CTCS2系统及技术规范第一章-CTCS系统课件

CTCS2CTCS2CTCS2CTCS2系统及技术规范第一章系统及技术规范第一章系统及技术规范第一章系统及技术规范第一章 CTCS CTCS CTCS CTCS系统系统系统系统12021/2/21CTCS2系系统统及技及技术规术规范第一章范第一章 CTCS系系统统CTCS2系系统统及及第六次大提速专业人员培训教程之三第六次大提速专业人员培训教程之三 CTCS2系统及技术规范系统及技术规范 王俊峰王俊峰讲授讲授22021/2/21第六次大提速第六次大提速专业专业人人员员培培训训教程之三教程之三 CTCS2系系统统及技及技术规术规范范2目录目录第1章 CTCS系统第2章 CTCS2 功能和技术条件第3章 CTCS2系统结构第4章 CTCS2控制模式第5章 地面设备第6章 ATP车载设备第7章 ATP控车原理第8章 DMI功能第9章 应答器报文定义及应用32021/2/21目目录录32021/2/21第第章章 CTCS系统系统42021/2/21第章第章 CTCS系系统统42021/2/21主要内容主要内容1.1 CTCS系统的发展1.2 CTCS系统描述1.3 CTCS 分级1.4 CTCS级间关系1.5 CTCS与ETCS比对1.6 技术规范1.7 常用名词术语52021/2/21主要内容主要内容1.1 CTCS系系统统的的发发展展52021/2/211.1 CTCS系统的发展系统的发展q 背景背景q 为什么发展为什么发展CTCSq ETCS系统及分级系统及分级q 几点启示几点启示q 我国发展我国发展ATP的难点的难点q 总体规划原则总体规划原则 62021/2/211.1 CTCS系系统统的的发发展展 背景背景62021/2/21q 背景背景 国际铁路联盟（国际铁路联盟（UIC）于）于2002年年12月月1012日在北京召开铁路通信信号国际技术研讨会；日在北京召开铁路通信信号国际技术研讨会；我国铁路既有线已经过我国铁路既有线已经过5次大提速；次大提速；青藏铁路采用青藏铁路采用GE的的ITCS；青藏线、大秦线、胶济线青藏线、大秦线、胶济线GSM-R建设；建设；高速客运专线建设已启动。高速客运专线建设已启动。72021/2/21 背景背景 72021/2/21q为什么发展为什么发展CTCSl既有线提速、客运专线建设和高速铁路研既有线提速、客运专线建设和高速铁路研究，对信号技术的发展既提出了新的挑战，也究，对信号技术的发展既提出了新的挑战，也提供了难得的发展机遇。提供了难得的发展机遇。l条件已成熟。条件已成熟。10多年的实践摸索、经验积累；多年的实践摸索、经验积累；欧盟的欧盟的GSM-R/ETCS已进入实际运作阶已进入实际运作阶段，给我们提供了良好的技术借鉴。段，给我们提供了良好的技术借鉴。l需要对中国列车控制技术发展进行规划。需要对中国列车控制技术发展进行规划。82021/2/21为为什么什么发发展展CTCS82021/2/21p ETCS系统及分级系统及分级 l ETCSETCS一级：地面信号查询应答器一级：地面信号查询应答器轨道电路。轨道电路。采用固定追踪间隔形式；司机依靠地面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，并用于列车定位和各国现有信号系统，并用于列车定位和传送控制命令。该系统是典型的点式传送控制命令。该系统是典型的点式ATPATP。92021/2/21 ETCS系系统统及分及分级级 92021/2/21lETCSETCS二级：轨道电路查询应答器二级：轨道电路查询应答器GSM-RGSM-R 与一级相比，司机完全依靠车载信号设备行车与一级相比，司机完全依靠车载信号设备行车（可取消地面信号机）；通过（可取消地面信号机）；通过GSM-RGSM-R连续传送列车连续传送列车运行控制命令，车地间可双向通信；在点式设运行控制命令，车地间可双向通信；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；建有无线移动闭塞中心。该系统是基于完整性；建有无线移动闭塞中心。该系统是基于移动通信的连续式移动通信的连续式ATPATP。lETCSETCS三级：查询应答器三级：查询应答器GSM-RGSM-R 与二级相比是靠车载设备来检查列车完整性，不与二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、需要轨道电路；点式设备、GSM-RGSM-R是系统的主要设是系统的主要设备。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移动闭塞中心实现，具有明显的点式设备和无线移动闭塞中心实现，具有明显的移动自动闭塞特征。移动自动闭塞特征。102021/2/21ETCS二二级级：轨轨道道电电路路查询应查询应答器答器GSM-R102021/p 几点启示几点启示(1)列车速度的不断提高，使得铁路信号技术发列车速度的不断提高，使得铁路信号技术发生了巨大变化。当列车速度大于生了巨大变化。当列车速度大于160km/h160km/h后，后，必须由对列车的开环控制变为闭环控制。必须由对列车的开环控制变为闭环控制。ATPATP已成为行车安全不可缺少的重要技术装备。已成为行车安全不可缺少的重要技术装备。(2)ATP(2)ATP是由地面信号设备和车载设备共同组成的是由地面信号设备和车载设备共同组成的闭环高安全系统，是地面联锁向车载设备的延闭环高安全系统，是地面联锁向车载设备的延伸，在此基础上实现了以车载设备为主的行车伸，在此基础上实现了以车载设备为主的行车方式。各国铁路在实施方式。各国铁路在实施ATPATP过程中，都是以故过程中，都是以故障安全作为最重要的技术条件，将地面和车载障安全作为最重要的技术条件，将地面和车载设备按一个系统统一设计，同步进行技术更新设备按一个系统统一设计，同步进行技术更新或强化改造的，这样才能保证整个系统的高安或强化改造的，这样才能保证整个系统的高安全、高可靠性。