LKJ-15型列车运行监控系统辅助测速定位技术

针对转速传感器在测速轮对空转、轮滑状态下存在测速测距不准确的问题,LKJ-15型列车运行监控系统中利用雷达、GPS/BDS、地面应答器信息、轨道信号、CIR等多种测速测距信息融合,实现列车测速定位功能。实际应用表明,该方案提升了列控车载系统测速定位的精度和自动化程度,减少了人工对设备的干预以及由此带来的风险。     

车载列车自动防护系统对空转及滑行的检测与校正方法研究

动车组列车运行过程中出现空转、滑行情况时,不影响车载ATP(列车自动防护系统)的正常工作是ATP的技术要求之一.通过分析动车组列车发生空转、滑行的机理,采用轮轴速度传感器与雷达速度传感器相结合的测速模型来检测列车是否发生空转、滑行,并通过列车牵引计算对列车速度、走行距离进行校正.由于本模型以雷达速度传感器来辅助轮轴速度...     

基于脉冲测速传感器的空转打滑补偿算法研究

测速测距功能是列车运行控制系统的安全关键功能,在基于脉冲测速传感器的测速系统中,如何对列车的空转打滑进行处理是值得研究的课题。介绍一种空转打滑补偿算法,并对该算法进行验证。结果表明,该算法能有效对空转打滑发生的误差进行补偿。     

基于多传感器的列车空转及滑行检测与校正方法研究

针对轮轴速度传感器的测速定位精度随着轮对的空转/滑行逐渐降低的问题,通过分析定位传感器的误差特性,采用多普勒雷达和加速度计辅助轮轴传感器的多传感器方式构成列车组合定位系统。结合加(减)速度、速度差和滑行率等三种检测方法检测列车是否发生空转/滑行。建立列车的正常状态、空转状态、滑行状态、不可信状态,以及状态之间转换的数学模型,对列车发生空转/滑行之后的速度和走行距离误差进行计算补偿。仿真结果表明,设计的空转/滑行检测与校正模型能够有效检测列车是否发生空转/滑行并对误差进行校正,测速定位精度满足车载ATP(列车自动防护)的精度要求,达到了模型设计的目的。     

基于轮轴和雷达传感器的列车测速测距系统设计与仿真

设计了一种轮轴速度传感器和雷达速度传感器相结合的列车测速测距系统。该系统针对测速轮对空转/滑行造成的轮轴速度传感器测速测距误差问题,建立了空转/滑行检测判断模型和空转/滑行过程中的列车速度和走行距离误差校正模型。在实验室环境下搭建了该测速测距仿真系统,通过仿真试验验证了模型的有效性。该系统提高了列车测速测距的精度和可靠性。     

基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法

[目的]城市轨道交通系统中,列车测速定位技术可为列车自动驾驶、避撞、调度指挥等众多应用提供信息支撑。目前列车控制系统结构功能日趋复杂,随着城市轨道交通运营效率、服务等级的持续提升,对列车测速定位的性能要求越来越高,需进一步提升ATP(列车自动防护)系统在不同场景下的测速定位能力。[方法]提出了基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法,首先介绍了列车测速定位系统的结构,阐述了基于轮轴蠕滑率的列车测速技术流程。然后对轮轴蠕滑理论进行了阐述,对多普勒雷达的测速误差进行建模,得到雷达最大参考速度,以此为基准计算轮轴的蠕滑率,针对不同的蠕滑率对里程计速度施加不同程度的补偿。最后利用现场试验数据,对所提的测速方法进行验证。[结果及结论]试验结果表明,列车制动阶段的大部分时间内轮轴均处于小蠕滑状态,对里程计速度施加较小补偿后的列车最大速度低于既有ATP计算的最大速度。在列车最小速度不变的情况下,该方法在保证安全的前提下,显著提高了列车运行速度的测量精度。     

