城軌列車運行自動控制系統(tǒng)作業(yè)

一、判斷題(判斷正誤，共10道小題)1.ATS在ATP和ATO系統(tǒng)的支持下，根據(jù)運營時刻表完畢對全線列車運營的自動監(jiān)控，可自動或由人工監(jiān)督和控制正線（車輛段、停車場、試車線除外）列車進路，并向行車調度員和外部系統(tǒng)提供信息。（）對的答案：說法對的解答參考：2.ATS工作方式為分散管理，集中控制。（）對的答案：說法錯誤解答參考：3.列車發(fā)車計時器（TDT）是ATS車次辨認及車輛管理的輔助設備，其由地面查詢環(huán)路和車載查詢器組成。（）對的答案：說法錯誤解答參考：4.列車辨認系統(tǒng)（PTI）設于各站，為列車運營提供車站發(fā)車時機、列車到站晚點情況的時間指示，提醒列車按計劃時刻表運營。（）對的答案：說法錯誤解答參考：5.運營圖工作站用于運營計劃的編制和修改，通過人機對話可以實現(xiàn)對運營時刻表的編輯、修改及管理。（）對的答案：說法對的解答參考：6.調度員不能通過人工命令調整列車停站時間來調整列車運營。（）對的答案：說法錯誤解答參考：7.旅客信息顯示是用來告知侯車乘客下一列車的目的地和到達時間。（）對的答案：說法對的解答參考：8.基于車-地雙向通信的列車運營控制系統(tǒng)被稱為基于通信的列車控制CBTC系統(tǒng)，是目前全球軌道交通界公認的最先進的列車控制技術。（）對的答案：說法對的解答參考：9.根據(jù)應用設計，CBTC系統(tǒng)在緊急情況時可以進行緊急剎車，但不能在條件不滿足時制止緊急剎車程序的施行。（）對的答案：說法錯誤解答參考：10.CBTC系統(tǒng)應具有良好的記錄功能，即不僅在車載設備上，并且還應在地面設備有記錄。（）對的答案：說法對的解答參考：--------------------------------------------------------------------------------（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完畢，完畢后紙質上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)二、主觀題(共10道小題)11.簡述ATP系統(tǒng)具有的重要功能。參考答案：答：ATP車載設備能連續(xù)檢測列車的位置、監(jiān)督速度限制、防護點和根據(jù)列車在站臺區(qū)域的精確停車控制列車車門和站臺安全門。聯(lián)鎖是底層的基本防護系統(tǒng)。ATP軌旁設備連續(xù)監(jiān)視和檢查聯(lián)鎖條件，比如道岔的監(jiān)督、緊急停車按鈕監(jiān)督、側面防護和其他進路的情況。這些信息是軌旁設備計算移動授權的基礎。（1）速度監(jiān)督與超速防護軌旁設備從聯(lián)鎖和軌道空閑檢測系統(tǒng)獲得駕駛指令，整理為相應格式的數(shù)據(jù)后傳輸至ATP車載設備。駕駛指令通常涉及目的速度、目的距離、最大允許線路速度和線路坡度等。ATP車載設備通過此數(shù)據(jù)計算當前位置的列車允許速度。最終將列車運營所需的數(shù)據(jù)由駕駛室顯示器指示給司機。實際的列車速度和駛過的距離由測速裝置連續(xù)進行測量。ATP車載設備將列車實際速度與列車允許速度進行比較。當列車速度超過列車允許速度時，ATP的車載設備就會發(fā)出制動命令，發(fā)出報警后控制列車進行常用全制動或實行緊急制動，使列車自動地制動。（2）測速與測距列車運營速度的測量是速度控制的依據(jù)。速度值的準確和精度直接影響列車控制的效果。在目的距離模式中，列車位置對于安全性至關重要。