高速动车组运行控制系统.doc

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1、内 容 摘 要在列车运行控制技术方面，计算机、通信、控制技术与信号技术集成为一个自动化水平很高的列车运行自动控制系统（简称列控系统）。列控系统不仅在行车安全方面提供了根本保障，而且在行车自动化控制、运营效率的提高及管理自动化等方面，提供了完善的功能，并向着运输综合自动化的方向发展，列控系统技术是现代化铁路的重要标志之一。列车运行控制系统是保证列车安全、高效运行的重要设备。发展中的列车控制系统将成为一个集列车运行控制、行车调度指挥、信息管理和设备监测为一体的综合业务管理的自动化系统。列车运行控制系统的内容是随着技术发展而提高的，从初级阶段的机车信号与自动停车装置，发展到列车速度监督系统与列车自动

2、操纵系统。进入20世纪90年代，国内外动车组新技术包括很多内容，在不同的国家，运用的型号也不相同，世界上已有许多国家开发了各自的列车运行控制系统。其中，在技术上具有代表性且已投入使用的主要有：德国的LZB系统，法国的VM300和TVM430系统，日本新干线的ATC系统等。为例，介绍了列控系统的系统原理和系统构成，介绍了列控系统在我国200Km/h动车组、350Km/h动车组及将来的发展与应用，对国内外各种动车组发展历程进行了解，通过比较得出国内外各种列控系统的优缺点以及我国CRH2型动车组所采用的技术创新点。关键词：列车控系统 ATC CTCS 动车组 ABSTRACTIn the train

3、 control technology, computer, communication, technology integration, and signal control technology for a high level of automation of train operation control system (hereinafter referred to Train Control System). Train Control System, not only in traffic safety has provided the fundamental guarantee

4、, but also in driving automation and control, operational efficiency and management of automation, the provision of perfect functionality and toward the transport direction of the development of integrated automation, the column is a modern control system technology One important indicator of the ra

5、ilway.The control system of the trains motion is an important equipment that can guarantee the train moves safely and efficiently. In the development of train control system will be a set of train operation control, traffic command and control, information management and equipment monitoring for int

6、egrated business management automation systems. Train operation control system, content is increased as technology development, and the railroad train circulate control system of contents is along with technique development but exaltation, from the motorcycle signal of entry-level stage and auto par

7、king equip, development arrive railroad train speed direct system and railroad train auto manipulate system.Get into 20 century 90s, EMUs of new technologies at home and abroad, including a lot of content, in different countries, using the model is not the same,in the world have already had many nat

8、ion development respectively of the railroad train circulate control system,There are many advanced train control system in the world, and the most advanced ones are the LZB in Germany, the TVM in France and the ATC in Japan, in this essay , the principle of the system, the constitute of the system

9、of the TVM in France will be introduced, meanwhile the development and the application of the train control system in EMU 200 Km/h 350 Km/h will be introduced.Keywords：Train control system ATC CTSC Emu引言列车控系统是车站、区间和列车运行控制和行车调度指挥的自动化集成技术系统，是对铁路信号、列车牵引、车辆制动和轨道线路等交叉学科相关内容进行整合的机电一体化系统。它冲破了功能单一、控制分散、信号相对

10、独立的传统技术理念，推动了铁路信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。列控系统不仅在行车安全方面提供了根本保障，而且在行车自动化控制、运营效率的提高及管理自动化等方面，提供了完善的功能，并向着运输综合自动化的方向发展。列控系统技术是现代化铁路的重要标志之一，它在铁路、城市轨道交通、磁浮等领域发挥着重要的作用，有极为广阔的发展前景。对世界各国的动车组运行控制系统都有所介绍，有日本新干线、法国TGV、德国ICE等，其次对我国的动车组大白鲨、蓝箭、中原之星、中华之星和CRH系列动车组也有简单概述，其重点主要在世界各国列车控制系统特点及应用方面和我国高速动车组列车控系统的发展及主要特点。3

