第一章列車運行控制系統概述第一章列車運行控制系統概述11、是什么？（課程介紹）專業核心課程，列車運行的神經系統。

這門課程是鐵道通信信號專業的一門專業核心課程，對學生未來從事鐵道通信信號設備維修、施工、設備器材檢修和制造等崗位工作具有重要意義。通過講授、討論、演示、實作，使學生能熟悉鐵路機車信號、LKJ、CTCS列控車載和地面設備的組成、技術參數，理解機車信號、LKJ、CTCS列控車載和地面設備的基本原理、技術指標，熟練掌握列車運行控制系統施工、維護、檢測、數據下載與分析等關鍵技術。前導課程包括：區間信號自動控制、電路基礎、信號基礎等。

1、是什么？（課程介紹）22、學什么？（課程內容）

什么叫列控系統？列控系統的作用？各級列控系統的系統構成和工作原理？3、怎么學？（學習建議）熟悉教材、重視實驗、開闊眼界、摸熟現有設備4、怎么考？（考核方式）

理論考試70%+平時表現30%

2、學什么？（課程內容）3客專/高鐵系統工務工程牽引供電通信信號動車組運營調度客運服務維修體系票務系統旅客服務系統市場營銷策劃客運組織管理路基工程軌道工程橋梁工程站場工程隧道工程運行管理車輛管理供電管理綜合維修客運調度運輸計劃牽引系統制動系統列車網絡系統總成車體轉向架供電系統變電系統接觸網系統遠程監控系統電力系統列控系統聯鎖系統集中監測系統調度集中系統通信系統客專/高鐵系統工務工程牽引供電通信信號動車組運營調度客運服務4列車運行控制系統概述ppt課件5為什么裝備列控系統？當列車運行速度提高到一定程度，司機難以及時辨識地面信號并實施控制，完全靠人工瞭望、人工駕駛列車，已不能保證行車安全。當列車速度大于時速200公里時，必須裝備列車運行控制系統，以實現對列車間隔和速度的自動控制。（備注：當列車提速到200km/h時，緊急制動距離將達到2000米(常用制動距離超過3000米)。為什么裝備列控系統？當列車運行速度提高到一定程度，司6列控系統簡介：列車運行控制系統簡稱列控系統，是保證列車安全、快速運行的系統。

列車運行控制系統的主要作用是完成列車的間隔控制和速度控制，對列車運行全過程或一部分作業實現運行速度、位置等狀態的監督、控制和調整，確保行車安全，提高運輸效率的信號系統。完整的列車運行控制系統包括車載設備和地面設備。第一節列車運行控制系統綜述列控系統簡介：第一節列車運行控制系統綜述7“機車三大件”：機車信號、列車自動停車裝置、列車無線調度電話（列控技術的起點）列控的基本作用

1、保證行車安全2、提高運輸效率列控的發展：

地面信號為主，機車信號為輔（人工控車為主）→機車信號主體化（CTCS）

早期的“機車三大件”是我國列車控制技術的起點。利用地面聯鎖和閉塞設備，配合車載機車信號和LKJ，用人工控車為主的列車控制模式。2003年，鐵道部才宣布發展中國列車運行控制系統的規劃，在2007年的第六次大提速工程中，既有線CTCS-2級列控系統逐步形成。

“機車三大件”：機車信號、列車自動停車裝置、列車無線調度電話8列控系統的基本原理：

地面設備根據前方行車條件，包括軌道占用情況、進路狀態、線路狀況以及調度命令，生成行車許可，通過車地通信技術傳給車載設備，結合列車數據，車載設備自動計算生成超速防護曲線，并實時與列車運行速度進行比較，超速后及時進行控制，防止列車超速脫軌或與前行列車追尾。列控系統的基本原理：9列控系統的基本功能1.給司機顯示允許列車運行的信號、目標距離、目標速度、允許速度等。2.自動實施速度控制，一旦列車速度超過允許速度，應實施制動控制，使列車減速甚至停車。3.防止與同一軌道運行的列車相撞或追尾。4.防止列車超過規定的限制速度運行，包括信號顯示規定的限制速度、線路限速、車輛限速、臨時限速等。列控系統的基本功能10列控系統發展歷程1.地面人工信號2.地面自動信號3.機車信號4.自動停車裝置5.自動列車防護系統列控系統發展歷程111.地面人工信號（1804年，信號旗、球信號（1832年）、臂板信號等）為防止列車相撞，在線路上安裝信號設備，以物體形狀、燈光數目和顏色等視覺信號或音響信號給司機以各種運行條件的指示。發車站，白球掛在柱頂，指示列車可以發車；發車站，黑球掛在柱頂，指示列車晚點；接車站，白球掛在柱間，指示列車進站停車；接車站，白球掛在柱頂，指示列車通過；接車站，白球掛在柱底，指示列車站外停車。1.地面人工信號（1804年，信號旗、球信號（1832年）、121.地面人工信號（1804年，信號旗、球信號（1832年）、臂板信號等）臂板信號機是最早出現的鐵路信號機。也是鐵路固定信號機的一種。白天用臂板的不同位置（水平還是斜向），夜間或視線不清時用不同顏色的燈光顯示信號，適合于沒有可靠交流電源的車站使用，只需要電池即可。分為機械臂板信號機和電動臂板信號機兩種。臂板水平時表示禁止通過該信號機，臂板斜置時表示可以通過該信號機。1.地面人工信號（1804年，信號旗、132.地面自動信號（1872年軌道電路，半自動閉塞或自動閉塞+地面主體信號）利用軌道電路檢查到的列車占用軌道的狀態信息控制信號顯示。地面信號顯示能夠真實反映線路空閑狀態。2.地面自動信號（1872年軌道電路，半自動閉塞或自動閉塞+143.機車信號（自動閉塞+地面主體信號+機車信號輔助信號）

