城市轨道交通列车运行控制2

作业2
一、填空：
1.在城市轨道交通的测速定位中，根据速度信息的来源，可以把测速方式分成两大类：利用（轮轴旋转方式）和利用（无线方式）直接检测列车的速度的测速方法。

前者测速的主要方法有（测速发电机）、（轮轴脉冲速度传感器）。

无线式测速方法主要有（多普勒雷达测速）。

主要知识点：P73 测速技术分类
易错题：测速技术的分类方式要描述准确，测速发电机应该归纳为轮轴旋转方式测速，多普勒雷达测速归纳为无线测速方式。

2.列车自动控制系统（ATC）包含三个子系统：（列车自动防护）、（列车自动驾驶）（列车自动监控）。

主要知识点：P103 ATC系统的组成
易错题：要准确描述三个子系统的中文名词，此题也可答三个子系统的英文全称。

3.城市轨道交通行车自动化的功能包括低级阶段功能和高级阶段功能。

低级阶段的基本功能是由（自动闭塞、自动停车、车站联锁和高度集中控制）来完成的；高级阶段的基本功能则叠加了（行车指挥自动化和列车运行自动化中的ATO系统以及若干自动检测设备）。

主要知识点：P103 城市轨道交通行车自动化的低级阶段功能和高级阶段功能
易错题：一定要准确分辨高级阶段和低级阶段的基本功能。

4.ATC系统应包括下列控制等级：（控制中心自动控制模式）；（控制中心自动控制时的人工介入控制或利用CTC系统的人工控制模式）；（车站自动控制模式）；（车站人工控制模式）。

主要知识点：P113-114 ATC系统的控制模式等级
易错题：“控制中心自动控制时的人工介入控制或利用CTC系统的人工控制模式”为易错点
5.ATO子系统主要用于实现“地对车控制”，即用地面信息实现对（列车驱动）、（制动的控制），包括（列车自动折返），根据控制中心指令自动完成对列车的（启动）、（牵引）、（惰行）和（制动），送出车门和站台安全门开关信号，
使列车以最佳工况安全、正点、平稳地运行。

知识点：P127 ATO子系统的工作原理
易错点：“启动”、“牵引”、“惰行”和“制动”是列车运行的主要方式，需要注意不能混淆
6.当列车处在自动驾驶模式下，车载ATO运用（牵引）和（制动）控制，实现列车自动运行。

知识点：P127 列车自动驾驶的运用
7.ATO为（非故障）（填是否故障——安全）系统，其控制列车自动运行，主要目的是（模拟最佳司机的驾驶实现正常情况下高质量的自动驾驶）。

知识点：P127 ATO的故障安全性
易错点：ATO是非故障安全系统，不要与ATP的故障安全性混淆，需要注意
8.ATO具有一个（双向）（填写“单向”或“双向”）通信系统，通过车载ATO 天线和地面ATO环线允许列车直接与车站内的ATS连接，可以实现最佳的运营控制，完成下列ATO功能：（程序停车）、（运行图和时刻表调整）、（轨旁/列车数据交换）、（目的地和进路控制功能）。

知识点：P128 ATO的功能
易错点：ATO的功能与ATP的功能不要混淆
9.ATO模式即（ATO自动运行模式），此模式是正线上列车运行的正常模式，即用于正线上列车的正常运行。

在这种模式下，列车在车站之间的运行是自动的，不需司机驾驶，司机只负责（监视ATO显示），监督车站（发车和车门关闭），以及列车运行所要通过的（轨道、道岔和信号）的状态，并在必要时人工介入。

知识点：P129 ATO模式的含义
易错点：ATO模式与SM模式要区分，司机的工作内容要清晰，需要注意
10.SM模式即（ATP监督人工驾驶模式），是一种受保护的人工驾驶模式。

在这种模式下，司机根据（驾驶室中的指示）手动驾驶列车，并监督ATP显示，以及列车运行所要通过的轨道、道岔和信号的状态，可以在任何时候操作紧急制动。

ATO故障时列车可以用（SM模式）在ATP的保护下降级运行。

知识点：P129 SM模式的含义
易错点：SM模式要与ATO模式区分，尤其要注意司机的工作职责
11.RM模式即（ATP限制允许速度的人工）驾驶模式，这是一种受约束的人工操作，必须“谨慎运行”。

在这种模式下，列车由司机根据（轨旁信号）驾驶，ATP仅监督（允许的最大限速值）。

知识点：P129 RM模式的含义
易错点：RM模式由司机根据“轨旁信号”驾驶
12.ATO系统的自动驾驶功能是通过（ATO车载设备）控制列车牵引和制动系统而实现的。

为此，（ATO）需要ATP设备提供数据：从ATP轨旁设备接收到的全部（ATP运行命令），测速单元提供的当前（列车位置和实际速度信息）、（位置识别）和（定位系统的信息）、（列车长度）、ATS 通过向ATP轨旁单元发送的（出站命令）和（下一站的计划时间）。

