完整版)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)期末試題和參考答案解析

1、WORD格式整理北京交通大學(xué)考試參考答案（A卷）課程名稱： 列車運(yùn)行控制系統(tǒng)學(xué)年學(xué)期：2013 2014學(xué)年第1學(xué)期課程編號：50L274Q開課學(xué)院：交通運(yùn)輸出題教師：課程組一、名詞解釋（共3小題，每題3分，共9分）1 虛擬閉塞：是固定閉塞的一種特殊形式，以虛擬方式（設(shè)置通信模塊和定位 信標(biāo)）將區(qū)間劃分為若干個虛擬閉塞分區(qū)，并設(shè)置虛擬信號機(jī)進(jìn)行防護(hù)。2準(zhǔn)移動閉塞：基于固定閉塞的目標(biāo)一距離控制方式，保留固定閉塞分區(qū)，以 前方列車占用閉塞分區(qū)入口確定目標(biāo)點(diǎn)，通過地車信息傳輸系統(tǒng)向列車傳送目 標(biāo)速度、目標(biāo)距離等信息。這種閉塞方式稱為準(zhǔn)移動閉塞。3. 最限制速度：綜合考慮列車在區(qū)域各類限制速度得出的最

2、低值（即最不利限制部分或最嚴(yán)格限制速度），簡稱最限制速度。二、填空題（共12題，每空1分，共25分）1. 列車運(yùn)行控制系統(tǒng)根據(jù)前方行車條件為每列車產(chǎn)生 行車許可，并通過 地面信號和車載信號的方式向司機(jī)提供安全運(yùn)行的憑證。車載設(shè)備實(shí)施 速度監(jiān)控，當(dāng)列車速度超過 _允許速度_時控制列車實(shí)施制動，防止列車超 速顛覆或與前方追尾，保證行車安全。2. 鐵路信號安全的廣義概念是指鐵路信號設(shè)備或系統(tǒng)具有維護(hù)鐵路列車（車列）安全運(yùn)行的能力。狹義概念是指設(shè)備（或系統(tǒng)）應(yīng)滿足故障-安全 設(shè)計原則 的要求，當(dāng)出現(xiàn)故障或誤操作時，能遠(yuǎn)離 尤及行車安全的事故，或減少事故 損失。3. 當(dāng)軌道電路完整并空閑時,軌道電路的工

3、作狀態(tài)為調(diào)整,當(dāng)軌道電路區(qū)段有車占用時，軌道電路的工作狀態(tài)為_分路（開路）。4. 目標(biāo)距離控制方式根據(jù)列車制動模型，直接由 目標(biāo)距離、目標(biāo)速度、線 路參數(shù)及_列車制動參數(shù)等信息生成列車的速度一距離模式曲線，并以此實(shí)時 監(jiān)控列車和運(yùn)行速度保證列車運(yùn)行安全。5. 列車安全位置是在高精度定位方法得出列車估計位置的基礎(chǔ)上增加一定的安全包絡(luò)得到，分車頭（或列車前端）一和車尾安全位置兩部分。6. CTCS-3級列控系統(tǒng)基于 GSM-R 實(shí)現(xiàn)車-地信息雙向傳輸，RBC生成行車許可，軌道電路實(shí)現(xiàn)列車占用檢查，應(yīng)答器提供列車定位基準(zhǔn)， 并具備_ CTCS-2 （或c-2 ） _作為后備。7. CTCS-1級列控

4、系統(tǒng)用于160_km/h及以下的區(qū)段，由主體機(jī)車信號加 上安全型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成。8在CTCS-3級列控系統(tǒng)中，RBC根據(jù)從聯(lián)鎖系統(tǒng)獲得的 進(jìn)路 信息，從車載設(shè)備獲得的_列車位置_信息、以及接收到的股道占用、臨時限速等信 息生成列車控制命令。9列控中心的主要功能有：實(shí)現(xiàn)_軌道電路_編碼，實(shí)現(xiàn)對 _應(yīng)答器_的 實(shí)時報文編制和發(fā)送，列車和區(qū)間運(yùn)行方向控制，對設(shè)置區(qū)間信號機(jī)的客運(yùn)專 線，完成區(qū)間信號機(jī)點(diǎn)燈控制等。10. 列控車載設(shè)備速度監(jiān)控曲線的構(gòu)成分成 頂棚速度監(jiān)控區(qū)、目標(biāo)速度監(jiān)控區(qū)、 安全距離區(qū)。目標(biāo)速度監(jiān)控區(qū)根據(jù) _安全制動 _模型構(gòu)成目標(biāo)距離監(jiān)控曲 線。11. 在我國典型的軌道電路制式中

