基于网络通信的地铁线路相邻联锁站间闭塞技术研究

为保障地铁线路相邻站间的行车安全,文章提出一种基于网络通信的站间闭塞方式。分析了线路相邻联锁站相互发送的信息和闭塞原理,提出通过设置时间戳、序列号、校验码等安全技术实现闭塞故障导向安全的解决方案,设计了冗余网络以增加系统可靠性,并通过延时解决了非预期进路不解锁故障。通过在长沙地铁4号线信号系统的实际应用表明,不同运营场景下该网络闭塞技术实用、有效。     

基于大数据的城轨信号系统线网智能运维平台研究

在网络化运营的背景下,分析目前信号维护支持系统存在的问题,给出信号系统线网智能运维平台设计建议。结合大数据技术发展情况,打破各线路间信号维护支持系统信息壁垒,从线网资源共享及资源整合的角度出发,重点对信号系统线网智能运维平台功能需求、运维场景、整体架构、解决方案进行阐述;对线网信号系统设备运维信息采集、数据存储、数据处理、数据分析统计、数据挖掘及展示进行总体分析,给出信号系统线网智能运维平台解决方案。     

基于STAMP与模型检验的全自动无人驾驶复杂运营场景安全验证方法

与传统列控系统相比,全自动无人驾驶运营场景更加复杂多变,潜在的危险及致因具有更强的隐蔽性和复杂性,给运营安全带来了新的挑战。针对以上问题,提出一种STAMP(Systems-Theoretic Accident Model and Process)与模型检验相结合的复杂运营场景安全验证方法。首先,基于STAMP理论构建运营场景分层控制结构模型,辨识潜在的不安全控制行为、分析危险致因和安全约束;其次,定义分层控制结构模型与安全状态机模型间的基本转换规则,基于分层控制结构模型、安全约束和转换规则,构建运营场景安全状态机模型;最后,针对提取的安全约束,利用数据流图建立安全属性验证模型,结合模型检验技术,对运营场景安全状态机模型进行形式化验证。以全自动无人驾驶运营场景中列车自动进站停车为例,对方法进行验证分析。结果表明,当STAMP理论提取的安全约束通过了场景安全状态机模型的验证时,表示在该场景中对应的不安全控制行为没有发生且不导致相应危险。该方法结合系统安全分析与形式化建模验证的优势,降低了运营场景建模的难度,构建的运营场景形式化模型满足系统安全约束,可以作为全自动无人驾驶系统安全设计和安全...     

轨道交通SIL4级产品危险源辨识方法

为了保证轨道交通系统的安全运营,应当在信号系统投入使用之前,对其安全性进行评估和认证。安全认证首当其冲的就是辨识和分析系统中潜在的事故致因因素,即危险源。危险源是可能导致事故的条件或潜在原因。在北京轨道交通示范工程亦庄线信号系统安全认证过程中,从系统运行的具体场景出发,利用HAZOP(危险与可操作性分析)方法辨识危险源,取得了很好的效果。     

基于WiSARD无权重神经网络的铁路信号系统入侵检测方法研究

铁路信号系统是保障列车高效安全运行的关键信息基础设施，其安全性直接影响到行车安全。为保证信号系统的网络安全，需准确检测网络入侵。提出基于WiSARD无权重神经网络的铁路信号系统入侵检测方法：采用一种新型数据集构建信号系统流量特征，依据RSSP-I/II协议特点，利用核主成分分析法进行降维处理；选取信号系统中常见的4种攻击方式并结合真实流量组成训练数据集；从准确率和F₁两方面，对比WiSARD和其余3类典型神经网络算法分别在单一、混合攻击流量下的性能。实验结果表明：WiSARD在平均准确率和时间开销之间提供了最佳权衡，能有效提高信号系统入侵检测效率，为提升网络安全感知能力提供有力支撑。     

调度集中系统与其他系统接口的设计与应用

调度集中系统对列车进行指挥管理,与其他系统通过接口交互信息,以实现全路网信号系统的协调统一工作,保障列车安全有序运行.基于该领域原有基础性研究,在当前各系统互联互通十分复杂的实际情况下,分析研究调度集中系统与其他系统的接口,对各接口按不同方式进行分类设计,讨论各接口如何实现互送信息且互相协调,并研究接口间的数据流向及信...     

高铁信号系统多层次安全保障框架与智能技术应用

高铁信号系统是高铁运输的“大脑”和“神经系统”，近年来取得了长足发展和成就，尤为突出的是高铁信号系统智能技术应用。首先从复杂巨系统、列车运行安全、CTCS技术规范相结合的角度出发，提出多层次安全保障概念，并对高铁信号系统多层次安全保障系统的既有概念进行了新解释。其次对高铁信号系统智能技术应用需求进行分析，在此基础上，结合北斗定位、5G、大数据、物联网、云计算、人工智能等先进技术，介绍高铁ATO、智能调度和智能运维等智能技术应用。最后对高铁信号系统智能技术应用进行展望。多层次安全防护和信号系统智能化对高铁列车运行控制具有十分重要的意义，高铁信号系统智能化将不断提升列车运行控制技术水平。     

