列車運行自動控制系統(tǒng)課件：列控系統(tǒng)技術(shù)簡介

CTCS－－中國列車控制系統(tǒng)

ChinaTrainControlSystem.

列控系統(tǒng)技術(shù)簡介

我國規(guī)劃鐵路網(wǎng)－－八縱八橫。京哈、東部沿海、京滬、京九、京廣、大湛、包柳、蘭昆。京蘭、大秦、新荷日、隴海、寧西、滬漢蓉、滬昆、昆湛。２０１０年，我國鐵路約8萬公里。２０１５年，我國鐵路將達到１２萬公里以上。其中高鐵１．６萬多公里。鐵路運能將基本適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展的需求。客運專線發(fā)展規(guī)劃四縱四橫（1）北京—上海：全長約1318km。（2）北京—武漢—廣州—深圳：全長2260km。（3）北京—沈陽—哈爾濱（大連）：全長1700k。（4）杭州—寧波—福州—深圳：全長約1600km。（1）徐州—鄭州—蘭州：全長約1400km。（2）杭州—南昌—長沙：全長約880km。（3）青島—石家莊—太原：全長約770km。（4）上海—武漢—重慶—成都（滬漢蓉）100－120km/h：常速鐵路120－160km/h：中速鐵路160－200km/h：快速鐵路200－400km/h：高速鐵路400km/h以上：特高速鐵路高速鐵路的界定●運營速度350Km/h、最小追蹤間隔3min?！裾虬醋詣娱]塞追蹤運行，反向按自動站間閉塞運行?！褴囕d設(shè)備采用目標(biāo)-距離連續(xù)速度控制，設(shè)備制動優(yōu)先?！馛TCS-2級作為后備系統(tǒng)，●RBC設(shè)備集中設(shè)置，GSM-R無線通信覆蓋全線車站，

高鐵

總體技術(shù)要求

CTCS概念

列控系統(tǒng)--列車運行控制系統(tǒng)

對列車運行速度、運行間隔進行實時監(jiān)控和超速防護。不干擾機車乘務(wù)員正常駕駛。8中國客運專線系統(tǒng)構(gòu)成8客運專線系統(tǒng)工務(wù)工程牽引供電通信信號動車組運營調(diào)度客運服務(wù)維修體系票務(wù)系統(tǒng)旅客服務(wù)系統(tǒng)市場營銷策劃客運組織管理路基工程軌道工程橋梁工程站場工程隧道工程運行管理車輛管理供電管理綜合維修客運調(diào)度運輸計劃牽引系統(tǒng)制動系統(tǒng)列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總成車體轉(zhuǎn)向架供電系統(tǒng)變電系統(tǒng)接觸網(wǎng)系統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)電力系統(tǒng)列控系統(tǒng)聯(lián)鎖系統(tǒng)集中監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)通信系統(tǒng)工務(wù)工程、動車組和列控系統(tǒng)是客運專線系統(tǒng)的三大核心技術(shù)。列控系統(tǒng)是保證高速列車運行安全、有序、高效的關(guān)鍵。

CTCS功能描述一：安全防護功能（1）防止列車無行車許可運行。（2）防止列車超速運行。二：人機界面功能

為司機提供運行速度、允許速度、目標(biāo)速度、和目標(biāo)距離三：設(shè)備監(jiān)測功能：

開機自檢、動態(tài)檢查。四：可靠性和安全性：

故障-安全原則、冗余結(jié)構(gòu)、電磁兼容。0級:為既有現(xiàn)狀，由地面聯(lián)鎖、閉塞、機車信號

和運行記錄器構(gòu)成；1級：由聯(lián)鎖、閉塞、主體化機車信號、點式設(shè)備

和安全型監(jiān)控裝置構(gòu)成（亦可適用于新線）；2級：基于ZPW-2000軌道電路，與點式設(shè)

