第一章 CTCS系統(tǒng)

1、第六次大提速專業(yè)人員培訓教程之三第六次大提速專業(yè)人員培訓教程之三 CTCS2系統(tǒng)及技術規(guī)范系統(tǒng)及技術規(guī)范目錄目錄第1章 CTCS系統(tǒng)第2章 CTCS2 功能和技術條件第3章 CTCS2系統(tǒng)結構第4章 CTCS2控制模式第5章 地面設備第6章 ATP車載設備第7章 ATP控車原理第8章 DMI功能第9章 應答器報文定義及應用第第章章 CTCS系統(tǒng)系統(tǒng)主要內(nèi)容主要內(nèi)容1.1 CTCS系統(tǒng)的發(fā)展1.2 CTCS系統(tǒng)描述1.3 CTCS 分級1.4 CTCS級間關系1.5 CTCS與ETCS比對1.6 技術規(guī)范1.7 常用名詞術語1.1 CTCS系統(tǒng)的發(fā)展系統(tǒng)的發(fā)展q 背景背景q 為什么發(fā)展為什么發(fā)展

2、CTCSq ETCS系統(tǒng)及分級系統(tǒng)及分級q 幾點啟示幾點啟示q 我國發(fā)展我國發(fā)展ATP的難點的難點q 總體規(guī)劃原則總體規(guī)劃原則 q 背景背景 國際鐵路聯(lián)盟（國際鐵路聯(lián)盟（UIC）于）于2002年年12月月1012日在北京召開鐵路通信信號國際技術研討會；日在北京召開鐵路通信信號國際技術研討會； 我國鐵路既有線已經(jīng)過我國鐵路既有線已經(jīng)過5次大提速；次大提速；青藏鐵路采用青藏鐵路采用GE的的ITCS；青藏線、大秦線、膠濟線青藏線、大秦線、膠濟線GSM-R建設；建設；高速客運專線建設已啟動。高速客運專線建設已啟動。q為什么發(fā)展為什么發(fā)展CTCSl 既有線提速、客運專線建設和高速鐵路研既有線提速、客運專

3、線建設和高速鐵路研 究，對信號技術的發(fā)展既提出了新的挑戰(zhàn)，也究，對信號技術的發(fā)展既提出了新的挑戰(zhàn)，也提供了難得的發(fā)展機遇。提供了難得的發(fā)展機遇。l條件已成熟。條件已成熟。 10多年的實踐摸索、經(jīng)驗積累；多年的實踐摸索、經(jīng)驗積累； 歐盟的歐盟的GSM-R/ETCS已進入實際運作階已進入實際運作階 段，給我們提供了良好的技術借鑒。段，給我們提供了良好的技術借鑒。 l需要對中國列車控制技術發(fā)展進行規(guī)劃。需要對中國列車控制技術發(fā)展進行規(guī)劃。 p ETCS系統(tǒng)及分級系統(tǒng)及分級 l ETCSETCS一級：地面信號查詢應答器一級：地面信號查詢應答器軌道電路。軌道電路。 采用固定追蹤間隔形式；司機依靠地面采用

4、固定追蹤間隔形式；司機依靠地面信號行車，地面信號機前設備產(chǎn)生速度信號行車，地面信號機前設備產(chǎn)生速度監(jiān)控；依靠軌道電路或計軸設備檢查列監(jiān)控；依靠軌道電路或計軸設備檢查列車占用和完整性；利用查詢應答器覆蓋車占用和完整性；利用查詢應答器覆蓋各國現(xiàn)有信號系統(tǒng)，并用于列車定位和各國現(xiàn)有信號系統(tǒng)，并用于列車定位和傳送控制命令。該系統(tǒng)是典型的點式傳送控制命令。該系統(tǒng)是典型的點式ATPATP。lETCSETCS二級：軌道電路查詢應答器二級：軌道電路查詢應答器GSM-RGSM-R 與一級相比，司機完全依靠車載信號設備行車與一級相比，司機完全依靠車載信號設備行車（可取消地面信號機）；通過（可取消地面信號機）；通過

5、GSM-RGSM-R連續(xù)傳送列車連續(xù)傳送列車運行控制命令，車地間可雙向通信；在點式設運行控制命令，車地間可雙向通信；在點式設備的配合下，車載設備對列車運行速度進行連續(xù)備的配合下，車載設備對列車運行速度進行連續(xù)監(jiān)控；依靠軌道電路或計軸設備檢查列車占用和監(jiān)控；依靠軌道電路或計軸設備檢查列車占用和完整性；建有無線移動閉塞中心。該系統(tǒng)是基于完整性；建有無線移動閉塞中心。該系統(tǒng)是基于移動通信的連續(xù)式移動通信的連續(xù)式ATPATP。lETCSETCS三級：查詢應答器三級：查詢應答器GSM-RGSM-R 與二級相比是靠車載設備來檢查列車完整性，不與二級相比是靠車載設備來檢查列車完整性，不需要軌道電路；點式設備

6、、需要軌道電路；點式設備、GSM-RGSM-R是系統(tǒng)的主要設是系統(tǒng)的主要設備。取消地面信號機和軌道電路后，室外線路上備。取消地面信號機和軌道電路后，室外線路上的信號設備減少到最低程度；列車追蹤間隔依靠的信號設備減少到最低程度；列車追蹤間隔依靠點式設備和無線移動閉塞中心實現(xiàn)，具有明顯的點式設備和無線移動閉塞中心實現(xiàn)，具有明顯的移動自動閉塞特征。移動自動閉塞特征。p 幾點啟示幾點啟示(1) )列車速度的不斷提高，使得鐵路信號技術發(fā)列車速度的不斷提高，使得鐵路信號技術發(fā)生了巨大變化。當列車速度大于生了巨大變化。當列車速度大于160km/h160km/h后，后，必須由對列車的開環(huán)控制變?yōu)殚]環(huán)控制。必須