知识点：P135 ATO系统自动驾驶功能的实现
易错点：测速单元提供的当前列车位置和实际速度信息、位置识别和定位系统的信息、列车长度
13.手动驾驶=司机人工驾驶+ （ATP系统）
自动驾驶=ATO系统自动驾驶+ （ATP系统）
知识点：P138 自动驾驶与手动驾驶的关系
易错点：分清楚司机在不同驾驶方式中的作用
14.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）。

知识点：P116 ATP系统的功能
15. （ATP主机）是列车自动防护系统的核心控制部分，ATP主机与列车自身的牵引系统和制动系统由专门的接口电路连接。

知识点：P117 ATP系统与列车的接口
16.ATP是ATC的基本环节，是安全系统，必须符合的原则（故障安全原则）。

知识点：P118 ATP系统的故障安全性
易错点：此处不是非故障安全原则
17.城市轨道交通中的速度限制分为两种。

一种是（固定速度限制），如列车最大
运行速度、区间最大允许速度等；另一种是（临时性速度限制），如线路在维修时临时设置的速度限制。

知识点：P121 速度限制的种类
易错点：两个空不能互换，要清楚分辨
18.ATP车载设备中都储存着整条线路上的固定限速区信息。

主要有：
（1）列车最大允许运行速度，取决于（列车位置、停车点、联锁条件）等；
（2）列车最大允许速度，取决于（列车本身的物理特性）；
（3）区间最大允许速度，取决于（线路地理参数）。

知识点：P121 固定限速的决定因素
易错点：填空的内容必须细致准确
19.城市轨道交通必须配置ATP系统，ATP系统内部设备之间的信息传输通道必须符合（故障－安全）原则。

知识点：P124 ATP系统的故障安全性和必要性
易错点：不可以填写非故障安全
20.城市轨道交通的ATP系统应最好采用（连续式）控制方式。

这种控制方式主要是指安全输入连续采集的信息，并实现连续的控制。

宜采用（速度－距离制动模式）。

列车位置检查可采用轨道电路、轨道环路、计轴器、查询应答器等方式实现。

知识点：P124 连续式ATP
易错点：速度-距离制动模式，不能填写其他速度控制模式
21.地——车连续通信中断、列车完整性电路断路、列车超速、列车的非预期移动、车载设备重要故障等均应导致列车（安全性制动）。

知识点：P125 车地通信
易错点：必须填写“安全性”，不能缺少“安全性”，需要注意！
22. （ATP车载设备的车内信号）应是行车的主体信号。

车内信号至少包括（列车实际运行速度）、（列车运行前方的目标速度）；在两端司机室内均应装设（速度显示）、（报警装置）和（必要的切换装置）。

知识点：P125 行车的主体信号
易错点：第一个空必须填写“车载信号”或“ATP车载设备的车内信号”，不能
直接填写“ATP车载设备”，需要注意！
23.ATP地面设备向ATP车载设备传送或（速度指令或线路状态）、（目标速度）、（目标距离）等信息，应满足ATP车载设备控制方式和控制精度的需要。

知识点：P125 地面设备工作原理
易错点：第一个空必须填写“速度指令或线路状态”，缺一不可
二、名词解释：
1.常用制动
列车常用制动就是列车在正常行驶过程中，由列车的制动系统施加给列车的制动。

知识点：P117 列车常用制动
易错点：不能与紧急制动混淆
2.紧急制动
列车紧急制动就是列车在超速行驶，或遇到其他异常会危及列车行车安全的情况时，对列车施加的制动。

知识点：P117 列车紧急制动
易错点：不能与紧急制动混淆
三、简答题
1.城市轨道交通中，列车的速度信息有什么重要作用？
答：城市轨道交通中，列车的速度信息起着至关重要的作用。

已知列车的即时速度信息，可以计算列车位置信息，并将速度信息和位置信息送到控制中心，根据全线的列车运行情况，控制中心生成相应的控制命令下达给各列车和沿线地面设备；列车根据接收到的控制命令，结合列车的速度信息、位置信息、线路地理条件和列车自身状况等信息，对列车进行具体控制，从而保证最佳的运行状态。

同时，车辆系统的稳定性也在很大程度上取决于它所采集到的速度信号的可靠性和精度，而所采集的速度信号包括当前速度值和速度的变化量。

在列车的牵引控制、车轮滑动保护、列车控制、和车门控制过程中都要涉及到速度信号的采集问题。

可见速度信息的测量和反映精确与否直接关系到列车运行的质量，这个任务是由许许多多的速度测量设备来完成的。

主要知识点：P73 速度信息的重要性
主要答题点：1)已知列车的即时速度信息，可以计算列车位置信息；2)结合列车的速度信息、位置信息、线路地理条件和列车自身状况等信息，对列车进行具体控制;3)车辆系统的稳定性也在很大程度上取决于它所采集到的速度信号的可靠性和精度；
2.简述查询应答器定位的工作原理和优缺点。

答：应答器是利用无线感应原理在特定地点实现列车与地面间相互通信的一种数据传输装置。

当列车上的查询器通过设置于地面的应答器时，应答器被发自车上的查询器瞬态功率激活并进入工作状态，它将存于其中的可供列车自动控制或地面指挥用的各种数据向运行中的列车连续发送。

