高铁习题及部分课件缩印

1、1.请简述高速铁路的系统构成首先，无论普速铁路还是高速铁路，铁路是一个运行着的庞大的系统工程，都主要由“机务、车务、工务、电务、车辆、供电”六大子系统构成：机务段（系统），担负机车管理、检修、整备、列车牵引运行等职能；车务段（系统），担负车站的管理、旅客或货物的承运，列车运行组织（调度）等职能；工务段（系统），担负铁路线路、桥梁、隧道的维护保养等职能；电务段（系统），担负通信、信号设备的维护保养等职能；车辆段（系统），担负客货车辆的运营检查与保养维修等职能。其中，高速铁路动车组的维护保养职能，由动车组基地（动车组检修段）担任；供电段（系统），担负接触网输供电和检修保养职能。2.请简析铁路“随机

2、-可控”特性3.请简述我国高速铁路列车运行图类型实现客货分线：我国铁路主要干线上传统客货混线运行的运输组织模式将被客货分线运行取代，运能与运量之间的矛盾将逐步得到有效缓解，为全面提升客货运输服务质量提供了有利的契机。高速铁路成网后，既有线逐步过渡到以货为主采用动态运行图：高速铁路列车运行图分为基本运行图和节假日运行图，开行定期列车和季节列车，日常运营可增加临时列车。在基本运行图的基础上，采用抽线方式，按周实施日常运行图、周末运行图，客流高峰期实施节假日运行图。春运、暑运、元旦、五一、十一、周一、周五、周六、周日增开的列车为季节列车。其它旅游旺季、特殊社会活动等增开的列车为临时列车开行方案灵活：

3、高铁动车组以本线为主，兼顾跨线部分线路开行跨线普通客车主要城市间开行一站直达列车高密度、小间隔：始发站实现5分钟连发区间实现3分钟追踪始发站努力在整点或半点安排开行高速列车动车组交路合理高效：采用固定车底与车次交路，实现朝发夕归车底在两端站折返时间1015分钟多种列车共线运行：高速铁路列车运行图的铺画方式、列车的开行位置，对通过能力有影响作用。将高速线上速度较高的高速列车称为A类列车、速度较低的高速列车称为B类列车周期性列车运行图周期性运行图在铺画时，首先取定一个时间段（一般取1小时），将这个时间段上列车间的相互关系，即列车的运行顺序、运行时间、越行及待避地点等都用一定的图样形式固定下来，并尽

4、可能使该时间段内铺画的列车对数最多，线路通过能力的损失最小。然后依照该时间段的列车运行方式，按时间顺序逐段地重复铺画，直到铺画出完整的列车运行图。这样列车在每个小时之内的开行方式基本相同。周期性列车运行图的优点周期性运行图中每个周期内列车出发时刻相对固定，高速列车的开行数量、运行顺序、运行速度、越行或待避车站、各时段的接续方案等都基本相同。运行图的铺画也充分考虑到不同时间段、不同出行目的的旅客要求，方便了旅客的出行。缺点：由于周期性运行图中列车的运行线路，运行时间相对固定，不能充分利用线路的通过能力，造成能力的浪费。同时由于列车的停站方案相对固定，为照顾部分旅客需要额外增加停站。因此在铺画运行

5、图前，必须充分了解客流和线路特点，在充分利用能力的条件下，选择合理的开行时段和停站方案。4.请简述高速铁路列车运行图的编制原则1保证列车运行安全； 2符合各项技术作业标准； 3适应客货运输市场需求； 4经济合理地运用机车车辆； 5做好列车运行线与客流、车流结合； 6充分利用线路通过能力，合理安排施工、维修天窗； 7努力实现各站、各区段间列车运行的协调和均衡； 8合理安排乘务人员作息时间； 9提高铁路应急处置能力。高速铁路列车运行图的编制应遵守以下原则：（1）高速铁路列车运行图编制纳入全路定期性的列车运行图编制工作，由铁道部决定；（2）严格遵守各种间隔时间标准和规章制度；（3）适应客流特点，最大

6、限度满足旅客出行的需要，尽可能按时段、频率安排列车运行线；（4）处理好高速铁路与既有线的衔接，充分利用线路通过能力；（5）先编制跨线列车运行图，后编制本线高速列车运行图，尽量减少跨线列车对高速列车的影响；（6）尽可能提高动车组的运用效率；（7）提高列车旅行速度、合理安排列车停站，保持运行图合理的弹性；（8）使高速列车运行与高速客运站的技术作业过程相协调；（9）处理好列车密度、列车种类、到发时刻、动车组运用和综合维修天窗设置等几方面的关系（10）努力实现列车运行图编制的自动化和智能化。5.请列举国外高速铁路调度指挥系统基本类型目前国外高速铁路调度指挥系统基本分为三种类型：一类是以日本为代表，通过

7、构建各专业综合调度系统以适应高速铁路的特点和需求；第二类为德国模式，其调度系统是以地区为中心建立调度控制中心，而不是以高速线为中心；第三类是以法国和西班牙为代表，以线路为目标建立控制中心，基本沿袭既有铁路的传统模式。 特点：自动化，自动列车运行计划调整，自动冲突检查，自动进路控制集中化，在调度中心集中调度和控制进路集成化，通过先进的技术手段将运营管理与系统功能有机地集成在一起，优化调度指挥综合化，与列车调度指挥密切相关的系统或信息综合集中在同一调度平台，提供给调度人员使用，实现透明指挥，充分发挥调度系统的功能6.请列举我国高速铁路可能的调度指挥模式我国高速铁路有3种调度指挥模式可供选择：一级调

