北交大列车运行控制系统重点作业题答案

第5章重点作业题

1、CTCS列控系统的分级，每个级别的核心设备

与作用？

CTCS根据系统配置按功能划分为5级，CTCS 0级（通用机车信号+列车运行监控记录装置（LKJ）,既有线现状，司机按地面信号显

示行车；储存线路数据，识别地面信号，校准列车位置，列车运行监

控记录装置（LKJ）负责超速防护。

CTCS 1级（主体机车信号+LKJ）,•司机按车载机车信号显示行车，

全天候运行；储存线路数据，识别地面信号，校准列车位置，LKJ负

责超速防护。

CTCS 2级（轨道电路+点连式应答器+模式曲线控制）•ATP按模式曲

线控制列车减速和超速防护，全天候运行

应答器提供线路数据、位置、临时限速、进站信息，轨道电路提供前

方信号空闲闭塞分区和道岔限速信息；列控中心控制有源应答器发送

报文、轨道电路发码和信号降级。

CTCS 3级（GSM-R+轨道电路+ RBC+模式曲线控制）,地面设备大

大减少，易于维护；控制数据全部来自RBC，不用担心数据缺失，控

制更有前瞻性。基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制系统，它可

以叠加在既有干线信号系统上。轨道电路完成列车占用检测及完整性

检查，点式信息设备提供列车用于测距修正。无线通信系统实现地—

车间连续、双向的信息传输，行车许可由地面（列控中心）无线闭塞中心RBC产生，通过无线通信系统传送到车上。

CTCS 4级（GSM-R+GPS+ RBC+模式曲线控制）,•完全基于无线控制，卫星定位，无须地面信号设备；车载列车完整性检查；实现移动闭塞，提高运输能力.由地面无线闭塞中心(RBC）和车载设备完成列车占用检测及完整性检查，点式信息设备提供列车用于测距修正。其他方式同CTCS3级系统。

2、CTCS2列控系统地面设备构成与作用?

：CTCS-2级列控系统地面设备主要由列控中心、ZPW-2000系列无绝缘轨道电路、区间信号机、应答器和轨旁电子单元等构成。

车站列控中心是实现应答器报文选择和发送的重要设备，它依据调度指挥系统下达的临时限速命令和联锁系统当前的进路状态，选择相应的应答器报文数据，控制有源应答器向列车动态传送相应信息，从而实现对列车运行的动态控制。

进站信号机处设置有源应答器，以提供接车进路参数及临时限速信息。接车进路建立后，进站应答器发送相应的接车进路信息；当列车通过车站时，应同时提供发车进路及前方一定距离（离去区段）的线路参数和临时限速信息。各有源应答器应有缺省报文，缺省值应按照该进站口所有接车进路围的最低道岔限速和最短

进路长度等最不利条件设置。

车站出站口处设置无源应答器和有源应答器。无源应答器提供前方一定距离的线路参数等信息；有源应答器提供前方一定距离的临时限速等信息。

区间间隔3-5km成对设置无源应答器分别提供正向、反向前方一定距离的线路参数及定位信息，原则上设置在闭塞分区分界处。根据需要可设置特殊用途的无源应答器（如CTCS级间转换、换相等）。

ZPW-2000系列无绝缘轨道电路按自动闭塞、站电码化，完成列车占用检测，并向车载设备发送列车前方空闲闭塞分区数量信息（轨道电路信序）及进站道岔侧向位置进路信息。

3、CTCS2列控车载设备的构成与主要功能?

设备构成9大部分：车载安全计算机(VC)；轨道电路信息接收模块(STM)；应答器信息接收模块(BTM)；机界面(DMl)；速度传感器；

列车接口单元(TIU)、运行记录单元(DRU)、轨道电路信息接收天线、应答器信息接收天线等部件组成。

主要功能：车载安全计算机（VC）是列控车载设备的控制核心，主要完成测速定位计算、车地信息处理、显示/

记录信息处理、速度监控模式控制模式曲线计算（依据从车载设备各个模块及相关地面设备获得信息，如轨道电路信息、列车制动力、线路坡度、列车运行速度等信息，按照列车牵引计算模型的要求，生成安全制动模式

曲线，并把列车运行速度与模式曲线相比较，必要时通过故障－安全电路向列车输出制动信息，控制列车安全行驶）。

功能：TIU也称为信号继电器逻辑单元，车载设备通过TIU（输入接口）获得来自动车组列车状态的各种开关量和反馈信息，并通过TIU（输出接口）将制动指令（包括EB、B7N、 IMN、BIN的4挡指令）和相关控制命令输出给动车组列车，实施制动控制。

应答器信息接收模块（BTM）功能

BTM通过BTM天线，接收来自地面应答器的线路信

息，校核后，将解调的用户信息传送至VC，为VC 生成制动模式曲线提供数据。来自应答器的数据

包括线路参数信息、进路信息、临时限速信息以

及级间切换等信息。

轨道电路连续信息接收模块（STM）功能及原理

STM通过STM天线（感应器-无线通信单元）接收地面轨道电路的信息，通过信息读取器（解码器-TCR）解调轨道电路上传的信号信息（码序），并将解调的信息传递给安全计算机（VC）和LKJ监控装置，为VC生成制动模式曲线提供依据。

人机（司机）操作界面模块（DMI）功能

DMI实现列控车载设备的操作和显示界面信息处理，以图像、声音的形式输出速度信息、显示信息；

输入“模式切换”、“等级切换”等司机指令。车载设备运行记录装置（DRU）功能

车载设备配备了部记录器，主要用于设备状态和故障信息以及各种事件的记录。事件：包括司机对ATP设备的操作，轨道电路信息，车载设备与机车的信息交换等。速度传感器功能

功能：速度传感器属于磁电式感应器，安装在动车组两端车头的第二轴和第三轴上，将各轴的转速转变成电信号后加以输出。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、滑行现象。

4、CTCS2生成行车许可的基本工作原理与过程？行车许可生成-目标距离/速度控制原理CTCS-2级列控系统，由轨道电路以码序形式向车载系统发送列车运行前方空闲的闭塞分

区数量信息（信号显示编码信息）；无源应答器（固定应答器）向车载系统发送列车运行前方多个轨道区段/闭塞分区的线路参数（包括轨道区段/闭塞分区长度、线路顶棚速度和线路坡度等固定信息）；有源应答器（可变应答器）向车载系统发送其管辖围的轨道区段/闭塞分区的临时限速信息或者车站接发车进路信息；车载系统综合轨道电路和应答器发来的信息，并结合列车的制动性能计算生成行车许可（目标距离模式曲线-目标控制速度曲线），控制列车安全运行。