7、由對列車的開環(huán)控制變?yōu)殚]環(huán)控制。ATPATP已成為行車安全不可缺少的重要技術裝備。已成為行車安全不可缺少的重要技術裝備。(2)ATP(2)ATP是由地面信號設備和車載設備共同組成的是由地面信號設備和車載設備共同組成的閉環(huán)高安全系統(tǒng)，是地面聯(lián)鎖向車載設備的延閉環(huán)高安全系統(tǒng)，是地面聯(lián)鎖向車載設備的延伸，在此基礎上實現(xiàn)了以車載設備為主的行車伸，在此基礎上實現(xiàn)了以車載設備為主的行車方式。各國鐵路在實施方式。各國鐵路在實施ATPATP過程中，都是以故過程中，都是以故障安全作為最重要的技術條件，將地面和車載障安全作為最重要的技術條件，將地面和車載設備按一個系統(tǒng)統(tǒng)一設計，同步進行技術更新設備按一個系統(tǒng)統(tǒng)一設

8、計，同步進行技術更新或強化改造的，這樣才能保證整個系統(tǒng)的高安或強化改造的，這樣才能保證整個系統(tǒng)的高安全、高可靠性。全、高可靠性。(3)(3)通信信號一體化是現(xiàn)代鐵路信號的重要發(fā)展通信信號一體化是現(xiàn)代鐵路信號的重要發(fā)展趨勢。實現(xiàn)對移動體的控制，移動通信是最便趨勢。實現(xiàn)對移動體的控制，移動通信是最便捷的手段。因此基于通信特別是基于無線移動捷的手段。因此基于通信特別是基于無線移動通信的通信的ATPATP是今后的重要發(fā)展方向。是今后的重要發(fā)展方向。(4) (4) 技術標準統(tǒng)一，系統(tǒng)化設計，模塊化產(chǎn)品，技術標準統(tǒng)一，系統(tǒng)化設計，模塊化產(chǎn)品，通用兼容是通用兼容是ETCSETCS主要成功經(jīng)驗，值得我們認真主

9、要成功經(jīng)驗，值得我們認真學習和借鑒。學習和借鑒。p 我國發(fā)展我國發(fā)展ATP的難點的難點難點之一難點之一 我國鐵路地域廣大、列車種類繁多、提速以后線我國鐵路地域廣大、列車種類繁多、提速以后線路允許速度不統(tǒng)一，同為綠燈卻有多種速度含義。另路允許速度不統(tǒng)一，同為綠燈卻有多種速度含義。另外，我國鐵路行車主要特點是客貨混跑、高低速列車外，我國鐵路行車主要特點是客貨混跑、高低速列車共線運行，這樣必然要求客貨列車均需裝備共線運行，這樣必然要求客貨列車均需裝備ATPATP，從而，從而使得我國發(fā)展使得我國發(fā)展ATPATP的難度明顯大于國外。的難度明顯大于國外。難點之二難點之二 我國鐵路實行以地面信號為主、以機車

10、信號為輔我國鐵路實行以地面信號為主、以機車信號為輔的行車方式，對列車運行實行開環(huán)控制，依靠司機嚴的行車方式，對列車運行實行開環(huán)控制，依靠司機嚴守信號保證行車安全。因此，習慣于現(xiàn)有機車信號守信號保證行車安全。因此，習慣于現(xiàn)有機車信號監(jiān)控裝置的控車模式。監(jiān)控裝置的控車模式。難點之三難點之三 目前，機車普遍安裝的通用機車信號未達到主體目前，機車普遍安裝的通用機車信號未達到主體化的水平。機車信號基于軌道電路和站內(nèi)電碼化，但化的水平。機車信號基于軌道電路和站內(nèi)電碼化，但軌道電路制式繁多，有的根本不能滿足軌道電路制式繁多，有的根本不能滿足“主體化主體化”的的要求，將面臨淘汰。信號基礎裝備薄弱，影響了是我要

11、求，將面臨淘汰。信號基礎裝備薄弱，影響了是我國國ATPATP的發(fā)展。的發(fā)展。難點之四難點之四 GSMR移動通信系統(tǒng)用于鐵路信號、用于移動通信系統(tǒng)用于鐵路信號、用于ATP系統(tǒng)和鐵路綜合移動信息平臺，技術上有明顯優(yōu)勢，系統(tǒng)和鐵路綜合移動信息平臺，技術上有明顯優(yōu)勢，產(chǎn)品得到多家廠商的支持，這在歐盟已得到證明。我產(chǎn)品得到多家廠商的支持，這在歐盟已得到證明。我國國GSM-R網(wǎng)絡建設還在起步階段，影響了基于網(wǎng)絡建設還在起步階段，影響了基于GSM-R的的CTCS的實施。的實施。p 總體規(guī)劃原則總體規(guī)劃原則l借鑒世界各國經(jīng)驗，結合我國國情路情，制定我借鑒世界各國經(jīng)驗，結合我國國情路情，制定我國統(tǒng)一的國統(tǒng)一的A

