列车运行控制系统-ppt课件.ppt

1、 列车运行控制列车运行控制列车运行控制系统系统系统 张亚东张亚东张亚东西南交通大学西南交通大学西南交通大学1PPT课件 高速铁路具有速度快、安全舒适、运输能力强、正点率高、节能环保、全天候运行等诸多优点。日本、法国、德国、英国、意大利、西班牙、瑞典等世界发达国家都争相发展。世界上首条高速铁路日本新干线于1964年正式投入运营。日本新干线始于东京，途径名古屋、京都等地，终于大阪，营运速度每小时271公里。背景背景2PPT课件 德国德国1964年年开始，新开始，新干线总长度达干线总长度达1835公里公里，高速，高速列车客运量为世列车客运量为世界之最。界之最。法国法国日本日本1983年年开通第一条现

2、开通第一条现代化高速铁路，高速代化高速铁路，高速列车列车TGV运行速度为运行速度为300350km/h，最高试验速度为最高试验速度为515.3km/h1985年年开始研究开始研究ICE高速列车，高速列车，1991年投入运营年投入运营,有高速铁路有高速铁路700多公里多公里，高速列，高速列车最高运行速度车最高运行速度达达330km/h背景背景3PPT课件 背景背景世界高速铁路的已投入运营里程(2005年)4PPT课件 铁路六次大提速，为我国高速铁路的发展奠定了重要基础。第一次大提速 冲击了铁路信号传统概念。列车最高运行速度提高到时速120公里及以上，推动了铁路信号向速差式的发展，确立了四显示信号

3、的地位。背景背景5PPT课件 三显示三显示三显示用一个闭塞分区满足列车全制动距离的需要，用一个闭塞分区满足列车全制动距离的需要，用一个闭塞分区满足列车全制动距离的需要，四显示四显示四显示用两个较短的闭塞分区满足列车全制动距离的需要用两个较短的闭塞分区满足列车全制动距离的需要用两个较短的闭塞分区满足列车全制动距离的需要，适应了提速的需求，缩短了列车追踪间隔，提高了运输，适应了提速的需求，缩短了列车追踪间隔，提高了运输，适应了提速的需求，缩短了列车追踪间隔，提高了运输能力。能力。能力。前列车位置前列车位置四显示四显示追踪位置追踪位置三显示三显示追踪位置追踪位置背景背景6PPT课件 技术指标技术指标

4、三显示三显示四显示四显示闭塞分区长度闭塞分区长度长长短短追踪间隔距离追踪间隔距离(米米)60005000追踪间隔时间追踪间隔时间(分钟分钟)8106制动分区数制动分区数12灯光种类灯光种类34允许速度允许速度120km/h160km/h通过能力通过能力较低较低较高较高7PPT课件 第二次到第五次大提速 列车最高运行速度达到时速160公里，并实现了全路范围的机车信号低频信息统一，促进了机车信号主体化技术发展，装备了通用式机车电台，使得机车在运用上可以全路范围跨交路运行。背景背景8PPT课件 第六次大提速2007年4月18日起实施全国铁路第六次大面积提速。动车组在既有线的运行速度达到时速20025

5、0公里速度级，确立了具有中国特色和自主知识产权的既有线CTCS-2级列控系统的技术地位。第六次大提速之后，我国进入高速铁路发展的黄金期。背景背景9PPT课件 根据我国中长期铁路网规划，到2020年，我国高速铁路营运里程将达到1.6万公里，建成发达完善的高速铁路网络。中国已成为世界高速铁路运营速度最高，运营里程最长、在建规模最大的国家。背景背景10PPT课件 中长期铁路规划的中长期铁路规划的四纵四横客运专线网络四纵四横客运专线网络是世界上最大的高速铁路网络是世界上最大的高速铁路网络 四纵客运专线：北京上海北京武汉广州深圳北京沈阳哈尔滨（大连）杭州宁波福州深圳四横客运专线：徐州郑州兰州杭州南昌长沙

6、青岛石家庄太原南京武汉重庆成都11PPT课件 当列车提速到200km/h时，紧急制动距离将达到2000米(常用制动距离超过3000米)。随着列车运行速度提高，完全靠人工瞭望、人工驾驶列车不能保证行车安全。因此，当列车速度大于时速160公里时，必须装备列车运行控制系统（简称列控系统），以实现对列车间隔和速度的自动控制，提高运输效率，保证行车安全。12PPT课件 接触网接触网力学和钢轨力学和钢轨电磁兼容高速铁路牵引高速铁路牵引供电系统供电系统牵引供电自牵引供电自动化系统动化系统动车组限界(动态限界)动车组供电（弓网、自动过分相）高速道岔高速道岔高速列车高速列车高速铁路高速铁路桥隧桥隧路基路基列控系

