城轨列车网络控制系统

城轨列车网络控制系统第1次作业（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共6道小题)1.城市轨道交通的信号主要有：（）[不选全或者选错，不算完成](A)固定信号(B)车载信号(C)轨旁指示标志(D)手信号正确答案：ABCD解答参考：2.轨道电路的状态有：（）[不选全或者选错，不算完成](A)调整状态(B)分路状态(C)断轨状态(D)检修状态正确答案：ABC解答参考：3.按所传送的电流特性，轨道电路分为：（）[不选全或者选错，不算完成](A)工频轨道电路(B)音频轨道电路(C)有绝缘轨道电路(D)无绝缘轨道电路正确答案：AB解答参考：4.车站联锁控制系统一般可分为：（）[不选全或者选错，不算完成](A)人机会话层(B)联锁层(C)信息层(D)监控层正确答案：ABD解答参考：5.进路建立过程包括（）[不选全或者选错，不算完成](A)进路操作阶段(B)进路选择阶段(C)道岔监控阶段(D)进路锁闭阶段(E)开放信号阶段正确答案：ABCDE解答参考：6.在城市轨道交通中，列车的测速方式有哪几种？（）[不选全或者选错，不算完成](A)测速发电机；(B)轮轴脉冲速度传感器；(C)多普勒雷达；(D)光电编码器。正确答案：ABC解答参考：二、判断题(判断正误，共7道小题)7.色灯信号机以灯光的颜色、数目和亮灯的状态来表示信号。（）正确答案：说法正确解答参考：8.白色灯光作为注意和减速信号，白色信号表示前方进路空闲并锁闭及道岔开通侧向方向或可进人场/段内的转换轨，列车必须注意或减低速度运行。（）正确答案：说法错误解答参考：9.绿色灯光作为按规定速度运行的信号，绿色信号表示前方进路空闲并锁闭及道岔开通直股方向，列车按ATP速度命令运行。（）正确答案：说法正确解答参考：10.手信号多在信号设备故障或者是特殊的运营时段等情况下使用。（）正确答案：说法正确解答参考：11.车载ATO设备为主备冗余，当主ATO单元发生故障，自动从主ATO单元切换到备用ATO。（）正确答案：说法正确解答参考：12.由于ATO的功能需要考虑故障-安全，因此ATO车载单元是故障-安全的配置。（）正确答案：说法错误解答参考：13.ATO的基本控制功能是自动驾驶、自动折返和车门打开，这三个控制功能相互之间独立地运行。（）正确答案：说法错误解答参考：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)三、主观题(共10道小题)14.城市轨道交通固定信号有哪些？各表示什么意义？参考答案：答：城市轨道交通固定信号包括红、黄、绿三种，再辅以蓝色、月白色构成信号的基本显示系统。红色信号表示危险，列车须在红色灯光信号机前停车。除非是遵照规则所定，如列车在TOD(列车显示屏)显示了目标速度时驶过信号机或获得行车调度员、值班站长或手执信号员授权时可以驶过该信号机，否则列车不得驶过红色信号。在城市轨道交通中，允许信号的绿灯、黄灯指示列车的运行进路是走道岔直股还是弯股，没有速度含义。黄色灯光作为注意和减速信号，黄色信号表示前方进路空闲并锁闭及道岔开通侧向方向或可进人场/段内的转换轨，列车必须注意或减低速度运行。绿色灯光作为按规定速度运行的信号，绿色信号表示前方进路空闲并锁闭及道岔开通直股方向，列车按ATP速度命令运行。有的城市把红色十黄色作为开放引导信号，列车在获得特别批准后，可按规定速度前进。白色信号表示在车辆段、停车场内，前方进路空闲并锁闭，列车按规定速度可安全行至下一个信号机或指示标志。15.极性交叉的作用和原理有哪些？参考答案：答：对于有钢轨绝缘的轨道电路，为了实现对钢轨绝缘破损的防护，要使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位，这就是轨道电路的极性交叉。极性交叉可防止在相邻轨道电路间的绝缘节破损时引起轨道继电器的错误动作。如图2-1所示的直流轨道电路。