備、

車載ATP設(shè)備構(gòu)成，地面、車載進行一體化設(shè)計；3級：基于軌道電路和GSM-R，與點式設(shè)備和車載ATP

設(shè)備構(gòu)成；4級：完全基于GSM-R的ATP系統(tǒng)。

CTCS分為5級：

0級、1級、2級、3級、4級。CTCS-1CTCS-0CTCS-2CTCS-3CTCS-4地面設(shè)備CTCS列控技術(shù)體系-設(shè)備構(gòu)成聯(lián)鎖閉塞進出站口應(yīng)答器區(qū)間應(yīng)答器列控中心RBCGSM-RRBCGSM-R車載設(shè)備機車信號LKJBMTATPGSM-R+ATPGSM-R適應(yīng)最高速度160km/h160km/h200-250km/h（理論300km/h）300-350km/h高速和特殊線路技術(shù)內(nèi)容CTCS-0CTCS-1CTCS-2CTCS-3CTCS-4完整性檢查軌道電路列車自身信息傳輸方式自動閉塞車載感應(yīng)接收-------列車定位測速測距應(yīng)答器進路存儲數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)+應(yīng)答器應(yīng)答器應(yīng)答器+RBCRBC線路、限速、過分相------------應(yīng)答器應(yīng)答器+RBCRBC移動授權(quán)自動閉塞自動閉塞軌道電路(軌道電路+)RBCRBC通信方向地-車地-車地-車地-車車-地地-車車-地傳輸通道軌道電路軌道電路+應(yīng)答器軌道電路+應(yīng)答器(軌道電路)+應(yīng)答器+RBC應(yīng)答器+RBC速度模式分級/連續(xù)分級/連續(xù)連續(xù)式目標(biāo)速度-距離連續(xù)式目標(biāo)速度-距離移動閉塞CTCS-1CTCS-0CTCS-2CTCS-3CTCS-4CTCS列控技術(shù)體系-信息比較

借鑒歐洲列控系統(tǒng)（ETCS）建設(shè)經(jīng)驗，結(jié)合我國鐵路運輸特點和既有信號設(shè)備制式，考慮未來發(fā)展，制定了我國列控系統(tǒng)CTCS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，分為CTCS-0、1、2、3、4級。CTCS技術(shù)體系的形成過程既有線提速和250km/h客運專線CTCS-2級300km/h及以上客運專線CTCS-3級面向未來的列控系統(tǒng)CTCS-4級既有線現(xiàn)狀CTCS-0級中歐列控系統(tǒng)對照表CTCS系統(tǒng)ETCS系統(tǒng)CTCS-0CTCS-1ETCS-0CTCS-2ETCS-1CTCS-3ETCS-2CTCS-4ETCS-3

車、地信息傳輸方式點式環(huán)線軌道電路無線傳輸關(guān)鍵技術(shù)之一列控概念：

人工控制→

人工＋監(jiān)控→自動控制利用線路信息（實時傳遞、車上存儲）在車上形成允許列車運行速度的控制曲線，并實時與列車運行速度進行比較，超速后及時進行控制，防止列車“兩冒一超”。前列車位置限制速度四顯示三顯示四顯示追蹤位置三顯示追蹤位置四顯示追蹤三顯示追蹤自動閉塞：目標(biāo)--速度（速差式）

控制模式分級分級連續(xù)連續(xù)目標(biāo)--距離分級分級連續(xù)控制模式的發(fā)展一次連續(xù)350km/h

列控系統(tǒng)是確保行車安全的信號系統(tǒng)。利用地面提供的線路信息、前車(目標(biāo))距離和進路狀態(tài)，列控車載設(shè)備自動生成列車允許速度控制模式曲線，并實時與列車運行速度進行比較，超速后及時進行控制。中國鐵路的主要特點客貨運量大幅增長絕大部分線路客貨混運速度、重量、密度并重實行運輸集中統(tǒng)一指揮實行統(tǒng)一的技術(shù)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在經(jīng)濟社會發(fā)展中具有重要地位和作用中國鐵路運輸效率創(chuàng)造了4個世界第一

（1）鐵路運輸密度（萬噸公里/公里）

（3）鐵路旅客周轉(zhuǎn)量（億人公里）

（2）鐵路換算周轉(zhuǎn)量（億噸公里）

（4）鐵路貨物發(fā)送量（億噸）注：中國鐵路數(shù)據(jù)為2006年數(shù)據(jù)，俄羅斯、美國鐵路數(shù)據(jù)為2005年數(shù)據(jù)一、CTCS-0級列控系統(tǒng)

