间(60s)。

40轨道电路故障OS模式OS模式速度（km/h）38（2）目视行车模式（OS）轨道电路故障时的非正常行车模式。（3）引导模式（CO）车站不能正常办理接发车时的非正常行车模式

当锁闭进路中存在不能检查列车占用的轨道区段时，车载设备根据地面设备提供的行车许可生成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过人机界面显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，列控车载设备按最高允许速度40km/h监控列车运行，司机负责在列车运行时检查轨道占用情况。

CO模式引导信号40速度（km/h）39（3）引导模式（CO）车站不能正常办理接发车时的非正常行车模注册与启动进出动车段级间转换行车许可自动过分相人工解锁进路调车作业降级情况临时限速重联与摘解注销RBC切换灾害防护特殊进路主要场景40注册与启动进出动车段级间转换行车许可自动过分相人工调车作业降场景：级间转换正常的级间转换在转换区域自动进行；级间转换区域内的转换命令由RBC/应答器提供。在转换点设置应答器组、在转换点前方适当距离设置预告应答器组。典型场景介绍41场景：级间转换正常的级间转换在转换区域自动进行；典型场景介绍列车通过等级转换预告应答器后，车载设备从RBC/应答器接收到转换预告信息，做好CTCS-2级控车准备；1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级方式控车，并终止与RBC的通信会话。2预告应答器切换应答器等级转换预告信息立即执行等级转换C3进入C2演示CTCS-3级区段CTCS-2级区段42列车通过等级转换预告应答器后，车载设备从RBC/应答器接收到列控车载设备从应答器接收到呼叫RBC命令，与RBC建立通信会话，并从RBC接收CTCS-3级区段的行车许可等信息；1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级方式控车。2预告应答器切换应答器等级转换预告信息立即执行等级转换C2进入C3演示CTCS-2级区段CTCS-3级区段43列控车载设备从应答器接收到呼叫RBC命令，与RBC建立通信会(1)列车受到RBC1控制，根据RBC1提供的行车许可运行；(2)RBC1从RBC2获得进路信息，生成延伸到RBC2管辖范围的行车许可，同时RBC1命令另一个GSM-R车载电台呼叫RBC2，与RBC2建立通信；(3)列车尾部通过切换应答器后，列车受到RBC2的控制，终止与RBC1的通信，完成RBC切换；(4)列车根据RBC2提供的行车许可运行。RBC切换演示44(1)列车受到RBC1控制，根据RBC1提供的行车许可运行车载设备总体结构图45车载设备总体结构图45

我国高速铁路列控系统为什么要实现互联互通？

在我国高速铁路建设初期，确定以郑西、武广、广深港三条高速铁路建设为契机，走引进、吸收、消化、再创新的道路，以欧洲的ETCS-2技术为基础，结合我国CTCS-2级列控技术进行国产化研究，为我国CTCS-3级列控系统的发展奠定了基础。

郑西平台CTCS-3级列控平台的集成商：中铁建电气化局，主要设备:RBC和车载ATP（安萨尔多、和利时）、CTCS-2级列控中心（和利时）CBI（交大微联）、CTC（卡斯柯）。

武广平台CTCS-3级列控平台的集成商：通号公司，主要设备:RBC和车载ATP（庞巴迪、通号公司）、CTCS-2级列控中心（通号公司）、车站联锁（通号公司）、CTC（卡斯柯）。

广深港平台CTCS-3级列控平台的集成商：通号公司，主要设备:RBC和车载ATP（日立、和利时）、CTCS-2级列控中心（和利时）、车站联锁（交大微联）、CTC（卡斯柯）。

CTCS-3级列控系统互联互通46我国高速铁路列控系统为什么要实现互联互通？

我国高速铁路列控系统互联互通的主要项目有哪些？

1、车载ATP与地面RBC的互联互通

随着武广、郑西的开通，两个平台之间车载ATP与地面RBC之间的互联互通已经势在必行了。在铁道部的统一组织下，经过近一年的科研攻关，于2010年6月顺利实现了互联互通。目前，以郑西客专为代表的安装了300S车载设备的动车组早在2010年6月就在武广客专上运营拉。而以武广客专为代表的安装了300T车载设备的动车组也在郑西客专上运营。