12、TPATP系列技術標準和規(guī)范；系列技術標準和規(guī)范；l實行跨專業(yè)合作，集中全路專家智慧，共同確定實行跨專業(yè)合作，集中全路專家智慧，共同確定總體技術方案和總體規(guī)劃；總體技術方案和總體規(guī)劃；l堅持技術先進、系統(tǒng)成熟、經(jīng)濟合理，等級配置堅持技術先進、系統(tǒng)成熟、經(jīng)濟合理，等級配置的原則；的原則；l堅持通信信號一體化的方向，新線建設優(yōu)先發(fā)展堅持通信信號一體化的方向，新線建設優(yōu)先發(fā)展基于無線的基于無線的ATPATP；l堅持新線建設與既有線改造并重，在總體規(guī)劃的堅持新線建設與既有線改造并重，在總體規(guī)劃的指導下，分步實施，有序發(fā)展；指導下，分步實施，有序發(fā)展；l堅持機車信號主體化與發(fā)展堅持機車信號主體化與發(fā)展A

13、TPATP相結合。相結合。1.2 CTCS系統(tǒng)描述系統(tǒng)描述p 定義定義p 基本功能基本功能p CTCS體系結構體系結構p 系統(tǒng)構成系統(tǒng)構成 p 定義定義 CTCS是為了保證列車安全運行，并是為了保證列車安全運行，并以分級形式滿足不同線路運輸需求的列以分級形式滿足不同線路運輸需求的列車運行控制系統(tǒng)。車運行控制系統(tǒng)。p 基本功能基本功能(1) (1) 安全防護安全防護l在任何情況下防止列車無行車許可運行。在任何情況下防止列車無行車許可運行。l防止列車超速運行。防止列車超速運行。防止列車超過進路允許速度。防止列車超過進路允許速度。防止列車超過線路結構規(guī)定的速度。防止列車超過線路結構規(guī)定的速度。防止列

14、車超過機車車輛構造速度。防止列車超過機車車輛構造速度。防止列車超過臨時限速及緊急限速。防止列車超過臨時限速及緊急限速。防止列車超過鐵路有關運行設備的限速。防止列車超過鐵路有關運行設備的限速。l防止列車溜逸。防止列車溜逸。l測速環(huán)節(jié)應保證，一定范圍內(nèi)的車輪滑行和空轉測速環(huán)節(jié)應保證，一定范圍內(nèi)的車輪滑行和空轉不影響不影響ATPATP的功能，并具有輪徑修正能力。的功能，并具有輪徑修正能力。(2)(2)人機界面人機界面 能夠以字符、數(shù)字及圖形等方式顯示列車運行能夠以字符、數(shù)字及圖形等方式顯示列車運行速度、允許速度、目標速度和目標距離。速度、允許速度、目標速度和目標距離。能夠實時給出列車超速、制動、允許

15、緩解等表能夠實時給出列車超速、制動、允許緩解等表示以及設備故障狀態(tài)的報警。示以及設備故障狀態(tài)的報警。機車乘務員輸入裝置應配置必要的開關、按鈕機車乘務員輸入裝置應配置必要的開關、按鈕和有關數(shù)據(jù)輸入裝置。和有關數(shù)據(jù)輸入裝置。具有標準的列車數(shù)據(jù)輸入界面，可根據(jù)運營和具有標準的列車數(shù)據(jù)輸入界面，可根據(jù)運營和安全控制要求對輸入數(shù)據(jù)進行有效性檢查。安全控制要求對輸入數(shù)據(jù)進行有效性檢查。(3) (3) 檢測功能檢測功能l具有開機自檢和動態(tài)檢查功能。具有開機自檢和動態(tài)檢查功能。l具有關鍵數(shù)據(jù)和關鍵動作的記錄功能及監(jiān)測接口。具有關鍵數(shù)據(jù)和關鍵動作的記錄功能及監(jiān)測接口。(4) (4) 可靠性和安全性可靠性和安全性

16、l按照信號故障導向安全原則進行系統(tǒng)設計。按照信號故障導向安全原則進行系統(tǒng)設計。l采用冗余結構。采用冗余結構。l滿足電磁兼容性相關標準。滿足電磁兼容性相關標準。p CTCS體系結構體系結構 CTCS的體系結構按鐵路運輸管理層、網(wǎng)絡的體系結構按鐵路運輸管理層、網(wǎng)絡傳輸層、地面設備層和車載設備層配置。傳輸層、地面設備層和車載設備層配置。 鐵路運輸管理層網(wǎng)絡傳輸層地面設備層車載設備層l鐵路運輸管理層鐵路運輸管理層 鐵路運輸管理系統(tǒng)是行車指揮中心，以CTCS為行車安全保障基礎，通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)對列車運行的控制和管理。l網(wǎng)絡傳輸層網(wǎng)絡傳輸層 CTCS網(wǎng)絡分布在系統(tǒng)的各個層面，通過有線和無線通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)

17、傳輸。l地面設備層地面設備層 地面設備層主要包括列控中心、軌道電路和點式設備、接口單元、無線通信模塊等。列控中心是地面設備的核心，根據(jù)行車命令、列車進路、列車運行狀況和設備狀態(tài)，通過安全邏輯運算，產(chǎn)生控車命令，實現(xiàn)對運行列車的控制。l車載設備層車載設備層 車載設備層是對列車進行操縱和控制的主體，具有多種控制模式，并能夠適應軌道電路、點式傳輸和無線傳輸方式。車載設備層主要包括車載安全計算機、連續(xù)信息接收模塊、點式信息接收模塊、無線通信模塊、測速模塊、人機界面和記錄單元等。p 系統(tǒng)構成系統(tǒng)構成 參照國際標準，結合國情，從需求出發(fā)，參照國際標準，結合國情，從需求出發(fā)，按系統(tǒng)條件和功能劃分等級。按系統(tǒng)