8、度指挥模式（全路集中调度指挥模式）、区域集中的二级调度指挥模式和按通道调度的二级调度指挥模式。 7.请简述我国高速铁路调度指挥系统的构成高速铁路运营调度指挥系统的作用高速铁路运营调度系统是高速铁路运营管理和列车运行控制的中枢，是高速铁路高新技术的集中体现；是高速铁路运营管理现代化、自动化、安全高效的标志；对统一指挥列车运行和协调铁路运输各部门的工作作用重大。因此，建立一个高效率的、现代化的运营调度系统，能够充分发挥高速铁路本身所具有的运输能力，确保高速铁路的行车安全和优质服务。高速铁路运营调度指挥系统与既有线调度系统的协调高速铁路与既有调度指挥系统的协调原则高速铁路调度与既有线调度职责权限划分

9、高速铁路调度指挥组织原则 (1) 一般情况下，由高速铁路运营调度指挥中心对所管辖高速铁路 全线进行集中领导和统一指挥。 (2) 凡与运输生产有关的部门和工作，都必须在运输调度的统一 指挥下进行工作。(3) 高速铁路和既有铁路的调度应按各自管辖的调度指 挥权限指挥列车运行。 (4) 当高速铁路运营调度中心出现故障时，车站层调度 机构可以根据列车运行图独立地控制其管辖范围内 的信号、道岔并指挥列车运行。 (5) 当列车运行紊乱进行调整时，既有线调度要服从高 速线调度员的指挥，优先考虑上下高速线的列车， 以保证高速线的正常运行。8.请对比分析一级调度指挥模式和二级调度指挥模式的优劣9.请对比分析区域

10、集中调度指挥模式和通道集中调度指挥模式的优劣10.请描述一下自己认为理想的综合客运枢纽11.请简述我国高铁创造的第一2008年8月1日，中国第一条具有完全自主知识产权、世界一流水平的高速铁路京津城际铁路通车运营，最高运行时速350公里。2009年12月26日，世界上一次建成里程最长、工程类型最复杂的武广高速铁路开通运营，创造了时速350公里隧道内会车、两列重联条件下双弓受流等一系列世界新纪录，昭示着我国能够建设工程类型齐全、大规模、长距离世界一流的高速铁路。2010年2月6日，世界首条修建在湿陷性黄土地区，时速350公里的郑西高速铁路开通运营，标志着我国能够在国外未曾预见到的特殊复杂地质条件下

11、建设世界一流高速铁路2010年7月1日，沪宁城际高速铁路的开通运营，是在深厚软土地区建设速度最快、运行速度最高的高速铁路，在上海、南京之间形成了一条便利快捷的铁路客运通道，有力推动了长三角地区同城化、经济一体化进程。2011年6月30日，京沪高速铁路通车运营，是世界上标准最高、规模最大、一次建成里程最长的高速铁路。12.请谈谈我国高铁安全的保障体系和技术安全保障体系互联互通一体化，互通监测系统信息，加强保障措施有序性，建成集成化综合化的安全保障体系。建立全寿命周期的安全保障体系，建立从立项、到报废各阶段的闭环安全保障体系。提高人员安全保障水平,提高人员安全监管技术水平，加强周期性的人员考核培训

12、；增加高级工人储备，加强安全演练和宣讲，提高全民安全素质。构建全寿命周期的RAMS评价体系。研究RAMS分配、设计、预测、试验、控制的体系。建立互通、共享的RAMS数据库。依据试验、监测、检测、维修数据特别是事故数据，建立可靠性和安全性数据库。进行综合安全评价。基于行车状态监测、线路状态监测、信号监测、自然灾害监测、司机操作监测进行综合安全评价。完善灾害预警预防系统。加强对地震、泥石流、洪水、雪灾、雷击等自然灾害的监测技术研究和装备研制，实现一体化的灾害监测与预警。提高装备可靠性。提高部分安全设备准确性和安全设备质量，切实减少安全设备误报、漏报和故障。完善灾害预警预防系统。加强对地震、泥石流、

13、洪水、雪灾、雷击等自然灾害的监测技术研究和装备研制，实现一体化的灾害监测与预警。健全安全管理体制，强化安全管理主体责任。加强硬件设备的安全防范措施；完善安全管理法律政策,强化安全管理力度。引入第三方服务与监督机制。第三方检测、监测、认证、评价等，根据风险管理要求，制订监测方案、风险管理计划与保证措施。提高全民安全素质。加强职业技能培训，提高从业人员的受教育程度，提高全民的安全意识。13.请谈谈我国高铁要出口的优势及面临的问题,如何解整体性和系统性问题考虑不全面：设计过程中存在部分专业接口不协调、综合衔接意识不强的问题；运营中出现的许多问题是在设计、施工、装备制造等阶段遗留问题的集中表现。部分安

14、全配套设施投入不足：救援通道、养护点设置、维修养护、安全培训设施以及其他提高运营可靠性的投入不足；高铁安全保障设计标准体系还不系统，高铁设计缺乏专项安全评估保障内容和章节引进、消化、吸收再创新中国高速铁路集成了世界多国高速铁路先进技术、系统构成复杂，正处于磨合期加强设备设施状态监测和养护维修，完善高铁在自然灾害、设备故障、异物入侵等非正常情况下的应急预案，加强日常培训与演练，进一步提高应急处置能力14.请解释铁路故障-安全原则的内涵15.请谈谈对CTCS-2系统目标距离-速度曲线的原理理解中国列车运行控制系统CTCS（Chinese Train Control System）列车运行控制系统是