7、统列控系统无无渣渣轨轨道道13PPT课件 列控系统的定义列控系统的定义 列控系统就是对列车运行全过程或一部分作业实现运行速度、位置等状态的监督、控制和调整，确保行车安全，提高运输效率的信号系统。其基本工作原理为：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。14PPT课件 列控系统包括地面设备、车载设备。地面设备提供线路信息、临时限速、目标距离和进路状态等基本控制信息。车载设备生成速度控制模式曲线并实现列车运行的监控。列控系统的基本组成列控系统的基本组成15PPT课件 线路的空闲/占用及列车完

8、整性检查；列车移动授权计算（间隔控制）；为司机提供丰富的行车信息；监控列车安全运行，防止超速（速度控制）。列控系统的基本功能列控系统的基本功能16PPT课件 分 级分级连 续一次连续350km/h列控系统的控制模式列控系统的控制模式17PPT课件 根据车地信息传输通道分类点式列控系统 点式列控系统采用点式设备（如地面应答器），在固定地点向列车传递控车信息，实现列车安全控制。连续式列控系统 连续式列控系统的地面控制中心可实时、连续地向车载设备传输控制信息。连续式列控系统地对车的信息传输手段包括轨道电路、轨道电缆（交叉环线）、波导管、漏泄电缆、无线通信等。列控系统的分类列控系统的分类18PPT课件

9、 点连式列控系统 点连式列控系统兼顾了点式和连续式列控系统的优点，是一种连续式和点式相结合的列控系统。车载设备从轨道电路提供实时的连续信息中得知前方轨道区段空闲数量、进出站信号开放状态等信息，再根据应答器信息提供的轨道区段长度、坡度和速度等线路数据，控制列车的运行。列控系统的分类列控系统的分类19PPT课件 根据控制模式分类速度码阶梯控制方式 速度码阶梯控制方式，在一个闭塞分区内只控制一个速度等级，即在一个闭塞分区中只按照一种速度判断列车是否超速。阶梯控制方式又可分为出口检查方式和入口检查方式。列控系统的分类列控系统的分类20PPT课件 出口速度控制模式曲线日本的ATC系统列控系统的分类列控系

10、统的分类21PPT课件 入口速度控制模式曲线法国TVM300列控系统的分类列控系统的分类22PPT课件 速度速度-距离模式曲线控制方式距离模式曲线控制方式 速度-距离模式曲线是根据目标速度、线路参数、列车参数、制动性能等确定的反映列车允许速度与目标距离间关系的曲线。根据制动曲线的形状，速度-距离模式曲线可分为分段速度控制和连续速度控制。（1 1）分段速度控制）分段速度控制 分段速度控制模式是将闭塞分区按照制动性能最差的列车安全制动距离的要求，以一定的速度等级将其划分。一旦这种划分完成，每一列车无论其制动性能如何，其与前行列车的最小追踪距离只与其运行速度、区段划分有关。列控系统的分类列控系统的分

11、类23PPT课件 分段速度控制模式曲线法国TVM430列控系统的分类列控系统的分类24PPT课件 （2）连续速度控制 连续速度控制模式采用根据目标距离、目标速度的方式确定目标距离-连续速度控制模式曲线，该方式不设定每个闭塞分区速度等级，采用一次制动。以前方列车占用的闭塞分区或限速区段入口为目标点，向列车传送目标距离、目标速度等信息。列控系统的分类列控系统的分类25PPT课件 目标距离模式曲线欧洲ETCS1-2级、日本D-ATC和中国CTCS2/3级列控系统列控系统的分类列控系统的分类26PPT课件 根据人-机优先等级分类设备制动优先方式 在设备制动优先方式下，车载设备通过自动触发不同等级的常用

12、制动实现降速过程的自动速度控制；当列车速度低于缓解速度时，车载设备自动停止输出相应等级的常用制动命令，不必司机人工介入。司机制动优先方式 在司机制动优先方式下，司机负责操纵包括降速等环节在内的驾驶全过程；车载设备实施常用制动后，当列车速度低于缓解速度时，车载设备向司机提示允许缓解信息，司机按压缓解按键后，缓解常用制动。列控系统的分类列控系统的分类27PPT课件 距离速度紧急强常用弱常用制动紧急制动曲线强常用制动级弱常用制动级列车运行曲线设备制动优先模式ATP动作设备自动缓解28PPT课件 距离速度紧急ATP动作紧急制动曲线常用制动曲线列车运行曲线司机制动优先制动司机动作报警曲线常用缓解29PP

