列控复习
第一章概述
1.轨道交通的运行特点：速度快、质量重、制动距离长、不能自行导向
核心任务：保证列车安全、高效的运行
2.列车运行控制系统由地面设备和车载设备组成，是轨道交通行车系统的“中枢与神经”，旨在利用各种先进的技术和设备，保证列车以最小安全间隔距离运行，以达到最大的运输能力，是铁路信号系统的重要组成部分之一。
3.发展阶段：地面人工信号、地面自动信号、机车信号、自动停车信号、自动停车装置和自动列车防护系统。
4.轨道交通信号系统发展推动力：重大事故驱动、运营需求引导、技术发展推动。
5.轨道交通运行控制的基本功能：间隔控制、速度防护、安全防护
6.定位技术（测速定位）基本功能：能够在任何时刻、任何地方按要求确定列车的位置；局部故障时，降级运行。分类：（空间）离散式、连续式、接近连续式（设备）基于轨旁、车载、轨旁+车载。需解决的主要问题：轨道占用检查；列车的准确位置；可用的定位技术轨道电路、计轴器、轮轴传感器、应答器、卫星定位、环线 (交叉)定位、多普勒雷达
7.车地通信技术基本功能：地面设备向车载发送控制信息；车载设备向地面发送位置、状态信息；地车通信技术是区分不同列控系统的一种方式；分类：点式（应答器）、连续式（轨道电路、无线传输）
8.安全计算机：地面设备及车载设备均由安全计算机构成；安全计算机应达安全完善性等级为4；系统的功能由软硬件共同完成；安全计算机的设计分析不同于一般以机械、分离器件构成的系统；
9.列控系统原理：（地面设备）列车运行控制系统根据前方行车条件，为每列车产生行车许可，并通过地面信号和车载信号的方式向司机提供安全运行的凭证。（车载设备）车载设备根据接收到的行车许可产生允许速度，当列车速度超过允许速度时控制列车实施制动，使列车降速乃至停车，防止列车超速颠覆或与前方列车追尾等，保证行车安全。
10.列车运行控制系统主要功能：保证列车不超过其规定的限速及线路限速；列车在有限的许可区域内以正确方向上运行；给每一个列车分配一个区域，每一个区域内仅有一列车；正确地确定每一列车的行车许可：采取有效防护措施防止列车进入已分配给其他列车的区域；道岔锁闭到正确的位置使列车沿规定的进路运行。
第二章列车运动学基础
1.作用在列车上的力：列车牵引力F、列车运行阻力W、列车制动力B
2.含义：列车牵引力：列车运行动力的来源，它是与列车运行方向相同并可根据需要控制的外力。由牵引机车或动车的动力装置发出的内力，经传动装置传递，在轮周上形成切线方向力，再通过轮轨间的黏着产生的、由钢轨反作用于轮周上的外力，从而使列车发生平移运动。列车运行阻力：列车运行中由自然条件产生的与运行方向相反、阻碍列车运行、不能由司机控制的外力。按照阻力产生的原因，能够将阻力分为两大类：基本阻力是指在运行中永远存在的阻力。附加阻力是指个别情况下发生的阻力，如坡道阻力，曲线阻力，隧道阻力等。阻力之和称为全阻力。列车制动力：列车运行中与运行方向相反、阻碍列车运行、司机可以根据需要调节的外力。制动力一个明显的特点就是由人为方法产生的。产生制动力的方法可分为摩擦制动（包括闸瓦制动和盘形制动）、动力制动和电磁制动。
3.列车运动状态：牵引—加速C =F-W，惰行—匀速C = -W，制动-减速C=-(B+W)
4.牵引力F产生原理：动力轴上装有牵引电机，通过齿轮将转矩
M d传给动轮，动轮上产生转矩M，可用同旋转方向、大小相等的一
对力偶F1、F2代替转矩M，F1=F2=M/R。F2作用于动轮中心，F1
作用于钢轨上，企图推移钢轨，钢轨是固定不动的，轮心O点及轮
轨接触点C 产生一反力偶F ，其大小与M 相等且反向。F3为轴承座用于轮轴的反作用力，F 钢轨作用于车轮的反作用力为轮轴牵引力。
5.空转：轮轨间的纵向水平作用力超过维持静摩擦力极限值——最大静摩擦力，轮轨接触点将发生相对滑动，机车动轮在强大力矩的作用下快速转动，轮轨间的纵向水平作用力变成了滑动摩擦力，其数值比最大静摩擦力小很多，而机车运行速度则很低，这种状态称之为“空转”。
6.基本阻力主要是由列车内部或外界之间的相互摩擦和冲击产生的，包括机械阻力和气动阻力，具体可以归纳为以下五方面：轴颈与轴承间的摩擦阻力；车轮与钢轨的滚动摩擦阻力；车轮在钢轨上的滑动摩擦阻力；冲击和振动引起的阻力；空气阻力。
7.附加阻力是指列车在非理想线路条件上运行时受到的额外阻力：坡道阻力、曲线阻力、隧道阻力、启动阻力、其他阻力。坡道附加阻力：列车重力产生的沿运行方面相反的分力；“上正下负” i=1000 BC/AB
8.制动系统不仅是列车安全、正点运行的保证，而且也是提高列车重量和运行速度的前提条件，其性能好坏对铁路运输能力和行车安全有直接影响。（使列车停在某一指定地点，或特定地段使列车维持在某一规定速度； 在意外紧急情况（危及行车安全或将发生伤亡事故）时，在规定的制动距离内使列车迅速停下；）制动力越大，列车越能迅速停下，制动距离和运行时分就可大大缩短。
9.当制动力大于黏着力时，轮轨将发生滑行，即车轮将被“抱死”（不转动），将这种状态称之为“打滑”。此时制动力变为轮轨间的滑动摩擦系数 ，闸瓦间的摩擦力由动摩擦力变为静摩擦力。由于滑动摩擦系数fai 远小于滚动摩擦系数u ，因此轮对一旦滑行，制动力将迅速下降。Q 减小，滑动现象在空车中更容易发生；u 减小，当轨面状况不好，粘着系数下降时，易出现滑行；K 增大，紧急制动时，闸瓦压力K 值大，易发生滑行；fai 增大，低速尤其是快停车时，更容易滑行。 10.列车的制动过程可以分为两段：
第一段从实施制动开始到tk ，称为空走过程，tk 称为空走时间，列车在空走时间内惰性的距离称为空走距离Sk ；第二段从这假设的瞬间开始到列车完全停稳，称为实制动过程，其经历的时间称为实制动时间te ，该过程中列车所运行的距离称为实制动距离Se ；列车制动
距离Sz 可以表示为：
11.实施制动时，列车中各车辆的制动力产生的起始时刻并非完全相同，制动力上升到最大值需要一个过程，如左图所示。为了计算方便，通常假定列车各车辆的制动力在制动开始后某一瞬间tk 同时产生并立刻达到最大值，如右图中虚线所示。