全、高可靠性。112021/2/21 几点启示几点启示112021/2/21(3)(3)通信信号一体化是现代铁路信号的重要发展通信信号一体化是现代铁路信号的重要发展趋势。实现对移动体的控制，移动通信是最便趋势。实现对移动体的控制，移动通信是最便捷的手段。因此基于通信特别是基于无线移动捷的手段。因此基于通信特别是基于无线移动通信的通信的ATPATP是今后的重要发展方向。是今后的重要发展方向。(4)(4)技术标准统一，系统化设计，模块化产品，技术标准统一，系统化设计，模块化产品，通用兼容是通用兼容是ETCSETCS主要成功经验，值得我们认真主要成功经验，值得我们认真学习和借鉴。学习和借鉴。122021/2/21122021/2/21p 我国发展我国发展ATP的难点的难点难点之一难点之一 我国铁路地域广大、列车种类繁多、提速以后线我国铁路地域广大、列车种类繁多、提速以后线路允许速度不统一，同为绿灯却有多种速度含义。另路允许速度不统一，同为绿灯却有多种速度含义。另外，我国铁路行车主要特点是客货混跑、高低速列车外，我国铁路行车主要特点是客货混跑、高低速列车共线运行，这样必然要求客货列车均需装备共线运行，这样必然要求客货列车均需装备ATPATP，从而，从而使得我国发展使得我国发展ATPATP的难度明显大于国外。的难度明显大于国外。难点之二难点之二 我国铁路实行以地面信号为主、以机车信号为辅我国铁路实行以地面信号为主、以机车信号为辅的行车方式，对列车运行实行开环控制，依靠司机严的行车方式，对列车运行实行开环控制，依靠司机严守信号保证行车安全。因此，习惯于现有机车信号守信号保证行车安全。因此，习惯于现有机车信号监控装置的控车模式。监控装置的控车模式。132021/2/21 我国我国发发展展ATP的的难难点点难难点之一点之一132021/2/21难点之三难点之三 目前，机车普遍安装的通用机车信号未达到主体目前，机车普遍安装的通用机车信号未达到主体化的水平。机车信号基于轨道电路和站内电码化，但化的水平。机车信号基于轨道电路和站内电码化，但轨道电路制式繁多，有的根本不能满足轨道电路制式繁多，有的根本不能满足“主体化主体化”的的要求，将面临淘汰。信号基础装备薄弱，影响了是我要求，将面临淘汰。信号基础装备薄弱，影响了是我国国ATPATP的发展。的发展。难点之四难点之四 GSMR移动通信系统用于铁路信号、用于移动通信系统用于铁路信号、用于ATP系统和铁路综合移动信息平台，技术上有明显优势，系统和铁路综合移动信息平台，技术上有明显优势，产品得到多家厂商的支持，这在欧盟已得到证明。我产品得到多家厂商的支持，这在欧盟已得到证明。我国国GSM-R网络建设还在起步阶段，影响了基于网络建设还在起步阶段，影响了基于GSM-R的的CTCS的实施。的实施。142021/2/21难难点之三点之三142021/2/21p 总体规划原则总体规划原则l借鉴世界各国经验，结合我国国情路情，制定我借鉴世界各国经验，结合我国国情路情，制定我国统一的国统一的ATPATP系列技术标准和规范；系列技术标准和规范；l实行跨专业合作，集中全路专家智慧，共同确定实行跨专业合作，集中全路专家智慧，共同确定总体技术方案和总体规划；总体技术方案和总体规划；l坚持技术先进、系统成熟、经济合理，等级配置坚持技术先进、系统成熟、经济合理，等级配置的原则；的原则；l坚持通信信号一体化的方向，新线建设优先发展坚持通信信号一体化的方向，新线建设优先发展基于无线的基于无线的ATPATP；l坚持新线建设与既有线改造并重，在总体规划的坚持新线建设与既有线改造并重，在总体规划的指导下，分步实施，有序发展；指导下，分步实施，有序发展；l坚持机车信号主体化与发展坚持机车信号主体化与发展ATPATP相结合。相结合。152021/2/21 总总体体规规划原划原则则152021/2/211.2 CTCS系统描述系统描述p 定义定义p 基本功能基本功能p CTCS体系结构体系结构p 系统构成系统构成 162021/2/211.2 CTCS系系统统描述描述162021/2/21p 定义定义 CTCS是为了保证列车安全运行，并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列以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。车运行控制系统。172021/2/21172021/2/21p 基本功能基本功能(1)(1)安全防护安全防护l在任何情况下防止列车无行车许可运行。在任何情况下防止列车无行车许可运行。l防止列车超速运行。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。防止列车超过线路结构规定的速度。防止列车超过机车车辆构造速度。防止列车超过机车车辆构造速度。防止列车超过临时限速及紧急限速。防止列车超过临时限速及紧急限速。防止列车超过铁路有关运行设备的限速。防止列车超过铁路有关运行设备的限速。l防止列车溜逸。防止列车溜逸。l测速环节应保证，一定范围内的车轮滑行和空转测速环节应保证，一定范围内的车轮滑行和空转不影响不影响ATPATP的功能，并具有轮径修正能力。的功能，并具有轮径修正能力。182021/2/21182021/2/21(2)(2)人机界面人机界面 能够以字符、数字及图形等方式显示列车运行能够以字符、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。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。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。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。