13、T课件 日本于1964年开通的东海道新干线，普遍采用ATC超前阶梯式速度监控。从1991年日本铁路开始试验数字式ATC，亦称D-ATC，现在东海道新干线上已开通运用。日本日本列控列控系统系统30PPT课件 使用有绝缘数字轨道电路发送列车位置、目标速度、进路等信息；车载设备采用轨道电路信息和车载设备存储的线路数据生成一次连续速度控制曲线；列车制动采用设备控制优先方式。日本日本D-ATCD-ATC系统系统地面设地面设备备6G列车当前位置进路条件列车当前位置进路条件停车区间轨道电路信息停车区间轨道电路信息10G5G制动曲线制动曲线车载设车载设备备31PPT课件 法国高速铁路TGV区段的列控系统，车载

14、信号设备采用TVM300或TVM430，地对车的信息传输以无绝缘轨道电路UM71或UM2000为基础，该列控系统简称U/T系统。TVM300系统在1981年于巴黎里昂首先投入使用。TVM430系统在1993年于法国第三条北方线高速铁路首先投入使用。随着列车速度不断提高，时速已达320km/h，法国CS公司对模拟电路构成的U/T系统进行了数字化改造，采用无绝缘轨道电路UM2000，其速度监控方式改为分级速度曲线控制模式。法国法国列控列控系统系统32PPT课件 使用无绝缘数字轨道电路向列车发送行车许可；列车制动采用司机控制优先方式。车载设备根据轨道电路信息生成分段连续速度控制曲线。通信网络通信网络

15、车站车站SEI设备设备区间区间SEI设备设备调度中心调度中心SICAM维护中心维护中心车载设备控车曲线车载设备控车曲线 法国法国TVM430TVM430系统系统33PPT课件 德国LZB系统是基于轨道电缆传输的列控系统，是采用连续速度控制模式的列控系统。1965年在慕尼黑奥斯堡间首次运用。FZB系统是德国最新开发的基于GSM-R无线传输的列控系统，符合ETCS标准，其目的是在欧洲逐步实现联运控制。德国列控系统德国列控系统34PPT课件 采用轨道电缆（交叉环线）方式传输车-地信息、使用S棒无绝缘轨道电路实现列车占用和完整性检查；车载设备利用轨道电缆信息生成一次连续速度控制曲线列车制动采用司机控制

16、优先方式。S棒棒S棒棒轨道电缆轨道电缆控制中心控制中心轨道电路轨道电路轨道电缆轨道电缆轨道电缆轨道电缆车载设备车载设备环线环线收发器收发器环线环线收发器收发器 德国德国LZBLZB系统系统35PPT课件 采用RBC生成行车许可、应答器提供列车定位基准GSM-R实现车-地双向信息传输车载设备利用车地传输的信息生成一次连续速度控制曲线列车制动采用司机控制优先方式 ETCS-2ETCS-2级系统级系统36PPT课件 为了解决欧洲各国铁路互联互通问题,提高列车运行的安全性和高效性,降低运营成本、增强竞争优势。1989年开始，欧洲铁路公司和信号公司在对各自的既有信号系统进行升级改造的同时，在欧盟委员会和

17、国际铁路联盟的推动下，为信号系统的互联和兼容问题制定了相关的技术标准，并研制和开发了相关的产品。ETCSETCS发展背景发展背景37PPT课件 ETCS 0级：ETCS车载设备+传统列控系统。ETCS1级：地面信号查询应答器轨道电路。采用固定追踪间隔形式；司机依靠地面信号行车，地面信号机前设备产生速度监控；依靠轨道电路或计轴设备检查列车占用和完整性；利用查询应答器覆盖各国现有信号系统，并用于列车定位和传送控制命令。ETCS分级分级38PPT课件 ETCS2级：轨道电路查询应答器GSM-R 与E1级相比，司机完全依靠车载信号设备行车（可取消地面信号机）；通过GSM-R连续传送列车运行控制命令，车