第三章 列控系统基本原理与组成
k k K K Q Q μ?μ?≤?≤∑
∑z k e S S S =+
1.闭塞的目的为避免发生列车正面冲突或追尾事故，应在列车向区间发车时确认区间没有列车。区间行车间隔的控制方法：时间间隔控制、空间间隔控制。
2.空间间隔控制：前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离的行车方式。一般以相邻两车站之间作为一个区间，或将区间的铁路线路划分为若干个独立的区间（称为“闭塞分区”），一个区间或一个闭塞分区同时只准许一列列车运行，因此能保证行车安全。相对于时间间隔法，是一个很大的进步。目前几乎全部采用此法。
3.行车闭塞法（简称闭塞）：使用信号或凭证，遵循一定规律，来保证列车按照空间间隔制运行的技术方法
4.闭塞的实现方法：（1）人工闭塞：路签或路牌闭塞（几乎绝迹）；电报或电话闭塞（目前只有当闭塞设备故障时采用）（2）半自动闭塞（单线铁路多采用此方法）（3）自动闭塞（复线铁路基本采用此方法）
5.自动闭塞：根据列车运行及轨道占用检查所检查到的有关闭塞分区的状态，自动变换通过信号机的显示，而司机凭信号显示行车的闭塞方法。其特征为：站间划分为若干闭塞分区，有分区检查设备，一般设有通过信号机；站间能实现列车追踪；办理发车进路时自动办理闭塞手续，自动变换通过信号机的显示。自动闭塞的实现方法：固定闭塞：三显示法、四显示法、多显示法、虚拟闭塞；准移动闭塞；移动闭塞——固定闭塞的实现方法看书！
6.固定闭塞：两列运行列车之间的空间间隔是若干个长度固定的闭塞分区，一般设地面通过信号机，保证列车按照空间间隔制运行的技术方法。固定闭塞基本原则：不能授权列车进入已被另一列车占用的分区；两追踪列车之间的间隔距离（若干个闭塞分区的长度）必须始终大于后车的制动距离（即在最不利情况下列车停车所需要的最大距离），保证两辆列车不会追尾。
7.三显示自动闭塞：通过信号机具有三种显示，能预告列车前方两个闭塞分区状态的自动闭塞；绿灯：前方两个闭塞分区空闲；黄灯：告警信号，表示前方只有一个闭塞分区空闲；红灯：列车应在该信号机前停车。主要特征：通过信号机具有三种显示：红（停车）、黄（警惕）、绿（通行）；能预告列车前方两个闭塞分区状态；信号机没有速度含义（进路式信号）；
8.进路信号指示：为该列车所设置的进路的状态，如空闲和占用状态，为列车设置的进路保护几个闭塞分区等，由司机根据经验决定允许运行的最大速度。
9.追踪间隔L：司机确认信号所需时间的走行距离 L目，两个闭塞分区长度 2*L分，接近前车的距离 L接，前车车长 L车。追踪时间T:(L目+ 2L分+ L接+ L车)/v。L目、 L接、 L车皆固定，T取决于闭塞分区长度L分。因此，闭塞分区长度越短，追踪间隔越短，运行效率越高
10.一个闭塞分区的长度L分必须满足该条线路上运行的所有列车从规定最高速度到零速的制动距离，按照制动性能最差的列车来计算。因此，当列车运行速度提高时，为保证行车安全，闭塞分区长度也应相应增加。
11.四显示自动闭塞，通过信号机具有四种显示，能预告列车前方三个闭塞分区状态的自动闭塞；
12.速差式信号显示方式：列车运行前方线路状态速度信息可以包含两方面的含义，即列车当前分区的限制速度以及列车前方分区的入口速度（目标速度）。
13.最高时速160公里/小时干线铁路信号分三个速度等级：160km/h、115km/h、 0km/h。绿L：表示160/160km/h，即进入闭塞分区允许速度是160km/h，离开的允许速度还是160km/h；绿黄LU：表示160/115km/h；黄U：表示115/0km/h；红：表示停车，0km/h
14.追踪间隔L：司机确认信号所需时间的走行距离 L目，三个闭塞分区长度 3*L分，接近前车的距离 L接，前车车长 L车，追踪时间T:(L目+ 3L分+ L接+ L车)/v
15.闭塞分区的长度L分必须满足：两个闭塞分区的长度满足从规定最高速度到零的制动距
离；每一个闭塞分区的长度要满足每一速度级差的制动距离，既要满足从115km/h 到0km/h 的制动距离，还要满足从160km/h 到115km/h 减速的制动距离；按列车制动性能最差的来计算。
15.四显示闭塞的通过能力： 闭塞分区长度比三显示的闭塞分区长度缩小一半；追踪时间间隔比三显示自动闭塞的小，通过能力大；中间速度等级值会影响闭塞分区的长度和间隔时间。
16.多显示自动闭塞，对四显示及以上自动闭塞的统称；（速度越低，分区长度越短，能力越大）追踪时间T:(L 目 + （n-1）L 分 + L 接 + L 车 )/v
17.虚拟闭塞：在存储于地面闭塞中心的线路数据库中以虚拟方式将区间化为若干个“固定”闭塞分区，并设置虚拟信号进行防护。其本质仍是固定闭塞，但地面不设轨道占用检查设备。
18.固定闭塞&移动闭塞
19.移动闭塞：后行列车以前行列车的尾部——移动的闭塞分区的“入口”为目标，实时与前车保持安全制动距离，就可以实现安全、高效地运行，称这种闭塞分区随车“移动”的自动闭塞方式称为移动闭塞。
20.移动闭塞“撞软墙”，考虑前车速度。以相对制动距离为基础的列车间隔控制。 d=d brake2 + S-d brake1。S 为安全距离。移动闭塞“撞硬墙”：前车瞬时静止。以绝对制动距离为基础的列车间隔控。d=d brake2+S
21.移动闭塞：追踪间隔L ：司机确认信号所需时间的走行距离 L 目，制动距离B ，接近前车的安全距离L 安 ，前车车长 L 车。追踪时间T:(L 目 + B + L 安 + L 车 )/v
22.移动闭塞与固定闭塞通过能力比较：
地面信号显示
机车信号显示
机车信号信息名称L L L L LU U H L L L L LU U HU L4码L3码L2码L 码LU 码U 码HU 码
L L L5
码
技术的发展
23.速度防护基本原理：（1）阶梯控制：入/出口速度检查（2）速度-距离模式曲线控制：分段/连续曲线控制 24.阶梯控制概念：一般称进入一个闭塞分区的速度