地面信號顯示受到自然環境及地形的影響、限制，司機有時不能在規定的距離內及時瞭望前方的地面信號顯示。在以地面信號為主體的信號系統中，地面信號顯示是行車憑證，機車信號為輔助信號。3.機車信號（自動閉塞+地面主體信號+機車信號輔助信號）154.自動停車裝置（自動閉塞+地面主體信號+機車信號輔助信號+自動停車）如何防止由于司機失去警惕而發生危及列車運行安全的事故？？列車自動停車設備（ATS）：當地面信號的“禁止命令”未被司機接收時就自動實施緊急制動。機車信號仍然是輔助信號。4.自動停車裝置（自動閉塞+地面主體信號+機車信號輔助信號+165.自動列車防護系統由于ATS存在警惕按鈕，司機按壓警惕按鈕，ATS將不會觸發緊急制動。另外，ATS的報警聲會干擾司機的正常駕駛，出現違章關機。速度、密度的提高，對安全提出了更高的要求。列車運行速度高于200Km/h時，必須裝備帶有速度監督的列車自動控制系統，以機車信號為行車憑證。自動列車防護系統由地面設備和車載設備構成。5.自動列車防護系統17一、機車信號機車信號的定義機車信號又稱機車自動信號，是用設在機車司機室的機車信號機自動反映運行條件，指示司機運行的信號顯示制度。為實現機車信號而裝設的整套技術設備成為機車信號設備。在機車上應安裝機車信號車載設備，在線路上應安裝機車信號地面設備，使得機車上能接收到反映地面信號的信息。機車信號是單方向的控制設備，只能從地面向車上傳遞信息。一、機車信號機車信號的定義18機車信號的作用復示地面信號機的顯示，改善司機的瞭望條件，提高司機接收信號的可靠性。在其基礎上配備列車運行超速防護系統，能防止列車冒進信號或超速運行。隨著機車信號可靠性的提高，機車信號已從輔助信號轉為主體信號，司機可憑車載信號行車。機車信號的作用19機車信號分類按機車接收地面信息的時機分類，機車信號可分為連續式和接近連續式兩種。（點式機車信號已經被淘汰）點式機車信號在線路上某些固定地點通過地面設備向機車傳遞信息，用于非自動閉塞分區。機車信號分類20接近連續式機車信號接近連續式機車信號是在車站的接近區段和站內連續地反映地面信號顯示，廣泛用于半自動閉塞區段。在進站信號機前方接近區段的地面設備發送與進站信號機顯示相符的信息，站內正線接車進路和側線股道發送與出站信號機顯示相符的信息，其他線路則沒有信息。連續式機車信號

連續式機車信號，能再整條線路上連續不斷地反映線路狀態和運行條件，用于自動閉塞區段。保證了行車安全。機車信號的地面設備必須設有有源的發送設備，向鋼軌發送行車信息的電信號。該信號在鋼軌中傳輸，鋼軌周圍形成磁場，機車上的接收線圈感應處電勢，經譯碼使機車信號機顯示相關信號。接近連續式機車信號21我國機車信號的發展：

通用式機車信號JT1-A/B

主體化機車信號JT1-CZ2000我國機車信號的發展：22二、列車運行監控記錄裝置機車信號只是對地面信號的復示，并不能從根本上保證列車的運行安全。1980年后，我國鐵路推廣列車自動停車裝置，并且從ZTL-1發展到ZTL-3型，在我國鐵路迅速普及，起到一定的作用。列車自動停車裝置功能簡單，沒有與列車運行速度聯系起來，一旦司機按壓警惕按鈕，即解除了自動停車功能，使它不能在紅燈前連續地起作用，仍然存在著冒進信號的可能。為了有效地控制列車運行，減少列車冒進、超速行駛引起的事故，必須開發研制列車運行超速防護系統（ATP）。就在ATP的開發和探索期間，全路多家單位研制成功了列車運行監控記錄裝置（LKJ）。二、列車運行監控記錄裝置機車信號只是對地面信號的復示23列車運行監控記錄裝置作用列車運行監控記錄裝置（ＬＫＪ）的主要功能是防止列車冒進進站信號機和出站信號機，監控列車運行速度，在司機欠清醒或失控的情況下，對列車實施緊急制動。同時起到“黑匣子”的作用，記錄列車運行、機車運用及司機操作狀況。

