列车运行控制系统 2015年6月

高铁列控系统技术及发展韩永红2015/6一、列控系统概述1、名词解释CTC（CentralizedTrafficControl）调度集中CTCS（ChineseTrainControlSystem）中国列车运行控制系统ETCS（EuropeanTrainControlSystem）欧洲列车运行控制系统CBI（Interlocking）计算机联锁

TCC（TrainControlCenter）列控中心

RBC（RadioBlockCenter）无线闭塞中心

ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork）综合业务数字网

TSRS（TemporarySpeedRestrictionServer）临时限速服务器2、概述高速铁路是对速度的挑战；列控系统是对安全的保障。1903年德国，电力机车牵引，试验速度210km/h1955年法国，电力机车牵引客车试验速度331km/h1988年德国，ICE动车组试验速度406.9km/h1990年法国，TGV动车组试验速度515.3km/h2007年法国，TGV试验速度574km/h2010年9月28日中国，运营试验速度416.6km/hWechallengespeed安全和速度没有必然的联系；铁路安全的三个要素：设备质量、运营管理、人员素质。

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。

日、法、德列控系统各有特点，均采用了大量专用技术，相互间不兼容，技术平台不开放，不利于市场竞争和技术发展。欧洲有十几种列控系统，列车无法实现跨国运行，因此欧盟确定发展统一的欧洲列控系统（ETCS），该系统采用统一标准/规范，可实现互联互通。项目日本DS-ATC法国TVM430德国LZBETCS-2级列车占用检查有绝缘轨道电路无绝缘轨道电路无绝缘轨道电路轨道电路/计轴车地传输媒介轨道电路轨道电路轨道电缆GSM-R/应答器信息量地

车56bit地

车27bit地

车83bit车

地41bitGSM-R500字节应答器1023bit技术公开性专有专有专有统一标准/规范国外高速铁路列控系统比较1借鉴ETCS发展思路和国外高速铁路列控系统运用经验，结合我国铁路运输特点，遵循全路统一规划的原则，铁道部确定构建中国的列车运行控制系统技术体系（CTCS）。CTCS应用分为5级。

CTCS的目标是提高安全性能和运输效率，满足互通运营，规范系统设计，适应发展需求。3、中国列车运行控制系统（CTCS）

CTCS技术体系

借鉴欧洲列控系统（ETCS）建设经验，结合我国铁路运输特点和既有信号设备制式，考虑未来发展，制定了我国列控系统CTCS技术标准，分为CTCS-0、1、2、3、4级。CTCS技术体系的形成过程既有线提速和250km/h客运专线CTCS-2级300km/h及以上客运专线CTCS-3级面向未来的列控系统CTCS-4级既有线现状CTCS-0级CTCS分5级CTCS0级

既有线的控车模式区间轨道电路+站内电码化+通用机车信号+列车运行监控装置CTCS分5级CTCS1级

基于既有设备改造的系统。适用于既有线160km/h以下区段。由主体化机车信号、安全型列车运行监控装置和点式应答器组成的系统。在主体化机车信号的基础上，通过补点，实现具有中国特色的点连式ATP。即主体化机车信号（区间、站内轨道电路进行强化改造＋故障安全型机车信号）＋点式设备＋安全型监控装置。CTCS分5级CTCS-2列控系统是基于点式应答器、轨道电路传输列车运行控制信息的点连式列控系统。地面设备由区间、站内一体化轨道电路设备传输连续列控信息，由应答器、车站列控中心传输点式列控信息。车载设备根据地面提供的信号动态信息、线路静态参数、临时限速信息及有关动车组数据，生成控制速度和目标—距离模式曲线，控制列车运行。CTCS2级

CTCS分级CTCS3级基于无线通信（GSM-R）系统传输信息的列车运行控制系统。轨道电路在实现区段占用与列车完整性检查方面具有不可替代的优势；GSM-R在满足我国铁路移动信息网需求的同时，又能解决超防信息高速率可靠传输，两者结合是强强互补。再辅以定位校核的点式设备。CTCS分5级CTCS4级完全基于无线通信（GSM-R）的列车运行控制系统。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现，使得室外设备减少到最低程度。练习题CTCS系统如何分级?简述各级的区别三、CTCS-2级列控系统铁路运输管理层网络传输层地面设备层车载设备层CTCS系统体系结构CTCS2系统结构人机接口地面应答器STM天线BTM天线记录器制动接口BTMSTM车载计算机CTC或TDCS站机车站列控中心车站联锁轨道电路LEU车务终端信号楼动车组CTCS-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。CTCS2级列控系统主要设备车载设备车站列控中心应答器车载设备组成EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSRAnnonceNiveau1Niveau1AnnonceNiveau2ConnexionRBCOK050100150200300250350400安全计算机BTM速度传感器LKJ050150200300250350400050150200300250350400列车接口单元欧洲应答器天线轨道电路传感器继电器接口STMCTCS-2车载设备功能*轨道电路信息接收应答器信息接收速度、距离计算列车位置校正模式曲线的生成制动指令输出防止列车溜逸控制显示异常检测动作、状态记录与LKJ的接口功能与EMU的接口功能车站列控中心结构合武线中继7站通过信号机异常列控中心主要功能列控中心根据临时限速命令、车站进路状态，调用相应报文，通过LEU传至有源应答器。列控中心应满足对多个LEU进行控制的要求；

列控中心根据列车占用轨道区段及车站进路状态，控制轨道电路的载频、低频信息编码，并控制站内及区间轨道电路发送方向；列控中心根据列车在区间的走行逻辑，对轨道电路占用、出清、非正常逻辑进行判断和报警，并采取必要的防护措施；列控中心完成区间信号机点灯控制；

列控中心完成无岔站信号及进路控制；列控中心完成区间运行方向与闭塞控制；列控中心间实时传输区间轨道电路状态、临时限速信息、区间闭塞和方向条件等安全信息以及相关状态信息。

*有源应答器TitleAddyourtext无源应答器应答器向车载ATP提供地面固定的线路参数和可变的临时限速信息。应答器可分为：有源（可变信息）应答器和无源（固定信息）应答器两类应答器区别：无源应答器发送自身预存信息有源应答器需通过电缆与LEU连接有源应答器发送自LEU来的信息，当电缆断线或短路时发送自身预存信息（默认报文）应答器工作过程（1）接收电磁能量接收车载天线发送的27.095MHz无线电信号建立工作电源通过电磁耦合转换成电能，应答器开始工作循环发送报文，直至能量消失不间断串行发送1023位传输报文应答器工作工程（2）TR上行27MHz4.2MHz下行应答器设备功能向车载设备发送点式信息无源应答器发送固定信息线路速度、坡度、轨道电路参数、信号点类型等有源应答器发送实时变化固定的信息临时限速、进路、坡度、轨道电路参数、信号点类型等