7 通 信 信 号
7.1 法国高速铁路信号系统7.1.1 引言
高速铁路信号系统是一套完整的行车安全制式，主要由调度集中系统、车站联锁系统、列控系统和代用闭塞设备、专用通信设备等组成。法国高速铁路的运行速度为世界之冠，运行时间也有20多年，从未发生重大旅客伤亡事故，法国铁路为确保列车安全所取得的主要成就有：
(1)信号制式方面
以TVM430（TVM300）为核心的列控系统（ATC）的采用，使其完成了高速条件下的闭塞功能，在车载信号作为行车凭证，向司机提供了速度命令，信号直接控制列车制动，为增加列车运行密度、保证行车安全和提高运行速度，提供了可靠的保障。
(2)轨道电路方面
轨道电路本身所具有的集判断区间占用、检查列车完整性和断轨保障于一体的独特优点，仍然是其它单项设施难以替代的。法国铁路在轨道电路传递机车信号信息上获得了重大突破，解决了地面与机车之间的数据传输，为列车速度监督与控制，以及列车自动运行奠定了基础。
(3)联锁和列车间隔控制方面
联锁是列车运行和安全保障的基础设施之一，也是关键设备；随着计算机技术的发展和价格的下降，传统的继电联锁必将被计算机联锁代替。法国铁路正逐步向计算机联锁过渡。 随着列车运行速度的不断提高，以地面信号显示作为列车运行凭证的传统自动闭塞方法已不满足高速铁路的安全需要。法国高速铁路采用了以司机制动为主的列控系统。
7.1.2法国高速铁路的列控系统（ATC）
法国高速铁路TGV区段均采用带速度监督的TVM300型或TVM430型机车信号，地面信息传输采用UM71无绝缘轨道电路。简称U/T系统。机车信号为主体信号。
机车信号带有列车速度监督是法国U/T系统的一个特点，它是保证行车安全、防止列车超速运行的有效手段。U/T系统对速度的控制是采用分段（每个轨道区段）制动的列控模式，司机按照每一个轨道电路地面信息给出的速度值运行时，速度监督设备将不干预司机正常操作，当司机违章操作或列车速度超过规定的允许速度时，速度监督设备就将自动实施制动。 法国TVM300型机车信号开发于1975年，1981年在TGV东南高速新线上首次采用，1989年在TGV大西洋高速新线上采用。列车追踪间隔时分分别为5min和4min。TVM430型机车信号研究开发于1986年，1993年首次在北方高速线上采用，1994年在英吉利海峡隧道内采用。同时也在韩国高速铁路及TGV—K高速列车上采用。其列车追踪间隔时分为3min。
(1)UM71轨道电路
法国高速铁路列控系统的基础设施之一——轨道电路均采用UM71型。UM71型轨道电路是无绝缘轨道电路，该轨道电路是法国1971年为防止交流电气化牵引电流谐波干扰而研制的一种移频轨道电路。它由发送器、接收器、空心线圈、调谐单元、匹配变压器、补偿电容、ZCO3电缆等共同构成。如图2—7—1所示。UM71轨道电路采用小调制指数的移频键控，即MSK，其目的是由于MSK信号的幅度包络近似为恒定，在接收端对信号处理有利；载频选定为1 700Hz、2 000Hz、2 300Hz和2 600Hz四种，其中1 700Hz、2 300Hz用于下行线路，而2 000Hz和2 600Hz用于上行线路，上行和下行的载频相间隔排列。根据法国对高速铁路干扰进行测试结果，载频选择较高对防止牵引电流的干扰有利，并便于实现无机械绝缘的轨道电路。而由此带来的不利影响是，为了保证在最低道床电阻时轨道电路有足够大的长度，需要在轨间添加补偿电容，以满足传输特性一次参数R、L、C、G之间的平衡关系。UM71轨道电路的长度约为2km。UM71型轨道电路各构成设备主要功能为：
〖ＴＰＴＩＥＴ２７１，＋６３ｍｍ。６９ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—1 UM—71型轨道
电路设备构成发送器：产生18种“TBF”低频信号；产生4种“fo”载频的移频信号；使移频信号有足够的功率；调整轨道电路。
接收器：检查轨道电路空闲；区分不同载频的移频信号；检查低频信号；调整轨道电路。 空心线圈：设在26m长的电气分隔接头调谐区的中部，主要作用：每轨道电路段平衡一次两钢轨中牵引电流回流：改善电气分隔接头（调谐区）的品质因数，保证工作稳定性；它的中心线可与邻线相应空心线圈中心线作等电位连接，平衡两线路牵引电流回流，保证人身安全。
调谐单元：设在26m长的电气分隔接头两端。它对本区段信号频率呈电容性，该电容与调谐区钢轨和空心线圈的电感并联谐振，呈现较高阻抗，可减少对本区段信号的功率损耗；另外，该调谐单元对相邻区段信号频率串联谐振，呈现较低阻抗，可阻止相邻区段的信号进入本区段；以此实现两相邻轨道电路的电气隔离。
匹配变压器：实现电缆与轨道电路的匹配连接；利用模拟电缆线（或称补偿网络）将不同长度外线电缆补充至同一数值。该作法不仅简化了轨道电路工作状态的调整，当列车反方向运行时，又使改变列车运行方向的电路得以简化。
补偿电容（C）：用分段加装补偿电容的方法，可在一定程序上减少钢轨电感对移频信号传输的影响，延长（或保证）轨道电路长度。另外，可使钢轨中有足够强的移频信号电流，提高信干比，保证机车信号设备的可靠工作。
ZCO3电缆（8根芯线）：用作发送、接收设备与轨道电路间传输移频信息的通道。
(2)TVM300系统
东南线及大西洋线采用的TVM300型设备包括连续式机车信号，点式信息接收设备以及列车速度监督设备。TVM300型设备能连续不断地将地面信息即列车间隔、线路所容许的速度等情况及时地向车上反应，使司机随时掌握列车速度，有利于保证行车安全和提高行车效率；与此同时，法国高速铁路还以点式信息作为连续传递信息的辅助设备，点式传递信息方式多用感应器或应答器方式，它只能在闭塞区段内设若干点，通过感应点把地面信息传送到车上，当地面信号发生变化时，列车只能在经过感应点时才能得到信息，因此即时性较差。 TVM300型列控装置的地面—车上的信息发送与接收的具体过程如下：
①连续式信息发送及传输
连续式信息发送的原理见图2—7—2，它是利用UM71型轨道电路作为传输信息的通道，闭塞分区空闲时，发送器送电给轨道继电器使之吸起，列车占用时发送器迎向机车传递信息，同时轨道继电器落下，为改变后面轨道电路的信息提供条件。
如上所述系统的信号采用移频键控制式，载频有1 700、2 000、2 300、2 600Hz四种，频偏为10Hz，调制频率即信息从10.3Hz到29Hz，每间隔1.1Hz取一个信息，共有18个，均作为速度信息，东南新干线只有11个信息，大西洋线用14个信息。采用1 700Hz以上的音频便于实现无机绝缘节的轨道电路，用电气分隔接头取代钢轨绝缘节可不锯长钢轨，也有利于减少机车车辆轮缘的磨损和牵引电流的回归。此外1 700Hz以上的信号受牵引电流谐波干扰〖ＴＰＴＩＥＴ２７２，＋４１ｍｍ。８５ｍｍ，Ｚ，ＤＹ＃〗图2—7—2 连续式信息发送量也小。但频率较高给信号在钢轨中传输带了困难，因此需在轨间并联补偿电容延长轨道电路长度。
