高速铁路信号系统构成
高速铁路信号系统是一个以调 度集中为龙头、车站设备为基 础、通信网络为骨架，集行车 调度指挥、列车运行控制、设 备监测、灾害防护和信息管理 等功能于一体的综合控制系统。
信号系统总体结构示意图
列控系统几个重要发展阶段内容提纲
一、列控系统概述 二、CTCS-0级列控系统
三、CTCS-2级列控系统
轨道电路 实现列车占用检查 发送行车许可信息，满足后备系统的需要
C3系统控车原理
车站联锁
进路信息
轨道电路 占用信息
无线闭塞中心（RBC）
限速信息
行调指挥中心（Βιβλιοθήκη TC）调度集中显示投影列车位置、速度信息
列车位置、速度信息
行车许可
速度曲线
CTCS-3区段追踪运行模拟
目标停车点
时 速 (km/h)
速度限制曲线
相当总长 7.5km
相当总长 7.5km
ZCO3 电 缆
接 收
GJ
发 送
轨道电路码序
轨道空闲 信号显示 信息名称 信号显示 信息名称 信号显示 信息名称
6 L L3码 L L3码 L L3码
5 L L3码 L L3码 L L3码
4 L L2码 L L2码 L L2码
3 L L码 L L码 L L码
列控系统构成
车站联锁采集轨道电路的列车占用信息、道岔 调度中心下达运行图至车站 CTC分机 计算机联锁将进路信息发送给列控中心 车载设备接收到轨道电路码序 位置并进行处理。 列控中心根据进路信息和临时限速信息: 和应答器报文信息后，计算生 CTC分机实时: 生成轨道电路编码和临时限速报文 计算机联锁按照 CTC下达进路的命 成控制模式曲线，监控列车安 向车站联锁联锁下发进路命令 联锁进路命令 临时限速信息 令，控制道岔、信号机，排列进路。 轨道电路编码发送给轨道电路; 向列控中心下达临时限速信息 全运行。 进路信息 临时限速报文发送给应答器。
HU
空闲分区数量
7
6
5
4
3
2
1
0
C2的运行许可工作原理
目标距离: 9200 7950 6650 5300 4000 2650 1350 0 7 6 5 4 3 2 1 0
空闲区段： 空闲区段： 空闲区段：
1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350
速度曲线
1300m
状态等，并可在CTC系统上实时显示。
（4）临时限速的灵活设置，可以实现任意长度，任意速度，任意数量的 临时限速设置。
主要工作模式
休眠模式 (SL)
完全监控模式 (FS)
部分监控模式 (PS)
机车信号模式 (CS)
列控车载设备 9种主要 工作模式
目视行车模式 (OS)
隔离模式 (IS) 待机模式 (SB) 调车模式 (SH)
调度中心 CTC
列控中心
包括:轨道电路、应答器 列控中心、车载设备等
轨道 电路
车载设备 应答器
车站联锁
道岔
信号机
CTCS-2级系统结构
轨道电路功能：
实现列车占用检查 提供行车许可及闭塞分区数量
应答器功能：
提供临时限速和进路信息 线路允许速度和闭塞分区长度等
车载设备功能：
综合轨道电路、应答器信 息和动车组参数，自动生 成连续速度控制模式曲线 ，实时监控列车安全运行
RBC为CTCS-3 提供行车许可
GSM -R 无线 通信模块及天线
GSM-R 室内设备
无线闭塞 中心RBC
调度中心 CTC
列控中心
车站联锁
轨 道 电 路
应 答 器
道 岔
信 号 机
车载设备
速度曲线
CTCS-3级各部分功能
无线闭塞中心RBC 根据轨道电路、联 锁进路等信息生成 行车许可
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CTCS3级车载设备 通过GSM-R无线通 信系统接受车载设 备发送的位置和列 车数据等信息 GSM-R网络 用于实现车载设备 与地面设备的双向 通信 GSM-R核心网包括 移动交换子系统、 GPRS子系统、智 能网接口
包括：无线闭塞中心RBC、GSM-R网 络、轨道电路、应答器、列控中心、车 载设备等 。
GSM-R 室内设备
无线闭塞 中心RBC
调度中心 CTC
列控中心
车站联锁
轨 道 电 路
应 答 器
道 岔
信 号 机
车载设备
C3级列控与C2级列控的比较
(1) 地面设备增加无线闭塞中心RBC、
GSM-R无线通信网络； (2) 车载设备增加GSM-R无线通信单元 及天线； (3) 车载设备根据RBC的行车许可，生 成连续速度控制模式曲线，实时监 控列车安全运行。
1250m
1300m
1350m
1300m
1350m
1300m
1350m
L5
L4
L3
L2
L
LU
U
HU
CTCS2级临时限速设置流程
1 2
调度中心向车站下达临时限速调度命 令 车站值班员签认调度命令
向车站列控中心传送临时限速 列控中心生成限速报文向应答器传送 并向调度中心回执