假如列車無法掌握它在線路中的準確位置，那么它就無法保證在障礙物或限制區(qū)范圍內減速或停下。ATP車載設備通過連續(xù)測量列車行駛的距離，可以隨時査找列車的精確位置。（3）車門與站臺安全門的控制在通常的情況下，在車輛沒有停穩(wěn)在站臺或是車輛段轉換軌上時，ATP不允許車門啟動。當列車在車站的預定停車區(qū)域內停穩(wěn)且停車點的誤差在允許范圍以內時，地面定位天線會收到車載定位天線發(fā)送的停穩(wěn)信號，列車從ATP軌旁設備收到車門啟動命令，ATP才會允許車門操作，車載對位天線和地面對位天線才干很好地感應耦合并進行車門開關操作。有了車門啟動命令后，使ATP軌旁設備發(fā)送打開站臺安全門，當站臺定位接受器收到此信號，便打開與列車車門相對的站臺安全門。列車停站時間結束（或人工終止），地面停站控制單元啟動ATP軌旁設備，停發(fā)開門信號，由司機關閉車門，同時站臺安全門關閉。車門的左右側選擇通過軌旁ATP系統(tǒng)取得，由車門啟動命令來執(zhí)行。ATP不斷監(jiān)視車門安全關閉且鎖閉，以保證車門沒有被異常打開。軌旁設備還將列車停穩(wěn)、停準的信息送至控制中心作為列車到站的依據(jù)。車門關閉后，車載ATP設備才具有安全發(fā)車的條件。車站在檢查了站臺安全門已關閉且鎖閉以后，才允許向列車發(fā)送運營速度命令的信息，列車收到速度命令，同時檢查了車門已關閉后，按車載設備收到的速度命令出發(fā)。（4）列車檢測采用軌道電路或計軸器等軌旁設備作為列車檢測設備。通過發(fā)送不同的信息檢測區(qū)段是否有車占用，通常檢測的數(shù)據(jù)送入聯(lián)鎖設備中。（5）停車點防護停車點有時就是危險點，危險點在任何情況下都是不能越過的，由于這會導致危險情況發(fā)生。如站內有車時，停車點為車站的起點，在停車點前方通常需設立一段防護段，系統(tǒng)通過計算得出的緊急制動曲線即以該防護區(qū)段入口點為基礎，保證列車不超越入口點。有時也可在入口點出設立一個列車滑行速度值（5km/h），一旦需要，列車可選擇在此基礎上加速，或者停在危險點前方。（6）司機人機接口（MMI）功能MMI提供信號系統(tǒng)與司機的接口，借助于MMI，司機可以按照ATP系統(tǒng)的指示運營。MMI向司機顯示實際速度、最大允許速度，以及ATP設備的運營狀態(tài)。此外顯示列車運營時產(chǎn)生的重要故障信息，在某些情況下伴有音響警報（例如超過了最大允許速度）。顯示信息的類型和范圍取決于設備的操作規(guī)程和ATP設備的配置。司機人機接口功能涉及司機顯示功能、音響報警功能和司機外部接口。（7）折返/改換駕駛室功能在列車進行折返的情況下，規(guī)定司機改換駕駛室。ATP車載設備必須考慮到使用不同的駕駛操作臺，保存有關相對軌旁位置、列車前部和后部的信息。改換駕駛室會引起列車前部和后部的互換，ATP車載設備必須相應地調整位置信息。12.城市軌道交通中對列車自動防護系統(tǒng)ATP有哪些具體的基本技術規(guī)定？參考答案：答:①ATP的功能應由列車自動防護的軌旁設備、車載設備和控制區(qū)域內的聯(lián)鎖設備共同完畢；聯(lián)鎖設備屬于安全系統(tǒng)并納入ATP系統(tǒng)為典型的系統(tǒng)分類方式。但在系統(tǒng)闡述時，通常聯(lián)鎖系統(tǒng)不列入ATP范疇中。②城市軌道交通必須配置ATP系統(tǒng)，ATP系統(tǒng)內部設備之間的信息傳輸通道必須符合故障-安全原則。③閉塞分區(qū)的劃分或列車運營安全間隔，應通過列車運營模擬擬定，并經(jīng)列車實際運營校驗。為保證行車安全，在安全防護地點運營方向的后方應設安全防護距離或防護區(qū)段，安全防護距離應通過計算擬定。