11、4 目 录第一章 世界高速铁路的发展2第二章 我国高速动车组的发展概况4第一节 我国动车组的发展概况4第二节 我国CRH型动车组的发展概况9第三章 世界各国列车控制系统主要特点及应用14第一节 法国TVM系统主要特点及应用14第二节 比较德国LZB系统、法国TVM系统、日本ATC系统16第四章 我国高速动车组列控系统的发展、应用及主要特点19第一节 CTCS列控系统概述19第二节 CTCS的主要功能与应用等级22第三节 CTCS2系统结构25第四节 CTCS应答器26第五节 CTCS级间转换27毕业设计心得33参考文献34第一章 世界高速铁路的发展高速铁路不仅仅是高速，它起码具有三点优势：一是

12、高速铁路速度快省时间，安全系数高，乘坐间空大，舒适又方便，价格又适宜，迎合了现代社会出行的需求，因而受到人们的青睐，成为世界各国振兴铁路的强大动力。二是高速铁路运输系统是铁路大面积吸纳现代高科技成果进行技术创新的产物。它推动铁路科学技术和装备登上一个崭新的台阶，增强了铁路的竞争力。三是高速铁路不仅运输能力特别大，有年运输量可达亿人次以上的优势，又有减少环境污染的优势，因而特别适宜于大运量的城市间、城市群和城郊的高频率运输。旅行时间的节约，旅行条件的改善，旅行费用的降低，再加上国际社会对人们赖以生存的地球环保意识的增强，使得高速铁路在世界范围内呈现出蓬勃发展的强劲势头，除欧洲、北美洲外，大洋洲、

13、亚洲诸国和地区，也正在计划进一步加快高速铁路的建设。总之，发展高速铁路是科技进步的必然，是时代发展的需要。目前开行时速200公里以上高速列车的国家已有日本、法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典、英国、美国、俄罗斯，正在积极建设或规划建设的还有瑞士、奥地利、丹麦、加拿大、澳大利亚、韩国、印度等国。当今世界上，铁路速度的分档一般定为：时速100120公里称为常速；时速120160公里称为中速；时速 160200公里称为准高速和快速；时速200400公里称为高速，时速400公里以上称为特高速。对于高速的水平，随着技术进步而逐步提高。西欧把新建时速达到250300公里、旧线改造时速达到200

14、公里的称为高速铁路；1985年联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定：新建客运列车专用型高速铁路时速为300公里，新建客货运列车混用型高速铁路时速为250公里。1964年10月1日，世界上第一条高速铁路-日本的东海道新干线正式投入运营，时速达到210公里，突破了保持多年的铁路运行速度的世界纪录，从东京至大阪只需运行3小时10分钟（后来又缩短到2小时56分）。由于其运行速度比原有铁路提高一倍，票价较飞机便宜，从而吸引了大量旅客，使东京至名古屋间的飞机航班不得不因此而停运。这是世界上铁路与航空竞争中首次取胜的实例。继东海道新干线之后，又陆续建成山阳、东北、上越等新干线。目前日本高速

15、铁路的营业里程已达1831.5公里，并计划再修建5000公里高速铁路，成为日本陆地交通运输网的支柱。高速铁路的运营成绩和取得的巨大经济、社会效益，扭转了过去虽然通过理论研究和试验证明铁路具有大幅度提高速度的潜力，但受到安全、造价等认识的困扰，长期给人们以可望不可及之感，纠正了人们对铁路已不适应经济快速发展、工作节奏快和高流动社会需要的错觉，给各国铁路带来了新的生机。之后，法国在1981年建成了他的第一条高速铁路（TGV 东南线），列车时速达到270公里；后来又建成了TGV大西洋线，时速达到300公里；1990年5月13日试验的高最高速度已达515.3公里小时，可使运营速度达到400公里小时。法