2、不同平台地面设备之间的互联互通

随着后续大量高速铁路相继开通，特别是京石武高速铁路的建设，不同平台的地面设备之间的互联互通研究已经无法回避。

在武汉枢纽，我们成功地实现了武广TSRS、TCC与郑西两个不同平台的TSRS、TCC的互联互通。

在郑州枢纽，我们成功实现了武广RBC与郑西RBC之间的互联互通。

CTCS-3级列控系统互联互通47我国高速铁路列控系统互联互通的主要项目有哪些？

我国高速铁路列控系统地面设备间互联互通举例

案例1：在武汉枢纽，我们成功地实现了武广TSRS、TCC与郑西两个不同平台的TSRS、TCC的互联互通。

案例2：在郑州枢纽，我们成功实现了武广RBC与郑西RBC之间的互联互通。方案1，方案2

案列3：在石家庄枢纽，我们成功实现了京石武客客专与石太客专的互联互通。

CTCS-3级列控系统互联互通48我国高速铁路列控系统地面设备间互联互通举例

第二部分

关于高铁信号系统集成管理的十个重点环节49第二部分

关于高铁信号系统49一、提前介入进行接口检查针对高速铁路站前与站后接口关系复杂，站前与站后设计结合不充分等因素引起的接口设计不完善的问题比较突出；站前施工单位对站后接口需求不够重视等因素，导致站前对站后接口预留不到位的问题依然突出，因此，站后施工单位必去提前介入接口检查，及时与业主、设计沟通解决接口问题，为站后施工预留好各种接口条件。50一、提前介入进行接口检查针对高速铁路站前与站后接口关系复杂，二、编写信号系统集成实施方案（1）通过深入研究初步设计文件与初步设计批复意见，认真梳理招投标文件，组织现场调查，编写信号系统集成实施方案题纲。（2）通过细化研究个子系统设备配置、各子系统组网结构、RBC交权点、C3/C2级间转换点、分相区应答器设置的关键问题以及枢纽新旧线路各子系统间的接口关系，形成信号系统集成实施方案。

51二、编写信号系统集成实施方案（1）通过深入研究初步设计文件与三、组织编写设备技术建议书通过组织设备供应商对设备技术规格书、设计技术建议书的研讨，对各子系统间接口进一步细化，为施工图设计提供科学合理的技术输入。52三、组织编写设备技术建议书通过组织设备供应商对设备技术规格书四、组织设计联络会议通过组织设计联络会议，研究解决施工图设计阶段存在的各种问题，为设计单位准确高效的编制施工技术资料提供保证。53四、组织设计联络会议通过组织设计联络会议，研究解决施工图设计五、组织现场测量根据行车布点资料，组织专业人员对线路数据进行复测，为设计人员编制准确的列控数据表提供依据。54五、组织现场测量根据行车布点资料，组织专业人员对线路数据进行六、编制本项目信号施工工艺标准以集团公司的《高铁信号施工工艺标准》《高铁信号设备安装工艺图例》为基础，结合当地维护管理单位的要求，编制《本项目信号施工工艺标准》并及时组织技术交底，加强监督管理，确保信号系统室内外设备安装质量一次性验收合格。55六、编制本项目信号施工工艺标准以集团公司的《高铁信号施工工艺七、编写《施工组织设计》组织编写并上报《本项目施工组织设计》。严格按照业主批准的《本项目施工组织设计》组织施工，强化项目安全、质量、工期、成本控制，确保各项目标顺利实现。56七、编写《施工组织设计》组织编写并上报《本项目施工组织设计》八、系统调试系统调试分为静态调试与动态调试两部分静态调试包括各子系统安装调试、部分测试试验室仿真测试、系统集成测试，接管单位的验收测试。动态测试包括系统ITC测试、系统VV测试，联调联试。组织编制《系统调试方案》。严格按照系统调试流程，认真组织系统调试，确保系统各项性能指标达到设计标准。57八、系统调试系统调试分为静态调试与动态调试两部分57九、问题整改严密组织，积极配合联调联试及运行试验工作，在联调联试阶段，根据试验结果，认真分析联调联试发现的问题，及时组织整改并销号。安排专家型人才参与问题库的分析、整改、销号工作，缩短解决问题的周期。58九、问题整改严密组织，积极配合联调联试及运行试验工作，在联调十、联调联试及缺陷期的保障工作合理配备联调联试及质保期两个阶段的备品备件，确保故障能够及时修复。合理安排值班人员，确保发生设备故障时有人处理。加强质保期内的各项保障工作，确保高速铁路的安全运营。59十、联调联试及缺陷期的保障工作合理配备联调联试及质保期两个阶第四部分

