(完整版)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)期末試題和參考答案解析一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)車-地信息雙向傳輸?shù)脑O(shè)備是（）A.軌道電路B.應(yīng)答器C.GSM-RD.列控中心答案：C解析：GSM-R（鐵路數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)）是專門為鐵路通信設(shè)計(jì)的數(shù)字式公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)，它可以實(shí)現(xiàn)車-地信息的雙向傳輸，為列車運(yùn)行控制、調(diào)度指揮等提供可靠的通信保障。軌道電路主要用于檢測(cè)軌道是否被列車占用；應(yīng)答器是一種向列車傳送點(diǎn)式信息的設(shè)備，主要是單向傳輸信息；列控中心是地面列控系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)生成列車運(yùn)行許可等信息，但它本身不是實(shí)現(xiàn)車-地雙向信息傳輸?shù)闹饕O(shè)備。2.CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)中，列車定位主要依靠（）A.軌道電路和應(yīng)答器B.GPSC.測(cè)速電機(jī)D.雷達(dá)答案：A解析：在CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)中，軌道電路可以提供列車所在軌道的位置信息，應(yīng)答器則可以提供精確的位置和線路參數(shù)等信息，二者結(jié)合實(shí)現(xiàn)列車的定位。GPS雖然也可用于定位，但在鐵路列控系統(tǒng)中，由于精度、可靠性以及安全等因素，不是主要的定位方式；測(cè)速電機(jī)主要用于測(cè)量列車的速度；雷達(dá)一般也用于輔助速度測(cè)量等，不是列車定位的主要依靠設(shè)備。3.以下哪種閉塞方式不屬于列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中的閉塞方式（）A.自動(dòng)閉塞B.半自動(dòng)閉塞C.電話閉塞D.移動(dòng)閉塞答案：C解析：自動(dòng)閉塞是根據(jù)列車運(yùn)行及有關(guān)閉塞分區(qū)狀態(tài)，自動(dòng)變換通過信號(hào)機(jī)顯示而司機(jī)憑信號(hào)行車的閉塞方法；半自動(dòng)閉塞需要人工辦理閉塞手續(xù)，列車憑出站信號(hào)機(jī)的允許顯示出發(fā)，出站信號(hào)機(jī)在列車出發(fā)后自動(dòng)關(guān)閉；移動(dòng)閉塞是基于通信技術(shù)的一種新型閉塞方式，列車的運(yùn)行間隔根據(jù)列車的實(shí)際運(yùn)行速度、制動(dòng)性能等動(dòng)態(tài)計(jì)算。而電話閉塞是當(dāng)基本閉塞設(shè)備不能使用時(shí)，根據(jù)列車調(diào)度員的命令所采用的代用閉塞法，它不屬于列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中常規(guī)的閉塞方式。4.列控系統(tǒng)中，超速防護(hù)模式曲線的計(jì)算主要考慮的因素不包括（）A.列車制動(dòng)性能B.線路坡度C.信號(hào)機(jī)顯示D.列車載客量答案：D解析：超速防護(hù)模式曲線的計(jì)算需要綜合考慮列車的制動(dòng)性能，以確定列車在不同速度下的制動(dòng)距離；線路坡度會(huì)影響列車的運(yùn)行阻力和制動(dòng)距離，因此也是重要的考慮因素；信號(hào)機(jī)顯示規(guī)定了列車的運(yùn)行許可和速度限制，是計(jì)算模式曲線的關(guān)鍵依據(jù)。而列車載客量對(duì)列車的制動(dòng)性能等影響極小，在超速防護(hù)模式曲線計(jì)算中一般不考慮。5.應(yīng)答器分為有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器，其中有源應(yīng)答器（）A.不需要外部電源供電B.只能發(fā)送固定信息C.可以根據(jù)列控中心的指令發(fā)送變化信息D.安裝在區(qū)間軌道上答案：C解析：有源應(yīng)答器需要外部電源供電，它與列控中心相連，可以根據(jù)列控中心的指令發(fā)送變化的信息，如臨時(shí)限速等。無源應(yīng)答器不需要外部電源供電，只能發(fā)送預(yù)先存儲(chǔ)的固定信息。有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器都可以安裝在區(qū)間軌道、進(jìn)站口等位置。6.以下關(guān)于列控系統(tǒng)可靠性的描述，錯(cuò)誤的是（）A.采用冗余設(shè)計(jì)可以提高列控系統(tǒng)的可靠性B.列控系統(tǒng)的可靠性主要通過降低設(shè)備故障率來實(shí)現(xiàn)C.故障-安全原則是列控系統(tǒng)可靠性的重要保障D.