调度中 心
3
4
CTC(TDCS)车站分 机
有源应答器（可变信息应答器）。
应答器可提供的信息
线路参数； 临时限速； 行车许可； 级间转换； 线路里程； 等
列控系统是确保行车安全的信号系统。利用地面提供 的线路信息、前车(目标)距离和进路状态，列控车载设 备自动生成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车 运行速度进行比较，超速后及时进行控制。
主要特点
（1）基于GSM-R实现大容量的连续信息传输，可以提供最远32km的目 标距离、线路允许速度等信息，满足跨线运营； （2）CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求 ，C3系统通过在应答 器里集成 C2 报文，满足 200~250km ， C2 同时作为 C3 的后备系统。 （3）车地双向信息传输，地面可以实时掌握列车、速度、位置、速度
2 LU LU码 LU LU码 LU LU码
1 U U码 U2 U2码 U2S
0 HU HU码 UU UU码 UUS
U2S码 UUS码
应答器
载频： 车→地：27.095MHz±5KHz 地→车：4.234MHz±200KHz 信息量： 报文码长：1023 bit 可用码长：830 bit
应答器
应答器分两种： 无源应答器（固定信息应答器）；
L5 当前码序： ---7 空闲数量： ---目标距离：9250m ----m
=1250 +1300 + 1350 +1300 +1350 +1300 +1350 = 9250m 速度曲线
1300m 1250m
码序 L5 L4
1300m
L3
1350m
L2
1300m
L
1350m
LU
1300m
U
1350m
目标停车点
时 速 (km/h)
速度限制曲线
四 、CTCS-3D级列控系统
1. 技术方案选择的原因背景
根据京津城际工期紧、GSM-R清频困难、采用GSM-R进行车地连续信息传输 存在较大风险的实际情况，采用以下技术原则构建了CTCS-3D系统方案：
原则一：在CTCS-2级的基础上 原则二：以基于应答器的ETCS-1级点式系统为原型 原则三：创造性的补充了轨道电路连续信息 原则四：集成ETCS和CTCS应答器信息
引导模式 (CO)
（1）完全监控模式（FS）
C3 系统的正常工作模式。 当车载设备具备列控所需的全部基本数据（包括列车数据、 行车许可和线路数据等）时，列控车载设备生成目标距离连续 速度控制模式曲线，监控列车安全运行；并通过人机界面显示 列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息。
目标距离连续速度 控制模式曲线
LKJ设备通过车载存储线路数据，通过IC卡由司机输入临时限速 和其他信息，通过机车信号信息提供行车许可，LKJ自动生成监 控曲线。
三 、CTCS-2级列控系统
CTCS-2级系统结构
CTCS-2级是基于轨道电路和应答器传输列 车行车许可信息并采用目标距离连续速度控 制模式监控列车安全运行的列控系统。
轨道电路 应答器 连续信息 信息集成 CTCS-2 ETCS-1原型
CTCS-3D
五 、CTCS-3级列控系统
CTCS-3级系统结构
CTCS-3级系统是基于 GSM-R无线通信 实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心 （RBC）生成行车许可，轨道电路实现 列车占用检查，应答器实现列车定位， 并具备 CTCS-2 级功能的列车运行控制 系统。
高速铁路信号系统 集成技术介绍
中铁电气化局集团有限公司
第一部分
CTCS-3列控系统介绍
高速铁路信号名词术语
CTCS（Chinese Train Control System），中国列车运行控制系 统规范，包括地面子系统和车载子系统。 CTCS-2级：中国列车控制系统2级 CTCS-3级：中国列车控制系统3级 CTC：Centralized Traffic Control 列车调度集中系统 TDCS：Train Operation Dispatching Command System 列车调 度指挥系统 TSRS：临时限速服务器 CSM（Centralized Signaling Monitoring）：信号集中监测 LEU：Land Electronic Unit地面电子单元。 SW Balise： Switchable Balise 有源应答器。 FX Balise：Fixed Balise 无源应答器。 RBC（Radio Block Center），无线闭塞中心。 EMC（ElectroMagnetic Compatibility），电磁兼容性。