《城轨列车运行自动控制系统第4次作业.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城轨列车运行自动控制系统第4次作业.doc（42页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date城轨列车运行自动控制系统第4次作业一、判断题(判断正误，共7道小题)一、判断题(判断正误，共7道小题) 1. 手信号是固定设置在运行线路规定位置的信号装置，用以指示列车运行和调车工作， 如地面信号机、行车信号标志牌、信号表示器等。（ ） 正确答案：说法错误 解答参考： 2. 固定信号是行车有关人员拿信号旗或信号灯或者直接用手臂显示的信号，用来表达相关的含义，指示列车或
2、车辆的允许和禁止条件。（） 正确答案：说法错误 解答参考： 3. 当信号机颜色为红色时表示停车信号，列车禁止越过该信号机。（ ） 正确答案：说法正确 解答参考： 4. 当信号机颜色为绿色时表示允许信号，信号处于正常开放状态，列车可按规定速度通过该信号机。（ ） 正确答案：说法正确 解答参考： 5. 站台安全门按其规模和功能可以分为半高式安全门、全高式安全门和屏蔽门。（ ） 正确答案：说法正确 解答参考： 6. 一个电话闭塞区间仅需要一个车站确认即可，不需要两个车站共同确认 。（ ） 正确答案：说法错误 解答参考： 7. 超速防护自动闭塞法是指将区间划分为若干个闭塞区段，借助列车自动防护系统 和
3、列车运行自动完成闭塞功能的行车组织方式。（ ） 正确答案：说法正确 解答参考： - （注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。) 二、主观题(共14道小题) 8. ATO设备故障时应该如何进行行车组织工作？ 参考答案：答：当ATO子系统发生故障时，列车自动运行功能不能实现，此时列车改为SM人工驾驶，这种情况下列车上的ATO系统已经被旁路，列车由驾驶员人工驾驶。列车起动后，车载ATP设备根据地面提供的信息，自动生成连续监督列车运行的一次速度模式曲线，实时监督列车运行。驾驶员根据显示的速度信息驾驶列车，当列车运行速度接近限制速度时，提出报
4、警；到列车运行速度超过限制速度时，ATP车载设备将根据超速的程度实施相应的制动方式。如果车载ATO发生故障造成车门与站台安全门不能联动，驾驶员应报告行车调度员， 行车调度员命令驾驶员以SM模式驾驶。必要时，行车调度员通知下一车站站务人员协助驾驶员开关安全门。 9. 集中联锁站ATS车站设备与非集中联锁站ATS车站设备的区别是什么？ 参考答案：答：集中联锁主要由ATS分机以及车站现地控制工作站组成。ATS分机是设备集中站的核心设备，负责与车站联锁系统、车站ATS系统、发车指示器（TDT）进行接口，还负责将联锁采集的表示信息，以及车站ATP设备传递过来的列车位置、状态等信息传递到调度中心ATS系统
5、。同时，车站ATS分机还要将调度中心传递过来的进路指令及列车运行指令，通过联锁和ATP系统传递到地面和车载设备。另外，ATS分机需要具备本地计划存储功能， 当中心ATS与车站ATS中断时，ATS分机能够按照预定的计划继续生成指令控制地面和车载设备。ATS分机还能控制站台上PIS的列车目的地显示器、列车到发时间显示器和发车计时器TDT。非集中联锁站也由ATS分机以及车站现地控制工作站组成。但ATS分机只是一个经过功能裁剪的轻量级的分机。非集中联锁站的ATS分机不需与联锁和ATP设备接口，只需要完成发车指示器（TDT）信息内容的计算驱动，另外负责车站现地控制工作站与中心以及其他系统数据的转发。非集
6、中联锁站的现地控制工作站也较集中联锁站的现地控制工作站简单,主要是提供站场以及列车车次号监视功能，另外提供基本的扣车、跳停办理等功能。由于非集中联锁站设备功能简单，根据不同的应用要求，可以考虑省略掉分机系统，将现地控制工作站与设备集中站分机相连，而TDT则由现地控制工作站驱动。非集中联锁站的PTI、PIS均通过集中联锁站的ATS分机与ATS系统联系。有岔非集中联锁站的道岔和信号机由集中联锁站的计算机控制，通过集中联锁站的ATS分机接收ATS系统的控制命令。 10. 列车自动监控系统ATS具有什么功能？ 参考答案：答：列车自动监控系统ATS具有下列主要功能：列车运行情况的集中监视和跟踪；列车运行
