城轨列车运行自动控制系统 第1次作业 含答案

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《城轨列车运行自动控制系统错误！未指定书签。》

课程（第1次作业）

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三、主观题(共10道小题)

11.城市轨道交通作为一种新型的城市公共交通方式为什么受到广泛的欢迎？

答：城市轨道交通彰显出巨大的优势，成为城市公共交通方式中的

“新宠儿”。其主要优点如下：1运量大目前城市轨道交通在高峰小

时单向运输能力可以达到六七万人次，成为运量最大的城市交通工

具。2速度快城市轨道交通通常采用电动车组作为牵引动力，而且

配有良好的线路条件和自动控制体系，确保了列车良好的运行环境

和性能。目前，地铁最高运行速度一般都在80km/h，在部分站间

距较大的郊区，地铁运行速度可以达到110 km/h。3污染少城市

轨道交通的动力来源于电力牵引，所以与道路交通相比，污染微乎

其微，这也是其堪称“绿色交通”的原因之一，对城市环境保护有积

极意义。4能耗低作为一种大运量的集团化客运系统，城市轨道交

通每运送一位乘客所消耗的能量水平，远远低于其他城市交通方

式。5靠性强由于城市轨道交通线路一般与地面交通完全隔离，因

而不受地面交通的影响。如果线路建设在地下隧道内，则完全不受

外界气候环境的影响，所以，城市轨道交通是城市客运交通方式中

可靠性最强的一种，尤其是在上下班高峰时段，地面交通拥挤不堪

的情况下，对于时间性极强的现代城市交通行为者而言，这个优势

更是无可比拟的。6舒适性佳城市公共客运交通方式舒适性主要表

现在环境质量与拥挤程度两个方面。而轨道交通系统，环境质量

较好，不论是在车站候车、售检票，还是在途中乘车，均有现代化

的环控措施保证良好的空气质童；拥挤度则可通过轨道交通的准

时性、速达性得到较大程度的调整。7占地面积小城市轨道交通既是城市公共客运交通，又是大运量集团化轨道交通。线路主要存在于地下隧道中、髙架桥梁上，较少占用地面，因此每位乘客完成交通行为所占用的道路面积是最小的

12.列车运行控制系统主要解决城市轨道交通运输中哪两个基本问題？

答：列车运行控制系统主要解决城市轨道交通运输中以下两个基本1要保证任何一列运行过程中的列车是安全的。高速运行的列车具有较大的动量，制动需要一定的时间和距离，所以列车既要与前行列车保持足够的安全距离，不与前行列车追尾，同时也要防护本列车，使续行列车与本列车保持安全距离。为此，就必须决定本列车以合适的运行速度行驶。2在保证行车安全的前提下，还要使行车有更高的效率，这也是表征一个国家经济是否发达的标志之一。

13.

列车运行控制系统的未来发展趋势是什么？其优势是什么？

答：通信技术与控制技术的结合重新规划了城市轨道交通信号系统的结构与组成，为列车运行控制的未来发展开辟了新的空间。目前，基于通信的列车运行控制（CBTC)系统代表了未来城市轨道交通列车运行控制的发展趋势。基于通信的列车运行控制系统（CBTC）是一种采用先进的通信、计算机技术，连续控制、监测列车运行的移动闭塞方式的列车控制系统，它摆脱了用轨道电路判别列车对闭塞分区占用与否的限制，突破了固定（或准移动）闭塞的局限性，较以往系统具有更大的优越性，具体体现如下:实现列车与轨旁设备实施双向通信且信息量大。可减少轨旁设备，便于安装维修，有

