簡述列車控制系統(tǒng)的組成和各部分的主要功能參考模板

1、一、簡述列車控制系統(tǒng)的組成和各部分的主要功能1、ATC系統(tǒng)的組成列車運行控制系統(tǒng)（automatic train control ，簡稱ATC）是根據(jù)列車在鐵路線路上運行的客觀條件和實際情況，對列車運行速度及制動方式等狀態(tài)進行監(jiān)督、控制和調(diào)整的技術(shù)裝備。簡稱列控系統(tǒng)。也叫列車自動控制系統(tǒng)。ATC系統(tǒng)的組成：列車自動防護系統(tǒng)（Automatic Train Protection，簡稱ATP）、列車自動運行系統(tǒng)(Automatic Train Operation，簡稱 ATO)、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(Automatic Train Supervision，簡稱ATS)。2、各部分的主要功能2.1、AT

2、P系統(tǒng)2.1.1系統(tǒng)的基本概念A(yù)TP即列車運行超速防護或列車速度監(jiān)督系統(tǒng)。主要功能：對列車運行進行超速防護，對與安全有關(guān)的設(shè)備實行監(jiān)控，實現(xiàn)列車位置檢測，保證列車之間的安全間隔，保證列車在安全速度下運行，完成信號顯示、故障報警、降級提示、列車參數(shù)和線路參數(shù)的輸入、與ATS、ATO及車輛系統(tǒng)接口并進入信息交換。ATP是ATC的基本環(huán)節(jié)，屬于故障安全系統(tǒng)，必須符合故障安全的原則。2.1.2、ATP功能（1）ATP軌旁功能負責(zé)列車安全間隔和生成報文，完成對列車安全運行授權(quán)許可的發(fā)布和報文的準備，這些報文包括安全、非安全和信號信息等。（2）ATP傳輸功能負責(zé)發(fā)出報文信號，包括報文和ATP車載設(shè)備所需的

3、其他數(shù)據(jù)。（3）ATP車載功能負責(zé)列車安全運行、自行駕駛，并提供信號系統(tǒng)和司機間的接口。2.2、ATO系統(tǒng)2.2.1、ATO系統(tǒng)基本概念A(yù)TO即列車自動駕駛它代替司機操作列車驅(qū)動、制動設(shè)備，自動實現(xiàn)列車的啟動、加速、勻速惰行、制動等駕駛功能?？墒沽熊嚱?jīng)常處于最佳運行狀態(tài)，高質(zhì)量地自動駕駛，提高列車運行效率，避免不必要的、過于劇烈的加速和減速。2 / 72.2.2、ATO的功能基本控制功能：自動駕駛、自動折返、自動開車門；服務(wù)功能：確定列車位置、計算允許速度、提供運行模式、PTI支持功能（1）自動駕駛自動調(diào)整列車運行速度停車點的目標制動從車站自動發(fā)車區(qū)間內(nèi)臨時停車區(qū)間限速（2）無人自動折返從接收

4、到無人駕駛折返運行許可時，就自動進入AR模式。授權(quán)經(jīng)駕駛室MMI顯示給司機，司機必須確認這個顯示，按下站臺的AR按鈕以后，才實施無人駕駛列車折返運行。（3）自動控制車門開閉由ATP監(jiān)督開門條件，當(dāng)ATP系統(tǒng)給出開門命令時，可以按事前的設(shè)定由ATO系統(tǒng)自動地打開車門，也可由司機手動打開正確一側(cè)的車門。（4）列車位置列車位置功能從ATP功能中接收到當(dāng)前列車的位置和速度等詳細信息。（5）允許速度允許速度功能為ATO速度控制器提供列車在軌道任意點的對應(yīng)速度值。這個速度值沒有被優(yōu)化，只是低于當(dāng)前速度限制和制動曲線給的限制（6）巡航/惰行功能按照時刻表自動實現(xiàn)列車區(qū)間運行的惰行控制，同時節(jié)省能源，保證最大

5、能量效率。由ATO和ATS確定的列車運行時間，ATO計算能源優(yōu)化軌跡。（7）PTI支持功能通過多種渠道傳輸和接收各種數(shù)據(jù)，在特定的位置傳給ATS，向ATS報告列車的識別信息、目的地號碼和乘務(wù)組號和列車位置數(shù)據(jù)，以優(yōu)化列車運行。2.3、ATS系統(tǒng)2.3.1、ATS系統(tǒng)基本概念A(yù)TS子系統(tǒng)主要實現(xiàn)對列車運行監(jiān)督和控制，輔助調(diào)度人員對全線列車進行管理。ATS系統(tǒng)在ATP和ATO系統(tǒng)的支持下，根據(jù)列車運行時刻表完成對列車運行的自動監(jiān)控。2.3.2、ATS的功能主要功能：1) 列車時刻表（列車運行圖）編制及修改。2) 自動或人工控制車站的發(fā)車表示器、道岔，排列列車進路。3) 實時顯示車站發(fā)車表示器、道岔

6、的狀態(tài)和進路的占用情況，自動跟蹤列車運行與列車車次號。4) 自動和人工進行列車運行的調(diào)整。5) 站臺列車到達信息顯示。6) 繪制實績列車運行圖和生成運營統(tǒng)計報告。7) 離線模擬或復(fù)示列車在線運行，用于系統(tǒng)調(diào)試、演示和人員培訓(xùn)。二、對比分析ETCS和CTCS各應(yīng)用等級的主要工作原理及異同1、ETCS和CTCS的主要工作原理1.1、ETCSETCS (European Train Control System)系統(tǒng)是為克服歐洲各國信號制式互不兼容，保證高速列車在歐洲鐵路網(wǎng)內(nèi)互通運行，而聯(lián)合制訂的一種列車運行控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范。為實現(xiàn)高速列車在歐洲境內(nèi)穿越國境時互通運營，結(jié)合歐洲各國鐵路現(xiàn)狀，兼顧既有