15、我国铁路提速线路和客运专线保证列车行车安全、提高列车运行效率的重要技术装备，以有效的技术手段对列车运行速度、运行间隔进行实时监控和超速防护；同时能够减轻司机劳动强度、改善工作条件，提高乘客舒适度。在CTCS1/0级区段，按上述DMI选择和轨道电路信息锁定载频的方法中最新接收的指令锁定载频。在CTCS2级区段，优先采用应答器信息锁定载频。如果未收到应答器信息，也可通过DMI选择或轨道电路信息锁定载频。目标距离速度控制目标距离速度控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能，确定列车制动曲线，采取连续式一次制动模式控制列车运行。列控车载设备给出的一次连续的制动速度控制曲线是根据目标距离、线路参数

16、和列车本身的性能计算而定的。 为计算得到速度监控曲线，由轨道电路发送行车许可和前方空闲闭塞分区数量信息，由应答器发送闭塞分区长度、线路速度、线路坡度等固定信息，列控车载设备接收上述信息，通过“前方空闲闭塞分区数量”和“闭塞分区长度”信息，获得目标距离长度，并结合线路速度、线路坡度和对应列车的制动性能等固定参数，实时计算得到速度监控曲线，并监控实际驾驶曲线处于速度监控曲线下方，保证列车安全运行。 既有线CTCS-2级列控系统是基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统（以下简称列控系统）。系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载设备等构

17、成。 车站列控中心根据进路状态、线路参数、限速命令等产生进路及限速等相关控车信息，通过有源应答器传送给列车。16.请谈谈你对高铁安全与速度高低之间关系的理解动车组运用计划1. 基本概念动车组运用计划是动车组运用和维修的综合计划，它根据给定的列车运行图、有关动车组检修的规章制度以及检修基地条件等，对动车组的运用时刻、始发车站、担当车次、动车组检修时间、检修地点及检修类型等做出具体安排，以确保状态良好的动车组实现列车运行图，高效完成运输任务。当列车运行图调整时，动车组运用计划也将重新编制。动车组乘务运用计划是动车组乘务员（组）的综合乘务计划，它根据给定的列车运行图、有关乘务员乘务规程、乘务基地条件

18、等，对乘务员（组）在什么时间、什么地点出乘，在什么时刻、担当哪次列车，在什么时间、什么地点退乘等做出具体安排，以确保列车开行计划的实现。2.高速铁路动车组运用管理运用管理体制铁道部统一购买，各客运专线公司统一租用动车组客运专线公司自购，安排担当本公司列车运行线铁道部购置和客运专线公司自购相结合，铁道部动车组担当跨公司运行线，客运专线公司动车组担当本公司内运行线3.动车组运用管理的主要内容动车组的运用方式固定区段使用方式3.动车组运用管理的主要内容动车组乘务组织动车组周转时间、车组需要量和接续时间的计算动车组的检修4.高速铁路动车组运用计划的编制及调整动车组运用计划编制管理模式全路集中管理动车组

19、运用计划编制模式 可以充分利用动车组提高使用效率，节省动车组需要数量，并且铁道部铁路局是上下级关系使得与从既有线路上高速铁路跨线车动车组协调容易。但是各公司不能根据客流需要灵活选择动车组，也不能根据客运市场变动自主加挂动车组。更改运用计划客运专线公司需要向铁道部申请，一旦获批后改动动车组内部设施或加挂动车组将会给套跑带来不便，调整起来涉及面较广，运输组织复杂。客运专线公司管理动车组运用计划编制模式 可使客运专线公司根据客运市场变化自主制定动车组运用计划，有利于发挥公司运营的积极性。但是跨公司动车套跑协调层面多，管理起来困难，且各公司专门设置动车运用计划编制部门以及各岗位，较集中管理显得机构臃肿

20、。同时，各公司自行购买容易产生各公司根据自身条件购买不同型号和制式动车组，可能会造成全路列车标准不统一。全路集中与客运专线公司自管相结合管理动车组运用计划编制模式 能很好发挥上述模式的优点，同时避免上述模式缺点。干线型高铁，运营初期应采用集中与自营结合模式管理动车组运用计划，随着动车运用外部条件的变化和成熟可考虑采用更高效模式。相对独立城际客运专线系统，其主要服务对象绝大部分是本线客流，与外交流极少，应采用城际客运专线公司自管自营模式，若有少量交流客流列车开行由公司间协商解决4.高速铁路动车组运用计划的编制及调整动车组运用计划编制的组织管理垂直机构：全路集中管理动车组运用计划管理模式对应的组织

21、机构为垂直机构。4.高速铁路动车组运用计划的编制及调整动车组运用计划编制的组织管理独立机构：客运专线公司自营自管动车组运用计划管理模式对应的机构相对于垂直机构是一种独立机构。4.高速铁路动车组运用计划的编制及调整动车组运用计划编制的组织管理扁平机构：铁道部与客运专线公司相结合管理动车组运用计划的组织结构可以看作一种扁平结构。4.高速铁路动车组运用计划的编制及调整高速铁路动车组运用计划的编制影响因素：动车组检修模式与体制、动车组配属基地的设置动车组运用计划的种类：平日运用计划与假日运用计划、单基地与多基地动车组运用计划、单车种和多车种动车组运用计划、各种种类动车组运用计划的组合编制动车组运用计划

22、的约束条件：列车运行图的约束、检修的约束、交路的约束、其他约束（线路容量、动车组数量、运用人员的意图、运输波动）4.高速铁路动车组运用计划的编制及调整动车组运用计划编制流程铁道部和客运专线公司（铁路局）动车运用部门与动车段、所沟通，确定检修模式、体制、分工及检修标准，并签订相关协议各客运专线公司（铁路局）上报铁道部本公司列车运行图相关资料，并由铁道部整理分析；各单位提报可用动车组数、备用动用组数及动车组型号和配置；铁道部集中各客运专线公司（相关路局）动车运用人员、各动车段（所）调度人员编制跨公司列车动车运用计划草案，公布讨论调整后通过并下发至各公司；各客运专线公司（铁路局）动车运用人员在铁道部