安全防護距離涉及信號系統(tǒng)控制方式及其技術指標、列車速度、車輛性能和線路狀態(tài)等多種因素，重要決定于一定的速度條件下，設定的緊急制動距離和有保證的緊急制動距離之差。在列車跟蹤運營的情況下，安全防護距離應增長列車后部車軸也許未被檢出的附加距離。④城市軌道交通的ATP系統(tǒng)應最佳采用連續(xù)式控制方式。連續(xù)式控制方式重要是指安全輸入連續(xù)采集的信息，并實現(xiàn)連續(xù)的控制。宜采用速度一距離制動模式。列車位置檢查可采用軌道電路、軌間電纜、計軸器、查詢應答器等方式實現(xiàn)。城市軌道交通宜采用計算機聯(lián)鎖設備，也可以采用繼電器聯(lián)鎖設備。13.ATP系統(tǒng)對車載設備、地面設備分別有哪些具體規(guī)定？參考答案：答:ATP車載設備的技術規(guī)定:ATP車載設備在滿足ATP系統(tǒng)基本規(guī)定外，還應符合下列規(guī)定:①ATP系統(tǒng)規(guī)定列車停車為最高的安全準則。地-車連續(xù)通信中斷、列車完整性電路斷路、列車超速、列車的非預期移動、車載設備重要故障等均應導致列車安全性制動。②ATP執(zhí)行強制停車時，應切斷列車牽引；ATP執(zhí)行的強制停車，涉及常用制動或緊急制動等不同方式，但最終控制模式應為緊急制動?？紤]到行車的安全，規(guī)定停車過程不得半途緩解，并應在列車停車后，司機履行一定的操作手續(xù)，列車方能緩解。③車載信號設備與車輛接口電路的布線應與其主回路等環(huán)節(jié)的高壓布線分開鋪設并實行防護；與車輛電器的接口應有隔離措施。④ATP車載設備的車內信號應是行車的主體信號。車內信號至少涉及列車實際運營速度、列車運營前方的目的速度；在兩端司機室內均應裝設速度顯示、報警裝置和必要的切換裝置。ATP地面設備的技術規(guī)定:ATP地面設備在滿足系統(tǒng)基本規(guī)定外，還應符合下列規(guī)定：①ATP地面設備宜采用報文式無絕緣軌道電路或合用于其他準移動閉塞、移動閉塞ATC系統(tǒng)的地面設備（如計軸器、査詢應答器等),也可采用模擬式移頻軌道電路；②ATP地面設備向ATP車載設備傳送速度指令或線路狀態(tài)、目的速度、目的距離等信息，應滿足ATP車載設備控制方式和控制精度的需要。?14.列車自動控制系統(tǒng)（ATC）的基本功能是什么？參考答案：答：ATC系統(tǒng)涉及五個原理功能：ATS功能、聯(lián)鎖功能、列車檢測功能、ATC功能和PTI(列車辨認）功能。①ATS功能：可自動或人工控制進路，進行行車調度指揮，并向行車調度員和外部系統(tǒng)提供信息。②鎖功能：響應來自ATS功能的命令，在隨時滿足安全準則的前提下，管理進路、道岔和信號的控制，將進路、軌道電路、道岔和信號的狀態(tài)信息提供應ATC功能。③車檢測功能：一般由軌道電路或相應的計軸等裝置完畢。④ATC功能：在聯(lián)鎖功能的約束下，根據(jù)ATS的規(guī)定實現(xiàn)對列車運營的控制。ATC功能有三個子功能：ATP/ATO軌旁功能、ATP/ATO傳輸功能和ATP/ATO車載功能。ATP/ATO軌旁功能負責列車間隔和報文生成；ATP/ATO傳輸功能負責發(fā)送感應信號，它包栝報文和ATC車載設備所需的其他數(shù)據(jù)；ATP/ATO車載功能負責列車的安全運營、列車自動駕駛，且給信號系統(tǒng)和列車司機提供接口。⑤PTI功能：通過多種渠道傳輸和接受各種數(shù)據(jù)，在特定的位置傳給ATS，向ATS報告列車的辨認信息、目的號碼和乘務組號和列車位置數(shù)據(jù)，優(yōu)化列車運營。15.