18、地间可双向通信；在点式设备的配合下，车载设备对列车运行速度进行连续监控；依靠轨道电路或计轴设备检查列车占用和完整性；建有无线闭塞中心。ETCS分级分级39PPT课件 ETCS3级：查询应答器GSM-R 与E2级相比是靠车载设备来检查列车完整性，不需要轨道电路；点式设备、GSM-R是系统的主要设备。取消地面信号机和轨道电路后，室外线路上的信号设备减少到最低程度；列车追踪间隔依靠点式设备和无线闭塞中心实现，具有明显的移动自动闭塞特征。ETCS分级分级40PPT课件 C T C SE T C S中国中国 列车列车 控制控制 系统系统欧洲欧洲 列车列车 控制控制 系统系统互联互通互联互通41PPT课件

19、 既有线提速和既有线提速和200-250km/h客运专线客运专线CTCS-2CTCS-2级级300-350km/h客运专线客运专线CTCS-3CTCS-3级级面向未来的列控系统面向未来的列控系统CTCS-4CTCS-4级级既有线现状既有线现状,160km/h以下以下CTCS-0/1CTCS-0/1级级CTCS分级分级42PPT课件 CTCS分级分级43PPT课件 等级线路长度（km）车站数（站）列车数量（列）CTCS-069580639821000CTCS-13CTCS-27195490389CTCS-33567104420应用情况应用情况44PPT课件 CTCS-2CTCS-2级列控系统级列

20、控系统45PPT课件 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。列控中心列控中心车站联锁车站联锁调度中心调度中心CTC轨道轨道电路电路应答器应答器道岔道岔信号机信号机车载设备车载设备包括:轨道电路、应答器 列控中心、车载设备等 基本结构基本结构46PPT课件 基本结构基本结构-地面设备地面设备47PPT课件 列控中心列控中心48PPT课件 1.轨道电路载频、低频信息编码，控制轨道电路发码方向2.应答器报文实时组帧、编码、校验和向LEU发送的功能3.实现TCC站间安全信息的实时传输4.区间信号机点灯控制5.无配线车站轨道电路

21、的编码控制和进出站信号机的驱动采集6.异物侵限灾害防护列控中心主要功能列控中心主要功能49PPT课件 ZPW2000AZPW2000A轨道电路结构图轨道电路结构图50PPT课件 轨道电路载频与低频轨道电路载频与低频51PPT课件 轨道电路低频与码序对照轨道电路低频与码序对照52PPT课件 轨道电路码序轨道电路码序停车序列：L5L5L4L3L2LLUUHU；45km/h接车进路序列：L5L5L4L3L2LLUU2UU；80km/h接车进路序列：L5L5L4L3L2LLUU2SUUS。53PPT课件 根据能源供应及信息提供方式，应答器可分为无源应答器及有源应答器。1.1.无源应答器无源应答器 点式

22、无源应答器，或称固定信息应答器，与外界无物理连接，不需要外加电源，平时处于休眠状态，无源应答器自身功耗很低，仅在列车通过并获得车载查询器发送的功率载波能量时被激活，激活后立即发送调制好的数据编码信息。无源应答器中的信息是经特殊设备固化在应答器存储单元里，一般安装以后不能改变，用于发送固定信息，在我国CTCS2级系统中，用于发送线路速度、坡度等线路条件信息和信号点轨道区段等信息。应答器分类应答器分类54PPT课件 2.2.有源应答器有源应答器 有源应答器，或称可变信息应答器，通过外接电缆获得电源。有源应答器中的信息是可以通过外接电缆由地面控制设备实时改变的，一般设置在进站和出站信号机前方，用于向

23、列车传送实时可变信息，如临时限速、进路信息等。应答器分类应答器分类55PPT课件 应答器系统分为地面设备和车载设备两部分。地面设备包括地面应答器和地面电子单元（LEU）。车载设备包括车载天线、车载解码器和应答器传输模块（BTM）。车载解码器除对应答器报文进行解码还原，还包含载频发生器与功率放大器。应答器系统组成应答器系统组成56PPT课件 应答器的设置在车站进站口和出站口处设置有源应答器。有源应答器按双向传输信息设计。在车站进站口和出站口处、区间运行正方向每隔3-5km设置一组无源应答器。无源应答器均按单向传输信息设计。应答器的正线线路参数应交叉覆盖，实现信息冗余。应答器设置应答器设置57PP