為既有現(xiàn)狀，車-地之間無聯(lián)系。由地面聯(lián)鎖、閉塞、機車信號和運行記錄器構(gòu)成。鐵路的基本組成

車站區(qū)間調(diào)度所鐵路信號的組成與鐵路運輸對應(yīng)關(guān)系行車指揮車站區(qū)間調(diào)度所閉塞聯(lián)鎖信號控制的基本器材（傳感、傳輸、控制)軌道電路繼電器傳輸電纜（光纜）道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備信號機超速防護控制由基礎(chǔ)設(shè)備形成了信號系統(tǒng)的各子系統(tǒng)聯(lián)鎖設(shè)備、閉塞設(shè)備、行車指揮設(shè)備CTCS-0級是既有線現(xiàn)狀，地面為自動閉塞或半自動閉塞，車載設(shè)備由列車運行監(jiān)控記錄裝置LKJ和通用式機車信號組成。

LKJ設(shè)備通過車載存儲線路數(shù)據(jù)，通過IC卡由司機輸入臨時限速和其他信息，通過機車信號信息提供行車許可，LKJ自動生成監(jiān)控曲線。

隨著LKJ和通用式機車信號的推廣，列車最高運行速度達到160km/h，在我國鐵路形成了與世界接軌的標(biāo)準(zhǔn)速度等級，并實現(xiàn)了全路范圍的機車信號低頻信息統(tǒng)一，促進了機車信號主體化技術(shù)發(fā)展，裝備了通用式機車電臺，使得機車可在全路范圍跨交路運行。

LKJ自推廣運用十幾年來，對保證列車運行安全發(fā)揮了重要作用。

由于多方面原因，LKJ控制條件下，司機應(yīng)按照地面信號顯示運行。

同時由于CTCS0級采用車載數(shù)據(jù)庫方式，存在線路施工過渡等情況下與大量車載基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)及時修改的矛盾。二、CTCS-1級列控系統(tǒng)

由聯(lián)鎖、閉塞、主體化機車信號＋點式設(shè)備和安全型監(jiān)控裝置構(gòu)成，面向160km/h及以下的區(qū)段。采取大貯存的方式把線路數(shù)據(jù)全部貯存在車載設(shè)備中，可稱為線路數(shù)據(jù)全部貯存在車載設(shè)備上的列車運行控制系統(tǒng)。列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CTCS-1LEUCabinetLEUCabinet信號樓SignalingRoom信號樓SignalingRoom111213141112皇姑屯站HGTStation沈陽北站SYBStation下行/Downdirection上行/Updirection三、CTCS-2級列控系統(tǒng)

基于軌道電路+點式應(yīng)答器+車載ATP

進行信息傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)。軌道電路的功能●檢查：鋼軌空閑或有車占用?！駲z查：鋼軌完整。●傳輸：速度信息L5、L4、L3、L2、L1、LU、U、HU碼軌道繼電器GJ狀態(tài)含義（1）GJ↑--表示：①軌道無車、②鋼軌完整。（2）GJ↓--表示：①軌道有車、②鋼軌斷軌。③電路故障。CTCS-2系統(tǒng)原理目標(biāo)－距離（Distancetogo）控制曲線，也稱一次制動模式速度控制曲線。列控系統(tǒng)車載設(shè)備通過對列車行車許可、線路參數(shù)、列車信息的綜合處理，生成目標(biāo)-距離模式曲線，控制列車安全運行。HUULUL1L2L3300km/h

CTCS-2級系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CTCS-2級是基于軌道電路和應(yīng)答器傳輸列車行車許可信息并采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式監(jiān)控列車安全運行的列控系統(tǒng)。列控中心車站聯(lián)鎖調(diào)度中心CTC軌道電路應(yīng)答器道岔信號機車載設(shè)備包括:軌道電路、應(yīng)答器

列控中心、車載設(shè)備列控系統(tǒng)構(gòu)成CTC/TDCS車站分機調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖列控中心軌道電路調(diào)度中心下達運行圖至車站CTC分機應(yīng)答器信號機道岔運行圖聯(lián)鎖進路命令臨時限速信息軌道電路編碼進路信息應(yīng)答器報文控制計算機聯(lián)鎖按照CTC下達進路的命令，控制道岔、信號機，排列進路。CTC分機實時:向車站聯(lián)鎖聯(lián)鎖下發(fā)進路命令向列控中心下達臨時限速信息車站聯(lián)鎖采集軌道電路的列車占用信息、道岔位置并進行處理。計算機聯(lián)鎖將進路信息發(fā)送給列控中心列控中心根據(jù)進路信息和臨時限速信息:生成軌道電路編碼和臨時限速報文軌道電路編碼發(fā)送給軌道電路;臨時限速報文發(fā)送給應(yīng)答器。車載設(shè)備接收到軌道電路碼序和應(yīng)答器報文信息后，計算生成控制模式曲線，監(jiān)控列車安全運行。速度曲線