23、方案基础上编制本公司（铁路局）动车运用方案并上报铁道部；铁道部汇总各客运专线公司方案并分发至调度部门、各客运专线公司（铁路局）以及动车段，公布予以实施，同时赋予其法定效力。4.高速铁路动车组运用计划的编制及调整动车组运用计划的调整调整原则：持计划交路原则、优先级原则、效率原则调整措施：（1）变更动车组；（2）压缩接续时间；（3）调整检修计划等。压缩接续时间只能在实际接续时间与标准接续时间相差不大的情况下采用，调整检修计划有推迟检修与提前检修两种情况。后两种调整措施适用性较小，最常用的措施是变更动车组。5.乘务运用计划编制乘务计划主要分为乘务日计划及月度计划。日计划由全体乘务交路构成，表示完成一

24、日的运行图任务需要的乘务员数量以及各乘务员担当的乘务交路。乘务交路就是一个乘务员（组）一日的工作计划，每一行是一个乘务交路，每条线段上的字符表示车次。月度计划描述各乘务员（组）在指定月度中各日担当的乘务交路及休息计划。5.乘务运用计划编制乘务运用计划编制的主要流程基础数据的准备乘务片断的划分（以乘务员可能换乘的车站为分割点，将运行图中的所有运行线分割成乘务片段）乘务交路的制定确定乘务交路选择的优化评价准则比选确定优化的乘务交路确定可行的乘务交路方案集合确定月度乘务员运用计划高速铁路运营调度指挥系统主要内容 我国调度指挥实行分级管理、集中统一指挥的原则，通过设置三级调度机构进行统一指挥，即铁道部

25、设调度处，铁路局(集团公司)设调度指挥中心（总调度室），技术站设调度室的三级调度指挥机构。铁路运输调度的基本任务 合理组织运输生产，保证或超额完成运输生产任务及各项技术指标；同时，必须使车辆分布和车流的构成经常处于技术计划规定的正常范围之内。在铁路日常调度工作中，车流调度和列车调度是整个调度工作的核心。 二、国外高速铁路运营调度指挥系统概况 目前国外高速铁路调度指挥系统基本分为三种类型：一类是以日本为代表，通过构建各专业综合调度系统以适应高速铁路的特点和需求；第二类为德国模式，其调度系统是以地区为中心建立调度控制中心，而不是以高速线为中心；第三类是以法国和西班牙为代表，以线路为目标建立控制中心

26、，基本沿袭既有铁路的传统模式。 1 日本高速铁路运营调度指挥系统 日本新干线调度系统以运输计划为龙头，综合了与行车有关的各方面的内容，使整个调度指挥系统全面协调地工作。日本新干线按线（东海道山阳）和区域（东日本公司）分别设置单独的调度指挥系统，无国家级统一调度指挥中心；东海道山阳新干线与既有线完全独立，调度系统完全独立，并设立了备用中心。2 德国高速铁路运营调度指挥系统 德国由于高速线是既有线的一部分，主要特点为客货混运，同时采用新旧线混用，因此其调度指挥也与既有调度指挥融为一体，从体系结构到管理模式完全与既有线相同，实行调度指挥中心地区调度所基层车站值班员的三级调度指挥模式。3 法国高速铁路

27、运营调度指挥系统 法国高速铁路各调度工种的设置基本上是按三级管理设置，但具体模式不尽相同。各高速线的调度组织形式不一，有两级管理和三级管理两种。 两级管理是指国家调度中心和CTC控制中心两级控制； 三级管理是指国家调度中心、分局调度中心、CTC控制中心三级控制。在国家控制中心和分局调度中心设有营运基础调度、客运调度、电力调度、动车组运用调度、司机调度。法国高速铁路调度组织结构图三、我国高速铁路调度指挥模式 我国高速铁路有3种调度指挥模式可供选择：一级调度指挥模式（全路集中调度指挥模式）、区域集中的二级调度指挥模式和按通道调度的二级调度指挥模式。 客专调度所管辖范围第二节 高速铁路运营调度指挥系

28、统一、高速铁路运营调度指挥系统的作用 高速铁路运营调度系统是高速铁路运营管理和列车运行控制的中枢，是高速铁路高新技术的集中体现；是高速铁路运营管理现代化、自动化、安全高效的标志；对统一指挥列车运行和协调铁路运输各部门的工作作用重大。因此，建立一个高效率的、现代化的运营调度系统，能够充分发挥高速铁路本身所具有的运输能力，确保高速铁路的行车安全和优质服务。二、高速铁路运营调度指挥系统的功能三、高速铁路综合调度指挥系统高速铁路运营调度系统业务流程基本计划编制流程实施计划编制流程列车调度业务流程动车组调度业务流程供电调度业务流程综合维修调度业务流程旅客服务调度业务流程通信信号调度业务流程 (3) 高速

29、铁路和既有铁路的调度应按各自管辖的调度指 挥权限指挥列车运行。 (4) 当高速铁路运营调度中心出现故障时，车站层调度 机构可以根据列车运行图独立地控制其管辖范围内 的信号、道岔并指挥列车运行。 (5) 当列车运行紊乱进行调整时，既有线调度要服从高 速线调度员的指挥，优先考虑上下高速线的列车， 以保证高速线的正常运行。第四部分 列车运行控制系统中国列车运行控制系统CTCS（Chinese Train Control System） 列车运行控制系统是我国铁路提速线路和客运专线保证列车行车安全、提高列车运行效率的重要技术装备，以有效的技术手段对列车运行速度、运行间隔进行实时监控和超速防护；同时能够