列控系統(tǒng)的可靠性與系統(tǒng)的維護(hù)水平無關(guān)答案：D解析：冗余設(shè)計(jì)是提高系統(tǒng)可靠性的常用方法，通過設(shè)置備用設(shè)備或模塊，當(dāng)主設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，備用設(shè)備可以及時(shí)接替工作；降低設(shè)備故障率可以減少系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率，是提高可靠性的重要手段；故障-安全原則要求系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)導(dǎo)向安全狀態(tài)，保障列車運(yùn)行安全，是列控系統(tǒng)可靠性的重要保障。而列控系統(tǒng)的可靠性與系統(tǒng)的維護(hù)水平密切相關(guān)，良好的維護(hù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除設(shè)備隱患，延長設(shè)備使用壽命，提高系統(tǒng)的可靠性。7.CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)與CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)相比，主要的區(qū)別在于（）A.增加了GSM-R通信功能B.采用了更先進(jìn)的軌道電路C.具備移動(dòng)閉塞功能D.列車定位精度更高答案：C解析：CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)采用軌道電路和應(yīng)答器進(jìn)行車-地信息傳輸和列車定位，是基于固定閉塞或準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的系統(tǒng)。CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)在CTCS-2級(jí)的基礎(chǔ)上，增加了GSM-R無線通信功能，實(shí)現(xiàn)了車-地信息的雙向?qū)崟r(shí)傳輸，具備移動(dòng)閉塞功能，能更靈活地調(diào)整列車運(yùn)行間隔，提高運(yùn)輸效率。雖然CTCS-3級(jí)也使用GSM-R通信，但這不是與CTCS-2級(jí)的主要區(qū)別；軌道電路在兩者中都有應(yīng)用，并非主要差異點(diǎn)；列車定位精度不是兩者的本質(zhì)區(qū)別。8.列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中的速度傳感器主要用于測(cè)量（）A.列車的絕對(duì)速度B.列車的相對(duì)速度C.列車的加速度D.列車的行駛里程答案：A解析：速度傳感器主要用于測(cè)量列車的絕對(duì)速度，即列車相對(duì)于地面的實(shí)際運(yùn)行速度。相對(duì)速度一般是指兩個(gè)物體之間的速度關(guān)系；加速度需要通過對(duì)速度的變化率進(jìn)行計(jì)算得到，速度傳感器本身一般不直接測(cè)量加速度；列車的行駛里程可以通過對(duì)速度進(jìn)行積分計(jì)算得到，但速度傳感器的主要功能是測(cè)量速度。9.列控中心的主要功能不包括（）A.生成列車運(yùn)行許可B.控制信號(hào)機(jī)顯示C.實(shí)現(xiàn)車-地信息雙向傳輸D.管理臨時(shí)限速答案：C解析：列控中心是地面列控系統(tǒng)的核心設(shè)備，它可以根據(jù)線路條件、列車運(yùn)行情況等生成列車運(yùn)行許可，控制信號(hào)機(jī)的顯示，管理臨時(shí)限速等。而實(shí)現(xiàn)車-地信息雙向傳輸主要是由GSM-R等通信設(shè)備完成的，不是列控中心的主要功能。10.在列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中，以下哪種設(shè)備不屬于車載設(shè)備（）A.車載計(jì)算機(jī)B.應(yīng)答器接收天線C.列控中心D.速度傳感器答案：C解析：車載設(shè)備是安裝在列車上的設(shè)備，包括車載計(jì)算機(jī)、應(yīng)答器接收天線、速度傳感器等，用于接收地面信息、進(jìn)行列車運(yùn)行控制和監(jiān)測(cè)等。列控中心是地面設(shè)備，主要負(fù)責(zé)地面列控系統(tǒng)的管理和控制。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的基本功能包括（）A.列車速度控制B.列車定位C.車-地信息傳輸D.列車自動(dòng)駕駛答案：ABC解析：列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的基本功能包括列車速度控制，通過超速防護(hù)等模式曲線確保列車運(yùn)行速度在安全范圍內(nèi)；列車定位，準(zhǔn)確確定列車在軌道上的位置；車-地信息傳輸，實(shí)現(xiàn)地面設(shè)備與列車之間的信息交互。