2025年大学（轨道交通信号与控制）铁路信号设计综合测试卷及解析.doc

2025年大学（轨道交通信号与控制）铁路信号设计综合测试卷及解析

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在相应位置。

1. 铁路信号系统中，用于列车运行控制的核心设备是（ ）
A. 信号机
B. 轨道电路
C. 转辙机
D. 列车自动控制系统
2. 以下哪种信号显示方式表示列车可以按规定速度通过该信号机（ ）
A. 绿灯
B. 黄灯
C. 红灯+黄灯
D. 红灯
3. 轨道电路的作用不包括（ ）
A. 监督列车占用
B. 传递行车信息
C. 实现轨道电路空闲检查
D. 控制列车速度
4. 转辙机的主要功能是（ ）
A. 控制信号机显示
B. 实现道岔的转换
C. 检测轨道电路状态
D. 监督列车运行方向
5. 列车自动控制系统中，ATO子系统的主要功能是（ ）
A. 列车自动驾驶
B. 列车自动防护
C. 列车自动监控
D. 列车自动报警
6. 铁路信号设计中，考虑信号显示距离时，主要依据的因素不包括（ ）
A. 列车运行速度
B. 地形条件
C. 信号机类型
D. 天气状况

第II卷（非选择题，共70分）

填空题（共10分）
答题要求：本大题共5空，每空2分。请将答案填写在相应位置。

1. 铁路信号机按用途可分为进站信号机、出站信号机、______信号机等。
2. 轨道电路按工作方式可分为开路式轨道电路和______轨道电路。
3. 转辙机的基本组成包括电动机、减速器、______、表示杆等。
4. 列车自动控制系统中，ATP子系统的主要功能是列车______。
5. 铁路信号设计中，信号机的设置应遵循______、便于瞭望等原则。

简答题（共20分）
答题要求：本大题共2题，每题10分。请简要回答问题，答案应简洁明了。

1. 简述轨道电路的工作原理。
2. 说明列车自动控制系统中ATS子系统的作用。

根据材料分析题（共20分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。

材料：在某铁路线路的信号设计中，工程师们遇到了一些问题。该线路地形复杂，有多个弯道和隧道。在信号机设置方面，由于弯道较多，部分信号机的显示距离受到影响，导致司机在某些情况下不能及时准确地获取信号指示。同时，轨道电路在隧道内的传输性能也出现了一定的下降，影响了列车占用检测的准确性。

问题：
1. 针对信号机显示距离受影响的问题，提出至少两种解决方案。（10分）
2. 如何改善轨道电路在隧道内的传输性能？（10分）

综合设计题（共20分）
答题要求：某新建铁路线路，需要设计一套完整的铁路信号系统。请阐述你的设计思路，包括信号机、轨道电路、转辙机等设备的选型与布置原则，以及列车自动控制系统的配置方案。要求思路清晰，方案合理。

论述题（共10分）
答题要求：论述铁路信号设计对于保障铁路运输安全和效率的重要意义。

答案：
第I卷答案
1. D
2. A
3. D
4. B
5. A
6. C

第II卷答案
填空题答案
1. 调车
2. 闭路式
3. 转换锁闭装置
4. 自动防护
5. 保证行车安全

简答题答案
1. 轨道电路利用铁路线路的钢轨作为导体，两端加以绝缘，接上送电和受电设备构成电路。当列车占用轨道时，轮对将轨道电路短路，使轨道继电器失磁落下，反映轨道被占用；列车出清后，轨道电路又恢复到完整状态，轨道继电器吸起，反映轨道空闲。
2. ATS子系统主要用于对铁路运行中的列车进行实时监控和调度指挥。它可以收集列车运行状态信息，如位置、速度等，通过显示终端为调度员提供直观的列车运行画面。能根据列车运行计划和实际情况，自动或人工调整列车运行，合理安排列车停站、折返等作业，提高铁路运输的整体效率和协调性。

根据材料分析题答案
1. 解决方案：一是增加信号机的高度，以提高信号显示的可视范围；二是采用高亮度、长寿命的发光器件，增强信号的亮度，确保在弯道处也能清晰显示。还可以在弯道合适位置设置多个信号机，分段显示，让司机能提前获取信号指示。
2. 改善轨道电路在隧道内传输性能的方法：选用抗干扰能力强的轨道电路设备，如采用数字轨道电路技术。在隧道内合理布置补偿电容，优化轨道电路的电气参数，减少信号传输损耗。对隧道内的轨道进行定期维护，确保钢轨的电气连接良好，降低传输阻抗。

综合设计题答案：信号机选型应根据线路的不同位置和功能需求，选择合适的高柱或矮型信号机，保证显示距离和可视性。轨道电路选用适合线路条件（如道床电阻、钢轨材质等）的类型，合理划分轨道电路区段，确保准确检测列车占用。转辙机根据道岔类型和使用要求，选择可靠且转换力合适的型号，布置时要便于安装和维护。列车自动控制系统配置应涵盖ATS、ATP、ATO子系统，实现对列车的全面监控、防护和自动驾驶，各子系统协同工作，确保铁路运输安全高效运行。

论述题答案：铁路信号设计对保障铁路运输安全至关重要。准确的信号显示能让司机及时了解前方线路状态，避免追尾、冒进等事故。轨道电路实时检测列车占用，为信号控制提供依据，防止列车冲突。转辙机正确转换道岔，保证列车运行路径正确。列车自动控制系统更是全方位保障安全，如ATP防止超速、冒进等。同时，合理的信号设计能提高运输效率，通过优化信号显示和列车控制，减少列车运行间隔，实现列车的有序运行，提升铁路运输的整体效能。