5、，工頻交流連續(xù)式軌道電路結(jié)構(gòu)簡單、 主要應(yīng) 用于非電氣化區(qū)段車站；25Hz相敏軌道電路具有頻率選擇（相位敏感）_特性， 抗干擾性強(qiáng)，主要用于電氣化區(qū)段的車站；12. 為了保證車站列車和調(diào)車作業(yè)安全，必須使信號機(jī)、_軌道電路_和道岔三者之間保持一定相互制約關(guān)系，這種關(guān)系稱為 聯(lián)鎖。三、判斷題（共6小題，每題1分，共6分）對請?jiān)冢ǎ┲写騐號；錯請?jiān)冢ǎ┲写騲號。1、速度距離模式曲線控制方式又分成分段曲線控制和目標(biāo)距離控制方式兩種。（V ）2、虛擬閉塞因不設(shè)置閉塞分區(qū)，兩列車追蹤時后行列車的追蹤目標(biāo)點(diǎn)就是前行列車的安全后端。（X ）3、點(diǎn)式列控系統(tǒng)車載設(shè)備在速度防護(hù)中不采取連續(xù)式速度監(jiān)控方式。（x

6、）4、點(diǎn)連式列控系統(tǒng)主要指運(yùn)用應(yīng)答器和無線通訊系統(tǒng)傳輸行車信息的列控系 統(tǒng)。（X ）5、當(dāng)車載設(shè)備能接收到軌道電路信息，而缺少應(yīng)答器提供的線路數(shù)據(jù)時，CTCS-2 列控車載設(shè)備工作于部分監(jiān)控模式下。（V ）& CTCS-1級列控系統(tǒng)采用了階梯速度控制方式。（X ）注：第四、第五題為開卷，滿分 60分。四、簡答與論述題（共4小題，共42分）1. 比較分析CTCS-2與CTCS-3列控系統(tǒng)的地面設(shè)備構(gòu)成與功能方面的差異與相 同點(diǎn)（12分）答案：設(shè)備構(gòu)成方面的差異與相同點(diǎn)：CTCS-2級列控系統(tǒng)地面設(shè)備主要由車站列 控中心、軌道電路和應(yīng)答器構(gòu)成。 CTCS-3級列控系統(tǒng)地面設(shè)備是在 CTCS-2級

7、列控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，主要增加了無線閉塞中心（RBC）、臨時限速服務(wù)器和GSM-R通 信接口設(shè)備。設(shè)備功能方面的差異與相同點(diǎn)：CTCS-3級列控系統(tǒng)的行車許可由地面設(shè)備 RBC生成，行車命令由GSM_R通信接口設(shè)備傳輸，軌道電路只實(shí)現(xiàn)列車占用檢 查功能，應(yīng)答器提供列車定位和等級轉(zhuǎn)換信息的功能。與CTCS-3級列控系統(tǒng)相比，CTCS-2列控系統(tǒng)的地面設(shè)備軌道電路，除了實(shí)現(xiàn)列車占用檢查功能外，還 需承擔(dān)向車載設(shè)備發(fā)送行車許可信息的功能；地面設(shè)備應(yīng)答器，除了提供列車 定位和等級轉(zhuǎn)換信息功能外，還需承擔(dān)傳輸進(jìn)路狀態(tài)、臨時限速和線路參數(shù)等 信息的功能。2. 從列車安全間隔距離的構(gòu)成與計算的角度，比較分析不同類