轨道电路频率布置考虑了防止同一线相邻轨道电路和上、下行线间轨道电路等的横向和纵向干扰，轨道中载频的布置见图2—7—3。
〖ＴＰＴＩＥＴ２７３，＋２０ｍｍ。７０ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—3 轨道中载频的布置 上行线路为2 000Hz、2 600Hz相间隔排列，下行线路为1 700Hz、2 300Hz相间隔排列。
轨道电路电子设备集中设置，便于各闭塞分区电路间的逻辑联系以及日常管理维修，特
别是容易实现双线双方向的改变方向电路。轨道电路现场设有电气分隔接头的调谐单元，平衡牵引电流的空芯线圈以及匹配单元等。现场设备和集中室间用电缆连接，为防止电缆芯线间串音影响，轨道电路的同频率发送与接收不能合用同一根电缆。使用的电缆芯线直径为
1.2mm，传输距离为7km。
②点式信息发送
点式信息发送原理见图2—7—4。为地面有源点方式，向环线内发送信息给机车接收，环线敷设在轨间，法国高速线环线长度约为10m。发送器放在集中室，通过电缆及匹配变压器连接到环线。发送器经常向环线内送检测信号，以检查环线的完整性。点式信息为单频率信号，自1 318Hz开始，每间隔〖ＴＰＴＩＥＴ２７４，＋３８ｍｍ。１２０ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—4 点式信息传输140.8Hz有一个单频信息，至3 712Hz共18个，其中4个频率1 740Hz、2 022Hz、2 304Hz、2 585Hz与连续式机车信号载频靠近未被采用，有效信息共14个。
点式信息用于接通或转换连续式机车信号接收上、下行线的载频率，在列车离开高速线路时，以点式信息断开连续式机车信号。线路需要限速的地方可用点式信息给出限速值的条件。地面绝对信号机处设点式信息，当显示红灯信号时，以点式信息向列车发送绝对停车命令。
在法国铁路高速线上，点式信息还可作其它用途，例如在接触网分相点两边适当地点（1kM左右）设环线给出信息给机车接收，开始进行测距，到分相点的前方切断机车动力，过分相点再接通供电。
③车上接收
车上设备的框图见图2—7—5。主要设备包括连续式机车信号信息传感器及接收机、点式信息传感器及接收机、速度传感器及速度处理单元，其它有记录器、速度显示器、音响报警、制动阀、转换开关及辅助表示灯等。
〖ＴＰＴＩＥＴ２７５，＋５５ｍｍ。６８ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—5 车上设备框图车上电子设备放在司机室的电子框内，有6层抽屉式组合，连续式机车信号设备双套占4层组合，点式信息设备占一层组合，测速单元及记录器占一层组合。组合为欧洲的48.26cm标准。
a.连续式机车信号通过传感器接收地面轨道电路的信息，经过滤波器、放大器、解调器、选频器最后动作相应的信息继电器，以此给出速度监督的速度控制电路、目标速度显示器以及记录器工作的条件。连续式接收机为安全电路。
连续式机车信号包含速度控制电路，该电路一方面把信息继电器条件处理为动态的监控速度信息，另一方面把来自测速单元的列车实际走行速度和监控速度进行比较，检查列车是否超速，如果列车超速，则速度控制继电器落下，切断制动继电器的供电，施行自动停车。 连续式机车信号设有主辅两套完全相同的设备，每套从传感器、接收机到显示器都是分开的，两套连续式机车信号都同时接收地面信息处于工作状态。两套设备均为正常工作时，主、辅两机的速度控制继电器以并联条件同时控制制动继电器使之得电，主显示器和主机接通工作，辅显示器和辅机电路继开作备用，报警电路发生故障，不会导致制动继电器失电而自动停车；主机电路故障，通过自动转换电路，把辅显示器接入辅机电路工作，报警电路也由主机转接到辅机不影响列车运行；如果辅机电路故障，维持主机原工作状态；主机或辅机故障时均有故障表示；仅主显示器故障、自动转换电路不工作，由司机用转换开关手动接通辅显示器工作。
自动转换电路是通过主、辅机速度控制电路内某个速度控制继电器失电而工作的，转换电路设在点式组匣内。
大西洋线增加了30km/h速度等级，因此连续式机车信号需补充3个信息量，即11.4Hz、
13.6Hz和16.9Hz。接收11.4Hz信息时，机车显示300绿底黑子，表示线空闲，相当于VL，列车速度可达300km/h。13.6Hz信息，机车显示300绿底黑字闪光警告，示意下几个闭塞分区已有列车占用，本区段列车速度仍可到300km/h。16.9Hz信息，机车显示270白底黑字，预告该区段出口速度为270km/h。除这3个信息外，其他均与东南线相同，只是把东南线的VL改为270、12.5Hz信息的270显示增添了闪光。
b.点式接收器通过传感器接收地面环线内的单频信息，经过滤波器、放大器和选频器最后动作相应信息的继电器。点式信息除为连续式机车信号工作提供辅助工作条件外，还为机车运行在不同相位接触网能自动切断和接通动力以及其它等工作，前面已详述。
c.速度显示器为数字式，有百、十、个位3个灯，每个灯的内部由12个白炽灯泡采用聚光投影方式根据不同信息显示相应的带色的字，数字的颜色有黑、白两种，显示器底色有绿、白和红3种，由白炽灯前方12个格的色玻璃形成。
d.测速设备由测速电机和测速单元组成。只采用一个测速电机，具有一个63齿轮和两组具有U型永久磁铁的线圈，所以有两个同样的输出。测速单元也是两路，但只选择一路输出接至机车信号的速度控制电路。设有比较电路检查两路工作情况，如果电路故障，两路的测速相差较大时（法国东南高速线容许差值不大于10km/h），则发出灯光报警，司机通过开关选择速度较高的一路作为输出。速度处理器的工作误差不超过1km/h。
测速单元还输出信号动作速度表和记录器。
法国大西洋TGV测速单元已采用三取二冗余方式克服在故障时用手动选择的缺点。 e.转换开关及按钮。设有电源及电路接通开关、机车倒行开关、测速单元的选择开关。设有手动选线按钮、手动切断信号按钮、解锁按钮、制动继电器启动按钮。
f.辅助显示（指示灯）设有超速制动表示灯、机车信号锁闭电源故障表示灯、测速电路故障表示灯。
g.制动阀为失电制动。
h.东南线的记录器为机电式，可记录列车实际速度、走行距离和时间，此外还有12个逻辑记录功能可用作记录有关的信息。
