列车运行自动控制系统大纲.doc

列车运行自动控制系统大纲1闭塞概念及其分类。264D型继电半自动闭塞两站间传递几个正信息？发送这些正信息的时机和条件？364D型继电半自动闭塞有几个自动发送的信息？是如何实现自动发送的？4轨道电路补偿电容的作用。5ZPW-2000的频率参数：上下行载频、低频信息和频偏。6机车信号的作用？主体化机车信号？7为什么要实行站内电码化？站内电码化的作用和分类？8列控系统地车信息传递方式有几种？各有何特点？9列控系统速度控制方式有几种？各有何特点？10测速方法有哪几种？各有何特点？11制动模式曲线计算需要哪些数据？12CTCS分级情况如何？13空转、滑行校正处理。14CTCS-2级列控系统的总体要求。15CTCS-2级列控系统的组成。16CTCS-2级列控系统几种工作模式。17CTCS-2级列控系统地车信息怎样传输？闭塞方式怎样？速度控制方式怎样？18应答器地面设备是如何构成的？主要作用各是什么？19应答器怎样设置的？其天线作用距离多少？20有源应答器和无源应答器分别向机车传送哪些信息？21闭塞方式（站间闭塞：半自动闭塞、自动站间闭塞，自动闭塞：固定闭塞、准移动闭塞、虚拟闭塞和移动闭塞）与速度控制方式（阶梯式分级速度控制、曲线式分级速度控制和目标距离曲线模式）之间的关系。列车运行自动控制系统大纲1闭塞概念及其分类。闭塞：用信号或凭证，保证列车按照前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离运行的技术方法。固定闭塞：固定闭塞的追踪目标点为前行列车所占用闭塞分区的始端，后行列车从最高速开始制动计算点为要求开始减速的闭塞分区的始端，这两个点是固定的，空间间隔的长度也是固定的，所以称为固定闭塞。准移动闭塞：准移动闭塞的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端，当然会留有一定的安全距离，而后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算的。目标点相对固定，在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化，而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的，由于要与移动闭塞相区别，所以称为准移动闭塞。虚拟闭塞：是准移动闭塞的一种特殊方式，它不设轨道占用检查设备，采用无线定位方式来实现列车定位和占用轨道的检查功能，闭塞分区是以计算机技术虚拟设定的。移动闭塞：目标距离控制模式根据目标距离、目标速度以及列车本身的性能确定列车制动曲线，采用一次制动方式。移动闭塞的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的尾部，当然会留有一定的安全距离，而后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算的。目标点是前行列车的尾部，与前行列车的走行和速度有关，是随时变化的，而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的，所以称为移动闭塞。264D型继电半自动闭塞两站间传递几个正信息？发送这些正信息的时机和条件？64D型继电半自动闭塞两站间传递3个正信息，请求发车正信息、同意接车正信息、通知出发正信息。这些信息是与行车直接有关的信息，采用正信息。这三个信息是按照办理闭塞顺序来区分信息的内容，例如，闭塞机在定位时，发车站请求发车，向接车站发送的正信息即为请求发车正信息。同意接车信息是构成允许发车的信息，为了提高安全性，在它前面增加了一个非互易的负极性的自动回执信息。此负信息是以电路状态及发送信息的车站区别与其它三种信息。3. 64D型继电半自动闭塞有几个自动发送的信息？是如何实现自动发送的？（1）自动回执信息；（2）发送和接收“解除闭塞”信息。接车站接收到“请求发车”正信息后，ZXJ落下，为了记录这一状态编制“自动回执”负信息，使用了TJJ的吸起状态，并与回执到达继电器HDJ的缓放编制出“自动回执”信息，HDJ落下后自动终止回执信息。在接车站。开放进站信号机，列车进入短小轨道电路使GDJ落下，当列车尾部出清轨道时GDJ又吸起，说明列车已全部进入车站，为了记录这一状态，采用了回执到达继电器HDJ，列车到达接车站，车站值班员确认列车完全到达后，拉出闭塞按钮，编制出“解除闭塞”信息，并使本站FUJ励磁吸起，使BSJ回复正常状态。4轨道电路补偿电容的作用。（1）保证轨道电路传输距离；（2）保证接收端信号有效信干比。5. ZPW-2000的频率参数：上下行载频、低频信息和频偏。低频频率：10.3+n1.1Hz，n=017即：10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、29Hz载频频率：下行：1700-1 1701.4Hz 1700-2 1698.7Hz 2300-1 2301.4Hz 2300-2 2298.7Hz上行：2000-1 2001.4Hz 2000-2 1998.7Hz 2600-1 2601.4Hz 2600-2 2598.7Hz频偏：11Hz6. 机车信号的作用？