关于高铁信号系统建设管理过程中需要业主（监理工程师）关注的几个管理细节60第四部分60一、关于行车布点设计

设计院行车专业进行行车布点计算时应充分考虑各种型号动车制动参数以及各种型号车载设备制动输出的时间参数，留足设计余量，避免因闭塞分区长度不足引起的L5条件下NBP曲线下降。61一、关于行车布点设计61二、关于分相区与级间转换应答器设置

设计院信号专业在平面图设计和列控数据设计时应该提前与牵引供电专业协商分相区与相关应答器布置，建议C2/C3转换执行应答器设置在分相区后600m之外，确保动车组以C2模式发车后，以C2模式执行完过‘分相’后再转‘C3模式’，避免列车以C2模式出站后经分相区时发生能“自动断”不能“自动合”的现象。62二、关于分相区与级间转换应答器设置设计院信号专业在平面三、关于枢纽信号设计建议1、枢纽大站信号设计应注意的问题

涉及到大型车站TCC设计，必须充分考虑TCC-ZPW-2000的接口容量，一套TCC最多控制100个区段，因此在枢纽大型车站的设计中，建议将区间轨道电路尽可能归于相邻车站、线路所、中继站管辖。2、车站联锁设计应尽量减少或避免区域计算机联锁。3、枢纽设计时应充分考虑既有线的过渡施工及动态验证试验。63三、关于枢纽信号设计建议1、枢纽大站信号设计应注意的问四、关于列控数据管理对于客专信号专业建设管理来讲，列控数据的管理是一项非常重要的工作。1、列控数据是设计蓝图的重要组成部分。2、列控数据的编制、审核、审批是一个漫长的过程，列控数据的编制有几个前提：（1）线路数据稳定；（2）列控顶棚速度明确；（3）调度管界确定；（4）RBC、TSRS、TCC等列控设备管界明确。3、列控数据是TCC、TSRS、RBC等列控子系统软件编制的前提条件。在联调联试过程中，一旦发现列控数据有错误，就必须修改RBC、TCC、TSRS等列控设备软件。二每一次软件修改都是一次漫长的过程。64四、关于列控数据管理对于客专信号专业建设管理来讲，列控数据的五、关于钢轨钻孔作业应注意的问题1、钢轨钻孔工具的选择：杜绝使用自加工的钢轨钻孔设备，务必采用专业的钢轨钻孔设备和专门的倒角器具。2、轨道电路打眼作业管理：钢轨钻孔是钢轨精调并锁定的下一道工序，因此，钢轨钻孔前，需要业主（或监理单位）组织铺轨单位向电务施工单位进行钢轨精调并锁定的技术交底。3、道岔跳线安装孔钻孔作业管理根据铁道部有关文件规定，客专道岔钻孔作业必须在道岔出厂之前完成，不允许在现场对道岔进行钻孔作业。因此，在道岔出厂之前，应由业主组织电务施工单位到道岔生产工厂进行接口检查，确保工厂在道岔上所钻的孔全部正确、可用。65五、关于钢轨钻孔作业应注意的问题65六、关于客专接口站管理1、接口方案研究由于高速铁路信号列控系统的网络化、自动化以及信号专业与运输安全的密切关系，涉及到既有客专改造，就需要对既有客专接入方案进行系统研究、确保接入方案科学合理、安全高效。2、仿真试验针对枢纽的复杂性，为提前检查列控数据以及各子系统间接口关系的正确性，我们提出，必须在仿真试验室采用与现场完全相同的设备搭建仿真试验平台，对系统进行全面仿真试验，以便提前发现并解决问题。3、现场换装试验针对既有客专的特殊性，施工只能在夜间维修天窗内进行，同时考虑到天窗时间短，试验内容多的实际情况，只能对试验内容进行分解，采取多点换装试验的方案进行试验。66六、关于客专接口站管理66七、关于综合接地由于综合接地系统涉及各个专业，施工单位多，接口多，接口界面划分不清晰等原因，导致静态验收阶段问题最多。由于综合接地系统多属于隐蔽工程，问题整改的难度也最大。由于信号系统对综合接地系统的依赖程度更高一些，因此特提几点建议：（1）桥梁或车站引入机房电缆沟内贯通地线必须与信号电缆分开敷设或采取物理隔离措施；（2）接触网H型钢柱接地电子应与信号调谐区设备接地端子保持一定距离。67七、关于综合接地由于综合接地系统涉及各个专业，施工单位多，接八、关于信号施工条件

