列车运行控制系统期末试题及参考答案.docx

北 京 交 通 大 学 考 试 参 考 答 案〔A卷〕
课程名称： 列车运行限制系统 学年学期： 2021—2021学年第1学期
课程编号： 50L274Q 开课学院： 交通运输 出题老师： 课程组
一、 名词说明〔共3小题，每题3分，共9分〕
1．虚拟闭塞: 是固定闭塞的一种特别形式，以虚拟方式〔设置通信模块和定位信标〕将区间划分为假设干个虚拟闭塞分区，并设置虚拟信号机进展防护。
2．准移动闭塞: 基于固定闭塞的目标—距离限制方式，保存固定闭塞分区，以前方列车占用闭塞分区入口确定目标点，通过地车信息传输系统向列车传送目标速度, 目标距离等信息。 这种闭塞方式称为准移动闭塞。
3．最限制速度: 综合考虑列车在区域各类限制速度得出的最低值〔即最不利限制局部或最严格限制速度〕，简称最限制速度。
二、 填空题〔共 12题，每空1分，共25分〕
1．列车运行限制系统依据前方行车条件为每列车产生 行车许可 ，并通过地面信号和车载信号的方式向司机供应平安运行的凭证。 车载 设备实施速度监控，当列车速度超过 允许速度 时限制列车实施制动，防止列车超速颠覆或及前方追尾，保证行车平安。
2. 铁路信号平安的广义概念是指铁路信号设备或系统具有维护铁路列车〔车列〕平安运行的实力。狭义概念是指设备(或系统)应满意 故障-平安 设计原那么的要求，当出现故障或误操作时，能远离 危及行车平安 的事故，或减少事故损失。
3.当轨道电路完整并空闲时,轨道电路的工作状态为 调整 ,当轨道电路区段有车占用时, 轨道电路的工作状态为 分路〔开路〕 。
4.目标距离限制方式依据列车制动模型，直接由 目标距离 , 目标速度, 线路参数及 列车制动参数 等信息生成列车的速度—距离模式曲线，并以此实时监控列车和运行速度保证列车运行平安。
平安包络 得到，分 车头〔或列车前端〕 和车尾平安位置两局部。
6. CTCS-3级列控系统基于 GSM-R 实现车---地信息双向传输，RBC生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器供应列车定位基准，并具备 CTCS-2〔或c-2〕 作为后备。
7．CTCS-1级列控系统用于 160 km/h及以下的区段，由 主体机车信号 加上平安型运行监控记录装置组成。
8．在CTCS-3级列控系统中，RBC依据从联锁系统获得的 进路 信息，从车载设备获得的 列车位置 信息, 以及接收到的股道占用, 临时限速等信息生成列车限制命令。
9．列控中心的主要功能有：实现 轨道电路 编码，实现对 应答器 的实时报文编制和发送，列车和区间运行方向限制，对设置区间信号机的客运专线，完成区间信号机点灯限制等。
10．列控车载设备速度监控曲线的构成分成 顶棚速度监控区, 目标速度监控区, 平安距离区。目标速度监控区依据 平安制动 模型构成目标距离监控曲线。
11.在我国典型的轨道电路制式中，工频沟通连续式轨道电路构造简单, 主要应用于 非电气化区段车站 ；25Hz相敏轨道电路具有 频率选择(相位敏感) 特性，抗干扰性强，主要用于电气化区段的车站；
12.为了保证车站列车和调车作业平安，必需使信号机, 轨道电路 和道岔三者之间保持肯定相互制约关系，这种关系称为 联锁 。
三, 推断题〔共6小题，每题1分，共6分〕
对请在〔 〕中打√号； 错请在〔 〕中打×号。
1, 速度距离模式曲线限制方式又分成分段曲线限制和目标距离限制方式两种。
2, 虚拟闭塞因不设置闭塞分区，两列车追踪时后行列车的追踪目标点就是前行列车的平安后端。 〔 × 〕
3, 点式列控系统车载设备在速度防护中不实行连续式速度监控方式。〔 × 〕