列車運行監控記錄裝置簡稱監控裝置，是我國鐵路研制的以保障列車運行安全為主要目的的列車速度監控裝置。該裝置在實現安全速度控制的同時，采集記錄與列車安全運行有關的各種機車運行狀態信息，促進了機車運行管理的自動化。列車運行監控記錄裝置作用24列車運行監控記錄裝置的發展：LKJ93型——LKJ2000型LKJ的局限性：不具備實際意義的列車超速防護列車運行監控記錄裝置的發展：25三、列車超速防護（見本章第二節）三、列車超速防護26四、中國列車運行控制系統（CTCS）歐洲列車運行控制系統ETCS為了解決歐洲各國鐵路互聯互通問題,提高列車運行的安全性和高效性,降低運營成本、增強競爭優勢。

1989年開始，歐洲鐵路公司和信號公司在對各自的既有信號系統進行升級改造的同時，在歐盟委員會和國際鐵路聯盟的推動下，為信號系統的互聯和兼容問題制定了相關的技術標準，并研制和開發了相關的產品。四、中國列車運行控制系統（CTCS）歐洲列車運行控制系統ET271993年,歐洲鐵路制定“歐洲鐵路運輸管理系統”ERTMS：歐洲運輸管理系統ETMS（EuropeanTransportationManagementSystem）歐洲列車運行控制系統ETCS（0-3）（EuropeanTrainControlSystem）。歐洲鐵路綜合移動通信系統GSM-R（GlobalSystemforMobileCommunications）列車運行控制系統概述ppt課件28ETCS的分級ETCS從運用角度分為4級(0-3級，0+級）

0級：ETCS車載設備+傳統列控系統。1級：地面信號＋查詢應答器＋軌道電路2級：軌道電路＋查詢應答器＋GSM-R3級：查詢應答器＋GSM-RETCS的分級29ETCS-0級：列車裝備ETCS設備，無車地通信數據.司機憑地面信號行車。ETCS-0+級：加裝機車信號STM，提供通用機車信號功能ETCS-0級：列車裝備ETCS設備，無車地通信數據.30ETCS-1級應答器車地通信，發送移動授權憑證和線路數據軌道電路：列車占用檢測ETCS車載設備，憑車載信號行車準移動閉塞ETCS-1級31ETCS-2級鐵路綜合移動通信系統GSM-R無線閉塞中心RBC計算列車移動授權憑證軌道電路：列車占用檢測應答器：列車定標ETCS車載設備，憑車載信號行車準移動閉塞ETCS-2級32ETCS-3鐵路綜合移動通信系統GSM-R取消區間的軌道電路，采用移動閉塞車載設備發送列車數據，RBC基于車載信息定位列車RBC計算列車的移動授權憑證列車完整性檢查由列車完整性驗證系統與地面RBC共同完成ETCS車載設備，憑車載信號行車ETCS-333CTCS標準的產生

（1）為什么要發展？

既有線提速、客運專線和高速鐵路建設，對信號技術的發展既提出了新的挑戰，也提供了難得的發展機遇。條件已成熟。

10多年的實踐摸索、經驗積累；歐盟的GSM-R/ETCS已進入實際運作階段，給我們提供了良好的技術借鑒。

需要對中國列車控制技術發展進行規劃。CTCS標準的產生34

CTCS發展歷程1997年4月1日，全路實施第一次大提速，開行了運行速度120～160km/h的跨局特快旅客列車8對，“夕發朝至”旅客列車78列。貨物列車最高運行速度達到80km/h。這是我國鐵路為了提高運輸質量，適應經濟和社會發展邁出的重要一步。CTCS發展歷程35

1998年10月1日，全路實施第二次大提速，重點是在京滬、京廣、京哈三大干線上延展提速區間，增加提速列車數量。特快旅客列車達到80對，“夕發朝至”旅客列車116列，行包專列8對，最高時速達到140公里至160公里；1998年10月1日，全路實施第二次大提速，重點是在36

2000年10月21日，全路實施第三次大提速，提速的重點線路是隴海、蘭新、京九和浙贛等線，大量壓縮了北京西、上海至烏魯木齊的旅客列車運行時間。開行特快旅客列車達到142對，“夕發朝至”旅客列車226列，行包專列14對，“五定”班列運行線71條。2000年10月21日，全路實施第三次大提速，提速的37

2001年10月21日，全路實施第四次大提速。這次提速是挖掘現有提速資源，進一步優化資源配置，完善提速網絡，并首次將合資鐵路納入提速范圍，提速里程達4257公里，使提速網絡基本覆蓋全國主要地區。開行旅客列車1194.5對，其中特快旅客列車達到188.5對。2001年10月21日，全路實施第四次大提速。這次提38

