CTCS技术规范总则1113Word文件下载.docx

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11　范围与目标

本标准规定中国列车运行控制系统（简称CTCS）技术体制及基本框架。

本标准适用于各种铁路区段及客运列车。

本标准为CTCS技术规范总则。

本标准目标是提高安全性能，满足互通运营，规范系统设计，适应发展需求。

12　引用标准

TB／T1407-1998列车牵引计算规程

EEIGFRS-Version4.29ETCS功能需求规范

SUBSET-026ETCS系统需求规范

99E5362ETCS功能综述

13　名词术语

名词术语

允许速度

列车运行过程中允许达到的最高安全速度。

目标速度

列车运行前方目标点允许的最高速度。

目标距离

列车前端至运行前方目标点的距离。

目标距离模式曲线

以目标速度、目标距离、线路条件、列车特性为基础生成的保证列车安全运行的一次制动模式曲线。

缩写语

ATP（AutomaticTrainProtection），列车超速防护。

CTC（CentralizedTrafficControl），调度集中。

CTCS（ChineseTrainControlSystem），中国列车运行控制系统。

DMIS（DispatchManagementInformationSystem），列车运行调度管理信息系统。

EMC（ElectroMagneticCompatibility），电磁兼容性。

ETCS（EuropeanTrainControlSystem），欧洲列车运行控制系统。

ETML（EuropeanTrafficManagementLayer），欧洲铁路运输管理层。

ERTMS（EuropeanRailwayTrafficManagementSystem），欧洲铁路运输管理系统。

FRS（FunctionalRequirementsSpecifications），功能需求规范。

GSM－R（GlobalSystemMobileforRailway），铁路专用全球移动通信系统。

RBC（RadioBlockCenter），无线闭塞中心。

SRS（SystemRequirementsSpecifications），系统需求规范。

14　系统描述

定义

CTCS是为了保证列车安全运行，并以分级形式满足不同线路运输需求的技术规范。

基本功能

在不干扰机车乘务员正常驾驶的前提下有效地保证列车运行安全。

安全防护

在任何情况下防止列车无行车许可运行。

防止列车超速运行。

a.防止列车超过进路允许速度。

b.防止列车超过线路结构规定的速度。

c.防止列车超过机车车辆构造速度。

d.防止列车超过临时限速及紧急限速。

e.防止列车超过铁路有关运行设备的限速。

防止列车溜逸。

测速环节应保证，一定范围内的车轮滑行和空转不影响ATP的功能，并具有轮径修正能力。

人机界面

为机车乘务员提供的必须的显示、数据输入及操作装置。

能够以字符、数字及图形等方式显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离。

能够实时给出列车超速、制动、允许缓解等表示以及设备故障状态的报警。

机车乘务员输入装置应配置必要的开关、按钮和有关数据输入装置。

具有标准的列车数据输入界面，可根据运营和安全控制要求对输入数据进行有效性检查。

检测功能

具有开机自检和动态检查功能。

具有关键数据和关键动作的记录功能及监测接口。

可靠性和安全性

按照信号故障导向安全原则进行系统设计。

采用冗余结构。

满足电磁兼容性相关标准。

CTCS体系结构

CTCS的体系结构按铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层和车载设备层配置。

铁路运输管理层

网络传输层

地面设备层

车载设备层

铁路运输管理系统是行车指挥中心，以CTCS为行车安全保障基础，通过通信网络实现对列车运行的控制和管理。

CTCS网络分布在系统的各个层面，通过有线和无线通信方式实现数据传输。

地面设备层主要包括列控中心、轨道电路和点式设备、接口单元、无线通信模块等。

列控中心是地面设备的核心，根据行车命令、列车进路、列车运行状况和设备状态，通过安全逻辑运算，产生控车命令，实现对运行列车的控制。

车载设备层是对列车进行操纵和控制的主体，具有多种控制模式，并能够适应轨道电路、点式传输和无线传输方式。

车载设备层主要包括车载安全计算机、连续信息接收模块、点式信息接收模块、无线通信模块、测速模块、人机界面和记录单元等。

系统构成

CTCS的构建原则

参照国际标准，结合国情，从需求出发，按系统条件和功能划分等级。

CTCS体系的构建原则是以地面设备为基础，车载与地面设备统一设计。

系统结构如图所示。

15　CTCS分级

列车运行控制系统包括地面设备和车载设备，根据系统配置按功能划分为5级。

CTCS0级

CTCS0级为既有线的现状，由通用机车信号和运行监控记录装置构成。

CTCS1级

总体描述

由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成。

面向160km/h以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。