車載系統(tǒng)車載設(shè)備結(jié)構(gòu)EB,SBDMI150安全計算機BTM速度傳感器LKJ列車接口單元歐洲應(yīng)答器天線軌道電路傳感器繼電器接口STM“機控”優(yōu)先的控車模式

距離速度緊急強常用弱常用制動緊急制動曲線強常用制動級弱常用制動級列車運行曲線設(shè)備制動優(yōu)先模式ATP動作設(shè)備自動緩解CTCS-2級系統(tǒng)功能實現(xiàn)列車占用檢查軌道電路功能：線路允許速度和閉塞分區(qū)長度等提供臨時限速和進路信息應(yīng)答器功能：提供行車許可及閉塞分區(qū)數(shù)量綜合軌道電路、應(yīng)答器信息和動車組參數(shù)，自動生成連續(xù)速度控制模式曲線，實時監(jiān)控列車安全運行車載設(shè)備功能：軌道電路為CTCS-2提供連續(xù)的行車許可速度曲線碼序L5L4L3L2LLUUHU空閑分區(qū)數(shù)量76543210C2生成行車許可核心工作原理=1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350=9250m應(yīng)答器提供閉塞分區(qū)長度和線路允許速度。速度曲線

空閑數(shù)量：目標(biāo)距離：當(dāng)前碼序：----m--------9250m7L5軌道電路以碼序形式提供空閑閉塞分區(qū)數(shù)量。車載設(shè)備綜合計算出目標(biāo)距離，生成速度曲線。CTCS-2列車模擬運行C2的運行許可工作原理1250+1300+1350+1300+1350+1300+13509200空閑區(qū)段：77950空閑區(qū)段：66650空閑區(qū)段：55300空閑區(qū)段：44000空閑區(qū)段：32650空閑區(qū)段：21350空閑區(qū)段：1速度曲線0空閑區(qū)段：0目標(biāo)距離:臨時限速設(shè)置流程調(diào)度中心車站列控中心ZPW2000軌道電路可變應(yīng)答器可變應(yīng)答器限速范圍限制速度調(diào)度中心向車站下達臨時限速調(diào)度命令1車站值班員簽認(rèn)臨時限速調(diào)度命令2CTC/TDCS車站分機列車在經(jīng)過有源應(yīng)答器時接收限速信息5ATP向車站列控中心傳送臨時限速調(diào)度命令3列控中心生成限速報文向應(yīng)答器傳送4CTCS2級臨時限速設(shè)置流程調(diào)度中心車站列控中心ZPW2000軌道電路可變應(yīng)答器可變應(yīng)答器限速范圍限制速度調(diào)度中心向車站下達臨時限速調(diào)度命令1車站值班員簽認(rèn)調(diào)度命令2向車站列控中心傳送臨時限速3列控中心生成限速報文向應(yīng)答器傳送并向調(diào)度中心回執(zhí)4CTC(TDCS)車站分機ATP