2004年4月18日，全路實施第五次大提速。這次提速各局采取壓縮追蹤間隔等措施，列車密度有了新的提高。第五次大提速后，全路平均客運能力提高18.5％，圖定貨運能力提高15％，快速線路里程達到16500公里。2004年4月18日，全路實施第五次大提速。這次提速各39

2007年4月18日，第六次大面積提速，是在京哈、京滬、京廣、隴海、浙贛、膠濟、武九、廣深線等既有干線實施的２００公里速度級的提速，有條件的線路列車運行時速可達２５０公里。

2007年4月18日，第六次大面積提速，是在京哈、京40第六次大面積提速調圖范圍圖例

200km/h線路

250km/h線路第六次大面積提速調圖范圍圖例41

CTCS定義

CTCS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車運行控制系統。

CTCS標準起草單位：鐵道部運輸局基礎部中國鐵道科學研究院北京交通大學北京全路通信信號研究設計院北京和利時浩通科技發展有限公司CTCS定義42CTCS分級CTCS根據功能要求和設備配置劃分應用等級，分為0～4級。

CTCS-0級(簡稱C0級)：由通用機車信號+列車運行監控裝置組成，為既有系統，適用于列車最高運行速度為120km/h以下的區段。

CTCS-1級(簡稱C1級)：由主體機車信號+安全型運行監控記錄裝置組成，點式信息作為連續信息的補充，可實現點連式超速防護功能。適用于列車最高運行速度為160km/h以下的區段。CTCS分級43CTCS-2級(簡稱C2級)：基于軌道電路和點式應答器傳輸控車信息，并采用車地一體化設計的列車運行控制系統。面向提速干線和客運專線，適用于各種線路速度區段，地面可不設通過信號機。CTCS-3級(簡稱C3級)：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，點式設備主要傳送定位信息。C3級列控系統可以疊加在C2級列控系統上。CTCS4級(簡稱C4級)：完全基于無線傳輸信息的列車運行控制系統。地面可取消軌道電路，由無線閉塞中心和列控車載設備共同完成列車定位和完整性檢查，實現虛擬閉塞或移動閉塞。CTCS-2級(簡稱C2級)：基于軌道電路和點式應答器傳輸控44表1-1列控系統等級比較表CTCS等級CTCS-0級CTCS-1級CTCS-2級CTCS-3級CTCS-4級地面設備組成軌道電路軌道電路、應答器及LE列控中心、軌道電路、應答器及LEU列控中心、GSM-R地面設備、軌道電路、無線閉塞中心列控中心、GSM-R地面設備、無線閉塞中心車載設備組成通用機車信號、LKJ主體機車信號、應答器信息接收模塊、安全型運行監控記錄裝置ATP(含機車信號、應答器信息接收功能）、LKJGSM-R接收模塊、ATPGSM-R接收模塊、ATP地對車信息傳輸多信息軌道電路多信息軌道電路+應答器多信息軌道電路+應答器；或數字軌道電路無線通信雙向信息傳輸無線通信雙向信息傳輸適用區段160km/h及以下160km/h及以下200~250km/h提速干線和高速新線300~350km/h高速新線特殊線路對應歐洲標準ETCS-1級ETCS-2級ETCS-3級表1-1列控系統等級比較表CTCS等級CTCS-0級CTC45CTCS根據系統配置按功能劃分為5級

設備\等級CTCS0CTCS1CTCS2CTCS3CTCS4通用機車信號√XXXX主體機車信號X√XXX運行監控記錄裝置√√XXX模式曲線速度控制XX√√√軌道電路√信息傳輸主體√信息傳輸主體√信息傳輸主體√XGPS定位XXXX√點式設備X√√√√列控中心XX√√√無線閉塞中心（RBC）XXX√√無線通信（GSM-R）XXX√√地面信號√√（X）√（X）X（√）X適用范圍既有線現狀面向160km/h以下的區段面向提速干線和高速新線面向提速干線、高速新線或特殊線路面向高速新線或特殊線路