大西洋高速线记录器记录TVM300的内容：连续式和点式组匣内各电源的电压输出；机车信号是否在开通状态；机车信号所收到的移频信号波形；解调器输出的低频；解调检测工作情况；机车信号不工作的情况。
i.法国机车电源为72V。
根据计算，东南线列车最小间隔距离不少于12 000m，大西洋线为14 500m。由此，东南线常用制动需3个闭塞分区及4个速度等级，即270、220、160、0km/h，另加一个保护区和附加区段，则列车间隔需6个分区，每个闭塞分区长度约为2 100m。
大西洋线常用制动需4个闭塞分区及5个速度等级，即300、270、220、160、0km/h，另加一个保护区和附加区段，则列车间隔需7个闭塞分区，每个闭塞分区长度为2 000m。
(3)TVM300控制模式
〖ＴＰＴＩＥＴ２７６，＋４９ｍｍ。８１ｍｍ，ＹＸ，ＤＹ＃〗图2—7—6 TVM300速度监督模式示意图TVM300系统属于能从地面向机车连续发送信号的连续式列控系统。按照人机关系来分类，它属于司机控制优先的方式。
司机控制优先的方式只有在列车速度超过安全运行所允许的速度，设备才进行惩罚性的强迫制动，列车正常运行时设备不干预司机操作。人控优先的系统有助于加强司机的责任感、发挥其驾驶技巧。
连续式列车控制系统按照超速判定式也可以分为两种。一种为阶梯控制方式，一种为曲线控制方式。
TVM300系统属于阶梯控制方式，每个闭塞分区设计为一个目标速度。在一个闭塞分区
中只按照一种速度判定列车是否超速。图2—7—6给出TVM300系统列车控制方式的示意图。其中阶梯为出口检查方式。这种方式要求司机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。这种方式由于要在列车到达停车信号处（目标速度为0）才检查列车速度是否为0，如果列车速度不是0，设备才进行制动。由于制动后列车要走行一段距离才能停车，因此停车信号后方要有一段防护区。
TVM300系统是法国早期产品，其最大优点是系统构成简单，造价较低，但由于受当时技术条件限制，地对车信息传输容量有限（仅有18个），决定了TVM300型机车信号的速度监督采用阶梯控制方式。阶梯控制方式完全不需要距离信息，只要在停车信号与最高速度间增加若干中间速度信号，因此轨道信息量较少，设备相对比较简单。这种传统的控制方式是目前高速铁路普遍采用的控制方式。
(4)TVM430系统
TVM300型机车信号设备，因为只检查列车离开本分区时的出口速度，当司机因疏忽操作而在出口端未能减速到目的速度，列车进入到下一个闭塞分区才能检查出超速。这种速度监督方式必须设一个保护区段（OVERLAP）才能保证行车安全。
针对TVM300的上述的某些不足，法国在TGV北方线开始使用了TVM430，TVM430与TVM300的主要区别在于：（1）TVM430连续信息编码使用27个低频，在调制信号中，27种频率组合可获得27bit的编码，其中21bit为信息使用码，6bit预留为校验码，与TVM300型18个速度信息相比，信息量增加较多；（2）TVM430用曲线控制模式取代阶梯控制模式，使其更符合通常司机实施制动时的制动曲线；（3）TVM430系统采用信源编码、频率合成和调制技术，车上接收设备用快速富里哀变换确认不同的信息，较TVM300的模拟方式在技术上有明显的提高。
TVM430的27个低频为0.88Hz到17.52Hz，每隔0.64Hz一个，另外还设一个25.6Hz低频信息专供轨道电路检查列车使用。
TVM430的21位信息码用途如下：
Ⅰ地址码：3位码（3bit）
用于运行区段编号。
Ⅱ速度码：8位码（8bit）
用于确定车上主显示器的速度等级、下一个闭塞分区是否减速。
Ⅲ距离码：6位码（6bit）
用于表示目标距离，间距为20m～200m，最大长度5 000m。
Ⅳ坡道码：4位码（4bit）
用于选择相应区段平均坡道值，从－50‰到+50‰。
TVM430系统由地面和车载设备组成。地面设备：每个轨道电路设一个微处理器，由方向电路、闭塞电路或道岔等条件控制相应码组，发送至轨道电路给机车接收。TVM430低频信息和轨道电路用25.67Hz叠加在一起对UM71型的载频进行调制。
TVM430车载设备的原理图如图2—7—7所示。
〖ＴＰＴＩＥＴ２７７，＋３０ｍｍ。６８ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—7 TVM430车载设备原理除车载电源设备外，它可以由五大部分组成：
①中央处理单元
它是系统的核心，由微处理器构成。实时的列车速度—距离模式曲线在此生成。根据各部分送来的数据，微机依据一定的数学模型，进行计算。各种控制命令，如制动命令，也是由此发出的。系统运行调度、管理也由中央处理单元进行处理。
②司机监控单元
也称MMI，人机接口。它将实时向司机显示列车目标距离、目标速度、实时速度等信息。在列车开始运行时，通过输入设备向系统输入有关列车性能的一些参数，如列车制动率、牵引重量、编组等。这些数据是列车控制系统形成列车速度控制曲线所必需的。此外，系统向司机发出了音响警告等功能也由该部分完成。
③测速测距部分
它主要完成对列车运行速度的测量，准确地向中央处理单元提供每时每刻列车的运行速度和列车的位置信息。这是列车运行控制一个重要的基础数据来源。其精确性直接与列车控制的安全和效率有关。据掌握资料看，目前TVM430使用的是在轴头加装光电传感器的方法进行测速。有资料讲，TVM430拟采用多普勒雷达作为其测速测距单元。但从目前情况来看，未见使用。
④运行记录装置
可以连续地记录列车运行过程中有关数据。其数据主要有两大类。一类是列车运行控制系统的有关数据。如列车实时速度、允许速度、目标距离。制动命令发出时机，从地面轨道电路接收原始数据格式。当设备发生故障时，用于故障事故分析。另一类是列车运行情况记录，如电力机车牵引电流、牵引电压、主断路的工作状态、列车的制动系统状态等。运行记录器要求能可靠地记录这些数据，记录数据量大。当列车运行结束后，这些数据可以集中处理，形成各种统计分析资料。
⑤连续钢轨信息接收装置
它将通过感应器将地面钢轨上传输的数字编码信号接收上来。经过处理，送给中央处理单元。它接收的信息包括：目标距离、速度等级、线路参数等。它是计算列车速度控制曲线主要的数据来源。
由于车载设备安装在机车上，对机车运行情况进行监督、控制，除与机车有机械联系外，在电气上联系也是必然的。这种联系可以分为两大类。一类是通过传感器获取信息，用于记录。如电压、电流、压力传感器，这些数据提供机车牵引电压、电流、列车管压力数据。另一类通过一些接口电路，将车载设备发出有关机车制动命令，使机车能够执行。例如，常用制动、紧急制动命令，在执行这些命令之前，应执行一些动力车机电保护命令。在法国TGV动力车上，作为机电一体化设计，动力车设计与控制设备设计是有机结合的。同时，对于电磁兼容设计（EMC）也考虑得较为周密。
