現(xiàn)代鐵路信號控制系統(tǒng)

《現(xiàn)代鐵路信號控制系統(tǒng)》學習資料

鐵路通信信號系統(tǒng)是鐵路運輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，是實現(xiàn)鐵路統(tǒng)一指揮調(diào)度，保證列車運行安

全、提高運輸效率和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，也是鐵路信息化技術(shù)的重要技術(shù)領(lǐng)域。

現(xiàn)代信息類技術(shù)的迅速發(fā)展。對鐵路信號、通信產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)生了重要影響。鐵路通信和

信號技術(shù)，以及現(xiàn)代鐵路信息化系統(tǒng)之間的關(guān)系和作用變得密不可分。車站、區(qū)間和列車控制

的一體化，鐵路通信信號技術(shù)的相互融合，以及行車調(diào)度指揮自動化等技術(shù)，沖破了功能單

一、控制分散、通信信號相對獨立的傳統(tǒng)技術(shù)理念，推動了鐵路通信信號技術(shù)向數(shù)字化、智能

化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化的方向發(fā)展。

在列車運行控制技術(shù)方面，計算機、通信、控制技術(shù)與信號技術(shù)集成為一個自動化水平很

高的列車運行自動控制系統(tǒng)（簡稱列控系統(tǒng)）。列控系統(tǒng)不僅在行車安全方面提供了根本保

障，而且在行車自動化控制、運營效率的提高及管理自動化等方面，提供了完善的功能，并向

著運輸綜合自動化的方向發(fā)展。列控系統(tǒng)技術(shù)是現(xiàn)代化鐵路的重要標志之一。

隨著列車速度的提高，列車的運行安全除了以進路保證外，還必須以專用的安全設(shè)備，監(jiān)

督、強迫列車（司機）執(zhí)行。這些安全設(shè)備從初級的列車自動停車裝置、自動告警裝置、列車速

度自動監(jiān)督系統(tǒng)（或列車速度自動檢查裝置）發(fā)展到列車速度自動控制系統(tǒng)。

列車自動控制系統(tǒng)（ATC）一般指系統(tǒng)設(shè)備（包括地面設(shè)備和車載設(shè)備），同時也是一種閉

塞方式，主要包括：

1.以調(diào)度集中系統(tǒng)CTC為核心，綜合集成為調(diào)度指揮控制中心。

2.以車站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)為核心，綜合集成為車站控制中心。

3.以列車速度防護與控制為核心，綜合集成為列車（車載）運行控制系統(tǒng)。

4、以移動通信（例如GSM-R）平臺，構(gòu)建通信信號一體化的總成系統(tǒng)（例如CTCS）。

列車自動控制系統(tǒng)（ATC）的主要功能有四項：

?檢查列車在線路上的位置（列車檢測）。

?形成速度信號（調(diào)整列車間隔）。

?向列車發(fā)送速度信號或目標距離信號（信號傳輸）。

?按速度或目標距離信號控制列車制動（制動控制）。

上述一至三項功能由地面沒備完成，第四項功能由車載設(shè)備完成。

本章主要內(nèi)容為200knVh動車組司機駕駛所需要的列控ATP技術(shù)和GSM-R系統(tǒng)中的無線列

調(diào)功能。

第一節(jié)列控ATP系統(tǒng)技術(shù)原理

列控ATP系統(tǒng)的組成與功能

列控ATP是列車超速防護和機車信號系統(tǒng)的一體化系統(tǒng)，列控ATP系統(tǒng)主要由車載設(shè)備

及地面設(shè)備兩大部分組成，地面設(shè)備與車載設(shè)備一起才能完成列車運行控制的功能。

圖1.1.1是列車運行控制系統(tǒng)地面設(shè)備原理框圖。

圖1.1.1列車運行控制系統(tǒng)地面設(shè)備原理框圖

地面控制中心通過電纜與鐵路線上的軌道電路、信號機、應(yīng)答器等設(shè)備相連。主要完成列

車位置檢測、形成速度信號及目的距離等信號，并將此信號傳遞給列車，車載設(shè)備將按照速度

信號控制列車制動。

列控ATP系統(tǒng)車載設(shè)備原理框圖見圖1.1.2。

車載設(shè)備主要由天線、信號接收單元、制動控制單元、司機顯示器、速度傳感器等組成。

機車頭部的天線接收到地面的速度命令及目的距離等信號，經(jīng)過信號接收單元放大、濾

波、解調(diào)后，將此命令的數(shù)據(jù)送到司機顯示器和制動控制單元。制動控制單元收到速度傳感器

傳送的信號，測量出列車的實際速度，將實際速度與信號命令比較，如果判斷列車需要制動，

則產(chǎn)生制動信號，直接控制列車制動系統(tǒng)。列車就會自動減速或停車。

列控ATP系統(tǒng)主要功能是：

1.防止列車冒進關(guān)閉的信號機；

2.防止列車錯誤出發(fā)；

3.防止列車退行；

4.防止列車超速通過道岔；

5.防止列車超過線路允許的最大速度；

6.監(jiān)督列車通過臨時限速區(qū)段；

7.在出入庫無信號區(qū)段限制列車速度。

為保證列車運行控制系統(tǒng)不間斷地工作和加強設(shè)備的維修與管理，在列車運行控制系統(tǒng)的

地面和車上都安裝有監(jiān)視設(shè)備。

地面監(jiān)視系統(tǒng)可以檢測信號機、軌道電路、地面控制中心的接收和發(fā)送設(shè)備等。檢測結(jié)果

可以在維修工區(qū)顯示及儲存，也可以通過通信網(wǎng)送往維修基地和調(diào)度中心。設(shè)備異常前數(shù)小時

內(nèi)信號設(shè)備動作情況可以保存下來，供故障分析用。

車上監(jiān)視設(shè)備可以將列車運行過程中速度信號、制動裝置動作以及列車實際速度和司機

操作等狀態(tài)保存下來。一般可保存12-72h有關(guān)運行安全的資料。

二.列控ATP系統(tǒng)技術(shù)原理

國外鐵路采用的列控系統(tǒng)主要有：日本新干線ATC系統(tǒng)，法國TGV鐵路和韓國高速鐵路的

TVM300及TVM430系統(tǒng)，德國及西班牙鐵路采用的LZB系統(tǒng)，及瑞典鐵路的EBICA900系統(tǒng)等。

各國的列車自動控制系統(tǒng)都具有自己的特點，有不同的技術(shù)條件和適應(yīng)范圍。

1.列控ATP系統(tǒng)技術(shù)的分類

(1)按照地面向機車傳送信號的連續(xù)性來分類，分為兩種類型：

①連續(xù)式列控系統(tǒng)，如：德國LZB系統(tǒng)、法國TVM系統(tǒng)、日本數(shù)字ATC系統(tǒng)。

連續(xù)式列控系統(tǒng)的車載設(shè)備可連續(xù)接收到地面列控設(shè)備的車-地通信信息，是列控技術(shù)應(yīng)