CTCS根據系統配置按功能劃分為5級

設備\等級CTC46五、站內軌道電路電碼化1、為什么要實行站內軌道電碼化？在自動閉塞區段，區間采用移頻軌道電路，機車信號車載設備能直接接受移頻信息。而站內采用的是25Hz相敏軌道電路或交流連續式軌道電路不能發送移頻信息，當機車在站內運行時機車信號將中斷工作。為了保證行車安全和提高運輸效率，使機車信號在站內也能連續顯示，需要在站內原軌道電路的基礎上進行電碼化。軌道電路是機車信號和列車超速防護的地面設備。所謂站內軌道電路電碼化就是指非電碼的軌道電路能根據運行前方信號機的顯示發送各種電碼信息。“固定切換”方式——本區段占用時，起轉換開關用的發碼繼電器固定在勵磁狀態，只有待列車進入下一相鄰區段后，發碼繼電器才落下，恢復原軌道電路。存在某些正常的調車作業或列車折返后已經移頻化得股道軌道電路不能自動恢復的缺點。“脈動切換”方式——即某一區段電碼化后，傳輸繼電器處于脈動狀態，勵磁時發碼，失磁時將原軌道電路接向鋼軌，列車出清時軌道電路恢復。五、站內軌道電路電碼化1、為什么要實行站內軌道電碼化？47移頻化有切換方式和疊加方式兩種移頻化有切換方式和疊加方式兩種。切換方式包括：固定切換和脈動切換；疊加方式主要有疊加和逐段預疊加發碼等方式。列車運行控制系統概述ppt課件48切換方式固定切換方式

最初采用固定切換方式，即本軌道電路區段被占用實現移頻化時，起轉換開關作用的軌道發碼繼電器固定在勵磁狀態，向軌道發送移頻信息，待列車壓入下一相鄰軌道電路區段后，本區段的軌道發碼繼電器才落下，恢復原軌道電路。此種方式存在著在某些正常的調車作業或列車車折返時已電碼化的股道軌道電路不能自動恢復的缺點。脈動切換方式

由于固定切換方式的缺點，為此改為采用脈動切換方式的軌道電路電碼化。即某一軌道區段電碼化時，使傳輸繼電器處于脈動狀態，當其勵磁時向軌道發送移頻信息，失磁時將原軌道電路設備接向鋼軌，列車出清時軌道電路自動恢復。此方法克服了上述缺點，而且可以做到移頻化電路與車站聯鎖電路之間的聯系最少，使各種車站的移頻化電路做到基本統一。切換方式固定切換方式49疊加方式

列車提速的情況下，軌道電路區段易出現“掉碼”，使機車信號不能連續工作，不利于行車安全。因此出現了疊加方式的站內電碼化，將移頻軌道電路疊加在原軌道電路上，兩種類型的軌道電路由隔離器隔離而互不影響，并可提前一個區段發碼，不會造成“掉碼”（預疊加方式）。在提速區段，因通過列車運行速度較高，站內爭先不許采用預疊加方式電碼化，而到發線，由于電碼化僅限于股道，且列車運行速度較低，可采用疊加方式。在客運專線，站內采用與區間一樣的軌道電路，就不需要電碼化了。疊加方式50疊加方式的站內軌道電路電碼化疊加方式站內電碼化是將移頻信息疊加在原軌道電路上。移頻軌道電路和原軌道電路用隔離器隔離開，使得本區段的兩種類型軌道電路不互相影響。由于采用的是兩種軌道電路疊加的方式，移頻信號和50Hz軌道電路或25Hz相敏軌道電路疊加使用，尤其是預疊加方式可提前一個區段發碼，能保證機車信號及時接收移頻信息，克服了脈動切換方式在傳輸繼電器落下期間造成中斷發碼的缺點。疊加方式的站內軌道電路電碼化51第二節ATP概述一、ATP的基本概念

概念：ATP（AutomaticTrainProtection），即列車運行超速防護發展：從列車自動停車到列車超速防護ATP可對列車運行速度進行分級或連續監督，不超速，不冒進。ATP的核心是鐵路信號速度化ATP系統的構成第二節ATP概述一、ATP的基本概念52二、ATP的功能：(1)安全防護；(2)人機交互；(3)設備制動優先；(4)自動檢測；

二、ATP的功能：53三、列車制動控制模式

根據所需信號含義和速度控制方式的不同，列車制動控制模式分為：分級制動和一次制動。1、分級制動分級制動是以閉塞分區為單元，根據與前行列車的運行距離來調整列車速度，各閉塞分區采用不同的低頻頻率調制，指示不同的速度等級，在此基礎上確定限速值。分級制動模式又分為階梯型和曲線型階梯型分級制動模式俗稱大臺階型。在一個閉塞分區內只控制一個速度等級，即在一個閉塞分區中只按照一種速度判斷列車是否超速。只需對列車進入閉塞分區的速度（入口速度）或駛出閉塞分區的速度（出口速度）進行控制。它將一個列車全制動距離劃分為3～4個閉塞分區，每一閉塞分區根據與前行列車距離確定限速值。三、列車制動控制模式根據所需信號含義54以廣深線為例說明，廣深準高速鐵路是一條客貨混運線路，準高速列車最高速度160km/h，一般旅客列車最高120km/h，貨車最高80km/h。自動閉塞為四顯示，帶有防護區，當閉塞分區被列車占用時其前方兩架信號機均顯示紅燈，然后依次為黃燈、綠黃燈和綠燈。準高速列車速度等級為160-145-120-90-0，一般客車120-90-0，貨車80-60-0。對于160km/h以下，檢查值高于標定值10km/h；對于0km/h，留有35km/h開口。當列車速度高于檢查值時，列車自動制動。其為滯后監督方式。滯后監督方式，即在閉塞分區出口才監督是否超速，所以為確保安全，必須設有“保護區段”。