为入口速度，驶离该闭塞分区的速度为出口速度。只需对列车进入闭塞分区的速度或驶出闭塞分区的
速度进行控制，就可以防止列车冒进信号。
25.入口速度检查控制（提前式控制）：车载设备根据入口速度监控列车运行速度。 出口速度检查控制
（ 滞后式控制）：车载设备根据入口速度监控列车，司机根据目标速度驾驶列车。增加一个闭塞分区作为安全防护区段，俗称双红灯防护。
26.速度-距离曲线控制： 速度-距离曲线：列
车实时速度与制动距离间关系曲线；根据列车前方的目标速度、目标距离，计算允许速度；与阶梯速度控制方式的最大区别在于：不仅体
现了信号系统的速度含义，也加入了距离含义。 27.分段曲线追踪间隔L ：实现每级速差的列车
制动距离d ×列车从最高速度停车制动所需分区数n 。分析列车制动行为能够得到d(每一项
要考虑n 次)：车载设备接收地面列控信号反映时间距离S1+列车制动响应时间距离S2+列车
制动距离S3（与制动性能有关）+过走防护距
离S4
28.目标距离控制：根据目标距离、目标速度、线路参数及列车制动性能参数等按列车制动模型形
成列车连续的速度控制曲线;不必考虑每个闭塞分区速度等级;以禁止信号或前行列车尾部等为前方目标点构成连续速度-距离曲线的控制方式称为目
标距离控制，俗称一次制动速度控制的方式 。分
紧急制动、常用制动、列车实际速度曲线。
29.目标距离控制追踪间隔L=S1+S2+S3+S4:车载设
备接收地面列控信号反映时间距离S1，
列车制动响
安全制动距离
空闲1空闲2
空闲3
空闲4
应时间距离S2，列车制动距离S3（只考虑一次，
并与具体列车性能相关），安全距离S4。
30.准移动闭塞：以前行列车占用的闭塞分区入口
为目标点，按照目标-距离控制方式进行速度防护
控制；对于后车追踪控制如同移动闭塞一样，唯
一的差别是前车轨道占用仍以闭塞分区为单位；
城市轨道交通中，称这样的固定闭塞叫做准移动
闭塞。
31.不同控制模式的对比&列控系统需新增的功能
32.特点对比：入口检查方式：轨道电路码具备了速度含义，车载设备真正进入对速度的控制的阶段；轨道电路码信息更加丰富，即地车通信信息量增大；车载设备具备了测速功能。出口检查方式：和入口检查方式相比，轨道电路码代表的速度含义，不仅应包含限制速度，还应该包括目标速度；司机负责按目标速度控制列车速度，车载设备在司机未按要求控制车速时才会实施干预，因此属于人控优先；为防止司机错误操作，为保证安全，必须额外设置一段保护区段。速度-距离控制方式：车载设备具备了测距功能，并且具备了识别参考点和测距误差校正功能；车载设备需要从地面设备获得线路数据信息，因此地车通信容量进一步增大；限制速度由车载设备计算，因此，多种车型混跑时，通过能力大大提高。移动闭塞方式：为获知前车末端位置，增加了地面控制中心设备（RBC 或ZC ）；为向后车实时发送到前方危险点的距离，需通过无线方式，因此，增加了无线通信（大容量车地双向传输通道）
33.行车许可：指允许列车在基础设施限制内可运行到的轨道上指定的区域，在国内城市轨
道交通中也称为移动授权。行车许可终点是行车防护界限点，包括：被占用闭塞区间的入口
处（按固定闭塞运行），前行列车安全后端的位置（按移动闭塞运行），为进路设置的道岔
警冲标（按固定/移动闭塞运行）
34.行车许可描述： a.距行车许可终点的距离，确定列车还能走“多远”。b.通过行车许可
终点时的速度，即EOA的目标速度，确定列车能走“多快”。当目标速度不为零时，EOA被
称为限制性许可。c.行车许可有效的时间，确定运行许可的“时效”。 d.其它与行车安全相
关的信息：如坡度、静态限速、临时限速、线路条件、进路适应性等信息。
35.信号显示&行车许可区别：信号显示：以前车为核心防护闭塞分区，仅适用固定闭塞。行
车许可：以后车为核心确定允许行车多远、多快，适用于固定/移动闭塞
36.目标距离控制方式运行控制系统基本原理：根据计划安排和线路条件，生成控制范围内
每个列车的行车许可，并实时安全地给相应的列车传送行车许可；车载设备根据安全制动曲
线生成允许速度，实时监控列车运行速度，保证列车严格按照行车许可运行。即：生成MA →
传送MA →使用MA
37.列控系统关键技术模块：列车占用检查、行车许可生成、车地信息传输、列车测速定位、
列车运行防护、人机界面Array 38.行车许可生成原理：列车的占用检查由地面设
备负责；地面设备计算和给出行车许可——信
号显示顺序；两车追踪，地面设备根据前车的占
用情况，向后计算信号的显示顺序；
39.“基于固定闭塞的目标距离控制”行车许可生
成过程：在固定闭塞方式下，两车追踪的情况中，
地面设备通过检测前车的占用，以前车所在的闭
塞分区的起点向后车方向顺序控制信号的开放，
实现行车许可的生成。行车许可的使用方法：车
载设备根据线路数据和距离前方轨道区段的个
数，计算目标距离；进而计算出当前限制速度，
从而完成对行车许可的使用。
40.“基于移动闭塞的目标距离控制”行车许可
生成原理：列车的占用检查由车载设备自行计算；
地面设备根据列车发送的位置计算和给出行车许
可；两车追踪，后车根据地面给出的限速信息向前搜索障碍点，计算允许速度；行车许可生
成过程：在移动闭塞方式下，两车追踪的情况中，列车实时计算自身的位置，并通知地面设
备；地面设备将前车的位置连同本列车前方所有障碍点、限速点等信息发送给本列车，可见
前车的位置对于本列车来说等同于线路上其他障碍点，只是限速为零；本列车从自身车头开
始向前搜索，将所有障碍点的限速信息综合考虑，计算当前的允许速度，进行速度监控。（车
载子系统：列车速度防护，车地信息传输：点连式、通信式，地面子系统：地面检查列车占
用情况，控制信号）
41.“移动闭塞列控系统运行过程”列车实时计算自身的位置，并且依赖点式应答器的定位
信息实现精确定位，并通过无线传输发送到地面子系统；地面子系统将目标停车点（前方列
车尾部）连同其他线路上的障碍点信息（位置、限速等）发送给列车；车载子系统利用这些