16、国的高速铁路后来居上，在一些技术、经济指标上超过日本而居世界领先地位。现在已有高速铁路多700公里，而且由于TGV列车可以延伸到既有线上运行，因此TGV的总通车里程已达2559公里。预计到1994年，新建高速铁路的总里程将达1261公里，TGV将承担起法国铁路旅客周转量的50。 在日本、法国修建高速铁路取得成效的基础上，世界上许多国家掀起了建设高速铁路的热潮，意大利、德国、英国、原苏联、西班牙等国也先后建成或修建了高速铁路，就连过去曾因铁路不景气拆掉一部分线路而被称为汽车王国的美国，也在重视并着手高速铁路的建设。韩国和我国的台湾也都分别规划在本世纪末要建成时速达 300350公里的高速铁路。目

17、前，高速铁路技术在世界上已经成熟，高速化已经成为当今世界铁路发展的共同趋势。现在，世界铁路总长度约130万公里，其中高速铁路共有5000多公里，约占总长度的0.4；到本世纪末，预计全世界高速铁路将比现在翻一番，达到10000多公里，约有20的国家建成高速和准高速铁路。归纳起来，当今世界上建设高速铁路有以下几种模式： 一、日本新干线模式：全部修建新线，旅客列车专用； 二、法国TGV模式：部分修建新线，部分改造旧线，旅客列车专用； 三、德国ICE模式：全部修建新线、旅客列车及货物列车混用； 四、英国APT模式：既不修建新线，也不对旧线进行大量改造，主要靠采用由摆式车体的车辆组成的动车组；旅客列车及

18、货物列车混用。高速铁路进一步的发展趋势，是连线成网。目前欧洲各国已经建成和正在修建的高速铁路，基本上都是各自独立的，今后将发展沟通成国内、国际间的高速铁路网，并与既有线相衔接；提出了速度比小汽车快一倍，票价比飞机便宜一半的目标，以充分发挥其优势。由于这将涉及到欧洲共同体的十几个国家，因此在轨距、信号、供电、机车车辆等技术设备方面都制定了统一的标准，使欧洲的高速铁路网不仅是各国高速铁路的总和，而且能形成一个综合型整体。计划分别于1995年、2005年和2015年分三个阶段竣工，新建或改建1.9万公里满足时速250公里以上的高速铁路网；以及1.1万公里的时速160200公里的联络线和支线，以便连接

19、欧洲所有的主要城市。届时欧洲将出现世界上最方便、最经济的地面高速运输系统，欧洲各大陆城市间都可通过高速铁路连接起来，并还将向亚洲延伸，形成洲际的高速铁路网。在高速铁路的新技术方面，日本、德国、法国灯正在研制磁悬浮铁路，使车体在轨道上浮起一定高度，然后以直线电机作为动力推动列车前进。其试验时速已达517公里。这种列车基本上无噪音、无污染，能耗低。美国还有人设想，在管道内利用真空原理，设计一种真空磁垫列车，最高时速将达22000公里。可见，随着科技的进步，高速铁路将日新月异，不断创新。第二章 我国高速动车组的发展概况第一节 我国动车组的发展概况1999年DDJ1001“大白鲨”高速电动车组，株洲电

20、力机车厂研制的中国第一台正式进入高速领域的动力集中式高速动车组，是中国强大机车家族的又一精心完美之作。动车组司机室应用人机工程学原理进行设计，所有操作及显示装置成弧形分布在正司机周围，管道式空调、可调节软椅、电加热玻璃，营造了舒适安全的驾驶环境。采用流线形头形，车头盖用复合材料制作，前窗玻璃采用双层防爆电热玻璃，车顶装有气流导流罩，气动阻力系数小于0.30。动车组编组为1节动车6节拖车（M+T22+T11+3T12+Tc），6节拖车中有1节双层二等座车、1节单层一等座车、3节单层二等座车和1节带司机室的二等座车。持续功率4000kW，最大速度200km/h。图2.1大白鲨动车组正在载入.图2.