4, 点连式列控系统主要指运用应答器和无线通讯系统传输行车信息的列控系统。〔 × 〕
5, 当车载设备能接收到轨道电路信息，而缺少应答器供应的线路数据时，CTCS-2列控车载设备工作于局部监控模式下。〔 √ 〕
6, CTCS-1级列控系统采纳了阶梯速度限制方式。〔× 〕
注：第四, 第五题为开卷，总分值60分。
四, 简答及论述题〔共4小题，共42分〕
1.比拟分析CTCS-2及CTCS-3列控系统的地面设备构成及功能方面的差异及一样点〔12分〕
答案：
设备构成方面的差异及一样点：CTCS-2级列控系统地面设备主要由车站列控中心, 轨道电路和应答器构成。CTCS-3级列控系统地面设备是在CTCS-2级列控系统根底上，主要增加了无线闭塞中心(RBC), 临时限速效劳器和GSM-R通信接口设备。
设备功能方面的差异及一样点：CTCS-3级列控系统的行车许可由地面设备RBC生成，行车命令由GSM_R通信接口设备传输，轨道电路只实现列车占用检查功能，应答器供应列车定位和等级转换信息的功能。及CTCS-3级列控系统相比，CTCS-2列控系统的地面设备轨道电路，除了实现列车占用检查功能外，还需承当向车载设备发送行车许可信息的功能；地面设备应答器，除了供应列车定位和等级转换信息功能外，还需承当传输进路状态, 临时限速和线路参数等信息的功能。
2.从列车平安间隔距离的构成及计算的角度，比拟分析不同类型的速度限制〔防护〕方式在运输效率方面的差异。〔14分〕
答案：
〔1〕阶梯速度限制〔防护〕方式和分段曲线限制〔防护〕方式的平安间隔距离构成根本一样, 计算式为：S=(S1+S2+S3+S4)n ，其中：S1—车载设备接收地面列控信号响应过程中列车走行距离；S2—列车制动设备响应过程中列车走行距离；S3—列车制动距离〔性能最差列车的最大平安制动距离：含空走和有效走行〕；S4—平安防护距离〔过走防护距离〕；n—列车从最高速度停车制动所需阶梯〔分区数〕。
〔2〕基于固定闭塞〔准移动闭塞〕的目标距离限制〔防护〕方式的列车防护目标距离〔小于平安追踪间隔距离〕为：L=L0+Lz+L3 ，其中：L0—列控设备反映时间内走行距离;Lz—每列车的实际最大平安制动距离〔列车性能好数值小，性能差数值大〕；L3—列车过走防护距离。
〔3〕基于移动闭塞的目标距离限制〔防护〕方式的平安追踪间隔距离〔等于列车防护目标距离〕为：S= Sl+ S2+S3+S4 ，其中：Sl—车载设备接收地面列控信号反映时间距离；S2—列车制动响应时间距离；S3—每列车的实际最大平安制动距离；S4—过走防护距离。
比拟分析：阶梯速度限制〔防护〕和分段曲线限制〔防护〕方式是依据制动性能最差列车平安制动距离要求，以肯定的速度等级将轨道划分成假设干固定区段，所以对制动性能好的列车其实力将不能得到充分发挥，而目标距离限制〔速度—距离模式曲线限制〕那么由于车载设备按本车实际性能实时计算限制模式曲线，可以列车实际性能自行限制其追踪间隔，使各个列车的性能得以充分发挥。因此，目标距离模式的运输效率高于阶梯速度方式和分段曲线限制方式。
3. 简述RBC生成行车许可的过程。〔8分〕
答案：
〔1〕形成许可〔MA〕定位：RBC通过列车位置报告从列车获得当前的列车位置，并且在内部拓扑图上形成列车精确定位；〔2〕形成许可数据：RBC接收车站联锁和TSRS〔临时限速效劳器〕的进路和临时限速信息，并将其映射到内部拓扑数据库；〔3〕确定许可范围：RBC依据进路状态将列车前方尽可能多的进路安排给列车，计算进路长度，填充行车许可；〔4〕形成许可信息：RBC依据进路上的线路及设备特征，填充链接信息, 坡度曲线, 静态速度曲线, 等级转换, RBC切换, 临时限速等信息，共同构成行车许可消息，发给车载设备。