信息进行相应的计算，将计算的允许速度通过人机界面通知司机，按照允许速度进行驾驶。
（增加了无线传输方式，地面设备没有轨道电路设备而是增加了无线闭塞中心，车载子系统
也不依靠信号行车，地车信息传输方式仍然采用的是点-连式传输方式，包含连续式的无线
传输，也包含点式的应答器等方式）
42.固定闭塞列控系统特点：依靠地面检查列车占用情况，两车追踪时以前车为参考点向后顺序开放信号，为后续的列车生成行车许可。移动闭塞列控系统特点：依靠列车自行实现精确定位并报告给地面，两车追踪时后车获取前方信息后向前计算行车许可。
第四章列控系统地面设备
1.典型设备：装备机车信号的固定的自动闭塞系统：ZPW-2000A轨道电路,C2：应答器、列控中心，C3：RBC,CBTC:地面ATP
2.轨道电路功能：列车位置检测、地到车信息传输、断轨检查。工作状态：调整状态—空闲，分路状态—占用，断轨状态—占用
3.轨道电路主要参数：a.列车分路电阻：列车分路轨道电路所形成的短路电阻，由车轮和车轴的电阻以及轮缘与钢轨头部表面接触电阻组成。列车分路电阻是纯电阻，其阻值主要取决于轮缘与钢轨头部表面的接触电阻，从千分之几欧姆到0.25欧姆，对于轻车还要更大一些。
b.分路灵敏度：当轨道电路被列车或其它导体分路，恰好使轨道电路接收设备能反映轨道占用状态的列车分路电阻或该导体的电阻值，叫做轨道电路的分路灵敏度。
c.极限分路灵敏度：轨道电路各点的分路灵敏度不同，对某一段具体轨道电路来说，该段轨道电路的极限分路灵敏度是取各点分路灵敏度的最小值。
d.标准分路灵敏度：规定的最小分路电阻叫标准分路灵敏度,我国规定0.06欧。任何轨道电路在分路状态最不利条件下用最小分路电阻在轨道电路任意点分路时，轨道电路接收设备应能反映轨道占用状态，否则就不能保证分路状态的可靠工作。
4.主要故障模式：a.“红光带”故障：轨道区段没车占用，但控制台显示有车占用；影响效率；主要原因：送电电压低、道床潮湿肮脏使漏泄电流大、轨道电路断线或断轨、绝缘双破损。b.分路不良故障：轨道区段有车占用，但轨道继电器不落下；影响安全；主要原因：轻车、轨道不清洁（生锈、油污）、轮对高阻。
5.无绝缘轨道电路信号：中心频率：1700Hz、2300Hz用于下行；2000Hz、2600Hz用于上行防止邻线干扰。邻线信号会因为钢轨互感、大地泄露等原因侵入到本线信号中，本线接收线圈感应到的信号为邻线与本线信号的混合，称为邻线干扰。极性交叉：在绝缘的两侧，要求轨面电压具有不同的极性或载频，称为极性交叉；极性交叉可保证在绝缘破损的情况下，导致信号机关闭和道岔锁闭，即符合“故障-安全”原则；移频轨道电路用交替使用的载频达到极性交叉的目的；车载设备可通过检测中心载频，识别绝缘节；
6.C2概念：基于轨道电路和应答器传输列车运行许可信息，采用目标距离模式曲线监控列车安全运行的列车运行控制系统。系统结构：轨道电路、应答器、列控中心、车载设备
7.C2工作原理：（1）调度中心下达运行图至车站CTC分机。CTC分机实时：向车站联锁下发进路命令，向列控中心下达临时限速信息。（2）车站联锁采集轨道电路的列车占用信息、道岔位置并进行处理。计算机联锁按照CTC下达进路的命令控制道岔、信号机、排列进路。（3）计算机联锁将锦路信息发给列控中心，列控中心根据进路信息和临时限速信息生成轨道电路编码和临时限速报文，轨道电路编码发送给轨道电路，临时限速报文发送给应答器（4）车载设备姐收到轨道电路码序和应答器报文信息后，计算生成控制模式曲线，监控列车安全运行。
8.无源应答器：在区间信号点设置，数据包括：应答器相对坐标、前方一定距离的线路基础数据、线路参数、线路限速。有源应答器：在车站进出站信号机出设置，作用包括：目标距离、接发车进路、临时限速。
9.C2系统功能：轨道电路：实现列车占用检查；提供列车运行前方空闲闭塞分区数量。应答器：有源：提供临时限速和进路信息。无源：提供闭塞分区长度、线路限速和换算坡度等。车载设备：生成行车许可，实时计算连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行
10.行车许可组成：轨道电路以码序形式提供空闲闭塞分区数量。应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。车载设备综合生成行车许可，实时计算速度曲线。
11.应答器原理：是一种基于电磁耦合原理实现的地－车间高速数据传输的点式传输系统，用于在特定地点从地面向列车传送信息。应答器安装在轨道中间轨枕上，不要求外加电源、处于休眠状态。列车经过时，地面应答器被车载天线发送的功率载波能量瞬时激活，将接收到的电磁能量转换成电能，并利用这些电能调出存储信息经调制后循环向车载设备发送报文信号。车载天线接收应答器所发射的报文信号，经译码处理发送给列控车载设备安全计算机使用
12.应答器分类：按信息改写方式分：无源（固定）应答器：应答器内存储的信息固定，信息修改必须使用专门的仪器。无需供电；有源（可变）应答器：应答器内存储的信息可变，通过LEU可实时修改应答器内信息。需要供电，需要有电缆和LEU连接按几何尺寸分，共四种：标准型、横向小型、纵向小型（A）、纵向小型（B）
13.应答器车载设备包括车载天线和车载解码器（BTM）：车载天线既要向地面发送激活地面应答器的功率载波，还接收地面应答器发送的数据报文； BTM：发送能量、接收信号、滤波分析、解析报文、上传车载计算机、测试通道有效性
14.应答器的应用：应答器用作点式传输设备，在线路上某些特殊地点才布置应答器。由于一个应答器最大只能传输830bit的数据，如果在某些特殊点希望向车载发送更多信息，就需要在该地点连续布置多个应答器，这样就构成了应答器组。列控系统把应答器组作为一个完整的对象来考虑，因为列控系统关心的是地车之间的信息交互。从地车信息交互来说，需要考虑应答器组信息编码。
15.应答器组：一个应答器组应由1到8个应答器组成。单应答器组：仅包含一个应答器，无法区分方向。多应答器组：包含两个及两个以上应答器，可区分方向。（下图为报文结构和信息报结构）