列控车载设备测速测距同步表决技术研究

为研究列控车载设备测速测距安全平台的同步表决技术,提出一种速度和距离的同步表决方法。以3个测速测距处理周期为任务组成循环队列,设计了软件任务级同步机制。设定差异限制条件来完成列车运行速度和走行距离的表决,根据表决结果在规定周期内判定单系的表决状态:当表决状态为初始化态时,赋初始值输出;当表决状态为故障态时,赋默认值输出;当表决状态为正常态或转换态时,分别采用内插和外推法、最小二乘拟合法和最大速度法表决输出。利用实验室测速测距平台,以列车运行过程中加速度变化点为研究对象,建立算法模型和仿真对比分析。研究结果表明:系统在任务级同步的基础上,利用表决条件能有效判定表决状态,提出的内插和外推表决输出算法能在满足安全需求条件基础上,得到精度更高的计算结果。     

神经网络在机车测速传感器故障诊断中的应用

提出了采用径向基(RBF)神经网络设计一种新型的机车测速传感器故障诊断方法.以光电式测速传感器的常见故障为模型建立RBF神经网络预测器,通过对预测器进行在线训练和实时检测来判断测速传感器是否发生故障,并对故障传感器提出决策方法和进行数据重构.仿真结果表明,该方法能够高精度地模拟传感器的输出特性,快速有效地进行测速传感器的故障诊断.     

基于自适应联邦滤波的列控车载设备测速测距算法

基于转速传感器技术,提出1种列控车载设备测速测距算法,由自适应参数列车运动模型、空转/滑行时列车速度校正模型和基于联邦滤波的融合算法3部分组成.先建立列车运动模型,利用自适应参数更新列车运动模型和系统状态噪声,估计单个转速传感器所在轮对的速度和加速度;当检测到轮对空转/滑行时,利用设计的速度校正模型计算列车运行速度,并...     

列车组合测速系统安全完整性分析

采用编码里程计及多普勒雷达进行组合测速,描述了列车组合测速平台的主要结构,提出了利用卡尔曼滤波残差字2来检测列车空转/打滑故障的方法。采用故障树分析法对列车组合测速系统进行了故障分析,并对其故障树进行重构,根据实际参数对组合测速系统危险侧失效率进行了计算。计算结果证明,利用多普勒雷达补偿列车空转/打滑,列车组合测速系统的安全完整性符合SIL 4等级。     

高速列车测速测距系统滤波模型与融合策略研究

高速列车的测速测距系统是保障列车运行安全的关键要素。滤波算法的建模和分析是构建测速测距系统的一个重要前提。通过对列车测速传感器的工作原理以及观测方法进行分析,分别建立了基于卡尔曼滤波的等速模型和等加速模型,并在Matlab中对两种模型的滤波特点进行了仿真分析。同时初步探讨了适用于高速列车的多传感器融合策略。对实验室数据和现场采集数据的分析验证了两种滤波模型的有效性及各自特点。滤波模型的仿真分析与多传感器融合策略的研究为测速测距系统的开发提供了依据。     

两级模糊神经网络在高速列车ATO系统中的应用研究

列车自动驾驶系统(ATO)作为替代司机、实现铁路运输自动化的重要设备,受到国内外铁路科技工作者的广泛关注,它的性能关系到铁路运输系统的安全和效率。一种高效的高速列车控制方法可以很好地满足人们对高速铁路"安全、正点、舒适和快捷"的要求。由于模糊神经网络具有自动提取经验和进行推理的特点,在前人研究的基础上,本文用两级模糊神经网络对高速列车运行过程进行控制。参照当前列车运行速度、线路状况、列车编组、列车时刻表、距目标点距离以及目标点所允许的速度,前一子网模拟优秀司机的操纵可获得在当前状态下应采取的最佳列车运行工况,后一子网根据运行工况、线路状况、列车在线路上位置、列车编组、列车时刻表、距目标点距离和目标点允许速度,得到列车在该工况及当前条件下的运行速度。仿真实验结果表明该方法正确有效,达到了期望的效果。     