18、條件和功能劃分等級。CTCSCTCS體系的構建體系的構建原則是以地面設備為基礎，車載與地面設備統(tǒng)原則是以地面設備為基礎，車載與地面設備統(tǒng)一設計。系統(tǒng)結構如圖所示。一設計。系統(tǒng)結構如圖所示。相鄰列控中心相鄰列控中心車載設備車載設備機車乘務員機車乘務員軌道軌道電路電路列控中心列控中心聯(lián)鎖設備聯(lián)鎖設備點式點式設備設備無線通無線通信模塊信模塊人機界人機界面面jiemian 口口輸出模輸出模塊塊列車列車輸入模輸入模塊塊點式信點式信息接收息接收模塊模塊測速模測速模塊入模塊入模塊塊地 面 設地 面 設備備連續(xù)信連續(xù)信息接收息接收模塊模塊無線通無線通信模塊信模塊調(diào)度集中系統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)維護管理中心維護管理中心

19、GSM-R設備維護設備維護記錄單元記錄單元運行管理運行管理記錄單元記錄單元車載安全計算機車載安全計算機1.3 CTCS 分級分級 列車運行控制系統(tǒng)包括地面設備和車載設列車運行控制系統(tǒng)包括地面設備和車載設備，根據(jù)系統(tǒng)配置按功能劃分為備，根據(jù)系統(tǒng)配置按功能劃分為5 5級級。CTCS 0級級 CTCS 0級為既有線的現(xiàn)狀，由通用機車級為既有線的現(xiàn)狀，由通用機車信號和運行監(jiān)控記錄裝置構成。信號和運行監(jiān)控記錄裝置構成。 CTCS 1級級 由主體機車信號由主體機車信號+安全型運行監(jiān)控記錄裝置組成。面安全型運行監(jiān)控記錄裝置組成。面向向160km/h 以下的區(qū)段，在既有設備基礎上強化改造，以下的區(qū)段，在既有設

20、備基礎上強化改造，達到機車信號主體化要求，增加點式設備，實現(xiàn)列車運達到機車信號主體化要求，增加點式設備，實現(xiàn)列車運行安全監(jiān)控功能。行安全監(jiān)控功能。(1) 地面子系統(tǒng)組成地面子系統(tǒng)組成l軌道電路軌道電路 完成列車占用檢測及列車完整性檢查，連續(xù)向列車傳送完成列車占用檢測及列車完整性檢查，連續(xù)向列車傳送控制信息。控制信息。 車站正線采用與區(qū)間同制式的軌道電路，側線采用與區(qū)車站正線采用與區(qū)間同制式的軌道電路，側線采用與區(qū)間同制式的疊加電碼化設備。間同制式的疊加電碼化設備。l點式信息設備點式信息設備宜設置在車站附近，主要用于向車載設備傳輸定位宜設置在車站附近，主要用于向車載設備傳輸定位信息。信息。(2)

21、車載子系統(tǒng)組成車載子系統(tǒng)組成l主體機車信號主體機車信號完成軌道電路信息的接收與處理。完成軌道電路信息的接收與處理。l點式信息接收模塊點式信息接收模塊完成點式信息的接收與處理。完成點式信息的接收與處理。l安全型運行監(jiān)控記錄裝置安全型運行監(jiān)控記錄裝置實時檢測列車運行速度，對列車運行控制信息進行實時檢測列車運行速度，對列車運行控制信息進行綜合處理，控制列車按命令運行。綜合處理，控制列車按命令運行。CTCS 2級級 CTCS 2級是基于軌道傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)；級是基于軌道傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)；CTCS 2級面向提速干線和高速新線，采用車級面向提速干線和高速新線，采用車-地一體地一體化設計

22、；化設計；CTCS 2級適用于各種限速區(qū)段，地面可不設級適用于各種限速區(qū)段，地面可不設通過信號機，機車乘務員憑車載信號行車。通過信號機，機車乘務員憑車載信號行車。(1) 地面子系統(tǒng)組成地面子系統(tǒng)組成l列控中心列控中心 根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)計算行車許可及靜態(tài)列根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)計算行車許可及靜態(tài)列車速度曲線并傳送給列車。車速度曲線并傳送給列車。l軌道電路軌道電路 完成列車占用檢測及列車完整性檢查，連續(xù)向列車傳完成列車占用檢測及列車完整性檢查，連續(xù)向列車傳送控制信息。車站與區(qū)間采用同制式的軌道電路。送控制信息。車站與區(qū)間采用同制式的軌道電路。(2) 車載子系統(tǒng)組成車載子系統(tǒng)組成l連續(xù)

23、信息接收模塊連續(xù)信息接收模塊 完成軌道電路信息的接收與處理。完成軌道電路信息的接收與處理。l點式信息接收模塊點式信息接收模塊 完成點式信息的接收與處理。完成點式信息的接收與處理。l測速模塊測速模塊 實時檢測列車運行速度并計算列車走行距離。實時檢測列車運行速度并計算列車走行距離。l設備維護記錄單元設備維護記錄單元 對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行記錄。對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行記錄。l車載安全計算機車載安全計算機 對列車運行控制信息進行綜合處理，生成控制速度與目標距離模對列車運行控制信息進行綜合處理，生成控制速度與目標距離模式曲線，控制列車按命令運行。式曲線，控制列車按命令運行。l人機

24、界面人機界面 車載設備與機車乘務員交互的設備。車載設備與機車乘務員交互的設備。l運行管理記錄單元運行管理記錄單元 規(guī)范機車乘務員駕駛，記錄與運行管理相關的數(shù)據(jù)。規(guī)范機車乘務員駕駛，記錄與運行管理相關的數(shù)據(jù)。l預留無線通信接口。預留無線通信接口。CTCS 3級級 CTCS 3級是基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用級是基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運行控制系統(tǒng)；的列車運行控制系統(tǒng)；CTCS 3級面向提速干線、高速新線或特殊線級面向提速干線、高速新線或特殊線路，基于無線通信的固定閉塞或虛擬自動閉塞；路，基于無線通信的固定閉塞或虛擬自動閉塞；CTCS 3級適用于各