30、减轻司机劳动强度、改善工作条件，提高乘客舒适度。为什么发展CTCS 既有线提速、客运专线和高速铁路建设，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。条件已成熟。 10多年的实践摸索、经验积累； 欧盟的GSM-R/ETCS已进入实际运作阶 段，给我们提供了良好的技术借鉴。 需要对中国列车控制技术发展进行规划。代表世界先进水平的高速铁路列控系统德国LZB系统：采用轨道环线电缆传送列控信息；日本DS-ATC系统：采用有绝缘的数字轨道电路传送列控信息；法国UM2000+TVM430系统：采用无绝缘数字轨道电路传送列控信息（分级控制）； 以上三种高速列控系统均采用大量专有技术，相互间不兼容

31、，技术平台不开放。欧洲ETCS系统：为实现欧洲铁路互联互通，欧盟组织确定了适用于高速铁路列控的标准体系，技术平台开放；基于GSM-R无线传输方式的ETCS2系统，技术先进，并已投入商业运营；欧洲正在建设和规划的高速铁路均采用ETCS列控系统，是未来高速列车控制系统的发展方向。 总体规划原则 借鉴世界各国经验，结合我国国情路情，制定我国统一的ATP系列技术标准和规范；实行跨专业合作，集中全路专家智慧，共同确定总体技术方案和总体规划；坚持技术先进、系统成熟、经济合理，等级配置的原则；坚持通信信号一体化的方向，新线建设优先发展基于无线的ATP；坚持新线建设与既有线改造并重，在总体规划的指导下，分步实

32、施，有序发展；坚持机车信号主体化与发展ATP相结合。 定义 CTCS是为了保证列车安全运行，并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。(2)人机界面以字符、数字及图形等方式显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离。实时给出列车超速、制动、允许缓解等表示以及设备故障状态的报警。具有标准的列车数据输入界面，可根据运营和安全控制要求对输入数据进行有效性检查。(3) 检测功能开机自检功能和运行中动态检查功能。 能够记录设备的关键数据以及关键动作，并提供监测接口。(4) 可靠性和安全性按照信号故障安全原则进行系统设计。核心硬件设备须采用冗余结构。满足电磁兼容性相关标准。 CTCS体系结构

33、 CTCS的体系结构按铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层和车载设备层配置。 地面设备层 地面设备层主要包括列控中心、轨道电路和点式设备、接口单元、无线通信模块等。列控中心是地面设备的核心，根据行车命令、列车进路、列车运行状况和设备状态，通过安全逻辑运算，产生控车命令，实现对运行列车的控制。车载设备层 车载设备层是对列车进行操纵和控制的主体，具有多种控制模式，并能够适应轨道电路、点式传输和无线传输方式。车载设备层主要包括车载安全计算机、连续信息接收模块、点式信息接收模块、无线通信模块、测速模块、人机界面和记录单元等。 系统构成 参照国际标准，结合国情，从需求出发，按系统条件和功能划分等级。

34、CTCS体系的构建原则是以地面设备为基础，车载与地面设备统一设计。系统结构如图所示。CTCS 分级 CTCS根据功能要求和设备配置划分应用等级，分为04级。 CTCS-0级(简称C0级)：由通用机车信号+列车运行监控装置组成，为既有系统，适用于列车最高运行速度为120km/h以下的区段。 (1) 地面子系统组成轨道电路: 完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送控制信息。 车站正线采用与区间同制式的轨道电路，侧线采用与区间同制式的叠加电码化设备。点式信息设备 宜设置在车站附近，主要用于向车载设备传输定位信息。(2)车载子系统组成主体机车信号点式信息接收模块安全型运行监控记录装置CTCS

35、-2级(简称C2级)：基于轨道电路和点式应答器传输控车信息，并采用车地一体化设计的列车运行控制系统。面向提速干线和客运专线，适用于各种线路速度区段，地面可不设通过信号机。 (1) 地面子系统组成列控中心 根据列车占用情况及进路状态计算行车许可及静态列车速度曲线并传送给列车。轨道电路 完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送控制信息。车站与区间采用同制式的轨道电路。点式应答器(2) 车载子系统组成连续信息接收模块点式信息接收模块测速模块设备维护记录单元车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生成控制速度与目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。人机界面运行管理记录单元 规范机车乘务

36、员驾驶，记录与运行管理相关的数据。预留无线通信接口。 CTCS-3级(简称C3级)：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。C3级列控系统可以叠加在C2级列控系统上。 (1) 地面子系统组成无线闭塞中心（RBC） 使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。它根据列车占用情况及进路状态向所管辖列车发出行车许可和列车控制信息。所使用的安全数据通道不能用于话音通信。无线通信（GSM-R）地面设备 作为系统信息传输平台完成地车间大容量的信息交换。点式设备 主要提供列车定位信息。轨道电路 主要用于列车占用检测及列车完整性检查。(2) 车载子系统组成无

37、线通信（GSM-R）车载设备 作为系统信息传输平台完成车地间大容量的信息交换。点式信息接收模块 完成点式信息的接收与处理测速模块 实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。设备维护记录单元 对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生成目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。人机接口 车载设备与机车乘务员交互的接口。运行管理记录单元 规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。 CTCS4级(简称C4级)：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，由无线闭塞中心和列控车载设备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。 (