创造信号施工条件、确保信号按期完成1、物资设备采购；2、设备用房的装修、防雷及地系统施工完成；3、线路两侧的电缆沟贯通、综合站房电缆通道预留完整；4、钢轨精调并锁定、道岔安装并完成精调；5、站内钢轨绝缘按照信号设计图施工完毕；6、路基具备轨旁设备安装条件。68八、关于信号施工条件创造信号施工条件、确保信号按期完成6九、关于信号系统调试条件创造信号调试条件，确保联调联试按期完成1、信号室内设备安装完毕2、室外设备完毕3、电力送电已经结束（提前60天）4、通信光缆已经调试完毕（提前40天）5、通信传输已经调试完毕（提前20天）69九、关于信号系统调试条件创造信号调试条件，确保联调联试按期完结束语1、感谢业主给我们提供这样一次技术交流的机会！2、满足业主需求是我们最大的心愿！3、向业主提供周到的服务是我们永恒的主题！

谢谢大家70结束语1、感谢业主给我们提供这样一次技术交流的机会！70高速铁路信号系统

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71高速铁路信号系统

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中铁电气化局第一部分

CTCS-3列控系统介绍72第一部分2高速铁路信号名词术语CTCS（ChineseTrainControlSystem），中国列车运行控制系统规范，包括地面子系统和车载子系统。CTCS-2级：中国列车控制系统2级CTCS-3级：中国列车控制系统3级CTC：CentralizedTrafficControl列车调度集中系统TDCS：TrainOperationDispatchingCommandSystem列车调度指挥系统

TSRS：临时限速服务器CSM（CentralizedSignalingMonitoring）：信号集中监测LEU：LandElectronicUnit地面电子单元。SWBalise：

SwitchableBalise有源应答器。FXBalise：FixedBalise无源应答器。RBC（RadioBlockCenter），无线闭塞中心。EMC（ElectroMagneticCompatibility），电磁兼容性。73高速铁路信号名词术语CTCS（ChineseTrainC高速铁路信号系统构成高速铁路信号系统是一个以调度集中为龙头、车站设备为基础、通信网络为骨架，集行车调度指挥、列车运行控制、设备监测、灾害防护和信息管理等功能于一体的综合控制系统。74高速铁路信号系统构成4信号系统总体结构示意图