16.应答器报文分为：应答器用户报文，长报文830bit 或短报文210bit 。应答器传输报文，采用85bit BCH 循环码 。用户报文采用ETCS 语言，采用灵活的带有标识符的形式化语言
17.CTCS-2级系统中应答器功能：列车定位；线路参数，闭塞分区长度、坡度；进路信息，与轨道电路联系信息一起生
成行车许可；临时限速；特殊点标志信息，等级转换、RBC 切换点、调车允许等
18.列控中心（TCC ）基本功能：站内和区间轨道电路的载频、低频信息编码，并控制轨道电路的发码方向；临时限速发送;完成区间信号机点灯控制（若设置区间信号机）；通过继电器与异物侵限系统接口，实现异物侵限灾害防护，并把灾害信息传送给联锁设备和集中监测设备。*根据其管辖范围内轨道电路状态、联锁进路及边界 条件等信息，通过轨道电路和应答器向工作在CTCS-2级的列车提供行车许可。
19. 轨道电路编码：区间轨道电路编码。通过站间安全信息传输获得邻站边界区段的状态以及编码所需的信息，实现闭塞分区编码逻辑的连续性。根据前方轨道区段占用状态以及前方车站接车进路信号开放情况
应答器1
应答器2
反向 正向
正向通过应答器组时，消息的组成：
rd
1st 2nd 3rd 1st 2nd 3rd 读取应答器报文顺序： 应答器消息组成：
3st
2nd 1rd
1st 2nd 3rd 读取应答器报文顺序： 应答器消息组成：
反向通过应答器组时，消息的组成：
20.临时限速处理：
车站限速管辖范围：本站站内，上、下行方面区
间，并延伸至邻站正线股道出发信号机处
CTCS 级间转换处：CTCS-2级车站列控中心限速管辖范围向外延伸，延伸长度为线路允许速度到目标限速档位的目标制动距离
应答器限速管辖范围：
应答器报文的限速信息应根据应答器限速管辖范围实现限速信息的冗余覆盖， 区间限速和站内限速时，限速信息的覆盖情况。
北京方面天津
方
面
北京方
面相邻A 车站列控中心临时限速
天津方
面
北京方面天津方面
应答器限速起点描述：由不同应答器发送对应同一处限速区的报文信息具有一致性。 21.CTCS-3级列控系统是基于GSM-R 无线通信实现车地信息双向传输，轨道电路实现列车占用检查，无线闭塞中心（RBC ）生成行车许可，应答器实现列车定位，同时具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。
22. C3与C2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。
23.C3各部分功能：无线闭塞中心RBC ：（1）根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可；
（2）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C3车载设备；（3）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：（1）用于实现车载设备与地面设备的双向通信；（2）GSM-R 核心网包括移动交换子系统、GPRS 子系统、智能网接口；（3）采用冗余交叉覆盖的方式进行布置，提高了车地通信的可靠性。临时限速服务器：（1）临时限速统一管理，包括规则校验、设置和取消；（2）将临时限速拆分给列控中心及RBC 分别执行，并反馈执行结果。车载安全计算机：根据地面设备提供的行车许可、线路参数、临时限速等信息和列车参数，按照目标距离连续速度控制模式生成动态速度曲线，监控列车的安全运行。应答器&轨道电路：地车信息传输；满足后备系统的需要
24.C3工作原理：C33列控系统地面设备包括RBC 、临时限速服务器、轨道电路、列控中心TCC 、应答器/轨旁电子单元LEU 、GSM-R 接口设备等、为保证兼容性，C3地面设备在C2基础上增加了RBC 和临时限速服务器。RBC 根据外部地面系统接收到的信息，同时通过GSM-R 接收车载发送的列车位置信息以及其他列车参数生成列车控制命令，主要提供行车许可，以及线路上的临时限速等，使列车安全运行，完成列车间隔控制和列车防护。临时限速服务器用于临时限速命令的下达和取消，实现了C3与C2列控系统的临时限速的一致性校核等功能，以便对全线临时限速命令进行统一集中管理。（区段追踪运行）
25.RBC 主要功能：RBC 根据从外部地面系统（联锁设备、相邻RBC 、临时限速服务器）接收到的信息（即股道占用、进路状态、临时限速等）以及与车载设备交换的信息（位置报告）生成发送给列车的控制命令，主要是提供行车许可，使列车在RBC 管辖范围内的线路上安全运行，完成列车间隔控制和列车防护。
（a ）区间临时限速
（b ）站内临时限速
26.位置坐标系：以应答器作为系统中描述位置参考坐标系，每个应答器组的坐标原点由应答器组内编号为1的应答器（称为位置参考点）给出，将组内应答器编号增加的方向定义为每个应答器组的正向，列车位置、限速点位置等信息均以应答器坐标系为进行描述，列车每经过一个定位参考应答器组进行一次定位修正，并更新一次应答器坐标系，并称列车经过并正确读取的最后一个应答器组为LRBG （最近相关应答器组，Last Relevant Balise Group ）
27. 列车位置描述：列车方向对应的机车前端位置距LRBG 的距离。
28.行车许可描述：运行许可内容：使用消息（Message ）+信息包（Packet ）传输 固定：
● 行车许可终点：MA 的长度
● 链接信息：MA 内应答器的链接关系，LRBG-ID 、间距、方向
● 坡度曲线：坡度性质、长度、坡度值
● 静态速度曲线：速度变化点距离、限速值、头尾有效
● 配置参数
可选：
● 等级转换命令：等级转换点距离、待转等级
● 设置临时限速：临时限速区距离、长度、限速值、ID
● 线路条件：特殊区段距离、长度、区段类型
引导/调车区段的设置信息：要求模式、距离、模式限速