8、型的速度控制（防 護(hù)）方式在運(yùn)輸效率方面的差別。（14分）答案：（1）階梯速度控制（防護(hù)）方式和分段曲線控制（防護(hù)）方式的安全間 隔距離構(gòu)成基本相同,計算式為：S=（S+S+S+S）n，其中：S1車載設(shè)備接 收地面列控信號響應(yīng)過程中列車走行距離；S列車制動設(shè)備響應(yīng)過程中列 車走行距離；S3列車制動距離（性能最差列車的最大安全制動距離：含空走和有效走行）；S安全防護(hù)距離（過走防護(hù)距離）；n列車從最高速度停 車制動所需階梯（分區(qū)數(shù)）。（2）基于固定閉塞（準(zhǔn)移動閉塞）的目標(biāo)距離控制（防護(hù)）方式的列車防護(hù)目標(biāo)距離（小于安全追蹤間隔距離）為：L=Ld+Lz+Lb，其中：Lo列控設(shè)備反映時間內(nèi)走行距離；L

9、z 每列車的實(shí)際最大安全制動距離（列車性能好數(shù)值小，性能差數(shù)值大）；La列車過走防護(hù)距離。（3）基于移動閉塞的目標(biāo)距離控制（防護(hù)）方式的安全追蹤間隔距離（等 于列車防護(hù)目標(biāo)距離）為：S= S1+ S2+S+S，其中：s 車載設(shè)備接收地面 列控信號反映時間距離；s列車制動響應(yīng)時間距離；s每列車的實(shí)際最大安全制動距離；s過走防護(hù)距離。比較分析：階梯速度控制（防護(hù)）和分段曲線控制（防護(hù)）方式是按照制 動性能最差列車安全制動距離要求，以一定的速度等級將軌道劃分成若干固定 區(qū)段，所以對制動性能好的列車其能力將不能得到充分發(fā)揮，而目標(biāo)距離控制 （速度一距離模式曲線控制）則由于車載設(shè)備按本車實(shí)際性能實(shí)時計算

10、控制模 式曲線，可以列車實(shí)際性能自行控制其追蹤間隔，使各個列車的性能得以充分 發(fā)揮。因此，目標(biāo)距離模式的運(yùn)輸效率高于階梯速度方式和分段曲線控制方式。3. 簡述RBC生成行車許可的過程。（8分）答案：（1）形成許可（MA定位：RBC通過列車位置報告從列車獲得當(dāng)前的列車位置，并且在內(nèi)部拓?fù)鋱D上形成列車精確定位；（2 ）形成許可數(shù)據(jù)：RBC接收車站聯(lián)鎖和TSRS（臨時限速服務(wù)器）的進(jìn)路和臨時限速信息，并將其映射到內(nèi)部 拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫；（3）確定許可范圍：RBC根據(jù)進(jìn)路狀態(tài)將列車前方盡可能多的進(jìn) 路分配給列車，計算進(jìn)路長度，填充行車許可；（4）形成許可信息：RBC根據(jù)進(jìn)路上的線路與設(shè)備特征，填充鏈接信息、

11、坡度曲線、靜態(tài)速度曲線、等級轉(zhuǎn) 換、RBC切換、臨時限速等信息，共同構(gòu)成行車許可消息，發(fā)給車載設(shè)備。4. 以下兩題任選1題（8分a）說明計算機(jī)聯(lián)鎖機(jī)采用的主要冗余結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。b）說明分散自律CTC的特點(diǎn)及與傳統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)有什么區(qū)別？a）答案：計算機(jī)聯(lián)鎖機(jī)使用較多的冗余方式主要有雙機(jī)熱備、三取二和二乘二取二三種：（1）雙機(jī)熱備方式：由兩臺計算機(jī)同時進(jìn)行邏輯運(yùn)算，一臺為主機(jī)，另一 臺為備機(jī)。平時由主機(jī)工作，備機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，主機(jī)執(zhí)行故障檢測、邏輯運(yùn) 算和系統(tǒng)的輸出。當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時，切換到備機(jī)工作。（2）三取二方式：用三臺計算機(jī)組成聯(lián)鎖機(jī)，各臺計算機(jī)中同時執(zhí)行同樣 的聯(lián)鎖軟件，并對執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行多

