列控复习
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1.名词解释:闭塞,固定闭塞,准移动闭塞,虚拟闭塞,移动闭塞◆闭塞:闭塞就是用信号或凭证,保证列车按照前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离(空间间隔制)运行的技术方法。
◆固定闭塞:固定闭塞的追踪目标点为前行列车所占用闭塞分区的始端,后行列车从最高速开始制动的计算点为要求开始减速的闭塞分区的始端,这两个点都是固定的,空间间隔的长度也是固定的,所以称为固定闭塞、◆准移动闭塞:准移动闭塞的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端,当然会留有一定的安全距离,而后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。
空间间隔的长度是不固定的,由于要与移动闭塞相区别,所以称为准移动闭塞。
◆虚拟闭塞:虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊形式,它不设轨道占用检查设备,采用无线定位方式来实现对列车定位和占用轨道的检查功能,闭塞分区是以计算机技术虚拟设定的。
◆移动闭塞:移动闭塞的追踪目标点是前行列车的尾部,当然会留有一定的安全距离,后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能所决定的。
目标点是前行列车的尾部,与前行列车的走行和速度有关,是随时变化的,而制动的起始点是隋线路参数和列车本身性能不同而变化的,空间间隔的长度是不固定的,所以称为移动闭塞。
采用无线通信和无线定位技术实现。
2.组织列车在区间内行车内行车有哪两种方法?试比较其优缺点。
◆时间间隔法。
列车按照事先规定好的时间由车站发车,使前行列车和追踪列车之间必须保持一定的时间间隔的行车方法。
这种行车方法因追踪列车不能确切的得到前行列车的运行位置,所以不能确保列车在区间内的运行安全,我国已不在使用此种行车方法。
◆空间间隔发法。
把铁路线路划分为若干个段落(区间或闭塞分区),在每个区段内同时只允许一辆列车运行,这样使前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离的行车方法。
这种行车方法能严格的把列车分隔在两个空间,可以有效的防止列车追尾和正面冲突事故的发生,确保列车运行安全。
这种行车方法是我国目前所采用的闭塞方法。
3.自动闭塞和半自动闭塞有哪些区别?◆半自动闭塞就是人工办理闭塞手续,列车凭信号显示发车后,发车站出站信号机自动关闭。
在没有设备检测区间是否留有车辆时,还必须由接车站的值班员确认列车的完全到达和人工恢复闭塞。
这种方法因为既要人工操纵,又要依赖列车运行自动关闭信号,所以称做半自动闭塞。
其特征为:站间或所间只准走行一列车。
◆自动闭塞就是根据列车运行及有关闭塞分区状态自动变换信号显示,而司机凭信号行车的闭塞方法。
其特征为:把站间划分为若干闭塞分区,有分区占用检查设备,可以凭通过信号机的显示行车,也可凭机车信号或列车运行控制的车载信息行车;站间能实现列车追踪;办理发车进路时自动办理闭塞手续,自动变换信号显示。
4.简述带有列车控制系统的自动闭塞的分类和特点。
◆以闭塞制式的角度来看,带有列车控制系统的自动闭塞可分为三类:固定闭塞、准移动闭塞(含虚拟闭塞)和移动闭塞。
列控系统采用分级速度控制模式时,采用固定闭塞方式。
对于固定闭塞采用的列控技术通常是分级速度控制方式。
准移动闭塞方式的列控采取目标距离控制模式。
显然其追踪运行时间间隔要比固定闭塞小一些。
移动闭塞方式的列控系统也采用目标距离控制模式,其追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。
移动闭塞一般采用无线通信和无线定位技术来实现。
1.简述高速铁路采用列控系统的必用性。
◆辨认困难列车速度提高后,列车通过闭塞分区的时间缩短,当列车速度达到200km/h时,通过1.2km 的闭塞分区只有21.6s。
这意味着司机每20s多就要辨认一次信号。
这么频繁的瞭望信号会使司机疲劳,出现辨认错误。
一些国家在经过大量辨认试验后认为列车速度超过200km/h后再依赖地面信号行车是不安全的。
因此高速铁路必须以机车信号作为行车凭证。
列控系统具备了高速铁路行车所需要的以速度信号代替色灯信号,以车载信号作为行车凭证,车载信号设备三大直接控制列车减速或停车这三大安全要求。
因此高速铁路必须采用列控系统。
◆制动距离加大当列车运行速度超过160km/h后,160km/h时常用制动距离为1949m,必须把对列车的开环控制变为闭环控制。
因此,当列车速度大于160km/h后,列控系统成为行车安全不可缺少的重要技术装备。
4.列控系统速度控制有哪几种方式?各有何特点?有分级速度控制和目标距离模式曲线两种方式。
◆分级速度控制的特点:是以一个闭塞分区为单位,根据列车运行的速度分级,在一个闭塞分区内只控制一个速度等级,是按照一种速度判断列车是否超速,对列车进行速度控制,有阶梯式和曲线式两种控制方式。
◆目标距离模式曲线特点:其反应了列车在各个位置的允许速度值,根据目标速度,线路参数,列车参数,制动性能等确定的反映列车允许速度与目标距离间关系的曲线5.描述计算制动曲线所需要的数据和计算方法。
◆①列车制动性能参数②线路坡度数据③LMA的位置和限速信息[列车移动授权权限(LMA)]◆前方目标点为停车点时,当通过轨道电路信息并结合应答器给定的线路描述取得前方停车点信息后,列控车载设备产生紧急制动模式曲线和常用制动模式曲线。
对紧急制动产生以距离轨道电路末端L1m处为终点的制动模式,对常用制动产生以距离轨道电路末端L2m处为终点的制动模式。
◆前方目标点为限速点时,应答器上传静态限速或限速的位置和限速值,列控车载设备产生到指定限速起点前一定距离的制动模式曲线,计算模式曲线也应考虑坡度。