用及發(fā)展的主流。

采用連續(xù)式列車速度控制的日本新干線列車追蹤間隔為5min,法國TGV北部線區(qū)間能力

甚至達到3mino連續(xù)式列控系統(tǒng)可細分為階梯速度控制方式和曲線速度控制方式。

②點式列控系統(tǒng)，如：瑞典EBICAB系統(tǒng)。

點式列控系統(tǒng)接收地面信息不連續(xù)，但對列車運行與司機操縱的監(jiān)督并不間斷，因此也有

很好的安全防護效能。

(2)按照列車速度防護方式，分為兩種類型：

①階梯控制方式

出口速度檢查方式，如：法國TVM300系統(tǒng)

入口速度檢查方式，如：日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)

②曲線控制方式

分級曲線模式，如：法國TVM430系統(tǒng)、

速度-距離模式，如：德國LZB系統(tǒng)，日本新干線數(shù)字ATC系統(tǒng)

(3)按照人機關(guān)系來分類，分為兩種類型：

①設(shè)備優(yōu)先控制的方式。如：日本新干線ATC系統(tǒng)。

②司機優(yōu)先控制方式，如：法國TVM300/430系統(tǒng)、德國LZB系統(tǒng)

2.階梯控制方式技術(shù)原理

每個閉塞分區(qū)設(shè)計為一個目標速度。在一個閉塞分區(qū)中無論列車在何處都只按照固定的速

度判定列車是否超速。

階梯控制方式可不需要距離信息，只要在停車信號與最高速度間增加若干中間速度信號，

即可實現(xiàn)階梯控制方式。因此軌道信息量較少，設(shè)備相對比較簡單，這種傳統(tǒng)的控制方式是目

前高速鐵路最普遍采用的控制方式。

階梯控制又分為出口速度檢查和人口速度檢查兩種方式。

(1)出口速度檢查控制方式

法國TGV300系統(tǒng)采用了這種方式，該方式要求列車在閉塞分區(qū)內(nèi)將列車速度降低到目標

速度，設(shè)備在閉塞分區(qū)出口進行檢查。如果列車實際速度未達到目標速度以下則設(shè)備自動進行

制動。

階梯控制出口速度檢查方式示意圖見圖l-l-3o

圖1-1-3階梯控制出口速度檢查方式示意圖

TVM300系統(tǒng)是其早期產(chǎn)品，系統(tǒng)構(gòu)成簡單，由于受當時技術(shù)條件限制，地對車信息傳輸容

量僅有18個，因此它的速度監(jiān)控是階梯式的(見圖4—1),它只檢查列車進入軌道區(qū)段的人口

速度，不檢查出口速度，因此為保證安全，它需要有一個保護區(qū)段，這對線路的通過能力有一

定的影響，同時這種階梯監(jiān)控分段制動的方式也不符合一般列車的連續(xù)制動模式。

TVM300系統(tǒng)的速度監(jiān)督模式曲線如圖7-1-4所示。

圖1-1-4法國TVM300系統(tǒng)階梯控制出口速度檢查方式示意圖

TVM300車載設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-1-5所示。

圖1-1-5TVM300車載設(shè)備系統(tǒng)框圖

TVM300車載設(shè)備主要包括連續(xù)式信號傳感器及接收機、點式信息傳感器及接收機、速度傳

感器及處理單元及速度顯示器、音響報警器、制動閥轉(zhuǎn)換開關(guān)、輔助表示燈等。

連續(xù)式機車信號接收機接收地面連續(xù)信息，通過處理給出目標速度和監(jiān)督速度，同時把來

自測速單元的列車實際速度和監(jiān)督速度進行比較，如果列車實際速度超過監(jiān)督速度，則控制列

車實施制動。連續(xù)式機車信號是車載設(shè)備的核心，采用了主備方式的雙重結(jié)構(gòu)。

連續(xù)式機車信號的接收其主備兩套設(shè)備完全相同，從感應(yīng)器、接收機到顯示器都是分開

的，兩套同時工作接收地面信息。兩套設(shè)備正常工作時，主備兩機的速度控制繼電器以并聯(lián)方

式控制制動繼電器使之得電，主顯示器和主機接通工作，各顯示器備機電路斷開備用，報警電

路只接入主機，當主機或備機發(fā)生故障時，不會導致制動繼電器失電而自動停車。但這種概率

很小，當主機發(fā)生故障時，通過自動轉(zhuǎn)換電路，把備顯示器接人備機，報警電路也由主機轉(zhuǎn)到

備機；如果備機故障，主機原來的工作狀態(tài)，主備機均有故障報警；僅主顯示器故障時，自動

轉(zhuǎn)換電路還在工作，由司機用轉(zhuǎn)換開關(guān)手動接通輔助顯示器。

測速設(shè)備由測速電機和測速單元組成，只采用一個測速電機，但是測速單元為兩路，只選

擇一路輸出至機車信號接收器。設(shè)有兩路檢查工作情況的電路，如果測速電路故障，兩路速度

相差很大，則發(fā)出燈光報警，司機通過開關(guān)選擇速度較高一路作為安全輸出。

法國TGV地面信號傳輸設(shè)備為UM71(或UM2000)型軌道電路。地面不設(shè)信號機，只在閉塞

分區(qū)分界點處設(shè)停車標。司機駕駛列車完全根據(jù)機車信號的速度顯示，視機車信號為主體信

號。

TVM300每一個閉塞分區(qū)內(nèi)只按照一個允許速度進行控制。列車的允許速度為本區(qū)段的人口

速度，即上一區(qū)段的目標速度。機車信號顯示器給出的是目標速度，要求列車在區(qū)段的出口處

必須保持或降低到此速度。如果司機按照機車顯示給出的目標速度運行，速度監(jiān)督設(shè)備不于預

司機操作。當列車速度超過規(guī)定的允許速度時，速度監(jiān)督設(shè)備則自動實施制動。

TVM300型設(shè)備包括連續(xù)式機車信號、點式信息接收設(shè)備以及列車速度監(jiān)督設(shè)備。速度監(jiān)督

設(shè)備分為兩部分，一部分是測速單元，另一部分為列車制動控制電路。TVM300型車上設(shè)備與

UM71軌道電路、地面點式環(huán)線系統(tǒng)構(gòu)成完整的列車運行間隔調(diào)整系統(tǒng)，對高速列車運行進行安

全防護。地面發(fā)送設(shè)備具有18個低頻信號(TBF)。法國TGV實際只使用了14個TBF信號。此

外地面還配有環(huán)線點式發(fā)送設(shè)備，具有14個單頻信號，向機車傳遞“列車進入上行線”、

“列車進入下行線”、“絕對停車”、“駛出TVM300控制區(qū)段”等信息。

為發(fā)揮乘務(wù)員責任感及駕駛技巧，法國鐵路采用了人控為主，設(shè)備起監(jiān)督作用的控制方

式。

出口速度檢查方式由于要在列車到達停車信號處(目標速度為零)才檢查列車速度是否為

零，如果列車速度不是零，設(shè)備才進行制動。由于制動后列車要走行一段距離才能停車，因此

停車信號后方要有一段安全防護區(qū)。

(2)入口速度檢查控制方式

日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)采用這種方式，新干線采用速度分級，人口制動，自動緩解的控