速度限制曲線時速(km/h)目標(biāo)停車點CTCS-2區(qū)段追蹤運行模擬CTCS2級的主要特點：

特點一：信息傳輸媒介采用軌道電路+應(yīng)答器的方式。軌道電路提供運行許可，應(yīng)答器補充線路數(shù)據(jù)和臨時限速信息。（1）采用統(tǒng)一制式的軌道電路，充分利用既有軌道電路信息降低了提速工作量和成本。（2）采用應(yīng)答器提供線路數(shù)據(jù)和臨時限速信息能夠滿足機車和動車組跨線運行的需求。中國的機車和動車組運行交路較長，且交路不固定，采用應(yīng)答器可以充分利用成熟設(shè)備和規(guī)范。特點二：采用“目標(biāo)－距離”控制模式（1）既有干線的信號布點設(shè)計是按照速差方式進行的。CTCS2級采用目標(biāo)距離方式可以避免對信號布點的調(diào)整。（2）目標(biāo)距離模式符合國際列控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。特點三：采用“設(shè)備制動優(yōu)先”的駕駛模式（1）歐洲采用司機制動優(yōu)先，日本采用設(shè)備制動優(yōu)先模式。（2）CTCS2級ATP車載設(shè)備采用設(shè)備制動優(yōu)先模式。距離速度緊急強常用弱常用制動緊急制動曲線強常用制動級弱常用制動級列車運行曲線設(shè)備制動優(yōu)先模式ATP動作設(shè)備自動緩解ATP車載設(shè)備的常用制動，分強、中、弱三級。在確保列車運行安全、滿足旅客舒適度的前提下，由ATP車載設(shè)備自動控制列車減速和緩解。該模式受到司機的普遍歡迎。（1）車站列控中心由自動閉塞系統(tǒng)獲得各列車位置信息，由聯(lián)鎖系統(tǒng)獲得進路信息，由CTC系統(tǒng)獲得臨時限速等信息。車站列控中心生成運行許可后，通過軌道電路+點式應(yīng)答器等軌旁設(shè)備實時傳送給車載設(shè)備。（2）由于LEU的存儲量不足，有源應(yīng)答器報文存儲在車站列控中心。每個車站列控中心存儲了超過10萬條應(yīng)答器報文。（3）列控中心的數(shù)據(jù)通過專用工具生成和校驗。工具包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工具、校驗工具和應(yīng)答器信息讀寫工具。（4）車站列控中心采用2×2取2的硬件結(jié)構(gòu)。列控中心的運用穩(wěn)定。特點四：研發(fā)并應(yīng)用的車站列控中心TCC數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工具（1）裝備了CTCS0級車載設(shè)備的貨車和低速客車可在CTCS2級線路上按照CTCS0級運行。（2）裝備了CTCS2級車載設(shè)備的動車組可以在CTCS0級線路上按照CTCS0級模式運行。特點五：滿足客貨混合運輸、互聯(lián)互通。正向預(yù)告點切換執(zhí)行點反向預(yù)告點CTCS-2區(qū)段CTCS車載控車CTCS-0區(qū)段LKJ控車應(yīng)答器應(yīng)答器ZPW-2000A軌道電路ZPW-2000A軌道電路CTCS-2區(qū)段和CTCS-0區(qū)段的切換四、CTCS-3級列控系統(tǒng)基于軌道電路＋GSM-R＋應(yīng)答器＋車載ATP

進行信息傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)。中國高速列車-和諧號動車組

CTCS-3級系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CTCS-3級系統(tǒng)是基于GSM-R無線通信實現(xiàn)車-地信息雙向傳輸，無線閉塞中心（RBC）生成行車許可，軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查，應(yīng)答器實現(xiàn)列車定位，并具備CTCS-2級功能的列車運行控制系統(tǒng)。包括：無線閉塞中心RBC、GSM-R網(wǎng)絡(luò)、軌道電路、應(yīng)答器、列控中心、車載設(shè)備等。調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖道岔信號機軌道電路列控中心應(yīng)答器車載設(shè)備無線閉塞中心RBCGSM-R室內(nèi)設(shè)備無線閉塞中心RBCGSM-R室內(nèi)設(shè)備C3級列控與C2級列控的比較地面設(shè)備增加無線閉塞中心RBC、GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)；車載設(shè)備增加GSM-R無線通信單元及天線；車載設(shè)備根據(jù)RBC的行車許可，生成連續(xù)速度控制模式曲線，實時監(jiān)控列車安全運行。調(diào)度中心CTC車站聯(lián)鎖軌道電路列控中心應(yīng)答器道岔信號機RBC為CTCS-3提供行車許可速度曲線GSM-R無線通信模塊及天線車載設(shè)備列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CTCS-3CTCS-3（C3+C2）構(gòu)成CTCS-3級各部分功能根據(jù)軌道電路、聯(lián)鎖進路等信息生成行車許可無線閉塞中心RBC應(yīng)答器通過GSM-R無線通信系統(tǒng)將行車許可、線路參數(shù)、臨時限速傳輸給CTCS-3級車載設(shè)備通過GSM-R無線通信系統(tǒng)接受車載設(shè)備發(fā)送的位置和列車數(shù)據(jù)等信息向車載設(shè)備傳輸定位和等級轉(zhuǎn)換信息向車載設(shè)備傳送線路參數(shù)和臨時限速等信息，滿足后備系統(tǒng)的需要用于實現(xiàn)車載設(shè)備與地面設(shè)備的雙向通信GSM-R核心網(wǎng)包括移動交換子系統(tǒng)、GPRS子系統(tǒng)、智能網(wǎng)接口GSM-R網(wǎng)絡(luò)采用冗余交叉覆蓋的方式進行布置，提高了車地通信的可靠性根據(jù)地面設(shè)備提供的行車許可、線路參數(shù)、臨時限速等信息和列車參數(shù)，按照目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式生成動態(tài)速度曲線，監(jiān)控列車的安全運行車載安全計算機軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查發(fā)送行車許可信息，滿足后備系統(tǒng)的需要