6.测速方法有哪几种?各有何特点?测速方法有:测速发电机,脉动式速度传感器(编码器),雷达测速(多普勒效应)三种◆测速发电机安装在车轮外侧,发电机所产主交流电压的频率与列车速度(车轮的转速)成正比,然后经过频率——电压的变换,把列车实际运行的速度换为电压。
◆对车轮旋转计数。
因此需在轴承盖上安装信号发生器。
车轮每转一周,发生器输出一定数量的脉冲或方波信号,对发生器输出信号计数,测出脉冲或方波的频率即可得出列车运行速度。
◆利用雷达测速,可以不从车轮旋转获得信息。
因此可以有效地克服空转和滑行等因素产生的误差。
在机车上安装雷达,它始终向轨面发射电磁波,由于机车和轨面之间有相对运动,因此在发射波和反射波间产生频差,通过车辆频差可以计算出机车的运行速度,并累计求出走行距离。
(多普勒效应)7.描述采用测速传感器+地面绝对信标定位测距实现的方法◆为得到列车的确定位置和消除累积误差,在相对传感器应用的基础上,在地面适当的地点加装信标,目前在铁路上应用的信标有查询应答器和轨道环线。
◆基本原理是:由传感器输出频率与轮轴转速成正比的脉冲信号,通过对频率进行换算得到速度,再由速度对时间求积分得到累加距离,系统根据速度传感器的脉冲和轮径补偿系数计算实际运行距离。
8.描述对空转、滑行校正处理的过程◆若现在的列车速度和1s前的列车速度的差值(加速度)过大,则认为出现了空转。
校正:把空转校正加速度默认为当前加速度,得出校正速度V,当前自加速度传感器的检测数度值低于校正速度V,校正结束。
◆若现在的列车速度和1s前的列车速度的差值(减速度)过大,则认为出现了滑行。
校正:把滑行校正减速度默认为当前加速度,得出校正速度V,当前自加速度传感器的检测数度值高于于校正速度V,校正结束。
9.什么是CTCS?简述CTCS的基本功能和体系结构。
◆CTCS定义:CTCS(Chinese Train Control System)是为了保证列车安全运行,并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。
◆CTCS基本功能1.安全防护在任何情况下防止列车无行车许可运行2.人机界面为机车乘务员提供的必须的显示、数据输入及操作装置。
3.检测功能①具有开机自检和动态检查功能。
②具有关键数据和关键动作的记录功能及监测接口。
4.可靠性和安全性①按照信号故障导向安全原则进行系统设计。
②采用冗余结构。
③满足电磁兼容性相关标准。
◆CTCS体系的构建原则是以地面设备为基础,车载与地面设备统一设计。
1.CTCS0级CTCS0级为既有线的现状,由通用机车信号+运行监控记录装置构成。
2.CTCSl级由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成。
160km/h以下的区段3.CTCS2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统;CTCS2级面向提速干线和高速新线,采用车一地一体化设计;CTCS2级适用于各种限速区段,地面可不设通过信号机,机车乘务员凭车载信号行车。
4.CTCS3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统;CTCS3级面向提速干线、高速新线或特殊线路,基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞;CTCS3级适用于各种限速区段,地面可不设通过信号机,机车乘务员凭车载信号行车。
5.CTCS4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统;CTCS4级面向高速新线或特殊线路,基于无线通信传输平台,可实现虚拟闭塞或移动闭塞;CTCS4级由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查;CTCS4级地面不设通过信号机,机车乘务员凭车载信号行车。
10.简述CTCS的分级情况各级的系统组成情况以及各级之间的关系◆CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级分,分为0~4级。
CTCS0:由通用机车信号+列车运行监控装置组成,为既有系统。
CTCS1:由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成,点式信息作为连续信息的补充,可实现点连式超速防护功能。
CTCS2:是基于轨道传输信息并采用车-地一体化系统设计的列车运行控制系统。
可实现行指-联锁-列控一体化、区间-车站一体化、通信-信号一体化和机电一体化。
CTCS3:是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。
点式设备主要传送定位信息。
CTCS4:是完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。
地面可取消轨道电路,由RBC 和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查,实现虚拟闭塞或移动闭塞。
1.叙述对CTCS2级列控的总体要求。
(1)系统适应列车最高允许运行速度250km/h,正向运行时动车组最小追踪间隔5min。
(2)系统采用自动闭塞,闭塞分区划分及轨道电路信息定义应满足250km/h动车组控车要求,同时满足四显示自动闭塞的行车。
(3)列车正向按自动闭塞追踪运行,反向按自动站间闭塞运行。
(4)系统采用目标距离模式曲线监控列车安全运行。
生成监控曲线所需的行车许可、线路参数、限速等信息由轨道电路和应答器提供。
(5)列控车载设备具有设备制动优先和司机制动优先两种控车模式,一般应采用设备制动优先控车模式。
(6)系统设备的安全完善度等级(SIL)应达到IEC61508规定的4级。
2.叙述对CTCS2级列控系统的组成。
◆CTCS-2级列控系统:是基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统(以下简称列控系统)。