75信号系统总体结构示意图5一、列控系统概述二、CTCS-0级列控系统四、CTCS-3D级列控系统五、CTCS-3级列控系统列控系统几个重要发展阶段内容提纲三、CTCS-2级列控系统76一、列控系统概述二、CTCS-0级列控系统四、CTCS-3D一、列控系统概述77一、列控系统概述7ZPW-2000无绝缘轨道电路相当总长7.5km相当总长7.5km调谐单元调谐单元空芯线圈接收匹配变压器电缆模拟网络ZCO3电缆发送室内室外调谐区主轨道电路调谐区100m补偿电容GJ匹配变压器电缆模拟网络ZCO3电缆调谐单元调谐单元空芯线圈78ZPW-2000无绝缘轨道电路相当总长7.5km相当总长7.轨道电路码序4LL2码3LL码2LULU码1UU码0HUHU码5LL3码6LL3码轨道空闲信号显示信息名称LL2码LL码LULU码U2U2码UUUU码LL3码LL3码信号显示信息名称LL2码LL码LULU码U2SU2S码UUSUUS码LL3码LL3码信号显示信息名称79轨道电路码序4LL2码3LL码2LULU码1UU码0HUHU应答器载频：车→地：27.095MHz±5KHz地→车：4.234MHz±200KHz信息量：报文码长：1023bit可用码长：830bit80应答器载频：10应答器应答器分两种：无源应答器（固定信息应答器）；

有源应答器（可变信息应答器）。81应答器应答器分两种：11应答器可提供的信息线路参数；临时限速；行车许可；级间转换；线路里程；等82应答器可提供的信息线路参数；12列控系统是确保行车安全的信号系统。利用地面提供的线路信息、前车(目标)距离和进路状态，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。83列控系统是确保行车安全的信号系统。利用地面提供的线路列控系统构成CTC/TDCS车站分机调度中心CTC车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

84列控系统构成CTC/TDCS车站分机调度中心车站联锁列控中心车载系统85车载系统15列车模拟运行86列车模拟运行16二、CTCS-0级列控系统87二、CTCS-0级列控系统17CTCS-0级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞，车载设备由列车运行监控记录装置LKJ和通用式机车信号组成。

LKJ设备通过车载存储线路数据，通过IC卡由司机输入临时限速和其他信息，通过机车信号信息提供行车许可，LKJ自动生成监控曲线。

LKJ自推广运用十几年来，对保证列车运行安全发挥了重要作用。

由于多方面原因，LKJ控制条件下，司机应按照地面信号显示运行。

同时由于CTCS0级采用车载数据库方式，存在线路施工过渡等情况下与大量车载基础数据应及时修改的矛盾。88CTCS-0级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞，车载三、CTCS-2级列控系统89三、CTCS-2级列控系统19CTCS-2级系统结构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。列控中心车站联锁调度中心CTC轨道电路应答器道岔信号机车载设备包括:轨道电路、应答器列控中心、车载设备等

90CTCS-2级系统结构CTCS-2级是基于轨道电路和CTCS-2级系统结构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91CTCS-2级系统结构实现列车占用检查轨道电路功能：码序L5L4L3L2LLUUHU空闲分区数量76543210C2生成行车许可核心工作原理=1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350=9250m应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。速度曲线

空闲数量：目标距离：当前码序：----m--------9250m7L5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。92码序L5L4L3L2LLUUHU空闲分区数量76543210C2的运行许可工作原理1250+1300+1350+1300+1350+1300+13509200空闲区段：77950空闲区段：66650空闲区段：55300空闲区段：44000空闲区段：32650空闲区段：21350空闲区段：1速度曲线0空闲区段：0目标距离:93C2的运行许可工作原理1250+1300+1350+CTCS2级临时限速设置流程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限速范围限制速度调度中心向车站下达临时限速调度命令1车站值班员签认调度命令2向车站列控中心传送临时限速3列控中心生成限速报文向应答器传送并向调度中心回执4CTC(TDCS)车站分机ATP94CTCS2级临时限速设置流程调度中心车站列控中心ZPW200正向预告点切换执行点反向预告点CTCS-2区域CTCS车载控车CTCS-0区域LKJ控车应答器应答器ZPW-2000轨道电路ZPW-2000轨道电路CTCS-2区段和CTCS-0区段的切换95正向预告点切换执行点反向预告点CTCS-2区域CTCS-0区