安全控制要求对输入数据进行有效性检查。192021/2/21(2)人机界面人机界面192021/2/21(3)(3)检测功能检测功能l具有开机自检和动态检查功能。具有开机自检和动态检查功能。l具有关键数据和关键动作的记录功能及监测接口。具有关键数据和关键动作的记录功能及监测接口。(4)(4)可靠性和安全性可靠性和安全性l按照信号故障导向安全原则进行系统设计。按照信号故障导向安全原则进行系统设计。l采用冗余结构。采用冗余结构。l满足电磁兼容性相关标准。满足电磁兼容性相关标准。202021/2/21(3)检测检测功能功能202021/2/21p CTCS体系结构体系结构 CTCS的体系结构按铁路运输管理层、网络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。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212021/2/21 CTCS体系体系结结构构 CTCS的体系的体系结结构按构按铁铁路运路运输输管理管理l铁路运输管理层铁路运输管理层 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。l网络传输层网络传输层 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。l地面设备层地面设备层 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。l车载设备层车载设备层 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。222021/2/21铁铁路运路运输输管理管理层层222021/2/21p 系统构成系统构成 参照国际标准，结合国情，从需求出发，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。按系统条件和功能划分等级。CTCSCTCS体系的构建体系的构建原则是以地面设备为基础，车载与地面设备统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。一设计。系统结构如图所示。232021/2/21 系系统统构成构成 232021/2/21相邻列控中心相邻列控中心车载设备车载设备机车乘务员机车乘务员轨道轨道电路电路列控中心列控中心联锁设备联锁设备点式点式设备设备无线通无线通信模块信模块人机界人机界面面jiemian口口输出模输出模块块列车列车输入模输入模块块点式信点式信息接收息接收模块模块测速模测速模块入模块入模块块地地 面面 设设备备连续信连续信息接收息接收模块模块无线通无线通信模块信模块调度集中系统调度集中系统维护管理中心维护管理中心GSM-R设备维护设备维护记录单元记录单元运行管理运行管理记录单元记录单元车载安全计算机车载安全计算机242021/2/21相相邻邻列控中心列控中心车载设备车载设备机机车车乘乘务员轨务员轨道列控中心道列控中心联锁设备联锁设备点式无点式无线线通通1.3 CTCS 分级分级 列车运行控制系统包括地面设备和车载设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备，根据系统配置按功能划分为5 5级级。CTCS 0级级 CTCS 0级为既有线的现状，由通用机车级为既有线的现状，由通用机车信号和运行监控记录装置构成。信号和运行监控记录装置构成。252021/2/211.3 CTCS 分分级级 列列车车运行控制系运行控制系统统包括地面包括地面CTCS 1级级 由主体机车信号由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成。面安全型运行监控记录装置组成。面向向160km/h 以下的区段，在既有设备基础上强化改造，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。行安全监控功能。(1)地面子系统组成地面子系统组成l轨道电路轨道电路 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。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。间同制式的叠加电码化设备。262021/2/21CTCS 1级级 由主体机由主体机车车信号信号+安全型运行安全型运行监监控控记记l点式信息设备点式信息设备宜设置在车站附近，主要用于向车载设备传输定位宜设置在车站附近，主要用于向车载设备传输定位信息。信息。(2)车载子系统组成车载子系统组成l主体机车信号主体机车信号完成轨道电路信息的接收与处理。完成轨道电路信息的接收与处理。l点式信息接收模块点式信息接收模块完成点式信息的接收与处理。完成点式信息的接收与处理。l安全型运行监控记录装置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。综合处理，控制列车按命令运行。272021/2/21272021/2/21CTCS 2级级 CTCS 2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统；级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统；CTCS 2级面向提速干线和高速新线，采用车级面向提速干线和高速新线，采用车-地一体地一体化设计；化设计；CTCS 2级适用于各种限速区段，地面可不设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。通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。