西南交通大学城市轨道交通期末考试题库及详解

1.请说明以下两种列控系统原理上的差异，在实际应用中有哪些特点：P42/45；P70

准移动闭塞、移动闭塞：系统原理，设备要求，性能指标，优点

1.1系统原理：

准移动闭塞：列控车载防护采取目标距离速度防护模式，追踪间隔由目标距离速度曲线决定。通过采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断分区占用并传输信息,信息量大；可以告知后续列车继续前行的距离,后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点，从而可改善列车速度控制，缩小列车安全间隔,提高线路利用效率。但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方，因此它并没有完全突破轨道电路的限制。特点在于追踪目标点固定•制动点不固定•空间间隔长度不固定移动闭塞：固定闭塞中轨道占用是以分区为单位。而移动闭塞中，列车在轨道上只是占用与其长度相同的轨道。只需给移动的列车“划分”与列车长度相当的、随列车运行而“移动”的轨道线路，追踪列车的目标点是前行列车的尾部加一个安全距离，实时与前车保持安全制动距离，闭塞分区随列车移动而“移动”称为移动闭塞。取消了轨道占用检查设备和通过信号机。特点在于追踪目标点不固定•制动点不固定•空间间隔长度不固定；系统设备主要由控制中心设备、通信设备、车载设备和轨旁设备组成。

1.2性能比较：

（1）准移动闭塞ATC系统的列车追踪间隔和列车控制精度除取决于线路特性、停站时分、车辆参数外还与ATP/ATO 系统及轨道电路的特性（轨道电路的长度、传输信息量的内容及大小、轨道电路分界点的位置等）密切相关，一个轨道电路区段只允许一列车占用，当列车只占用部分区段则认为全部轨道电路被占用，导致列车追踪间隔相对较大；而移动闭塞式的ATC系的列车追踪间隔和列车控制精度只取决于线路特性、停站时分、车辆参数。因此，使得系统比准移动闭塞系统具有更大的运用灵活性和较小的行车间隔。

(2)移动闭塞ATC系统充分利用现代数字通信技术，可实现大信息量、车-地双方向的实时数据传输；准移动闭塞ATC系统由轨道电路向列车传输信息，传输的信息量受钢轨传介质频带限制及电化牵引回流的干扰，难以实现大信息、实时的量地-车间数据传输；

1.3优点

总之，移动闭塞没有固定的闭塞分区，列车间隔随列车移动而移动；实现较小的立场运行间隔，有条件实现“小编组，高密度”；实现车地之间信息的双向传输，传输信息量大，易于实现无人驾驶

2.请描述IEEE推荐的CBTC系统结构以及主要的功能分配和逻辑关系。P7、33

系统以列车为中心，其主要子系统包括：区域控制器，车载控制器，列车自动监控ATS（中央控制）数据信息系统和司机显示等。

1.区域控制器（ZC：Zone Controller），即区域的本地计算机，与连锁区一一对应，通过数据通信系统保持与控制区域内的所有列车安全信息通信。ZC根据来自列车的位置报告跟踪列车并对区域内列车发布移动授权，实施联锁。区域控制器采用三取二的检验沉余配置。沉余结构的列车自动监控可实现所有列车运行控制子系统的通信，用于传输命令及监督子系统状况。

2.车载控制器：（VOBC）与列车（指一个完整的编组）一一对应，实现列车自动防护ATP和列车自动运行ATO的功能。车载控制器也采用三取二的沉余配置。车载应答-查询器和天线与地面的应答器（信标）进行列车定位，测速发电机用于测速和对列车进行校正。

3.司机显示提供司机与车载控制器及列车自动监控ATS的接口，显示的信息包括最大允许速度、当前测得速度、到站距离、列车运行模式及系统出错信息等。

4.数据通信系统实现所有列车运行控制子系统间的通信，该系统采用开放的国际标准，即以802.3（以太网）作为列车控制子系统间的接口标准，以802.11作为无线通信接口标准，这两个标准均支持互联网协议（IP）。

CBTC系统的组成可以分为两大部分，其中最重要的部分为1、ATC系统，包括ATP、ATO、ATS三个子系统，完成列车状态信息以及数据信息的处理并控制列车运行。其次是2、车辆段联锁设备：车辆段设一套联锁设备，用以实现车辆段的进路控制，并通过ATS车辆段分机与行车指挥中心交换信息。先进的车辆段信号控制系统的特点是信号一体化，包括联锁系统、进路控制设备、接近通知、终端走过防护和车次号传输设备等。这些设备由局域网连接并经

过光缆与调度中心相通。列车的整备、维修与运行相互衔接成一个整体，保证了城市轨道交通的高效率和低成本。车辆段内试车线设若干与正线相同的ATP轨道电路个ATO地面设备，用于对车载ATC设备进行静、动态试验。