但此数据传输只在查询器与应答器的有效作用范围之内进行，当查询器随列车运行到有效作用范围之外时，应答器将不再工作，直至被下次列车上的查询器功率再次激活。

主要知识点：P51 查询应答器的工作原理和优缺点
主要答题点：工作原理+优点+缺点
3.简述点式ATC系统的基本原理。

点式ATC系统的车载设备接收信号点或标志点的应答器信息，还接收列车速度和制动信息，输出控制命令并向司机显示。

地面应答器向列车传送每一信号点的允许速度、目标速度、目标距离、线路坡度、信号机号码等信息。

主要知识点：P109 点式ATC系统的基本原理
主要答题点：车载设备的工作方式+地面应答器的工作方式
4.简述ATO列车位置功能。

列车位置功能是从ATP功能中接收到当前列车的位置和速度等详细信息。

根据上一次计算后所运行的距离来调整列车的实际位置。

此调整也考虑到ATP功能计算列车位置时传送和接收的延迟时间，以及打滑和滑行。

知识点：P133 ATO列车位置功能
答题要点：ATO系统的数据传输过程
5.简述车站精确停车的工作过程。

车站精确停车通过在车站区域的轨道电路标识、分界过渡和ATO环线变换来进行。

轨道电路标识被用来确定停车特征的合适起始点。

轨道电路分界过渡和轨旁ATO环线变换提供了距离分界。

该距离分界用于达到所要求的位置精度。

当列车启动以后，ATO根据列车速度、预先确定的制动率和距离计算制动特征。

ATO通过改变牵引和制动需求来达到此制动特征。

制动率调整值通过ATO环线等轨旁ATO设备取得。

这个调整过程是动态的，是根据异常线路情况作出的，并且可以从OCC或SCR（车站控制室）中进行选择。

知识点：P136 车站精确停车功能
答题要点：车站精确停车的实施步骤，数据传输过程。

四、看图综合：
1.下图为点式ATP系统的基本结构，请填写A，B名称，并简述A，B的功能。

A表示地面应答器
地面应答器通常设置在信号机旁或者设置在一段需要降速的缓行区间的始、终端。

它接收车载设备发射的能量，内部寄存器按协议以数据形式存放实现列车速度监控及其他行车功能所必需的数据。

置于信号机旁的地面应答器，用以向列车传递信号显示信息，因些需要通过接口电路与信号机相连。

地面应答器内所存储的部分数据受信号显示的控制。

些接口电路即轨旁电子单元（LEU）。

置于线路上的地面应答器有时不需与任何设备相连，所存放的数据往往是固定的。

B表示轨旁电子单元
轨旁电子单元是地面应答器与信号机之间的电子接口设备，其任务是将不同的信号显示转换为约定的数码形式。

LEU是一块电子印刷版，可根据不同类型的输入电流输出不同的数码。

知识点P108 点式ATC的结构和原理
答题要点：写出AB的名称，然后详细介绍各自的工作原理
2.下图中的三条曲线为ATP系统计算的制动曲线、列车的紧急制动曲线和ATO系统动态计算的制动曲线，请对应标出①、②、③的名称，并且说出三条曲线的意义，最后概况该图可以看出ATO与ATP系统具有什么关系？
曲①表示列车的紧急制动曲线，由ATP系统计算及监督。

列车速度一旦触及该制动曲线，立即启动紧急制动，直到停车，以保证列车停在停车点。

曲线①对应于列车的最大减速度，一旦启用紧急制动，列车务必停稳后经过若干时间才能重新启动。

因此，这是一种非正常运行状态，应该尽量避免发生。

曲②表示由ATP系统计算的制动曲线，在驾驶室内显示出最大允许速度，它略低于紧急曲线（速度差值通常为3-5km/h）。

当列车速度达支该曲线值时，应给出告警，但不启用紧急制动。

显然曲线②对应的列车减速小于曲线①的减速度，一般取与最大常用制动对应的减速度。

曲③则是由ATO系统动态计算的制动曲线，也即正常运行情况下的停车制动曲线。

通常将与此曲线对应的减速度设计为可以使列车达到平稳地减速和停车的目的。

从这三条停车制动曲线可以明显地看出：ATP系统主要负责“超速防护”是安全设备，起到保证列车运行安全的任用；ATP系统主要负责正常情况下使列车高质量地运行，最大限度地提高行车效率、增加车辆运行的舒适性。

ATP主要是运用启动常用制动和紧急制动的手段，当列车超过其允许的最大速度时降低列车速度，以保证列车的安全行驶。

ATO主要是合理运用牵引和制动，保持列车运行准确、高效、平稳。

ATO与ATP的关系：ATP是ATO的基础，ATO不能脱离ATP单独工作，必须从ATP 系统获得基础信息。

而且，只有在ATP的基础上才能实现ATO，列车安全运行才能得到保证。

ATO是ATP技术的发展和延伸，不再仅仅停留在超速防护的水准上，而是在ATP基础上得以实现的自动驾驶。

知识点P138 ATP与ATO的关系
答题要点：说出三条曲线的名称、表达的意义，然后归纳ATP与ATO的关系。