21、2 大白鲨动车组2000年“蓝箭”交流传动高速电动车组是为满足广深线“小编组、高密度、高速度”的公交化客运要求，由株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所、长春客车厂和广铁集团于2000年共同研制的新一代交流传动高速电动旅客列车组，牵引“蓝箭”的DJJ1型是中国第一台动力集中式交流传动高速动力车。该车电传动系统采用了先进的IPM水冷机组、1225kW异步牵引电动机和分布式微机网络控制系统。电路设计采用了模块化结构，允许隔离故障部分维持动车组运行。控制系统采用两级分层的列车通讯网络，运用可靠性高。基础制动采用轴盘制动装置，具备ABS防滑行保护功能。制动机采用DK1B型，具有空电联合制动功能和列车电空制

22、动功能，具有与安全装置配合自动常用制动功能。编组形式中基本编组为1动5拖1控制车（M+5T+TC），两列连挂编组为2动10拖（M+10T+M），基本编组定员为421人，连挂编组定员约800人。持续功率4800kW，最大速度220km/h。图2.3 蓝箭号动车组图2.4 蓝箭号动车组 2001年“中原之星”电力动车组使用JD112型交流牵引电动机及IGBT牵引逆变器，是中国自主研发的少数采用动力分散式的动车组之一，是首款使用IGBT VVVF元件的车辆之一。采用微机网络控制技术，辅助电路采用集中整流分散逆变的供电方式，采用新型无摇枕分散动力及非动力转向架，流线型车头外形，拥有故障自动诊断、定速、

23、坡道自动识别系统等系统。动车组总功率3,200kW，设计时速200km/h，最高运营速度160km/h。动车组编组方式中MC为带司机室的动车（一等车）；TP为带受电弓、变压器的拖车（二等车）；M为带空气压缩机的动车（二等车）；T1为带变压器、不带受电弓的拖车（二等车）；T2为带变压器、不带受电弓的拖车（二等车、带车长办公席）；M为不带空气压缩机的动车（二等车）；T为不带受电弓、不带变压器的拖车（二等车）。编组中25DD为动车；25DT为拖车。列车两端的一等车带有驾驶室（编号DJF1-0001A及DJF1-0001B）；两节车厢拥有受电弓。车厢使用了高靠背航空座椅，椅后均装有可抽拉茶桌，车厢两端

24、安装了电子信息显示系统。车体外部涂装以蓝色和银白色为主色调，配桔红和白色线条。图2.5 中原之星动车组图2.6 中原之星动车组2.62002“中华之星”高速电动车组，该电动车组将成为我国京沈快速客运通道的主型列车及未来高速铁路的中短途高速列车和跨线快速列车。列车最高运营速度可达270km/h，是目前我国商业运行时速最快的电动车组。2002年11月27日，“中华之星”在秦沈客运专线综合试验中，成功创造了中国铁路的最高速度321.5km/h。牵引“中华之星”的DDJ2型是中国具有全部知识产权的动力集中式高速动力车，首次采用双拱流线头形。整列车由2节动车和9节拖车组成。9节拖车包括：2节一等车，6节

25、二等车和1节酒吧车，拖车为国内首次采用铝合金制造的宽车体鼓形断面客车。综合试验表明，“中华之星”在高速运行时，列车平稳性、舒适性、安全性和可靠性良好。动车组采用先进的交-直-交流电力牵引方式，由分别编组在头部和尾部的两个动力车以前拉、后推的方式推挽运行。图2.7 中华之星动车组正在载入.图2.8 中华之星动车组2007年12月22日，首列国产时速300公里“和谐号”动车组列车(CRH2-300)在南车四方机车车辆股份有限公司竣工下线。它的成功下线是我国铁路全面实施自主创新战略取得的重大成果，标志着我国铁路客运装备的技术达到了世界先进水平，中国也由此成为世界上少数几个能够自主研制时速300公里动

26、车组的国家。时速300公里“和谐号”动车组是在引进消化吸收国外时速200公里动车组技术平台的基础上，由我国自主研制的，是目前世界上运营速度最高的动车组列车之一。相对于时速200公里动车组，时速300公里动车组的动力更加充沛，列车的气密性、运行的平稳性、空气动力学性能等要求更高，技术难度也更为复杂。由南车四方股份研制的时速300公里“和谐号”动车组列车突出了“先进、成熟、经济、适用、可靠”的方针，体现了中国特色和人性化的设计理念。这种列车采用轻量化铝合金车体、高速转向架、高速受电弓以及交流传动、集成一体化的光纤网络控制等国际一流的先进技术。尤其是列车采用的大断面中空型材铝合金车体，每辆车体的重量