利于紧急状态下利用线路作为人员疏散的通道，有利于降低系统全寿命周期内的运营成本。便于缩短列车编组、高密度运行，可以缩短站台长度和端站尾轨长度，提高服务质量，降低土建工程投资；实现线路列车双向运行而不增加地面设备，有利于线路故障或特殊需要时反向运行控制。可适应各种类型、各种车速的列车，由于移动闭塞系统基本克服了准移动闭塞和固定闭塞系统地对车信息跳变的缺点，从而提高了列车运行的平稳性，增加了乘客的舒适度。可以实现节能控制、优化列车运行统计处理、缩短运行时分等多目标控制。移动闭塞系统，尤其是采用高速数据传输方式的系统，将带来信息利用的增值和功能的扩展，有利于现代化水平的提高。确立“信号通过通信”的新理念，使列车与地面（轨旁）紧密结合、整体处理，改变以往车地相互隔离、以车为主的状态。这意味着车地通信采用统一标准协议后，就有可能实现不同线路间不同类型列车的联通联运。

由于移动闭塞系统具有很高的实时性和响应性的要求，因此其对系统的完整性要求高于其他制式的闭塞方式，系统的可靠性也应具有更高要求。系统传输的可靠性和安全性是系统关注的核心，尤其是利用自由空间波传输信息的基于无线的移动闭塞系统，其可靠性和安全性的要求更高。

14.什么是城市轨道交通信号？

答：城市轨道交通信号是城市轨道交通保证行车安全的重要设备，是指示列车运行及调车作业进行的命令。

15.轨道电路的作用是什么？

答：轨道电路的第一个作用是监督列车的占用。利用轨道电路监督列车在区间或列车和调车车列在站内的占用情况，是最常用的方法。由轨道电路对线路空闲情况的反映，为开放信号、建立进路或构成闭塞提供依据，还利用轨道电路的被占用状态关闭信号，将信号显示与轨道电路是否被占用结合起来。

轨道电路的第二个作用是传递行车信息。例如数字编码式音频轨道电路中传送的行车信息，为ATC系统直接提供控制列车运行所需要的前行列车位置、前方信号机状态和线路条件等有关信息，以决定列车运行的目标速度，控制列车在当前运行速度下是否需要减速或停车。对于ATC系统来说，带有编码信息的轨道电路是其车地之间信息传输的通道之一。

16.查询应答器由哪几个部分组成？各部分在列车运行中发挥什么作用？

答：查询应答器系统包括地面设备和车载设备。地面设备主要指地面应答器，车载设备包括车载查询器主机和车载査询器天线。

地面应答器储存特定的地面信息，通常放置在轨道中间。当列车经过地面应答器时，通过无线射频激活应答器，使其发射预置数据，从而使列车获得诸如公里标、限速、坡度等信息，保障列车运行安全。

车载查询器主机检查、校验、解码和传送接收到的报文，选择激活位于机车两端的任一天线，与列车运行控制系统进行单向或双向数据传输，并具有自检和诊断功能。车载查询器天线置于机车底部，距轨道约180?300mm。当天线的导体通过高频电流时，在其周围空间会产生电场与磁场，电磁场能离开导体向空间传播，形成辐射场。发射天线正是利用辐射场的这种性质，使车载主机传送的高频信号经过发射天线后能够充分地向空间辐射。

17.站台安全门有什么功能？

答：答：站台安全门的基本功能如下：安全门可以防止乘客或物体落人轨道和非法闯人隧道，杜绝可能引发的事故、延误运营时间，从而追加额外的运营成本；减少站台区与轨行区之间气流的交换，通过对地下车站通风空调制式的改变，降低通风空调系统的运营能耗；减少列车运行噪声及活塞风对站台候车乘客的影响，改善候车环境；保障乘客和工作人员的人身安全，拓宽乘客在站台候车站立的有效空间；只有列车停靠在正确的位置，乘客才能进人列车或

者登上站台，所以便于更好地组织乘客乘降；在火灾或其他故障模式下，可以配合消防、环控系统进行联动控制，组织乘客及时疏散，保证烟雾排出；可以利用安全门门体特点采用一体化昀信息显示屏，播放行车信息、商业广告等，以达到资源的最大利用化，同时简化车站整体空间布置。

