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1中国列车控制系统(CTCS)2主要内容CTCS与ETCSCTCS体系结构既有线200KM/H区段CTCS-2级系统临时限速命令的设置流程3CTCS与ETCS4ERTMS/ETCS历史ERTMS/ETCS出现之前欧洲列控设备有六大供应商提供的13种型号的系统，互不兼容为解决这一问题，1990年国际铁路联盟开始组织专题研究与信号和列车控制有关的问题。历时15年（2004年），形成ERTMS/ETCS体系ERTMS/ETCS体系是关于运输管理和列车控制的一系列最新标准规范5ERTMS/ETCS特点及优势实现了互联互通最高适用于500公里/小时高速铁路具备超速防护功能(ATP)可实现更小的运行间隔可最终实现移动闭塞更高的安全保证更低的成本6CTCS体系的建立目前国内系统虽大大降低了铁路行车重大、大事故发生率和险性事故发生率，但尚不能满足铁路跨越式发展的需求。为确保列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备性能先进、安全可靠的列车运行控制系统。铁道部战略决策：研究ERTMS/ETCS体系，结合中国特点，创立CTCS体系开发策略：引进和自主研发并举、在消化吸收国外先进技术的同时，对引进设备国产化，研究具有自主知识产权的新一代列车超速防护系统7CTCS体系结构8铁路运输管理层网络传输层地面设备层车载设备层9CTCS根据系统配置按功能划分为5级设备\等级CTCS0CTCS1CTCS2CTCS3CTCS4通用机车信号√XXXX主体机车信号X√XXX运行监控记录装置√√XXX模式曲线速度控制XX√√√轨道电路√信息传输主体√信息传输主体√信息传输主体√XGPS定位XXXX√点式设备X√√√√列控中心XX√√√无线闭塞中心（RBC）XXX√√无线通信（GSM-R）XXX√√地面信号√√（X）√（X）X（√）X适用范围既有线现状面向160km/h以下的区段面向提速干线和高速新线面向提速干线、高速新线或特殊线路面向高速新线或特殊线路10CTCS总体结构相邻列控中心车载设备机车乘务员轨道电路列控中心联锁设备点式设备无线通信模块人机界面jiemian口输出模块列车输入模块点式信息接收模块测速模块入模块地面设备连续信息接收模块无线通信模块调度集中系统维护管理中心GSM-R设备维护记录单元运行管理记录单元车载安全计算机11既有线200KM/H区段CTCS-2级系统12CTCS-2总体描述CTCS-2是基于点式应答器、轨道电路传输列车运行控制信息的点-连式系统。地面设备由轨道电路、车站电码化传输连续列控信息，由点式应答器、车站列控中心传输点式列控信息。动车组车载设备根据地面设备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。同时，记录单元对列控系统有关数据及操作状态信息实时动态记录。适用于ZPW-2000（UM）系列自动闭塞，车站计算机联锁，行车指挥CTC或TDCS调度区段。13动车组同时装备ATP车载设备与列车运行监控记录装置。在CTCS2级以上区段，由ATP车载设备控车。在CTCS0级、1级区段或在2级区段ATP车载设备特定故障下，LKJ结合ATP车载设备提供的机车信号或主体机车信号功能，控制列车运行，最高速度不超过160km/h。正常情况下，两种控车模式通过CTCS级间转换应答器自动转换（无需停车转换）；故障情况下，停车手动转换。两种控车模式的转换通过ATP车载设备实现，LKJ通过ATP车载设备接收或记录有关列控状态数据及其对应的操作状态信息。CTCS-2控车方式14CTCS-2级间转换原则CTCS级间转换原则上在区间自动转换，并给司机提供相应的声光警示，由司机按压确认按钮，解除警示。自动转换失效时，司机根据ATP车载设备或LKJ的相应警示信息，手动转换。CTCS级间转换应分别设置具有预告、执行功能的固定信息应答器。各应答器内应同时提供前方一定距离内的线路数据，且各应答器位置信息应提供给列车运行监控记录装置。级间转换执行点应答器可与区间应答器合用。在级间转换时，应保证控车权可靠平稳交接。控车权的交接以ATP车载设备为主。级间转换时若已触发制动，则应保持制动作用完成，停车或发出缓解指令后，由手动转换。15（1）原则上在车站离去区段自动转换（不应在进站信号机处转换），司机应确认。保留手动转换功能。（2）预告点、执行点。（3）控车权的交接以ATP车载设备为主。（4）级间转换时若已触发制动，则应保持制动作用完成。UU码CTCS-2级（ATP)CTCS-0级（LKJ)正向预告点执行点反向预告点16CTCS-2地面设备17CTC或TDCS车站分机车务终端计算机联锁进站信号机接近区段发码微机监测车站列控中心LEU应答器车载ATPBTMSTM软件测试端口S口Q口R口P口一、既有线车站列控中心18点式应答器19LEU20车站列控中心结构21技术要求系统设备、与安全有关的接口和通道必须符合故障安全原则。系统采用2×2取2安全冗余结构。系统外部通信接口及通道应进行冗余配置，采用标准统一的接口方式、协议。系统与LEU的接口形式为RS-485，基本配置为4个，根据需要可扩展至6或8个；与CTC或TDCS、联锁、微机监测的接口形式为RS-422，皆为1个。系统可靠性、可用性、可维护性和安全性，以及安全防护、安全通信等符合EN-50126、EN-50128、ENV-50129、EN-50159-1相关标准。LEU与有源应答器之间通过应答器专用电缆连接，采用基带信息传输方式。22主要功能车站列控中心与车站计算机联锁、CTC或TDCS（原DMIS）接口，根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息，通过有源应答器及轨道电路传送给列车。