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浅谈我国高速铁路CTCS-3级列车控制系统【摘 要】CTCS-3级列控系统是我国通过自主创新建成的具有自主知 识产权的列车运行控制系统，是中国列车运行控制系统 (ChineseTrainControlSystem,简称CTCS)的重要组成部分本文通过 对我国列控系统发展历程的介绍，分析了我国CTCS-3级列控系统结构及 关键技术，研究总结了我国CTCS-3级列控系统的技术特点关键词ICTCS-3级列控系统；关键技术；技术特点1我国列控系统的发展我国研究和发展铁路列车运行控制系统已有约20年时间，尤其是近 10年来，取得迅猛发展2002年铁道部在研究国外典型铁路列车运行控 制系统技术体系和关键技术应用的基础上，本着设备兼容、互联互通和技 术发展的原则，确定了发展高速、先进、适用和可持续发展的中国铁路列 车运行控制系统(ChineseTrainControlSystem以下简称CTCS)的战略日 标2003年在UIC北京年会上，铁道部宣布CTCS的基本架构和分级2004 年铁道部颁布了 5CTCS技术规范总则6,确定了 CTCS的总体技术框架，发 布了 CTCS-0级到CTCS-4级共5个等级的系统框架。

2007年CTCS-2级列 控系统在全路第六次大面积提速中成功实施应用2007年底，铁道部成立 C3技术攻关组，依托武广和郑西等高速铁路建设项目，开展CTCS-3级列 控系统的创新研发工作，实现了 RBC和车载等关键设备的国产化，创建了2 CTCS-3级列控系统总体结构及工作原理 2.1总体技术要求CTCS-3级列控系统满足运营速度350 km/h、最小追踪间隔3 min,正 向按自动闭塞追踪运行、反向按自动站间闭塞运行的运营要求车载设备 采用目标距离连续速度控制、设备制动优先的方式监控列车安全运行 CTCS-2级作为后备系统，当无线闭塞中心(RBC)或无线通信故障时控制 列车运行，并满足动车组跨线运行要求动车段及联络线均安装CTCS-2 级列控系统地面设备RBC设备集中设置，GSM-R无线通信覆盖包括大站 在内的全线所有车站由RBC向装备CTCS-3级车载设备的列车、应答器 向装备CTCS-2级车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相 功能CTCS-3级列控系统采用统一接口标准，安全信息传输采用标准安金 通信协议，关键设备冗余配置系统安全性、可靠性、可用性、可维护性 满足相关标准的要求。

2.2系统构成CTCS-3级列控系统由地面设备和车载设备两大部分组成地面设备由 无线闭塞中心(RBC)、临时限速服务器(TSRS)、列控中心、GSM-R接口设 备、应答器、ZPW-2000 (UM)系列轨道电路等组成；车载设备由车载安 全计算机、GSM-R无线通信单元、轨道电路信息接收单元、应答器信息接 收模块、列车接口单元、记录器、人机界面、速度传感器、轨道电路信息 接收天线、应答器信息接收天线、GSM-R天线等部件组成2. 3工作原理定位，RBC根据区间轨道电路状态、联锁生成的进路状态等信息生成行车 许可，再通过GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输 给列车，车载设备根据接收到的信息和动车组参数，按照目标距离连续速 度控制模式生成动态速度曲线监控列车安全运行，并向下兼容CTCS-2级 功能3 CTCS-3列车控制系统的关键技术3. 1车站列控中心车站列控中心是根据列车占用情况及进路状态计算行车许可及静态 速度曲线并传送给列车车站列控中心设于各车站主要由列控中心主机和 监测机组成车站列控中心系统依据调度指挥系统下达的临时限速命令和 联锁系统当前的进路状态实时计算,选择相应的应答器报文数据，控制 有源应答器向列车动态传送，从而实现对列车运行的动态控制。

3.2无线闭塞中心RBC无线闭塞系统包括：无线闭塞中心（RBC）设备、网络传输模块 （NTG）、本地控制站（LCS）、检修和维护中心、手提式终端（HHT）、 联锁和相关设备、应答器（无源和有源应答器、LEU）等3. 3应答器地面设备地面应答器是一种可以发送数据报文的高速数据传输设备应答器安 装在轨道中间，通过它的天线环路接收从位于列车上的应答器天线传输 的电磁能量当火车经过时，应答器会以编码信息的形式将信息以送到 车载应答器系统3.4车载子系统车载设备的人机界面为机车乘务员提供列车运行速度、允许速度、目 标速度和目标距离的显示人机界而设有声光报警功能，能及时给出列 车超速、切除牵引力、制动、允许缓解或故障状态的报警和表示动车组 的两端各安装一套独立的车载设备，总体采用硬件冗余结构，关键设备 均采用双套，核心设备采用3取2或者2X2取2结构4 CTCS-3级列控系统特点CTCS-2级列控系统依靠的是点式应答器传输线路数据、联锁进路和临 时限速等信息而CTCS-3级列控系统通过GSM-R无线网络，实现了信息 的连续传输，实时性更强同时由于具有双向传输通道，地面系统可以实 时接收列车发送的列车数据、列车状态等信息，用于地面系统的运算及对 列车的监控，系统性能显著提高。

主要有以下几个方面的技术特点：（1） 控车信息连续性强CTCS-3级列控系统采用GSM-R无线通信系 统实现车载与地面设备安全数据传输，符合国际列控技术发展趋势列车 连续从RBC获得控制信息，列控数据不再受应答器容量和数量的限制，车 -地通信形成闭环控制，使得列车运行更加平顺，对突发情况的应变更及 时，适用于列车高速度、高密度和安全运行的要求2） 充分集成成熟设备CTCS-3级列控系统集成了我国成熟应用的 ZPW-2000型轨道电路、计算机联锁和CTC系统等设备，既充分利用了既有 的技术装备，乂利于系统兼容性3） 便于系统参数配置和优化CTCS-3级列控系统中，应答器主要 负责列车定位，降低了系统对轨旁设备的依赖性；同时，控制参数存储于 无线闭塞中心，便于参数配置和优化4） 系统可用性高CTCS-3级列控系统集成了 CTCS-2级系统功能， 在无线闭塞中心或无线通信故障时，可自动降级为CTCS-2级控制列车运 行；同时GSM-R网络采用交织冗余覆盖方案，在单点故障情况下仍然能够 满足系统规定的QoS指标,并提供214 kb/s、418 kb/s、916 kb/s 3种 异步、透明、V1110速率适配的数据承载业务。

5） 满足列车跨线运行的要求装备CTCS-3级车载设备的动车组可 以下线到CTCS-2级客专运行，同时装备CTCS-2级车载设备的动车组也可 以上线在CTCS-3级线路上运行，可以灵活地调整列车密度和运营需求， 提高了线路和动车组利用率，满足我国互联互通等跨线运行需求，并且使 我国列控系统的发展具备了较强的连贯性参考文献：［1］ 中国列车运行控制系统CTCS技术规范总则（暂行），2004.［2］ 张曙光.CTCS-3级列控系统总体技术方案围］.北京：中国铁道出版 社，2008・［3］ 傅世善.列控与闭塞概论.中国铁道出版社，2006.［4］钱立新.速度350km/h等级世界高速列车技术发展.中国铁道科学,2007.。