北交大列車運行控制系統(tǒng)重點作業(yè)題答案0001

1、第5章重點作業(yè)題 1、CTCS列控系統(tǒng)的分級，每個級別的核心設(shè)備 與作用？ CTCS根據(jù)系統(tǒng)配置按功能劃分為5級，CTCS 0級（通用機車信號 +列車運行監(jiān)控記錄裝置（LKJ），既有線現(xiàn)狀，司機按地面信號顯 示行車；儲存線路數(shù)據(jù)，識別地面信號，校準(zhǔn)列車位置，列車運行監(jiān) 控記錄裝置（LKJ）負責(zé)超速防護。 CTCS 1級（主體機車信號+ LKJ）,司機按車載機車信號顯示行車， 全天候運行；儲存線路數(shù)據(jù)，識別地面信號，校準(zhǔn)列車位置，LKJ負 責(zé)超速防護。 CTCS 2級（軌道電路+點連式應(yīng)答器+模式曲線控制）ATP按模式曲 線控制列車減速和超速防護，全天候運行 應(yīng)答器提供線路數(shù)據(jù)、位置、臨時限速、

2、進站信息，軌道電路提供前 方信號空閑閉塞分區(qū)和道岔限速信息；列控中心控制有源應(yīng)答器發(fā)送 報文、軌道電路發(fā)碼和信號降級。 CTCS 3級（GSM-R+軌道電路+ RBC+模式曲線控制），地面設(shè)備大 大減少，易于維護；控制數(shù)據(jù)全部來自RBC,不用擔(dān)心數(shù)據(jù)缺失，控 制更有前瞻性?；跓o線通信（如GSM-R）的列車運行控制系統(tǒng)，它可 以疊加在既有干線信號系統(tǒng)上。軌道電路完成列車占用檢測及完整性 檢查，點式信息設(shè)備提供列車用于測距修正。無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)地一 車間連續(xù)、雙向的信息傳輸，行車許可由地面（列控中心）無線閉塞 中心RBC產(chǎn)生，通過無線通信系統(tǒng)傳送到車上。 CTCS4級（GSM-R+GPS+ RB

3、C+模式曲線控制），完全基于無線控制, 衛(wèi)星定位，無須地面信號設(shè)備；車載列車完整性檢查；實現(xiàn)移動閉塞, 提高運輸能力由地面無線閉塞中心（RBC）和車載設(shè)備完成列車占用 檢測及完整性檢查，點式信息設(shè)備提供列車用于測距修正。其他方式 同CTCS3級系統(tǒng)。 2. CTCS2列控系統(tǒng)地面設(shè)備構(gòu)成與作用? :CTCS-2級列控系統(tǒng)地面設(shè)備主要由列控中心、ZPW-2000系列無 絕緣軌道電路、區(qū)間信號機、應(yīng)答器和軌旁電子單元等構(gòu)成。 車站列控中心是實現(xiàn)應(yīng)答器報文選擇和發(fā)送的重要設(shè)備，它依據(jù)調(diào) 度指揮系統(tǒng)下達的臨時限速命令和聯(lián)鎖系統(tǒng)當(dāng)前的進路狀態(tài)，選 擇相應(yīng)的應(yīng)答器報文數(shù)據(jù)，控制有源應(yīng)答器向列車動態(tài)傳送相應(yīng)

4、 信息，從而實現(xiàn)對列車運行的動態(tài)控制。 進站信號機處設(shè)置有源應(yīng)答器，以提供接車進路參數(shù)及臨時限速信 息。接車進路建立后，進站應(yīng)答器發(fā)送相應(yīng)的接車進路信息；當(dāng) 列車通過車站時，應(yīng)同時提供發(fā)車進路及前方一定距離（離去區(qū) 段）的線路參數(shù)和臨時限速信息。各有源應(yīng)答器應(yīng)有缺省報文, 缺省值應(yīng)按照該進站口所有接車進賂圍的最低道岔限速和最短 進路長度等最不利條件設(shè)置。 車站出站口處設(shè)置無源應(yīng)答器和有源應(yīng)答器。無源應(yīng)答器提供前方 一定距離的線路參數(shù)等信息；有源應(yīng)答器提供前方一定距離的臨 時限速等信息。 區(qū)間間隔3-5km成對設(shè)置無源應(yīng)答器分別提供正向、反向前方一定 距離的線路參數(shù)及定位信息，原則上設(shè)置在閉塞分

