在說明ctcs-3級列控系統之前，有必要介紹一下它在ctcs體系結構中的相鄰等級，這樣會有助於理解ctcs-3級列控系統在ctcs體系結構中的位置，同時也有助於理解rbc在列控系統中的作用，明確為什麼需要在列控系統中引入rbc以及rbc具有什麼特殊性。
ctcs-2級是目前現有的列車控制系統，是基於點式應答器、連續軌道電路傳輸列車執行控制資訊的點-連式列車超速防護系統，已經在提速線路和客運專線獲得成功應用，適用於200km/h~250km/h的線路。但是，該系統還存在如下可以改進的方面： 地面裝置和線路檢查裝置沿鐵路全線分布，裝置投資高，維護成本大。尤其是一些地理環境惡劣的區域，維護的困難很大。 列車在站間反向執行時，只能採用自動站間閉塞，列車不能追蹤執行，影響執行效率。 目前的zpw2000軌道電路最多只能顯示前方七個閉塞分割槽空閒，難以支援350公里以上時速高速列車的執行需要。 臨時限速和解除臨時限速資訊只能通過一些點式裝置傳送給列車，所以有時候臨時限速不能及時下達，而有時候臨時限速條件解除後列車又不能及時加速，影響列車執行安全和執行效率。同樣，一些緊急資訊也難以實時地傳遞給列車。 列車只能正向執行，不允許退行，而在某些緊急情況下（如隧道**），列車的退行功能能讓列車盡快退出危險區域。 只能從地面向列車單向傳輸資訊，列車的資訊無法傳輸到地面，所以地面不能區分列車，只能對列車進行粗放型的控制。 上述問題可以歸納為：鐵路沿線地面裝置過多，地面向列車傳送資訊的資訊量不足、實時性不夠，車地之間不能實現雙向通訊。針對上述問題，乙個很好的解決方案就是儘量減少地面裝置，採用無線傳輸方式來實現車地之間的雙向、大容量、實時的資訊傳遞。這就導致了ctcs-4級列控系統的出現，該系統特點為：連續式列車速度監控，資訊通道是無線通訊（gsm-r）方式，地面不設區間傳統訊號裝置和檢查軌道狀況的裝置，列車執行控制功能集中於車上，列車具有自行定位的功能，只設一些固定地面應答器用於列車定位校準。列車的位置由列車傳至rbc，並由rbc傳送至後續列車，實現移動閉塞方式的間隔控制。列車執行安全速度是根據地面裝置傳遞的資訊，由車上裝置進行自動控制。 在ctcs-4級列控系統中，車地之間大資料量的傳輸可以支援高速列車的執行需要，列車執行的時速可以達到350公里以上；取消地面訊號和軌道區段空閒檢查裝置及相應電纜，可以降低裝置成本；可以實現移動閉塞方式，使兩列車追蹤間隔大大縮短，提高列車在區間追蹤執行的密度，從而大大提高鐵路運輸效率；由於能夠實現車地之間的雙向資訊傳輸，構成了閉環控制系統，使列車執行的安全性大大提高；地面可以根據列車報告的具體情況進行更加精準的控制（例如，可以實現對不同等級的列車施加不同的臨時限速）。此外，還可以通過rbc將列車資訊和防護資訊傳送給其他相關資訊管理系統，實現排程系統全方位的整合。顯然，ctcs-4級列控系統具有諸多良好的特性，是未來的發展方向，而這些特性在很大程度上獲益於rbc的引入。 但是，我們應該清醒地看到，從ctcs-2級到ctcs-4級的發展絕不可能是一蹴而就的，存在很多技術問題需要解決。其中最重要的問題就是採用無線方式傳輸列控資訊的可靠性、實時性。由於我們目前對無線傳輸通道的特性並不十分了解，對無線傳輸通道的可靠性和實時性沒有十足的把握，所以列車報告的位置可用性也不確定，出於安全起見，需要實現乙個中間的列車控制等級，即ctcs-3級。
由於上述原因，ctcs-3級列控系統依然使用準移動閉塞而非移動閉塞，並採用成熟的ctcs-2級列控系統作為後備模式。ctcs-3級與ctcs-2級基本類似，只是在ctcs-2級的基礎上引入rbc實現了車地雙向通訊。事實上，ctcs-3級列控系統使用的地面裝置等於全套的ctcs-2級地面裝置加上rbc和大量的gsm-r基站，經濟性並不是很高，但是ctcs-3級系統是ctcs體系結構中不可或缺的乙個重要環節。只有成功實現了ctcs-3級列控系統，並且通過ctcs-3級系統獲得大量詳實的研究資料，才有可能實現更為理想的ctcs-4級列控系統。 rbc與ctcs-2級列控系統中的地面裝置有所不同，其中最大的區別在於rbc對外介面中存在乙個比較特殊的介面，即rbc與isdn/gsm-r網路之間的介面。事實上，ctcs-2級地面列控裝置都是採用封閉傳輸網路來傳輸列控資訊，而rbc是首個利用開放的通訊環境（gsm-r）來傳輸列控資訊的列控裝置。由於是首次嘗試，肯定會遇到很多問題，需要不斷摸索。只有通過ctcs-3級的rbc裝置徹底解決了開放網路環境下的各種問題後，才有可能實現ctcs-4級的rbc裝置和ctcs-4級列控系統。
我國ctcs3+ato系統在ctcs一2／ctcs一3級列控系統基礎上，車載設定ato單元實現自動駕駛控制，地面設定專用精確定位應答器實現精確定位，地面裝置通過gprs通訊實現站台f-1(包括安全門或遮蔽門)控制、站間資料傳送和執行計畫處理,ctcs3+ato系統結構見下圖。
ctcs-4關鍵技術
列車自主定位技術、車地資料傳輸技術、移動閉塞和自動駕駛技術
ctcs-4級列控系統基於無線通訊傳輸平台，由 無線閉塞中心rbc和車載系統共同完成列車定位和 列車完整性檢查。rbc依據列車的位置報告和列車 完整性確認列車頭部和尾部位置，邏輯判斷線路上各 車的占用狀態。由於rbc知道線路上每輛列車的位 置，所以為後車分配的行車許可能夠延伸至前車的安 全車尾處，在保證安全的前提下，提高了運輸效率。
①移動閉塞功能，要求 rbc能夠根據列車位置報告、軌旁列車占用檢查等資訊，生成移動閉塞行車許可資訊，並通過車-地無線通訊系統傳送給其控制範圍內的車載裝置，以控制列車安全執行。
②列車占用檢查功能，要求 rbc能夠以新增虛擬區段為基礎，根據列車位置報告，結合軌旁裝置占用檢查情況綜合判斷列車所在虛擬區段的占用狀態，並將該狀態實時傳送給聯鎖裝置。rbc綜合判斷虛擬區段的 3種占用狀態如表 2所示。③在車-地通訊超時、失去列車完整性檢查、列車位置丟失等故障場景下，rbc能夠通過設定虛擬區段占用的方式採取安全防護措施。
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