城市轨道交通的旅行速度与列车拥挤度

从满足乘客出行需求的角度阐述城市轨道交通列车旅行速度、拥挤度两项指标的重要意义,并以当前我国典型的一线、二线城市轨道交通旅行速度、拥挤度的指标水平和提升过程为实例,分析这两项指标的计算方法、核心要素以及相互关系,从而提出新线开通运营前合理确定和开通运营后不断提升这两项核心指标的具体方法和措施:从优化司机站务人员站台作业标准流程、减少车辆开关门时间和同步延时时间、缩小列车区间运行时间余量等方面提高旅行速度;在开通初期可以通过增加上线列车数、中期可以通过提高旅行速度和折返效率的方法来降低列车拥挤度,而后期则需要研究采用大小交路套跑、上下行不对称运输、平行线路建设、新车增购等方式来从根本上降低列车拥挤度,不断提高乘客服务水平。     

基于地基雷达的高铁简支箱梁运营性能检定

针对高铁桥梁运营性能参数传统测试方法存在的数据采集设备安装困难、数据传输不稳定、工作效率低等问题,运用地基雷达非接触、高精度、高频率测量技术,对京沪高铁31.5m预应力混凝土双线简支箱梁进行运营性能检定。结果表明:在动车组时速为300km以上、载客运行状态下,检测得到该桥梁体的自振频率为6.823Hz,挠跨比为1/7 150~1/9 450,梁端转角为0.33‰~0.43‰;单线运行条件下梁体竖向振幅为0.13mm,横向振幅为0.07mm;实测动力系数小于运营动力系数;基于地基雷达的检定结果与传统方法检定结果相吻合;简支箱梁的运行性能参数与相关规范规定的通常值相接近;采用地基雷达能够方便、快速、高效地检定出高铁桥梁的梁体自振频率、梁体跨中挠度、梁端转角、运营动力系数、跨中竖向振幅和横向振幅,为我国高铁简支箱梁运营性能检定提供了新的方法。     

回转质量系数对高速列车牵引电算的影响

高速铁路电动车组在列车编组方式、牵引及制动性能、列车运行控制模式等方面与普速铁路旅客列车有着较大区别。本文以高速动车组列车牵引计算特点分析为基础,从回转质量系数因素阐述了高速列车牵引计算指标参数的影响,并推导了基于回转质量系数的高速列车加速度、运行时分、加速距离及制动距离等指标国际单位制表达式,最后以CRH3型动车组及京津城际铁路线路纵断面为依据,进行模拟计算分析得出回转质量系数对牵引计算指标的影响规律。     

基于新型感应回线的磁浮列车车地通信及测速定位

针对传统感应无线通信系统和测速定位系统存在的不足,设计了一种新型交叉感应回线系统.对该新型交叉感应回线系统电磁场分布进行建模,证明其信号传输信道为恒参信道.论证了该系统既可以实现列车的车地通信功能又能实现列车的测速定位功能.对该系统的抗干扰性能做了讨论,并针对实际情况中存在的位置偏移干扰对系统的影响进行了仿真分析.     

中低速磁浮列车牵引性能研究

中低速磁浮列车是磁浮交通系统的关键装备,由于脱离了轮轨接触,其牵引方式也与传统列车差别巨大.以3节编组中低速磁浮列车为例,对该列车的运行阻力、牵引力、电制动力进行了计算分析,根据计算结果对列车的牵引和电制动性能进行了评价,并完成了列车的故障运行能力校核.     

关于电客车推进救援速度的探讨

针对当前全国运营时间较长的地铁公司将救援推进速度大部分提高至35 km/h的情况,通过车辆制动距离、车钩强度、信号瞭望条件等多方面理论校核及实际验证,无锡地铁电客车最终采用分段运行方式,故障车清客前运行限速25 km/h,清客后限速35 km/h,最终表明此方案是可行的,可以达到优化行车调整方式、新线配线设计的目的。