(完整版)列車運行控制系統(tǒng)期末試題和參考答案解析

1、word 格式整理北 京 交 通 大 學 考 試 參 考 答 案（a 卷）課程名稱：列車運行控制系統(tǒng)學年學期： 20132014 學年第 1 學期課程編號： 50l274q開課學院：交通運輸出題教師：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（設置通信模塊和定位 信標）將區(qū)間劃分為若干個虛擬閉塞分區(qū)，并設置虛擬信號機進行防護。 2準移動閉塞: 基于固定閉塞的目標距離控制方式，保留固定閉塞分區(qū)，以 前方列車占用閉塞分區(qū)入口確定目標點，通過地車信息傳輸系統(tǒng)向列車傳送目 標速度、目標距離等信息。 這種閉塞方式稱為準移動閉塞。3最限

2、制速度 : 綜合考慮列車在區(qū)域各類限制速度得出的最低值（即最不利限 制部分或最嚴格限制速度），簡稱最限制速度。二、 填空題（共 12 題，每空 1 分，共 25 分）1列車運行控制系統(tǒng)根據(jù)前方行車條件為每列車產生行車許可，并通過地面信號和車載信號的方式向司機提供安全運行的憑證。車載設備實施速度監(jiān)控，當列車速度超過允許速度時控制列車實施制動，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備或系統(tǒng)具有維護鐵路列車（車 列）安全運行的能力。狹義概念是指設備(或系統(tǒng))應滿足 故障-安全 設計原則的要求，當出現(xiàn)故障或誤操作時，能遠離 危及行車安全 損失。的事故，或

3、減少事故3. 當軌道電路完整并空閑時 , 軌道電路的工作狀態(tài)為調整,當軌道電路區(qū)段有車占用時, 軌道電路的工作狀態(tài)為分路（開路）。4.目標距離控制方式根據(jù)列車制動模型，直接由目標距離、目標速度、線路參數(shù)及 列車制動參數(shù) 等信息生成列車的速度距離模式曲線，并以此實時 監(jiān)控列車和運行速度保證列車運行安全。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上增加一定的安全包絡得到，分 車頭（或列車前端） 和車尾安全位置兩部分。6. ctcs-3 級列控系統(tǒng)基于gsm-r實現(xiàn)車-地信息雙向傳輸，rbc 生成行車許可，軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查，應答器提供列車定位基準，并具備 ctcs-2（或 c

4、-2）作為后備。7ctcs-1 級列控系統(tǒng)用于 160km/h 及以下的區(qū)段，由 主體機車信號加上安全型運行監(jiān)控記錄裝置組成。專業(yè)知識分享word 格式整理8在 ctcs-3 級列控系統(tǒng)中，rbc 根據(jù)從聯(lián)鎖系統(tǒng)獲得的進路信息，從車載設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：實現(xiàn)軌道電路編碼，實現(xiàn)對應答器的實時報文編制和發(fā)送，列車和區(qū)間運行方向控制，對設置區(qū)間信號機的客運專 線，完成區(qū)間信號機點燈控制等。10列控車載設備速度監(jiān)控曲線的構成分成 頂棚速度監(jiān)控區(qū) 、目標速度監(jiān)控區(qū)、安全距離區(qū)。目標速度監(jiān)控區(qū)根據(jù)安全制動模型構成目標距離監(jiān)控

5、曲線。11.在我國典型的軌道電路制式中，工頻交流連續(xù)式軌道電路結構簡單、主要應 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，主要用于電氣化區(qū)段的車站；12.為了保證車站列車和調車作業(yè)安全，必須使信號機、 軌道電路和道岔三者之間保持一定相互制約關系，這種關系稱為（共 6 小題，每題 1 分，共 6 分） 三、判斷題聯(lián)鎖。對請在（ ）中打號； 錯請在（ ）中打號。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距離控制方式兩種。（）2、虛擬閉塞因不設置閉塞分區(qū)，兩列車追蹤時后行列車的追蹤目標點就是前行列車的安全后端。 （）3 、 點 式