7、实迹的自动记录；时刻表自动生成、显示、修改和优化；自动排列进路，按行车计划自动控制道旁信号设备以接发列车；列车运行自动调整；列车运行和设备状态自动监视；调度员操作与设备状态记录、运行数据统计及报表自动生成；运输计划管理、输出及统计处理；实现沿线设备及列车与控制中心之间的通信；列车车次号自动传递；车辆修程及乘务员管理；系统故瘅复原处理；列车运行模拟及培训；乘客向导信息显示。 11. 简述ATS系统正常情况下的运行情况。 参考答案：答：ATS系统的正常运行，在大部分情况下，是自动进行的，无须调度员干预。由于车站ATS分机可存储管辖范围内的当日运行时刻表，控制中心一般仅为监视，而由ATS分机进行列车
8、运行的自动控制。车站的ATS处理器通过从信号系统接收轨旁设备对区段占用的检测信息，监视列车运行情况，据此为列车办理进路。办理哪条进路以及何时办理进路的依据是时刻表，或者根据调度员指令为该列车提前指派的目的地信息。ATS分机可以对列车驾驶曲线作细微的调整，以遵守时间表规定的出发时间。停站时间可以调整，ATO滑行开关控制参数可以修改。调度员工作站对时刻表所作的其他修改内容也将传达给ATS分机，并用来确定新的出发时间。当列车接近某个ATS分机的控制区边界时，该ATS分机就将列车资料传给同一条线上的下一个ATS分机，这样收到这些资料的下一个ATS分机为列车办理所需的进路。ATS分机将其控制区域内的列车
9、和信号设备（轨道、道岔、信号机等）的信息传给 OCC中的ATS设备，这些信息在工作站的屏幕上显示，供调度员监控，并在显示盘上显示整个线路的情况。如果正常的自动运行发生问题（例如所需的进路无法设定时，ATS分机向OCC发出报警信号，要求调度员人为干预。调度员也可以根据需要，取消系统的自动运行模式，而ATS也能提供对列车分配、进路办理和道岔转换的全面人工控制。车辆段内的ATS设备没有自动运行模式。 12. ATS系统如何完成列车调度？ 参考答案：答: ATS系统用列车时刻表自动地和人工地调度列车。在培训/演示计算机上生成时刻表并下载到ATC主机服务器上。由系统维护4类时刻表：日常、周六、周日、假日
10、和特殊时刻表。在同一时间只使用一种时刻表。在每晚的一个预定时间，系统将设定次日的时刻表。在设定之前，调度员有权选择为次日建立的时刻表类型。如果没有选择，系统将自动地选择相应的时刻表类型。时刻表由每列列车的调度数据构成。列车调度数据包括：列车标识号、转换区和终端区的出发时间、车站到达和出发时间、每列车的起始站和终点站。系统按“待用的”、“现役的”或“停用的”来标识计划列车。待用列车是正等待自动或人工将其插人系统中的列车。现役列车是指一列正在被系统跟踪和在运行中生成历史信息的列车。当一列车到达其目的地或从系统中将其人工撤销时，则该列车被认为是停用的。可用两种方法将一列停用的列车再次插人系统：第一种
11、，可以修改列车的进人时间，使列车标识号再次插人某车站的序列窗中，该列车再次成为待用的；第二种，指定车站直接将列车插 人系统，使列车成为现役的。 ATS系统从转换区和终端区以及车站之间的正线上调度和跟踪列车。基于当前预存时刻表，给被检出的列车配上一个标识号。在计划出发后的规定时间内，若一列车没有出清联锁区，则向调度员发出报警。在每个车站转换线，随后的三列计划列车将在值班员的显示器上显示，系统调度和跟踪进出车辆段的列车。ATS系统将实际的标识号与时刻表中的列车标识号相比较。如果它们相同，系统将为列车设定一条进路进人下一车站。如果这些标识号不同，系统将会产生一条报警。在列车计划出发前的一个指定时间内