制方式。該方式要求列車在閉塞分區(qū)人口處接收到目標速度信號后立即以此速度進行檢查，一

旦列車超速，則進行制動使列車速度降低到目標速度以下。

新干線ATC列車檢測采用了有絕緣音頻軌道電路。新干線ATC車載設(shè)備與我國普通機車信

號不同，它不向司機預告前方地面信號的燈光顯示而是給出列車所在區(qū)間列車的目標速度。

采用ATC設(shè)備后，司機按照機車上的ATC速度信號行車，普通自動閉塞采用的地面信機就

不設(shè)了。列車經(jīng)過的正線、到發(fā)線、咽喉區(qū)都發(fā)送相應(yīng)的速度信號。司機按照機車上的速度信

號進出車站。

階梯控制入口速度檢查方式示意圖見圖1-1-60

圖1-1-6日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)階梯控制入口速度檢查方式原理示意圖

列車的允許速度為本區(qū)段的人口速度，即上一區(qū)段的目標速度。機車信號顯示器給出的是

目標速度，要求列車在區(qū)段的出口處必須保持或降低到此速度。如果司機按照機車顯示給出的

目標速度運行，速度監(jiān)督設(shè)備不于預司機操作。當列車速度超過規(guī)定的允許速度時，速度監(jiān)督

設(shè)備則自動實施制動。

日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)階梯控制入口速度檢查方式原理示意圖見圖1-1-7

圖1-1-7日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng)階梯控制入口速度檢查方式原理示意圖

這種方式在遇上前方停車信號時，列車在閉塞分區(qū)人口處立即制動，對許多列車來說會過

早地停車，

為防止列車冒進信號，ATC系統(tǒng)除靠軌道電路連續(xù)傳送速度信號外還設(shè)有一些輔助信號，

日本新干線采用了停車信號前再裝P點的方式，軌道電路發(fā)送30信號，只在列車收到30信號

且又經(jīng)過P點時車上才會形成停車信號。當軌道電路發(fā)送30信號時，經(jīng)過P點后變?yōu)?1停車

信號。在車站到發(fā)線停止標志和警沖標之間設(shè)有環(huán)線可以發(fā)送03停車信號，列車收到03信號

后非常制動。

在新干線03區(qū)段內(nèi)又加裝了點式冒進檢測裝置，當列車冒進后關(guān)閉全站信號，軌道電路

發(fā)送02E信號使列車制動以防止發(fā)生側(cè)面沖突重大事故。

分級速度制動方式存在以下主要問題：

?制動距離的確定。由于線路上運行的各種列車制動性能各異，為了確保安全，系統(tǒng)只能

按制動性能最差的列車性能來確定制動距離，這對于制動性能好的列車來說是個損失，影響進

一步提高運行密度。

?ATP制動控制只進行制動和緩解兩種操作，不調(diào)整制動力大小，因此列車減速度變化

大，旅行舒適度差。

?采用多段制動方式時，每個閉塞分區(qū)都要考慮列車從人口速度降低到出口速度減速制動

距離，列車實際的減速過程要包括列車在信號設(shè)備動作時間及制動空走時間中走行的距離，此

外還要在防護點之前留有一定安全距離。如果列車從200km/h分三段降到速度0,則存在3

個空走距離和3個安全距離。如果只用一次制動的話，則只需要一個空走距離和一個安全距

離。分段制動方式增加了列車追蹤間隔。分段制動方式和一次制動方式示意圖見圖1-1-8

圖1-1-8分段制動方式和一次制動方式式示意圖

3.曲線控制方式

（1）分級曲線控制方式

法國TVM430系統(tǒng)采用了這種方式，該方式要求每個閉塞分區(qū)人口速度（上一個閉塞分區(qū)的

目標速度）和出口速度（本閉塞分區(qū)目標速度）用曲線連接起來，形成一段連續(xù)的控制曲線，曲

線控制方式和階梯控制方式一樣，每一個閉塞分區(qū)只給定一個目標速度。控制曲線把閉塞分區(qū)

允許速度的變化連續(xù)起來。地面設(shè)備傳送給車載設(shè)備的信息是下一個閉塞分區(qū)的速度、距離和

線路條件數(shù)據(jù)，沒有提供至目標點的全部數(shù)據(jù)，所以系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)是分級連續(xù)制動模式曲線

（即以分級小曲線的變換點連成的準一次制動模式曲線）。TVM430是TVM300的換代產(chǎn)品，地面

采用UM2000型軌道電路

TVM430每一個閉塞分區(qū)給定一個目標速度，但用曲線代替原來的階梯控制線。列車速度超

過限速曲線時，列控設(shè)備實施制動。為防止冒進信號發(fā)生追尾，仍設(shè)有保護區(qū)段。TVM430的允

許速度不是固定為該區(qū)段的人口速度（上一區(qū)段的出口速度），而是隨著列車的移動而變化，在

出口處達到目標速度。因此超速制動的時機要早一些，有利于縮短列車追蹤間隔。此外，

TVM430還增加了下一個閉塞分區(qū)的速度預告，如果下一個閉塞分區(qū)要求減速則速度顯示閃動，

提醒司機注意。如果速度顯示穩(wěn)定則表示下一個閉塞分區(qū)不減速。法國TVM430速度曲線控制

方式見圖1-1-9中曲線。

圖1-1-9法國TVM430曲線控制方式示意圖

在曲線控制方式下，列車在一個閉塞分區(qū)中運行時，列控設(shè)備判定列車超速的目標速度不

再是一個常數(shù)，而是隨著列車行駛不斷變化，即是距離的函數(shù)。因此列控設(shè)備除了需要接收目

標速度信息外，還要接收到閉塞分區(qū)長度及換算坡度的信息。TVM430系統(tǒng)的軌道電路可以傳遞

27bit信息，其中目標速度信息6bit,距離信息8bit,坡度信息4bit。

法國TGV區(qū)段允許雙線雙方向運行，反向運行按單線自動閉塞方式處理。TGV區(qū)段每隔25

—30km設(shè)有區(qū)間渡線，用于特殊情況下組織反方向運行。

圖1-1-10是渡線道岔反位時允許列車以低于160km/h的速度進入鄰線的速度控制方

式。渡線區(qū)前方設(shè)絕對停車標和絕對停車的點式環(huán)線。列車通過渡線后，如果前方區(qū)間空閑則

列車可以提高速度運行。

O—帙螃點式估，

絕對停車點式信息

-絕對停車標

圖1-1-10列車越渡線時的列車控制

法國TGV線與普通線連接處設(shè)有地面信號機和TGV標志牌，過分界的速度為160km/ho圖

7-1-11是列車由普通線進入TGV的控車方式。

?W?”1

VL一故BXMK-tSWI)

*—if；!rxff)

c-

TGV

rev并即

圖1-1-11列車越渡線時的速度控制

圖1-1-12是列車由TGV線進入普通線的控車方式

TGVtta普通M

-[MNI

I小.