6、列 控 系 統(tǒng) 車 載 設 備 在 速 度 防 護 中 不 采 取 連 續(xù) 式 速 度 監(jiān) 控 方 式 。（ ）4 、點連式列控系統(tǒng)主要指運用應答器和無線通訊系統(tǒng)傳輸行車信息的列控系統(tǒng)。（ ）5、當車載設備能接收到軌道電路信息，而缺少應答器提供的線路數(shù)據(jù)時，ctcs-2列控車載設備工作于部分監(jiān)控模式下。（）6、ctcs-1 級列控系統(tǒng)采用了階梯速度控制方式。（）專業(yè)知識分享word 格式整理注：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)的地面設備構成與功能方面的差異與相 同點（ 12 分）答案：設備構

7、成方面的差異與相同點： ctcs-2 級列控系統(tǒng)地面設備主要由車站列 控中心、軌道電路和應答器構成。ctcs-3 級列控系統(tǒng)地面設備是在 ctcs-2 級 列控系統(tǒng)基礎上，主要增加了無線閉塞中心(rbc)、臨時限速服務器和 gsm-r 通 信接口設備。設備功能方面的差異與相同點： ctcs-3 級列控系統(tǒng)的行車許可由地面設備 rbc 生成，行車命令由 gsm_r 通信接口設備傳輸，軌道電路只實現(xiàn)列車占用檢 查功能，應答器提供列車定位和等級轉換信息的功能。與 ctcs-3 級列控系統(tǒng)相 比，ctcs-2 列控系統(tǒng)的地面設備軌道電路，除了實現(xiàn)列車占用檢查功能外，還 需承擔向車載設備發(fā)送行車許可信息

8、的功能；地面設備應答器，除了提供列車 定位和等級轉換信息功能外，還需承擔傳輸進路狀態(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成與計算的角度，比較分析不同類型的速度控制（防 護）方式在運輸效率方面的差別。（14 分）答案：（1）階梯速度控制（防護）方式和分段曲線控制（防護）方式的安全間 隔距離構成基本相同, 計算式為：s=(s +s +s +s )n ，其中：s 車載設備接1 2 3 4 1收地面列控信號響應過程中列車走行距離； s 列車制動設備響應過程中列2車走行距離； s 列車制動距離（性能最差列車的最大安全制動距離：含空3走和有效走行）；s 安全防護距離（過走防護距離

9、）；n列車從最高速度停4車制動所需階梯（分區(qū)數(shù)）。（2）基于固定閉塞（準移動閉塞）的目標距離控制（防護）方式的列車 防護目標距離（小于安全追蹤間隔距離）為： l=l +lz+l ，其中： l 列控0 3 0設備反映時間內走行距離 ;lz每列車的實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）；l 列車過走防護距離。3（3）基于移動閉塞的目標距離控制（防護）方式的安全追蹤間隔距離（等 于列車防護目標距離）為： s= s + s +s +s ，其中： s 車載設備接收地面l 2 3 4 l列控信號反映時間距離； s 列車制動響應時間距離； s 每列車的實際最2 3專業(yè)知識分享word 格式

10、整理大安全制動距離；s 過走防護距離。4比較分析：階梯速度控制（防護）和分段曲線控制（防護）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，而目標距離控制 （速度距離模式曲線控制）則由于車載設備按本車實際性能實時計算控制模 式曲線，可以列車實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，目標距離模式的運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前的列車位 置，并且在

11、內部拓撲圖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（臨時限速服務器）的進路和臨時限速信息，并將其映射到內部 拓撲數(shù)據(jù)庫；（3）確定許可范圍： rbc 根據(jù)進路狀態(tài)將列車前方盡可能多的進 路分配給列車，計算進路長度，填充行車許可；（4）形成許可信息： rbc 根據(jù) 進路上的線路與設備特征，填充鏈接信息、坡度曲線、靜態(tài)速度曲線、等級轉 換、rbc 切換、臨時限速等信息，共同構成行車許可消息，發(fā)給車載設備。 4. 以下兩題任選 1 題（8 分）a) 說明計算機聯(lián)鎖機采用的主要冗余結構和特點。b) 說明分散自律 ctc 的特點及與傳統(tǒng)調度集中系統(tǒng)有什么區(qū)別？a)答案