图2—7—8反映了车载设备为提高其可靠性而作的冗余设计。作为中央处理单元是双套冗余的。将两路输出进行比较之后才输出给司机。该系统共装有四个感应器，分为两对从钢轨接收信号。在每侧钢轨上，有两个感应器，每个感应器对应一个数字信号处理接收单元，直接将接收到的信号数字处理后，送给中央处理单元。任何一个接收感应器损坏不会影响系统正常工作。这一方案，确保系统从钢轨接收信息的高可靠性，有效地提高了整个系统的可靠性。TVM430系统的框图如图2—7—9所示。
(5)TVM430控制模式
与TVM300不同，TVM430采用了速度—距离曲线控制方式。与图2—7—10TVM300阶梯模式曲线相比，图2—7—11给出了TVM430速度距离曲线控制模式。无论从列车运行的效率来看，还是〖ＴＰＴＩＥＴ２７８，＋４７ｍｍ。６６ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—8 车载设备的冗余设计〖ＴＰＴＩＥＴ２７９，＋７１ｍｍ。１２０ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—9 TVM430系统框图〖ＴＰＴＩＥＴ２７１０，＋７１ｍｍ。１０８ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—10 TVM300阶梯控制模式〖ＴＰＴＩＥ２７１１Ａ，＋５６ｍｍ。１０２ｍｍ，ＢＰ＃〗〖ＴＰＴＩＥ２７１１Ｂ，＋７０ｍｍ。１１５ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—11 TVM430曲线控制模式从列车制动平稳性来看，速度距离曲线控制模式都优于阶梯控制方式。
TVM430的曲线控制方式见图7—11，每个闭塞分区入口速度（上一个闭塞分区的目标速
度）和出口速度（本闭塞分区目标速度）用曲线连接起来。这种控制方式列控设备判定列车超速的允许速度不再是一个常数，而是随着列车行驶不断变化，即是距离的函数。因此列控设备除了需要接收目标速度信息外，还要接收到闭塞分区长度及换算坡度的信息。TVM430系统的轨道电路可以传递27bit信息，其中目标速度8nit，坡度信息4bit。
曲线控制方式和阶梯控制方式一样每一个闭塞分区只给定一个目标速度。控制曲线把闭塞分区允许速度的变化连续地接起来。因此，这种制式不需要像入口阶梯控制（如日本新干线ATC）那样要在停车信号前设置P点，也可以不设置出口阶梯控制（如TVM300）所必需的保护区段。
上述的速度控制方式，包括曲线控制方式和阶梯控制方式均存在以下不尽人意之处：
(1)如果列车实际速度大于信号允许速度自动使列车制动，一般采用最大的制动力虽可保证行车安全，但减速急剧变化影响旅客乘坐舒适性。
(2)线路上运行不同制动性能的列车，为了保证安全闭塞分区长度应按照制动性能最差的列车选取。因此，对于制动性能好的列车就会产生不必要的过早制动，影响行车效率。
(3)采用多段制动方式，每个闭塞分区都要考虑列车从入口速度降低到出口速度的减速制动距离。列车实际的减速过程要包括列车在设备动作时间及制动空走时间中走行的距离，此外还要在防护点之前留有一定安全距离。如果在列车从200km/h分3段降到速度0，则存在3个空走距离和3个安全距离。如果只用一次制动的话，则只需要一个空走距离和一个安全距离。分段制动方式增加了列车追踪间隔。
(4)进一步提高列车速度要改造地面设备，特别是地面ATC信号使用完之后再提速就要更换设备，投资较大。
如上所述，同TVM300比较，TVM430主要有以下几个特点：
①轨道电路从移频式轨道电路改为数字编码式轨道电路。原移频电路仅可以向列车传送18种信息。现在的轨道电路，采用数字式编码方法，可以向列车传输的信息为221种组合。是目前世界上应用的轨道电路实现地对车信息传递量最大的轨道电路，使车载设备实时计算列车制动模式曲线成为可能。
②车载设备从TVM300的分立元件构成改为TVM430以微处理器为主构成。同时，由于采用了容错设计方法，车载设备智能化程度、可靠性水平与TVM300相比都有明显的提高。车载设备可维护性、自动检测诊断功能都得到了提高。
③对列车制动的控制方式从阶梯控制方式改为模式曲线控制方式，提高了运输效率。从理论上取消了重叠保护区段，只需要考虑足够的安全防护距离即可。事实上，TGV大西洋线的列车间隔时分为4min，而北方线却减少至3min。
从对TVM430的分析来看，其控制性能是优越的，但其控制是建立在高可靠、高水平轨道电路的基础上。轨道电路作为传输媒体，要求对整个轨道电路维护水平较高。尤其是对道床的养护水平要求较高。TVM430型机车信号速度显示有本区段的目的速度和表示下区段减速的带闪光的目的速度，如下区段不要求减速，就无此种闪光速度显示，这就能提前发出警告以提醒司机注意，减少司机对减速信号的确认时间，深受欢迎。
TVM430与TVM300两个列控系统的分析见表2—7—1所示。
表2—7—1 TVM430与TVM300列控系统分析表
〖ＢＨＤＦＧ２，ＷＫ５，Ｋ２０，Ｋ２７Ｗ〗设备名称法国TVM300法国TVM430〖ＢＨＤＧ１３／４，ＷＫ５，Ｋ２０ＺＱ２，Ｋ２７ＺＱ２Ｗ〗运行速度最高：270km/h最高：320km/h闭塞方式固定闭塞固定闭塞制动模式分级阶梯滞后式分级连接式控制方式人控为主，设备为辅人控制主，设备为辅安全信号传输媒介：无绝缘模拟轨道电路方向：地对车单方向载频：1 700Hz、2 000Hz、2 300Hz、2 600Hz信号量：18个媒介：无绝缘模拟轨道电路方向：地对车单方向载频：1 700Hz、2 000Hz、2 300Hz、2 600Hz
信息量：27bit其它信号传输媒介：环线、应答器方向：地对车或车对地单向媒介：应答器、无线数传方向：地—车双方向列车定位轨道电路、车载测距轨道电路、车载测距区段占用无绝缘模拟轨道电路无绝缘模拟轨道电路设备组成轨道发送电元；轨道接收单元；电缆匹配单元；电绝缘节；补偿电容。地面控制中心；轨道发送单元；轨道接收单元；电缆匹配单元；电缆绝缘节；补偿电容。设备器件晶体管分立元件、小零星模集成电路大规模集中电路、超大规模集成设备布置电子设备集中室内，室外仅有无源匹配单元。电子设备集中室内，室外仅有无源匹配单元。设备造价与TVM300相当系统评价系统结构简单造价低廉：与移频自闭有较好的兼容；需有保护区段对能力有一定的限制边疆式不要保护区段，通过能力较TVM300有一定的提高；采用大零星模集成电路，生产、调试、维护较容易