列車自動(dòng)駕駛雖然在一些先進(jìn)的列車系統(tǒng)中有所應(yīng)用，但不是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的基本功能。2.以下屬于CTCS列控系統(tǒng)等級(jí)的有（）A.CTCS-0B.CTCS-1C.CTCS-2D.CTCS-3答案：ABCD解析：CTCS（中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)）分為CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4等多個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)適用于不同的線路條件和運(yùn)輸需求。CTCS-0適用于既有線，主要依靠地面信號(hào)機(jī)和機(jī)車信號(hào)；CTCS-1在CTCS-0的基礎(chǔ)上增加了點(diǎn)式信息傳輸；CTCS-2采用軌道電路和應(yīng)答器傳輸信息，適用于提速干線和客運(yùn)專線；CTCS-3基于GSM-R無線通信，具備移動(dòng)閉塞功能，適用于高速鐵路。3.列控系統(tǒng)中的安全技術(shù)措施包括（）A.故障-安全設(shè)計(jì)B.冗余備份C.安全編碼D.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)答案：ABCD解析：故障-安全設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)導(dǎo)向安全狀態(tài)，保障列車運(yùn)行安全；冗余備份通過設(shè)置備用設(shè)備或模塊，提高系統(tǒng)的可靠性，當(dāng)主設(shè)備故障時(shí)，備用設(shè)備可以及時(shí)接替工作；安全編碼可以對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密和校驗(yàn)，防止信息傳輸錯(cuò)誤和被篡改；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的異常情況，以便采取相應(yīng)的措施。4.軌道電路的作用有（）A.檢測(cè)軌道是否被列車占用B.向列車傳遞行車信息C.實(shí)現(xiàn)列車定位D.防止列車追尾答案：ABC解析：軌道電路是利用鋼軌線路和鋼軌絕緣構(gòu)成的電路，其主要作用是檢測(cè)軌道是否被列車占用，通過軌道電路的電氣特性變化來判斷；可以向列車傳遞行車信息，如軌道區(qū)段的空閑、占用等狀態(tài)；也可以輔助列車定位。而防止列車追尾主要是通過列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的速度控制和閉塞等功能來實(shí)現(xiàn)，不是軌道電路的直接作用。5.車載列控設(shè)備的組成部分包括（）A.車載計(jì)算機(jī)B.速度傳感器C.應(yīng)答器接收天線D.司機(jī)操作顯示單元答案：ABCD解析：車載列控設(shè)備是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的重要組成部分，車載計(jì)算機(jī)是核心處理單元，負(fù)責(zé)處理各種信息和計(jì)算控制指令；速度傳感器用于測(cè)量列車的速度；應(yīng)答器接收天線用于接收應(yīng)答器發(fā)送的信息；司機(jī)操作顯示單元為司機(jī)提供操作界面和顯示列車運(yùn)行狀態(tài)等信息。三、判斷題（每題2分，共10分）1.列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的主要目的是提高列車的運(yùn)行速度。（×）解析：列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的主要目的是保障列車運(yùn)行安全，同時(shí)在安全的前提下提高運(yùn)輸效率。雖然在一定程度上可以通過合理的控制實(shí)現(xiàn)列車速度的優(yōu)化，但安全始終是首要目標(biāo)。2.CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)固定閉塞功能。（×）解析：CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞功能，它根據(jù)軌道電路和應(yīng)答器提供的信息，為列車計(jì)算出目標(biāo)距離和允許速度，列車的運(yùn)行間隔相對(duì)靈活，不是固定閉塞。3.應(yīng)答器是一種有源設(shè)備，需要外部電源供電才能工作。（×）解析：應(yīng)答器分為有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器，無源應(yīng)答器不需要外部電源供電，依靠列車通過時(shí)的電磁感應(yīng)獲取能量并發(fā)送預(yù)先存儲(chǔ)的固定信息；有源應(yīng)答器需要外部電源供電，可以根據(jù)列控中心的指令發(fā)送變化信息。4.列控系統(tǒng)的可靠性只與設(shè)備的質(zhì)量有關(guān)，與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)無關(guān)。