主体化机车信号？机车信号：在司机室内反映列车前方运行条件的信号显示。主体机车信号：作为行车凭证的机车信号功能：机车信号是一种能够自动复示列车运行前方地面信号机显示的机车车载系统，它可以反应列车的运行条件，通过对接收到的地面信号进行处理，得到列车运行前方信号机的显示信息，并将该信息通过相应的显示机构显示出来作用：采用机车信号设备后由于其可以复示列车运行前方地面信号机的显示，所以也就能够相应地避免自然条件的影响，提高司机瞭望确认信号的可靠性。同时机车信号还可以为其他的列车运行监控设备提供所需的一些必要信息。进而提高了列车运行的安全性。7. 为什么要实行站内电码化？站内电码化的作用和分类？站内电码化就是在车站站内由相应的轨道电路转发或叠加机车信号的信息。为保持机车信号显示的连续性，就必须对站内轨道电路实行电码化，使站内轨道电路根据相应的条件在适当的时机转发或叠加发送机车信号信息。对车站轨道电路实施电码化一般可分为切换方式和叠加方式。8. 列控系统地车信息传递方式有几种？各有何特点？列控系统车地间传输媒介主要包括以下几种方式（有的列控系统仅用一种传输媒介，有的列控系统以一种为主，辅以其它方式）：（一）点式设备（1）应答器方式 （2）点式环线点式传递方式是在地面某些固定点，如闭塞分区分界点处，向车上传递信息，这种制式传递信息的量大。点式传递信息方式的缺点是机车只有通过地面应答器点处才能得到列车运行前方的信息，这一信息将一直保持到通过下一个地面点。后续列车接收到的地面信息不能随着前行列车的位置及时改变。（二）轨道电路（1）模拟轨道电路ZPW_2000A(UM) （2）数字编码轨道电路利用轨道电路，通过机车上安装的传感器可以连续的接受到地面传递的信息，接收的信息可以随前行列车位置的变化而变化。（三）无线传输基于通信技术的列车控制（Communication Based Train Control，CBTC）系统是一种采用先进的通信和计算机技术，连续控制、监测列车运行的移动闭塞方式。它摆脱了用轨道电路判别对闭塞分区占用与否，突破了固定闭塞的局限性，具有更大的技术优越性。 CBTC系统特点： 实现地车间的实时双向通信，信息量大； 减少轨旁设备； 不增加地面设备而实现线路列车双向运行； 克服地对车信息跳变的缺点，提高列车运行平稳性，可适应各种类型/车速的列车； 可以实现移动闭塞，以及节能控制、优化列车运行统计处理、缩短运行时分等目标控制； 确立“信号通过通信”的新理念。9. 列控系统速度控制方式有几种？各有何特点？（1）分级速度控制；（2）目标距离模式曲线。分级速度控制的特点：是以一个闭塞分区为单位，根据列车运行的速度分级，在一个闭塞分区内只控制一个速度等级，是按照一种速度判断列车是否超速，对列车进行速度控制，有阶梯式和曲线式两种控制方式。目标距离模式曲线特点：其反应了列车在各个位置的允许速度值，根据目标速度，线路参数，列车参数，制动性能等确定的反映列车允许速度与目标距离间关系的曲线。10. 测速方法有哪几种？各有何特点？测速方法有：测速发电机，脉动式速度传感器（编码器），雷达测速（多普勒效应）三种测速发电机安装在车轮外侧，发电机所产主交流电压的频率与列车速度（车轮的转速）成正比，然后经过频率电压的变换，把列车实际运行的速度换为电压。对车轮旋转计数，需在轴承盖上安装信号发生器。车轮每转一周，发生器输出一定数量的脉冲或方波信号，对发生器输出信号计数，测出脉冲或方波的频率即可得出列车运行速度。利用雷达测速，可以不从车轮旋转获得信息。因此可以有效地克服空转和滑行等因素产生的误差。在机车上安装雷达，它始终向轨面发射电磁波，由于机车和轨面之间有相对运动，因此在发射波和反射波间产生频差，通过车辆频差可以计算出机车的运行速度，并累计求出走行距离。（多普勒效应）11. 制动模式曲线计算需要哪些数据？制动模式曲线的计算基于以下数据： 列车制动性能参数列车的制动性能参数由车辆供应商以制动减速度的方式提供，制动减速度数据至少包含紧急制动减速度参数和最大常用制动减速度参数。 线路坡度数据线路坡度数据来自地面应答器的数据信息包ETCS21。 LMA的位置和限速信息LMA（行车许可界限）的位置和限速的起点确定了制动模式曲线的主要部分(下降部分，TSM区)，制动模式曲线从LMA前一定距离开始到降速起点之间，根据列车制动性能进行计算。在此之外的制动模式曲线根据目标速度和顶棚速度确定。LMA的位置通过轨道电路信息推算，并与从应答器接收的线路信息结合形成。限速信息来自于应答器数据。12. CTCS分级情况如何？CTCS体系的构建原则是以地面设备为基础，车载与地面设备统一设计。列车运行控制系统包括地面设备和车载设备，根据系统配置按功能划分为5级。（一）CTCS0级CTCS0级为既有线的现状，由通用机车信号+运行监控记录装置构成。（二）CTCSl级由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成。面向160km/h以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。(1)地面子系统组成轨道电路：完成列车占用检测及列车完整性检查，连续向列车传送控制信息。车站正线采用与区间同制式的轨道电路，侧线采用与区间同制式的叠加电码化设备。点式信息设备：设置在车站附近，主要用于向车载设备传输定位信息。