一、简述列车控制系统的组成和各部分的主要功能
1、ATC系统的组成
列车运行控制系统（automatic train control ，简称ATC）是根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。简称列控系统。也叫列车自动控制系统。
ATC系统的组成：列车自动防护系统（Automatic Train Protection，简称ATP）、列车自动运行系统(Automatic Train Operation，简称 ATO)、列车自动监控系统(Automatic Train Supervision，简称ATS)。
2、各部分的主要功能
、ATP系统 系统的基本概念
ATP即列车运行超速防护或列车速度监督系统。主要功能：对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车之间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输入、与ATS、ATO及车辆系统接口并进入信息交换。
ATP是ATC的基本环节，属于故障——安全系统，必须符合故障——安全的原则。
、ATP功能
（1）ATP轨旁功能
负责列车安全间隔和生成报文，完成对列车安全运行授权许可的发布和报文的准备，这些报文包括安全、非安全和信号信息等。
（2）ATP传输功能
负责发出报文信号，包括报文和ATP车载设备所需的其他数据。 （3）ATP车载功能
负责列车安全运行、自行驾驶，并提供信号系统和司机间的接口。
、ATO系统
、ATO系统基本概念
ATO即列车自动驾驶它代替司机操作列车驱动、制动设备，自动实现列车的启动、加速、匀速惰行、制动等驾驶功能。可使列车经常处于最佳运行状态，高
质量地自动驾驶，提高列车运行效率，避免不必要的、过于剧烈的加速和减速。
、ATO的功能
基本控制功能：自动驾驶、自动折返、自动开车门；服务功能：确定列车位置、计算允许速度、提供运行模式、PTI支持功能
（1）自动驾驶
①自动调整列车运行速度 ②停车点的目标制动 ③从车站自动发车 ④区间内临时停车 ⑤区间限速
（2）无人自动折返
从接收到无人驾驶折返运行许可时，就自动进入AR模式。授权经驾驶室MMI显示给司机，司机必须确认这个显示，按下站台的AR按钮以后，才实施无人驾驶列车折返运行。
（3）自动控制车门开闭
由ATP监督开门条件，当ATP系统给出开门命令时，可以按事前的设定由ATO系统自动地打开车门，也可由司机手动打开正确一侧的车门。
（4）列车位置
列车位置功能从ATP功能中接收到当前列车的位置和速度等详细信息。 （5）允许速度
允许速度功能为ATO速度控制器提供列车在轨道任意点的对应速度值。这个速度值没有被优化，只是低于当前速度限制和制动曲线给的限制
（6）巡航/惰行功能
按照时刻表自动实现列车区间运行的惰行控制，同时节省能源，保证最大能量效率。由ATO和ATS确定的列车运行时间，ATO计算能源优化轨迹。
（7）PTI支持功能
通过多种渠道传输和接收各种数据，在特定的位置传给ATS，向ATS报告列车的识别信息、目的地号码和乘务组号和列车位置数据，以优化列车运行。
、ATS系统
、ATS系统基本概念
ATS子系统主要实现对列车运行监督和控制，辅助调度人员对全线列车进行管理。ATS系统在ATP和ATO系统的支持下，根据列车运行时刻表完成对列车运行的自动监控。
、ATS的功能
主要功能：
1) 列车时刻表（列车运行图）编制及修改。
2) 自动或人工控制车站的发车表示器、道岔，排列列车进路。
3) 实时显示车站发车表示器、道岔的状态和进路的占用情况，自动跟踪列车运行与列车车次号。
4) 自动和人工进行列车运行的调整。 5) 站台列车到达信息显示。
6) 绘制实绩列车运行图和生成运营统计报告。 7) 离线模拟或复示列车在线运行，用于系统调试、演示和人员培训。
二、对比分析ETCS和CTCS各应用等级的主要工作原理及异同
1、ETCS和CTCS的主要工作原理
、ETCS
ETCS (European Train Control System)系统是为克服欧洲各国信号制式互
不兼容，保证高速列车在欧洲铁路网内互通运行，而联合制订的一种列车运行控制系统技术规范。
为实现高速列车在欧洲境内穿越国境时互通运营，结合欧洲各国铁路现状，兼顾既有设备及今后列车运行控制系统发展趋势，ETCS技术规范确定了5个应用等级（0、STM、1、2、3）。
