CTCS-2级与CTCS-3级列控系统兼容性仿真研究

CTCS-2级和CTCS-3级列控系统的兼容性问题包括应答器设置、级问切换、降级过程和临时限速的传迟执行.本文重点研究了CTCS-2级列控系统和CTCS-3级列控系统应答器设置和降级切换过程.并利用HLA建立了兼容性测试模型,使用数据驱动的方法设计了兼容性测试案例.     

基于AdmiTest的CTCS-3级列控系统自动测试平台

根据CTCS-3级列控系统的特点,结合欧洲列车运行控制系统(ETCS)测试经验,研发基于通用测试平台AdmiTest的CTCS-3级列控系统自动测试平台CARSTool.CARSTool采用激励—反馈机制实现单系统或多系统的闭环测试,包含测试对象、仿真系统、链路、消息、激励、响应和测试序列等基本元素,具有线路工程数据配置、通信链路配置、站场线路配置、PI Object、仿真系统、列车运行仿真和自动测试序列7个功能模块.以郑西客运专线列控数据为例,采用CARSTool对CTCS-3级列控系统进行仿真测试.测试结果表明:通过规范化语法严格卡控测试步骤,根据CTCS-3级列控系统测试案例库以及激励—反馈信息判断测试项目的执行状态,CARSTool实现了测试计划、执行过程和测试结果的闭环处理;说明CARSTool能够实现CTCS-3级列控系统的自动测试.     

京沪高铁列控车载设备的运营维护

列车运行控制系统(简称列控系统)是客运专线和高速铁路列车运行的关键技术设备。列控系统主要包含两个方面,一方面为地面控制技术,另一方面为车载控制技术,即通过地面提供信息,车载实现自动控制功能。京沪高铁采用CTCS-3级列控技术,其列控车载设备为CTCS-3级列控车载设备。CTCS-3级基于GSM-R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。列控车载设备与其配套的     

CTCS-3列车控制系统数据融合方法研究

数据融合是提高列车控制数据完备性和保证列车安全的重要方法,CTCS-3列控系统已在传感器层面进行了局部数据融合。本文在分析列控系统技术规范、CTCS-3列控系统结构及工作原理的基础上,提出一种CTCS-3列控系统决策层数据融合方法,分析融合的可行性并建立实现该方法的模型。该方法通过CTCS-3列控系统C3控制单元与C2控制单元之间进行列控信息交换,实现行车许可、线路描述信息、临时限速等核心列控数据的数据融合。融合后的列控数据更可信、准确、可靠。使用融合后的列控数据计算列车允许速度和生成监控曲线,使列车控制的安全性更高。     

CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术

从CTCS-3级列控系统工程建设角度出发,对包括基于多路速度传感器数据融合的测速测距策略、列车制动模型及CTCS-3/CTCS-2级动态转换机制等CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术进行研究。根据不同类型测速传感器的特点,采用车轮速度传感器与雷达相结合的方式实现列车速度的安全测量,并运用联合卡尔曼滤波理论提出基于多路传感器数据融合的测速测距算法策略。结合列车移动体的控制特点,在国际铁路联盟UIC 544—1标准的基础上,提出1种改进的分段式减速度计算的列车制动模型,可兼顾行车安全和效率。针对列车运营模式的兼容性与可靠性,采用兼容CTCS-3级和CTCS-2级的双模冗余设计,使CTCS-3级列控车载设备同时具有CTCS-3级控车功能和CTCS-2级控车功能,并通过输入信息共享和等级转换时信息交换等技术手段,实现CTCS-3/CTCS-2级之间的平滑动态转换。研究成果已在武广高速铁路上实施,满足了列车高速安全运行的要求,并提高了等级转换时的列车运行效率和旅客舒适度。     

书讯

正《列车运行控制》正式出版気本书为"轨道交通信号与控制专业系列教材"之一,全面系统地阐述了列车运行控制系统的基本知识、基本组成和基本原理。包括铁路列车运行控制系统综述、CTCS-0级列控系统、CTCS-2级列控系统、CTCS-3级列控系统、列控设备动态监测系统和轨道车运行控制系统等内容。     

京沪高铁列车控制载设备的运营维护

列车运行控制系统(简称列控系统)是客运专线和高速铁路列车运行的关键技术设备.列控系统主要包含两个方面,一方面为地面控制技术,另一方面为车载控制技术,即通过地面提供信息,车载实现自动控制功能.京沪高铁采用CTCS-3级列控技术,其列控车载设备为CTCS-3级列控车载设备.CTCS-3级基于GSM-R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.列控车载设备与其配套的地面列控系统实时进行通信,完成地面与列车之间的信息交汇,从而保证高速运行列车安全平稳运行.     

CTCS-1级列控系统总体方案思考与建议

为完善CTCS列控系统总体架构,基于CTCS列控系统特点分析,并结合既有铁路列控系统现状,对CTCS-1级列控系统总体方案提出建议。重点从列控系统的兼容性、冗余性、可转换、可降级4个方面对CTCS-1级列控系统总体技术方案和总体结构进行论述,并对系统安全性进行分析,为CTCS-1级列控系统的发展提供参考。     

列控工程数据自动审核的研究与实现

列控工程数据表（以下简称列控数据表）所提供的数据作为CTCS-2级和CTCS-3级列控系统配置数据的基础,其正确性直接影响整个列控系统的安全性,因此,列控数据的审核工作非常重要。近年来,随着我国高速铁路事业的迅速发展,列控数据的审核工作也随之变得更加繁重和艰巨。本文在分析现有列控数据审核技术的基础上,开发和设计出一种对列控数据的自动审核工具。     