（書上是以法國的TGV為例。）

階梯型分級制動模式的速度曲線如圖1-1所示（P8）以廣深線為例說明，廣深準高速鐵路是一條客貨混運線路，準高速55200 170 130 30 90 200

170

130

90 01 00 VL 出口檢查

入口檢查

200 170 130 30 90 200 170 130 56階梯型分級制動控制方法雖然構成較為簡單，但具有較多缺點：①設有防護區段，會影響通過能力；②列車接近前方列車時遇到兩次紅燈，司機難以區分哪一個閉塞分區有車占用，容易造成混亂；③由于其在閉塞分區出口處才給出下一閉塞分區的允許入口速度，司機有時會措手不及；④列車在進站信號機前停車或進站停車時，司機怕“撞墻”引起緊急制動，往往要壓低速度運行，影響運輸效率。所以，日本和法國在其新建高速鐵路的ATP系統中，改為速度—距離模式曲線控制方式。模式曲線是根據該閉塞分區提供的允許速度值以及列車參數和線路常數由車載計算機計算出來的(或將各種制動模式曲線儲存調用)。模式曲線控制方式的速度曲線如圖1-2所示。（P8）階梯型分級制動控制方法雖然構成較為簡單，但具有較多缺點：57列車運行控制系統概述ppt課件582.一次制動模式一級制動是按目標距離制動的，也稱目標距離制動模式。根據距前行列車的距離或距運行前方停車站的距離，由控制中心根據目標距離、列車參數和線路參數計算出列車制動模式曲線，或由車載計算機予以計算，按制動模式曲線控制列車運行。信息傳輸有數字編碼軌道電路傳輸和無線傳輸兩種方式。無論何種方式，傳輸的信息必須包括線路允許速度、目標速度、目標距離。一級制動方式最能合理地控制列車運行速度，是列車自動控制技術的發展方向。

一級制動模式曲線如圖1-3所示。（P9）2.一次制動模式594、測速和測距測速測速有車載設備自測和系統測量兩種方法，車載設備自測有測速發電機、路程脈沖發生器、光電式傳感器和霍爾式脈沖轉速傳感器等方法。系統測量有衛星測速和雷達測速等方法。

①測速發電機早期采用測速發電機測速。測速電機包括—個齒輪和兩組帶有永久磁鐵的線圈。齒輪固定在機車輪軸軸頭上，隨車輪轉動。線圈固定在軸箱上。輪軸轉動，帶動齒輪切割磁力線，在線圈上產生感生電動勢，其頻率與列車速度（齒輪的轉速）成正比。這樣列車的速度信息就包含在感應電動勢的頻率特征里。經過頻率—電壓變化后，把列車實際運行的速度變換為電壓值，通過測量電壓的幅度得到速度值。測速發電機簡單，但在低速范圍內精度較差，可靠性也不高。4、測速和測距測速60②路程脈沖發生器：其核心部件是一個16極的凸輪，隨著車輪的轉動，發生一系列脈沖，車速越快，脈沖數越多，只要在一定時間內記錄下脈沖的數目，即能換算成列車的實際速度。③光電式傳感器：隨著車輪的轉動，光線不斷地通過和被阻擋，使光電式傳感器產生電脈沖，記錄脈沖數目來測量車速。④霍爾式脈沖轉速傳感器：車輪轉動時，使霍爾式傳感器產生頻率正比于車輪轉速的信號來進行測速。需采用兩路測速，以對機車車輪空轉、蠕滑、死抱等引起的誤差進行修正。②路程脈沖發生器：其核心部件是一個16極的凸輪，隨著車輪的轉61⑤雷達測速方式

雷達測速是利用多普勒效應原理實現的。向移動體上發射一定頻率的電磁波，反射波與入射波之間會產生頻差，這個頻差與移動體的速度成正比，這就是多普勒效應。在機車上安裝雷達，它始終向軌面發射電磁波，由于機車和軌面之間有相對運動，因此在發射波和反射波之間產生頻差，通過測量頻差可以計算出機車的運行速度，并累計求出走行距離。⑤雷達測速方式62測距如何測量距停車點的精確距離是列車運行超速防護系統的重要任務。測距是通過測速與輪徑完成的。必須不斷地對輪徑進行修正。測距635、列車定位列車定位方法-----地面絕對信標軌道電路絕緣節定位方法

軌道電路絕緣節是閉塞分區的分界點，絕緣節的位置在線路上是固定的，絕緣節兩邊傳輸的信息不同，所以，列車可以通過接收信息的變化了解過絕緣節的時機，把絕緣節的物理位置作為絕對信標可以獲得列車位置信息。5、列車定位列車定位方法-----地面絕對信標64計軸器定位方法