5、區(qū)分界處。 根據(jù)需要可設(shè)置特殊用途的無源應(yīng)答器(如CTCS級間轉(zhuǎn)換、換相 等)。 ZPW-2000系列無絕緣軌道電路按自動閉塞、站電碼化，完成列車占 用檢測，并向車載設(shè)備發(fā)送列車前方空閑閉塞分區(qū)數(shù)量信息(軌道電 路信序)及進站道岔側(cè)向位置進路信息。 3、CTCS2列控車載設(shè)備的構(gòu)成與主要功能? 設(shè)備構(gòu)成9大部分：車載安全計算機(VC)；軌道電路信息接收模塊 (STM)；應(yīng)答器信息接收模塊(BTM)；機界面(DM1)；速度傳感器; 列車接口單元(TIU)、運行記錄單元(DRU)、軌道電路信息接收天 線、應(yīng)答器信息接收天線等部件組成。 主要功能：車載安全計算機(VC)是列控車載設(shè)備的控制 核心，主

6、要完成測速定位計算、車地信息處理、顯示/ 記錄信息處理、速度監(jiān)控模式控制模式曲線計算(依據(jù) 從車載設(shè)備各個模塊及相關(guān)地面設(shè)備獲得信息，如軌道 電路信息、列車制動力、線路坡度、列車運行速度等信 息，按照列車牽引計算模型的要求，生成安全制動模式 曲線，并把列車運行速度與模式曲線相比較，必要時通 過故障一安全電路向列車輸出制動信息，控制列車安全 行駛）。 功能：TIU也稱為信號繼電器邏輯單元，車載設(shè)備通過TIU（輸入 接口）獲得來自動車組列車狀態(tài)的各種開關(guān)量和反饋信息，并通 過TIU （輸出接口）將制動指令（包括EB、B7N、IMN、BIN的4 擋指令）和相關(guān)控制命令輸出給動車組列車，實施制動控制。

7、 應(yīng)答器信息接收模塊（BTM）功能 BTM通過BTM天線，接收來自地面應(yīng)答器的線路信 息，校核后，將解調(diào)的用戶信息傳送至VC,為VC 生成制動模式曲線提供數(shù)據(jù)。來自應(yīng)答器的數(shù)據(jù) 包括線路參數(shù)信息、進路信息、臨時限速信息以 及級間切換等信息。 軌道電路連續(xù)信息接收模塊（STM）功能及原理 STM通過STM天線（感應(yīng)器-無線通信單元）接 收地面軌道電路的信息，通過信息讀取器（解 碼器-TCR）解調(diào)軌道電路上傳的信號信息（碼 序），并將解調(diào)的信息傳遞給安全計算機（VC） 和LKJ監(jiān)控裝置，為VC生成制動模式曲線提 供依據(jù)。 人機（司機）操作界面模塊（DMI）功能 DMI實現(xiàn)列控車載設(shè)備的操作和顯示界

8、面信息處理, 以圖像、聲音的形式輸出速度信息、顯示信息； 輸入“模式切換”、“等級切換”等司機指令。 車載設(shè)備運行記錄裝置（DRU）功能 車載設(shè)備配備了部記錄器,主要用于設(shè)備狀態(tài)和故障信息以及各種事 件的記錄。事件：包括司機對ATP設(shè)備的操作，軌道電路信息，車載 設(shè)備與機車的信息交換等。速度傳感器功能 功能：速度傳感器屬于磁電式感應(yīng)器，安裝在動車組兩端車頭 的第二軸和第三軸上，將各軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成電信號后加以輸出。車載 設(shè)備根據(jù)速度傳感器傳輸?shù)乃俣让}沖信號檢測列車速度，并根據(jù)列車 速度判斷是否出現(xiàn)空轉(zhuǎn)、滑行現(xiàn)象。 4. CTCS2生成行車許可的基本工作原理與過程? 行車許可生成-目標(biāo)距離/速度控

9、制原理CTCS-2級列控系統(tǒng)，由軌 道電路以碼序形式向車載系統(tǒng)發(fā)送列車運行前方空閑的閉塞分 區(qū)數(shù)量信息（信號顯示編碼信息）；無源應(yīng)答器（固定應(yīng)答器） 向車載系統(tǒng)發(fā)送列車運行前方多個軌道區(qū)段/閉塞分區(qū)的線路參 數(shù)（包括軌道區(qū)段/閉塞分區(qū)長度、線路頂棚速度和線路坡度等 固定信息）；有源應(yīng)答器（可變應(yīng)答器）向車載系統(tǒng)發(fā)送其管轄 圍的軌道區(qū)段/閉塞分區(qū)的臨時限速信息或者車站接發(fā)車進路信 息；車載系統(tǒng)綜合軌道電路和應(yīng)答器發(fā)來的信息，并結(jié)合列車的 制動性能計算生成行車許可（目標(biāo)距離模式曲線-目標(biāo)控制速度 曲線），控制列車安全運行。 5、CTCS2列控中心的主要功能？ 總體功能：車站列控中心是實現(xiàn)應(yīng)答器報文