18.站台安全门的控制方式有哪几级？如何控制？

答：站台安全门的控制方式包括系统级控制、站台级控制、就地控制、手动操作控制和紧急操作。(1) 系统级控制是在正常运行模式下由信号系统直接对安全门进行控制的方式。在系统级管理方式下，列车到站并停在允许的误差范围内（±500mm）时，列车信号系统向安全门发送开、关门命令，控制命令经信号系统发送至PS C(中央控制盘）,由PSC通过DCU 进行自动控制，实现安全门的系统级操作。(2)站台级控制是由列车驾驶员或车站站务员在站台P SL(站台级操作盘）上对安全门进行的控制方式。当系统级控制不能正常实现时，如信号系统故障、信号系统与PSC(中央控制盘)对DCU控制失败等故障状态下，列车驾驶员或站务人员可在PSL 上进行开门、关门操作，实现安全门的站台级控制操作。(3)就地控制。在维修测试情况下，往往由维护人员针对单道安全门进行就地操作。在运营过程中，若某个安全门出现故障需要检修，站台工作人员可通过操作“隔离”开关，使此安全门与整个系统隔离开来，

以方便维修。另外，通过操作箱就地控制盒上的“开门”、“关门”按钮可使该滑动门动作，而不影响正常运行。(4)手动操作控制。手动操作是由站台人员或乘客对安全门进行的操作。当控制系统电源发生故障或个别安全门操作机构发生故障时，站台工作人员在站台侧用钥匙打开安全门，或由乘客在轨道侧用开门把手打开安全门。此时，中央控制盘上的所有滑动门/应急门关闭且锁紧状态指示灯熄灭。(5)紧急操作。在发生火灾或出现紧急情况时，可进行的操作须配合站台火灾排烟模式或紧急情况需要。紧急控制由车站控制室的站务人员，经授权后在紧急控制盘（IBP）上对安全门进行开门操作，如需要关闭安全门，可采用站台级控制操作。

19.什么是联锁？联锁的基本内容和基本的技术条件分别是什么？

答：广义的联锁泛指多种与行车相关的信号设备之间相互联系制约的关系，是保证轨道交通行车安全的重要技术措施。狭义的联锁即专指车站信号设备之间相互联系制约的关系。

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。

进路上各区段空闲时才能开放信号，这是联锁最基本的技术条件之一，必须要遵守。如果进路上有车占用，却开放信号，则会引起列车、调车车列与原停留车冲突。

进路上有关道岔在规定位置才能开放信号，这是联锁最基本的条件之二。如果进路上有关道岔开通位置不对却开放信号，则会引起列车、调车车列进人异线或挤坏道岔。信号开放后，其防护的进路上的有关道岔必须被锁闭在规定位置，而不能转换。

敌对信号为关闭时，防护该进路的信号机不能开放，这是联锁最基本的技术条件之三。否则列车或调车车列可能造成正面冲突。信号开放后，其敌对的信号也必须被锁闭在关闭状态不能开放。

20.列车自动防护系统（ATP)是一个什么样的系统？

答：城市轨道交通的信号系统中，列车自动防护〔ATP）系统是非常重要的组成部分，它为列车行驶提供安全保障，有效降低列车驾驶员的劳动强度，提高行车效率。如果没有ATP系统，列车的行车安全需要由列车驾驶员人工来保障，这样会造成列车驾驶员过度疲劳，产生安全隐患，为行车作业效率带来负面影响。因此在城市轨道交通中，尤其是在运营作业繁忙的线路上，信号系统中设里列车自动防护系统是非常必要的，它是行车作业的安全保障和体现。

ATP系统是保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备。ATP负责全部的列车运行保护。ATP系统执行以下安全功能：限制速度的接收和解码、超速防护、车门管理、自动和手动模式的运行、司机控制台接口、车辆方向保证、永久车辆标识。