25、級適用于各種限速區(qū)段，地面可不設通過信號機，機車乘務員憑車載信號行車。種限速區(qū)段，地面可不設通過信號機，機車乘務員憑車載信號行車。(1) 地面子系統(tǒng)組成地面子系統(tǒng)組成l無線閉塞中心無線閉塞中心（RBC） 使用無線通信手段的地面列車間隔控制系統(tǒng)。它根據(jù)列車占用情況使用無線通信手段的地面列車間隔控制系統(tǒng)。它根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)向所管轄列車發(fā)出行車許可和列車控制信息。所使用的安及進路狀態(tài)向所管轄列車發(fā)出行車許可和列車控制信息。所使用的安全數(shù)據(jù)通道不能用于話音通信。全數(shù)據(jù)通道不能用于話音通信。l無線通信無線通信（GSM-R）地面設備）地面設備 作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成地車間大容量的信息交換。作為

26、系統(tǒng)信息傳輸平臺完成地車間大容量的信息交換。l點式設備點式設備 主要提供列車定位信息。主要提供列車定位信息。l軌道電路軌道電路 主要用于列車占用檢測及列車完整性檢查。主要用于列車占用檢測及列車完整性檢查。(2) 車載子系統(tǒng)組成車載子系統(tǒng)組成l無線通信（無線通信（GSM-R）車載設備）車載設備 作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成車地間大容量的信息交換。作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成車地間大容量的信息交換。l點式信息接收模塊點式信息接收模塊 完成點式信息的接收與處理完成點式信息的接收與處理l測速模塊測速模塊 實時檢測列車運行速度并計算列車走行距離。實時檢測列車運行速度并計算列車走行距離。l設備維護記錄單元設備維護

27、記錄單元 對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行記錄。對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行記錄。l車載安全計算機車載安全計算機 對列車運行控制信息進行綜合處理，生成目標距離模式曲線，對列車運行控制信息進行綜合處理，生成目標距離模式曲線，控制列車按命令運行。控制列車按命令運行。l人機接口人機接口 車載設備與機車乘務員交互的接口。車載設備與機車乘務員交互的接口。l運行管理記錄單元運行管理記錄單元 規(guī)范機車乘務員駕駛，記錄與運行管理相關的數(shù)據(jù)。規(guī)范機車乘務員駕駛，記錄與運行管理相關的數(shù)據(jù)。 CTCS 4級級 CTCS 4級是基于無線傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)；級是基于無線傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)；CTC

28、S 4級面向高速新線或特殊線路，基于無線通信傳輸平級面向高速新線或特殊線路，基于無線通信傳輸平臺，可實現(xiàn)虛擬閉塞或移動閉塞；臺，可實現(xiàn)虛擬閉塞或移動閉塞；CTCS 4級由級由RBC和車和車載驗證系統(tǒng)共同完成列車定位和列車完整性檢查；載驗證系統(tǒng)共同完成列車定位和列車完整性檢查；CTCS 4級地面不設通過信號機，機車乘務員憑車載信號行車。級地面不設通過信號機，機車乘務員憑車載信號行車。(1) 地面子系統(tǒng)組成地面子系統(tǒng)組成l無線閉塞中心（無線閉塞中心（RBC） 使用無線通信手段的地面列車間隔控制系統(tǒng)。它根據(jù)列車使用無線通信手段的地面列車間隔控制系統(tǒng)。它根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)向所管轄列車發(fā)出行車許

29、可和列車控占用情況及進路狀態(tài)向所管轄列車發(fā)出行車許可和列車控制信息。所使用的安全數(shù)據(jù)通道不能用于話音通信。制信息。所使用的安全數(shù)據(jù)通道不能用于話音通信。l無線通信（無線通信（GSM-R）地面設備）地面設備 作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成地車間大容量的信息交換。作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成地車間大容量的信息交換。(2) 車載子系統(tǒng)組成車載子系統(tǒng)組成 l無線通信（無線通信（GSM-R）車載設備）車載設備 作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成車地間大容量的信息交換。作為系統(tǒng)信息傳輸平臺完成車地間大容量的信息交換。l測速模塊測速模塊 需要時，實時檢測列車運行速度并計算列車走行距離。需要時，實時檢測列車運行速度并計算列車走行

30、距離。l設備維護記錄單元設備維護記錄單元 對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行記錄。對接收信息、系統(tǒng)狀態(tài)和控制動作進行記錄。l車載安全計算機車載安全計算機 對列車運行控制信息進行綜合處理，生成目標距離模式曲線，控制列對列車運行控制信息進行綜合處理，生成目標距離模式曲線，控制列車按命令運行。車按命令運行。l人機接口人機接口 車載設備與機車乘務員交互的接口。車載設備與機車乘務員交互的接口。l全球衛(wèi)星定位或其他設備提供列車定位及列車速度信息全球衛(wèi)星定位或其他設備提供列車定位及列車速度信息l列車完整性檢查設備列車完整性檢查設備l運行管理記錄單元運行管理記錄單元l規(guī)范機車乘務員駕駛，記錄與運行管理相關的數(shù)

31、據(jù)規(guī)范機車乘務員駕駛，記錄與運行管理相關的數(shù)據(jù)1.4 CTCS級間關系級間關系l符合CTCS規(guī)范的列車超速防護系統(tǒng)應能滿足一套車載設備全程控制的運用要求。l系統(tǒng)車載設備向下兼容。l系統(tǒng)級間轉換應自動完成。l系統(tǒng)地面、車載配置如具備條件，在系統(tǒng)故障條件下應允許降級使用。l系統(tǒng)級間轉換應不影響列車正常運行。l系統(tǒng)各級狀態(tài)應有清晰的表示。1.5 CTCS與與ETCS比對比對級級ETCSETCSCTCSCTCS0 0 歐洲既有線現(xiàn)狀歐洲既有線現(xiàn)狀中國既有線現(xiàn)狀；通用式機車信號中國既有線現(xiàn)狀；通用式機車信號+ +監(jiān)控監(jiān)控裝置裝置1 1基于點式傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)；基于點式傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)；列車占用及完整

