电子地图轨道地理坐标描述方法研究

卫星定位在列控系统中应用时,需要使用能够描述轨道地理坐标信息的电子地图文件。首先对弯轨的两种描述方法进行优缺点分析,提出线段近似法更有利于工程应用和实施,然后对使用线段近似点进行弯轨近似描述的误差进行量化分析,提出基于最大误差的近似点间隔确定方法,该方法既可以保证轨道描述精度又能有效降低电子地图数据量。     

普速铁路CTCS-0级列控系统优化方案研究

研究目的:我国普速铁路装备CTCS-0级列控系统,它通过列车运行监控装置(LKJ)结合通用机车信号实现列车超速防护,对于保证行车安全和提高运输效率发挥了重要作用。但是,CTCS-0级列控系统是基于当时的线路状况设计的,已逐渐不能满足我国铁路发展的需要。本文通过分析CTCS-0级列控系统面临的问题及相关的改进方案,结合列控技术的最新进展,提出一种普速铁路CTCS-0级列控系统的优化方案。研究结论:(1)方案维持LKJ存储线路数据的方式,可以减少地面设备改造的工程量;(2) LKJ通过无线通信与地面服务器校核数据版本,保证线路数据的正确性;(3)方案结合应答器和北斗卫星导航系统实现列车定位,避免司机可能的错误操作;(4)本研究成果可为普速铁路列控系统的改造提供一定借鉴。     

多轨迹GPS数据生成高精度列车控制用数字电子地图的方法

采用GPS进行列车定位是一种全新的列车定位方法。而建立生成各个车站和区间的数字电子地图是一项巨大的工程。针对高效率、低成本地生成列车控制用高精度电子地图，提出了多轨迹求径的概念，即利用低成本GPS接收机采集的线路轨迹数据，在关键点（POI点）坐标的约束下，拟合得出线路方程，用以生成数字电子地图。该算法在城市智能交通系统车载导航地图线路更新，未知区域线路探测等领域也有很好的应用前景。     

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.     

基于铁路公里标的半实物卫星定位仿真系统设计

针对列车卫星定位技术的研究需求,为实现列控系统中动态铁路公里标与卫星坐标完全对应,开展了半实物卫星定位仿真系统的系统架构和实现原理研究,完成了软件设计,实现了在室内环境下仿真系统的搭建,并通过应用测试验证了系统的功能.测试表明,在室内环境下模拟的卫星动态信号与实际线路一致,具有延时短和误差小的特点,可为利用BDS/GPS进行列车定位的技术研究提供试验环境.     

车载ATP自动化操控系统设计与实现

为提高列控系统仿真测试的效率和质量，以仿真测试过程中的测试自动执行为着眼点，对真实车载ATP进行接口适配与远程操控适配，基于有限状态自动机设计并实现了车载ATP自动化操控系统。在实验室中借助Robot Framework自动化测试框架，基于真实车载ATP与真实线路数据对车载ATP自动化操控系统进行功能验证。验证结果表明，该系统能够满足列控仿真自动测试的需求，可以取代仿真测试中的部分人工操作，提高了测试效率和测试质量。     

新型列控系统无线闭塞中心测试平台研究

新型列控系统是对我国列车运行控制系统的最新研究与技术探索,无线闭塞中心作为新型列控系统的地面核心设备,实时控制列车间的追踪间隔,保障管辖范围内列车安全运行。为发掘新型列控系统无线闭塞中心设计中的不足,需利用测试平台对其安全功能进行充分验证。既有无线闭塞中心测试平台由于逻辑及数据结构设计问题,难以适配新型列控系统的工程数据,且无法满足新型列控系统部分功能的测试需求。通过分析新型列控系统工程数据及无线闭塞中心系统功能,对既有测试平台进行升级,将逻辑构建方式由以数据为基础调整为以模型为基础,降低测试平台与工程数据的耦合性;利用真实线路数据及新型列控系统中典型运用场景对该测试平台功能进行验证。验证结果表明,该测试平台解决了适配度不高、数据配置复杂的问题,可以满足新型列控系统无线闭塞中心多场景测试需求。     

卫星导航在铁路列控系统中的应用评价研究

通过分析卫星定位的特点及指标体系,研究分析卫星定位在铁路列控系统中的应用环境及条件,探索一套用于评价卫星定位在铁路列控领域应用的评价体系,为列控系统在指定铁路线路运用中是否采用卫星定位系统提供评价依据。     

环行铁道试验线下一代列控系统试验方案研究

介绍列车运行控制系统发展状况及下一代列控系统整体架构。根据下一代列控系统特点,依托环行铁道试验线既有线路条件和配套的CTCS-3级列控系统试验设施,建立LTE-R车地无线通信试验环境、基于GNSS/INS的列车组合定位试验环境、基于卫星差分技术的列车完整性检查试验环境、列车追踪和移动闭塞试验环境,最终形成下一代列控系统试验方案,以验证下一代列控系统各关键性能的可靠性。试验方案为下一代列控系统的关键技术研究、实车试验提供理论支撑。     

沪杭高速铁路C3列控室内仿真系统研究

主要介绍在沪杭高速铁路现场条件暂不具备集成测试的情况下,由沪杭高速铁路四电集成单位对C3列控系统中关键内容先期在实验室进行仿真集成测试,以验证整个列控系统设计方案的有效性、测试列控数据的正确性并同时根据测试结果针对方案进行进一步优化的系统性工作。沪杭C3仿真系统主要通过由列控系统专家评审后的测试案例进行人工和自动测试,根据测试结果形成相应的测试报告和缺陷报告,开发人员通过对应的报告对系统进一步完善的持续性过程。通过在C3实验室对沪杭高速铁路全场景、全线路各阶段的仿真研究和测试,确保了列控系统顺利地克服沪杭高速铁路工期紧张工作量繁重的难题,并对沪杭高速铁路列控系统关键控制技术在实际运用中的稳定性和可靠性提供了重要的技术支撑和保障。     