車站聯(lián)鎖無線閉塞中心（RBC）行調(diào)指揮中心（CTC）列車位置、速度信息限速信息進路信息軌道電路占用信息行車許可速度曲線列車位置、速度信息C3系統(tǒng)控車原理圖速度限制曲線時速(km/h)目標(biāo)停車點CTCS-3追蹤運行模擬CTCS-2列車模擬運行（1）基于GSM-R實現(xiàn)大容量的連續(xù)信息傳輸，可以提供最遠32km的目標(biāo)距離、線路允許速度，滿足跨線運營；（2）CTCS-3級列控系統(tǒng)滿足跨線運行的運營要求，C3系統(tǒng)通過在應(yīng)答器里集成C2報文，滿足200~250km，C2同時作為C3的后備系統(tǒng)。（3）車地雙向信息傳輸，地面可以實時掌握列車速度、位置、工作狀態(tài)等，并可在CTC系統(tǒng)上實時顯示。（4）臨時限速的靈活設(shè)置，可以實現(xiàn)任意長度，任意速度，任意數(shù)量的臨時限速設(shè)置。（5）按照C3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，打造三個C3設(shè)備平臺，實現(xiàn)互聯(lián)互通。C3主要特點●單層網(wǎng)覆蓋?！駟螌咏豢椚哂喔采w?！裢局冯p基站雙層網(wǎng)覆蓋3種方式。

高速鐵路（高速）－－－－構(gòu)建單層交織冗余覆蓋無線網(wǎng)絡(luò)。

青藏鐵路（高原）－－－－構(gòu)建同站址雙基站雙層網(wǎng)覆蓋

大秦鐵路（2萬T）－－－－構(gòu)建同站址雙基站雙層網(wǎng)覆蓋（網(wǎng)絡(luò)化無線機車同步操作控制系統(tǒng)。中國GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計采用方式C3列控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點67CTCS-3級列控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)5.無線安全通信技術(shù)1.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系2.系統(tǒng)集成技術(shù)3.RBC相關(guān)技術(shù)4.車載設(shè)備相關(guān)技術(shù)C3列控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)6.仿真測試技術(shù)68CTCS-3級列控系統(tǒng)主要技術(shù)創(chuàng)新點首創(chuàng)了時速350公里的高速列車在長距離線路，通過無線通信方式的安全可靠控制攻克了無線安全傳輸技術(shù)（安全編碼和密鑰技術(shù)），確保在時速350公里及以上速度條件下列控系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)的雙向、實時傳輸。主要設(shè)備及系統(tǒng)均采用了冗余配置，保證設(shè)備在長距離及長時間可靠運行。故障導(dǎo)向安全的設(shè)計技術(shù)貫穿于整個系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)，保證系統(tǒng)的高安全性，通過了系統(tǒng)安全評估。69CTCS-3級列控系統(tǒng)主要技術(shù)創(chuàng)新點創(chuàng)新了列控系統(tǒng)集成技術(shù)總體技術(shù)方案集成，形成了符合中國國情、路情的高速列控系統(tǒng)技術(shù)方案。通信信號系統(tǒng)集成，建立了基于無線通信技術(shù)的CTCS-3級列控系統(tǒng)，形成了高速鐵路安全通信網(wǎng)絡(luò)。C2/C3不同列控等級的集成,滿足了全路“一張網(wǎng)”規(guī)劃下的C3/C2不同等級的線路跨線運行要求，在GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)故障情況下，C3自動降級到C2，提高了系統(tǒng)可用性。70CTCS-3級列控系統(tǒng)主要技術(shù)創(chuàng)新點突破了350km/h高速列控系統(tǒng)仿真測試技術(shù)，建立了全線、全景、全速綜合仿真測試平臺和整套測試驗證方法自主研制并搭建了基于半實物仿真的CTCS-3級列控系統(tǒng)平臺，支撐CTCS-3級列控系統(tǒng)方案驗證、關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)、系統(tǒng)集成、工程數(shù)據(jù)測試、互聯(lián)互通測試和故障在線及診斷。建立了用于C3系統(tǒng)測試的案例庫。為列控技術(shù)研究、產(chǎn)品研制和運營維護的可持續(xù)發(fā)展提供長期技術(shù)支持。