32、性檢查由軌道電路完成；列車占用及完整性檢查由軌道電路完成；設置地面信號機；設置地面信號機；面向面向160km160kmh h以下區(qū)段；以下區(qū)段； 主體機車信號主體機車信號+ +加強型監(jiān)控裝置加強型監(jiān)控裝置2 2基于基于GSMRGSMR傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)；傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)；列車檢測和列車完整性檢查由軌道電路列車檢測和列車完整性檢查由軌道電路完成；可以取消地面信號機：完成；可以取消地面信號機： 面向提速干線和客運專線；基于軌道電路面向提速干線和客運專線；基于軌道電路+ +點式應答器進行信息傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)；點式應答器進行信息傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)；可取消地面通過信號機；可取消地面通過信號機；3 3基于基于

33、GSMRGSMR傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)；傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)；取消軌道電路和地面信號機；無線閉塞取消軌道電路和地面信號機；無線閉塞中心與車載驗證系統(tǒng)共同完成列車中心與車載驗證系統(tǒng)共同完成列車定位和完整性檢查；可實現(xiàn)移動閉定位和完整性檢查；可實現(xiàn)移動閉塞：塞： 面向提速干線、客運專線和特殊線路；面向提速干線、客運專線和特殊線路；基本參照基本參照ETCS2ETCS2級級4 4 未定義未定義 面向客運專線和特殊線路面向客運專線和特殊線路 基本參照基本參照ETCS3ETCS3級級 ETCS和CTCS系統(tǒng)的共同點 l制式統(tǒng)一，標準規(guī)范l技術先進，易于升級l車載設備，上下兼容l標準開放，利用競爭1.6 技術規(guī)范

34、技術規(guī)范制定規(guī)范的目的 l標準化：系統(tǒng)結構標準化、接口標準化、界面標準化、標準化：系統(tǒng)結構標準化、接口標準化、界面標準化、信息標準化、系統(tǒng)工作模式標準化。信息標準化、系統(tǒng)工作模式標準化。l系列化：應能適應于中國鐵路的各類機車、各類列車、系列化：應能適應于中國鐵路的各類機車、各類列車、各種速度；適用于列車運行不同模式；充分考慮未來各種速度；適用于列車運行不同模式；充分考慮未來的發(fā)展。的發(fā)展。l模塊化：根據(jù)列車運行系統(tǒng)的不同級別、不同模式的模塊化：根據(jù)列車運行系統(tǒng)的不同級別、不同模式的特點，合理劃分列車運行系統(tǒng)的模塊，以便升級換代特點，合理劃分列車運行系統(tǒng)的模塊，以便升級換代和兼容互換。和兼容互換

35、。 為了達到為了達到標準化系列化模塊化目的標準化系列化模塊化目的需要需要制定三個方面的技術規(guī)范文檔，這些規(guī)范中，制定三個方面的技術規(guī)范文檔，這些規(guī)范中，有的是強制執(zhí)行的標準，有的是建議性的標準。有的是強制執(zhí)行的標準，有的是建議性的標準。(1) 系統(tǒng)功能需求規(guī)范（系統(tǒng)功能需求規(guī)范（FRS） 主要描述了列車運行控制系統(tǒng)應該具有的功主要描述了列車運行控制系統(tǒng)應該具有的功能，包括聯(lián)鎖設備、列控中心、軌道電路及點能，包括聯(lián)鎖設備、列控中心、軌道電路及點式信息設備的基本功能、車載設備的功能、防式信息設備的基本功能、車載設備的功能、防護功能、記錄功能、列車的操作過程等。護功能、記錄功能、列車的操作過程等。(

36、2) 系統(tǒng)需求規(guī)范（系統(tǒng)需求規(guī)范（SRS） 主要描述列車運行控制系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的主要描述列車運行控制系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的構成、工作原理以及主要技術要求。系統(tǒng)構成、工作原理以及主要技術要求。系統(tǒng)需求規(guī)范包括：需求規(guī)范包括：列車運行控制系統(tǒng)需求規(guī)范；列車運行控制系統(tǒng)需求規(guī)范；地面列控中心系統(tǒng)需求規(guī)范；地面列控中心系統(tǒng)需求規(guī)范；聯(lián)鎖設備系統(tǒng)需求規(guī)范；聯(lián)鎖設備系統(tǒng)需求規(guī)范；軌道電路系統(tǒng)需求規(guī)范；軌道電路系統(tǒng)需求規(guī)范；點式信息設備系統(tǒng)需求規(guī)范；點式信息設備系統(tǒng)需求規(guī)范；列控車載設備系統(tǒng)需求規(guī)范；列控車載設備系統(tǒng)需求規(guī)范；(3) 接口規(guī)范（接口規(guī)范（FIS/FFFIS） 主要定義系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的軟硬件標準，以