29.行车许可的发送（特殊情况）：（1）缩短行车许可（降级）：根据列车位置，RBC 判断列车前方已被分配给列车作为行车许可一部分的区段发生降级。RBC 向列车发送有条件紧急停车消息（只包含停车点距离），将MA 终点缩短至该区段起点；已处于有条件紧急停车的列车，发送无条件紧急停车；列车所在SA 区段发生降级，则RBC 不应采取任何反应措施（2）紧急停车：当RBC 收到CTC 的紧急停车命令或在列车的行车许可内的轨道区段异常占用时，RBC 向车载设备发送紧急停车消息。紧急停车消息包括有条件的紧急停车消息（CEM ）和无条件的紧急停车消息（UEM ）。无条件紧急停车消息（UEM ）：要求列车立即制动停车，列车接收到
误差 误差 信区间
误差 误差 区间
该消息后，将实施紧急制动。有条件紧急停车消息（CEM ）：要求列车在指定位置前停车，车载设备将评估列车当前位置和新的指定位置间的关系，重新计算制动曲线，根据列车到指定位置的距离，存在下述情况：如果列车可以在指定位置前停车，车载设备实施常用（或紧急）制动停车；如果列车不能在该位置前停车，车载设备实施紧急制动，直至列车停稳；如果列车前端已经越过指定位置，车载设备将拒绝该消息并继续遵照已收到的行车许可行车。
30.进入RBC 管辖区域：列车通过转换预告应答器时，GSM-R 车载电台注册到GSM-R 网络；列控车载设备从应答器接收到呼叫RBC 命令，与RBC 建立通信会话，然后从RBC 接收行车许可等信息；列车前端通过分界处的切换应答器后，车载设备自动切换到CTCS-3级控车。
31.RBC 切换：列车行至不同RBC 边界处，应平稳切换RBC 对列车的控制权，保证行车许可的连续。在RBC 边界前方及边界点设置预告应答器和切换应答器。
单电台：
（1）列车到达接近下一RBC 边界时，车载设备向RBC1报告位置
（2）RBC1从RBC2获得进路信息，生成延伸到RBC2管辖范围的行车许可
（3）列车经过切换应答器时，GSM-R 车载移动电台与RBC2建立通信；
（4）RBC 切换自动完成，列车受到RBC2的控制，车载设备终止与RBC1的通信；
（5）车载设备从RBC2接收到新的行车许可。
双电台：为使列车不减速越过切换边界，RBC1提供行车许可将在RBC2管辖区域延长：一个40s 正常行驶距离 + 完整制动距离的长度。
列车受到RBC1控制，根据RBC1提供的行车许可运行；
RBC1命令另一个GSM-R 车载电台呼叫RBC2，与RBC2建立通信， RBC1从RBC2获得进路信息，
生成延伸到RBC2管辖范围的行车许可； 列车头部通过切换应答器
后，列车受到RBC2的控制； 列车尾部通过切换应答器后，终止与RBC1的通信，完
成RBC 切换。列车根据RBC2提供的行车许可运行。
32.临时限速的信息流：临时限速的设置、取消均在调度中心，列控中心通过车站/中继站的有源应答器传送给车载设备，RBC将临时限速与MA一起传送给车载设备
33.临时限速服务器主要功能：临时限速命令的接收与校验：接收来自CTC的临时限速命令，对全线临时限速命令进行安全存储、校验、撤销、拆分、设置和取消，以及对临时限速设置时机的辅助提示等。验证限速命令来源的合法性、限速数据的有效性，校核发往两个目标系统（RBC和TCC）的临时限速一致性。临时限速命令的下达：向RBC和TCC下达临时限速命令，并检查两个目标系统的临时限速执行情况，当发生一致性冲突或其他异常情况下，向目标系统发送导向安全的恢复指令，同时向操作员终端发送报警信息，提醒操作员处理。记录功能。
34.CBTC地面设备主要包括地面ATP系统、联锁系统以及运行调度指挥系统，地面ATP系统的主要功能包括：对辖区内所有运行列车的管理、行车许可生成、以及保证列车进入和驶离管辖区域的运行安全等。
35.CBTC组成：
（1）地面ATP系统：安装在轨旁的地面ATP系统可以接收其控制范围内列车发出的所有位置信息。根据轨道上障碍物的位置，向辖区内的所有列车提供行车许可。所谓“障碍物”包括前行列车、关闭区域、失去位置表示的道岔，以及任何外部产生的因素如-紧急停车按钮、站台屏蔽门、防淹门和隔离保护门等。同时，地面ATP系统还负责对相邻地面ATP系统的行车许可请求作出响应，完成列车从一个区域到另一个区域的交接。
（2）数据库存贮单元DSU：数据库存贮单元DSU是一个安全型设备，它包含了列车控制子系统使用的所有数据库和配置文件。地面ATP系统和车载系统使用安全通信协议从DSU下载线路数据库。线路数据库都有一个版本号，在每个地面ATP系统和DSU之间每隔一定时间，就会对版本号进行交叉检测。
（3）联锁系统：联锁系统的基本功能是保证列车运行安全，实现列车进路上轨道区段、道岔、信号机之间的正确联锁关系，对于来自操作设备的错误操作，具备有效的防护能力。在列车运行控制系统中，联锁向地面ATP系统汇报管辖范围内各单元的状态信息及进路信息，辅助地面ATP系统完成列车控制和信号机控制，地面ATP系统向联锁发送信号机的控制命令、线路占用/空闲状态信息等，用于辅助联锁完成进路办理等操作。
36.地面ATP功能
（1）列车安全定位：地面ATP设备在对列车进
行安全防护及生成MA过程中，需使用车载报告
的列车位置信息。但此位置信息不安全，地面
ATP系统必须对此信息进行安全处理；造成位置
误差的因素有：车-地通信延时、丢数等；地面
ATP系统需根据列车参数及预估的通信延时对
列车位置增加相应的包络，从而保证列车的安
全；经过安全包络处理后的列车位置称为列车
的安全位置，列车汇报给地面ATP系统的列车
位置称为列车的非安全位置。
（2）生成行车许可：地面ATP 设备在生成MA 的过程中，会处理到各种障碍物，根据障碍物状态和进路信息确定列车运行的最近的障碍物作为列车当前运行终点的终点障碍物。终点障碍物既有可能是静态障碍物，例如道岔，进路终点等；也有可能是动态障碍物，例如前方列车等。 列车的行车许可会有规律地、周期性地重建。
