列车自动控制系统 - 图文

班级：09电牵1班，09电牵3班

成员：黄晓辉，刘剑峰，孙伋，刘鑫，尹凤彬 班号：1班（18、16、15），3班（16、18） 指导老师：刘珺老师

列车自动控制系统

摘要：为了在确保安全的前提下实现列车快速和高密度运行，必须缩短列车运行时间的间隔，将自动运行和运行管理有机地结合起来，进一步提高运输能力和服务质量，其关键就是发展列车自动控制技术。本文主要讲述了列车自动控制系统组成，它由列车自动防护，列车自动监控，列车自动运行三个子系统组成，并分别介绍了各个子系统的功能及其在控制列车运行中起的作用，特别介绍了中国列车控制系统的组成及应用等级分类。

关键词：列车自动控制系统 功能 中国列车控制系统 应用等级

一、列车自动控制系统简介

列车自动控制系统（Automatic Train Control System,简称ATCS)是根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备,主要用于高速动车组，可以实现列车自动驾驶，列车自动跟踪和列车自动调度。它可以分为地面设备和车载部分。地面设备可以产生出列车控制所需要的全部基础数据；车载部分可以通过媒体将地面传来的信号进行信息处理，形成列车速度控制数据及列车制动模式，用来监督或控制列车安全运行。列车自动控制系统由三个子系统组成：列车自动防护（Automatic Train

Protection，简称ATP)；列车自动监控（Automatic Train Supervision, 简称ATS），列车自动运行（Automatic Train Operation, 简称ATO），

另外列车自动控制系统有两种，点式列车自动控制系统和连续列车自动控制系统。

1.1 列车自动防护系统(ATP)

ATP子系统的主要功能是通过车载ATP系统和地面设备间的信息传输，来实现列车的安全间隔控制、超速防护及车门控制, 保证行车安全 。ATP系统的工作原理是自动检测列车实际运行位置，自动确定列车最大安全运行速度，连续不间断地实行速度监督，实现超速防护，自动检测列车运行间隔，以保证实现规定地行车间隔和足够的安全距离避免车辆追尾等事故的发生，实现列车在铁轨上行驶时的自我防护

1.2 列车自动监控系统(ATS)

ATS子系统的主要功能是监控列车运行状态, 采用软件方法实现联网、通信及列车运行管理自动化。 它是通过计算机来组织和控制行车的一套完整的行车指挥系统。列车控制中心计算机系统根据计划运行图及列车实际运行情况实时控制、指挥列车运行。各车站的计算机直接控制信号、道岔以及排列列车的进路。ATS系统可根据需要修改列车运行图，合理调整列车运行。列车的实际运行情况，是由中心计算机进行实时数据采集，绘制实际运行图并可完成各种数据的统计、打印、编制报表等功能。 1.3 列车自动运行系统(ATO)

ATO子系统主要完成站间自动运行、列车速度调节和进站定点停车, 并能接受控制中心的运行调度命令, 实现列车的运行自动调整。 ATO系统工作原理：接受来自ATP系统的信息，包括ATP系统速度指令，列车实际速度和列车走行距离；从ATS系统和地面标志线圈接收列车运行等级等信息；根据以上信息，ATO系统通过牵引/制动线控制列车，使其维持在一个参考速度上运行，并在站台准确停车。 1.4 点式列车自动控制系统

点式自动列车运行控制系统由地面应答器，道旁电子单元LEU（信号接口），车载设备三部分组成。在欧洲的干线铁路及城市轨道交通中应用十分广泛。其主要优点是采用无源、高信息容量的地面应答器，结果简单。安装灵活，可靠性高。 1.5 连续式自动列车运行控制系统

连续式自动列车运行控制系统适应高速干线与高行车密度的轨道交通。根据传输媒介可分为有线与无线两大类。连续式自动列车运行控制系统主要由3部分组成：地面控制中心，传输媒介以及车载设备。

二、CTCS(Chinese Train Control System)简介

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。CTCS由地面子系统和车载子系统组成。地面子系统包括应答器，轨道电路，无线通信网络（GSM-R），列车控制中心（TCT）/无线闭塞中心（RBC）。车载子系统包括CTCS车载设备，无线系统车载模块。 三、 CTCS 的提出

3.12002年12月，在我国召开的国际铁路联盟（UIC）大会上，铁道部向世界宣布发展中国列车运行控制系统（CTCS）的规划。即： （1）CTCS0 —机车信号＋监控装置（目前全路机车既有装备现状）；（2）CTCS1 —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；

（3）CTCS2 —基于轨道传输信息并采用车-地一体化系统设计的列车运行控制系统。可实现行指-联锁-列控一体化、区间-车站一体化、通信-信号一体化和机电一体化；

（4）CTCS3 —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；

(5)CTCS4 —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RBC和车载验证系统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。

3.22003年，铁道部向国家申报立项发展CTCS规划的专题研究，2004年，《CTCS技术规范总则及CTCS2ATP技术条件》通过铁道部审查，2005年通过科技部验收，为CTCS的发展奠定了基础。

3.3经过几年的研究和实践，CTCS各级系统的构成方案基本形成，CTCS是结合我国既有地面和车载设备，特别是在已有统一的自动闭塞设备制式基础上，充分借鉴了欧洲逐步成熟的Europe Train Control System（欧洲列车控制系统，简称ETCS）有关标准、设备和建设思路形成的。目前CTCS的技术框架已经得到世界铁路信号界同行的认可。 四、总结

列车自动控制系统是通过其三个子系统的协调合作来完成对列车运行的控制。它由ATS系统基于现代数据通信和计算机网络的分布式实时计算机控制系统,通过与ATP和ATO子系统的协调配合,完成对高密度轨道交通信号系统的自动化管理和全自动行车调度指挥控制。提高列车运行速度是铁路技术发展的重要目标，保证列车运行安全是实现我国提速战略的重要保证，而列车运行控制系统是实现这一重要保证的主要技术支持手段。列车控制系统作为铁路信号系统中的主要技术装备，其功能就是防止列车超过线路规定的允许速度运行，防止列车冒进关闭的信号机。特别是在我国当前既有线提速、运行密度加大及客运专线建设中，提高既有列车控制系统的安全性,选择适应我国铁路要求的列车控制系统已成为重要的研究课题。我相信随着我国

经济水平的不断提高和轨道交通建设筹资的多样化，必然会优先采用国内技术，必要时引进国外先进技术设备，在国家统一规划，统一部署下经过一段时期以后是完全可以赶上世界先进水平的，在未来的发展中一定会形成自主研发，制造具有世界先进技术水平又适合中国国情的国产化、通用化的列车自动控制系统。 五、参考文献

【1】现代铁路信息技术导论.刘峰.中国铁道出版社.2010年8月第1版.

【2】通市轨道交通列车自动监控系统.秦武.上海铁道科技.2006年第6期.

【3】对我国列车控制系统发展的几点建议.李国斌.中国铁路期刊Chinese Railways.2007年2月

【4】列车自动控制系统的研究进展.作者：王华伟 田永洙 常振臣.文章编号：CN43—1027／F(201J)07—189一O2

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