城市轨道交通信息系统(复习资料)

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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 x7 0111 1110 1100 0011 000 0000

除以 x7+x6+x5+x2+1' 1110 0101

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