12、：計算機聯(lián)鎖機使用較多的冗余方式主要有雙機熱備、三取二和二乘 二取二三種：（1） 雙機熱備方式： 由兩臺計算機同時進行邏輯運算，一臺為主機，另一 臺為備機。平時由主機工作，備機處于待機狀態(tài)，主機執(zhí)行故障檢測、邏輯運 算和系統(tǒng)的輸出。當主機出現(xiàn)故障時，切換到備機工作。（2） 三取二方式：用三臺計算機組成聯(lián)鎖機，各臺計算機中同時執(zhí)行同樣 的聯(lián)鎖軟件，并對執(zhí)行結果進行多數(shù)表決，即三臺計算機中只要任何兩臺計算 機的運行結果一致，則認為聯(lián)鎖機構的工作是正常的。（3） 二乘二取二方式：實現(xiàn)聯(lián)鎖功能的聯(lián)鎖機由四臺計算機 a、a、b、b 組成，其中 a 和 a相結合，b 和 b相結合，構成了兩套硬件相同的結構

13、。每 套結構中的兩臺計算機分別執(zhí)行同樣的聯(lián)鎖軟件并對聯(lián)鎖運算的結果相互進行 比較以完成故障檢測任務。二乘二取二制式又被稱為雙“系”熱備制式，其備 用替換機理與雙機熱備系統(tǒng)基本相同。b)答案：分散自律 ctc 的主要特點 :(1)分散自律調度集中系統(tǒng) ctc 是采用智能化自 律分散設計原則，以運行調整計劃控制為中心，兼顧列車與調車作業(yè)的高度自專業(yè)知識分享word 格式整理動化調度指揮系統(tǒng)。(2)分散自律調度集中系統(tǒng) ctc 具備調車進路遠程控制和智 能化控制的功能，有效地解決了車站與調度中心頻繁交換控制權進行調車控制 的問題，非常適合我國鐵路列車混跑、調車作業(yè)量大的運輸特點。與傳統(tǒng)調度集中系統(tǒng)的

14、主要區(qū)別： 傳統(tǒng)調度集中系統(tǒng)是在調度中心集中對 所轄車站的進路進行控制 , 進路操作命令是在調度中心生成并經由通信網(wǎng)絡下 達給車站，再由聯(lián)鎖機執(zhí)行 。而分散自律 ctc 則是將過去由調度中心集中控制 所有車站的列車作業(yè)方式改為由各個車站設備獨立控制各自的列車和調車作業(yè) , 將調度中心的相當權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，自 動協(xié)調列車作業(yè)和調車作業(yè)的矛盾，自動控制列車進路和調車進路。五 理解分析應用題（共 2 小題，共 18 分）1、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，車站側向道岔均為 12 號，車站采用下行 3 股道側向接車，以及

15、下行 3 股 道側向引導發(fā)車，當進路辦理完畢信號開放后，在圖上標出各軌道電路的信息 碼以及各信號機的顯示狀態(tài)。（10 分）答案：hu，l2， l， lu， u， hu，uu， hb， hb， b， u， hu， l52、下圖為 ctcs 列控系統(tǒng)的速度監(jiān)控基本原理圖。試運用自動控制系統(tǒng)的反饋 控制原理，論述 ctcs 列控系統(tǒng)實現(xiàn)速度監(jiān)控的基本原理。（8 分）專業(yè)知識分享word 格式整理答案（下列兩個答案都對）：答案 1：速度監(jiān)控基本原理：外環(huán)針對列車運行前方不同位置目標（列車、 線路、車站或區(qū)間信號點、其他限速點等）的應答信息，進行相對位置監(jiān)督校 核并獲取授權允許目標速度，內環(huán)（司機或車載設備）將本列車當前實際運行 測量速度與允許目標速度比較計算，實施速度控制（如大于實施制動控制-常用 或緊急制動、小于實施牽引控制），不斷循環(huán)該反饋控制過程，直至滿足