速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-2区段追踪运行模拟96速度限制曲线时速(km/h)目标停四、CTCS-3D级列控系统97四、CTCS-3D级列控系统27根据京津城际工期紧、GSM-R清频困难、采用GSM-R进行车地连续信息传输存在较大风险的实际情况，采用以下技术原则构建了CTCS-3D系统方案：1.技术方案选择的原因背景原则一：在CTCS-2级的基础上原则二：以基于应答器的ETCS-1级点式系统为原型原则三：创造性的补充了轨道电路连续信息原则四：集成ETCS和CTCS应答器信息CTCS-2CTCS-3D轨道电路连续信息ETCS-1原型应答器信息集成98根据京津城际工期紧、GSM-R清频困难、采用GSM-R五、CTCS-3级列控系统99五、CTCS-3级列控系统29

CTCS-3级系统结构CTCS-3级系统是基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心（RBC）生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。包括：无线闭塞中心RBC、GSM-R网络、轨道电路、应答器、列控中心、车载设备等。调度中心CTC车站联锁道岔信号机轨道电路列控中心应答器车载设备无线闭塞中心RBCGSM-R室内设备100CTCS-3级系统结构CTCS-3级系统是基于GSM-R无线闭塞中心RBCGSM-R室内设备C3级列控与C2级列控的比较地面设备增加无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络；车载设备增加GSM-R无线通信单元及天线；车载设备根据RBC的行车许可，生成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行。调度中心CTC车站联锁轨道电路列控中心应答器道岔信号机RBC为CTCS-3提供行车许可速度曲线GSM-R无线通信模块及天线车载设备101无线闭塞中心RBCGSM-RC3级列控与C2级列控的比较地面CTCS-3级各部分功能根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可无线闭塞中心RBC应答器通过GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给CTCS-3级车载设备通过GSM-R无线通信系统接受车载设备发送的位置和列车数据等信息向车载设备传输定位和等级转换信息向车载设备传送线路参数和临时限速等信息，满足后备系统的需要用于实现车载设备与地面设备的双向通信GSM-R核心网包括移动交换子系统、GPRS子系统、智能网接口GSM-R网络采用冗余交叉覆盖的方式进行布置，提高了车地通信的可靠性根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时限速等信息和列车参数，按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线，监控列车的安全运行车载安全计算机轨道电路实现列车占用检查发送行车许可信息，满足后备系统的需要102CTCS-3级各部分功能根据轨道电路、联锁进路等信息

调度集中显示投影车站联锁无线闭塞中心（RBC）行调指挥中心（CTC）列车位置、速度信息限速信息进路信息轨道电路占用信息行车许可速度曲线列车位置、速度信息C3系统控车原理103调度集中显示投影车站联锁无线闭塞速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-3区段追踪运行模拟104速度限制曲线时速(km/h)目标停车点CTCS-3区段追踪运（1）基于GSM-R实现大容量的连续信息传输，可以提供最远32km的目标距离、线路允许速度等信息，满足跨线运营；（2）CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求，C3系统通过在应答器里集成C2报文，满足200~250km，C2同时作为C3的后备系统。（3）车地双向信息传输，地面可以实时掌握列车、速度、位置、速度状态等，并可在CTC系统上实时显示。（4）临时限速的灵活设置，可以实现任意长度，任意速度，任意数量的临时限速设置。主要特点105（1）基于GSM-R实现大容量的连续信息传输，可以提供最远3列控车载设备9种主要工作模式休眠模式(SL)完全监控模式

(FS)部分监控模式(PS)目视行车模式(OS)引导模式(CO)调车模式(SH)待机模式(SB)隔离模式(IS)机车信号模式(CS)主要工作模式106列控车载设备休眠模式完全监控模式部分监控模式(PS)目视行车（1）完全监控模式（FS）C3系统的正常工作模式。

当车载设备具备列控所需的全部基本数据（包括列车数据、行车许可和线路数据等）时，列控车载设备生成目标距离连续速度控制模式曲线，监控列车安全运行；并通过人机界面显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息。目标距离连续速度控制模式曲线速度（km/h）350107（1）完全监控模式（FS）C3系统的正常工作模式。（2）目视行车模式（OS）轨道电路故障时的非正常行车模式。

列控车载设备显示禁止信号、列车停车后又需继续运行时，根据行车管理办法（含调度命令），经司机操作并确认后，列控车载设备按固定限制速度40km/h监控列车运行，司机每确认一次，列车可运行一定距离(200m)或一定时间(60s)。