地面子系统组成

轨道电路

完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送控制信息。

车站正线采用与区间同制式的轨道电路，侧线采用与区间同制式的叠加电码化设备。

点式设备

宜设置在车站附近，主要用于向车载设备传输定位信息。

车载子系统组成

主体机车信号

完成轨道电路信息的接收与处理。

点式信息接收模块

完成点式信息的接收与处理。

安全型运行监控记录装置

实时检测列车运行速度，对列车运行控制信息进行综合处理，控制列车按命令运行。

CTCS2级

CTCS2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统。

CTCS2级面向提速干线和高速新线，采用车-地一体化设计。

CTCS2级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。

列控中心

根据列车占用情况及进路状态计算行车许可及静态列车速度曲线并传送给列车。

车站与区间采用同制式的轨道电路。

用于向车载设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息等。

连续信息接收模块

测速模块

实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。

设备维护记录单元

对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。

车载安全计算机

对列车运行控制信息进行综合处理，生成目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。

人机接口

车载设备与机车乘务员交互的接口。

运行管理记录单元

规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。

预留无线通信接口。

CTCS3级

CTCS3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。

CTCS3级面向提速干线、高速新线或特殊线路，基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞。

CTCS3级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。

无线闭塞中心（RBC）

使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。

它根据列车占用情况及进路状态向所管辖列车发出行车许可和列车控制信息。

所使用的安全数据通道不能用于话音通信。

无线通信（GSM-R）地面设备

作为系统信息传输平台完成地－车间大容量的信息交换。

主要提供列车定位信息。

主要用于列车占用检测及列车完整性检查。

无线通信（GSM-R）车载设备

作为系统信息传输平台完成车－地间大容量的信息交换。

车载安全计算机

CTCS4级

总体描述

CTCS4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统。

CTCS4级面向高速新线或特殊线路，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞。

CTCS4级由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查。

CTCS4级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。

地面子系统组成

需要时，实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。

全球卫星定位或其他设备提供列车定位及列车速度信息。

列车完整性检查设备。

16　CTCS级间关系

—符合CTCS规范的列车超速防护系统应能满足一套车载设备全程控制的运用要求。

—系统车载设备向下兼容。

—系统级间转换应自动完成。

—系统地面、车载配置如具备条件，在系统故障条件下应允许降级使用。

—系统级间转换应不影响列车正常运行。

—系统各级状态应有清晰的表示。

17　CTCS系列规范

CTCS规范包括：

（1）CTCS技术规范总则

（2）CTCS功能需求规范

（3）CTCS系统需求规范

（4）查询应答器技术规范

（5）列控中心技术规范

（6）MMI功能接口规范

（7）与车载其他系统接口规范

（8）无线信息传输功能接口规范

（9）术语和缩写

附　录　A

A.1　CTCS背景

“十五”期间是中国铁路高速发展的时期，干线铁路将进一步提速，秦沈客运专线将建成通车，青藏铁路和高速铁路也将要开工建设。

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。

1990年初中国技术人员研制了用于保障行车安全的JK-2H、LKJ93、LKJ2000运行监控记录装置。

从1995年起到2001年总共安装机车14500余台，占到适用机车的100%，安全效果显著。

普遍使用监控装置的“九五”国家计划期间与少量使用监控装置的“八五”期间相比，