(1)地面子系统组成地面子系统组成l列控中心列控中心 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。车速度曲线并传送给列车。l轨道电路轨道电路 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。车站与区间采用同制式的轨道电路。送控制信息。车站与区间采用同制式的轨道电路。282021/2/21CTCS 2级级 CTCS 2级级是基于是基于轨轨道道传输传输信信(2)车载子系统组成车载子系统组成l连续信息接收模块连续信息接收模块 完成轨道电路信息的接收与处理。完成轨道电路信息的接收与处理。l点式信息接收模块点式信息接收模块 完成点式信息的接收与处理。完成点式信息的接收与处理。l测速模块测速模块 实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。l设备维护记录单元设备维护记录单元 对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。l车载安全计算机车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生成控制速度与目标距离模对列车运行控制信息进行综合处理，生成控制速度与目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。式曲线，控制列车按命令运行。l人机界面人机界面 车载设备与机车乘务员交互的设备。车载设备与机车乘务员交互的设备。l运行管理记录单元运行管理记录单元 规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。l预留无线通信接口。预留无线通信接口。292021/2/21(2)车载车载子系子系统组统组成成292021/2/21CTCS 3级级 CTCS 3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；的列车运行控制系统；CTCS 3级面向提速干线、高速新线或特殊线级面向提速干线、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；路，基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞；CTCS 3级适用于各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。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。(1)地面子系统组成地面子系统组成l无线闭塞中心无线闭塞中心（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。全数据通道不能用于话音通信。l无线通信无线通信（GSM-R）地面设备）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。作为系统信息传输平台完成地车间大容量的信息交换。l点式设备点式设备 主要提供列车定位信息。主要提供列车定位信息。l轨道电路轨道电路 主要用于列车占用检测及列车完整性检查。主要用于列车占用检测及列车完整性检查。302021/2/21CTCS 3级级 CTCS 3级级是基于无是基于无线传输线传输信息并采用信息并采用(2)车载子系统组成车载子系统组成l无线通信（无线通信（GSM-R）车载设备）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。作为系统信息传输平台完成车地间大容量的信息交换。l点式信息接收模块点式信息接收模块 完成点式信息的接收与处理完成点式信息的接收与处理l测速模块测速模块 实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。l设备维护记录单元设备维护记录单元 对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。l车载安全计算机车载安全计算机 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，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。控制列车按命令运行。l人机接口人机接口 车载设备与机车乘务员交互的接口。车载设备与机车乘务员交互的接口。l运行管理记录单元运行管理记录单元 规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。312021/2/21(2)车载车载子系子系统组统组成成312021/2/21 CTCS 4级级 CTCS 4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统；级是基于无线传输信息的列车运行控制系统；CTCS 4级面向高速新线或特殊线路，基于无线通信传输平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；台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞；CTCS 4级由级由RBC和车和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查；载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查；CTCS 4级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。