與軌道絕緣節設置相同，計軸傳感器安放也是固定的，通過計軸器檢測的列車占用或者出清對應計軸區段也可以獲得列車位置信息。計軸器定位方法65查詢應答器方法

查詢應答器不僅物理安裝位置固定，它還可以直接向通過的列車發送本應答器所處的公里坐標。查詢應答器方法66GPS測速定位方式GPS（全球定位系統）是美軍70年代在子午儀（Transit）系統上發展起來的全球性衛星導航系統，它是目前技術上最成熟且已真正實用的一種衛星導航和定位系統，能在全球范圍內，在任意時刻、任意氣候條件下為用戶提供連續不斷的高精度的三維位置、速度和時間信息。GPS測速定位方式67軌道環線定位方法

軌道感應環線的兩根電纜每隔一個軌道長度（100m）要相互交叉一次，交叉回線將交變電信號送到沿鋼軌線路鋪設的交叉回線上，在回線上產生交變電磁場，,車載設備在經過每個交叉時能夠檢測到信號相位的變化,當列車駛過一個交叉點時，利用信號相位的變化引發地址碼加1，由車載計算機根據地址碼計算出列車的地理位置，這樣就可以用絕對地址信息對機車里程計產生的定位記錄進行誤差修正，減少由于車輪滑行及空轉造成的位置誤差。軌道環線定位方法68在常用制動失效后，可施行緊急制動常用制動時直接控制列車主管壓力，使機車制動與緩解，不影響原有列車制動系統的功能。緊急制動時將壓縮空氣全部排入大氣，是副風缸內壓縮空氣快速推動活塞，使列車很快停下來。緊急制動時，列車中途不能緩解。6、緊急制動和常用制動在常用制動失效后，可施行緊急制動6、緊急制動和常用制動69列車運行控制系統概述ppt課件707、人控優先和機控優先設備優先制動方式（機控優先）

指設備能夠按照曲線模式控制列車運行。司機優先制動方式（人控優先）

指司機按模式曲線控制列車運行。7、人控優先和機控優先設備優先制動方式（機控優先）718.站內軌道電路電碼化

1.為什么要實現軌道電路電碼化？

為了保證行車安全和提高運輸效率，使機車信號車載設備在站內能連續不斷地接收到地面信息而不間斷顯示，需在站內原軌道電路的基礎上進行電碼化。站內軌道電路電碼化是機車信號系統不可缺或的地面發送設備。

8.站內軌道電路電碼化1.為什么要實現軌道電路電碼化722.定義

站內軌道電路電碼化指的是非電碼化的軌道電路能根據運行前方信號機的顯示發送各種電碼。3.范圍起初只包括正線（接車進路、股道和發車進路）后面擴大到側線，但側線軌道電路電碼化范圍僅僅是股道。4.電碼化方式

切換方式脈動切換方式疊加方式2.定義73補充：1、列控系統的關鍵技術地—車信息傳輸技術（1）移頻無絕緣軌道電路（TBTC）

以UM71及我國ZPW-2000移頻無絕緣軌道電路為例，當列車在線路上運行時，移頻無絕緣軌道電路可以向列車連續傳遞載頻為1700hz、2000hz、2300hz、2600hz，調制頻率為10.3Hz到29Hz，間隔1.1Hz，共18個信息。補充：1、列控系統的關鍵技術地—車信息傳輸技術74基于無線通信技術的地-車信息傳輸1.GSM-R移動通信GSM-R是GSMforrailway的英文縮寫，其意為鐵路專用全球移動通信系統。GSM是一種數字移動通信體制,其基礎為窄帶綜合業務數字網絡。基于GSMphase2+標準的GSM－R，是國際鐵路聯盟（UIC）和歐洲電信標準協會ETSI，為歐洲新一代鐵路無線移動通信開發的技術標準。UIC通過EIRENE（歐洲綜合鐵路無線增強網絡）對各種數字移動通信系統進行了比較，最后決定GSM－R為新一代歐洲鐵路無線移動通信基本制式。基于無線通信技術的地-車信息傳輸75

GSM-R基本結構

其中MS-移動通信站，BTS-基站，

BSC-基站控制器，

MSC-移動通信交換中心

GSM-R基本結構

其中MS-移動通信站，BTS-基站，

762.軌道電纜

在軌道鋪設的感應電纜，通過車載感應線圈和感應電纜的電磁偶合完成信號和數據的傳輸，地面控制中心系統通過軌道電纜與車載列控設備聯系，可以實現列車的閉環控制。采用這種方式的包括軌道感應環線和漏泄同軸電纜方法。2.軌道電纜77列控如何實現其作用？

間隔控制、速度防護采取的技術：閉塞與防護列控如何實現其作用？78

行車閉塞：按照一定的規定和信號設備組織行車，對追蹤列車進行間隔控制，避免列車追尾或相撞。（時間或空間）時間閉塞法：列車按照規定好的時間從車站發車，前行列車和追蹤列車之間保持一定的時間間隔的行車方法。（基本不使用）空間閉塞法：將線路劃分為若干個區段，在每個區段內同時只準許一列列車運行的行車方法。（廣泛應用）