71CTCS-3級列控系統(tǒng)主要技術(shù)創(chuàng)新點創(chuàng)建了完整的C3列控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建立符合中國國情、路情的，全路統(tǒng)一的，互聯(lián)互通的，具有世界一流水平的高速鐵路CTCS－3級列控系統(tǒng)技術(shù)體系。制定了包括研發(fā)、生產(chǎn)、施工、維護等各個環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，按照標(biāo)準(zhǔn)先行原則，開展技術(shù)創(chuàng)新工作。為中國高速鐵路列控技術(shù)快速持續(xù)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。列控車載設(shè)備9種主要工作模式休眠模式(SL)完全監(jiān)控模式

(FS)部分監(jiān)控模式(PS)目視行車模式(OS)引導(dǎo)模式(CO)調(diào)車模式(SH)待機模式(SB)隔離模式(IS)機車信號模式(CS)主要工作模式（1）完全監(jiān)控模式（FS）C3系統(tǒng)的正常工作模式。當(dāng)車載設(shè)備具備列控所需的全部基本數(shù)據(jù)（包括列車數(shù)據(jù)、行車許可和線路數(shù)據(jù)等）時，列控車載設(shè)備生成目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式曲線，監(jiān)控列車安全運行；并通過人機界面顯示列車運行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等信息。目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式曲線速度（km/h）350（2）目視行車模式（OS）發(fā)車時位置不確定或者軌道電路故障時的行車模式。列控車載設(shè)備顯示禁止信號、列車停車后又需繼續(xù)運行時，根據(jù)行車管理辦法（含調(diào)度命令），經(jīng)司機操作并確認(rèn)后，列控車載設(shè)備按固定限制速度40km/h監(jiān)控列車運行，司機每確認(rèn)一次，列車可運行一定距離(200m)或一定時間(60s)。

40軌道電路故障OS模式OS模式速度（km/h）（3）引導(dǎo)模式（CO）車站不能正常辦理接發(fā)車時的非正常行車模式當(dāng)鎖閉進路中存在不能檢查列車占用的軌道區(qū)段時，車載設(shè)備根據(jù)地面設(shè)備提供的行車許可生成目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式曲線，并通過人機界面顯示列車運行速度、允許速度、目標(biāo)速度和目標(biāo)距離等，列控車載設(shè)備按最高允許速度40km/h監(jiān)控列車運行，司機負(fù)責(zé)在列車運行時檢查軌道占用情況。

CO模式引導(dǎo)信號40速度（km/h）注冊與啟動進出動車段級間轉(zhuǎn)換行車許可自動過分相人工解鎖進路調(diào)車作業(yè)降級情況臨時限速重聯(lián)與摘解注銷RBC切換災(zāi)害防護特殊進路主要場景場景：級間轉(zhuǎn)換正常的級間轉(zhuǎn)換在轉(zhuǎn)換區(qū)域自動進行；級間轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)的轉(zhuǎn)換命令由RBC/應(yīng)答器提供。在轉(zhuǎn)換點設(shè)置應(yīng)答器組、在轉(zhuǎn)換點前方適當(dāng)距離設(shè)置預(yù)告應(yīng)答器組。典型場景介紹列車通過等級轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器后，車載設(shè)備從RBC/應(yīng)答器接收到轉(zhuǎn)換預(yù)告信息，做好CTCS-2級控車準(zhǔn)備；1列車前端通過分界處的切換應(yīng)答器后，車載設(shè)備切換到CTCS-2級方式控車，并終止與RBC的通信會話。2預(yù)告應(yīng)答器切換應(yīng)答器等級轉(zhuǎn)換預(yù)告信息立即執(zhí)行等級轉(zhuǎn)換C3進入C2演示CTCS-3級區(qū)段CTCS-2級區(qū)段列控車載設(shè)備從應(yīng)答器接收到呼叫RBC命令，與RBC建立通信會話，并從RBC接收CTCS-3級區(qū)段的行車許可等信息；1列車前端通過分界處的切換應(yīng)答器后，車載設(shè)備切換到CTCS-3級方式控車。2預(yù)告應(yīng)答器切換應(yīng)答器等級轉(zhuǎn)換預(yù)告信息立即執(zhí)行等級轉(zhuǎn)換C2進入C3演示CTCS-2級區(qū)段CTCS-3級區(qū)段(1)列車受到RBC1控制，根據(jù)RBC1提供的行車許可運行；(2)RBC1從RBC2獲得進路信息，生成延伸到RBC2管轄范圍的行車許可，同時RBC1命令另一個GSM-R車載電臺呼叫RBC2，與RBC2建立通信；(3)列車尾部通過切換應(yīng)答器后，列車受到RBC2的控制，終止與RBC1的通信，完成RBC切換；(4)列車根據(jù)RBC2提供的行車許可運行。RBC切換演示列車沿圖方向從左向右運行時；動車組感應(yīng)到G1預(yù)告信號并送出給動車組控制系統(tǒng)，動車組隨即卸載并切斷主斷。動車組感應(yīng)到G2執(zhí)行信號并送出一個強迫信號給動車組控制系統(tǒng)，此時要求動車組立即切斷主斷。場景6：自動過分相（1）既有線磁鋼自動過分相原理