匚1nh進入雪通黑點式常息

匹TGV末端柝志

圖1-1-12列車由TGV線到普通線時的速度控制

法國TVM列控系統(tǒng)與日本新干線ATC系統(tǒng)比較有下面幾個特點:

①采用電氣諧振式無絕緣軌道電路代替使用機械絕緣的軌道電路，既有利于無縫線路

的敷設(shè)又有利于牽引電流平衡回流。

②采用1.7—2.6kHz載頻，F(xiàn)SK或FM調(diào)制方式。用增大發(fā)送功率和提高接收端電平的方

法改善抗干擾能力。

③TVM300有18種TBF,可以有18種速度信號，實際使用14種。TVM430使用了報文方

式，共有21血，其中速度編碼為8位，共有256種速度信號。日本新干線采用雙頻組合方

式，理論上可組成36種速度信號，實際上使用了8種。

④法國采用“人控優(yōu)先”的控制原則。列車正常運行由司機駕駛，只有在司機失誤并可能

出現(xiàn)危險的情況下列控設(shè)備才強迫列車制動。法國鐵路認為這種人機關(guān)系有利于發(fā)揮司機的技

術(shù)能力，加強其責任感。日本新干線ATC系統(tǒng)采用“設(shè)備優(yōu)先”的控制原則。列車減速一般由

設(shè)備完成，當列車速度減到30km/h以下需要在車站停車時才由司機操縱以保證列車停在正

確位置。

⑤法國列控設(shè)備制動后，當列車速度低于目標速度后只給出允許緩解的表示，由司機進行

緩解操作。日本新干線ATC當列車速度低于目標速度后自動緩解，這種方式要求列車制動系統(tǒng)

連續(xù)多次制動后制動力不衰竭。

⑥法國TGV線站間距長，每隔25—30km設(shè)置了區(qū)間渡線。法國列控系統(tǒng)具有完善的區(qū)間

渡線安全防護功能，在特殊情況下允許列車像單線自動閉塞那樣組織反向行車。

⑦法國TGV列控系統(tǒng)利用軌道內(nèi)敷設(shè)的環(huán)線發(fā)送點式信號。TVM300系統(tǒng)采用模擬環(huán)線信號

共有14個點式信息。TVM430系統(tǒng)采用PSK（相移鍵控）數(shù)字環(huán)線信號。日本新干線點式信號為

變頻方式，信息量較少。

⑧法國高速鐵路采用“人控優(yōu)先”的設(shè)計原則，系統(tǒng)采用雙重冗余方式，比日本新干線的

三重冗余所用設(shè)備少，造價也較低。

（2）速度-距離模式曲線控制方式

速度-距離模式曲線控制實現(xiàn)了一次制動方式，ATC系統(tǒng)的車載設(shè)備為智能型設(shè)備，它根據(jù)

目標速度、目標距離、線路條件、列車性能生成的目標-距離模式曲線進行連續(xù)制動，縮短了

運行間隔，提高了運輸效率，增加了旅行舒適度。為了實現(xiàn)這一方式，地面設(shè)備必須向列車發(fā)

送前方列車的位置、限速條件等動態(tài)數(shù)據(jù)，以及線路條件等固定數(shù)據(jù)，數(shù)字ATC的地面設(shè)備以

數(shù)據(jù)編碼向列車傳送信息，信息量明顯增加，可靠性高。

德國LZB系統(tǒng)和日本數(shù)字ATC系統(tǒng)采用這種控制方式，速度-距離模式曲線控制不再對每

一個閉塞分區(qū)規(guī)定一個目標速度，而是向列車傳送目標速度、列車距目標的距離（和TVM430不

一樣，它可以包括多個閉塞分區(qū)的長度）的信息。列車實行一次制動控制方式。列車追蹤間隔

可以根據(jù)列車制動性能、車速、線路條件調(diào)整，可以提高混跑線路的通過能力。這種方式稱為

目標速度—目標距離方式（DISTANCETOGO）,是一種更理想的運行控制模式。

德國連續(xù)式列車自動控制系統(tǒng)LZB是由軌旁設(shè)備LZBL72和車載設(shè)備LZB80構(gòu)成。所有

固定數(shù)據(jù)如線路地理參數(shù)、局部的固定限速等都貯存在LZB中心。聯(lián)鎖系統(tǒng)向控制中心傳送信

息顯示、道岔設(shè)置及其他數(shù)據(jù)的同時，系統(tǒng)范圍內(nèi)的列車也向控制中心傳送它們的特殊數(shù)據(jù)，

如列車長度、列車位置、實際速度等等。區(qū)間列車占用情況檢查是通過區(qū)間軌道電路或計軸設(shè)

備等完成的。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，控制中心確定每列列車的最大標稱速度）指揮列車運行，德國LZB

系統(tǒng)列車速度一距離方式示意圖見圖l-l-13o

圖1-1-13德國LZB列車速度-目標距離曲線控制方式示意圖

在LZB系統(tǒng)中，地面和車上的信息是通過感應(yīng)環(huán)線相互傳送的。每個LZB地面控制中心最

長可以控制12.7km的環(huán)線，每個短回線發(fā)送接收單元的環(huán)線長度為左右各300m,環(huán)線，每

100m交叉換位一次，以對電氣進行補償，同時也用于確定列車的實際位置。

地面設(shè)備由控制中心和環(huán)線系統(tǒng)構(gòu)成?？刂浦行呐c調(diào)度中心、微機聯(lián)鎖、相鄰控制中心交

換數(shù)據(jù)，并通過環(huán)線和列車交換數(shù)據(jù)，控制每一列車運行。LZB地面設(shè)備配置如圖1-1-14所

Zj\O

日本新干線ATC系統(tǒng)已投入使用30多年，系統(tǒng)基本控制方式幾乎沒有變化。近年來為進

一步提高高速列車速度和行車密度，采用最新計算機技術(shù)和數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)行的ATC系統(tǒng)進行了