10、選擇和發(fā)送的重要設(shè) 備，它依據(jù)調(diào)度指揮系統(tǒng)下達的臨時限速命令和聯(lián)鎖系統(tǒng)當(dāng)前的 進路狀態(tài)，選擇相應(yīng)的應(yīng)答器報文數(shù)據(jù)，控制有源應(yīng)答器向列車 動態(tài)傳送相應(yīng)信息，從而實現(xiàn)對列車運行的動態(tài)控制。 具體功能：既有線CTCS-2級列控系統(tǒng)列控中心：主要根據(jù)進路狀 態(tài)、線路參數(shù)、臨時限速命令等產(chǎn)生進路及臨時限速等編碼信息, 通過可編程應(yīng)答器傳送給列車。客運專線CTCS-2級列控系統(tǒng)的 列控中心：除上述功能外還負責(zé)區(qū)間信號機控制、自動閉塞系統(tǒng) 軌道電路碼序編碼和占用等安全信息傳輸?shù)裙ぷ鳌?6、CTCS2列控中心對軌道電路進行編碼規(guī)則？ （區(qū)間及站軌道電路編碼） 2）區(qū)間軌道電路編碼 區(qū)間軌道電路在正反向運行時，

11、均應(yīng)按照追蹤碼序發(fā)碼。列控中心通過站間 安全信息傳輸獲得鄰站邊界區(qū)段的狀態(tài)以及編碼所需的信息，實現(xiàn)閉塞分區(qū)編碼 邏輯的連續(xù)性。對于區(qū)間軌道區(qū)段，列控中心應(yīng)根據(jù)前方軌道區(qū)段占用狀態(tài)以及 前方車站接車進路信號開放情況，按照軌道電路追蹤碼序發(fā)碼，如圖5-24所示。 to -1 -t IO t t IO t KK) to -. Q t 1 1 1 1 *1 1 11 1 1 i 1 L5 1 L5 | IA 11 2! i 屮 U | HU LS I LS | 圖5-24區(qū)間軌道區(qū)段按照軌道電路追蹤碼序發(fā)碼 列車所在區(qū)段及運行前方所有區(qū)段發(fā)送正常碼，后方各同一閉塞分區(qū)內(nèi)的區(qū)段均 發(fā)軌道檢測碼，如圖52

12、5所示。 LU | HU 1 B 1 L4 | L3 | L2 | L l-U | U | HU I L5 I L5 | 圖5-25由多個軌道區(qū)段組成的閉塞分區(qū)軌道電路編碼 站無進路時，列控中心控制股道區(qū)段和其他區(qū)段發(fā)送默認碼。在股道電碼 化模式下，正線接發(fā)車進路上所有區(qū)段發(fā)送有效碼，側(cè)線接發(fā)車進路，僅 股道區(qū)段發(fā)送有效碼，在進路電碼化編碼模式下，當(dāng)排列進路后，進路上 所有軌道區(qū)段應(yīng)發(fā)送有效碼。對于站軌道區(qū)段，進路某區(qū)段占用或解鎖， 本區(qū)段及其前方區(qū)段保持正常發(fā)碼，后方區(qū)段恢復(fù)發(fā)送默認碼。 7、CTCS2車載設(shè)備的工作模式？ CTCS2-200H型列控車載系統(tǒng)有2種設(shè)備工作狀態(tài)： 完全由CTC

13、S2車載系統(tǒng)設(shè)備控車時的CTCS2設(shè)備工作狀態(tài) 由LKJ監(jiān)控記錄裝置控車時的機車信號設(shè)備工作狀態(tài)： 當(dāng)通過CTCS級間切換到CTCS-0/1級后，CTCS2車載ATP功能相 當(dāng)于一個機車信號設(shè)備，即當(dāng)?shù)孛婢邆銫TCS-1級條件時，ATP 設(shè)備相當(dāng)于主體機車信號，當(dāng)?shù)孛婢邆銫TCS-0級條件時，ATP 設(shè)備相當(dāng)于通用機車信號。在這種模式下，車載ATP設(shè)備僅為 LKJ設(shè)備提供機車信號信息輸出，不產(chǎn)生列車控制輸出，列控防 護功能由LKJ設(shè)備實施。 在CTCS2設(shè)備工作狀態(tài)下，列控車載設(shè)備具有6種工作模式： 待機模式-SB；完全監(jiān)控模式-FS 部分監(jiān)控模式-PS；目視行車模式-os 調(diào)車監(jiān)控模式-SH