在C3區(qū)段，分相信息存儲在RBC內(nèi)，同時也存儲在地面應(yīng)答器內(nèi)。C3ATP控車時，牽引供電分相信息與列車的行車許可一起由RBC提供給列車，分相區(qū)信息包括：至分相點距離、分相區(qū)長度等。（2）C3列控系統(tǒng)自動過分相原理CTCS-3級列控系統(tǒng)自動過分相（3）C3列控系統(tǒng)自動過分相邏輯CTCS-3級列控系統(tǒng)自動過分相列車前端距分相區(qū)還有10秒走行距離時，車載設(shè)備向司機發(fā)送出提示；列車前端距分相區(qū)還有3秒走行距離時，車載設(shè)備向動車組發(fā)過分相指令；當(dāng)列車前端越過分相區(qū)200m后，車載設(shè)備取消原觸發(fā)動車組相關(guān)過分相的操作；C2單元控車時，牽引供電分相信息由應(yīng)答器提供，該信息與軌道區(qū)段信息同時發(fā)送，分相區(qū)信息包括：至分相點距離、分相區(qū)長度等。（4）C2列控系統(tǒng)自動過分相原理CTCS-3級列控系統(tǒng)自動過分相（5）C2列控系統(tǒng)自動過分相邏輯當(dāng)ATP收到過分相信息包（信息包68）后控制過分相。CTCS-3級列控系統(tǒng)自動過分相列車按CTCS-2級列控系統(tǒng)控制運行時，車載設(shè)備收到應(yīng)答器68包將向動車組發(fā)送并保持屏蔽“磁鋼”信息指令；列車前端距分相區(qū)還有10秒走行距離時，車載設(shè)備向司機發(fā)送出提示；列車前端距分相區(qū)還有3秒走行距離時，車載設(shè)備向動車組發(fā)過分相指令；當(dāng)列車前端越過分相區(qū)200m后，車載設(shè)備取消原觸發(fā)動車組相關(guān)過分相的操作。場景8：臨時限速設(shè)置臨時限速命令由臨時限速服務(wù)器集中管理。臨時限速服務(wù)器設(shè)置于調(diào)度中心或靠近調(diào)度中心的車站，分別向列控中心（TCC）及無線閉塞中心（RBC）傳遞臨時限速信息。TCC和RBC均采用實時組幀臨時限速報文，C2實現(xiàn)任意長度、任意速度、多數(shù)量的臨時限速。臨時限速命令流程：

擬定限速命令、下達限速命令、執(zhí)行限速命令、取消限速命令。各個環(huán)節(jié)均設(shè)置雙重口令，雙人操作和檢查。（1）概述CTCS-3級列控系統(tǒng)臨時限速設(shè)置（2）臨時限速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（1）DMI顯示界面5、CTCS-3級列控系統(tǒng)DMI顯示序號C3比C2增加的功能備注1坡度曲線D5區(qū)2公里標(biāo)E23區(qū)3過分相D2/D3/D4區(qū)4GSM-R網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息E16b區(qū)5RBC切換信息D2/D3區(qū)6橋梁隧道信息D2/D3/D4區(qū)7車站名稱E7區(qū)8機車信號D6區(qū)（2）C3比C2增加的功能（3）運行計劃顯示區(qū)橋梁、隧道、分相區(qū)、車站