24、T课件 B1B2B3B4B5正 向正 向反 向B1B2B3B4B5最大常用制动距离B1应答器数据范围应答器链接及数据覆盖范围应答器链接及数据覆盖范围58PPT课件 应答器系统是一种采用电磁感应原理构成的高速点式数据传输设备，用于在特定地点实现地面与机车间的相互通信。安装于两根钢轨中心枕木上的无源应答器不要求外加电源，平时处于休眠状态，仅靠瞬时接收车载天线的功率而工作，并能在接收到车载天线功率的同时向车载天线发送大量的编码信息。安装于机车底部的车载天线不断向地面发送功率并在机车通过地面应答器时接收来自应答器的编码信息。当列车经过无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换

25、成电能，使地面应答器中的电子电路工作，把存储在地面应答器中的1023位数据报文循环发送出去，直至电能消失（即车载天线已经离去）。应答器工作原理应答器工作原理59PPT课件 电磁感应技术，可通过空气无线传输信号和能量车地：27.095MHz5KHz地车：（调频）4.234MHz200KHz565kbit/s的信息速率信息量：报文码长：1023 bit应答器工作原理应答器工作原理60PPT课件 ）应答器链接信息 ：ETCS-5）线路的坡度信息 ：ETCS-21）静态限速信息 ：ETCS-27）等级转换信息 ：ETCS-41）特殊区间信息 ：ETCS-68 6）轨道电路信息 ：CTCS-1 区间应答

26、器报文包区间应答器报文包61PPT课件 ）应答器链接信息 ：ETCS-5）线路的坡度信息 ：ETCS-21）静态限速信息 ：ETCS-27）等级转换信息 ：ETCS-41）特殊区间信息 ：ETCS-68）轨道电路信息 ：CTCS-17）调车危险信息 ：ETCS-132 出站无源应答器报文包出站无源应答器报文包62PPT课件 ）应答器链接信息 ：ETCS-5）线路的坡度信息 ：ETCS-21）静态限速信息 ：ETCS-27）轨道电路信息 ：CTCS-1）临时限速信息 ：CTCS-2）反向运行信息 ：CTCS-3 出站有源应答器报文包出站有源应答器报文包63PPT课件 ）应答器链接信息 ：ETCS

27、-5）线路的坡度信息 ：ETCS-21）静态限速信息 ：ETCS-27）等级转换信息 ：ETCS-41）特殊区间信息 ：ETCS-68）轨道电路信息 ：CTCS-1 7）调车危险信息 ：ETCS-132 进站无源应答器报文包进站无源应答器报文包64PPT课件 ）应答器链接信息 ：ETCS-5）线路的坡度信息 ：ETCS-21）静态限速信息 ：ETCS-27）轨道电路信息 ：CTCS-1）临时限速信息 ：CTCS-2）反向运行信息 ：CTCS-3 进站有源应答器报文包进站有源应答器报文包65PPT课件 接收车站列控中心的信息，并下达给有源应答器。LEU的作用相当于功率放大器。有源应答器提供的信息

28、主要包括进路信息和临时限速信息。1个LEU控制4台应答器。LEULEU66PPT课件 基本结构基本结构-车载设备车载设备67PPT课件 1.车载安全计算机(VC)VC采用2乘2取2的安全平台，满足SIL4级。68PPT课件 2.应答器信息接收模块BTM 一个BTM模块包含电源板、接收板、传输板和接口板。BTM是一个采用2取2技术的故障安全模块。接收应答器信息并提供精确定位。69PPT课件 3.连续信息接收模块STM STM模块是安全模块，可接收ZPW2000系列轨道电路及4信息、8信息、18信息等传统移频轨道电路的信息。STM及时传输地面轨道电路信息给安全计算机（VC）和LKJ监控装置。70P

29、PT课件 4.司机操作界面DMI 配备有按钮的液晶显示器，屏幕尺寸为10英寸。显示单元安装在驾驶室便于设备通风，且避免阳光直射的位置。安全等级为SIL2级。各ATP车载设备均应采用统一的司机操作界面。71PPT课件 DMI显示屏的显示分辨率设为640 x480，在此分辨率下，DMI的主界面分为六个区域。DMI主界面区域划分72PPT课件 D1D6D7D9DxA1A2A3B1B1B6B4B3B5B7C8C9E3E4E5E1C5C6C7C2C3C4C1E19E20E21E22E23E24E25B2E6E11E7E12E8E13E10E15E9E14E16aE16E17制动预警时间目标距离运行等级A