(1)地面子系统组成地面子系统组成l无线闭塞中心（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。制信息。所使用的安全数据通道不能用于话音通信。l无线通信（无线通信（GSM-R）地面设备）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。作为系统信息传输平台完成地车间大容量的信息交换。322021/2/21 CTCS 4级级 CTCS 4级级是基于无是基于无线传输线传输信息信息(2)车载子系统组成车载子系统组成 l无线通信（无线通信（GSM-R）车载设备）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。作为系统信息传输平台完成车地间大容量的信息交换。l测速模块测速模块 需要时，实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。需要时，实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。l设备维护记录单元设备维护记录单元 对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。l车载安全计算机车载安全计算机 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。车按命令运行。l人机接口人机接口 车载设备与机车乘务员交互的接口。车载设备与机车乘务员交互的接口。l全球卫星定位或其他设备提供列车定位及列车速度信息全球卫星定位或其他设备提供列车定位及列车速度信息l列车完整性检查设备列车完整性检查设备l运行管理记录单元运行管理记录单元l规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据332021/2/21(2)车载车载子系子系统组统组成成 332021/2/211.4 CTCS级间关系级间关系l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。l系统车载设备向下兼容。l系统级间转换应自动完成。l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。l系统级间转换应不影响列车正常运行。l系统各级状态应有清晰的表示。342021/2/211.4 CTCS级间级间关系关系符合符合CTCS规规范的列范的列车车超速防超速防护护系系统统1.5 CTCS与与ETCS比对比对级ETCSETCSCTCSCTCS0 0 欧洲既有欧洲既有线现状状中国既有中国既有线现状；通用式机状；通用式机车信号信号+监控控装置装置1 1基于点式基于点式传输的列的列车控制系控制系统；列列车占用及完整性占用及完整性检查由由轨道道电路完成；路完成；设置地面信号机；置地面信号机；面向面向160km160kmh h以下区段；以下区段；主体机主体机车信号信号+加加强强型型监控装置控装置2 2基于基于GSMRGSMR传输的列的列车控制系控制系统；列列车检测和列和列车完整性完整性检查由由轨道道电路路完成；可以取消地面信号机：完成；可以取消地面信号机：面向提速干面向提速干线和客运和客运专线；基于；基于轨道道电路路+点式点式应答器答器进行信息行信息传输的列控系的列控系统；可取消地面通可取消地面通过信号机；信号机；3 3基于基于GSMRGSMR传输的列的列车控制系控制系统；取消取消轨道道电路和地面信号机；无路和地面信号机；无线闭塞塞中心与中心与车载验证系系统共同完成列共同完成列车定位和完整性定位和完整性检查；可；可实现移移动闭塞：塞：面向提速干面向提速干线、客运、客运专线和特殊和特殊线路；路；基本参照基本参照ETCS2ETCS2级4 4 未定未定义 面向客运面向客运专线和特殊和特殊线路路 基本参照基本参照ETCS3ETCS3级 352021/2/211.5 CTCS与与ETCS比比对对级级ETCSCTCS0 ETCS和CTCS系统的共同点 l制式统一，标准规范l技术先进，易于升级l车载设备，上下兼容l标准开放，利用竞争362021/2/21ETCS和和CTCS系系统统的共同点的共同点 制式制式统统一，一，标标准准规规范范362021.6 技术规范技术规范制定规范的目的 l标准化：系统结构标准化、接口标准化、界面标准化、标准化：系统结构标准化、接口标准化、界面标准化、信息标准化、系统工作模式标准化。信息标准化、系统工作模式标准化。l系列化：应能适应于中国铁路的各类机车、各类列车、系列化：应能适应于中国铁路的各类机车、各类列车、各种速度；适用于列车运行不同模式；充分考虑未来各种速度；适用于列车运行不同模式；充分考虑未来的发展。的发展。l模块化：根据列车运行系统的不同级别、不同模式的模块化：根据列车运行系统的不同级别、不同模式的特点，合理划分列车运行系统的模块，以便升级换代特点，合理划分列车运行系统的模块，以便升级换代和兼容互换。和兼容互换。372021/2/211.6 技技术规术规范范制定制定规规范的目的范的目的 372021/2/21 为了达到为了达到标准化系列化模块化目的标准化系列化模块化目的需要需要制定三个方面的技术规范文档，这些规范中，制定三个方面的技术规范文档，这些规范中，有的是强制执行的标准，有的是建议性的标准。有的是强制执行的标准，有的是建议性的标准。(1)系统功能需求规范（系统功能需求规范（FRS）主要描述了列车运行控制系统应该具有的功主要描述了列车运行控制系统应该具有的功能，包括联锁设备、列控中心、轨道电路及点能，包括联锁设备、列控中心、轨道电路及点式信息设备的基本功能、车载设备的功能、防式信息设备的基本功能、车载设备的功能、防护功能、记录功能、列车的操作过程等。护功能、记录功能、列车的操作过程等。