79閉塞發展歷程：(1)站間閉塞(人工閉塞、半自動閉塞、自動站間閉塞),用于單線區段(2)自動閉塞,追蹤運行(3)準移動閉塞（虛擬閉塞）(4)移動閉塞閉塞發展歷程：80站間閉塞--人工閉塞采用電氣路簽或路牌作為列車占用該區間的憑證，由接車站值班員檢查區間是否空閑。特點：交接憑證和檢查區間狀態都要依靠人工完成，難以避免人工失誤。人工閉塞有電報閉塞和電話閉塞、電氣路簽閉塞和電氣路牌閉塞、半自動閉塞。

站間閉塞--人工閉塞81列車運行控制系統概述ppt課件82站間閉塞—半自動閉塞以出站信號機的允許信號顯示作為發車憑證，發車站的出站信號機(或線路所的通過信號機)必須經兩站同意，人工辦理閉塞手續后才能開放，列車憑信號發車后，出站信號自動關閉。繼電半自動閉塞是以繼電電路的邏輯關系完成區間的閉塞的。必須人工辦理閉塞、人工確認列車完整到達、人工復原閉塞。站間閉塞—半自動閉塞83站間閉塞—自動站間閉塞

在半自動閉塞的基礎上，增加區間占用檢查設備，自動檢查區間占用或空閑，自動辦理閉塞手續，列車憑信號發車后，出站信號自動關閉，列車到達后，自動檢查區間占用或空閑，自動辦理閉塞手續，列車憑信號發車后，出站信號自動關閉，列車到達后自動確認列車完整性和閉塞復原自動確認列車完整性和閉塞復原，構成自動站間閉塞。

不需要人工辦理閉塞和到達復原。站間閉塞—自動站間閉塞84自動閉塞

將站間劃分為若干個閉塞分區，設置閉塞分區占用檢查設備，每個閉塞分區的起點裝設通過信號機，根據列車運行及軌道占用檢查，自動控制信號機的顯示，司機憑信號顯示行車。辦理發車進路時自動辦理閉塞手續，通過信號自動變換。可以實現站間的列車追蹤運行，提高了運輸效率。

按照使用場所分為復線自動閉塞和單線自動閉塞。

傳統的自動閉塞按信號顯示數目分有二顯示自動閉塞、三顯示自動閉塞和四顯示自動閉塞。

從閉塞制式的的角度來看，裝備列車運行控制的自動閉塞分為固定閉塞、準移動閉塞（虛擬閉塞）、移動閉塞。自動閉塞85

復線自動閉塞

在復線鐵路上，每一線路上運行的列車是同方向的。因此不必考慮對向列車，只要對后續列車給出閉塞信號，就能保證行車安全。

單線自動閉塞

為了保證對向列車的安全，必須在鄰站間設有改變運行方向的設施，通過兩站的協同操作，以規定列車運行方向。運行方向一經確定，站間區間又沒有列車時，則規定方向上的各通過信號機均顯示進行信號。列車按照出站信號顯示進入區間后，可按通過信號機的顯示以規定間隔運行。這時，反方向的通過信號機滅燈或顯示停車信號，反方向的出站信號機顯示停車信號，即對反方向列車表示站間區間閉塞。復線自動閉塞

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復線自動閉塞

在復線鐵路上，每一線路上運行的列車是同方向的。因此不必考慮對向列車，只要對后續列車給出閉塞信號，就能保證行車安全。

單線自動閉塞

為了保證對向列車的安全，必須在鄰站間設有改變運行方向的設施，通過兩站的協同操作，以規定列車運行方向。運行方向一經確定，站間區間又沒有列車時，則規定方向上的各通過信號機均顯示進行信號。列車按照出站信號顯示進入區間后，可按通過信號機的顯示以規定間隔運行。這時，反方向的通過信號機滅燈或顯示停車信號，反方向的出站信號機顯示停車信號，即對反方向列車表示站間區間閉塞。復線自動閉塞

87傳統的自動閉塞-----三顯示自動閉塞綠燈（通行）：表示前方兩個閉塞分區空閑，列車可以按規定速度運行；黃燈（警惕）：表示前方只有一個閉塞分區空閑，列車可以越過黃燈后再開始制動；紅燈（停車）：表示列車在紅燈前停車。信號沒有速度含義，僅表示前方閉塞分區是否空閑以及空閑狀態，稱為進路式信號。傳統的自動閉塞-----三顯示自動閉塞88傳統的自動閉塞------四顯示自動閉塞（在我國最高時速160km的干線鐵路）綠燈（通行）：表示160/160，入口速度為160km/h，出口速度（即目標速度）為160km/h綠黃（警惕）：表示160/115，入口速度為160km/h，出口速度