12、，列车没有到达转换区或终端区，将引发值班员控制台处的一条报警。列车要出发时，ATS系统通过列车出发指示器发送一个指示给司机。 13. ATS系统如何对运行图/时刻表调整进行调整？ 参考答案：答：在每个车站，集中站ATS与控制中心ATS相连，将运行图和时刻表的调整信息传给列车。运行图调整是由控制中心确定的，控制中心计算保证列车正点到达下一个车站所需要的运行图。典型的调整是改变运行等级，包括设置最大速度和加速度。启动滑行模式也可影响运行时间。控制中心将运行图调整信息传到轨旁ATS设备再传到列车。时刻表储存在集中站ATS中，必要时也可从控制中心获得。但是只能选择一个时刻表。 发生控制中心离线时，指定
13、的集中站需要使用缺省的调度时刻表来进行列车调度。缺省的调度时刻表是建立在每天、每周的运行上，可由本地编程或由控制中心控制。 14. 请简述列车自动驾驶系统（ATO）设备的功能。 参考答案：答：ATO系统都轨旁设备和车载设备组成。（1）ATO轨旁设备 ATO轨旁设备通常也用做ATP轨旁设备，接收与列车自动运行有关的信息。地面信息接收发送设备和轨道环线都属于ATO轨旁设备。这些轨旁设备，如点式应答器、轨道电路能够接收来自列车ATO车载天线发送的信息，也能够把ATS有关信息通过轨道环线或其他轨旁设备发送到列车上，由列车ATO车载设备进行接收和处理。（2）ATO车载设备 ATO车载设备由设在列车每一端
14、司机室内的ATO车载控制器（包括司机控制台）及安装在列车每一端司机室车体下的两个ATO接收天线和两个ATO发送天线组成，还包括ATO附件，这些附件用于速度测量、定位和司机接口。 ATO车载控制器是ATO系统旳核心组成部分，它从ATP车载设备获得必要的信息，如列车运行速度和列车位置信息等，进行实时处理，计算出列车当前所需的牵引力和制动力， 向列车发出请求，列车牵引或制动系统收到请求指令后，对列车施加牵引或制动，使列车得到实时控制。 ATO车载天线一般安装在列车第一列编组车体下，接收由地面ATS传输的信息，同时向地面ATS发送有关的列车状态信息。这些信息一般包括列车识别信息、列车运行信息、列车车门
15、状态信息、车轮磨损信息、车载ATO状态和报警信息等。 司机接口即为列车司机通过人机界面可以选择列车运行模式，操纵列车在相应模式下运行。 车载ATO设备为主备冗余，当主ATO单元发生故障，自动从主ATO单元切换到备用 ATO。主ATO和备用ATO单元运行同样的软件，得到相同的传感器输人和独立计算，但是在一个时间，只有一个ATO单元是主ATO，与其他子系统接口，如ATO、车辆、TOD和ATS等。而备用ATO不提供任何输出。 ATO具有一个双向通信系统，通过车载ATO天线和地面ATO环线允许列车直接与车站内的ATS连接，可以实现最佳的运营控制，完成下列ATO功能：程序停车、运行图和时刻表调整、轨旁/
16、列车数据交换、目的地和进路控制功能。 ATO还具有定位停车系统，为列车提供精确的位置信息，包括车底部的标志线圈和对位天线，以及每个车站的车站停车模块和沿每个站台设置的一组地面标志线圈。 15. 简述列车自动驾驶系统（ATO）的基本控制功能？ 参考答案：答：列车自动驾驶系统（ATO）基本控制功能是自动驾驶、自动折返、车门打开。（1）自动驾驶自动驾驶功能包括自动调整列车运行速度、停车点的目标制动、从车站自动发车、区间内临时停车和限速区间。（2）无人自动折返无人自动折返是一种特殊情况下的驾驶模式，在这种驾驶模式下无需司机控制，而且列车上的全部控制台将被锁闭。从接收到无人驾驶折返运行许可时，就自动进A
17、R模式。授权经驾驶室MMI显示给司机，司机必须确认这个显示，并得到授权，锁闭控制台。(3)自动控制车门开闭ATO是车门控制命令的发出者，ATO只在自动模式下执行车门开启。当列车到达定位停车点，ATO发出停车信号给ATP，以保证列车制动，ATP检测车速为零，由ATP监督是否具备开门条件，当ATO系统给出开门命令时，可以按事前的设定由入ATO系统自动地打开车门，也可由司机手动打开正确一侧的车门。同时，车辆发送信息给地面，打开相应的站台安全门。列车停站结束后，司机按下关门按钮，发出关门信号，同时发送信号给站台关闭安全门，车站检査站台安全门关闭且锁紧，允许ATP发送速度命令信息，列车检查车门关闭且锁紧