30、TP设备制动机控/人控限制速度、目标速度实际速度ATP模式文本信息文本信息滚动操作时间车次号F1F2F3F4F5F6F7F8DMI主界面功能细分图73PPT课件 顶棚速度监视区（CSM:Ceiling Speed Monitoring Section）：指限制速度为常数的区域，该限制速度通常是由最限制速度曲线决定的。车载 设备在顶棚速度监视区进行的速度监视称为顶棚速度监视。74PPT课件 目标速度监视区（TSM:Target Speed Monitoring Section）：指限制速度下降到较低的限制速度值或限制速度为 0km/h 的目标点的区域。车 载设备在目标速度监视区进行的速度监视称为

31、目标速度监视，目标速 度监视分制动到目标点（目标速度为 0km/h）和制动到较低的目标速 度（目标速度非 0km/h）两种情况。75PPT课件 5.DRU（ATP车载设备的记录器）ATP车载设备配备了内部记录器，主要用于设备状态和故障信息以及各种事件的记录。事件：包括司机对ATP设备的操作，轨道电路信息，ATP与机车的信息交换等。维修人员可通过专用电脑或IC卡等进行数据下载。76PPT课件 6.速度传感器 ATP车载设备的测速系统要求配置两套速度传感器。ATP车载设备的速度传感器需要独立于机车配置，但可以为机车及其它车载设备提供速度通道。77PPT课件 1.CTCS级别：满足CTCS-2级，预

32、留CTCS3级。2.速度目标值：满足250km/h，预留300km/h及以上扩展条件。3.控制模式：目标距离模式。4.驾驶模式：司机制动优先和设备制动优先两种模式。5.信息传输媒介：控车信息由轨道电路及应答器设备提供。6.兼容性：针对不同速度等级线路，满足动车组跨线运行要求。7.与列车运行监控记录装置接口：记录信息，切换控车。8.机车信号功能：主体机车信号功能，通用式机车信号功能。ATPATP主要技术条件主要技术条件78PPT课件 9.主要技术要求（1）在任何情况下防止列车无行车许可的运行。（2）防止列车超速运行。防止列车超过进路允许速度。防止列车超过线路结构规定的速度。防止列车超过动车组构造

33、速度。防止列车超过临时限速。（3）防止列车溜逸。（4）制动与缓解。（5）故障后可隔离。ATPATP主要技术条件主要技术条件79PPT课件 CTC/TDCS车站分机车站分机调度中心调度中心CTC车站联锁车站联锁列控中心列控中心轨道电路轨道电路调度中心下达运行图至车站调度中心下达运行图至车站CTC分机分机应答器应答器信号机信号机道岔道岔运行图运行图联锁进路命令联锁进路命令临时限速信息临时限速信息轨道电路编码轨道电路编码进路信息进路信息应答器报文应答器报文控控 制制计算机联锁按照计算机联锁按照CTC下达进路的命下达进路的命令，控制道岔、信号机，排列进路。令，控制道岔、信号机，排列进路。CTC分机实时

34、分机实时:向车站联锁联锁下发进路命令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。位置并进行处理。计算机联锁将进路信息发送给列控中心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。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车载设备接收到轨道电路码序和应答器报文信息后

35、，计算生和应答器报文信息后，计算生成控制模式曲线，监控列车安成控制模式曲线，监控列车安全运行。全运行。速度曲线速度曲线 基本工作原理基本工作原理80PPT课件 1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350 9200 空闲区段：空闲区段：7 7950 空闲区段：空闲区段：6 6650 空闲区段：空闲区段：5 5300 空闲区段：空闲区段：4 4000 空闲区段：空闲区段：3 2650 空闲区段：空闲区段：2 1350 空闲区段：空闲区段：1速度曲线速度曲线 0 空闲区段：空闲区段：0目标距离目标距离:行车许可计算的基本原理行车许可计算的基本原理81PPT课件 CTCS-2

36、区域区域CTCS车载控车车载控车CTCS-0区域区域LKJ控车控车C2C2与与C0C0区段的切换区段的切换82PPT课件 控车曲线速度（速度（km/h）200车载工作模式车载工作模式1.完全监控模式完全监控模式 当车载设备具备列控所需的基本数据（轨道电路信息、应答器信息、列车数据）时，ATP车载设备生成目标距离模式曲线，并能通过DMI显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，控制列车安全运行。列车反向运行，采用自动站间闭塞，ATP车载设备采用完全监控模式，目标距离通过应答器提供。83PPT课件 2.2.部分监控模式部分监控模式:若ATP车载设备接收到轨道电路允许行车信息，但线路数据缺损