4. 以下两题任选1题〔8分〕
a)说明计算机联锁机采纳的主要冗余构造和特点。
b)说明分散自律CTC的特点及及传统调度集中系统有什么区分？
a)答案：计算机联锁机运用较多的冗余方式主要有双机热备, 三取二和二乘二取二三种：
〔1〕双机热备方式：由两台计算机同时进展逻辑运算，一台为主机，另一台为备机。平常由主机工作，备机处于待机状态，主机执行故障检测, 逻辑运算和系统的输出。当主机出现故障时，切换到备机工作。
〔2〕三取二方式：用三台计算机组成联锁机，各台计算机中同时执行同样的联锁软件，并对执行结果进展多数表决，即三台计算机中只要任何两台计算机的运行结果一样，那么认为联锁机构的工作是正常的。
〔3〕二乘二取二方式：实现联锁功能的联锁机由四台计算机A, A′, B, B′组成，其中A和A′相结合，B和B′相结合，构成了两套硬件一样的构造。每套构造中的两台计算机分别执行同样的联锁软件并对联锁运算的结果相互进展比拟以完成故障检测任务。二乘二取二制式又被称为双“系〞热备制式，其备用替换机理及双机热备系统根本一样。
b)答案：
分散自律CTC的主要特点:(1)分散自律调度集中系统CTC是采纳智能化自律分散设计原那么，以运行调整方案限制为中心，兼顾列车及调车作业的高度自动化调度指挥系统。(2)分散自律调度集中系统CTC具备调车进路远程限制和智能化限制的功能，有效地解决了车站及调度中心频繁交换限制权进展调车限制的问题，特别适合我国铁路列车混跑, 调车作业量大的运输特点。
及传统调度集中系统的主要区分：传统调度集中系统是在调度中心集中对所辖车站的进路进展限制,进路操作命令是在调度中心生成并经由通信网络下达给车站，再由联锁机执行 。而分散自律CTC那么是将过去由调度中心集中限制全部车站的列车作业方式改为由各个车站设备独立限制各自的列车和调车作业, 将调度中心的相当权限下放给了车站和现场作业人员，并依据各站的特点，自动协调列车作业和调车作业的冲突，自动限制列车进路和调车进路。
五 理解分析应用题〔共2小题，共18分〕
1、 在某C2系统线路上,下行方向区间和车站的信号布置图及列车位置如以下图所示，车站侧向道岔均为12号，车站采纳下行3股道侧向接车，以及下行3股道侧向引导发车，当进路办理完毕信号开放后，在图上标出各轨道电路的信息码以及各信号机的显示状态。〔10分〕
答案：
HU，L2， L， LU， U， HU，UU， HB， HB， B， U， HU， L5
2, 以下图为CTCS列控系统的速度监控根本原理图。试运用自动限制系统的反应限制原理，论述CTCS列控系统实现速度监控的根本原理。〔8分〕
答案〔以下两个答案都对〕：
答案1：速度监控根本原理：外环针对列车运行前方不同位置目标〔列车, 线路, 车站或区间信号点, 其他限速点等〕的应答信息，进展相对位置监视校核并获得授权允许目标速度，内环〔司机或车载设备〕将本列车当前实际运行测量速度及允许目标速度比拟计算，实施速度限制〔如大于实施制动限制-常用或紧急制动, 小于实施牵引限制〕，不断循环该反应限制过程，直至满意允许目标速度要求为止。
答案2：列车运行限制的速度反应限制过程是：当被控对象列车的运行速度由于受到外部环境干扰作用而发生偏离列车运行速度距离模式曲线的现象时，列控系统将通过车载列车运行实际速度检测装置及时测量并将其回馈给车载列车速度防护系统ATP〔限制器〕，ATP依据列车运行实际速度及速度距离模式曲线比拟，确定列车运行速度调整方案，并向车载列车制动系统装置下达列车速度调整命令，由制动系统装置对列车运行速度进展调控，使之复原按速度距离模式曲线行车。
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