改進，增加了車-地通信數(shù)據(jù)，到1993年3月，山陽新干線（新神戶至博多）全線都更換成為這

種新的數(shù)字ATC系統(tǒng)。其制動曲線如圖1-1-15所示。

圖1-1-15日本新干線數(shù)字ATC曲線控制方式示意圖

根據(jù)增加的數(shù)據(jù)和車上線路數(shù)據(jù)結(jié)合起來，列車就可以知道自己現(xiàn)在處于什么位置、據(jù)前

方停車點（或限速點）還有多少距離，列車根據(jù)這些數(shù)據(jù)，結(jié)合本身的牽引及制動性能，計算出

最高允許速度，控制列車在允許速度以下運行。這種方式只是再增加數(shù)字信息發(fā)送設(shè)備，地面

接收設(shè)備和原有車上設(shè)備可保持不變，新的車上設(shè)備可以接收數(shù)字信息，實現(xiàn)高速運行。

日本數(shù)字ATC系統(tǒng)采用這種方式有以下優(yōu)點：

①由于根據(jù)數(shù)字信息可以知道距停車點的距離，所以，可以實現(xiàn)車上智能化，不同性能的

列車可以根據(jù)自己的制動性能進行控制，實現(xiàn)不同速度、不同性能的列車混跑；

②列車能夠?qū)崿F(xiàn)一次模式曲線制動控制，常用制動分為最大常用制動和一般常用制動，

提高了乘坐舒適度，縮短運行間隔。

4.點式列控ATP系統(tǒng)技術(shù)原理

點式列控系統(tǒng)從原理上可實現(xiàn)階梯控制和曲線控制，這里只介紹速度曲線控制類型。點式

列控系統(tǒng)造價低、維修工作少。

瑞典鐵路采用的列車速度控制系統(tǒng)是ABB公司生產(chǎn)的點式列車自動防護系統(tǒng)。根據(jù)運

營要求形成EBICAB700、800和900系列。EBICAB900系統(tǒng)是適用于高速鐵路的ATP系統(tǒng)。它可

以監(jiān)督列車運行情況和司機的操作，向司機提供有關(guān)的信號信息，幫助司機以最安全、最有

效的方式駕駛列車。

EBICAB900系統(tǒng)對目標速度監(jiān)督采用模式曲線方式。系統(tǒng)考慮距離、速度、制動能力和坡

道參數(shù)，通過計算在距離速度坐標平面得到一組檢查曲線，該組曲線匯集到給定的目標點上。

目標速度監(jiān)督方式如圖1-1-16所示。

圖1-1-16瑞典EBICAB9000列車目標速度監(jiān)督方式

從圖7-1-13可以看出檢查曲線組把速度距離平面分成若干個區(qū)域，記為A?F。

A區(qū)在通過應(yīng)答器開始，在顯示器上顯示目標速度并鳴笛0.5So

B區(qū)在ATP制動曲線之前8s開始，進入此區(qū)顯示器閃光(120次/min)并鳴笛。

C區(qū)在ATP制動前3s開始，如果司機仍未制動則鳴笛2次。

D區(qū)在ATP制動曲線處開始，此時系統(tǒng)進行制動，“ATP制動”燈點亮。

E區(qū)在常用全制動曲線處開始，在此區(qū)將進行最大常用制動。

F區(qū)在緊急制動曲線處開始，在此區(qū)將進行緊急制動。

這種制式不需要像人口階梯控制那樣要在停車信號前設(shè)置P點，也可以不設(shè)置出口階梯控

制所必需的保護區(qū)段。

點式系統(tǒng)的主要弱點是信號追蹤性不佳。它只能在指定的信號點接收信息，如果列車經(jīng)過

某信號點之后，先行列車位置移動，地面信號發(fā)生了變化，車上控制系統(tǒng)不能立即知道，而必

須等列車到達下一個信號點才能接收到。因此，點式列控系統(tǒng)限制了列車追蹤間隔的進一步減

少。

5.優(yōu)先控制方式

(1)設(shè)備優(yōu)先控制方式

設(shè)備優(yōu)先的列控ATP系統(tǒng)在列車速度高于目標速度后立即進行制動控制，當列車速度低于

目標速度后自動緩解，不必司機參子。其優(yōu)點是能最大限度減輕司機負擔，有利于縮短列車追

蹤間隔。這種控制方式對設(shè)備本身的自動化程度及列車的制動緩解性能要求較高。

(2)人控優(yōu)先方式

人控優(yōu)先的方式只有在列車速度超過安全運行所允許的速度，設(shè)備才進行懲罰性的強迫

制動。列車正常運行時設(shè)備不干預司機操作。人控優(yōu)先的系統(tǒng)有助于加強司機的責任感，發(fā)

揮其駕駛技巧。

三.秦沈客運專線列控ATP系統(tǒng)實例

秦沈客運專線引進了法國的U/T系統(tǒng)。

法國高速鐵路TGV區(qū)段均采用帶速度監(jiān)督的TVM300型或TVM430型機車信號，地面信息

傳輸采用UM系列無絕緣軌道電路。簡稱U/T系統(tǒng)。機車信號帶有列車速度監(jiān)督是法國U/T

系統(tǒng)的一個特點，它是保證行車安全、防止列車超速運行的有效手段。U/T系統(tǒng)對速度的控制

是采用分段(每個軌道區(qū)段)制動的列控模式，司機按照每一個軌道電路地面信息給出的速度值

運行時，速度監(jiān)督設(shè)備將不干預司機正常操作，當司機違章操作或列車速度超過規(guī)定的允許速

度時，速度監(jiān)督設(shè)備就將自動實施制動。

法國第三條北方線高速鐵路，列車運行速度已達320km/h,為此法國有關(guān)公司對原由模擬

電路構(gòu)成的U/T系統(tǒng)進行了全數(shù)字化的改造，現(xiàn)已投入使用的有TVM400系列產(chǎn)品，其中

TVM430系統(tǒng)是我國最熟悉的。TVM400系列采用了數(shù)字電路技術(shù)使設(shè)備結(jié)構(gòu)小型化、模塊化，

采用數(shù)字通信技術(shù)使車地間的信息傳輸數(shù)字編碼化，從而使車地間的信息傳輸量有較大增加，

這些信息除原有用于列車間隔的速度等級外，還可滿足線路坡道、距離等不同線路數(shù)據(jù)的要

求，因此其速度監(jiān)督由過去的階梯控制方式改為分級連續(xù)模式曲線控制方式，原TVM300系統(tǒng)

的保護區(qū)段可以取消，其線路通過能力有所提高，同時，其控制曲線已接近連續(xù)控制模式。由

于TVM430仍然是按速度等級分段制動，其列車追蹤間隔主要與閉塞分區(qū)的劃分和車速有關(guān)，

而一般閉塞分區(qū)長度的確定是以線路上最壞性能的列車為依據(jù)，因此它一般適用于像法國高速

線路上運行的列車性能基本一致的情況，而對于實行列車性能差別較大的高中速混合運行的線

路，采用這種模式能力是要受到較大影響的。

TVM430系統(tǒng)通常與SEI列控聯(lián)鎖一體化地面系統(tǒng)配套應(yīng)用，在法國地中海線、海峽-倫敦

線，我國的秦沈客運專線采用了此系統(tǒng)。

1.SEI/TVM430系統(tǒng)主要功能

(l)SEI為TVM430系統(tǒng)的車站區(qū)間一體化設(shè)備，即區(qū)間地面設(shè)備與車站聯(lián)鎖集成為一體

化。SEI可根據(jù)列車運行的位置，前后列車之間的運行間隔、固定限速和臨時限速等條件，產(chǎn)

生列控車載系統(tǒng)所需要的全部地面信息，包括列車的目標速度、目標距離、線路的長度和坡度

等，應(yīng)能實現(xiàn)設(shè)置和向車載設(shè)備提供全區(qū)間限速和臨時限速功能，并將這些信息通過軌道電路

發(fā)送給車載設(shè)備。

(2)TVM430系統(tǒng)車載設(shè)備接收地面?zhèn)鬏攣淼男畔?，根?jù)預先輸入的列車參數(shù)(牽引總重、牽

引輛數(shù)、制動率、列車換長等)實時計算列車當前運行的允許速度，生成分級連續(xù)速度一距離

控制曲線，同時列控車載設(shè)備實時檢測列車當前運行速度，司機可根據(jù)顯示器上的允許速度、

目標距離和實際速度駕駛列車運行。當列車的實際速度超過允許速度，列控車載設(shè)備自動控制

制動裝置，使列車制動減速，保證列車在停車點前停車，或在限速點前速度降低到限速值以

下。與列車牽引和制動系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)對列車減速的自動控制和緩解的人工控制，，