7 通 信 信 号
7.1 法国高速铁路信号系统7.1.1 引言
高速铁路信号系统是一套完整的行车安全制式，主要由调度集中系统、车站联锁系统、列控系统和代用闭塞设备、专用通信设备等组成。法国高速铁路的运行速度为世界之冠，运行时间也有20多年，从未发生重大旅客伤亡事故，法国铁路为确保列车安全所取得的主要成就有：
(1)信号制式方面
以TVM430（TVM300）为核心的列控系统（ATC）的采用，使其完成了高速条件下的闭塞功能，在车载信号作为行车凭证，向司机提供了速度命令，信号直接控制列车制动，为增加列车运行密度、保证行车安全和提高运行速度，提供了可靠的保障。
(2)轨道电路方面
轨道电路本身所具有的集判断区间占用、检查列车完整性和断轨保障于一体的独特优点，仍然是其它单项设施难以替代的。法国铁路在轨道电路传递机车信号信息上获得了重大突破，解决了地面与机车之间的数据传输，为列车速度监督与控制，以及列车自动运行奠定了基础。
(3)联锁和列车间隔控制方面
联锁是列车运行和安全保障的基础设施之一，也是关键设备；随着计算机技术的发展和价格的下降，传统的继电联锁必将被计算机联锁代替。法国铁路正逐步向计算机联锁过渡。 随着列车运行速度的不断提高，以地面信号显示作为列车运行凭证的传统自动闭塞方法已不满足高速铁路的安全需要。法国高速铁路采用了以司机制动为主的列控系统。
7.1.2法国高速铁路的列控系统（ATC）
法国高速铁路TGV区段均采用带速度监督的TVM300型或TVM430型机车信号，地面信息传输采用UM71无绝缘轨道电路。简称U/T系统。机车信号为主体信号。
机车信号带有列车速度监督是法国U/T系统的一个特点，它是保证行车安全、防止列车超速运行的有效手段。U/T系统对速度的控制是采用分段（每个轨道区段）制动的列控模式，司机按照每一个轨道电路地面信息给出的速度值运行时，速度监督设备将不干预司机正常操作，当司机违章操作或列车速度超过规定的允许速度时，速度监督设备就将自动实施制动。 法国TVM300型机车信号开发于1975年，1981年在TGV东南高速新线上首次采用，1989年在TGV大西洋高速新线上采用。列车追踪间隔时分分别为5min和4min。TVM430型机车信号研究开发于1986年，1993年首次在北方高速线上采用，1994年在英吉利海峡隧道内采用。同时也在韩国高速铁路及TGV—K高速列车上采用。其列车追踪间隔时分为3min。
(1)UM71轨道电路
法国高速铁路列控系统的基础设施之一——轨道电路均采用UM71型。UM71型轨道电路是无绝缘轨道电路，该轨道电路是法国1971年为防止交流电气化牵引电流谐波干扰而研制的一种移频轨道电路。它由发送器、接收器、空心线圈、调谐单元、匹配变压器、补偿电容、ZCO3电缆等共同构成。如图2—7—1所示。UM71轨道电路采用小调制指数的移频键控，即MSK，其目的是由于MSK信号的幅度包络近似为恒定，在接收端对信号处理有利；载频选定为1 700Hz、2 000Hz、2 300Hz和2 600Hz四种，其中1 700Hz、2 300Hz用于下行线路，而2 000Hz和2 600Hz用于上行线路，上行和下行的载频相间隔排列。根据法国对高速铁路干扰进行测试结果，载频选择较高对防止牵引电流的干扰有利，并便于实现无机械绝缘的轨道电路。而由此带来的不利影响是，为了保证在最低道床电阻时轨道电路有足够大的长度，需要在轨间添加补偿电容，以满足传输特性一次参数R、L、C、G之间的平衡关系。UM71轨道电路的长度约为2km。UM71型轨道电路各构成设备主要功能为：
〖ＴＰＴＩＥＴ２７１，＋６３ｍｍ。６９ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—1 UM—71型轨道
电路设备构成发送器：产生18种“TBF”低频信号；产生4种“fo”载频的移频信号；使移频信号有足够的功率；调整轨道电路。
接收器：检查轨道电路空闲；区分不同载频的移频信号；检查低频信号；调整轨道电路。 空心线圈：设在26m长的电气分隔接头调谐区的中部，主要作用：每轨道电路段平衡一次两钢轨中牵引电流回流：改善电气分隔接头（调谐区）的品质因数，保证工作稳定性；它的中心线可与邻线相应空心线圈中心线作等电位连接，平衡两线路牵引电流回流，保证人身安全。
调谐单元：设在26m长的电气分隔接头两端。它对本区段信号频率呈电容性，该电容与调谐区钢轨和空心线圈的电感并联谐振，呈现较高阻抗，可减少对本区段信号的功率损耗；另外，该调谐单元对相邻区段信号频率串联谐振，呈现较低阻抗，可阻止相邻区段的信号进入本区段；以此实现两相邻轨道电路的电气隔离。
匹配变压器：实现电缆与轨道电路的匹配连接；利用模拟电缆线（或称补偿网络）将不同长度外线电缆补充至同一数值。该作法不仅简化了轨道电路工作状态的调整，当列车反方向运行时，又使改变列车运行方向的电路得以简化。
补偿电容（C）：用分段加装补偿电容的方法，可在一定程序上减少钢轨电感对移频信号传输的影响，延长（或保证）轨道电路长度。另外，可使钢轨中有足够强的移频信号电流，提高信干比，保证机车信号设备的可靠工作。
ZCO3电缆（8根芯线）：用作发送、接收设备与轨道电路间传输移频信息的通道。
(2)TVM300系统
东南线及大西洋线采用的TVM300型设备包括连续式机车信号，点式信息接收设备以及列车速度监督设备。TVM300型设备能连续不断地将地面信息即列车间隔、线路所容许的速度等情况及时地向车上反应，使司机随时掌握列车速度，有利于保证行车安全和提高行车效率；与此同时，法国高速铁路还以点式信息作为连续传递信息的辅助设备，点式传递信息方式多用感应器或应答器方式，它只能在闭塞区段内设若干点，通过感应点把地面信息传送到车上，当地面信号发生变化时，列车只能在经过感应点时才能得到信息，因此即时性较差。 TVM300型列控装置的地面—车上的信息发送与接收的具体过程如下：
①连续式信息发送及传输
连续式信息发送的原理见图2—7—2，它是利用UM71型轨道电路作为传输信息的通道，闭塞分区空闲时，发送器送电给轨道继电器使之吸起，列车占用时发送器迎向机车传递信息，同时轨道继电器落下，为改变后面轨道电路的信息提供条件。
如上所述系统的信号采用移频键控制式，载频有1 700、2 000、2 300、2 600Hz四种，频偏为10Hz，调制频率即信息从10.3Hz到29Hz，每间隔1.1Hz取一个信息，共有18个，均作为速度信息，东南新干线只有11个信息，大西洋线用14个信息。采用1 700Hz以上的音频便于实现无机绝缘节的轨道电路，用电气分隔接头取代钢轨绝缘节可不锯长钢轨，也有利于减少机车车辆轮缘的磨损和牵引电流的回归。此外1 700Hz以上的信号受牵引电流谐波干扰〖ＴＰＴＩＥＴ２７２，＋４１ｍｍ。８５ｍｍ，Ｚ，ＤＹ＃〗图2—7—2 连续式信息发送量也小。但频率较高给信号在钢轨中传输带了困难，因此需在轨间并联补偿电容延长轨道电路长度。