18、，启动出站。当列车空车运行时，从ATS接收到指定目的地号后会阻止车门打开。 16. 简述列车自动驾驶系统（ATO服务功能？ 参考答案：答：列车自动驾驶系统（ATO服务功能包栝：列车位置、允许速度、巡航/惰行、支持功能等。（1）列车位置功能列车位置功能是从功能中接收到当前列车的位置和速度等详细信息。根据上一次 计算后所运行的距离来调整列车的实际位置。此调整也考虑到在ATP功能计算列车位置时传送和接收的延迟时间，以及打滑和滑行。另外，ATO功能同测速单元的接口为控制提供更高的测量精确性。列车位置功能也接收到地面同步的详细信息，由此确定列车的实际位置和计算列车位置的误差。对列车位置调整，可在由ATO
19、功能规定的直至接近实际停车点1015m的任意位置开始。由于这种调整，停车精度由ATO控制在希望的范围内。（2允许速度功能允许速度功能为ATO速度控制器提供列车在轨道任意点的对应速度值。这个速度没有被优化，只是低于当前速度限制和制动曲线给的限制。允许列车速度调整是为了能源优化或由惰行/巡航功能完成的列车运行。(3)巡航/惰行功能巡航/惰行功能的任务是按照时刻表自动实现列车区间运行的惰行控制，同时节省能源，保证最大能量效率。ATO巡航/惰行功能协同ATS中的ATR(列车自动调整）功能，并通过确定列车运行时间和能源优化轨迹功能实现巡航/惰行功能。1)确定列车运行时间的功能由ATO和ATR(列车自动调
20、整）功能确定的列车运行时间，通过车站轨道电路或计轴器的占用情况完成同步。当列车在ATO功能下，从报文给定的列车运行时间中减去通过计时器测定的已运行时间，以确定到下一站有效的可用时间。2)能源优化轨迹功能能源优化轨迹的计算要考虑加速度、坡度制动以及曲线制动。因此，整套系统的轨道曲线信息都储存在ATO存储器中。借助此信息，并使用最大加速度，巡航/惰行功能计算出到下一停车点的速度距离轨迹。（4）PTI支持功能PTI支持功能是通过多种渠道传输和接收各种数据，在特定的位置（通常设在列车进入正线的入口处）传给ATS，向ATS报告列车的识别信息、目的号码和乘务组号，以及列车位置数据(例如当前轨道电路的识别和
21、速度表的读数),以优化列车运行。PTI功能是由车载设备和轨旁设备实现的。由车载设备提供的数据，通过ATO功能，传输到PTI的轨旁设备，进而传给ATS。PTI是一个非安全功能。 17. 简述列车自动驾驶的工作原理。 参考答案：答:ATO存储了轨道布局和坡度信息，能够优化列车控制命令。ATO中有一套最大安全速度数据，与ATP的最大安全速度数据相互独立。这样，为了保证乘坐的舒适性，ATO可以按照最大速度行驶，不过这一速度要小于ATP的最大安全速度。ATO的最大速度可以任意设置，梯进精度为1km/h。ATO利用通过地面ATP设备传来的编码得知前方未被占用的轨道电路数目或者前行列车的位置，知道当前本次列
22、车的位置，列车就可以在到达安全停车点之前，综合考虑安全因素，尽量以全速行驶。ATO系统的自动驾驶功能是通过ATO车载设备控制列车牵引和制动系统而实现的。为此，ATO需要ATP设备提供数据：从ATP轨旁设备接收到的全部ATP运行命令，测速单元提供的当前列车位置和实际速度信息、位置识别和定位系统的信息、列车长度、ATS通过向 ATP轨旁单元发送的出站命令和到下一站的计划时间。如果ATO自检测成功完成，且ATP设备释放了自动驾驶，信号显示“ATO启动”，可以实施ATO驾驶。由ATO系统执行的自动驾驶过程是一个闭环反馈控制过程，ATO从ATS处得到列车运行任务命令。其信息是通过轨道电路或其他地面设备传
23、送到列车上的。信息经过处理后传给ATO，并得到相应显示。ATO获得有用信息后，结合线路情况开始计算运行速度，得出控制量，并执行控制命令，同时显示有关信息。到站后，开门条件允许后，ATO打开车门。停站期间，列车通过车-地通信系统把列车信息传送给地面设备， 然后传至ATS。ATS根据上一列车运行信息，把运行任务命令传给其他列车。当具备以下条件时ATO模式被激活：ATP在SM模式中；车站停车时间已结束；联锁系统已排列进路；车门关闭；驾驶手柄处于零位。于是，司机通过按压启动按钮开始ATO模式，列车加速达到计算的速度曲线。如果其中一项条件不能满足，启动无效，ATP关闭ATO至牵引的控制信号。在达到计算速