37、主要定義系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的軟硬件標準，以便實現(xiàn)系統(tǒng)設備的集成和互操作性，接口規(guī)范便實現(xiàn)系統(tǒng)設備的集成和互操作性，接口規(guī)范包括：包括：地面列控中心人機接口規(guī)范；地面列控中心人機接口規(guī)范；聯(lián)鎖設備功能接口規(guī)范；聯(lián)鎖設備功能接口規(guī)范；軌道電路功能接口規(guī)范；軌道電路功能接口規(guī)范；點式信息設備功能接口規(guī)范；點式信息設備功能接口規(guī)范；列車接口規(guī)范；列車接口規(guī)范；列控車載設備人機界面功能接口規(guī)范；列控車載設備人機界面功能接口規(guī)范；ERTMS/ETCS技術規(guī)范簡介 ERTMS/ETCS技術規(guī)范包含的文檔如表技術規(guī)范包含的文檔如表1-1所示。這所示。這些文檔可以分成三類：些文檔可以分成三類：功能需求規(guī)范（功能需求

38、規(guī)范（FRS）；）；系統(tǒng)需求規(guī)范（系統(tǒng)需求規(guī)范（SRS）；）；接口規(guī)范（接口規(guī)范（FIS/FFFIS）。）。 這些規(guī)范中，有的是強制執(zhí)行的標準，有的是建議性這些規(guī)范中，有的是強制執(zhí)行的標準，有的是建議性的標準。強制規(guī)范是必須執(zhí)行的，是實現(xiàn)的標準。強制規(guī)范是必須執(zhí)行的，是實現(xiàn)ERTMS功能功能和技術互操作性的基礎和技術互操作性的基礎。表表1-1：ERTMS/ETCS技術規(guī)范文檔技術規(guī)范文檔序序號號文檔名文檔名文件名文件名版本號版本號屬性屬性1ERTMS/ETCS功能需求規(guī)范（功能需求規(guī)范（FRS）（ERTMS/ETCS functional requirements specification）

39、4.29強制強制執(zhí)行執(zhí)行2ERTMS/ETCS功能綜述功能綜述（ERTMS/ETCS functional statements）99E53622.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行3ERTMS/ETCS系統(tǒng)需求規(guī)范（系統(tǒng)需求規(guī)范（SRS）（ERTMS/ETCS system requirements specification）SUBSET-0262.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行4修改說明修改說明（Clarification and amendment specification）SUBSET-0552.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行5ERTMS/ETCS子系統(tǒng)需求規(guī)范子系統(tǒng)需求規(guī)范1：系統(tǒng)宏功能概述：系統(tǒng)宏功能概述

40、（ERTMS/ETCS SSRS part 1 : system macro function overview）SUBSET-0302.0.0建議建議6ERTMS/ETCS子系統(tǒng)需求規(guī)范子系統(tǒng)需求規(guī)范2：車載子系統(tǒng)需求規(guī)范：車載子系統(tǒng)需求規(guī)范（ERTMS/ETCS SSRS part 2 : Onboard subsystem requirements specifications）SUBSET-0312.0.0建議建議7ERTMS/ETCS子系統(tǒng)需求規(guī)范子系統(tǒng)需求規(guī)范3：地面子系統(tǒng)需求規(guī)范：地面子系統(tǒng)需求規(guī)范（ERTMS/ETCS SSRS part 3 : Trackside subsy

41、stem requirements specifications）SUBSET-0322.0.0建議建議8歐洲應答器的功能接口規(guī)范歐洲應答器的功能接口規(guī)范（FFIS for Eurobalise）SUBSET-0362.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行9歐洲環(huán)線子系統(tǒng)介紹歐洲環(huán)線子系統(tǒng)介紹（Description of the Euroloop subsystem）SUBSET-0502.0.0建議建議10歐洲環(huán)線的功能規(guī)范歐洲環(huán)線的功能規(guī)范（FFFS for Euroloop subsystem）SUBSET-0432.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行11歐洲環(huán)線的功能接口規(guī)范歐洲環(huán)線的功能接口規(guī)范“AL”（F

42、FFIS AL Euroloop subsystem）SUBSET-0442.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行12歐洲環(huán)線的功能接口規(guī)范歐洲環(huán)線的功能接口規(guī)范“CL”（FFFIS CL Euroloop subsystem）SUBSET-0452.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行13歐洲無線的功能接口規(guī)范歐洲無線的功能接口規(guī)范（Euroradio FIS）SUBSET-0372.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行14ISDN移動用戶號碼的傳輸移動用戶號碼的傳輸（Transmission of the MSISDN number to the application）037-0022a29.3.2000建議建議15版本升級版本

43、升級（Version upgrade）037-0023a29.3.2000建議建議16歐洲無線的功能接口規(guī)范歐洲無線的功能接口規(guī)范1（Euroradio FFFIS class 1 requirements）SUBSET-0522.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行17無線注入的功能接口規(guī)范無線注入的功能接口規(guī)范（Radio infill FFFS）SUBSET-0462.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行18MMI的功能接口規(guī)范的功能接口規(guī)范（FIS for the man-machine interface）SUBSET-0332.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行19列車接口的接口規(guī)范列車接口的接口規(guī)范（FIS for t

44、rain intrface）SUBSET-0342.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行20無線注入的車無線注入的車-地功能接口規(guī)范地功能接口規(guī)范（Trackside-trainborne FIS for radio infill）SUBSET-0472.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行21無線注入的車載格式無線注入的車載格式/功能規(guī)范功能規(guī)范（Trainborne FFIS for radio infill）SUBSET-0482.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行22無線注入與軌旁電子單元無線注入與軌旁電子單元/聯(lián)鎖的功能接口規(guī)范聯(lián)鎖的功能接口規(guī)范（Radio infill FIS for with LEU/Interloc