382021/2/21 为为了达到了达到标标准化系列化模准化系列化模块块化目的需要制定三个方面的技化目的需要制定三个方面的技(2)系统需求规范（系统需求规范（SRS）主要描述列车运行控制系统及各子系统的主要描述列车运行控制系统及各子系统的构成、工作原理以及主要技术要求。系统构成、工作原理以及主要技术要求。系统需求规范包括：需求规范包括：列车运行控制系统需求规范；列车运行控制系统需求规范；地面列控中心系统需求规范；地面列控中心系统需求规范；联锁设备系统需求规范；联锁设备系统需求规范；轨道电路系统需求规范；轨道电路系统需求规范；点式信息设备系统需求规范；点式信息设备系统需求规范；列控车载设备系统需求规范；列控车载设备系统需求规范；392021/2/21(2)系系统统需求需求规规范（范（SRS）392021/2/21(3)接口规范（接口规范（FIS/FFFIS）主要定义系统各个子系统的软硬件标准，以主要定义系统各个子系统的软硬件标准，以便实现系统设备的集成和互操作性，接口规范便实现系统设备的集成和互操作性，接口规范包括：包括：地面列控中心人机接口规范；地面列控中心人机接口规范；联锁设备功能接口规范；联锁设备功能接口规范；轨道电路功能接口规范；轨道电路功能接口规范；点式信息设备功能接口规范；点式信息设备功能接口规范；列车接口规范；列车接口规范；列控车载设备人机界面功能接口规范；列控车载设备人机界面功能接口规范；402021/2/21(3)接口接口规规范（范（FIS/FFFIS）402021/2/21ERTMS/ETCS技术规范简介 ERTMS/ETCS技术规范包含的文档如表技术规范包含的文档如表1-1所示。这所示。这些文档可以分成三类：些文档可以分成三类：功能需求规范（功能需求规范（FRS）；）；系统需求规范（系统需求规范（SRS）；）；接口规范（接口规范（FIS/FFFIS）。）。这些规范中，有的是强制执行的标准，有的是建议性这些规范中，有的是强制执行的标准，有的是建议性的标准。强制规范是必须执行的，是实现的标准。强制规范是必须执行的，是实现ERTMS功能功能和技术互操作性的基础和技术互操作性的基础。412021/2/21ERTMS/ETCS技技术规术规范范简简介介 ERTMS/E表表1-1：ERTMS/ETCS技术规范文档技术规范文档序序号号文档名文档名文件名文件名版本号版本号属性属性1ERTMS/ETCS功能需求功能需求规范（范（FRS）（ERTMS/ETCS functional requirements specification）4.29强强制制执行行2ERTMS/ETCS功能功能综述述（ERTMS/ETCS functional statements）99E53622.0.0强强制制执行行3ERTMS/ETCS系系统需求需求规范（范（SRS）（ERTMS/ETCS system requirements specification）SUBSET-0262.0.0强强制制执行行4修改修改说明明（Clarification and amendment specification）SUBSET-0552.0.0强强制制执行行5ERTMS/ETCS子系子系统需求需求规范范1：系：系统宏功能概述宏功能概述（ERTMS/ETCS SSRS part 1:system macro function overview）SUBSET-0302.0.0建建议6ERTMS/ETCS子系子系统需求需求规范范2：车载子系子系统需求需求规范范（ERTMS/ETCS SSRS part 2:Onboard subsystem requirements specifications）SUBSET-0312.0.0建建议7ERTMS/ETCS子系子系统需求需求规范范3：地面子系：地面子系统需求需求规范范（ERTMS/ETCS SSRS part 3:Trackside subsystem requirements specifications）SUBSET-0322.0.0建建议8欧洲欧洲应答器的功能接口答器的功能接口规范范（FFIS for Eurobalise）SUBSET-0362.0.0强强制制执行行9欧洲欧洲环线子系子系统介介绍（Description of the Euroloop subsystem）SUBSET-0502.0.0建建议10欧洲欧洲环线的功能的功能规范范（FFFS for Euroloop subsystem）SUBSET-0432.0.0强强制制执行行11欧洲欧洲环线的功能接口的功能接口规范范“AL”（FFFIS AL Euroloop subsystem）SUBSET-0442.0.0强强制制执行行422021/2/21表表1-1：ERTMS/ETCS技技术规术规范文档序号文档名文件名版范文档序号文档名文件名版12欧洲欧洲环线的功能接口的功能接口规范范“CL”（FFFIS CL Euroloop subsystem）SUBSET-0452.0.0强强制制执行行13欧洲无欧洲无线的功能接口的功能接口规范范（Euroradio FIS）SUBSET-0372.0.0强强制制执行行14ISDN移移动用用户号号码的的传输（Transmission of the MSISDN number to the application）037-0022a29.3.2000建建议15版本升版本升级（Version upgrade）037-0023a29.3.2000建建议16欧洲无欧洲无线的功能接口的功能接口规范范1（Euroradio FFFIS class 1 requirements）SUBSET-0522.0.0强强制制执行行17无无线注入的功能接口注入的功能接口规范范（Radio infill FFFS）SUBSET-0462.0.0强强制制执行行18MMI的功能接口的功能接口规范范（FIS for the man-machine interface）SUBSET-0332.0.0强强制制执行行19列列车接口的接口接口的接口规范范（FIS