（3）列车管理功能：ZC 管辖范围内多车管理：将每列列车的运行过程划分为不同的运行控制状态。 每一个处理周期内，ZC 都会根据当前该列车所处的运行控制状态，获得的联锁系统信息及列车信息，对管辖范围内的所有列车进行循环处理。
（4）列车跨边界运行控制：当通信列车从某一地面ATP 系统管辖范围进入另一地面ATP 系统管辖范围时，地面ATP 系统将根据通信列车的行车许可情况判断列车是否运行到达管辖范围边界。如果到达地面区域分界点，则移交地面ATP 系统将向接管地面ATP 系统发出移交申请，此后由相邻两个地面ATP 系统分别为该移交列车计算各自管辖范围内的行车许可，并由列车当前受控的地面ATP 系统负责将两部分的行车许可进行混合后发送给列车，并根据线路情况不断更新行车许可。
第五章 列控车载设备
1.车载设备的功能：获得列车制动特性；获取行车许可；计算限制速度；实施速度防护；人机界面显示
2.测速与定位：速度和位置是描述列
车运动状态的重要信息；为防止列车
超速且与前行列车保持安全距离，必
须可靠、精确地确定列车的速度和位
置；列车速度实际就是列车沿轨道经向运行的线速度；列车沿轨道的一维线速度的积分即为列车走行的距离。 3.典型测速定位传感器： （1）轮轴速度传感器：利用车轮的
周长作为“尺子”测量列车的走行距离，根据测量得到的列车走行距离测
算出列车运行速度。列车速度测量转
换为检测车轮转速和列车轮径。
V= π×D ×φ（D 为车轮直径，φ为
车轮转速） （2）脉冲速度传感器：即随着列车
运行，传感器输出脉冲信号，通过传感器输出脉冲计数可以计算车轮的转速，进而确定列车运行速度及位置。
N ：旋转一圈发出的脉冲数（定值）
Δn ：单位时间输出的脉冲数
4.列车轮径检测： 随着列车走行，列车轮径会逐渐磨耗，且会定期铣轮；轮径修正方法：人工输入法、设置标准长度的轮径校准点
5.测速定位误差主要来自于两个方面：
（1）计数误差：主要由车轮空转、滑行、蠕滑等造成；
（2）轮径磨耗：由于车轮磨损引起轮径变化，继而影响里程的计算
6.（1）车轮空转：当发动机(或电动机)供给车轮的角加速度很大，而车轮与钢轨之间又没有足够的摩擦力时，车轮与钢轨接触面上的点的切线速度和加速度都要比列车大得多。（2）
n V D D N φππ?==
车轮滑行：当列车制动时，如果制动力过大，闸瓦就会将车轮抱死，则车轮将不能再转动，而是在钢轨上滑行，此时脉冲计数值会小于正常值，导致脉冲速度传感器的速度计算结果存在较大的误差。（3）车轮蠕滑：由于轮轨的接触为弹性接触，所以列车在运行时可能出现轮对的蠕滑现象，尤其是在曲线线路上。由于蠕滑率非常低，实践证明，与影响测量精度的其它因素相比，蠕滑所产生的误差可以忽略不计。 当车轮的角加速度小于
时，列车打滑；大于时空转
7.由此测量得到的列车速度应当包含如下三个部分： （为列车真实运行速度；因空转或滑行造成的轮对运行的速度误差，空转时为正，滑行时为负；车轮轮径误差对速度测量造成的影响）采用脉冲速度传感器进行列车定位的误差也主要来自于计数误差和车轮磨损两个方面：
Sd 为车轮轮径误差。 8.应答器定位修正：
在线路上每隔一定距离的固定位置铺设应答器，列车正确读取并最后经过的应答器组。该应答器组称为最近相关应答器组（LRBG ），从而对列车的绝对位置进行校正；应答器安装的间隔距离取决于系统能够容忍的定位误差极限，当需要定位误差减小时可以增加应答器的数量，但随之带来的是成本的提高。
9. 列车位置描述：列车方向对应的机车前端位置距LRBG 的距离。列车经过LRBG 后，进行定位
● 列车估计前端位置至LRBG 的距离
● 与该距离对应的置信区间，从而确定欠读误差/过读误差
● LRBG 标识号
● 相对于LRBG 朝向的列车朝向
● 相对于LRBG 的列车前端的位置
● 列车速度
● 列车完整性信息
● 相对于LRBG 朝向的列车运行方向
10.置信区间：随列车驶离最近的位置基准的距离而增加。当检测到下一个链接应答器组时，置信区间应复位。
11.列车安全定位：列车运行工况十分复杂，难以彻底消除定位误差；列车追踪间隔越来越小，定位的精度和安全性要求提高；对列车的测量位置进行合理的安全处理，计算列车的“安全位置”（头部包络+尾部包络）；
12.速度监控曲线基本构成：由列车运行全过程的各点位置的限制速度构成的速度-距离曲线
（1）列车在此区域运行时不需要考虑前方目标点，只需控制列车速度不超过该区域规定的固定限制速度，车载设备在顶棚速度监视区进行的速度监控称为顶棚速度监控。
（2）目标速度监控区域是指限制速度下降到较低的限制速度值或限制速度为0km/h 的目标点的区域，车载设备在目标速度监控区进行的速度监视被称为目标速度监控。
（3）由于列车制动模型参数、速度及位置测量等存在误差，列车行车许可的终点与实际被保护的危险点之间必须要添加一段考虑了计算误差的安全距离。
13.在列车运行控制系统中，车载设备需要计算多条曲线：紧急制动触发曲线、常用制动触发曲线、警告曲线、允许速度曲线。紧急制动是最高级别的制动，其目的是确保列车在允许范围内降到安全速度或停车，是防护列车安全的最后一道防线。因此，这是列车永不能超过的安全曲线。所有曲线和相关报警的目的都是要协助司机维持列车速度在允许的范围内，避免引起紧急制动的实施。 max a R R P D V V V V =++()()()()
o r s d
s t s t s t s t =++
14.曲线生成p138-145
15.最限制速度曲线，即是所有速度限制因素中，最低值（最不利限制部分MRSP）的集合。MRSP确定的基本原则：原则1：在特定地点的所有速度限制因素中，取其中的最低值；原则2：在从较低限速区域向较高限速区域跨越时，要考虑列车长度因素，即在全列车通过了限速较低的区域时才允许列车提速。（车尾保持）
16.速度监控实施：按人机关系分速度监控可分为司机制动优先和设备制动优先：
（1）司机制动优先：常用制动：车载设备仅以最大常用制动曲线监控列车运行，不分级别。司机手动调整车速，当列车速度触发最大常用制动曲线（或较强等级常用制动）曲线时自动实施常用制动强迫列车降速或停车，当列车速度低于常用制动缓解速度时给出允许缓解指示，由司机按压缓解按钮缓解常用制动。