27、约为7吨，动车组整体轻量化设计达到世界先进水平，具有优越的节能、环保性能。时速300公里“和谐号”动车组列车全部为座车，宽型车体结构，外形采用流线型气动外形，具有优异的空气动力学性能。为进一步适应国人的旅行习惯，列车设有新型通风换气系统、多媒体影视系统、真空集便卫生系统、个性化服务餐饮区、残疾人卫生间等，凸显了具有中国特色的人性化设计特征。为进一步提升动车组在高速状态下运行的平稳性、舒适性，列车还设有半主动悬挂系统、应急通风系统、车间减振器等装置。作为我国高速列车产业化制造基地的南车四方股份，2004年承担了时速200公里动车组的设计制造任务。在短短三年多的时间内，南车四方股份全面实施了技术引

28、进消化、吸收、再创新工作，完全掌握了高速动车组轻量化车体制造、转向架制造和集成总装等高速动车组的关键技术，顺利搭建了国际先进的高速动车组的产品技术平台。由该公司制造的“和谐号”CRH2型时速200公里动车组是我国铁路第六次大提速的主力装备，自投入运营以来，以其卓越的性能，优秀的运行品质，成功通过了实战考验，其综合技术水平已经达到了国际同类产品的先进水平。截至2007年11月底，南车四方股份共向中国铁路交付60列时速200公里动车组。图2.9 CRH2型动车组 第二节 第二节 我国CRH型动车组的发展概况目前，我国时速200公里及以上动车组统一采用“CRH”的简称,这是“中国铁路高速”(Chin

29、a Railway High-speed)英文字母的缩写,意为“中国铁路高速列车”。一、CRH1 图2.10 CRH1动车组CRH1，庞巴迪-四方-鲍尔（BSP）生产，原型是庞巴迪为瑞典AB提供的Regina。订购20列，编组形式为，2(2M+1T)+(1M+1T)，2M1T为一个单元，其中一个单元减少动车一节，Mc+Tp+M+M+T+M+Tp+Mc。CRH1总功率5300kW，轴功率265kW，共20个轴，每个动车4个动轴。 动力配置：2（2M+1T）+（1M+1T） 车种：一等车、二等车、酒吧坐车合造车 定员（人）：670 客室布置：一等车2+2、二等车2+3 最高运营速度（km/h）：2

30、00 最高试验速度（km/h）：250 适应轨距（mm）：1435 适应站台高度（mm）：5001200 传动方式：交直交 牵引功率（kW）：5500 编组重量及长度：213.5m，420.4t 车体型式：不锈钢 气密性：没有 头车车辆长度（mm）：26950 中间车辆长度（mm）：26600 车辆宽度（mm）：3328 车辆高度（mm）：4040 空调系统：分体式空调系统 转向架类型：无摇枕空气弹簧转向架 转向架一系悬挂：单组钢弹簧单侧拉板定位+液压减振器 转向架二系悬挂：空气弹簧+橡胶堆 转向架轴重（t）：16 转向架轮径（mm）：915/835 转向架固定轴距（mm）：2700 受流电压

31、：AC25kV，50Hz 牵引变流器：IGBT水冷VVVF 牵引电动机：265kW 启动加速度（m/s2）：0.6 制动方式：直通式电空制动 紧急制动距离（m）（制动初速度200km/h）：2000 辅助供电制式：三相AC380V 50Hz DC100V二、CRH2 图2.11 CRH2动车组CRH2，南车四方（联合日本财团）生产，原型日本新干线E2-1000。订购120列，编组形式为,4M+4T，8节编组，基本上是Mc+T+Mc+Tp+M+Tp+M+Tc。 动力配置：4M+4T 车种：一等车、二等车、酒吧坐车合造车 定员（人）：610 客室布置：一等车2+2、二等车2+3 最高运营速度（km