车站列控中心设于各车站，原则上区间不设列控中心和有源应答器。当站间距离过大、总出站口设置一个有源应答器不能满足需求时，可增设有源应答器。临时限速调度命令，在调度中心以“表格形式”体现（包括界面、输入、回执），在车站车务终端采用与调度中心基本相同的形式，无线调度命令向列车发送时自动转换成既有的文本形式。调度命令由调度中心传输至车站的时机及准确性应能满足列车运行控制的需要。23主要逻辑保证调度命令、进路、地面电子单元（LEU）、列车的对应关系；根据控制指令、进路及信号机等信息，产生对应应答器的报文地址并向LEU传送在信号开放后应连续控制LEU向应答器发送报文，进路解锁后停止；在办理通过进路且离去区段有临时限速时，根据列车制动需要，进站或进路信号机显示黄灯，对应接近区段轨道电路发黄码。24与TDCS、CTC站机联接（P口）从TDCS、CTC中获得调度命令，主要包括临时限速信息（起点里程、长度、速度、车次、起止时间等）等；临时限速信息也可由值班员在列控中心人—机界面人工输入，通过TDCS、CTC站机向列控中心传送；对于TDCS方式，控制指令需经车站值班员人工确认后方可执行；应能自动反馈执行结果，出现问题及时报警。25与车站联锁系统联接（Q口）获得车站进路和相关实时信息，包括进站、出站、通过、进路、股道号、信号机开放等；根据需要，输出进站或进路信号机点黄灯、接近区段轨道电路发黄码控制条件，由联锁完成控制及驱动；对于站型简单、在保证安全控车的前提下，Q口可考虑简化处理。对进站能区分进站信号机、正线通过、道岔直向或侧向接车，对出站能区分是正向还是反向发车。26与车站微机监测系统联接（R口）列控中心应具有自检、自诊、监测功能，含有源应答器的监测、接口与通道监测、值班员操作过程实时记录，并向车站微机监测系统传送相关信息。27与地面电子单元（LEU）联接（S口）LEU实时将来自STCC报文向有源应答器传送；未办理进路或LEU与应答器通信中断时，应答器应有保证行车安全的缺省报文；报文按应答器编码规则编制，各报文均固化在STCC中，内容包括编号、链接关系、临时限速（至限速始点距离、限速区长度、限速速度）、进路长度、电码化及线路载频、线路固定信息等。28二、点式应答器29点式应答器设置原则反向线路参数正向线路参数正向线路参数反向线路参数提供进路参数、临速信息A站提供临速信息、反向进路参数区间线路参数约4kmB站车站进站口处：设置1个有源应答器和1个无源应答器；车站出站口处：设置1个有源应答器和1个无源应答器；区间间隔2.8km（2个闭塞分区）根据需要单个或成对设置无源应答器；设置特殊用途的无源应答器组，如CTCS级间转换。30点式应答器的安装应答器应安装在轨枕中央，其表面应低于钢轨表面93~190mm。应答器间最小安装距离应满足：s≤180km/h时，d=2.3m；180km/h＜s≤300km/h时，d=3.0m；300km/h＜s≤500km/h时，d=5.0m。应答器可成组安装，每组最多8个，同一组中两相邻应答器的间距不得大于12m。应答器应尽量安装在最小曲线半径大于300m的线路上。应答器的具体安装位置应综合其作用、车载天线位置、信号机等因素统筹考虑。有源应答器地面电子单元（LEU）应集中设置在信号楼，LEU与有源应答器采用专用应答器电缆连接，电缆最大长度应不小于5km。车载应答器天线安装在车底中心线位置，距离轨面156~279mm，两相邻天线间距至少应为2m。31点式应答器功能进站信号机处设置有源应答器，以提供接车进路参数及临时限速信息。接车进路建立后，进站应答器发送相应的接车进路信息；当列车通过车站时，应同时提供发车进路及前方一定距离（离去区段）内的线路参数和临时限速信息。各有源应答器应有缺省报文，缺省值应按照该进站口所有接车进路范围内的最低道岔限速和最短进路长度等最不利条件设置。车站出站口处设置无源应答器和有源应答器。无源应答器提供前方一定距离内的线路参数等信息；有源应答器提供前方一定距离内的临时限速等信息。区间间隔2.8km成对设置无源应答器分别提供正向、反向前方一定距离内的线路参数及定位信息，原则上设置在闭塞分区分界处。根据需要可设置特殊用途的无源应答器（如CTCS级间转换等）。32应答器报文组成点式应答器报文码长1024bit，有效码长830bit，另包括校验、修正、扰码等；无源应答器的报文采用特定的写入设备写入并固化在应答器中，信息是固定的；有源应答器的报文固化在列控中心中，可存多条，列控中心根据需要选择具体条目，在适当时机控制LEU向应答器传送；考虑应答器信息涉及故障安全，无源应答器的报文是重叠覆盖的，有源应答器平时有“缺省报文”并能进行监测；应答器报文内容包括：应答器编号、链接关系、线路参数、线路里程、进路信息、轨道电路或电码化载频、临时限速等等，报文按确定的编码规则进行编制；应答器报文以信息包为单位，信息包有对应标识，一帧报文中可包含多个信息包。33应答器信息编码部已制定了点式应答器编码规则，包括信息包定义、报文设计原则、应答器用户报文构成等。CTCS信息包，是在ETCS信息包框架、组成的基础上，按照中国的CTCS技术规范、运输作业特点和需求进行定义，综合考虑动车组开行、运用要求，并预留了客运专线的发展。应答器信息是涉及安全控车的重要信息，必须进行严格的档案管理，制定相应的管理程序、管理制度和管理办法。拟设专门机构进行应答器信息管理。34三、轨道电路(ZPW2000A)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35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轨道电路码序按TB-3060执行，在原四显示自动闭塞基础上增加L2