for train intrface）SUBSET-0342.0.0强强制制执行行20无无线注入的注入的车-地功能接口地功能接口规范范（Trackside-trainborne FIS for radio infill）SUBSET-0472.0.0强强制制执行行21无无线注入的注入的车载格式格式/功能功能规范范（Trainborne FFIS for radio infill）SUBSET-0482.0.0强强制制执行行22无无线注入与注入与轨旁旁电子子单元元/联锁的功能接口的功能接口规范范（Radio infill FIS for with LEU/Interlocking）SUBSET-0492.0.0强强制制执行行432021/2/2112欧洲欧洲环线环线的功能接口的功能接口规规范范“CL”SUBSET-0452.023专用用传输模模块的功能接口的功能接口规范范（Specific transmission module FFFIS）SUBSET-0352.0.0强制执行24专用用传输模模块的功能接口的功能接口规范的安全范的安全时间层（STM FFFIS safe time layer）SUBSET-0562.0.0强制执行25专用用传输模模块的功能接口的功能接口规范的安全范的安全链路路层（STM FFFIS safe link layer）SUBSET-0572.0.0强制执行26专用用传输模模块的功能接口的功能接口规范的范的应用用层监测（FFFIS STM application layer supervision connection）SUBSET-0580.0.1建议27专用用传输模模块的性能的性能规范范（Performance requirements for STMs）SUBSET-0590.0.6建议28功能接口功能接口规范的密范的密钥管理管理（Key Management FIS）SUBSET-0382.0.0强制执行29功能接口功能接口规范的密范的密钥管理的第二管理的第二阶段段（FIS key management second phase）SUBSET-0512.0.0建议30密密钥管理的移植管理的移植（Key management migration）SUBSET-0601.1.1建议31RBC越区功能接口越区功能接口规范范（FIS for RBC/RBC handover）SUBSET-0392.0.0强制执行32尺度和工程尺度和工程规则（Dimensioning and engineering rules）SUBSET-0402.0.0强制执行33互操作性的互操作性的执行行规范范（Performance requirements for interoperability）SUBSET-0412.0.0强制执行442021/2/2123专专用用传输传输模模块块的功能接口的功能接口规规范范SUBSET-0352.0.034功能接口功能接口规范的司法范的司法记录器下器下载工具工具（FFFIS juridical recorder downloading tool）SUBSET-0272.0.0强强制制执行行35ETCS变量的分配量的分配值（Assigment of values to ETCS variables）SUBSET-0542.0.0强强制制执行行36术语和和缩写表写表（Glossary of terms and abbreviations）SUBSET-0232.0.0强强制制执行行37欧洲无欧洲无线的的传输接口接口规范范（Radio transmission FFFIS for Euroradio）All T6001 33强强制制执行行38ERTMS人机接口人机接口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建建议39ERTMS人机接口人机接口3：数据：数据输入步入步骤（ERTMS driver/machine interface part 3:data entry procedures）PrEN 50XX6-3March 2000建建议40ERTMS人机接口人机接口4：符号符号（ERTMS driver/machine interface part 4:symbols）PrEN 50XX6-4March 2000建建议41ERTMS人机接口人机接口5：语音信息音信息（ERTMS driver/machine interface part 5 audible information）PrEN 50XX6-5March 2000建建议42ERTMS人机接口人机接口6：专用用传输模模块（ERTMS driver/machine interface part 6:specific transmission module）PrEN 50XX6-6March 2000建建议43可靠性可用性可可靠性可用性可维护性要求性要求（RAM requirements(chapter 2 only)）96S1266建建议44环境条件境条件（Environmental conditions）97S0665建建议452021/2/2134功能接口功能接口规规范的司法范的司法记录记录器下器下载载工具工具SUBSET-0272.CTCS规范（1 1）CTCSCTCS技术规范总则技术规范总则（2 2）CTCSCTCS功能需求规范功能需求规范（3 3）CTCSCTCS系统需求规范系统需求规范（4 4）查询应答器技术规范）查询应答器技术规范（5 5）列控中心技术规范）列控中心技术规范（6 6）MMIMMI功能接口规范功能接口规范（7 7）与车载其他系统接口规范）与车载其他系统接口规范（8 8）无线信息传输功能接口规范）无线信息传输功能接口规范（9 9）术语和缩）术语和缩 462021/2/21CTCS规规范范（1）CTCS技技术规术规范范总则总则462021/2/21.7 常用名词术语常用名词术语名词术语 l允许速度，允许速度，列车运行过程中允许达到的最高安全速度。