2.SEI系統(tǒng)設(shè)備

(l)SEI系統(tǒng)主要特點

①軌道電路數(shù)字化。SEI系統(tǒng)采用UM2000軌道電路，實現(xiàn)了27ht數(shù)字編碼，可以滿足基

于軌道電路進行大量安全信息連續(xù)傳輸?shù)囊蟆?/p>

②列控聯(lián)鎖一體化。SEI設(shè)備將車站聯(lián)鎖設(shè)備與區(qū)間的列控設(shè)備合二為一，列控、聯(lián)鎖接

口由內(nèi)部通信實現(xiàn)，二者結(jié)合緊密，信息傳輸延遲小，提高了系統(tǒng)設(shè)備的可用性和可靠性，符

合信號系統(tǒng)發(fā)展方向。

③站內(nèi)、區(qū)間軌道電路同一制式。SEI系統(tǒng)站內(nèi)及區(qū)間均采用UM2000軌道電路，即站內(nèi)、

區(qū)間一體化，真正實現(xiàn)了站內(nèi)列控信息無盲區(qū)，且易于實現(xiàn)站內(nèi)發(fā)送、接收設(shè)備的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)

反方向追蹤運行。

④建立基于光纖安全信息傳輸?shù)牧锌刂行?，實現(xiàn)設(shè)備集中控制。SEI設(shè)備引入列控中心概

念，中心計算機完成包含軌道電路、點式環(huán)線等列控地面設(shè)備的集中控制、信息編碼和列車占

用檢查等功能。車站與車站、車站與區(qū)間中繼站之間的安全信息交換通過設(shè)于線路兩側(cè)的光纜

中獨立光芯方式傳輸。

(2)SEI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

SEI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-1-17所示。

隼我能弟■大

i封條曲!

■＞區(qū)軌

“個XL5tt即停

算型?人

A

安Q*小

《李安Mb

C1W8RM8

rv為mnut.可

自第薄段施總電修

圖1-1-17SEI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

(3)UM2000軌道電路特性

UM2000軌道電路共傳遞27幀t連續(xù)信息，其中有效信息21bit,實際使用19bit。

3.TVM430系統(tǒng)車載設(shè)備

TVM430系統(tǒng)車載設(shè)備是實現(xiàn)列車自動追蹤和超速防護的關(guān)鍵設(shè)備，除接收地面軌道電路發(fā)

送的連續(xù)數(shù)字編碼信息外，還可與數(shù)字點式環(huán)線BSP和模擬點式環(huán)線EMBO結(jié)合，獲取地面點

式信息。

(l)TVM430系統(tǒng)車載設(shè)備的結(jié)構(gòu)

TVM430系統(tǒng)車載設(shè)備由ATC處理單元、人機接口單元及顯示DMI、連續(xù)信息接收天線和點

式信息接收天線等組成，以該系統(tǒng)在我國秦沈線應(yīng)用為例，車載設(shè)備之間的關(guān)系如圖7-1-18

所示。TVM430設(shè)備是控制機車安全運行的超速防護設(shè)備，根據(jù)中國機車特性，采用“人控為

主，設(shè)備控制為輔”的控制方式，即只有司機駕駛超速時，設(shè)備才開始動作，采用常用制動或

緊急制動方式使車速降至監(jiān)督曲線以下。按照我國機車運用實際情況，TVM430系統(tǒng)還要與列車

運行監(jiān)控記錄裝置和機車信號設(shè)備接口。

圖1-1-18TVM430系統(tǒng)車載沒備結(jié)構(gòu)

TVM430超防處理單元為二乘二取二的安全計算機結(jié)構(gòu)，測速單元為三取二結(jié)構(gòu)，整個

TVM430形成兩大A、B處理鏈，實現(xiàn)了高可靠性、高安全性控制結(jié)構(gòu)。TVM430系統(tǒng)采用數(shù)字通

信技術(shù)使車地間的信息傳輸量有較大增加，傳輸?shù)男畔⒏煽?、更安全，這些信息除原有用于

列車間隔的速度等級外，還可滿足線路坡道、距離等不同線路數(shù)據(jù)的要求，因此其速度

監(jiān)督由TVM300的階梯控制方式改為分級連續(xù)模式曲線控制方式（見圖l-l-9）o

（2）TVM430系統(tǒng)主要特點

①接收和處理地面有關(guān)列控的多種信息（目標距離、線路坡度、線路允許速度及目標速度

等），結(jié)合列車的性能（制動、車長、車重等）進行綜合計算，構(gòu)成目標-距離的速度控制模式。

②列車實施常用制動后不能自動緩解，只有在列車速度低于允許速度后，司機根據(jù)線路情

況，在保證行車安全條件下，可人工進行緩解。列車執(zhí)行緊急制動時，必須在停車后，方可緩

解。

③車載測速單元測量和計算列車走行速度和列車位置，測速精度小于或等于2%,測距精

度小于或等于1%；

④車載的人機接口DMI設(shè)備如圖1-1-19所示。

圖1-1-19DMI設(shè)備

?可輸人列車的制動性能、長度、重量等參數(shù)。

?可顯示列車實際速度、允許速度、目標速度、目標距離。

?緩解等按鈕。

?超速、制動、緩解、故障等表示。

?維護、檢測、機車工況等顯示。

第二節(jié)CTCS2列控系統(tǒng)原理

CTCS概述

CTCS是ChineseTrainControlSystem的縮寫，即中國列車運行控制系統(tǒng)，它以分級的

形式滿足不同線路運輸需求，在不干擾機車乘務(wù)員正常駕駛的前提下有效地保證列車運行的安

全。

CTCS包括鐵路運輸管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、地面設(shè)備層和車載設(shè)備層。

運輸管理層是行車指揮中心，其通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對列車運行的控制；網(wǎng)絡(luò)傳輸層以無線

和有線的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。地面設(shè)備層包括列控中心、點式設(shè)備、軌道電路等；車載設(shè)備

層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、無線通信模塊等。

CTCS具有的基本功能：

1.系統(tǒng)按照故障-安全原則、采用冗余結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)設(shè)計，在任何情況下防止列車無行車

許可證運行c

2.防止列車超速運行，包括列車超過進路允許速度、線路結(jié)構(gòu)規(guī)定的速度、機車車輛構(gòu)

造速度、臨時限速和緊急限速、鐵路有關(guān)運行設(shè)備的限速；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；能夠?qū)崟r給出列車超速、制動、允許緩解