（×）解析：列控系統(tǒng)的可靠性不僅與設(shè)備的質(zhì)量有關(guān)，還與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)密切相關(guān)。合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和可靠性；良好的維護(hù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除設(shè)備隱患，延長設(shè)備使用壽命，保障系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。5.列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中的速度傳感器可以直接測(cè)量列車的加速度。（×）解析：列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中的速度傳感器主要用于測(cè)量列車的速度，加速度需要通過對(duì)速度的變化率進(jìn)行計(jì)算得到，速度傳感器本身一般不直接測(cè)量加速度。四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的基本組成和各部分的主要功能。列車運(yùn)行控制系統(tǒng)主要由地面設(shè)備和車載設(shè)備兩部分組成。地面設(shè)備包括：-列控中心：是地面列控系統(tǒng)的核心，主要功能是根據(jù)線路條件、列車運(yùn)行情況等生成列車運(yùn)行許可，管理臨時(shí)限速，控制信號(hào)機(jī)的顯示等。-軌道電路：檢測(cè)軌道是否被列車占用，通過軌道電路的電氣特性變化來判斷；向列車傳遞行車信息，如軌道區(qū)段的空閑、占用等狀態(tài)；輔助列車定位。-應(yīng)答器：分為有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器。無源應(yīng)答器發(fā)送預(yù)先存儲(chǔ)的固定信息，有源應(yīng)答器可以根據(jù)列控中心的指令發(fā)送變化信息，如臨時(shí)限速等，為列車提供精確的位置和線路參數(shù)等信息。-GSM-R基站：用于實(shí)現(xiàn)車-地信息的雙向無線傳輸，為列車運(yùn)行控制、調(diào)度指揮等提供通信保障。車載設(shè)備包括：-車載計(jì)算機(jī)：是車載設(shè)備的核心處理單元，負(fù)責(zé)接收地面設(shè)備發(fā)送的信息，進(jìn)行列車運(yùn)行控制和監(jiān)測(cè)，計(jì)算超速防護(hù)模式曲線等。-應(yīng)答器接收天線：接收應(yīng)答器發(fā)送的信息，并將其傳輸給車載計(jì)算機(jī)。-速度傳感器：測(cè)量列車的運(yùn)行速度，為車載計(jì)算機(jī)提供速度信息。-司機(jī)操作顯示單元：為司機(jī)提供操作界面，顯示列車運(yùn)行狀態(tài)、速度、目標(biāo)距離等信息，司機(jī)可以通過該單元進(jìn)行一些必要的操作。2.說明CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)和CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的工作原理和主要區(qū)別。CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)工作原理：CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)采用軌道電路和應(yīng)答器進(jìn)行車-地信息傳輸。軌道電路檢測(cè)軌道是否被列車占用，并向列車傳遞軌道區(qū)段的空閑、占用等狀態(tài)信息。應(yīng)答器為列車提供精確的位置和線路參數(shù)等信息。車載設(shè)備根據(jù)接收到的軌道電路和應(yīng)答器信息，計(jì)算列車的目標(biāo)距離和允許速度，生成超速防護(hù)模式曲線，對(duì)列車速度進(jìn)行控制。CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)工作原理：CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)在CTCS-2級(jí)的基礎(chǔ)上，增加了GSM-R無線通信功能。列控中心通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)向列車實(shí)時(shí)發(fā)送列車運(yùn)行許可、臨時(shí)限速等信息，列車也可以將自身的位置、速度等信息反饋給列控中心。車載設(shè)備結(jié)合軌道電路、應(yīng)答器和GSM-R通信信息，計(jì)算列車的運(yùn)行控制指令，實(shí)現(xiàn)列車的運(yùn)行控制。主要區(qū)別：-閉塞方式：CTCS-2級(jí)采用固定閉塞或準(zhǔn)移動(dòng)閉塞，列車的運(yùn)行間隔相對(duì)固定或根據(jù)軌道電路和應(yīng)答器信息有一定的靈活性；CTCS-3級(jí)具備移動(dòng)閉塞功能，列車的運(yùn)行間隔根據(jù)列車的實(shí)際運(yùn)行速度、制動(dòng)性能等動(dòng)態(tài)計(jì)算，更加靈活，能提高運(yùn)輸效率。