24、度时，系统根据这个速度曲线控制列车的运行。当接近制动启动点时， ATO设备将自动控制常用制动使列车运行跟随制动曲线。 18. 简述列车在车站按照ATS程序停车的原理。 参考答案：答：线路上的每个车站都有预先确定的停站时间间隔。控制中心ATS监督列车时刻表，计算需要的停站时间以保证列车正点到达下一个车站。由集中站ATS通过ATO轨旁设备传送给ATO车载设备。控制中心能通过集中站ATS缩短或延长车站停站时间。如果控制中心离线，集中站 ATS预置一个缺省的停站时间，该时间是可进行更改修正的。在控制中心要求下，列车可跳过某车站。这一跳停命令由控制中心通过集中站传给列车。 19. 简述列车在车站精确停车
25、的基本原理。 参考答案：答：车站精确停车通过在车站区域的轨道电路标识、分界过渡和ATO环线变换来进行。轨道电路标识被用来确定停车特征的合适起始点。轨道电路分界过渡和轨旁ATO环线变换提供了距离分界。该距离分界用于达到所要求的位置精度。当停车特征启动以后，ATO根据列车速度、预先确定的制动率和距停止点的距离计算制动特征。ATO通过改变牵引和制动需求来达到此制动特征。制动率调整值通过ATO环线等轨旁ATO设备取得。这个调整过程是动态的，是根据异常线路情况作出的，并且可以从OCC或SCR(车站控制室中进行选择。 20. 简述列车在停站过程中对车门和站台安全门的控制过程。 参考答案：答：ATO只有在自
26、动模式下才执行车门开启。在手动模式，由司机进行车门操作（ATP仍会提供一种安全的车门使能功能）。当列车驶抵定位停车点，列车的定位天线（它接至列车定位发送器和接收器）位于站台定位环线上方,站台定位环线置于线路中央，它连向站台定位发送器和接收器；只有当列车停于定位停车的允许精度范围内，车辆定位接收器收到站台定位发送器送来的列车停站信号，ATO系统确认列车已达到确定的定位区域，这时ATO系统发出“列车停站”信号给系统，以保证列车制动；ATP系统检测到零速度，通过列车定位发送器发送ATP列车停车信号给地面站台定位接收器，站台接收器检测到此信号，将其译码，使地面“列车停站”继电器工作；此时车站轨道电路A
27、TP发送器发送允许打开左车门（或右车门）的调制频率信号；列车收到允许打开车门信号，使相应的门控继电器工作，并提供相应的广播和允许开门的信号显示，这时司机按压与此信号显示相一致的门控按钮，才可以打开规定的车门。有了车门打开信号以后，列车定位发送器改发打开站台安全门信号，当站台定位接收器 接收到此信号，负责打开站台安全门的继电器吸起，最终与车门相对的站台安全门打开。列车停站结束时间已到（有时采用手动终止停），地面停站控制单元启动车站模块，轨道电路停发开门信号，车辆收不到开门信号，使门控继电器落下。司机按压关门按钮，关闭车门；与此同时，车辆停发打开站台安全门信号，负责打开站台安全门的继电器失磁落下；
28、车站在检査了站台安全门已关闭且锁闭以后，允许ATP向轨道电路发送运行速度命令，车辆收到速度命令的同时，检查了车门已关闭且锁闭、ATO发车表示灯点亮，列车可按车载ATP收到的速度命令进行出发控制。 21. 简述ATO与ATP之间的关系。 参考答案：答：ATP系统主要负责“超速防护”，是安全设备,起到保证列车运行安全的作用；ATO系统主要负责正常情况下使列车髙质量地运行， 最大限度地提高行车效率、增加车辆运行的舒适性。ATP主要是运用启动常用制动和紧急制动的手段，当列车超过其允许的最大速度时降低列车速度，以保证列车的安全行驶。ATO主要是合理运用牵引和制动，保持列车运行准确、高效、平稳。因此，ATO与ATP的关系：ATP是ATO的基础，ATO不能脱离ATP单独工作，必须从ATP系统获得基础信息。而且，只有在ATP的基础上才能实现ATO，列车安全运行才能得到保证。ATO是ATP技术的发展和延伸，不再仅仅停留在超速防护的水准上，而是在ATP基础上得以实现的自动驾驶。 -