45、king）SUBSET-0492.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行23專用傳輸模塊的功能接口規(guī)范專用傳輸模塊的功能接口規(guī)范（Specific transmission module FFFIS）SUBSET-0352.0.0強制執(zhí)行24專用傳輸模塊的功能接口規(guī)范的安全時間層專用傳輸模塊的功能接口規(guī)范的安全時間層（STM FFFIS safe time layer）SUBSET-0562.0.0強制執(zhí)行25專用傳輸模塊的功能接口規(guī)范的安全鏈路層專用傳輸模塊的功能接口規(guī)范的安全鏈路層（STM FFFIS safe link layer）SUBSET-0572.0.0強制執(zhí)行26專用傳輸模塊的功能接口規(guī)范的應

46、用層監(jiān)測專用傳輸模塊的功能接口規(guī)范的應用層監(jiān)測（FFFIS STM application layer supervision connection）SUBSET-0580.0.1建議27專用傳輸模塊的性能規(guī)范專用傳輸模塊的性能規(guī)范（Performance requirements for STMs）SUBSET-0590.0.6建議28功能接口規(guī)范的密鑰管理功能接口規(guī)范的密鑰管理（Key Management FIS）SUBSET-0382.0.0強制執(zhí)行29功能接口規(guī)范的密鑰管理的第二階段功能接口規(guī)范的密鑰管理的第二階段（FIS key management second phase）SU

47、BSET-0512.0.0建議30密鑰管理的移植密鑰管理的移植（Key management migration）SUBSET-0601.1.1建議31RBC越區(qū)功能接口規(guī)范越區(qū)功能接口規(guī)范（FIS for RBC/RBC handover）SUBSET-0392.0.0強制執(zhí)行32尺度和工程規(guī)則尺度和工程規(guī)則（Dimensioning and engineering rules）SUBSET-0402.0.0強制執(zhí)行33互操作性的執(zhí)行規(guī)范互操作性的執(zhí)行規(guī)范（Performance requirements for interoperability）SUBSET-0412.0.0強制執(zhí)行34功

48、能接口規(guī)范的司法記錄器下載工具功能接口規(guī)范的司法記錄器下載工具（FFFIS juridical recorder downloading tool）SUBSET-0272.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行35ETCS變量的分配值變量的分配值（Assigment of values to ETCS variables）SUBSET-0542.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行36術語和縮寫表術語和縮寫表（Glossary of terms and abbreviations）SUBSET-0232.0.0強制強制執(zhí)行執(zhí)行37歐洲無線的傳輸接口規(guī)范歐洲無線的傳輸接口規(guī)范（Radio transmission FFFIS

49、 for Euroradio）All T6001 33強制強制執(zhí)行執(zhí)行38ERTMS人機接口人機接口1：ERTMS/ETCS 信息的合理安排信息的合理安排（ERTMS driver/machine interface part 1 : ergonomic arrangment of ERTMS/ETCS informationPrEN 50XX6-1March 2000建議建議39ERTMS人機接口人機接口3：數(shù)據(jù)輸入步驟：數(shù)據(jù)輸入步驟（ERTMS driver/machine interface part 3 : data entry procedures）PrEN 50XX6-3March

50、 2000建議建議40ERTMS人機接口人機接口4： 符號符號（ERTMS driver/machine interface part 4 : symbols）PrEN 50XX6-4March 2000建議建議41ERTMS人機接口人機接口5：語音信息：語音信息（ERTMS driver/machine interface part 5 audible information）PrEN 50XX6-5March 2000建議建議42ERTMS人機接口人機接口6：專用傳輸模塊：專用傳輸模塊（ERTMS driver/machine interface part 6 : specific tra

51、nsmission module）PrEN 50XX6-6March 2000建議建議43可靠性可用性可維護性要求可靠性可用性可維護性要求（RAM requirements (chapter 2 only)）96S1266建議建議44環(huán)境條件環(huán)境條件（Environmental conditions）97S0665建議建議CTCS規(guī)范 （1 1）CTCSCTCS技術規(guī)范總則技術規(guī)范總則（2 2）CTCSCTCS功能需求規(guī)范功能需求規(guī)范（3 3）CTCSCTCS系統(tǒng)需求規(guī)范系統(tǒng)需求規(guī)范（4 4）查詢應答器技術規(guī)范）查詢應答器技術規(guī)范（5 5）列控中心技術規(guī)范）列控中心技術規(guī)范（6 6）MMIMM

52、I功能接口規(guī)范功能接口規(guī)范（7 7）與車載其他系統(tǒng)接口規(guī)范）與車載其他系統(tǒng)接口規(guī)范（8 8）無線信息傳輸功能接口規(guī)范）無線信息傳輸功能接口規(guī)范（9 9）術語和縮）術語和縮 1.7 常用名詞術語常用名詞術語名詞術語 l允許速度，允許速度，列車運行過程中允許達到的最高安全速度。l目標速度，目標速度，列車運行前方目標點允許的最高速度。l目標距離，目標距離，列車前端至運行前方目標點的距離。l目標距離模式曲線，目標距離模式曲線，以目標速度、目標距離、線路條件、列車特性為基礎生成的保證列車安全運行的一次制動模式曲線。l固定限速，固定限速，由線路結構及道岔位置決定的最高運行速度。l臨時限速，臨時限速，由行車

53、人員臨時給出的列車限速。l過走防護區(qū)段，過走防護區(qū)段，為保證行車安全在禁止信號內(nèi)方設置的防護區(qū)段。l冒進防護，冒進防護，列車越過禁止信號立即觸發(fā)緊急制動。l車尾限速保持，車尾限速保持，為了防止列車尾部在限速區(qū)段超速，在相關區(qū)段采取的限速措施?？s寫語 ATPATP（Automatic Train ProtectionAutomatic Train Protection），列車超速防護。），列車超速防護。CTCCTC（Centralized Traffic ControlCentralized Traffic Control），調(diào)度集中。），調(diào)度集中。CTCSCTCS（Chinese Train Control Syst