38、1) 地面子系统组成无线闭塞中心（RBC） 使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。它根据列车占用情况及进路状态向所管辖列车发出行车许可和列车控制信息。所使用的安全数据通道不能用于话音通信。无线通信（GSM-R）地面设备 作为系统信息传输平台完成地车间大容量的信息交换。(2) 车载子系统组成 无线通信（GSM-R）车载设备 作为系统信息传输平台完成车地间大容量的信息交换。测速模块 需要时，实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。设备维护记录单元 对接收信息、系统状态和控制动作进行记录。车载安全计算机 对列车运行控制信息进行综合处理，生成目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。人机接口 车载设备与

39、机车乘务员交互的接口。全球卫星定位或其他设备提供列车定位及列车速度信息列车完整性检查设备运行管理记录单元规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据CTCS级间关系 CTCS车载设备向下兼容，通过系统设计，系统级间切换可以自动完成，级间切换不影响列车正常运行，如既有线提速区段，配置CTCS2级车载设备的列车可以在运行过程中自动完成CTCS1/0级至CTCS2级或CTCS2级至CTCS1/0级的切换。CTCS级间关系原则符合CTCS规范的列车超速防护系统应能满足一套车载设备全程控制的运用要求。系统车载设备向下兼容。系统级间转换应自动完成。系统地面、车载配置如具备条件，在系统故障条件下应允许降级使

40、用。系统级间转换应不影响列车正常运行。系统各级状态应有清晰的表示。常用名词术语允许速度：列车运行过程中允许达到的最高安全速度。目标速度：列车运行前方目标点允许的最高速度。目标距离：列车前端至运行前方目标点的距离。目标距离模式曲线：以目标速度、目标距离、线路条件、列车特性为基础生成的保证列车安全运行的一次制动模式曲线。固定限速：由线路结构及道岔位置决定的最高运行速度。临时限速：由行车人员临时给出的列车限速。过走防护区段：为保证行车安全在禁止信号内方设置的防护区段。冒进防护：列车越过禁止信号立即触发紧急制动。车尾限速保持：为了防止列车尾部在限速区段超速，在相关区段采取的限速措施。 CTCS2级列控

41、系统是在我国既有成熟信号系统技术设备基础上，通过适当增加其它信号设备(如：应答器、车站列控中心、ATP车载设备)，构成具有中国特色、实现目标距离速度控制功能并基于轨道电路的连续式列控系统。CTCS2系统为统一制式，与既有线信号系统兼容。ATP地面设备与ATP车载设备采用一体化系统设计，适用于200 kmh线路。CTCS2功能 CTCS2的总体功能需求，包括：功能实现的基本方法、地面设备、车载设备、信息传输、设备模块化、性能和安全性、与现有列控系统的兼容性、系统启动和数据输入、操作状态及转换、默认值。操作功能 车载设备的启动和检测、列车和司机的数据输入、调车、部分监督、完全监督、CTCS2车载设

42、备的隔离、与现有列车控制系统和防护系统的兼容性。 车载功能 列控数据采集，静态列车速度曲线计算、动态列车速度曲线的计算、缓解速度的计算、列车定位、速度的计算和表示、运行权限和限速在MMI上的表示。运行权限和限速的监控，在任何情况下防止列车无行车许可地运行，防止列车超速运行，防止列车溜逸。列车超速时，车载设备的超速防护具备采取声光报警、切除牵引力、动力制动、空气常用制动、紧急制动等措施。车载设备发生故障时，及时报警提醒机车乘务员并对故障设备进行必要的隔离。司机行为的监控、反向运行防护、CTCS2信息的记录。车站列车控制中心功能 根据其管辖范围内务列车位置、联锁进路以及线路限速状况等信息，确定各列

43、车运行许可，并通过轨道电路及点式应答器实时传送给相关列车。 基本要求（1）防止列车冒进禁止信号，应根据系统安全要求设置 安全防护距离。(2) 应具有冒进防护措施。(3) 防止列车越过规定的停车点。(4) 防止列车超过允许速度、固定限速和临时限速运行， 临时限速命令由调度中心或本地限速盘给出，限速等 级及区域应满足运营需要。(5) 应具有车尾限速保持功能。(6) 防止列车超过规定速度引导进站。(7) 防止机车超过规定速度进行调车作业。(8) 车轮打滑和空转不得影响车载设备正常工作。主要内容CTCS2系统结构CTCS2系统特点CTCS2系统结构CTCS2系统总体描述 既有线CTCS-2级列控系统是

44、基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统（以下简称列控系统）。系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载设备等构成。 车站列控中心根据进路状态、线路参数、限速命令等产生进路及限速等相关控车信息，通过有源应答器传送给列车。采用ZPW-2000（UM）系列轨道电路，按自动闭塞、站内电码化方式，完成列车占用检测、产生列车运行许可并连续向列车传送。采用的应答器应设于各进站端、出站端、区间适当位置及特殊地点，向车载设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速信息等。列控车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、限速信息及有关动车组信息生成

45、控制速度和目标距离模式曲线，监控列车安全运行。CTCS2列控系统结构 车载设备：车载ATP设备，包括：安全计算机、STM、BTM、DMI、记录单元，机车接口单元，测速单元，LKJ监控装置。地面设备：车站列控中心，轨道电路，轨旁电子单元LEU和有源应答器，区间无源应答器。连续信息由轨道电路提供,包括以下信息： 连续信息 轨道电路码序按机车信号信息定义及分配(TB 30602002)执行，CTCS-2基本码序如下。点式信息 点式信息由有源应答器和无源应答器提供，包括以下的信息：列车定位等信息。CTCS2工作原理允许速度 列车运行过程中允许达到的最高安全速度。目标速度 列车到达前方目标点时允许的最高