32、/h）：200（具备提速到300km/h的条件） 最高试验速度（km/h）：250 适应轨距（mm）：1435 适应站台高度（mm）：1200 传动方式：交直交 牵引功率（kW）：4800 编组重量及长度：204.9m，345t 车体型式：大型中空型材铝合金车体 气密性：车内压力从4kPa降到1kPa时间大于50s 头车车辆长度（mm）：25700 中间车辆长度（mm）：25000 车辆宽度（mm）：3380 车辆高度（mm）：3700 空调系统：准集中式空调系统 转向架类型：DT206/TR7004B无摇枕转向架 转向架一系悬挂：单组钢弹簧单侧拉板定位+液压减振器 转向架二系悬挂：空气弹簧+

33、橡胶堆 转向架轴重（t）：14 转向架轮径（mm）：860/790 转向架固定轴距（mm）：2500 受流电压：AC25kV，50Hz 牵引变流器：IGBT水冷VVVF 牵引电动机：300kW 启动加速度（m/s2）：0.406 制动方式：直通式电空制动 紧急制动距离（m）（制动初速度200km/h）：1800 辅助供电制式：DC100V，三相AC100V AC220V、AC400V3、CRH3 CRH3，北车唐山机车厂（联合西门子）生产，原型ICE3。订购60列，编组形式为，8M0T。轴功率550kW，全车共16根动轴，平均分布于8辆车上，每车两台转向架，每台转向架均有一根动轴。北车唐山机车

34、厂（联合西门子）生产，原型ICE3。编组形式为，8M0T。轴功率550kW，全车共16根动轴，平均分布于8辆车上，每车两台转向架，每台转向架均有一根动轴图2.12 CRH3动车组四、CRH5 图2.13 CRH5动车组CRH5 北车长春客车厂（联合阿尔斯通）生产，原型阿尔斯通为芬兰国铁提供的SM3型。订购60列，编组形式为，(3M+1T)+(2M+2T)，8节编组，基本可以确定分两个单元，Mc+M+Tp+M+T+Tp+M+Mc。CRH5型电动车组，是铁道部为中国铁路第六次提速，向法国-阿尔斯通订购的高速列车车款之一。这款车型以宽体摆式列车为基础，采用动力分布式，营运速度为200公里以上，为数6

35、0组，每组8节。其中3组会在意大利原厂组装，并会完整付运予中国；另有6组会以散件形式付运，由中方负责组装；其余51组将透过法国的技术转移，由长春客车厂建造。预计首组CRH5将于2006年底出厂，第一组由中国生产的CRH5将于2007年春出厂。 编组型式：8辆编组，可两编组连挂运行 动力配置：（3M+1T）+（2M+2T） 车种：一等车、二等车、酒吧坐车合造车 定员（人）：602+2（残疾人） 客室布置：一等车2+2、二等车2+3 最高运营速度（km/h）：200（具备提速到300km/h的条件） 最高试验速度（km/h）：250 适应轨距（mm）：1435 适应站台高度（mm）：5001200

36、 传动方式：交直交 牵引功率（kW）：5500 编组重量及长度：211.5m，451t 车体型式：大型中空型材铝合金车体 气密性：车内压力从4kPa降到1kPa时间大于40s 头车车辆长度（mm）：27600 中间车辆长度（mm）：25000 车辆宽度（mm）：3200 车辆高度（mm）：4270 空调系统：车顶单元式空调系统 转向架类型：二系空气弹簧摇枕转向架 转向架一系悬挂：双组钢弹簧双转臂定位+液压减振器 转向架二系悬挂：空气弹簧+橡胶堆 轴重（t）：17（动）/16（动） 转向架轮径（mm）：890/810 转向架固定轴距（mm）：27007 受流电压：AC25kV，50Hz 牵引变流

