(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： 20132014 學(xué)年第 1 學(xué)期課程編號(hào)： 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(gè)虛擬閉塞分區(qū)，并設(shè)置虛擬信號(hào)機(jī)進(jìn)行防護(hù)。 2準(zhǔn)移動(dòng)閉塞: 基于固定閉塞的目標(biāo)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(dòng)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(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(hào)和車載信號(hào)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(shí)控制列車實(shí)施制動(dòng)，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(hào)安全的廣義概念是指鐵路信號(hào)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(jì)原則的要求，當(dāng)出現(xiàn)故障或誤操作時(shí)，能遠(yuǎn)離 危及行車安全 損失。的事故，或

3、減少事故3. 當(dāng)軌道電路完整并空閑時(shí) , 軌道電路的工作狀態(tài)為調(diào)整,當(dāng)軌道電路區(qū)段有車占用時(shí), 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(dòng)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(dòng)參數(shù) 等信息生成列車的速度距離模式曲線，并以此實(shí)時(shí) 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(jì)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） 和車尾安全位置兩部分。6. ctcs-3 級(jí)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

4、-2）作為后備。7ctcs-1 級(jí)列控系統(tǒng)用于 160km/h 及以下的區(qū)段，由 主體機(jī)車信號(hào)加上安全型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成。專業(yè)知識(shí)分享word 格式整理8在 ctcs-3 級(jí)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(shí)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(duì)應(yīng)答器的實(shí)時(shí)報(bào)文編制和發(fā)送，列車和區(qū)間運(yùn)行方向控制，對(duì)設(shè)置區(qū)間信號(hào)機(jī)的客運(yùn)專 線，完成區(qū)間信號(hào)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(dòng)模型構(gòu)成目標(biāo)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(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(hào)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（共 6 小題，每題 1 分，共 6 分） 三、判斷題聯(lián)鎖。對(duì)請?jiān)冢?）中打號(hào)； 錯(cuò)請?jiān)冢?）中打號(hào)。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。（）2、虛擬閉塞因不設(shè)置閉塞分區(qū)，兩列車追蹤時(shí)后行列車的追蹤目標(biāo)點(diǎn)就是前行列車的安全后端。 （）3 、 點(diǎn) 式

6、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 。（ ）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)。（ ）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(shí)，ctcs-2列控車載設(shè)備工作于部分監(jiān)控模式下。（）6、ctcs-1 級(jí)列控系統(tǒng)采用了階梯速度控制方式。（）專業(yè)知識(shí)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(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)

7、成方面的差異與相同點(diǎn)： ctcs-2 級(jí)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(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備是在 ctcs-2 級(jí) 列控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，主要增加了無線閉塞中心(rbc)、臨時(shí)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(jí)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(jí)轉(zhuǎn)換信息的功能。與 ctcs-3 級(jí)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

8、的功能；地面設(shè)備應(yīng)答器，除了提供列車 定位和等級(jí)轉(zhuǎn)換信息功能外，還需承擔(dān)傳輸進(jìn)路狀態(tài)、臨時(shí)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(jì)算的角度，比較分析不同類型的速度控制（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(jì)算式為：s=(s +s +s +s )n ，其中：s 車載設(shè)備接1 2 3 4 1收地面列控信號(hào)響應(yīng)過程中列車走行距離； s 列車制動(dòng)設(shè)備響應(yīng)過程中列2車走行距離； s 列車制動(dòng)距離（性能最差列車的最大安全制動(dòng)距離：含空3走和有效走行）；s 安全防護(hù)距離（過走防護(hù)距離

9、）；n列車從最高速度停4車制動(dòng)所需階梯（分區(qū)數(shù)）。（2）基于固定閉塞（準(zhǔn)移動(dòng)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=l +lz+l ，其中： l 列控0 3 0設(shè)備反映時(shí)間內(nèi)走行距離 ;lz每列車的實(shí)際最大安全制動(dòng)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(hù)距離。3（3）基于移動(dòng)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= s + s +s +s ，其中： s 車載設(shè)備接收地面l 2 3 4 l列控信號(hào)反映時(shí)間距離； s 列車制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間距離； s 每列車的實(shí)際最2 3專業(yè)知識(shí)分享word 格式

10、整理大安全制動(dòng)距離；s 過走防護(hù)距離。4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(dòng)性能最差列車安全制動(dòng)距離要求，以一定的速度等級(jí)將軌道劃分成若干固定 區(qū)段，所以對(duì)制動(dòng)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(shí)計(jì)算控制模 式曲線，可以列車實(shí)際性能自行控制其追蹤間隔，使各個(gè)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(bào)告從列車獲得當(dāng)前的列車位 置，并且在

11、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(shí)限速服務(wù)器）的進(jìn)路和臨時(shí)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(jì)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、坡度曲線、靜態(tài)速度曲線、等級(jí)轉(zhuǎn) 換、rbc 切換、臨時(shí)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(jì)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

12、：計(jì)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(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，一臺(tái)為主機(jī)，另一 臺(tái)為備機(jī)。平時(shí)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(shí)，切換到備機(jī)工作。（2） 三取二方式：用三臺(tái)計(jì)算機(jī)組成聯(lián)鎖機(jī)，各臺(tái)計(jì)算機(jī)中同時(shí)執(zhí)行同樣 的聯(lián)鎖軟件，并對(duì)執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行多數(shù)表決，即三臺(tái)計(jì)算機(jī)中只要任何兩臺(tái)計(jì)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(tái)計(jì)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)

13、。每 套結(jié)構(gòu)中的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)分別執(zhí)行同樣的聯(lián)鎖軟件并對(duì)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(jì)原則，以運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃控制為中心，兼顧列車與調(diào)車作業(yè)的高度自專業(yè)知識(shí)分享word 格式整理動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)。(2)分散自律調(diào)度集中系統(tǒng) 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

14、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(duì) 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 ctc 則是將過去由調(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(gè)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(dòng)協(xié)調(diào)列車作業(yè)和調(diào)車作業(yè)的矛盾，自動(dòng)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 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(hào)布置圖及列車位置如下圖 所示，車站側(cè)向道岔均為 12 號(hào)，車站采用下行 3 股道側(cè)向接車，以及

15、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(hào)開放后，在圖上標(biāo)出各軌道電路的信息 碼以及各信號(hào)機(jī)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(yùn)用自動(dòng)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）專業(yè)知識(shí)分享word 格式整理答案（下列兩個(gè)答案都對(duì)）：答案 1：速度監(jiān)控基本原理：外環(huán)針對(duì)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(hào)點(diǎn)、其他限速點(diǎn)等）的應(yīng)答信息，進(jìn)行相對(duì)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(jì)算，實(shí)施速度控制（如大于實(shí)施制動(dòng)控制-常用 或緊急制動(dòng)、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