轨道电路频率布置考虑了防止同一线相邻轨道电路和上、下行线间轨道电路等的横向和纵向干扰，轨道中载频的布置见图2—7—3。
〖ＴＰＴＩＥＴ２７３，＋２０ｍｍ。７０ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—3 轨道中载频的布置 上行线路为2 000Hz、2 600Hz相间隔排列，下行线路为1 700Hz、2 300Hz相间隔排列。
轨道电路电子设备集中设置，便于各闭塞分区电路间的逻辑联系以及日常管理维修，特
别是容易实现双线双方向的改变方向电路。轨道电路现场设有电气分隔接头的调谐单元，平衡牵引电流的空芯线圈以及匹配单元等。现场设备和集中室间用电缆连接，为防止电缆芯线间串音影响，轨道电路的同频率发送与接收不能合用同一根电缆。使用的电缆芯线直径为
1.2mm，传输距离为7km。
②点式信息发送
点式信息发送原理见图2—7—4。为地面有源点方式，向环线内发送信息给机车接收，环线敷设在轨间，法国高速线环线长度约为10m。发送器放在集中室，通过电缆及匹配变压器连接到环线。发送器经常向环线内送检测信号，以检查环线的完整性。点式信息为单频率信号，自1 318Hz开始，每间隔〖ＴＰＴＩＥＴ２７４，＋３８ｍｍ。１２０ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—4 点式信息传输140.8Hz有一个单频信息，至3 712Hz共18个，其中4个频率1 740Hz、2 022Hz、2 304Hz、2 585Hz与连续式机车信号载频靠近未被采用，有效信息共14个。
点式信息用于接通或转换连续式机车信号接收上、下行线的载频率，在列车离开高速线路时，以点式信息断开连续式机车信号。线路需要限速的地方可用点式信息给出限速值的条件。地面绝对信号机处设点式信息，当显示红灯信号时，以点式信息向列车发送绝对停车命令。
在法国铁路高速线上，点式信息还可作其它用途，例如在接触网分相点两边适当地点（1kM左右）设环线给出信息给机车接收，开始进行测距，到分相点的前方切断机车动力，过分相点再接通供电。
③车上接收
车上设备的框图见图2—7—5。主要设备包括连续式机车信号信息传感器及接收机、点式信息传感器及接收机、速度传感器及速度处理单元，其它有记录器、速度显示器、音响报警、制动阀、转换开关及辅助表示灯等。
〖ＴＰＴＩＥＴ２７５，＋５５ｍｍ。６８ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—5 车上设备框图车上电子设备放在司机室的电子框内，有6层抽屉式组合，连续式机车信号设备双套占4层组合，点式信息设备占一层组合，测速单元及记录器占一层组合。组合为欧洲的48.26cm标准。
a.连续式机车信号通过传感器接收地面轨道电路的信息，经过滤波器、放大器、解调器、选频器最后动作相应的信息继电器，以此给出速度监督的速度控制电路、目标速度显示器以及记录器工作的条件。连续式接收机为安全电路。
连续式机车信号包含速度控制电路，该电路一方面把信息继电器条件处理为动态的监控速度信息，另一方面把来自测速单元的列车实际走行速度和监控速度进行比较，检查列车是否超速，如果列车超速，则速度控制继电器落下，切断制动继电器的供电，施行自动停车。 连续式机车信号设有主辅两套完全相同的设备，每套从传感器、接收机到显示器都是分开的，两套连续式机车信号都同时接收地面信息处于工作状态。两套设备均为正常工作时，主、辅两机的速度控制继电器以并联条件同时控制制动继电器使之得电，主显示器和主机接通工作，辅显示器和辅机电路继开作备用，报警电路发生故障，不会导致制动继电器失电而自动停车；主机电路故障，通过自动转换电路，把辅显示器接入辅机电路工作，报警电路也由主机转接到辅机不影响列车运行；如果辅机电路故障，维持主机原工作状态；主机或辅机故障时均有故障表示；仅主显示器故障、自动转换电路不工作，由司机用转换开关手动接通辅显示器工作。
自动转换电路是通过主、辅机速度控制电路内某个速度控制继电器失电而工作的，转换电路设在点式组匣内。
大西洋线增加了30km/h速度等级，因此连续式机车信号需补充3个信息量，即11.4Hz、
13.6Hz和16.9Hz。接收11.4Hz信息时，机车显示300绿底黑子，表示线空闲，相当于VL，列车速度可达300km/h。13.6Hz信息，机车显示300绿底黑字闪光警告，示意下几个闭塞分区已有列车占用，本区段列车速度仍可到300km/h。16.9Hz信息，机车显示270白底黑字，预告该区段出口速度为270km/h。除这3个信息外，其他均与东南线相同，只是把东南线的VL改为270、12.5Hz信息的270显示增添了闪光。
b.点式接收器通过传感器接收地面环线内的单频信息，经过滤波器、放大器和选频器最后动作相应信息的继电器。点式信息除为连续式机车信号工作提供辅助工作条件外，还为机车运行在不同相位接触网能自动切断和接通动力以及其它等工作，前面已详述。
c.速度显示器为数字式，有百、十、个位3个灯，每个灯的内部由12个白炽灯泡采用聚光投影方式根据不同信息显示相应的带色的字，数字的颜色有黑、白两种，显示器底色有绿、白和红3种，由白炽灯前方12个格的色玻璃形成。
d.测速设备由测速电机和测速单元组成。只采用一个测速电机，具有一个63齿轮和两组具有U型永久磁铁的线圈，所以有两个同样的输出。测速单元也是两路，但只选择一路输出接至机车信号的速度控制电路。设有比较电路检查两路工作情况，如果电路故障，两路的测速相差较大时（法国东南高速线容许差值不大于10km/h），则发出灯光报警，司机通过开关选择速度较高的一路作为输出。速度处理器的工作误差不超过1km/h。
测速单元还输出信号动作速度表和记录器。
法国大西洋TGV测速单元已采用三取二冗余方式克服在故障时用手动选择的缺点。 e.转换开关及按钮。设有电源及电路接通开关、机车倒行开关、测速单元的选择开关。设有手动选线按钮、手动切断信号按钮、解锁按钮、制动继电器启动按钮。
f.辅助显示（指示灯）设有超速制动表示灯、机车信号锁闭电源故障表示灯、测速电路故障表示灯。
g.制动阀为失电制动。
h.东南线的记录器为机电式，可记录列车实际速度、走行距离和时间，此外还有12个逻辑记录功能可用作记录有关的信息。