14、；隔離模式-IS 8、CTCS3列控系統(tǒng)地面設(shè)備構(gòu)成與作用？ CTCS-3級列控系統(tǒng)地面設(shè)備主要包括：無線閉塞中心（RBC）、臨時 限速服務(wù)器（TSRS）、軌道電路-列車占用、列控中心（TCC）、應(yīng)答 器/軌旁電子單元（LEU） -列車定位、GSM-R接口設(shè)備等， 9、CTCS3列控車載設(shè)備的構(gòu)成與主要功能？ 車載設(shè)備包括車載安全計算機（VC）、應(yīng)答器信息傳 輸模塊（BTM）、軌道電路信息接收單元（TCR）、測 速測距單元（SDU）、人機界面（DM1）、列車接口單 元模塊（TIU）、司法記錄器（JRU）、GSM-R無線通 信單元（RTU）、動態(tài)監(jiān)測接口等。采用分布式結(jié)構(gòu)。 車載設(shè)備與動車組的接

15、口采用繼電器或MVB總線方 式。 1）安全計算機：根據(jù)與地面設(shè)備交換的信息監(jiān)控列車安全 運行。 2）軌道電路信息接收單元：接收軌道電路的信息。 3）應(yīng)答器傳輸模塊及應(yīng)答器天線：通過與應(yīng)答器天線連接, 接收地面應(yīng)答器的信息。 4）無線傳輸模塊：通過與GSM-R車載電臺連接，實現(xiàn)車一 地雙向信息傳輸。 5）人機界面：實現(xiàn)司機與車載設(shè)備之間的信息交互。 6）列車接口單元：提供安全計算機與列車相關(guān)設(shè)備之間的 接口 7）測速測距單元：接收測速傳感器等設(shè)備的信號，測量列 車運行速度和運行距離。 8）司法記錄器：用于記錄與列車運行安全有關(guān)的數(shù)據(jù)，并 在需要時下載進行數(shù)據(jù)分析。 10、CTCS3列控RBC生成

16、行車許可的基本工作原 理與過程？ RBC生成行車許可MA過程： 許可定位：通過列車位置報告從列車獲得當(dāng)前的列車位置， 并且在部拓撲圖上對列車精確定位； RBC接收車站聯(lián)鎖和TSRS的進路信息和臨時限速信息，并將 其映射到部拓撲數(shù)據(jù)庫； 許可圍：根據(jù)從聯(lián)鎖獲得的列車前方進路狀態(tài)和RBC允許最 大MA長度約束，將盡可能多的空閑進路分配給列車，計算 空閑進路的總長度，填充行車許可終點圍信息； 許可信息：根據(jù)分配給列車進路圍的靜態(tài)線路描述信息（應(yīng) 答器、變坡點、變速點、分相區(qū)、等級轉(zhuǎn)換區(qū)、RBC切換區(qū) 等信息）和部拓撲圖上的動態(tài)臨時限速信息，填充安全信息、 坡度曲線、靜態(tài)速度曲線、等級轉(zhuǎn)換命令、設(shè)置臨

17、時限速、 線路條件、RBC切換命令等信息，共同組成行車許可消息發(fā) 送給車載設(shè)備。 11、CTCS3列控系統(tǒng)RBC切換過程以及列車.地 面設(shè)備間的信息交換容。 切換過程：列車前端通過切換預(yù)告應(yīng)答器發(fā)送 位置信息，RBC1接到信息后，負責(zé)向RBC2發(fā) 送切換預(yù)告信息（車載設(shè)備ID, RBC邊界的應(yīng) 答器組ID、列車數(shù)據(jù)等）、進路請求信息、切 換通告信息，同時RBC2響應(yīng)請求向RBC1發(fā)送 進路信息；當(dāng)列車前端通過切換應(yīng)答器并發(fā)送 位置信息后，RBC1向RBC2發(fā)送切換確認信息- 控制權(quán)轉(zhuǎn)移通報、切換取消信息，當(dāng)前RBC1停 止對列車的控制,切換到另一個RBC2進行控制o 圖5-38 RBG核心組成

18、部分 12、CTCS3級列控系統(tǒng)RBC與外部的接口關(guān) 系？ RBC與車站聯(lián)鎖設(shè)備接口-冗余配置TCP/IP 信號專用安全通信網(wǎng)連接 RBC與調(diào)度集中接口-CTC/ RBC接口服務(wù)器通過以太網(wǎng) 通信端口接入RBC網(wǎng)絡(luò)（RBC登錄及注銷、緊急停車命 令、時間同步、RBCX作狀態(tài)、列車狀態(tài)、報警信息等） RBC與臨時限速服務(wù)器接口- RBC通過信號專用安全數(shù)據(jù)通信網(wǎng)直接與臨時限速服務(wù)器連接, 傳輸臨時限速相關(guān)信息。 RBC與GSM-R網(wǎng)絡(luò)之間的接口- RBC通過ISDN PRI接口與GSM-R網(wǎng)絡(luò)移動交換機(MSC)連接。 RBC與車載設(shè)備接口- GSM-R網(wǎng)絡(luò) RBC與相鄰RBC接口- 信號專用安全通信網(wǎng)連接 13