逻辑关系？

3.请描述IEEE推荐的典型的列车安全制动模型：P64

4.请描述移动闭塞系统中的主要性能指标要求，对其中一个或几个指标的原理进行详细说明（附录B）84

提纲：计算方法，理想条件，应用

列车定位：

CBTC系统列车位置是由列车本身确定，然后通过DCS系统实时传递至轨旁CBTC设备。深圳地铁2号线URBALISTM系统采欧式信标进行列车定位，当列车通过信标时，由列车信标天线激活地面上的信标，并向列车发送一个唯一的识别号，CBTC系统可以在列车的运行线路上迅速、准确的捕捉到列车的具体位置。当CC通过一个信标

时，CC接收到信标识别并和线路配置数据比较以确定其在线路上的位置。然后将该位置信息报告给ZC。CC周期性地计算其安全位置。在每2次重新定位之间，CC根据测算经过上一个信标之后的位移计算其最大和最小可能位置。列车的实际位置总是在这两个位置之间。这两个最大和最小可能位置之间的距离称为定位误差。随着列车的移动，该误差将由于车轮的空转/打滑效应而增加。该原理保证列车的实际位置总是在最大定位报告和最小定位报告之间。检测到的最大和最小位置将被发送至ZC用于计算自动防护AP（Automatic Protection）。

由于编码里程计安装在车轮上，列车运行时车轮的打滑、编码里程计固有的误差和车轮磨损误差，而且误差会随着列车的运行距离增加而不断积累。在URBALISTM系统中ATC会自动通过两个相隔21m的重定位信标重新进行初始化校准里程计精度来消除计算误差，如果列车失去定位，系统能通过在线路上的任意位置读取2个连续的信标重定位。

移动授权

含义移动授权MA(Movement Authority)是列车按照给定的运行方向,被授权进入和通过一个特定的轨道区段。移动授权在每一个通信周期前由ZC签发和监督。CC执行移动授权,以维持安全的列车间隔,并通过CI提供防护。移动授权终端可能是前方列车AP的尾部、道岔、进路终点、ZC边界、轨道末端、缓冲区的边界等。列车在运行时，车载CC将列车位置报告通过DCS系统传递给ZC,ZC根据列车当前位置报告结合CI处理的进路信息、信号机、道岔、屏蔽门等轨旁线路设备状态来为管辖区域的列车进行移动授权。通过DCS系统将移动授权传递给管辖区域的每一列车，在整个过程中，ZC和CI、CC、DCS等系统之间连续的传递信息。在信息交换的过程ZC将移动授权内的进路和障碍物的状态告知车载控制器CC。

移动授权的生成和作用

ZC为区域内每列列车建立一个AP，CC负责根据ZC给出的安全限制驾驶列车。并向每列列车提供一个移动授权，该移动授权是根据相邻AP的位置计算出来的。在计算过程中ZC需与CC、ATS、CI和相邻的ZC通过DCS系统进行双向通信交换信息。因此，列车之间可以相互提供防护。ZC根据每个AP的位置和CI发送的轨旁设备状态向每列列车提供一个移动授权，该移动授权是根据相邻AP的位置和轨旁设备状态计算出来的。EOA的消息作为对位置报告的响应，发送给每辆列车。

车载CC根据收到的移动授权信息和列车速度、线路参数和司机反应时间等条件计算出列车的常用制动曲线和紧急制动曲线，确保列车不能超越移动授权。因此在移动闭塞系统中ATP防护点不是在轨道区段的分界点而是在前行列车车尾后方加上安全距离的位置它随着列车的移动而移动。

授权终端EOA（End of Authority）可能是动态的列车，也可能是静态的道岔、进路的终点、ZC边界、轨道末端等。确定移动授权的过程就是ZC对列车前方EOA选择的过程，ZC按照由近及远的原则来选择列车的授权终端EOA 作为列车的移动授权终点。常要处理的EOA包括：（1）前方列车。（2）道岔。

5.请说明什么是虚拟闭塞，与固定闭塞相比，虚拟闭塞在原理上和实际应用中有哪些特点和区别

虚拟闭塞是相对于固定闭塞来说的，固定闭塞就是把轨道分成若干个区段，称为轨道区段，列车按照轨道区段的一定间隔依次运行。但每个轨道区段的长度是固定的，应此列车运行的间隔不能随意调整，虚拟闭塞就是把这个固定的轨道区段虚拟化，没有固定的间隔距离，取消轨道占用检测设备和区间信号机。通过无线通信，列车定位技术，自动超速防护等控制手段把列车的的运行间隔控制在合理的范围内，这种技术可以大幅度提高列车运行密度和减少列车跟踪运行的距离，提高运力。虚拟闭塞与准移动闭塞的原理相同,区别仅仅在于虚拟闭塞没有实际存在的闭塞分区和轨旁信号设备,信号和计轴设备均由计算机技术虚拟设定的,因此虚拟闭塞有能力把闭塞分区划分得很短,当单位区段短到一定程度,其性能将与移动闭塞非常接近。

通过无线信息传输闭环确认,保证信息传输的可靠性;无须进行车站电码化,减少室外信号设备;不存在轨道电路干扰问题,有利于实现机车信号主体化。地面设备向车载设备提供大量信息,提高控制列车的安全性和行车效率。无线机车信号已进行过现场试验,基本功能达到设计要求。2007年上半年,铁道部科技司立项在青藏线南山口车站再次