特点：优点是便于发挥司机的责任感，充分发挥人的技术能力，减少设备对司机操纵的干扰。
（2）设备制动优先：车载设备以多条常用制动曲线监控列车运行速度，列车超过低等级常用制动的速度监控曲线则自动实施低等级常用；若列车速度未及时降低并触发较强等级的常用制动曲线，则实施较强等级常用制动，直至触发最大常用制动。当列车速度超过紧急制动制动曲线时，则实施紧急制动，使列车停车。
特点：模拟了司机减速过程，列车在区间运行时速度调整可以自动进行，有效减少了司机劳动强度，提高列车运行服务质量。但设备制动优先模式对制动系统的自动化程度及制动性能要求非常高。
17.列控车载设备人机界面概述：
●DMI: Driver Machine Interface
●安装在驾驶台上便于驾驶员操作和观察的位置
●与驾驶员交互信息的人机接口设备
DMI基本功能:
●参数输入，列控系统所需的列车参数等；
●显示输出，实时地向司机显示有关列车速度、距前方目标距离、实时允许速度和前
方线路信息（向司机转送信息）；
●报警提示，及时通过声光等报警，提醒司机降速或停车（向司机转送信息）。
基本原则：
1、信息显示以容易理解和清晰，使在无需报警和制动干预的情况下允许列车正常形式，
尽量避免不必要的制动干预；
2、应以良好的界面设计将更多的信息清晰地显示出来，减少人为失误的可能性，在最
大程度上保证列车的安全性。
显示信息：
◆警示信息：预警时间、目标距离、目标速度等
◆速度信息：列车当前速度、控制模式、运行状态、缓解速度等
◆设备状态信息：设备运行状态、列控车载设备制动、工作模式等
◆距离信息：距离坐标、开始实施制动的地理位置、命令和通告、坡度曲线、与速度
曲线有关的信息、最不利限制速度曲线、起模点、列车位置及地理位置等
◆报警信息显示：车次号和司机号、日期和时间、文本信息、列车制动标识、司机活
动监督、GSM-R状态监视等信息
18.组成部分：DMI由六个主要区组成(对照书上图片)
A. 制动信息窗
B. 速度控制窗
C. 辅助驾驶信息窗
D. 计划窗
E. 监督窗
DMI最主要的显示位置是用来司机显示速度监控的相关信息，主要包括A-D区的显示区
域。
A1区-制动预警时间
当列车处于目标速度监视区时，如果制动预警时间大于设定时间值，DMI 在A1区显示最小的制动预警图标；
如果制动预警时间小于或等于设定时间值，DMI 应在相应区域按规定的比例显示制动预警图标。
A2区-目标距离
柱状光带表示法以及数字表示法。柱状光带的左侧为坐标系刻度，该坐标系采用对数坐标（0-100米采用线性坐标），最大的显示范围是1000米。
当目标距离大于1000米时，光带上方（可显示5个数字）用数字标出实际目标距离。 B 区-速度显示
环形速度表围绕速度表盘显示允许速度、目标速度、当前速度等速度信息。
D 区—运行计划信息
线路最限制速度曲线（MRSP ）的显示：显示列车前方32km 范围内的最限制速度曲线。实际MRSP 信息应显示为一个图表的形式，横轴是距离标尺，纵轴是速度标尺。速度从下到上是0 km/h 到当前MRSP 的最大速度。
起模点信息的显示：只显示动态速度递减的起始点，不涉及速度递增的情况。起模点用一个黄色的垂直光标显示 。
19.车载设备其他功能（略ppt219-222）
第六章 列控系统
1.ETCS 背景：在欧洲铁路网上，各个国家的铁路部门使用各自不同的信号制式管理列车的运营，列车运行控制系统（ATP/ATC ）多达15种，这些信号和控制系统互不兼容。跨国境运营的列车要么穿过边境抵达另一个国家后，列车停下来更换机车，要么根据运行线路的不同装备多种不同的控制系统（最多的有9种），当列车穿过边境抵达另一个国家后，需切换运行控制系统的标准。基于上述原因，这就产生了对一种通用信号系统和新型列车控制系统的需求。
2.欧洲铁路运输管理系统：欧洲铁路和欧洲信号工业在欧洲委员会的财政支持和国际铁路联盟UIC 的支持下，开展项目—欧洲铁路运输管理系统ERTMS ；ERTMS 的目的是改善信号制式互不兼容的状况，在全欧洲范围内创立一个既可以兼容现有信号体制，又可以在各国统一推广使用的铁路信号标准，保证各国的列车在欧洲铁路网内的互联互通运营，提高运输效率；欧洲铁路运输管理系统（European Rail Traffic Management System ，ERTMS ）包括以下三部分：
3.ETCS 的应用等级：分级控制
不同等级的运营效率不同、运营和建设成本不同
各国线路建设者可根据本国实际需求，选择不同等级的地面设备
车载可装备不同等级的车载设备
不同等级向下兼容，例如：E1的车可以在E2的线路上运行，E2的车也可以在E1的线路上以E1等级运行。
ERTMS
欧洲铁路控制系统（
ETCS ）无线通信系统（GSM-R ）欧洲铁路运输管理系统（ETMS ）
ETCS的应用等级——分级控制
ETCS等级0：未装备
ETCS等级STM：装备本国信号设备（STM设备）
ETCS等级1（带注入或不带注入信息）：基于应答器
ETCS等级2 ：基于GSMR
ETCS等级3 ：在E2基础上，由列车完成列车完整性检查。
4.
5.C3与E2比较
6.ATC系统概述：城市轨道交通的信号系统是保证列车运行安全和提高行车效率的重要设施。由于城市轨道交通的行车密度高、站间距离短，对列车运行的安全性和自动化程度也有更高的要求。
传统的信号系统已不能适应城市轨道交通的发展，必须用一种能实现列车速度自动控制和列车运行间隔自动调整的新的信号系统来替代，这就是城市轨道交通列车自动控制（ATC）系统。
(1)ATS：主要功能是监督列车运行状态，采用软件方法实现联网、通信及列车运行管理自动化；
(2)ATP：主要功能是通过列车ATP设备和地面ATP设备间的信息传输，来实现列车间隔控制与速度控制，保证行车安全；
(3)ATO：通过车载ATO设备完成站间自动运行、列车速度调节和进站定点停车，并能接受控制中心的运行调度命令，实现列车的运行自动调整。