-通信方式：CTCS-2級(jí)主要依靠軌道電路和應(yīng)答器進(jìn)行信息傳輸，信息傳輸量相對(duì)有限；CTCS-3級(jí)增加了GSM-R無線通信，實(shí)現(xiàn)了車-地信息的雙向?qū)崟r(shí)傳輸，信息傳輸量更大、更及時(shí)。-適用線路：CTCS-2級(jí)適用于提速干線和客運(yùn)專線；CTCS-3級(jí)適用于高速鐵路，對(duì)線路速度和運(yùn)輸效率要求更高。3.闡述故障-安全原則在列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中的重要性及實(shí)現(xiàn)方式。重要性：列車運(yùn)行控制系統(tǒng)關(guān)系到列車運(yùn)行的安全，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可能會(huì)導(dǎo)致列車超速、追尾、沖突等嚴(yán)重事故，危及乘客生命和財(cái)產(chǎn)安全。故障-安全原則要求系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)導(dǎo)向安全狀態(tài)，確保列車在任何情況下都能處于安全可控的運(yùn)行狀態(tài)，是保障列車運(yùn)行安全的關(guān)鍵。實(shí)現(xiàn)方式：-硬件設(shè)計(jì)：采用冗余設(shè)計(jì)，如設(shè)置備用設(shè)備或模塊，當(dāng)主設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，備用設(shè)備可以及時(shí)接替工作，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。例如，列控中心的關(guān)鍵設(shè)備可以采用雙機(jī)熱備的方式。同時(shí)，在硬件電路設(shè)計(jì)中，采用故障-安全的邏輯電路，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，能自動(dòng)切斷危險(xiǎn)輸出，使系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)。-軟件設(shè)計(jì)：在軟件中采用安全編碼和校驗(yàn)機(jī)制，對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密和校驗(yàn)，防止信息傳輸錯(cuò)誤和被篡改。同時(shí)，軟件具有故障診斷和容錯(cuò)功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，采取相應(yīng)的安全措施，如降低列車速度、停車等。-系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)上，遵循故障-安全原則，將系統(tǒng)劃分為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的安全子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)都有自己的故障處理機(jī)制。當(dāng)某個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響其他子系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并且能將故障的影響控制在最小范圍內(nèi)，確保整個(gè)系統(tǒng)的安全。五、論述題（每題15分，共15分）論述列車運(yùn)行控制系統(tǒng)對(duì)鐵路運(yùn)輸安全和效率的影響。列車運(yùn)行控制系統(tǒng)對(duì)鐵路運(yùn)輸安全和效率有著至關(guān)重要的影響，具體表現(xiàn)如下：對(duì)鐵路運(yùn)輸安全的影響-速度控制：列車運(yùn)行控制系統(tǒng)通過超速防護(hù)功能，根據(jù)列車的制動(dòng)性能、線路條件等計(jì)算出列車的允許速度和目標(biāo)距離，生成超速防護(hù)模式曲線。當(dāng)列車速度超過允許速度時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)采取制動(dòng)措施，確保列車不會(huì)超速運(yùn)行，避免因超速導(dǎo)致的列車失控、脫軌等事故，保障列車運(yùn)行安全。-列車定位：準(zhǔn)確的列車定位是列車運(yùn)行安全的基礎(chǔ)。列車運(yùn)行控制系統(tǒng)利用軌道電路、應(yīng)答器、GPS等技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車的精確定位，使列車和地面控制中心都能實(shí)時(shí)掌握列車的位置信息。這樣可以防止列車追尾、沖突等事故的發(fā)生，確保列車在安全的間隔下運(yùn)行。-故障-安全設(shè)計(jì)：列車運(yùn)行控制系統(tǒng)采用故