客运专线CTCS-2级列控系统设计方案探讨

分析了我国既有线CTCS-2级列控系统的技术方案和不足,提出了客运专线CTCS-2级列控系统应采用高速铁路技术体系,在满足系统兼容性的前提下,按照"高标准、高质量"的要求,进一步优化、完善的建议,并设计了一套客运专线CTCS-2级列控系统的技术方案。     

西宁站至动车所间动车组出入动车所作业方式方案研究

西宁站至动车所的动车走行线较短且面向动车所为超过6‰的下坡道,结合动车所布置形式及作业特点,对列车运行控制系统第二级(CTCS-2)行车模式与调车模式在能力适应性、安全性和作业方式等方面的优缺点进行分析研究。提出采用CTCS-2级调车模式的研究结论:(1)无论采用列车运行控制办理还是调车办理均能满足能力要求;(2)CTCS-2列控等级的列车方式和增加调车应答器防护功能的CTCS-2列控等级调车方式均能满足安全防护要求;(3)采用CTCS-2级调车模式作业动车所控制自主性强、作业灵活、效率高。     

CTC系统内部UPS电源切换电路改进方案

CTC系统内部UPS电源切换易产生瞬间冲击电流过大，引发电源屏内部CTC电源模块出现过载保护，CTC系统断电出现黑屏等问题。通过对CTC系统内部UPS电源切换电路进行改进，有效确保CTC系统设备运用安全稳定。     

基于场景法的列控系统等级转换功能测试用例设计

为了改善当前列控系统等级转换功能测试用例覆盖不全面的问题,以CTCS-2级转CTCS-3级功能为研究对象,采用场景法分析转换逻辑,设计测试用例。首先,分析CTCS-2级转CTCS-3级的功能逻辑;然后,介绍场景法设计测试用例的过程及基本流和备选流划分原则;最后,采用场景法对CTCS-2级转CTCS-3级过程中的基本流和备选流进行划分,确定基本流和备选流有向图,设计测试用例。结果表明,该方法设计的测试用例能够提高列控系统功能性和安全性测试的完备性,从而保障列控系统产品的质量。     

格库铁路南山口站至格尔木站间列控系统方案研究

通过提出格库铁路南山口站至格尔木站间ITCS系统和CTCS-0系统覆盖范围不同的3种方案,并从ITCS系统和CTCS-0系统工程实施内容、车载系统配置、行车列控模式切换、司乘人员操作控制、工程投资等方面进行对比分析研究,得出适合格库铁路南山口至格尔木间的列控系统方案,从而解决格库铁路引入格尔木枢纽,与既有青藏铁路格拉段南山口站至格尔木站间的格尔木河线路所交汇,引起上述两种列控系统在格尔木枢纽地区交叉重叠引起的列控系统兼容问题。     

基于IECP的CTCS-3列控车载TSM曲线完备性测试用例集生成方法研究

作为CTCS-3级列控系统的核心安全功能,速度-距离模式曲线具有参数输入域规模大、故障模式复杂等特点,如何完备地测试列控车载设备速度-距离监控曲线功能异常困难。提出了一种基于输入等价类划分测试理论的CTCS-3级列控车载目标速度监控曲线完备性测试用例生成方法。首先,结合CTCS-3级列控系统需求规范,建立了满足司机制动优先和设备制动优先两种不同制动优先级情况下的TSM有限状态机模型,并利用反应式状态迁移系统的形式化语义,描述了不同输入情况下模型的内部状态迁移过程。其次,利用I/O等价原理和等价类划分理论,得到了两种不同制动优先情况下的输入等价类划分。在此基础上,通过引入了被测系统的故障模型和故障域范围,采用W-method测试用例集生成方法,在满足模型故障域的条件下,最终得到两种不同制动优先的目标速度监控曲线模型完备测试集。设备制动优先情况生成的测试用例数量高于司机制动优先约33.3%,且所需测试时间和内存消耗更多。     

基于MSC与UPPAAL的列控系统等级转换场景形式化验证

等级转换是C3级列控系统的重要场景,是列控系统兼容性的集中体现,转换的成功与否直接关系到列车的运行安全和行车效率。因此,有必要对设计规范中所描述的转换过程进行形式化建模和验证,以保障系统的安全性和实时性。为保证设计规范与所建模型的一致性,采取消息顺序图(MSC)与时间自动机相结合的方式,建立等级转换场景中C2级向C3级转换过程的MSC模型,并将其转换为时间自动机模型。应用UPPAAL对模型的安全性和受限活性进行仿真验证,结果表明设计规范中所描述的转换过程是安全可靠的,可以满足C3级列控系统的兼容性和安全性要求。     

欧洲应答器编码策略的安全性研究

应答器信息在车-地间进行无线传输过程中的安全可靠性对于保障列控系统的安全十分重要。我国列车控制系统(CTCS)已将应答器作为CTCS-1及以上级别系统的关键设备,用于向运行列车传输列控安全信息。本文分析了应答器信息在传输和接收过程中可能存在的随机突发错误、异步传输错误、长短帧报文误译及报文切换时错译等各种错误模式。为保证信息传输和接收过程的安全可靠性,研究了欧洲应答器编码策略中采用的CRC循环冗余码及同步信息码校验、10到11 bit字转换、整形约束条件检查等防护措施在编、译码过程中对以上错误模式的防范能力,从理论上论证得到:欧洲应答器编码策略有效保证了应答器信息在传输和接收过程中的安全性,对于我国研制适用于CTCS的应答器具有借鉴作用。