37、器：IGBT水冷VVVF 牵引电动机：550kW 启动加速度（m/s2）：0.5 制动方式：直通式电空制动，备用自动空气制动 紧急制动距离（m）（制动初速度200km/h）：2000 辅助供电制式：三相AC380V 50Hz DC24V bbs第三章 世界各国列车控制系统主要特点及应用第一节 法国TVM系统主要特点及应用一、法国TVM300系统法国的TVM300系统是早期产品，系统构成简单，造价较低。采用无绝缘轨道电路UM71，地对车的信息传输容量仅有18个，速度监控是滞后阶梯式的。因此它的速度监控是阶梯式的(见图3.1)。滞后阶梯式速度监控（TVM300），只检查列车进入轨道区段的入口速度，

38、为确保安全，它需要有一个保护区段，这对线路的通过能力有一定影响，运行间隔一般为4-5。图3.1 虚拟闭塞示意图 阶梯控制出口速度检查方式示意图见图3.2。图3.2阶梯控制出口速度检查方式示意图阶梯控制出口速度检查方式，每一个闭塞分区内置按照一个允许速度进行控制，列车的允许速度为本区段的入口速度，即上一区段的目标速度。机车信号显示去给出的是目标速度，要求列车在闭塞分区内将列车速度降低到目标速度，设备在闭塞分区出口进行检查。如果列车实际速度未达到目标速度以下则设备自动进行制动。出口速度检查方式由于要在列车到达停车信号处(目标速度为零)才检查列车速度是否为零，如果列车速度不是零，设备才进行制动。由于

39、制动后列车要走行一段距离才能停车，因此为保证安全，停车信号后方要有一段安全防护区。安全防护区的设置对线路的通过能力有一定的影响，此外这种阶梯监控分段制动的方式也不符合一般列车的连续制动模式。为充分发挥乘务员责任感及驾驶技巧，法国铁路采用了人控为主，设备起监督作用的控制方式。二、TVM400系列法国C S E E公司针对各种需求,已开发了TVM400系列带速度监督的机车信号系统.TVM400系列有两个技术特点具有编码安全处理机技术和系列的宽带传输信道技术,各种传输信道(地一地,地一车,点式,半连续式和连续式)可与故障安全计算机相连接.T V M 4 0 0系列有5种执行方式:(1)TVM410型

40、:点式传输的速度监督系统,适用于运量较小的既有线路;(2)TVM420型:半连续式传输的速度监督系统,适用于中等运量的既有线路;(3)TVM430型:连续式传输的速度监督系统,在客运专线上使用;(4)TVM440型:与TVM430型的功能相同,可用于自动驾驶系统;(5)TVM450型:用于无人驾驶系统.TVM430型是在它的基础上进行数字化改造后的列车控制系统，在TGV北方线上采用，列车运行速度可达320km/h。TVM430系统的地面信息传输设备采用UM71型无绝缘数字式轨道电路，由地面向移动列车之间实现地对车信息的单向传输。信号编码总长度为27个信息位，其中有效信息为21位。列车的定位功能

41、也是由轨道电路完成的。TVM430型系统制动模式采用的是分段连续式速度监督曲线，控制方式以人工控制为主。只有当司机没有按要求操作时，控制设备才自动完成其应执行的任务。国高速铁路TGV区段的列控系统，车载信号设备采用TVM300或TVM430，地对车的信息传输以无绝缘轨道电路UM71为基础，该列控系统简称U/T系统。 随着列车速度不断提高，时速已达320km/h，法国公司对模拟电路构成的U/T系统进行了数字化改造：数字电路技术使设备结构小型化、模块化；采用无绝缘轨道电路UM2000，数字通信技术使车地间的信息传输数字编码化；其速度监控方式改为分级速度曲线控制模式。下图为法国TVM430曲线控制方

42、式示意图 图3.3法国TVM430曲线控制方式示意图 分级速度曲线控制模式速度监控（TVM430），是按速度等级分段制动的，其列车追踪间隔主要与闭塞分区的划分和列车速度有关，而闭塞分区的长度的确定是以线路上运行的最坏性能的列车为依据，对高中速列车混合运行的线路采用这种模式能力是要受到较大影响的，运行间隔一般为3。UM71无绝缘轨道电路是法国1971年研制的一种防电气化谐波干扰的移频轨道电路，它的载频分为1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600 Hz四种，两个相邻轨道电路间采用电气分隔接头，实现了无轨缝无机械绝缘的电气隔离，但有26m死区段。配合TVM300系统，UM71无绝缘轨道电路