37、时，ATP车载设备产生固定限制速度，控制列车运行。（1）连续两组及以上应答器的线路数据丢失，列车在ATP车载设备已查询到的线路数据末端前触发常用制动，当列车运行速度低于120km/h后，提供允许缓解提示，司机缓解后，ATP车载设备根据线路最不利条件，产生监控速度曲线（最高限制速度120km/h），控制列车运行。控车曲线速度（速度（km/h）120 应答器故障应答器故障正常应答器正常应答器84PPT课件 2.2.部分监控模式部分监控模式:（2）侧线发车，ATP车载设备根据股道轨道电路信息（根据道岔限速发送UU码或UUS码），形成并保持固定限制速度（至出站口），控制列车运行。监控曲线速度（速度（k

38、m/h）45 UU码码驾驶曲线85PPT课件 2.2.部分监控模式部分监控模式:（3）引导接车，ATP车载设备收到接近区段的轨道电路信息（HB码），形成并保持固定限制速度，监控列车运行。监控曲线速度（速度（km/h）20 HB码码200 86PPT课件 控车曲线速度（速度（km/h）20 轨道电路故障3.目视行车模式：在ATP车载设备显示禁止信号时，列车停车后，根据行车管理办法（含调度命令），司机经特殊操作（如按压专用按钮），ATP生成固定限制速度（20km/h），列车在ATP监控下运行，司机对安全负责。每运行一段距离（100-200m）或一段时间，司机应重复按压按钮，否则设备制动停车。87P

39、PT课件 控车曲线速度（速度（km/h）40（30）4.调车监控模式：车列进行调车作业时，司机经特殊操作（如按压专用按钮）后，转为调车模式，ATP生成调车限制速度，控制车列运行。牵引运行时，限制速度40km/h；推进运行时，限制速度30km/h。88PPT课件 ATP车载设备无控车曲线速度（速度（km/h）5.隔离模式：ATP车载设备故障，触发制动停车后，根据故障提示，司机经特殊操作，ATP车载设备控制功能停用，在该模式下司机按调度命令行车。若仅BTM失效，ATP车载设备提供机车信号，可人工转为LKJ控制列车。89PPT课件 6.机车信号模式 当通过CTCS级间切换到CTCS-0/1级后，AT

40、P功能相当于一个机车信号设备。当地面具备CTCS-1级条件时，ATP设备相当于主体机车信号，当地面具备CTCS-0级条件时，ATP设备相当于通用机车信号。在这种模式下，ATP设备仅为LKJ设备提供机车信号信息输出，不产生列车控制输出，列控防护功能由LKJ设备实施。90PPT课件 7.7.其它几种技术功能模式其它几种技术功能模式（1）待机模式设备上电后，自检及交路数据输入时的缺省模式，监控速度为0km/h。通过司机的有关操作，转为其它模式。（2）冒进防护模式列车因信号突变等原因，越过移动授权终点（未处于目视行车模式）后的默认模式。ATP车载设备触发紧急制动。（3）冒进防护后模式 列车进入冒进防护

41、模式且停车后的默认模式。ATP车载设备的监控速度为0km/h，等待转入其它模式。91PPT课件 故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式轨道电路信息缺失时的处理应答器信息缺失时的处理车载设备故障时的处理92PPT课件 轨道电路信息缺失时的处理区间运行时 轨道电路发生故障，变为无信号时，由HU转换为无码时，通过紧急制动，由其他码转换为无码时通过常用制动停止。驾驶员与调度员取得联系，转换为目视模式。在调度员允许的条件下，列车以20km/h以下的速度向车站运行。如果列车运行至轨道电路无故障的部分，接收到信号的话，则自动的

42、过渡到FS或PS模式。故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式93PPT课件 车站接车时 车站接车时，与区间一样：如果地面轨道电路信息缺失时，由HU转换为无码时，通过紧急制动，由其他码转换为无码时通过常用制动停止。随后，按照目视模式（OS）运行。运行至车站入口处时，由驾驶员负责停车，并再次通调度员取得联系，得到调度员许可后方可进入车站。在指定位置停车等动作都须有调度员的许可，驾驶员的责任是确保安全行车。故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工

43、作模式94PPT课件 车站发车时 车站发车时是在得到调度员许可后，驾驶员将模式切换为OS模式。然后还是在得到调度员许可后，从车站发车。发车后，如果从轨道电路接收到码的话，自动地切换为FS或PS模式，即可完成正常速度下的行车。故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式95PPT课件 应答器信息缺失时的处理无源应答器信息丢失 首先，当一处无源应答器信息丢失时，由于线路信息采用冗余覆盖，车载设备仍拥有完整的线路数据，可正常运行。无源应答器信息漏测时，由应答器链接的信息发出警报的同时记录到记录装置。故障状态下的工作模式故障状