l目标速度，目标速度，列车运行前方目标点允许的最高速度。l目标距离，目标距离，列车前端至运行前方目标点的距离。l目标距离模式曲线，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。l固定限速，固定限速，由线路结构及道岔位置决定的最高运行速度。l临时限速，临时限速，由行车人员临时给出的列车限速。l过走防护区段，过走防护区段，为保证行车安全在禁止信号内方设置的防护区段。l冒进防护，冒进防护，列车越过禁止信号立即触发紧急制动。l车尾限速保持，车尾限速保持，为了防止列车尾部在限速区段超速，在相关区段采取的限速措施。472021/2/211.7 常用名常用名词术语词术语名名词术语词术语 472021/2/21缩写语 ATPATP（Automatic Train ProtectionAutomatic Train Protection），列车超速防护。），列车超速防护。CTCCTC（Centralized Traffic ControlCentralized Traffic Control），调度集中。），调度集中。CTCSCTCS（Chinese Train Control SystemChinese Train Control System），中国列车运行控制系统。），中国列车运行控制系统。DMISDMIS（Dispatch Management Information SystemDispatch Management Information System），列车运行调度管），列车运行调度管理信息系统。理信息系统。EMCEMC（ElectroMagnetic CompatibilityElectroMagnetic Compatibility），电磁兼容性。），电磁兼容性。ETCSETCS（European Train Control SystemEuropean Train Control System），欧洲列车运行控制系统。），欧洲列车运行控制系统。ETMLETML（European Traffic Management LayerEuropean Traffic Management Layer），欧洲铁路运输管理层。），欧洲铁路运输管理层。ERTMSERTMS（European Railway Traffic Management SystemEuropean Railway Traffic Management System），欧洲铁路），欧洲铁路运输管理系统。运输管理系统。FRSFRS（Functional Requirements SpecificationsFunctional Requirements Specifications），功能需求规范。），功能需求规范。GSMGSMR R（Global System Mobile for RailwayGlobal System Mobile for Railway），铁路专用全球移动通），铁路专用全球移动通信系统。信系统。482021/2/21缩缩写写语语 ATP（Automatic Train ProtecRBCRBC（Radio Block CenterRadio Block Center），无线闭塞中心。），无线闭塞中心。SRSSRS（System Requirements SpecificationsSystem Requirements Specifications），系统需求规范。），系统需求规范。SBI SBI（Service Brake Intervention limitService Brake Intervention limit）常用制动介入限制。）常用制动介入限制。EBI EBI（The Emergency Brake Intervention limitThe Emergency Brake Intervention limit）紧急制动介入）紧急制动介入限制。限制。REL REL（Release SpeedRelease Speed）缓解制动速度。）缓解制动速度。CSM CSM（Ceiling Speed Monitoring SectionCeiling Speed Monitoring Section）常数速度监视区。）常数速度监视区。TSM TSM（Target Speed Monitoring SectionTarget Speed Monitoring Section）目标速度监视区。）目标速度监视区。SSP SSP（Static Speed ProfileStatic Speed Profile）静态速度制限。）静态速度制限。TSR TSR（Temporary Speed RestrictionTemporary Speed Restriction）临时限速。）临时限速。LMA LMA（Limit of Movement AuthorityLimit of Movement Authority）列车停车界限。）列车停车界限。RMP RMP（Revised Mileage for positional recognitionRevised Mileage for positional recognition）校正累计）校正累计计数距离。计数距离。MRSP MRSP（Most Restrictive Speed ProfileMost Restrictive Speed Profile）最低限速。）最低限速。492021/2/21RBC（Radio Block Center），无），无线闭线闭塞中心塞中心Thank You世界触手可及世界触手可及携手共进，齐创精品工程携手共进，齐创精品工程502021/2/21Thank You世界触手可及携手共世界触手可及携手共进进，齐创齐创精品工程精品工程5020