等表示以及設(shè)備故障狀態(tài)的報警。

3.防止列車溜逸。

針對中國鐵路不同的線路、不同的傳輸信息方式和閉塞技術(shù)，CTCS劃分為5個等級，依次

為CTCSO—CTCS4級，以滿足不同線路速度需求。

CTCSO級為既有線的現(xiàn)狀，即由目前使用的通用式機車信號和運行監(jiān)控記錄裝置構(gòu)成。

CTCS1級為面向160km/h以下的區(qū)段，由主體機車信號和加強型運行監(jiān)控記錄裝置組成。

它需在既有沒備的基礎(chǔ)上強化改造，達到機車信號主體化的要求，增加點式設(shè)備，實現(xiàn)列車運

行安全監(jiān)控。

CTCS2級為面向提速干線和高速新線，采用車地一體化設(shè)計，基于軌道電路傳輸信息的列

車運行控制系統(tǒng)。適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過信號機，機車乘務(wù)員憑車載信號行

車。

CTCS3級為面向提速干線、高速新線或特殊線路，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)。適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過信號機，機車乘

務(wù)員憑車載信號行車。

CTCS4級為面向高速新線或特殊線路，基于無線傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)。地面不設(shè)

通過信號機，機車乘務(wù)員憑車載信號行車。列車定位和完整性檢查由無線閉塞中心和車載驗證

系統(tǒng)共同完成。

二.CTCS2系統(tǒng)技術(shù)原理

1.CTCS2系統(tǒng)的組成

200km/h線路區(qū)段CTCS系統(tǒng)建設(shè)要達到CTCS2級。

200km/h線路分為既有線提速200knVh區(qū)段和客運專線200knVh區(qū)段，要求200km/h動車

組列車能下線運行在CTCS1和CTCSO線路區(qū)段。

CTCS2列控技術(shù)條件見表1-2-1

表1-2-1CTC2列控技術(shù)條件

CTC級別地面設(shè)備車載設(shè)備

閉塞方式設(shè)備名稱作用設(shè)備名稱作用

列車占用檢測

CTCS2完成軌道電路

和列車完整性連續(xù)信息

基于軌道電路軌道電路信息的接收與

查、連續(xù)向列接收模塊

的固定閉塞理

車

傳送控制信息

用于向車載設(shè)點式信息

測速模塊

備傳輸定位信接收模塊

息、進路

點式信息實時檢測

參數(shù)、

設(shè)備完成點式信息列車運行速度

線路參數(shù)、

的接收與處理并計算走行距

限速和停車信

離

等

CTCS2列控是基于點式應(yīng)答器、軌道電路傳輸列車運行控制信息的點連式系統(tǒng)。CTCS2系

統(tǒng)設(shè)備組成見圖l-2-lo

圖121CTCS2級列控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

地面設(shè)備由軌道電路、車站電碼化傳輸連續(xù)列控信息，由點式應(yīng)答器、車站列控中心傳輸

點式列控信息。動車組車載設(shè)備根據(jù)地面設(shè)備提供的信號動態(tài)信息、線路靜態(tài)參數(shù)、臨時限速

信息及有關(guān)動車組數(shù)據(jù)，生成控制速度和目標距離模式曲線，控制列車運行。同時，記錄單元

對列控系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)及操作狀態(tài)信息實時動態(tài)記錄。

車載設(shè)備由車載安全計算機、軌道信息接收單元(STM)、應(yīng)答器信息接收單元(BTM)、制動

接口單元、記錄單元、人機界面(DMI)、速度傳感器、BTM天線、STM天線等組成。

地面設(shè)備由車站列控中心，地面電子單元(LEU)、點式應(yīng)答器、ZPW—2000A(UM)系列軌道

電路、車站閉環(huán)電碼化、車站計算機聯(lián)鎖等組成。

2.CTCS2車站列控中心系統(tǒng)技術(shù)原理

(1)CTCS2列控中心系統(tǒng)的組成

車站列控中心設(shè)置于車站信號樓，是CTCS2地面設(shè)備的核心。以ZPW—2000系列軌道電

路、應(yīng)答器配合安全可靠的車載設(shè)備，構(gòu)成點-連式的列車運行控制系統(tǒng)，成為目前鐵路列控

主要制式進行建設(shè)和應(yīng)用。

圖1-2-2是CTCS2車站列控中心系統(tǒng)組成框圖。

p口：調(diào)度命令、臨時限速接

收；

執(zhí)行情況信息反饋

Q口:聯(lián)鎖信息接收；

進站信號機控制輸出

R□:微機監(jiān)測信息

S□：LEU控制（2套）

p

計算機聯(lián)鎖上位機卜----------車站列控中心卜——功能仿真測試端口

HK*

圖1-2-2CTCS2列控中心系統(tǒng)組成框圖

車站列控中心分別與車站信號聯(lián)鎖、CTC或FDCS、微機監(jiān)測、地面電子單元（LEU）等設(shè)備

進行信息交換，獲得行車命令、列車進路、列車運行狀況和設(shè)備狀態(tài)，通過安全邏輯運算，產(chǎn)

生控車命令，通過有源應(yīng)答器及軌道電路傳送給列車，實現(xiàn)對運行列車的控制

（2）TDCS或CTC行車指揮設(shè)備

CTCS2級適應(yīng)于裝備TDCS或CTC行車指揮設(shè)備的線路。

車站列控中心與CTC或TDCS實現(xiàn)信息交換，按統(tǒng)一時鐘進行系統(tǒng)管理和控制?？梢垣@得

調(diào)度命令，包括接發(fā)車信息、臨時限速信息（起點里程、長度、速度、車次、起止時間等）、運

行方向信息等，傳送給車載沒備。

在CTC或TDCS的車站車務(wù)終端上設(shè)有特定的列控中心人機界面，采用統(tǒng)一的格式，包括

輸入、確認、顯示方式等。CTC或TDCS的車站分機與車站列控中心由通信接口設(shè)備連接，目接

口及通道有冗余配置。

臨時限速調(diào)度命令，在調(diào)度中心以表格形式體現(xiàn)（包括界面、輸入、回執(zhí)），通過計算機網(wǎng)

絡(luò)發(fā)往TDCS或CTC車站分機，并在車站車務(wù)終端以與調(diào)度中心基本相同的形式顯示。由車站

分機將臨時限速傳至車站列控中心，適時發(fā)往通過列車。

(3)車站信號聯(lián)鎖設(shè)備

CTCS2級適應(yīng)于裝備計算機聯(lián)鎖的車站:,

CTCS2由列控中心接收聯(lián)鎖設(shè)備提供的車站進路和相關(guān)信息，包括接車進路、發(fā)車進路、

通過進路、運行方向、股道號等。在辦理通過進路且離去區(qū)段有臨時限速時，CTCS2車站列控

中心根據(jù)牽引計算及動車組制動需要，輸出進站或進路信號機點黃燈，對應(yīng)接近區(qū)段軌道電路

發(fā)黃碼控制條件，由聯(lián)鎖系統(tǒng)完成聯(lián)鎖、控制及驅(qū)動。

計算機聯(lián)鎖與車站列控中心采用計算機通信接口設(shè)備連接，通信接口及通道有冗余配置。

(4)車站微機監(jiān)測系統(tǒng)