40轨道电路故障OS模式OS模式速度（km/h）108（2）目视行车模式（OS）轨道电路故障时的非正常行车模式。（3）引导模式（CO）车站不能正常办理接发车时的非正常行车模式

当锁闭进路中存在不能检查列车占用的轨道区段时，车载设备根据地面设备提供的行车许可生成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过人机界面显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，列控车载设备按最高允许速度40km/h监控列车运行，司机负责在列车运行时检查轨道占用情况。

CO模式引导信号40速度（km/h）109（3）引导模式（CO）车站不能正常办理接发车时的非正常行车模注册与启动进出动车段级间转换行车许可自动过分相人工解锁进路调车作业降级情况临时限速重联与摘解注销RBC切换灾害防护特殊进路主要场景110注册与启动进出动车段级间转换行车许可自动过分相人工调车作业降场景：级间转换正常的级间转换在转换区域自动进行；级间转换区域内的转换命令由RBC/应答器提供。在转换点设置应答器组、在转换点前方适当距离设置预告应答器组。典型场景介绍111场景：级间转换正常的级间转换在转换区域自动进行；典型场景介绍列车通过等级转换预告应答器后，车载设备从RBC/应答器接收到转换预告信息，做好CTCS-2级控车准备；1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级方式控车，并终止与RBC的通信会话。2预告应答器切换应答器等级转换预告信息立即执行等级转换C3进入C2演示CTCS-3级区段CTCS-2级区段112列车通过等级转换预告应答器后，车载设备从RBC/应答器接收到列控车载设备从应答器接收到呼叫RBC命令，与RBC建立通信会话，并从RBC接收CTCS-3级区段的行车许可等信息；1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级方式控车。2预告应答器切换应答器等级转换预告信息立即执行等级转换C2进入C3演示CTCS-2级区段CTCS-3级区段113列控车载设备从应答器接收到呼叫RBC命令，与RBC建立通信会(1)列车受到RBC1控制，根据RBC1提供的行车许可运行；(2)RBC1从RBC2获得进路信息，生成延伸到RBC2管辖范围的行车许可，同时RBC1命令另一个GSM-R车载电台呼叫RBC2，与RBC2建立通信；(3)列车尾部通过切换应答器后，列车受到RBC2的控制，终止与RBC1的通信，完成RBC切换；(4)列车根据RBC2提供的行车许可运行。RBC切换演示114(1)列车受到RBC1控制，根据RBC1提供的行车许可运行车载设备总体结构图115车载设备总体结构图45

我国高速铁路列控系统为什么要实现互联互通？

在我国高速铁路建设初期，确定以郑西、武广、广深港三条高速铁路建设为契机，走引进、吸收、消化、再创新的道路，以欧洲的ETCS-2技术为基础，结合我国CTCS-2级列控技术进行国产化研究，为我国CTCS-3级列控系统的发展奠定了基础。

郑西平台CTCS-3级列控平台的集成商：中铁建电气化局，主要设备:RBC和车载ATP（安萨尔多、和利时）、CTCS-2级列控中心（和利时）CBI（交大微联）、CTC（卡斯柯）。

武广平台CTCS-3级列控平台的集成商：通号公司，主要设备:RBC和车载ATP（庞巴迪、通号公司）、CTCS-2级列控中心（通号公司）、车站联锁（通号公司）、CTC（卡斯柯）。

广深港平台CTCS-3级列控平台的集成商：通号公司，主要设备:RBC和车载ATP（日立、和利时）、CTCS-2级列控中心（和利时）、车站联锁（交大微联）、CTC（卡斯柯）。

CTCS-3级列控系统互联互通116我国高速铁路列控系统为什么要实现互联互通？

我国高速铁路列控系统互联互通的主要项目有哪些？

1、车载ATP与地面RBC的互联互通

随着武广、郑西的开通，两个平台之间车载ATP与地面RBC之间的互联互通已经势在必行了。在铁道部的统一组织下，经过近一年的科研攻关，于2010年6月顺利实现了互联互通。目前，以郑西客专为代表的安装了300S车载设备的动车组早在2010年6月就在武广客专上运营拉。而以武广客专为代表的安装了300T车载设备的动车组也在郑西客专上运营。