12、數(shù)表決，即三臺計算機(jī)中只要任何兩臺計算 機(jī)的運(yùn)行結(jié)果一致，則認(rèn)為聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的工作是正常的。（3） 二乘二取二方式：實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能的聯(lián)鎖機(jī)由四臺計算機(jī) A、A、B B 組成，其中A和A相結(jié)合，B和B相結(jié)合，構(gòu)成了兩套硬件相同的結(jié)構(gòu)。每 套結(jié)構(gòu)中的兩臺計算機(jī)分別執(zhí)行同樣的聯(lián)鎖軟件并對聯(lián)鎖運(yùn)算的結(jié)果相互進(jìn)行 比較以完成故障檢測任務(wù)。二乘二取二制式又被稱為雙“系”熱備制式，其備 用替換機(jī)理與雙機(jī)熱備系統(tǒng)基本相同。b）答案：分散自律CTC的主要特點(diǎn)：（1）分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)CTC是采用智能化自 律分散設(shè)計原則，以運(yùn)行調(diào)整計劃控制為中心，兼顧列車與調(diào)車作業(yè)的高度自動化調(diào)度指揮系統(tǒng)。（2）分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)

13、CTC具備調(diào)車進(jìn)路遠(yuǎn)程控制和智 能化控制的功能，有效地解決了車站與調(diào)度中心頻繁交換控制權(quán)進(jìn)行調(diào)車控制 的問題，非常適合我國鐵路列車混跑、調(diào)車作業(yè)量大的運(yùn)輸特點(diǎn)。與傳統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)的主要區(qū)別：傳統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)是在調(diào)度中心集中對所轄車站的進(jìn)路進(jìn)行控制，進(jìn)路操作命令是在調(diào)度中心生成并經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)下 達(dá)給車站，再由聯(lián)鎖機(jī)執(zhí)行。而分散自律CTCM是將過去由調(diào)度中心集中控制 所有車站的列車作業(yè)方式改為由各個車站設(shè)備獨(dú)立控制各自的列車和調(diào)車作業(yè) 將調(diào)度中心的相當(dāng)權(quán)限下放給了車站和現(xiàn)場作業(yè)人員，并依據(jù)各站的特點(diǎn)，自 動協(xié)調(diào)列車作業(yè)和調(diào)車作業(yè)的矛盾，自動控制列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路。五 理解分析應(yīng)用題（共2小題，共1

14、8分）答案:HU, L2，L， LU， U， HU，UU， HB， HB ， B ， U， HU， L51、在某C2系統(tǒng)線路上，下行方向區(qū)間和車站的信號布置圖及列車位置如下圖 所示，車站側(cè)向道岔均為12號，車站采用下行3股道側(cè)向接車，以及下行3股 道側(cè)向引導(dǎo)發(fā)車，當(dāng)進(jìn)路辦理完畢信號開放后，在圖上標(biāo)出各軌道電路的信息 碼以及各信號機(jī)的顯示狀態(tài)。（10分）專業(yè)知識分享2、下圖為CTCS列控系統(tǒng)的速度監(jiān)控基本原理圖。試運(yùn)用自動控制系統(tǒng)的反饋控制原理，論述CTCS列控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)速度監(jiān)控的基本原理。（8分）?11*2牽引伽b答案（下列兩個答案都對）：答案1 :速度監(jiān)控基本原理：外環(huán)針對列車運(yùn)行前方不同位置目標(biāo)（列車、 線路、車站或區(qū)間信號點(diǎn)、其他限速點(diǎn)等）的應(yīng)答信息，進(jìn)行相對位置監(jiān)督校 核并獲取授權(quán)允許目標(biāo)速度，內(nèi)環(huán)（司機(jī)或車載設(shè)備）將本列車當(dāng)前實(shí)際運(yùn)行 測量速度與允許目標(biāo)速度比較計算， 實(shí)施速度控制（如大于實(shí)施制動控制-常用 或緊急制動、小于實(shí)施牽引控制），不斷循環(huán)該反饋控制過程，直至滿足允許目