城市軌道交通ATC，按閉塞制式可以分為哪三種？按照通信方式可以分為哪兩種？分別做出簡樸的解釋。參考答案：答：市軌道交通ATC，按閉塞制式可以分為固定閉塞式ATC、準移動閉塞式ATC和移動閉塞式ATC；按照通信方式可以分為點式ATC和連續(xù)式ATC。固定閉塞將線路劃分為固定的閉塞分區(qū)，前后車的位置都是用固定的地面設備來檢測；閉塞分區(qū)用軌道電路或計軸裝置來劃分。由于列車定位是以固定區(qū)段為單位的（系統(tǒng)只知道列車在哪一個區(qū)段中，而不知道在區(qū)段中的具體位置），所以固定閉塞的速度控制模式是分級的，需要向被控列車傳送的信息只有速度碼。準移動閉塞對前后列車的定位方式是不同的，前行列車的定位仍然沿用固定閉塞方式，而后續(xù)列車的定位則采用移動的或稱為連續(xù)的方式，即后續(xù)列車可以定位更加精確。為了提高后續(xù)列車的定位精度，目前各系統(tǒng)均在地面每隔一段距離設立1個定位標志（即軌道電路的分界點、信標或計軸器等），列車通過時提供絕對位置信息。在相鄰定位標志之間，列車的相對位置由安裝在列車上的輪軸測速裝置連續(xù)測得。由于準移動閉塞采用了固定和移動兩種定位方式，所以其速度控制模式既有連續(xù)的特點，又有階梯的性質。移動閉塞的特點就是前后兩車均采用移動式的定位方式，即前后兩輛列車均可精擬定位，列車之間的安全追蹤間距隨著列車的運營而不斷移動且變化。點式ATC系統(tǒng)因其重要功能是防護列車超速，所以又稱為點式ATP系統(tǒng)。它用點式設備傳遞信息，用車載計算機進行信息解決。該系統(tǒng)的優(yōu)點是設備簡樸，安裝靈活，維護方便，可靠性高，價格明顯低于連續(xù)式ATC系統(tǒng)。缺陷是自動化限度不高，不利于列車的平穩(wěn)駕駛，行車間隔較大，難以勝任列車密度大的情況，如后續(xù)列車駛過地面應答器時，因前方區(qū)段有車占用，所以需要對其進行速度控制，但是前方列車駛離之后，后續(xù)列車得不到新的信息仍需要執(zhí)行限速控制，直到前方列車到達下一個地面應答器，這種限速才干解除，因而會導致行車間隔增大。連續(xù)式ATC系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)傳輸、實時計算以及列車車速監(jiān)控都是連續(xù)的，所以速度監(jiān)控是實時、無級的，可以有效地實現(xiàn)平穩(wěn)駕駛與節(jié)能運營。16.在城市軌道交通的規(guī)劃建設階段，選用合適的ATC系統(tǒng)重要需要考慮什么原則？通常根據(jù)城市的規(guī)模和交通需求，怎么配置相應的ATC系統(tǒng)？參考答案：答：在城市軌道交通的規(guī)劃建設階段，選用合適的ATC系統(tǒng)重要需要考慮以下原則：①對規(guī)劃線路的客流進行充足預測，以運能規(guī)定為依據(jù)；②在兼顧性能價格比的基礎上選用技術較先進的主流ATC產(chǎn)品；③充足考慮此后該系統(tǒng)功能的拓展性和與其他線路互聯(lián)互通性?；谝陨显瓌t，通常對發(fā)展迅速，經(jīng)濟實力雄厚，交通需求高，客流量大，人口密集的城市或地區(qū)可選用先進的越移動閉塞列車控制系統(tǒng)，這樣既可以極大地提高運送效率，縮短行車間隔，又便于與城市軌道交通線網(wǎng)中其纖路互聯(lián)互通，節(jié)能降耗，構建安全録色軌道交通網(wǎng)絡。對于我國發(fā)展較快，有一定經(jīng)濟實力，人口數(shù)量較多的大多數(shù)城市，可考慮選準移動閉塞列車控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實現(xiàn)較大的通過能力，對于客運量變化具有較強的適應性，同時具有高效、節(jié)能等優(yōu)勢，并且控制模式與列車運營特性較接近，能較好地適應不同類型列車的技術狀態(tài)。