2、不同平台地面设备之间的互联互通

随着后续大量高速铁路相继开通，特别是京石武高速铁路的建设，不同平台的地面设备之间的互联互通研究已经无法回避。

在武汉枢纽，我们成功地实现了武广TSRS、TCC与郑西两个不同平台的TSRS、TCC的互联互通。

在郑州枢纽，我们成功实现了武广RBC与郑西RBC之间的互联互通。

CTCS-3级列控系统互联互通117我国高速铁路列控系统互联互通的主要项目有哪些？

我国高速铁路列控系统地面设备间互联互通举例

案例1：在武汉枢纽，我们成功地实现了武广TSRS、TCC与郑西两个不同平台的TSRS、TCC的互联互通。

案例2：在郑州枢纽，我们成功实现了武广RBC与郑西RBC之间的互联互通。方案1，方案2

案列3：在石家庄枢纽，我们成功实现了京石武客客专与石太客专的互联互通。

CTCS-3级列控系统互联互通118我国高速铁路列控系统地面设备间互联互通举例

第二部分

关于高铁信号系统集成管理的十个重点环节119第二部分

关于高铁信号系统49一、提前介入进行接口检查针对高速铁路站前与站后接口关系复杂，站前与站后设计结合不充分等因素引起的接口设计不完善的问题比较突出；站前施工单位对站后接口需求不够重视等因素，导致站前对站后接口预留不到位的问题依然突出，因此，站后施工单位必去提前介入接口检查，及时与业主、设计沟通解决接口问题，为站后施工预留好各种接口条件。120一、提前介入进行接口检查针对高速铁路站前与站后接口关系复杂，二、编写信号系统集成实施方案（1）通过深入研究初步设计文件与初步设计批复意见，认真梳理招投标文件，组织现场调查，编写信号系统集成实施方案题纲。（2）通过细化研究个子系统设备配置、各子系统组网结构、RBC交权点、C3/C2级间转换点、分相区应答器设置的关键问题以及枢纽新旧线路各子系统间的接口关系，形成信号系统集成实施方案。

121二、编写信号系统集成实施方案（1）通过深入研究初步设计文件与三、组织编写设备技术建议书通过组织设备供应商对设备技术规格书、设计技术建议书的研讨，对各子系统间接口进一步细化，为施工图设计提供科学合理的技术输入。122三、组织编写设备技术建议书通过组织设备供应商对设备技术规格书四、组织设计联络会议通过组织设计联络会议，研究解决施工图设计阶段存在的各种问题，为设计单位准确高效的编制施工技术资料提供保证。123四、组织设计联络会议通过组织设计联络会议，研究解决施工图设计五、组织现场测量根据行车布点资料，组织专业人员对线路数据进行复测，为设计人员编制准确的列控数据表提供依据。124五、组织现场测量根据行车布点资料，组织专业人员对线路数据进行六、编制本项目信号施工工艺标准以集团公司的《高铁信号施工工艺标准》《高铁信号设备安装工艺图例》为基础，结合当地维护管理单位的要求，编制《本项目信号施工工艺标准》并及时组织技术交底，加强监督管理，确保信号系统室内外设备安装质量一次性验收合格。125六、编制本项目信号施工工艺标准以集团公司的《高铁信号施工工艺七、编写《施工组织设计》组织编写并上报《本项目施工组织设计》。严格按照业主批准的《本项目施工组织设计》组织施工，强化项目安全、质量、工期、成本控制，确保各项目标顺利实现。126七、编写《施工组织设计》组织编写并上报《本项目施工组织设计》八、系统调试系统调试分为静态调试与动态调试两部分静态调试包括各子系统安装调试、部分测试试验室仿真测试、系统集成测试，接管单位的验收测试。动态测试包括系统ITC测试、系统VV测试，联调联试。组织编制《系统调试方案》。严格按照系统调试流程，认真组织系统调试，确保系统各项性能指标达到设计标准。127八、系统调试系统