1G和3G是两个相邻的轨道电路，他们没有实现极性交叉。当1G有车占用而绝缘破损的情况下，流经轨道继电器1GJ的电流等于两个轨道电源所供的电流之和，1GJ有可能保持吸起，这将危及行车安全。若按极性交叉来配置，绝缘破损时，轨道继电器中的电流就是两者之差，只要调整得当，1GJ和3GJ都会落下，从而满足了故障安全的要求。16.计轴器的基本工作原理？参考答案：答：计轴器在区间始端和末端各有一传感器，当车轮进入始端轨道传感器作用区时，传感器发出电脉冲信号给计数器，开始计轴进行加轴运算。当车轮进人末端轨道传感器作用区时，传感器同样发出电脉冲给计数器，进行减轴运算。计数器显示如为0，表明此时区间无车占用；如不为0，则表明此时区间有车占用。17.查询应答器的功能？参考答案：答：査询应答器是一种采用电磁感应原理构成的髙速点式数据采集/传输设备，并已成为实现现代轨道交通地面与列车间相互通信的重要设备。查询应答器技术在铁路上的应用比较广泛，例如进行车辆的测速和定位时，在地面固定地点道床上设置应答器，列车上安装査询器，列车经过应答器时通过向地面无源应答器发射能源，通过短程无线电波，使査询器立即从应答器反馈获得列车自身精确定位数值。如在轨道道床上按给定距离敷设多个应答器，则列车从它们可以连续定点地获得定位信息，从获得两个定位信息的间隙时间长短经过处理后，则可以进一步判断求得列车实际运行的速度。在城轨交通中查询应答器往往应用在运行移动列车和某个固定地点之间的信息传输。传统的做法是查询器装在机车上，而应答器装在地面轨道上，形成机车査询信息，地面回答所需信息的模式。应答器向八巧车载设备查询器传送的主要信息有：线路基本参数，如线路坡度、轨道区段长度等参数；线路速度信息，如线路最大允许速度、列车最大允许速度等;临时限速信息，如由于施工等原因需要对列车运行速度进行限制时，向列车提供的临时限速信息；特殊定位信息，如列车定位信息等。18.什么叫进路？简述进路的种类及其性质。参考答案：答：车站和车辆段内有许多线路，它们通过道岔联结着。列车和调车车列在站内运行所经过的径路，称为进路。车站和车辆段内的进路大体上可分为列车进路和调车进路两类。列车进路又可划分为接车进路、发车进路和通过进路等。凡是列车进站所经由的路径叫列车接车进路；列车由车站发往区间所经由的进路叫发车进路；由列车通过车站所经过的正线接车进路和正线同方向发车进路组成的进路，叫通过进路。调车进路按方向区分又可分为调车接车方向进路和调车发车方向进路。19.什么叫联锁？联锁的基本内容和条件有哪些？参考答案：答：列车和调车车列必须依据信号的开放而通过进路，即每条进路必须由相应的信号机来防护。如进路上的道岔位置不正确，或已有车占用，或敌对进路（两条或两条以上的进路，有一部分相互重叠或交叉，同时建立有可能发生列车或机车车辆行车冲突的进路）已建立，有关的信号机就不能开放；信号开放后，其所防护的进路不能变动，即此时该进路上的道岔不能再转换。这就是车站信号、道岔、进路之间的相互制约联锁关系，简称联锁。联锁的基本内容包括：防止建立会导致机车车辆相冲突的进路；必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合的位置；必须使信号机的显示与所建立的进路相符。实现联锁的基本技术条件如下：①进路上各区段空闲（无车占用）时才能开放信号。如果进路上有车占用，却能开放信号，则会引起列车、调车车列与原停留车的冲突，这是绝对不允许的。所以，进路的信号开放前必须检查进路空闲情况。②进路上有关道岔在规定位置才能开放信号。如果进路上有关道岔开通位置不对却能开放信号，则会引起列车、调车车列进人异线或挤坏道岔，从而造成行车事故。所以，进路的信号开放必须确保进路上道岔位置正确。③一旦信号开放，其防护进路上的有关道岔必须被锁闭在规定位置，而不能转动。信号开放后，进路上任何道岔的转动或松动，都将会危及运行中的列车和车列的安全。④敌对信号未关闭时，防护进路信号机不能开放；防护进路信号机开放后，与其敌对的信号必须被锁闭在关闭状态，不能开放。