綜合考慮其技術水平較髙，具有較大的發(fā)展前景。點式ATC系統(tǒng)技術水平相對較低，但仍然可以滿足最小行車間隔為2min左右通過能力的規(guī)定，且其價格相對低廉，因此對于一些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)或對行車效率規(guī)定不算太髙的城市軌道交通線路更為合用。17.簡述ATC系統(tǒng)各種控制模式的過程。參考答案：答：（1）控制中心自動控制模式在控制中心自動控制模式下，列車進路命令由ATS進路自動設定系統(tǒng)發(fā)出，其信息來源是時刻表及列車運營自動調整系統(tǒng)?？刂浦行恼{度員可以對列車運營自動調整系統(tǒng)進行人工干預，使列車運營按調度員意圖進行。（2）控制中心自動控制時人工介入控制或運用CTC系統(tǒng)的人工控制模式在控制中心自動控制時，控制中心調度員也可關閉某個聯(lián)鎖區(qū)或某個聯(lián)鎖區(qū)內部分信號機或某一指定列車的自動進路設定，直接在控制中心的工作站上對列車進路進行控制，在關閉聯(lián)鎖區(qū)自動進路設定期，控制中心調度員可發(fā)出命令，運用聯(lián)鎖設備自動進路控制功能，隨著前行列車的運營，自動排列一條后續(xù)列車的固定進路。在自動進路功能出現(xiàn)故障的情況下，調度員可以人工設立進路。在CM模式中，車站的人工控制轉到入ATS系統(tǒng)。一旦車站工作于該模式，則由ATS系統(tǒng)啟動控制而不由車站控制計算機啟動控制。然而，車站控制計算機繼續(xù)接受表達，更新顯示和采集數(shù)據(jù)。（3）車站自動控制模式在控制中心設備故障或通信線路故障時，控制中心將無法對聯(lián)鎖車站的遠程控制終端進行控制，此時將自動進入列車自動監(jiān)控后備模式，由列車上的車次號發(fā)送系統(tǒng)發(fā)出的帶列車去向的車次信息，通過遠程控制終端自動產(chǎn)生進路命令，由聯(lián)鎖設備的自動功能來自動設定進路，即隨著列車運營，自動排列一條固定進路。（4）車站人工控制模式當ATS因故不能設立進路（不管采用人工方式還是自動進路方式），或由于某種運營上的需要而不能由中心控制時，可改為現(xiàn)地操縱模式。在現(xiàn)地操縱臺上人工排列進路。車站自動控制和車站人工控制也可合稱為車站控制（LC）。當車站工作于LC模式時，不能由ATS系統(tǒng)啟動控制。然而，ATS系統(tǒng)將繼續(xù)收到表達，更新顯示和采集數(shù)據(jù)。對車站控制計算機而言，這是唯一可用的控制模式。?18.在城市軌道交通中，為什么列車的速度信息起著至關重要的作用？通常采用哪幾種測速方式？簡述每種測速方式的測速過程。參考答案：答：城市軌道交通中，列車的速度信息起著至關重要的作用。已知列車的即時速度信息，可以計算列車位置信息，并將速度信息和位置信息送到控制中心，根據(jù)全線的列車運營情況，控制中心生成相應的控制命令下達給各列車和沿線地面設備；列車根據(jù)接受到的控制命令，結合列車的速度信息、位置信息、線路地理條件和列車自身狀況等信息，對列車進行具體控制，從而保證最佳的運營狀態(tài)。同時，車輛系統(tǒng)的穩(wěn)定性也在很大限度上取決于它所采集到的速度信號的可靠性和精度，而所采集的速度信號涉及當前速度值和速度的變化量。在列車的牽引控制、車輪滑動保護、列車控制和車門控制過程中都要涉及速度信號的采集問題?？梢娝?/p>