大西洋高速线记录器记录TVM300的内容：连续式和点式组匣内各电源的电压输出；机车信号是否在开通状态；机车信号所收到的移频信号波形；解调器输出的低频；解调检测工作情况；机车信号不工作的情况。
i.法国机车电源为72V。
根据计算，东南线列车最小间隔距离不少于12 000m，大西洋线为14 500m。由此，东南线常用制动需3个闭塞分区及4个速度等级，即270、220、160、0km/h，另加一个保护区和附加区段，则列车间隔需6个分区，每个闭塞分区长度约为2 100m。
大西洋线常用制动需4个闭塞分区及5个速度等级，即300、270、220、160、0km/h，另加一个保护区和附加区段，则列车间隔需7个闭塞分区，每个闭塞分区长度为2 000m。
(3)TVM300控制模式
〖ＴＰＴＩＥＴ２７６，＋４９ｍｍ。８１ｍｍ，ＹＸ，ＤＹ＃〗图2—7—6 TVM300速度监督模式示意图TVM300系统属于能从地面向机车连续发送信号的连续式列控系统。按照人机关系来分类，它属于司机控制优先的方式。
司机控制优先的方式只有在列车速度超过安全运行所允许的速度，设备才进行惩罚性的强迫制动，列车正常运行时设备不干预司机操作。人控优先的系统有助于加强司机的责任感、发挥其驾驶技巧。
连续式列车控制系统按照超速判定式也可以分为两种。一种为阶梯控制方式，一种为曲线控制方式。
TVM300系统属于阶梯控制方式，每个闭塞分区设计为一个目标速度。在一个闭塞分区
中只按照一种速度判定列车是否超速。图2—7—6给出TVM300系统列车控制方式的示意图。其中阶梯为出口检查方式。这种方式要求司机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。这种方式由于要在列车到达停车信号处（目标速度为0）才检查列车速度是否为0，如果列车速度不是0，设备才进行制动。由于制动后列车要走行一段距离才能停车，因此停车信号后方要有一段防护区。
TVM300系统是法国早期产品，其最大优点是系统构成简单，造价较低，但由于受当时技术条件限制，地对车信息传输容量有限（仅有18个），决定了TVM300型机车信号的速度监督采用阶梯控制方式。阶梯控制方式完全不需要距离信息，只要在停车信号与最高速度间增加若干中间速度信号，因此轨道信息量较少，设备相对比较简单。这种传统的控制方式是目前高速铁路普遍采用的控制方式。
(4)TVM430系统
TVM300型机车信号设备，因为只检查列车离开本分区时的出口速度，当司机因疏忽操作而在出口端未能减速到目的速度，列车进入到下一个闭塞分区才能检查出超速。这种速度监督方式必须设一个保护区段（OVERLAP）才能保证行车安全。
针对TVM300的上述的某些不足，法国在TGV北方线开始使用了TVM430，TVM430与TVM300的主要区别在于：（1）TVM430连续信息编码使用27个低频，在调制信号中，27种频率组合可获得27bit的编码，其中21bit为信息使用码，6bit预留为校验码，与TVM300型18个速度信息相比，信息量增加较多；（2）TVM430用曲线控制模式取代阶梯控制模式，使其更符合通常司机实施制动时的制动曲线；（3）TVM430系统采用信源编码、频率合成和调制技术，车上接收设备用快速富里哀变换确认不同的信息，较TVM300的模拟方式在技术上有明显的提高。
TVM430的27个低频为0.88Hz到17.52Hz，每隔0.64Hz一个，另外还设一个25.6Hz低频信息专供轨道电路检查列车使用。
TVM430的21位信息码用途如下：
Ⅰ地址码：3位码（3bit）
用于运行区段编号。
Ⅱ速度码：8位码（8bit）
用于确定车上主显示器的速度等级、下一个闭塞分区是否减速。
Ⅲ距离码：6位码（6bit）
用于表示目标距离，间距为20m～200m，最大长度5 000m。
Ⅳ坡道码：4位码（4bit）
用于选择相应区段平均坡道值，从－50‰到+50‰。
TVM430系统由地面和车载设备组成。地面设备：每个轨道电路设一个微处理器，由方向电路、闭塞电路或道岔等条件控制相应码组，发送至轨道电路给机车接收。TVM430低频信息和轨道电路用25.67Hz叠加在一起对UM71型的载频进行调制。
TVM430车载设备的原理图如图2—7—7所示。
〖ＴＰＴＩＥＴ２７７，＋３０ｍｍ。６８ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—7 TVM430车载设备原理除车载电源设备外，它可以由五大部分组成：
①中央处理单元
它是系统的核心，由微处理器构成。实时的列车速度—距离模式曲线在此生成。根据各部分送来的数据，微机依据一定的数学模型，进行计算。各种控制命令，如制动命令，也是由此发出的。系统运行调度、管理也由中央处理单元进行处理。
②司机监控单元
也称MMI，人机接口。它将实时向司机显示列车目标距离、目标速度、实时速度等信息。在列车开始运行时，通过输入设备向系统输入有关列车性能的一些参数，如列车制动率、牵引重量、编组等。这些数据是列车控制系统形成列车速度控制曲线所必需的。此外，系统向司机发出了音响警告等功能也由该部分完成。
③测速测距部分
它主要完成对列车运行速度的测量，准确地向中央处理单元提供每时每刻列车的运行速度和列车的位置信息。这是列车运行控制一个重要的基础数据来源。其精确性直接与列车控制的安全和效率有关。据掌握资料看，目前TVM430使用的是在轴头加装光电传感器的方法进行测速。有资料讲，TVM430拟采用多普勒雷达作为其测速测距单元。但从目前情况来看，未见使用。
④运行记录装置
可以连续地记录列车运行过程中有关数据。其数据主要有两大类。一类是列车运行控制系统的有关数据。如列车实时速度、允许速度、目标距离。制动命令发出时机，从地面轨道电路接收原始数据格式。当设备发生故障时，用于故障事故分析。另一类是列车运行情况记录，如电力机车牵引电流、牵引电压、主断路的工作状态、列车的制动系统状态等。运行记录器要求能可靠地记录这些数据，记录数据量大。当列车运行结束后，这些数据可以集中处理，形成各种统计分析资料。
⑤连续钢轨信息接收装置
它将通过感应器将地面钢轨上传输的数字编码信号接收上来。经过处理，送给中央处理单元。它接收的信息包括：目标距离、速度等级、线路参数等。它是计算列车速度控制曲线主要的数据来源。
由于车载设备安装在机车上，对机车运行情况进行监督、控制，除与机车有机械联系外，在电气上联系也是必然的。这种联系可以分为两大类。一类是通过传感器获取信息，用于记录。如电压、电流、压力传感器，这些数据提供机车牵引电压、电流、列车管压力数据。另一类通过一些接口电路，将车载设备发出有关机车制动命令，使机车能够执行。例如，常用制动、紧急制动命令，在执行这些命令之前，应执行一些动力车机电保护命令。在法国TGV动力车上，作为机电一体化设计，动力车设计与控制设备设计是有机结合的。同时，对于电磁兼容设计（EMC）也考虑得较为周密。