(2)车载子系统组成主体机车信号：完成轨道电路信息的接收与处理。点式信息接收模块：完成点式信息的接收与处理。安全型运行监控记录装置：实时检测列车运行速度，对列车运行控制信息进行综合处理，控制列车按命令运行。（三）CTCS2级CTCS2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统；CTCS-2级面向提速干线和高速新线，采用车-地一体化设计；CTCS-2级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。(1)地面子系统组成：列控中心、轨道电路、点式信息设备。(2)车载子系统组成：连续信息接收模块、点式信息接收模块、测速模块、维护记录单元、车载安全计算机、人机界面、运行管理记录单元、预留无线通信接口。（四）CTCS3级CTCS3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统；CTCS3级面向提速干线、高速新线或特殊线路，基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞；CTCS 3级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。(1)地面子系统组成无线闭塞中心(RBC)、无线通信(GSM-R)地面设备、点式设备、轨道电路。(2)车载子系统组成无线通信(GSM-R)车载设备、点式信息接收模块、测速模块、设备维护记录单元、车载安全计算机、人机接口、运行管理记录单元。（五）CTCS4级CTCS4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统；CTCS4级面向高速新线或特殊线路，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞；CTCS4级由地面闭塞中心（RBC）和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查；CTCS4级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。(1)地面子系统组成无线闭塞中心RBC 、GSM-R地面设备。(2)车载子系统组成无线通信(GSM-R)车载设备、测速模块、设备维护记录单元、车载安全计算机、人机接口、全球卫星定位或其他设备提供列车定位及列车速度信息、列车完整性检查设备、运行管理记录单元、规范机车乘务员驾驶，记录与运行管理相关的数据。13空转、滑行校正处理。列控车载设备根据速度传感器传输的速度脉冲信号检测列车速度，并根据列车速度判断是否出现空转和滑行。(1)空转校正处理若现在的列车速度和1s前的列车速度的差值（加速度）过大，如图，图中速度曲线的尖峰部分，超过了空转判定加速度，列控车载设备认为出现了空转，并对列车速度进行校正。校正方法：把空转校正加速度默认为当前加速度，得出校正速度v，当来自速度传感器的检测速度值低于校正速度v，校正结束。(2)滑行校正若现在的列车速度和1s前的列车速度的差值（减速度）过大，超过了滑行判定加速度，列控车载设备认为出现了滑行，并对列车速度进行校正。校正方法：把滑行校正减速度默认为当前减速度，得出校正速度v，当来自速度传感器的检测速度值高于校正速度v，校正结束。14. CTCS-2级列控系统的总体要求。 既有线CTCS-2级列控系统是基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统。系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载设备等构成。15. CTCS-2级列控系统的组成。系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载设备等构成。16. CTCS-2级列控系统几种工作模式。待机模式SB (Stand-by Mode )完全监控模式FS(Full Supervision Mode )部分监控模式PS(Partial Supervision Mode )引导模式CO应答器故障模式BF目视行车模式OS (On Sight Mode )调车监控模式SH (Shunting Mode )反向运行模式RO隔离模式IS (Isolated Mode)机车信号模式CS17. CTCS-2级列控系统地车信息怎样传输？闭塞方式怎样？速度控制方式怎样？CTCS2级列车运行控制系统是基于轨道电路传输信息的；采用自动闭塞方式；采用目标距离曲线模式的速度控制方式。18应答器地面设备是如何构成的？主要作用各是什么？应答器地面设备包括：无源应答器、有源应答器和地面电子单元LEU。无源应答器作用：不与任何设备相连，存放的数据是预先固定的。无源应答器通常向列控车载设备提供信息。有源应答器作用：通过与LEU连接，既可以发送实时变化的信息，也可以发送固定的信息。地面电子单元（LEU）作用：有源应答器与列控中心之间的电子接口设备，其任务是接收外部发送的应答器报文或控制命令，并连续向应答器发送。19. 应答器怎样设置的？其天线作用距离多少？应答器的设置分以下3中类型：在进