46、速度。目标距离 列车前端至运行前方目标点的距离。目标-距离模式曲线 以目标速度、目标距离、线路条件、列车特性为基础生成的保证列车安全运行的制动模式曲线。目标距离速度控制目标距离速度控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能，确定列车制动曲线，采取连续式一次制动模式控制列车运行。列控中心总体描述车站列控中心是设于各个车站的列控核心安全设备，采用冗余的硬件结构。车站列控中心与车站联锁、CTC/TDCS设备接口，根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息，通过有源应答器传送给列车。车站列控中心设于各车站，原则上区间不设列控中心和有源应答器。当站间距离过大，总出站口设置一个

47、有源应答器不能满足需求时，可增设有源应答器。应答器应答器设备向列控车载设备传送以下信息：（1）线路基本参数：如线路坡度、轨道区段等参数；（2）线路速度信息：如线路最大允许速度、列车最大允许速度等；（3）临时限速信息：当由于施工等原因引起的对列车运行速度进行限制时，向列车提供临时限速信息；ATP车载设备组成CTCS2车载设备系统结构 动车组的两端各安装一套独立的ATP车载设备。 总体结构采用硬件冗余结构，关键设备均采用双套，核心设备采用3取2或者22取2结构。高安全性和可用性：安全等级达到SIL4级。CTCS2列控车载设备功能 （一）超速防护列控车载设备的超速防护功能监控列车允许的速度，包括：动

48、车组构造速度、线路允许速度、进路允许速度、临时限速和紧急限速。如果列车速度与允许速度之间的差距超过报警门限，列控车载设备提供相应报警信息。如果列车速度与允许速度之间的差距超过常用制动门限，列控车载设备会产生常用制动。如果列车速度与允许速度之间的差距超过紧急制动门限，列控车载设备会产生紧急制动，直到列车停车。 （二）生成目标距离控制模式曲线 根据来自轨道电路信息接收模块（STM）的轨道电路信息、来自应答器信息接收模块（BTM）的线路描述数据以及列车的特性，列控车载设备生成一次制动的连续控制模式曲线。（三）机车信号功能 列控车载设备具备机车信号功能，并向列车运行监控记录装置输出机车信号信息。 (四

49、)数据记录 (五)应答器信息接收与处理 (六)速度、距离计算及防滑防空转 列控车载设备实时监测列车运行速度并计算列车走行距离，校正空转或滑行对测速测距的影响。根据应答器信息进行位置校正，两个应答器的位置校正通过检测轨道电路的边界（绝缘节）实现。此外，列控车载设备可通过主机的拨码开关进行轮径补偿系数的设定。（七）与乘务员进行信息交互 通过人机界面（DMI）设备，可以接受机车乘务员的信息输入，部分非安全信息也可通过运行监控记录装置（LKJ）提供，并向乘务员提供以下信息：列车实际速度、目标速度、限制速度、目标距离、机车信号等。显示和声音提示也可由DMI实现。 （八）防溜功能（九） CTCS级间切换（

50、十）位置校正（十一）载频锁定1.利用应答器信息锁定载频根据应答器信息中的【CTCS1】信息包锁定轨道电路载频。2.利用DMI的选择根据DMI上下行载频按键选择锁定载频。3.利用轨道电路信息锁定载频符合主体化机车信号系统技术条件（暂行）（科技运函2004114号）中有关载频锁定的要求。4.各种载频锁定方法的相互关系在CTCS1/0级区段，按上述DMI选择和轨道电路信息锁定载频的方法中最新接收的指令锁定载频。在CTCS2级区段，优先采用应答器信息锁定载频。如果未收到应答器信息，也可通过DMI选择或轨道电路信息锁定载频。（十二）两种车载工作方式可选择（十三）与LKJ接口 通过开关量接口、通信接口、模

51、拟量接口，列控车载设备向LKJ输出控车权，与LKJ交换与运行监督记录有关的信息，提供轨道电路感应信号、机车信号等；LKJ经列控车载设备与列车的制动控制接口连接。LKJ向列控车载设备输出LKJ制动状态以及司机号、车次号、日期、时间等信息。（十四）与动态监测设备接口 列控车载设备设有用于进行动态监测的通信接口。通过监测接口能够实时监测列控车载设备的运行情况，能提供接收的轨道电路信息、应答器信息、工作模式、模式速度、车体输入状态、对车体输出状态、设备工作状态等。（十五）与动车组（EMU）接口 列控车载设备接收EMU输入的牵引位置、制动位置、零位位置、向前位置、向后位置等信息，向EMU输出紧急制动、最

52、大常用制动、中等常用制动、弱常用制动、切除牵引等指令。ATP的工作模式待机模式SB (Stand-by Mode )完全监控模式FS(Full Supervision Mode )部分监控模式PS(Partial Supervision Mode )引导模式CO应答器故障模式BF目视行车模式OS (On Sight Mode )调车监控模式SH (Shunting Mode )反向运行模式RO隔离模式IS (Isolated Mode)、机车信号模式CS待机模式SB 投入电源后，系统就直接转入本模式。在本模式下，ATP车载装置的接收轨道电路信息、接收应答器信息等功能有效，但不进行速度比较等控制

53、，同时无条件输出制动。完全监控模式FS 当车载设备具备列控所需的全部基本数据（轨道电路信息、应答器信息、列车数据）时，列控车载设备生成目标距离模式曲线，并能通过DMI显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，控制列车安全运行 。部分监控模式（PS） 列控车载设备可接收到轨道电路允许行车信息，但线路数据缺损时，列控车载设备产生固定限制速度，控制列车运行 。股道出发、得不到应答器线路数据、缺省线路数据时的模式。引导模式CO 用于车站信号设备故障时。车站办理引导接车，地面信号设备对轨道电路传输HB码。车载ATP装置接收接近区段轨道电路信息HB码转入本模式，产生固定限制速度（25km/h），只