7、設(shè)備及今后列車運行控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢，ETCS技術(shù)規(guī)范確定了5個應(yīng)用等級（0、STM、1、2、3）。ETCS 0 級：主要是為了保證裝配ETCS 車載設(shè)備的列車，能在沒有ETCS 地面設(shè)備的線路或尚不具備ETCS 運營條件的線路上運行。ETCS 車載設(shè)備只顯示列車速度，并只監(jiān)督列車最大設(shè)計速度和線路最大允許速度。車載設(shè)備不提供機車信號功能，司機憑地面信號行車。ETCS STM 級：主要是為了保證裝配ETCS 車載設(shè)備的列車，在既有線運行時能夠提供通用機車信號功能。在該級中，既有地面信號系統(tǒng)完成列車占用檢測和列車完整性監(jiān)督，并根據(jù)既有地面信號系統(tǒng)功能決定是否需要地面信號機。ETCS 1 級：是基于

8、點式傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)，在既有信號系統(tǒng)上疊加使用。列車占用檢測和列車完整性檢查由既有地面信號系統(tǒng)（包括聯(lián)鎖設(shè)備、軌道電路等）完成。ETCS 2 級：是基于無線傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)，在既有信號系統(tǒng)上疊加使用。ETCS 根據(jù)地面信號系統(tǒng)的情況，確定每列列車的移動授權(quán)。各種移動授權(quán)在地面生成，通過歐洲無線一GSM-R 傳送給列車。歐洲應(yīng)答器信息作為列車定位的基準。ETCS 3級：取消了傳統(tǒng)的地面信號系統(tǒng)，列車定位和列車完整性檢查由地面RBC（無線閉塞中心）和列車完整性驗證系統(tǒng)共同完成。RBC 在其管轄的區(qū)域內(nèi)跟蹤每列列車的位置，根據(jù)各列車發(fā)回的信息進行進路的鎖閉或解鎖，并確定每列列車的移動授權(quán)。 1.

9、2、CTCSCTCS是為確保列車運行安全、提高運輸效率，結(jié)合我國鐵路的特點研究制定中國列車運行控制系統(tǒng) CTCS的技術(shù)規(guī)范。參照歐洲列車運行控制系統(tǒng)（ETCS）編制的。 CTCS應(yīng)用等級分為五個等級分別為CTCS應(yīng)用等級0(L0)、CTCS應(yīng)用等級1(L1)、CTCS應(yīng)用等級2(L2)、CTCS應(yīng)用等級3(L3)、CTCS應(yīng)用等級4(L4)。L0: 由通用機車信號+列車運行監(jiān)控裝置組成，為既有系統(tǒng)，適用于列車最高運行速度為120km/h以下的區(qū)段。 L1: 由主體機車信號+安全型運行監(jiān)控記錄裝置組成，點式信息作為連續(xù)信息的補充，可實現(xiàn)點連式超速防護功能。適用于列車最高運行速度為160km/h以

10、下的區(qū)段。 L2：基于軌道電路和點式應(yīng)答器傳輸控車信息，并采用車地一體化設(shè)計的列車運行控制系統(tǒng)。面向提速干線和客運專線，適用于各種線路速度區(qū)段，地面可不設(shè)通過信號機。CTCS 2 級采取目標距離控制模式，采用一次制動方式。CTCS 2 級采取的閉塞方式稱為準移動閉塞方式，其追蹤運行間隔要比固定閉塞小一些。 L3: 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)，點式設(shè)備主要傳送定位信息。C3級列控系統(tǒng)可以疊加在C2級列控系統(tǒng)上。 L4: 完全基于無線傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)。地面可取消軌道電路，由無線閉塞中心和列控車載設(shè)備共同完成列車定位和完整性檢查，實現(xiàn)虛擬閉塞或移動

11、閉塞。 同條線路上可以實現(xiàn)多種應(yīng)用級別，L2、L3和L4可向下兼容。為便于對照，用以下簡表歸納：2、ETCS和CTCS的異同2.1、ETCS和CTCS的共同點 制式統(tǒng)一，標準規(guī)范 技術(shù)先進，易于升級 車載設(shè)備，上下兼容 標準開放，利用競爭2.2、ETCS和CTCS的不同點ETCS和CTCS各應(yīng)用等級的不同對比如下表：等級ETCSCTCS00：歐洲既有線現(xiàn)狀（車載設(shè)備不提供機車信號功能，司機憑地面信號行車）0：中國既有線現(xiàn)狀；通用式機車信號+監(jiān)控裝置1STM：通用機車信號+地面信號系統(tǒng)完成列車占用檢測和列車完整性監(jiān)督，并根據(jù)既有地面信號系統(tǒng)功能決定是否需要地面信號機。1：面向160kmh以下區(qū)段；主體機車信號+加強型監(jiān)控裝置21：基于點式傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng)； 列車占用及完整性檢查由軌道電路完成；設(shè)置地面信號機；2：面向提速干線和客運專線；基于軌道電路+點式應(yīng)答器進行信息傳輸?shù)牧锌叵到y(tǒng)；可