列车卫星定位故障影响分析与检测方法研究

基于全球导航卫星系统的列车定位是铁路多种新型列控系统应用的关键支撑.为了满足特定铁路应用对安全性、可靠性的实际需求,分析了卫星定位可能存在的故障对列车定位性能的影响;基于完好性概念对列车卫星定位故障特征空间进行了划分;在此基础上研究了列车卫星定位单元故障检测方法.结合青藏铁路实际现场数据以及故障注入手段,对提出的故障检...     

卫星定位轨迹最小二乘拟合适应性分析

卫星定位技术在列控系统深入应用,轨道信息数字化是其中的关键问题。提出一种基于卫星轨迹最小二乘拟合的轨道数据采集方法,并针对地理坐标系距离计算和非线性映射两个问题,提出3个假设条件。当待拟合的卫星定位数据满足这3个假设条件时,可以使用最小二乘方法获得轨道的近似最优解。     

基于列控工程数据表建立线路拓扑关系的研究

列控工程数据表是列控系统数据配置的重要依据,是地面设备和车载设备工程化的基础性输入。在现有的列控系统数据编制工作中,列控工程数据表是以Excel格式输入的,不易于查找和理解拓扑关系。本文研究了一种以列控工程数据表为基础输入,建立线路拓扑关系的方法,并对线路数据进行图形化展现,提高了数据配置人员的工作效率,也可以帮助列控系统开发和测试人员更直观地了解站场数据。     

基于仿真平台的列控系统自动测试研究

CTCS-3级列控系统仿真测试是一项非常耗时的工程,恰当的测试方法可以最大限度地提高测试效率,并尽快找到解决问题的对策。在建设国家高速列控系统实验室基础上,提出基于仿真平台的列控系统自动测试方案,通过列控系统功能测试中案例判断与故障诊断的专家系统,给出测试案例执行结果及分类、测试案例故障原因及对策。     

基于北斗的重载铁路列控系统仿真测试系统研究

针对基于北斗的重载铁路列控系统的系统构成,将系统关键设备作为被测设备,设计半实物仿真测试系统架构,并分析北斗卫星导航系统仿真、闭塞系统仿真模拟以及重载列车仿真模拟等关键技术及方案。通过系统实现,验证本仿真测试系统设计方案可行,能够执行基于北斗的重载铁路列控系统的典型运行场景,支撑系统技术方案可行性验证,支撑装备调试及测试,为装备研发及工程实施提供环境保障,并为实验室系统集成测试提供有力的技术保障。     

XML在列控系统配置中的应用

标准化的列控系统数据表现方式在列控系统信号产品数据配置过程能够起到统一数据源、提高产品数据质量和制作效率的作用。通过研究XML模型构建的相关技术,提出基于XML的列控系统数据模型以及列控系统数据配置模型构建的设计方案,并介绍基于EMF框架的XML模型文件生成实现方案。     

CTCS-3级列控系统的调试与试验

列控系统的调试和动态联调联试是高速铁路开通运营前的关键环节,通过测试,可实现对列控系统整体功能、接口关系和工程数据的检查、完善与优化。按照CTCS-3级列车运行控制系统开发周期,列控系统调试与试验划分为实验室仿真测试、现场设备静态调试、系统集成测试与联调联试等不同阶段,各阶段的主要测试内容、测试方法和要求不同,但又构成一个不可分割的有机整体。     

中国高铁列控定位技术及对北斗卫星定位应用需求

简要介绍目前高速铁路基于定位的各类应用服务,重点阐述既有高铁列控系统的列车定位技术原理,对基于北斗卫星定位应用的下一代列控系统提出应考虑的卫星定位服务质量评价模型和相应的应用保障需求,为卫星定位行业在铁路列控应用方面提供需求发展方向。     

CBTC系统接口在线监测技术研究

介绍CBTC城轨列控系统接口的监测方法.重点分析如何利用交换机端口映射机制来采集CBTC系统设备彼此之间的以太网接口数据,如何解析、解释采集到的数据.按照介绍的方法构造的CBTC列控系统接口监测系统能正确采集和处理监测数据,既能帮助用户实时查看CBTC列控系统各接口的通信情况,也能帮助用户分析各接口数据,定位通信故障原因.适合在CBTC实验室以及实际运营线路安装使用.     

基于国密算法的列车控制系统传输加密研究

为提高列车控制系统中铁路安全通信协议的机密性，消除数据明文传输存在的潜在威胁，提出了基于国家商用密码算法的列控系统核心网络加密技术实施方案。通过硬件、软件结合构建加密保护方案：在信号安全数据网子网内或子网间串接密码机，实现硬件的数据帧加密；采用三重SM4加密算法对通信报文的数据帧加密，实现列控系统软件应用数据的加密。搭建列控系统测试环境对加密技术方案进行验证，试验结果表明：该加密方案在对列控系统的业务处理能力无影响的情况下，可以有效提高列控系统重要数据在传输过程中的机密性和完整性。基于国密算法的列控系统传输加密研究为列控系统提供了传输加密可借鉴的方法和应用实例，也为铁路信号系统数据的安全高效传输提供了新的思路。