否则列车或调车车列可能造成正面冲突，危行车安全。所以进路的信号开放必须检查并确保敌对信号处于关闭状态。20.简述联锁系统列车运行的三级控制。参考答案：答：城市轨道交通联锁系统的列车运行采用三级控制方式，即中心级控制（ATS自动控制）、远程终端控制和车站工作站级控制。①中心级控制。全自动列车监控模式，列车的进路设置命令由自动进路设定系统发出，其信息来源于时刻表和自动调整系统。②远程终端控制。在控制中心故障或控制中心与下级设备通信故障时，列车司机输人目的码，列车发送系统发出列车信息，远程终端产生控制命令。③车站工作站级控制。列车运行进路控制在车站值班员工作站执行，值班员选择通过联锁区的预期进路，联锁控制逻辑系统检查进路如没有被占用，并没有建立进路，随后则自动排列进路。21.城市轨道交通对信号和通信的要求是什么？参考答案：答：城市轨道交通对信号系统的要求主要有以下几方面：①通过能力要求：城市轨道交通一般不设站线，进站列车均停在正线上，先行列车停站时间直接影响后续列车接近车站，所以要求信号设备必须满足高密度（通过能力大）的要求。由于不设站线使列车正常运行的顺序是固定的，所以有利于实现行车调度自动化。另一方面，为满足城市轨道交通大运量运输需求，要求采用先进的信号技术尽量提高通过能力。②安全性要求：大运量的城市轨道交通，尤其是地下部分隧道空间小、行车密度大，故障排除难度大，若发生事故难以救援，损失将非常严重，所以对行车安全保障要求更高，即对信号系统提出了更高的安全要求。③信号显示要求：城市轨道交通地下部分背景暗，且不受天气影响，直线地段瞭望条件好，但曲线地段受隧道壁的遮挡，信号显示距离受到限制，所以髙质量保证信号系统的显示也是一个重要的问题。④抗干扰能力要求：城市轨道交通均为直流电力牵引，要求信号系统设备必须对其有较强的抗电气化干扰能力。⑤可靠性要求：由于城市轨道交通隧道净空小，且装有带电的牵引接触轨或接触网，行车时不便下洞维修和排除设备故障，所以要求信号系统设备必须具有髙可靠性，尽量做到平时不维修或少维修。⑥自动化程度要求：城市轨道交通站间距短、列车密度大，行车工作仅依靠人工难以满足安全和高效运营的需求，所以要求尽量采用自动化程度高的先进技术设备，以减少工作人员，并减轻他们的劳动强度。城市轨道交通对通信系统的要求是能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息：①行车组织要求：通信系统应能保证将各站的客流情况、工作状况、线路上各列车运行状况等信息准确、迅速地传输到控制中心。同时，将控制中心发布的调度指挥命令与控制信号及时、可靠地传送至各个车站及行进中的列车上。②组织管理要求：通信系统应能保证各部门之间、上下级之间保持畅通、有效、可靠的信息交流与联系。③外部通信要求：通信系统应能保证本系统与外部系统之间便捷、畅通的联系。④可靠性要求：通信系统主要设备、网络和软件模块应具有高可靠性，采取先进的可靠性冗余配置技术，故障时能自动切换和报警，控制中心可监测和采集各车站设备运行和检测的结果。⑤多服务信息要求：包括音频服务信息、视频（CCTV视频监控）服务信息、数字服务信息等的传递22.城市轨道交通信号和通信系统的作用是什么？参考答案：答：城市轨道交通信号系统是城市轨道交通最重要的设备之一，它不仅保证列车运行的安全，防止列车追尾、正向和侧向撞车和超速等安全事故的发生，同时能够在有限的建设规模下，通过小编组、大密度，最大限度发挥线路的运输能力，提高列车速度、运输效率和服务质量，还能够通过现代化的设备大大降低工作人员的劳动强度，降低运营成本等。城市轨道交通通信系统是指挥列车运行、公务联络、传递各种信息和提高运输效率的重要手段，是保证列车的安全、快速、高效运行必不可少的综合系统。通信系统还要和信号系统共同完成行车调度指挥，并为信号系统和其他各子系统提供信息传输通道和时标（标准时间）信号。在发生火灾、事故等情况下，通信系统也是进行应急处理、抢险救灾的主要手段。23.