简述列车控制系统的组成和各部分的主要功能Word下载.docx

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2.1.2、ATP功能

（1）ATP轨旁功能

负责列车安全间隔和生成报文，完成对列车安全运行授权许可的发布和报文的准备，这些报文包括安全、非安全和信号信息等。

（2）ATP传输功能

负责发出报文信号，包括报文和ATP车载设备所需的其他数据。

（3）ATP车载功能

负责列车安全运行、自行驾驶，并提供信号系统和司机间的接口。

2.2、ATO系统

2.2.1、ATO系统基本概念

ATO即列车自动驾驶它代替司机操作列车驱动、制动设备，自动实现列车的启动、加速、匀速惰行、制动等驾驶功能。

可使列车经常处于最佳运行状态，高质量地自动驾驶，提高列车运行效率，避免不必要的、过于剧烈的加速和减速。

2.2.2、ATO的功能

基本控制功能：

自动驾驶、自动折返、自动开车门；

服务功能：

确定列车位置、计算允许速度、提供运行模式、PTI支持功能

（1）自动驾驶

①自动调整列车运行速度

②停车点的目标制动

③从车站自动发车

④区间内临时停车

⑤区间限速

（2）无人自动折返

从接收到无人驾驶折返运行许可时，就自动进入AR模式。

授权经驾驶室MMI显示给司机，司机必须确认这个显示，按下站台的AR按钮以后，才实施无人驾驶列车折返运行。

（3）自动控制车门开闭

由ATP监督开门条件，当ATP系统给出开门命令时，可以按事前的设定由ATO系统自动地打开车门，也可由司机手动打开正确一侧的车门。

（4）列车位置

列车位置功能从ATP功能中接收到当前列车的位置和速度等详细信息。

（5）允许速度

允许速度功能为ATO速度控制器提供列车在轨道任意点的对应速度值。

这个速度值没有被优化，只是低于当前速度限制和制动曲线给的限制

（6）巡航/惰行功能

按照时刻表自动实现列车区间运行的惰行控制，同时节省能源，保证最大能量效率。

由ATO和ATS确定的列车运行时间，ATO计算能源优化轨迹。

（7）PTI支持功能

通过多种渠道传输和接收各种数据，在特定的位置传给ATS，向ATS报告列车的识别信息、目的地号码和乘务组号和列车位置数据，以优化列车运行。

2.3、ATS系统

2.3.1、ATS系统基本概念

ATS子系统主要实现对列车运行监督和控制，辅助调度人员对全线列车进行管理。

ATS系统在ATP和ATO系统的支持下，根据列车运行时刻表完成对列车运行的自动监控。

2.3.2、ATS的功能

1）列车时刻表（列车运行图）编制及修改。

2）自动或人工控制车站的发车表示器、道岔，排列列车进路。

3）实时显示车站发车表示器、道岔的状态和进路的占用情况，自动跟踪列车运行与列车车次号。

4）自动和人工进行列车运行的调整。

5）站台列车到达信息显示。

6）绘制实绩列车运行图和生成运营统计报告。

7）离线模拟或复示列车在线运行，用于系统调试、演示和人员培训。

二、对比分析ETCS和CTCS各应用等级的主要工作原理及异同

1、ETCS和CTCS的主要工作原理

1.1、ETCS

ETCS（EuropeanTrainControlSystem）系统是为克服欧洲各国信号制式互不兼容，保证高速列车在欧洲铁路网内互通运行，而联合制订的一种列车运行控制系统技术规范。

为实现高速列车在欧洲境内穿越国境时互通运营，结合欧洲各国铁路现状，兼顾既有设备及今后列车运行控制系统发展趋势，ETCS技术规范确定了5个应用等级（0、STM、1、2、3）。

