四.高速铁路采用的列车控制系统（法国） 高速铁路采用的列车控制系统（法国）
UM系列轨道电路 UM系列轨道电路
UM71轨道电路根据列车占用情况和线路条件，确定线路的最大允 许速度、临时限速、线路坡度等参数，计算出目标点、目标速度 和坡度，将这些结果编成一个27bits的信息码。 信息码组成如下所示： ① 铁路网编码： 3 bits； ② 目标速度： 8 bits； ③ 目标距离： 6 bits； ④ 线路坡度： 4 bits； ⑤ 编码检测： 6 bits。
四.高速铁路采用的列车控制系统（日本） 高速铁路采用的列车控制系统（日本）
数字ATC系统 数字ATC系统 ATC
采用速度-目标距离控制模式，系统结构为： 地面采用自然衰耗式有绝缘轨道电路： ① 载频：上行采用515、525、535、615、625、635 Hz 下行采用565、575、585、665、675、685 Hz， ② 调制方式采用MSK制式， ③ ATC报文信息量：75 bits（8+58+9）； ④ 向列车传送轨道电路、空闲区间、临时限速等信息； 车载设备采用三重系表决车载计算机： ① 存储线路信息， ② 接收地面传输的有关信息， ③ 计算并生成速度控制曲线； ④ 速度控制曲线与列车速度比较，对超速列车实行自动控制。 数字ATC系统，已于2002年12月东北新干线的盛岗--八户线中采用。
列车运行控制系统在道旁设有控制中心，间隔约15～20公里。
四.高速铁路采用的列车控制系统
车载设备
主要由天线、信号接收单元、制动控制单元、司机控制台显示器、 速度传感器等组成。车载设备根据接收到的地面信息、列车特性，计算 列车制动模式曲线，控制列车运行状态。
司机显示器 信号接收机
制动控制单元
天线
列车运行控制系统车载设备框图
四.高速铁路采用的列车控制系统（日本） 高速铁路采用的列车控制系统（日本）
日本新干线的模拟ATC： 日本新干线的模拟ATC： ATC
采用电源同步单边带音频轨道电路(SSB-AF)的早期模拟ATC： ① 轨道电路载频为720、840、900、1020Hz（60 Hz牵引供电系统）； ② 信息数量<10，为速度分级控制系统； ③ 早期东海道新干线车内速度信号显示的基本方式：210-160-30-0。 采用双频组合SSB-AF轨道电路（1975年）： ① 轨道电路载频为750、850、900、1000Hz（50 Hz牵引供电系统）； ② 轨道电路载频为720、840、900、1020Hz（60 Hz牵引供电系统）； ③ 信息数量=12，为速度分级控制系统； ④ 东北、上越新干线车内信号显示的方式：275-210-160-110-70-30-0。 东海道新干线0系车的最高速度为210公里/小时，随着新车型运行容许最 高速度的提高，线路运用的部分ATC信号已变为275-230-170--30(0)。
四.高速铁路采用的列车控制系统（法国） 高速铁路采用的列车控制系统（法国）
列控系统TVM 列控系统TVM
自1981年以来，列控系统TVM先后经历了两代设备的改进，分别为： ① 1981年TGV东南线开通，列控系统采用UM71/TVM300，最高运行速度为 270 km/h，制动级别分为5级； ② 1989年TGV大西洋线开通，列控系统采用UM71/TVM300，最高运行速度 为300km/h，制动级别分为6级； ③ 1993年建成的北方线，采用UM71/TVM430系统，提高了行车控制的信 息量，最高运行速度达到320km/h，制动级别分为11级； ④ 2001年开通地中海TGV，采用UM2000/TVM430数字轨道电路，使行车控 制方式从较粗的分级速度模式转向细分控制模式，逼近连续式控制曲线 。 速度等级： 速度等级 北方线 320 300 270 230 220 200 170 160 130 80 60 0 大西洋线 300 270 220 160 80 0 东南线 270 220 160 80 0
四.高速铁路采用的列车控制系统四.高速铁路采用的列车控制系统
列控系统主要功能是： 列控系统主要功能是：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 接近先行列车时控制列车速度，保证列车速度之间的安全隔离。 进站信号机关闭时，防止列车冒进。 进侧线时，控制列车速度低于道岔允许速度进站。 进站停车时，防止列车越过关闭的出站信号机。 出站信号机开放时，控制列车低于道岔允许速度进入区间。 在通过缓行区时，控制列车速度低于线路允许速度。 遇施工、设备故障、灾害等特殊情况控制列车减速。 当列车速度超过线路最高允许速度时，控制列车减速。 高速车驶入既有线时（不更换机车），应能接收既有线机车信号 信息并具有基本的自动停车或超速防护功能。
四.高速铁路采用的列车控制系统（德国） 高速铁路采用的列车控制系统（德国）
德国ICE高速列车采用LZB系统 德国ICE高速列车采用LZB系统 ICE高速列车采用LZB
