城市轨道交通信息系统(复习资料)

名词解释与填空

1、ARES ：全球定位卫星接收器和车载计算机；

2、ATCS ：采用设在地面上的自动应答器。

3、列车自动防护ATP：ATP-Automatic Train Protection

4、列车自动驾驶ATO：ATO-Automatic Train Operation

5、行车指挥自动化ATS：ATS-Automatic Train Supervision

6、列车运行自动控制提供的运行指令主要有：

（1）加速指令；（2）减速指令；（3）常速运行指令。

7、简答车载设备应提供实时的列车运行显示，内容包括：

（1）目标速度；（2）目标距离；

（3）允许速度；（4）实际速度。

8、速度控制命令显示包括：

（1）加速；（2）减速；（3）常速运行。

9、常用的检错码有两类：奇偶校验码与循环冗余编码（CRC，cyclic redundancy

code）。

10、RS-422为全双工，而RS-485为半双工。

简答

1、行车指挥自动化系统（ATS）：控制中心计算机系统根据计划运行图及列车实

际运行情况实现实时控制，指挥列车运行。

2、列车自动防护系统（ATP）：检测列车的实际位置，限制列车在安全速度以下

运行，保证列车的安全制动距离。

3、列车自动驾驶系统（ATO）：对于以设备控制为主的系统，在人的监督下，可

以控制列车最佳运行曲线进行列车操纵，保证进站后定点停车，并可根据中心计算机的实时指令调整列车速度，确保列车的最小追踪间隔，以提高系统的运行效率。

4、点式查询应答器：应答器的原文为Transponder(Transmit Responder)，

应答器：在接收外来信息的同时，能向发送单元反馈信息，构成双向通信的瞬间无线装置。应答器是实现无线综合列车控制与信号系统的关键设备。5、列车通信网络包含了两种总线：

连接一个车辆内设备的多功能车辆总线（MVB)，总线能快速响应，工作速率为1.5Mbit/s，介质为双绞线或光纤；

连接列车中各车辆的绞线式列车总线（WTB),总线能自己组态，工作速率为1Mbit/s，介质为双绞屏蔽线。

这些总线在链路层提供了相同的两种服务：

进程数据：周期性的，源寻址广播数据；

消息数据：按需传送的，目标寻址的数据报文。

6、列车通信网络将传送两类数据：

时限紧迫的，短的进程变量（如牵引控制用的数据）；

时限不太紧迫的，但可能比较长的消息（如诊断用的数据）。

7、列车通信网络的构成（画出WTB和MVB包含的部分）

对列车通信网的要求为：

（1）实时性；（2）协议简单性；（3）短帧信息传送；

（4）信息交换的频繁性、网络负载的稳定性；

（5）较高的安全性、容错能力；（6）低成本需要。

8、MVB传输的数据有以下三类：

过程数据：定时广播的带源地址的数据，定时间隔小于1ms；

消息数据：有请求时应答，带有目的地址的点对点或广播数据；

管理数据：用于事件判决、主设备转换、设备状态发送的数据。

9、消息数据、包和消息

由于消息太长，不可能装在一个帧内，因而将它们分段成包，每个包为一帧。这些包以及有关的控制包（确认、命令等）都在一特定总线上作为消息数据传输。

术语“包”适用于整个网络（例如，从车辆到车辆转发一个包），而消息数据是总线提供的服务，如MVB或WTB上传送包。

收发器接口应包括如下信号：

a) TxS：发送器信号

此信号控制介质的电平，介质处于低电平（LOW)时为“0”；介质为高电平（HIGH) 时为“1”。

b) TxE：发送器使能信号

此信号为1时发送器有效。光纤传输无需此信号。它的定时对每种介质都有定义。

c) RxS：接收器信号

此信号表征介质的状态。当传输线为低电平时此信号为0，当传输线为高电平时此信号为1，对于未定义的电平信号，接收器认为要么是高电平要么是低电平。当没有一个发送器处于活跃状态时就不存在所定义的电平，尽管此时有些介质定义了空闲状态电平（通常为低电平)。

此图考法结合列车闭塞区间的自动闭塞：红、绿、黄、黄绿显示(或黄闪)，列车以220Km/h全速越过绿色信号机后，司机以常用制动方式开始减速，使列车减速到规定的速度170Km/h通过黄灯信号机，并继续减速至30Km/h时通过黄绿灯信号机并保证列车在下一个红灯信号机前停车。

分析与计算

1、信息传输速率与移动体的最高速度、应答器的纵向长度、信息量和要求累计

接收的次数有关，其相应的关系如下式：

2、设信号的传输速率为b(bps)，传送一个字符（8bit）所需时间T为8/b秒，

因此第一次谐波频率为b/8Hz。一般电话线的截止频率约为3000Hz。这个限制意味着该线路能通过的最高的谐波数为24000/b。例如试图在电话线上以9600bps的数据率传送信号，此时该线路能通过的最高的谐波数仅为2，接收到的信号无疑将产生畸变，即不能正确接收原比特流。在电话线上即使传输设施完全无噪声，数据率高于38.4kbps时，能通过的最高的谐波数也将为0，信号的传输是不可能的。所以说信道的带宽限制了信道的数据传输速率，即使是完全信道也是如此。

3、CRC码检错方法是将要发送的数据比特序列当作一个多项式f（x）的系数，

在发送方用收发双方预先约定的生成多项式G（x）去除，求得一个余数多项式。将余数多项式如到数据多项式之后发送到接收端。

4、CRC检错码的工作原理

CRC生成多项式G(x）由协议规定，目前已有多种生成多项式列入国际标准中，例如：

CRC-12： G（x）=x12+x11+x3+x2+x1+1

CRC-16： G（x）=x16+x15+x2+1

CRC-CCITT： G（x）=x16+x12+x5+1

CRC-32： G（x）=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1 CRC校验码的检错能力很强，它除了能检查出离散错外，还能检查出突发错。

检错能力为：

（ⅰ）能检查出全部单个错；

（ⅱ）能检查出全部离散的二位错；

（ⅲ）能检查出全部奇数个数；

（ⅳ）能检查出全部长度小于或等于K 位的突出错；

（ⅴ）能以的概率检查出长度为（k+1）位的突出错。

校验序列应按如下的多项式公式计算：

G(x)=x7+x6+x5+x2+1

7位余数的结果应用一个偶校验位扩展。所有的8位数据取反发送。

例：

16 位信息0111 1110 1100 0011

乘以 x70111 1110 1100 0011 000 0000

除以 x7+x6+x5+x2+1' 1110 0101