ETCS0级：

主要是为了保证装配ETCS车载设备的列车，能在没有ETCS地面设备的线路或尚不具备ETCS运营条件的线路上运行。

ETCS车载设备只显示列车速度，并只监督列车最大设计速度和线路最大允许速度。

车载设备不提供机车信号功能，司机凭地面信号行车。

ETCSSTM级：

主要是为了保证装配ETCS车载设备的列车，在既有线运行时能够提供通用机车信号功能。

在该级中，既有地面信号系统完成列车占用检测和列车完整性监督，并根据既有地面信号系统功能决定是否需要地面信号机。

ETCS1级：

是基于点式传输的列车控制系统，在既有信号系统上叠加使用。

列车占用检测和列车完整性检查由既有地面信号系统（包括联锁设备、轨道电路等）完成。

ETCS2级：

是基于无线传输的列车控制系统，在既有信号系统上叠加使用。

ETCS根据地面信号系统的情况，确定每列列车的移动授权。

各种移动授权在地面生成，通过欧洲无线一GSM-R传送给列车。

欧洲应答器信息作为列车定位的基准。

ETCS3级：

取消了传统的地面信号系统，列车定位和列车完整性检查由地面RBC（无线闭塞中心）和列车完整性验证系统共同完成。

RBC在其管辖的区域内跟踪每列列车的位置，根据各列车发回的信息进行进路的锁闭或解锁，并确定每列列车的移动授权。

1.2、CTCS

CTCS是为确保列车运行安全、提高运输效率，结合我国铁路的特点研究制定中国列车运行控制系统CTCS的技术规范。

参照欧洲列车运行控制系统（ETCS）编制的。

CTCS应用等级分为五个等级分别为CTCS应用等级0（L0）、CTCS应用等级1（L1）、CTCS应用等级2（L2）、CTCS应用等级3（L3）、CTCS应用等级4（L4）。

L0:

由通用机车信号+列车运行监控装置组成，为既有系统，适用于列车最高运行速度为120km/h以下的区段。

L1:

由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，点式信息作为连续信息的补充，可实现点连式超速防护功能。

适用于列车最高运行速度为160km/h以下的区段。

L2：

基于轨道电路和点式应答器传输控车信息，并采用车地一体化设计的列车运行控制系统。

面向提速干线和客运专线，适用于各种线路速度区段，地面可不设通过信号机。

CTCS2级采取目标距离控制模式，采用一次制动方式。

CTCS2级采取的闭塞方式称为准移动闭塞方式，其追踪运行间隔要比固定闭塞小一些。

L3:

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，点式设备主要传送定位信息。

C3级列控系统可以叠加在C2级列控系统上。

L4:

完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。

地面可取消轨道电路，由无线闭塞中心和列控车载设备共同完成列车定位和完整性检查，实现虚拟闭塞或移动闭塞。

同条线路上可以实现多种应用级别，L2、L3和L4可向下兼容。

为便于对照，用以下简表归纳：

2、ETCS和CTCS的异同

2.1、ETCS和CTCS的共同点

3制式统一，标准规范

4技术先进，易于升级

5车载设备，上下兼容

6标准开放，利用竞争

2.2、ETCS和CTCS的不同点

ETCS和CTCS各应用等级的不同对比如下表：

等级

ETCS

CTCS

0：

欧洲既有线现状（车载设备不提供机车信号功能，司机凭地面信号行车）

中国既有线现状；

通用式机车信号+监控装置

1

STM：

通用机车信号+地面信号系统完成列车占用检测和列车完整性监督，并根据既有地面信号系统功能决定是否需要地面信号机。

1：

面向160km／h以下区段；

主体机车信号+加强型监控装置

2

基于点式传输的列车控制系统；

列车占用及完整性检查由轨道电路完成；

设置地面信号机；

2：

面向提速干线和客运专线；

基于轨道电路+点式应答器进行信息传输的列控系统；

可取消地面通过信号机

3

基于GSM—R传输的列车控制系统；

列车检测和列车完整性检查由轨道电路完成；

可以取消地面信号机：

3：

面向提速干线、客运专线和特殊线路；

基本参照ETCS2级

4

取消轨道电路和地面信号机；

无线闭塞中心与车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查；

可实现移动闭塞

4：

面向客运专线和特殊线路

基本参照ETCS3级

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