44、态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式96PPT课件 连续两个及以上无源应答器丢失 遇到连续丢失两个及以上应答器的情况，列车在ATP车载设备已查询到的线路数据末端前触发常用制动。当列车运行速度低于120km/h后，提供允许缓解提示，司机缓解后，进入部分监控模式，就能够继续行驶。故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式97PPT课件 进站有源应答器信息丢失 列车将缺少临时限速信息和进路数据，车载ATP设备生成NBP为50km/h，驾驶员以低于NBP为50km/h

45、的速度进站，超过该速度时自动输出制动。故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式98PPT课件 出站有源应答器信息丢失 出站有源应答器主要用于发送至下一车站前的整个区间的临时限速信息。这些信息丢失后，将导致列车无法获知区间是否有临时限速，安全无法保障。从而，车载ATP设备生成NBP为50km/h，超过该速度时自动输出制动。驾驶员以低于NBP为50km/h的速度将列车运行至下一车站。故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式99PPT课件 车

46、载设备故障时的处理车载设备故障时的处理BTM故障 在BTM故障的时候，由于车载设备（VC）和BTM之间的通信异常，车载设备也为故障状态，在双系（VC1，VC2）都发生故障，车载设备输出紧急制动。所以，如果继续走行的话，通过司机操作，将ATP设备转换为隔离模式。遵照司机的指令来运行。故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式100PPT课件 STM故障 STM是由双重系构成，如果一个系的STM出现故障，双系中，可排除故障继续行驶。万一，双系都出现故障，制动会一直被输出。司机得到调度员许可后，将ATP隔离SW转换到隔离一

47、侧，将列车移动到最近的车站。DMI故障 出现DMI故障时，就无法通过ATP装置进行运行。因此，在取得调度员的许可后，应该转为隔离模式。故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式101PPT课件 测速故障 若速度发电机的线组断线，会自动制动。因为各自都有多个线组，所以一个线组断线的情况下，两个系统之中会脱离一个有故障的系统使运行能够继续。万一，两个系统都出现故障，就会一直保留制动状态。司机要取得调度员的许可，将ATP开放SW切换到隔离侧，并将列车移动到最近的车站。ATP整机故障 ATP整机故障后，转为隔离模式。故障状态

48、下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式故障状态下的工作模式102PPT课件 CTCS-3CTCS-3CTCS-3CTCS-3CTCS-3CTCS-3级列控系统级列控系统级列控系统级列控系统级列控系统级列控系统103PPT课件 无线闭塞无线闭塞中心中心RBCGSM-R室内设备室内设备系统构成系统构成 地面设备增加无线闭塞中心地面设备增加无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络；无线通信网络；车载设备增加车载设备增加GSM-R无线通信单元及天无线通信单元及天线；线；车载设备根据车载设备根据RBC的行车许可，生成连续的行车许可，生成连续速度控制

49、模式曲线，实时监控列车安全运速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行。行。调度中心调度中心CTC车站联锁车站联锁轨道电路轨道电路列控中心列控中心应应答答器器道岔道岔信号机信号机RBC为为CTCS-3提供行车许可提供行车许可速度曲线速度曲线GSM-R无线无线通信模块及天线通信模块及天线车载设备车载设备基本组成基本组成104PPT课件 GSM-R固定网络基本组成基本组成105PPT课件 106PPT课件 车载设备由车载安全计算机（车载设备由车载安全计算机（VC）、）、GSM-R无线通信模块（无线通信模块（RTM）、）、轨道电路信息接收单元（轨道电路信息接收单元（TCR）、应答器信息接收模块（）、应答

50、器信息接收模块（BTM）、记录）、记录器（器（JRU）、人机界面（）、人机界面（DMI）、列车接口单元（）、列车接口单元（TIU）等组成。）等组成。107PPT课件 108PPT课件 109PPT课件 110PPT课件 111PPT课件 112PPT课件 序号序号C3比比C2增加的功能增加的功能备注备注1坡度曲线坡度曲线D5区区2公里标公里标E23区区 3过分相过分相D2/D3/D4区区4GSM-R网络状态信息网络状态信息E16b区区5RBC切换信息切换信息D2/D3区区6桥梁隧道信息桥梁隧道信息D2/D3/D4区区7车站名称车站名称E7区区8机车信号机车信号D6区区113PPT课件 运运行行