第三章 中国列车控制系统规划 3.1中国列车控制系统发展 3.2中国列车控制系统构成原则 3.3列车控制系统功能 3.4中国列车控制系统分类 3.5CTCS与ETCS对比
第三章 中国列车控制系统规划
第一节 中国列车控制系统的发展
3.1.1概述
国际铁路联盟（UIC）于2002年12月10～12日在北京召开铁路通信信号国际技术研讨会。这次会议是关于通信信号一体化、加速ATP（列车超速防护系统）发展的一次重要会议。这次会议以GSM-R/ETCS为主题，进一步明确ATP的发展方向，给我们提供重要借鉴，将对我国CTCS（China Train Control System即中国列车运行控制系统）的发展产生一定影响。 铁路历史的六次大提速
第一次（1997年4月1日）京广、京沪、京哈三大干线最高时速达140公里平均旅行时速90公里的40对快速列车和64列夕发朝至列车；第二次（1998年10月1日）全面提速最高运行时速达140—160公里非重点提速区段快速列车运行时速达120公里，广深线采用摆式列车最高时速达200公里；第三次（2000年10月21日）京九、陇海、兰新、浙赣线东西大提速东西时空距离的缩短，为西部大开发进程提速；第四次（2001年10月21日）哈大线、京广线南段，条件较好的单线铁路汉丹线列车最高时速达140公里；第五次（2004年4月18日）京沪、京广、京哈等干线部分地段线路最高时速200公里全路旅客列车平均旅行速度65.7公里／小时；
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第六次（2007年4月18日）大面积提速。最高时速250公里既有线提速干线旅客列车运行时速达200公里以上，标志着中国迈进高速铁路时代。 青藏铁路使用ITCS列车控制系统
青藏铁路于2006年７月１日全线通车，在全国铁路系统首次使用了由美国通用电器公司开发的ＩＴＣＳ增强型列车控制系统。青藏铁路格拉段４５个车站中有３８个车站采用了这一系统。与目前国内采用的控制系统相比，安装ＩＴＣＳ系统的车站不设置信号机、轨道电路，只安装道岔转换装置。ＩＴＣＳ系统采用了一体化的设计思想，集自动闭塞、车站联锁控制和列车运行超速防护控制于一身，控制列车在车站停车、通过或进行其他相关作业。
随着我国铁路既有线的不断提速，青藏铁路采用GE的ITCS，青藏线、大秦线、胶济线GSM-R的建设，客运专线的建设以及京沪高速铁路的研究，如何装备与之相适应的CTCS系统，成为摆在广大信号工作者面前的一道难题。对信号技术的发展既提出了新的挑战，也提供了难得的发展机遇。
3.1.2 ERTMS
欧洲铁路运输管理系统（European Rail Traffic Management System,简称为ERTMS）是在整个欧洲铁路网内保证互通运营的一个控制指令系统。它是欧盟为解决欧洲铁路互通运营而提出的。其目的是提高互通运营性、减少车载设备和轨道设备、与既有信号系统兼容。欧洲铁路运输管理系统ERTMS瞄准了铁路运输管理的两个主要功能：列车控制和运输管理。欧洲铁路运输管理系统ERTMS以欧洲铁路运输管理系统ETMS（European Traffic Management System）为运输指挥基础，以欧洲列车控制系统ETCS（European Train Control System）为安全核心，以服务于铁路的全球无线移动通信系统GSM-R为传输平台的铁路运输管理系统。ERTMS的组成见图3-1-1。
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ERTMS 欧洲铁路运输管理系统 欧洲铁路运输管理系统ETMS （指挥基础） 欧洲列车控制系统ETCS （安全核心） 无线移动通信系统GSM-R （传输平台）
图3-1-1 ERTMS的组成
3.1.3 ETCS功能及构成
在20世纪90年代中期欧洲各信号公司联合制定了ETCS技术规范，旨在解决欧盟各国在跨国运行时的ATP的兼容问题。ETCS系统有两个主要功能：
? 运行指令/控制。确保列车在路网中的安全运行。
? 运输管理。处理车辆与基础设施的管理问题，保证对线路能力
和车辆应用的优化配置。
ETCS作为ERTMS的重要组成部分，必须具备司机室信号、全自动列车防护、标准的车地接口和通信规则。它还需具备在正常和降级模式下运行的能力、司机警觉性监测、设备安全性监测、故障查找和数据记录等特点。ETCS不是完整的信号系统，对线路信号设备、道岔、线路和信号联锁没有具体定义，原有设备仍可以使用，ETCS只是保证操作的互容性，强调列车控制系统技术要求。
3.1.4 ETCS分级
ETCS系统可分为以下三级：
ETCS一级：地面信号＋查询应答器＋轨道电路。采用固定追踪间隔
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形式；司机依靠地面信号行车，地面信号机前设备产生速度监控；依靠轨道电路或计轴设备检查列车占用和完整性；利用查询应答器覆盖各国现有信号系统，并用于列车定位和传送控制命令。该系统是典型的点式ATP。
ETCS2级：轨道电路＋查询应答器＋GSM-R。与一级相比，司机完全依靠车载信号设备行车（可取消地面信号机）；通过GSM-R连续传送列车运行控制命令，车－地间可双向通信；在点式设备的配合下，车载设备对列车运行速度进行连续监控；依靠轨道电路或计轴设备检查列车占用和完整性；建有无线移动闭塞中心。该系统是基于移动通信的连续式ATP。
ETCS三级：查询应答器＋GSM-R。与二级相比是靠车载设备来检查列车完整性，不需要轨道电路；点式设备、GSM-R是系统的主要设备。取消地面信号机和轨道电路后，室外线路上的信号设备减少到最低程度；列车追踪间隔依靠点式设备和无线移动闭塞中心实现，具有明显的移动自动闭塞特征。
3.1.5 ERTMS／ETCS发展现状
欧盟一直全力支持开发和试验ERTMS／ETCS，并试图将其推广为全球采用的列控系统。目前阿尔斯通、Adreanz、西门子、阿尔卡特、Invensys等公司都可以提供ERTMS产品。德国、法国等欧洲国家先后对ETCS系统进行了试验。如2003年7月，德国铁路和西门子公司、阿尔卡特公司在
于特博格和比勒菲尔德之间进行了ERTMS产品试验，使ETCS控制的列车在欧洲首次以200km/h速度运行。这个试验证实了ETCS二级技术已具备推广应用的条件。
到目前为止，GSM-R/ETCS也已进入实施阶段，GSM-R已在欧盟各国大面积建设，在德国、瑞典、西班牙等国开通使用； ETCS二级模式已在德国、西班牙、意大利等国大规模建设之中，瑞士已有36公里投入正式运营。ETCS是基于移动通信的通信信号一体化的ATP，其成功经验对世界各国的ATP技术发展产生了巨大影响，也值得我国铁路在发展ATP时认真借
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