54、有超过其速度时才输出制动。应答器故障模式BF 如果得不到来自应答器的线路数据，即使接收到轨道电路的正确信息，ATP也不能产生正规的目的制动速度模式。当ATP在完全监控模式下正常运行时，一旦不能正确接收来自应答器的线路数据，从没有前方线路数据的点开始，ATP车载装置使用的工作模式。目视行车模式OS 从轨道电路来的码为HU或者是H或者是无信号时，按下目视SW，ATP就能进入OS模式。在OS模式中产生25km/h的固定速度控制曲线。 接收到HU或者H以外的有信号码，该模式自动地结束。调车监控模式SH 在站内等地方进行调车时，司机按下调车开关后，ATP车载装置不管有无轨道电路信息，都产生45km/h为

55、恒定速度模式，列车速度一超过该限制速度，ATP就自动输出制动。 接收应答器的调车危险的信息后，由ATP车上装置输出制动停车。ATP不输出除此之外的制动，所以停止位置完全靠司机的责任来完成反向运行模式RO 出站时在出站口接收有源应答器通知反向运行的信息ATP就可进入此模式。反向运行中在站间几乎所有轨道电路上，只有27.9Hz的低频。进入下一站进站口前方2个轨道电路时就能收到一般码。在该轨道电路上收到的码，如果不是意味着停车的HU等，列车就可以进入站内。在站间，可从反向应答器得到对应列车运行方向的静态限速、轨道电路长度和坡度等线路数据。如果没能接收27.9Hz时，ATP车上装置输出常用制动停车。隔

56、离模式IS ATP车载设备发生故障，制动器保持制动的状态。这时需要移动、行走车辆。机车信号模式CS 运行在CTCS2以外区段的模式。另外，虽然运行在CTCS2区段，但ATP车载装置故障时，用LKJ进行控制的情况，在上述两种情况下采用本模式，ATP车载装置不会输出制动。 ATP车载装置不输出制动，安全全靠其他装置，或者是靠司机来确保。ATP车载设备在这个模式下，STM或者BTM的接收信息功能、位置识别功能等起作用，所以具备向CTCS2区间转换的准备动作速度监控模式 高铁改变生活高速铁路作为一种现代交通运输方式，在国家经济社会发展中发挥着重要作用，是转变经济发展方式的重要推动力量。 国外高速铁路对

57、地方经济的影响从亚洲、欧洲等一些国家来看，高速铁路通车后带来的影响主要是改善了城市与城市的交通条件，以点带面拉动了“1 2 小时交通圈”内社会经济的繁荣和发展。日本新干线建成以后，一方面改善了日本的交通运输状态，另一方面则活跃了日本的经济活动，促进了工农业生产的发展和国民生活水平的提高，产生了巨大的社会效益。新干线的建设不仅带动了日本土木建筑、原材料、机械制造等有关产业的发展，更重要的是促进了人员流动，加速和扩大了信息、知识和技术的传播，从而带动了地方经济发展。据调查，东海道新干线和山阳新干线，每年约有乘客2 亿人次，仅此而产生的食宿、旅游等的消费支出约为5 万亿日元，增加就业50 万人。法国

58、建设高速铁路后，高速铁路改善了各个城市与巴黎的联系，使城市成为商家、企业、尤其是国际性机构考虑投资和扩展业务的区位，城市, 的通达性提高了，出行的时间缩减了，减少了交通的成本，极大地提高了生产力。不少距离巴黎低于1 小时车程的地区开始成为通勤的住宅区，并促使偏远的地区亦得到较快的发展。TGV 东南线高速铁路通车后，里昂高铁车站周边成了商务黄金区，同时TGV 的日常运营和维护工作、客流增长和城市间交往的增加，都带来了大量在旅游业、酒店业和服务业等行业的就业机会。高速铁路沿途的许多小城镇也因为TGV 的建成而获益颇丰。韩国高速铁路的开通，使车站所在城市和地区迅速成为新的交通、产业和商业中心，减轻了

59、产业向汉城和首都圈过度集中趋向，促进了区域经济均衡发展，并带动了旅馆、百货店等服务业和不动产开发，促进了沿线地区旅游休闲产业的发展。高速铁路的开通给韩国国民带来了“生活文化的变革”，旅游更加成为韩国百姓生活的一部分。此外，高速铁路加快了物流和人流，产生了巨大的经济和社会效益，大田、天安、牙山等城市在首都的辐射带动下，经济发展明显加快。1、京津城际铁路对京津地区经济社会发展的拉动作用加速了京津两地经济发展。京津城际铁路拉近了北京、天津两个特大型城市的时空距离，放大了各种生产要素、资源配置的空间，对两大城市经济社会发展具有重要影响和现实意义。京津城际铁路开通以来，京津两市经济快速发展。天津市200

60、8年和2009年连续两年经济增长16.5%，远高于国内生产总值增长水平。2009年，全市全年实现地区生产总值11865.9亿元，比上年增长10.1%。促进京津同城化，改善了居民的生活质量。京津城际铁路“大运量、高密度、公交化”的运输组织模式，加速了两地人员流动，扩大了京津两地人们的工作和生活范围，优化了两地的资源配置，改变了两地人的生活观念和习惯，有力地促进了两地的 “同城化”。京津城际铁路开通运营后，周末去天津吃小吃、听相声，成了越来越多北京人休闲的方式。据不完全统计，天津市免费开放的6个博物馆和纪念馆，2008年至2009年上半年，累计接待观众近400万人次，外地游客近80万人次、其中北京