ETCS 0 级：主要是为了保证装配ETCS 车载设备的列车，能在没有ETCS 地面设备的线路或尚不具备ETCS 运营条件的线路上运行。ETCS 车载设备只显示列车速度，并只监督列车最大设计速度和线路最大允许速度。车载设备不提供机车信号功能，司机凭地面信号行车。
ETCS STM 级：主要是为了保证装配ETCS 车载设备的列车，在既有线运行时能够提供通用机车信号功能。在该级中，既有地面信号系统完成列车占用检测和列车完整性监督，并根据既有地面信号系统功能决定是否需要地面信号机。
ETCS 1 级：是基于点式传输的列车控制系统，在既有信号系统上叠加使用。列车占用检测和列车完整性检查由既有地面信号系统（包括联锁设备、轨道电路等）完成。
ETCS 2 级：是基于无线传输的列车控制系统，在既有信号系统上叠加使用。ETCS 根据地面信号系统的情况，确定每列列车的移动授权。各种移动授权在地面生成，通过欧洲无线一GSM-R 传送给列车。欧洲应答器信息作为列车定位的基准。
ETCS 3级：取消了传统的地面信号系统，列车定位和列车完整性检查由地面RBC（无线闭塞中心）和列车完整性验证系统共同完成。RBC 在其管辖的区域内跟踪每列列车的位置，根据各列车发回的信息进行进路的锁闭或解锁，并确定每列列车的移动授权。
、CTCS
CTCS是为确保列车运行安全、提高运输效率，结合我国铁路的特点研究制定中国列车运行控制系统 CTCS的技术规范。参照欧洲列车运行控制系统（ETCS）
编制的。
CTCS应用等级分为五个等级分别为CTCS应用等级0(L0)、CTCS应用等级1(L1)、CTCS应用等级2(L2)、CTCS应用等级3(L3)、CTCS应用等级4(L4)。
L0: 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。
L1: 由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，点式信息作为连续信息的补充，可实现点连式超速防护功能。适用于列车最高运行速度为160km/h以下的区段。
L2：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。CTCS 2 级采取目标距离控制模式，采用一次制动方式。CTCS 2 级采取的闭塞方式称为准移动闭塞方式，其追踪运行间隔要比固定闭塞小一些。
L3: 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。
L4: 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。
同条线路上可以实现多种应用级别，L2、L3和L4可向下兼容。为便于对照，用以下简表归纳：
2、ETCS和CTCS的异同
、ETCS和CTCS的共同点
③ ④ ⑤ ⑥ 制式统一，标准规范 技术先进，易于升级 车载设备，上下兼容 标准开放，利用竞争
、ETCS和CTCS的不同点
ETCS和CTCS各应用等级的不同对比如下表： 等ETCS 级 0：欧洲既有线现状（车载设0 备不提供机车信号功能，司机凭地面信号行车） STM：通用机车信号+地面信号系统完成列车占用检测和列车1 完整性监督，并根据既有地面信号系统功能决定是否需要地面信号机。 1：基于点式传输的列车控制系统； 2 列车占用及完整性检查由轨道电路完成；设置地面信号机； 2：基于GSM—R传输的列车控制系统； 3 列车检测和列车完整性检查由轨道电路完成；可以取消地面信号机： 3：基于GSM—R传输的列车控制系统； 取消轨道电路和地面信号4 机；无线闭塞中心与车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查；可实现移动闭塞
CTCS 0：中国既有线现状；通用式机车信号+监控装置 1：面向160km／h以下区段； 主体机车信号+加强型监控装置 2：面向提速干线和客运专线；基于轨道电路+点式应答器进行信息传输的列控系统；可取消地面通过信号机 3：面向提速干线、客运专线和特殊线路；基本参照ETCS2级 4：面向客运专线和特殊线路 基本参照ETCS3级 精心搜集整理，只为你的需要
简述列车控制系统的组成和各部分的主要功能