43、向机车发出18种TBF低频调制信息。配合TVM430系统，UM71无绝缘轨道电路进行了数字化改造，发展成为UM2000，低频信号增加到28种，其中一种低频信号为轨道占用信息，将27种低频信号进行编码处理，使信息传输量由18个增加为227个，其中传输防护码6位，有效信息量为2个。法国TVM采用“人控优先”的控制原则。列车正常运行由司机驾驶，当列车速度低于目标速度后只给出允许缓解的表示，由司机进行缓解操作。只有在司机失误并可能出现危险的情况下列控设备才强迫列车制动。法国铁路认为这种人机关系有利于发挥司机的技术能力，加强其责任感。三、法国TVM300、TVM430系统的应用TVM300系统在1981

44、年于巴黎里昂首先投入使用，我国铁路京郑、郑武、沈大、广深（含TVM300 ）也采用了该系统。TVM430系统在1993年于法国第三条北方线高速铁路首先投入使用。近年来，法国CS公司又开发了计算机联锁（SEI）和列控(ATC）一体化的系统，在地中海线和海峡伦敦线开通使用，我国秦沈客运专线也采用了该系统，韩国高速铁路也采用该系统。学习、借鉴国外列控系统的成熟技术，对研究、确定我国列控系统发展的技术路线有着重要的意义。第二节 比较德国LZB系统、法国TVM系统、日本ATC系统列控系统是随着技术发展而提高的，从初级阶段的机车信号与自动停车装置，发展到列车速度监督系统与列车自动操纵系统。从技术发展的趋势

45、看，列控系统是向着数字化、自动化、网络化的方向发展的，其主要作用是保证列车行车安全、提高运输效率。列控系统在各国有一个发展历程，尤其是进入20世纪90年代以后，世界上许多国家研制开发了具有本国特色的列控系统。在技术上比较有代表性的且已投入使用的列控系统主要有：德国的LZB系统，法国的TVM300和TVM430系统，日本新干线的ATC系统，以及我国使用的CTCS2级列控系统，这些系统的共同特点是：可以实现自动连续监督列车运行速度，可靠地防止人为错误操作所造成的恶性事故的发生，保证列车的高速安全运行。一、法国U/T系统法国高速铁路TGV区段的列控系统，车载信号设备采用TVM300或TVM430，地

46、对车的信息传输以无绝缘轨道电路UM71为基础，该列控系统简称U/T系统。TVM300系统采用无绝缘轨道电路UM71，地对车的信息传输容量仅有18个，速度监控是滞后阶梯式的。TVM430系统采用无绝缘轨道电路UM2000，数字通信技术使车地间的信息传输数字编码化，速度监控方式改为分级速度曲线控制模式，时速已达320公里。二、日本ATC系统列车在闭塞分区入口处接收到目标速度信号后立即以此速度进行检查，一旦列车超速，则进行制动，使列车速度降低到目标速度以下。日本新干线传统ATC系统采用这种方式，新干线采用速度分级，入口制动，自动缓解的控制方式。该方式要求列车在闭塞分区入口处接收到目标速度信号后立即以此速度进行检查，一旦列车超速，则进行制动使列车速度降低到目标速度以下。日本新干线ATC系统采用“设备优先”的控制原则。列车减速一般由设备完成，当列车速度低于目标速度后自动缓解。列车速度减到30 kmh以下需要在车站停车时，才由司机操纵以保证列车停在正确位置。这种方式要求列车制动系统连续多次制动后制动力不衰竭。下图为阶梯控制入口速度检查方式示意图。 图3.4阶梯控制入口速度检查方式示意图日本新干线现有的ATC系统普遍采用目标距离一次制动模式曲线方式，车载设备根据地面轨道电路传送来的信息和各开通区间的长度，求取与前方列车所占用区间的距离，综合线路数据、制动性能和允许速度等计算