車站列控中心與車站微機監(jiān)測系統(tǒng)接口，向車站微機監(jiān)測系統(tǒng)傳送列控中心的相關(guān)監(jiān)測信

息，包括應(yīng)答器的監(jiān)測、通道監(jiān)測、值班員操作過程實時記錄等相關(guān)信息。

(5)地面電子單元(LEU)

LEU接收車站列控中心實際報文，并實時向有源應(yīng)答器傳送。LEU應(yīng)具有自檢測、監(jiān)測與

有源應(yīng)答器間通信狀態(tài)等功能，應(yīng)將檢測數(shù)據(jù)實時傳送給車站列控中心。

(6)應(yīng)答器

應(yīng)答器依據(jù)在系統(tǒng)中的作用，其安裝的位置不同，分別設(shè)在進站口、出站口及區(qū)間。圖7-

2-3為應(yīng)答器布置示意圖

提(共F行方向

j提供進路參數(shù)提供限速數(shù)據(jù);，區(qū)間線蹣青正向線路緘

八站II35km」反向線路數(shù)據(jù)B站一

S過?小全八八點,「一一一’二M

A-[,177K二*1

86428642

反向線路數(shù)據(jù)■正向線路數(shù)據(jù)

應(yīng)答器布置示意圖

圖1-2-3應(yīng)答器布置示意圖

進站信號機處設(shè)置有源應(yīng)答器，以提供接車進路參數(shù)及臨時限速信息。

接車進路建立后，進站應(yīng)答器發(fā)送相應(yīng)的接車進路信息，具有直股發(fā)車進路的股道，同時

提供直股發(fā)車進路及前方一定距離內(nèi)的線路參數(shù)和臨時限速信息。

各有源應(yīng)答器具有缺省報文，缺省值按照該進站口所有接車進路范圍內(nèi)的最低道岔限速和

最短進路長度等最不利條件設(shè)置。

當列車通過車站時，進站信號機處的應(yīng)答器提供發(fā)車進路及前方一定距離(離去區(qū)段)內(nèi)的

線路參數(shù)和臨時限速信息。其中還包括該進站口所有接車進路范圍內(nèi)的最低道岔限速和最短進

路長度等最不利條件設(shè)置。

車站出站口處設(shè)置無源應(yīng)答器和有源應(yīng)答器。無源應(yīng)答器提供前方一定距離內(nèi)的線路參數(shù)

等信息；有源應(yīng)答器提供前方一定距離內(nèi)的臨時限速等信息。出站信號機處(含股道)原則上

不設(shè)置應(yīng)答器。

區(qū)間間隔3-5km成對設(shè)置的應(yīng)答器分別提供列車運行前方(正向或反向)一定距離內(nèi)的

線路參數(shù)及定位信息，車載設(shè)備可通過成對的應(yīng)答器識別運行方向。

除進出站口外，區(qū)間可不設(shè)置專用于反向運行的應(yīng)答器。

根據(jù)需要可設(shè)置特殊用途的無源應(yīng)答器(如CTCS級間轉(zhuǎn)換等)。

應(yīng)答器的正線線路參數(shù)交叉覆蓋，實現(xiàn)信息冗余。

(7)車站電碼化

CTCS2級區(qū)段，ATP車載設(shè)備的鎖頻功能通過應(yīng)答器信息實現(xiàn)，若應(yīng)答器信息丟失，由機

車乘務(wù)員按現(xiàn)行規(guī)則手動切換軌道電路載頻。

車站正線電碼化，接車進路和發(fā)車進路應(yīng)采用不同的載頻(以下行正線正方向為例，若接

車進路為1700Hz,則發(fā)車進路應(yīng)為2300Hz);進站信號機前方軌道電路和接車進路電碼化采

用不同的載頻。

3.CTCS2列控系統(tǒng)的車-地通信技術(shù)原理

各國列控系統(tǒng)車-地通信的技術(shù)手段有：軌道電路、軌道環(huán)線、漏泄電纜、應(yīng)答器和無線

通信等。

CTCS2列控系統(tǒng)的車-地通信方式采用兩種：點式應(yīng)答器，軌道電路

(1)點式應(yīng)答器技術(shù)原理

點式信息發(fā)送設(shè)備用于為機車信號提供下列信息：

改變列車運行方向；列車速度監(jiān)控；進出ZPW-2000A(UM)區(qū)域發(fā)送開、斷TVM300信息。

另外，點式設(shè)備還產(chǎn)生對點式環(huán)線完整與否的檢查信息。

點式信息發(fā)送設(shè)備有3種類型：

DF型，發(fā)監(jiān)控碼和轉(zhuǎn)線碼，用于進站處。如DF1-DF4。

SK型，發(fā)臨控碼，用于站內(nèi)股道。如SK1-SK4。

DK型，發(fā)轉(zhuǎn)線碼和切斷碼，用于進、出ZPW-2000A(UM)區(qū)段。如DK1、DK2。

點式信息發(fā)送設(shè)備的使用原理見圖l-2-4o

圖1-2-4點式信息發(fā)送設(shè)備的使用原理

點式信息發(fā)送設(shè)備的標志設(shè)于點式環(huán)線外軌中間位置。DF型或SK型為三角形(黃色)，DK

型為梭形。點式信息發(fā)送設(shè)備的標志見圖1-2-5。

△

標上

接通切斯

UM7IUM71

DKIDK2

圖1-2-5點式信息發(fā)送設(shè)備的標志

點式信息發(fā)送設(shè)備的原理框圖見圖l-2-6o

EMBOTAD*BP

環(huán)線

Bl

點

編

El匹B2

式

碼Bl

發(fā)

摟B2配

送

點單

薪E2元9

R+R,

維電器

EMBO點式發(fā)送器；TAD-BP點式匹配盒。

圖1-2-6點式信息發(fā)送設(shè)備的原理框圖

根據(jù)點式信息發(fā)送設(shè)備的安裝位置，使用相應(yīng)的點式發(fā)送器。圖1-2-6中編碼接點為進站

或出站信號開放繼電器接點和方向繼電器接點，經(jīng)編碼接點可接通發(fā)送器EMBO中監(jiān)控、轉(zhuǎn)

線、開、斷等頻率信號，經(jīng)放大，通過電纜進入現(xiàn)場的匹配單元TADBP,提供環(huán)線上2A的

點式信號，供機車信號接收。

點式應(yīng)答器有5種單頻信息，頻率意義為：

3571Hz——監(jiān)控頻率40/30km/h(客車速度/貨車速度。)

3430Hz——接通下行線

3290Hz——接通上行線

3008Hz——切斷車載設(shè)備進入非ZPW-2000A(UM)區(qū)段

2445Hz——檢查點式設(shè)備

進站紅燈時，點式環(huán)線斷線，利用點式繼電器接點的落下，使預告信號機轉(zhuǎn)移紅燈。這

時，預告信號機顯示紅燈。

(2)ZPW-2000A移頻軌道電路

UM71無絕緣軌道電路是從法國引進的軌道電路制式，UM71的U為通用，M為調(diào)制，71為

1971年研制成功。以UM71軌道電路構(gòu)成的自動閉塞稱為