德国高速铁路列车控制系统LZB，使用轨道电缆作为传输媒介，地面 列控中心负责计算列车运行目标距离控制曲线，通过轨道电缆传给车 载计算机，再由车载设备生成对列车行驶的控制指令。 LZB系统是20世纪唯一的目标-距离控制模式列车运行控制系统； 目标20世纪90年代，联邦德国制订法律，要求所有最高运行速度超过 160km/h的线路上，必须安装LZB系统，作为列车控制系统，同时取消 区间通过信号机。目前，德国境内有2000公里线路安装了LZB系统， 所有ICE高速列车、ICT摆式动车组和国内约800台机车安装了LZB列控 车载设备。 该系统1992年出口西班牙，安装在马德里-塞维利亚高速铁路线路上 ，投入应用。
四.高速铁路采用的列车控制系统（法国） 高速铁路采用的列车控制系统（法国）
TVM车载设备的速度控制与显示 TVM车载设备的速度控制与显示
TVM430的车载设备接收、处理地面传送的信息并向司机显示的信息： ① 计算速度控制曲线的主要参数： a 列车制动系统的类型和能力； b 线路的粘着系数； c 线路坡度； d 列车的参数（如重量、长度等）； e 系统反应时间。 TVM430系统的车载设备接收地面传送的信息并处理，计算出接近抛物 线状的分级速度控制曲线，并按照该曲线控制列车的最高运行速度。 ② 显示 针对铁路运营的要求，设计显示器，它显示的信息有：列车实际速度 、控制速度、目标速度和目标距离等；另外还显示一些监督信息，如 设备状态、紧急制动等。
先行列车
四.高速铁路采用的列车控制系统
国外高速铁路列控系统及发展： 国外高速铁路列控系统及发展： 日本新干线的ATC， 法国TGV的TVM300和TVM430系统， 德国铁路使用的LZB系统， 欧洲列车控制ETCS LEVEL 2系统。
四.高速铁路采用的列车控制系统
各国高速铁路列车控制系统统计一览表( 各国高速铁路列车控制系统统计一览表(一)
Ume
四.高速铁路采用的列车控制系统
Oslo Stockholm Tallinn
Helsinki St.Petersburg
2000 欧共体高速铁 路规划
速度传感器
四.高速铁路采用的列车控制系统
分级速度控制/目标 距离控制模式 分级速度控制 目标-距离控制模式 目标
制动点
２７０
目标-距离控制模式 ATC
２３０
分级速度控制模式 ATC
１７０
３０ ０
安装目标安装分级速度控制 安装目标-距离控制 ATC的追踪列车 模式ATC的追踪列车 模式ATC的追踪列车 模式 的追踪列车 模式ATC
四.高速铁路采用的列车控制系统（法国） 高速铁路采用的列车控制系统（法国）
UM2000轨道电路是UM71轨道电路新一代产品，使用DSP技术，但 外接口与UM71通用。采用DSP技术后轨道电路抗干扰性能提高了 ，轨道电路性能也有改善，此外还提供了在线维修检测手段； CSEE公司最近开发出了计算机综合联锁系统SEI，已在2001年开 通的TGV地中海线、英吉利海底隧道线及西班牙马德里-巴塞罗那 高速铁路工程中采用； 在最近招标的法国TGV东部线中，CS EE公司推出了TVM430/ETCS2双标车载系统设备，地面采用UM2000/SEI系统，与无线闭塞中 心相连，形成TVM430/ETCS-2双标准列控系统。
四.高速铁路采用的列车控制系统（德国） 高速铁路采用的列车控制系统（德国）
LZB系统系统构成及工作原理 LZB系统系统构成及工作原理
LZB系统由地面控制中心、传输设备、轨道电路和机车装置组成： 地面控制中心采用16位三重系计算机，储存线路参数等固定信息以及 区间允许最高速度、限速区段等数据； 轨道电缆铺设在轨道上，实现地-车双向通信，地面向机车发送呼叫的 电码长83.5位，载频36KHz，传输速率为1200波特；电缆每100米(或50 米)交叉一次，交叉点形成零电平用于列车定位； 机车装置向地面发送载频为56KHz的电码，速率600波特，码长41位； 列车占用检查采用FTGS/FTGL两种音频轨道电路，其频率范围为： FTGS917型： 9.5-16.5KHz，用于车站 FTGS46型： 4.75-6.25KHz，用于车站 FTGL48型： 4.75-8.25KHz，分四个频率用于区间 地面控制中心管理的列车，向中心报告运行位置及列车有关数据；控 制中心根据线路和列车数据，计算出各列车相应的目的速度和目的距 离，发送给LZB车载设备。
四.高速铁路采用的列车控制系统（法国） 高速铁路采用的列车控制系统（法国）
列控系统TVM 列控系统TVM
法国高速铁路采用的列控TVM系统，以固定闭塞分区为基础，为分级速 度列车运行控制系统设备，由地面设备及车载设备两部分组成： 地面设备由UM系列轨道电路、列控中心和维护系统三大部分构成： ① 轨道电路载频：1700Hz、2300Hz和2000Hz、2600Hz， ② 闭塞分区长度：2100米-2000米-1500米， ③ 低频组合信息量：11-14-221， ④ 列控中心对轨道电路参数计算，形成线路参数、前方目标距离、允 许行车速度等不同信息，经调制及钢轨连续传输，发送给列车； ⑤ 维护系统对地面设备实行远程诊断与监测管理。 TVM系统车载设备由双重结构组成安全型计算机，功能为： ① 接收地面传输的有关信息， ② 计算并生成速度控制曲线； ③ 速度控制曲线与列车速度比较，对超速列车实行制动。