采用随机Petri网理论，对应答器故障可能导致列控系统降级的场景和列控系统在不同等级之间发生转换的场景进行了研究，以保证并提高列车运行环境的安全性。在模型中，对可能导致应答器故障的三种因素：码元出错、传输延时、传输失效进行了分析和建模；分析了在降级场景发生后，列控设备通过尝试连接GSM-R无线网络升级为CTCS-3级，并对等级转换的场景进行了分析和建模。最后用TimeNet4.0平台对模型的正确性进行了仿真，得出了该模型在各种场景发生的概率分布曲线，对CTCS-3降级运行进行了定量与定性分析。