图2—7—8反映了车载设备为提高其可靠性而作的冗余设计。作为中央处理单元是双套冗余的。将两路输出进行比较之后才输出给司机。该系统共装有四个感应器，分为两对从钢轨接收信号。在每侧钢轨上，有两个感应器，每个感应器对应一个数字信号处理接收单元，直接将接收到的信号数字处理后，送给中央处理单元。任何一个接收感应器损坏不会影响系统正常工作。这一方案，确保系统从钢轨接收信息的高可靠性，有效地提高了整个系统的可靠性。TVM430系统的框图如图2—7—9所示。
(5)TVM430控制模式
与TVM300不同，TVM430采用了速度—距离曲线控制方式。与图2—7—10TVM300阶梯模式曲线相比，图2—7—11给出了TVM430速度距离曲线控制模式。无论从列车运行的效率来看，还是〖ＴＰＴＩＥＴ２７８，＋４７ｍｍ。６６ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—8 车载设备的冗余设计〖ＴＰＴＩＥＴ２７９，＋７１ｍｍ。１２０ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—9 TVM430系统框图〖ＴＰＴＩＥＴ２７１０，＋７１ｍｍ。１０８ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—10 TVM300阶梯控制模式〖ＴＰＴＩＥ２７１１Ａ，＋５６ｍｍ。１０２ｍｍ，ＢＰ＃〗〖ＴＰＴＩＥ２７１１Ｂ，＋７０ｍｍ。１１５ｍｍ，ＢＰ＃〗图2—7—11 TVM430曲线控制模式从列车制动平稳性来看，速度距离曲线控制模式都优于阶梯控制方式。
TVM430的曲线控制方式见图7—11，每个闭塞分区入口速度（上一个闭塞分区的目标速
度）和出口速度（本闭塞分区目标速度）用曲线连接起来。这种控制方式列控设备判定列车超速的允许速度不再是一个常数，而是随着列车行驶不断变化，即是距离的函数。因此列控设备除了需要接收目标速度信息外，还要接收到闭塞分区长度及换算坡度的信息。TVM430系统的轨道电路可以传递27bit信息，其中目标速度8nit，坡度信息4bit。
曲线控制方式和阶梯控制方式一样每一个闭塞分区只给定一个目标速度。控制曲线把闭塞分区允许速度的变化连续地接起来。因此，这种制式不需要像入口阶梯控制（如日本新干线ATC）那样要在停车信号前设置P点，也可以不设置出口阶梯控制（如TVM300）所必需的保护区段。
上述的速度控制方式，包括曲线控制方式和阶梯控制方式均存在以下不尽人意之处：
(1)如果列车实际速度大于信号允许速度自动使列车制动，一般采用最大的制动力虽可保证行车安全，但减速急剧变化影响旅客乘坐舒适性。
(2)线路上运行不同制动性能的列车，为了保证安全闭塞分区长度应按照制动性能最差的列车选取。因此，对于制动性能好的列车就会产生不必要的过早制动，影响行车效率。
(3)采用多段制动方式，每个闭塞分区都要考虑列车从入口速度降低到出口速度的减速制动距离。列车实际的减速过程要包括列车在设备动作时间及制动空走时间中走行的距离，此外还要在防护点之前留有一定安全距离。如果在列车从200km/h分3段降到速度0，则存在3个空走距离和3个安全距离。如果只用一次制动的话，则只需要一个空走距离和一个安全距离。分段制动方式增加了列车追踪间隔。
(4)进一步提高列车速度要改造地面设备，特别是地面ATC信号使用完之后再提速就要更换设备，投资较大。
如上所述，同TVM300比较，TVM430主要有以下几个特点：
①轨道电路从移频式轨道电路改为数字编码式轨道电路。原移频电路仅可以向列车传送18种信息。现在的轨道电路，采用数字式编码方法，可以向列车传输的信息为221种组合。是目前世界上应用的轨道电路实现地对车信息传递量最大的轨道电路，使车载设备实时计算列车制动模式曲线成为可能。
②车载设备从TVM300的分立元件构成改为TVM430以微处理器为主构成。同时，由于采用了容错设计方法，车载设备智能化程度、可靠性水平与TVM300相比都有明显的提高。车载设备可维护性、自动检测诊断功能都得到了提高。
③对列车制动的控制方式从阶梯控制方式改为模式曲线控制方式，提高了运输效率。从理论上取消了重叠保护区段，只需要考虑足够的安全防护距离即可。事实上，TGV大西洋线的列车间隔时分为4min，而北方线却减少至3min。
从对TVM430的分析来看，其控制性能是优越的，但其控制是建立在高可靠、高水平轨道电路的基础上。轨道电路作为传输媒体，要求对整个轨道电路维护水平较高。尤其是对道床的养护水平要求较高。TVM430型机车信号速度显示有本区段的目的速度和表示下区段减速的带闪光的目的速度，如下区段不要求减速，就无此种闪光速度显示，这就能提前发出警告以提醒司机注意，减少司机对减速信号的确认时间，深受欢迎。
TVM430与TVM300两个列控系统的分析见表2—7—1所示。
表2—7—1 TVM430与TVM300列控系统分析表
〖ＢＨＤＦＧ２，ＷＫ５，Ｋ２０，Ｋ２７Ｗ〗设备名称法国TVM300法国TVM430〖ＢＨＤＧ１３／４，ＷＫ５，Ｋ２０ＺＱ２，Ｋ２７ＺＱ２Ｗ〗运行速度最高：270km/h最高：320km/h闭塞方式固定闭塞固定闭塞制动模式分级阶梯滞后式分级连接式控制方式人控为主，设备为辅人控制主，设备为辅安全信号传输媒介：无绝缘模拟轨道电路方向：地对车单方向载频：1 700Hz、2 000Hz、2 300Hz、2 600Hz信号量：18个媒介：无绝缘模拟轨道电路方向：地对车单方向载频：1 700Hz、2 000Hz、2 300Hz、2 600Hz
信息量：27bit其它信号传输媒介：环线、应答器方向：地对车或车对地单向媒介：应答器、无线数传方向：地—车双方向列车定位轨道电路、车载测距轨道电路、车载测距区段占用无绝缘模拟轨道电路无绝缘模拟轨道电路设备组成轨道发送电元；轨道接收单元；电缆匹配单元；电绝缘节；补偿电容。地面控制中心；轨道发送单元；轨道接收单元；电缆匹配单元；电缆绝缘节；补偿电容。设备器件晶体管分立元件、小零星模集成电路大规模集中电路、超大规模集成设备布置电子设备集中室内，室外仅有无源匹配单元。电子设备集中室内，室外仅有无源匹配单元。设备造价与TVM300相当系统评价系统结构简单造价低廉：与移频自闭有较好的兼容；需有保护区段对能力有一定的限制边疆式不要保护区段，通过能力较TVM300有一定的提高；采用大零星模集成电路，生产、调试、维护较容易