CBTC信号系统智能化故障分析

传感器、摄像扫描、温度感知、电压电流模块等技术发展已日臻成熟,后续若运用至信号系统中,可全面、准确地采集信号状态感知层数据;云储存、大数据的高速发展,已具备针对每天数万亿数据元的信息传输及存储处理能力。信号系统日志能详细记录设备运行中硬件、软件等信息,结合系统日志的时间维度、密度和种类特征、空间维度和时序特征及设备报警等级,论证信号系统智能化分析的可行性和必要性,阐述信号智能化维护系统模型及后续模型搭建的要点及注意事项。     

充分发挥信号微机监测系统对铁路运输的重要作用

信号微机监测系统作为铁路行车安全监测设备，是信号系统的“黑匣子”，也是信号技术向高安全、高可靠和网络化、数字化、智能化方向发展的标志之一。它能实时、动态、准确、量化地对信号设备进行在线监测，反映信号设备的运用质量、结合部设备状态，并对状态信息进行储存、重放、查询、报警，对于防止违章作业，分析判断故障，尤其对分析发现潜伏性故障、瞬间故障和间歇性故障，提供重要的手段和依据，对确保运输安全发挥着重要的作用。但是，随着铁路跨越式发展及信息化建设的不断深入，微机监测设备一方面作为电务故障诊断专家，其地位和作用越来越重要；另一方面却在管理、功能完善和作用发挥上与运输安全的需求存在较大差距。     

无人驾驶关键技术和典型场景应用分析

城市轨道交通无人驾驶系统是一种代替司机行使列车控制和驾驶功能的信号系统,可以做到无人值守,因此对各信号子系统有较高的性能要求。介绍了无人驾驶技术的概念及优势,综合分析了无人驾驶信号系统的关键技术和无人驾驶模式下的典型场景;结合迪拜、韩国无人驾驶线路开通后的运营状况,推广无人驾驶技术在城市轨道交通信号系统中的应用,并为广大工程设计人员提供参考。     

CBTC信号系统与列车车门和站台屏蔽门的控制原理

主要论述CBTC信号系统在列车车门和站台屏蔽门的控制原理。列车车门和站台屏蔽门的安全监督、控制分别由ATP/ATO来完成,即ATP负责开/关安全门的安全监督、ATO负责安全门与车门的同步开/关控制。当列车车门和站台屏蔽门异常或信号系统收不到该信息时,列车将不允许进站停车或离站(除非此时列车车门和站台屏蔽门系统不与信号系统处于联锁状态,即采取特殊的措施,解除了列车车门和站台屏蔽门与信号系统的联锁检查)。     

地铁信号系统与防淹门系统的接口设计

基于广州地铁现场工程设计，总结了地铁信号系统与防淹门系统的接口设计，从确保旅客列车安全的角度，重点分析了信号系统根据防淹门系统的状态和请求信息对旅客列车采取的安全防护措施，以及信号系统对防淹门系统请求信息的回应原则。     

轨道交通信号智能运维系统研究

随着轨道交通信号系统研发技术的提升,信号设备及轨旁基础设备的维护需求也在不断增加,传统的维护支持子系统已经不能够满足现有的运营维护需求,为此提出轨道交通信号智能运维系统方案。利用大数据、人工智能、高维数据可视化等技术,对信号相关设备在运行过程中所产生的大量维护数据进行采集、传输、存储、计算和分析,实现信号系统的运行状态监测、维护数据智能分析、健康管理、智能维护等功能,从而提升信号系统相关设备的运维效率。     

无线CBTC信号系统时间同步机制分析

无线CBTC信号系统作为一种实时安全列车自动控制系统,时间同步机制为列车运行记录、系统报警、故障日志提供统一的时间基准。系统地描述了信号系统时间同步机制,不仅包括信号系统的外部时钟源和内部时钟源,也包括信号系统内部各子系统的时间同步机制,同时分析了信号系统作为时钟源对外部系统的影响。     

一种信号系统安全分析建模的设计与实现北大核心

为提高信号系统安全隐患分析效率,必须研究某一时刻多处失效的运营场景。当前有限自动机建模不能解决上述问题,设计一种用于信号系统安全分析的混合建模方法,一方面采用有限自动机建模进行某一处失效的安全隐患分析,另一方面采用Petri网建模进行多处失效且为异步并发的安全隐患分析。通过上述建模确定特定运营场景相关参数及性能指标,采用软件工具(例如VC6.0)实现信号系统安全分析模拟器。系统分析师通过安全分析模拟器进行系统安全分析,从而减少人为经验错误,提高信号系统安全隐患分析效率,避免重大安全隐患。     

一种信号系统安全分析建模的设计与实现

为提高信号系统安全隐患分析效率,必须研究某一时刻多处失效的运营场景。当前有限自动机建模不能解决上述问题,设计一种用于信号系统安全分析的混合建模方法,一方面采用有限自动机建模进行某一处失效的安全隐患分析,另一方面采用Petri网建模进行多处失效且为异步并发的安全隐患分析。通过上述建模确定特定运营场景相关参数及性能指标,采用软件工具(例如VC6.0)实现信号系统安全分析模拟器。系统分析师通过安全分析模拟器进行系统安全分析,从而减少人为经验错误,提高信号系统安全隐患分析效率,避免重大安全隐患。     

面向高速铁路信号系统安全分析的UML扩展设计研究

设计面向高速铁路信号系统安全分析的专用建模语言和建模方法,对于提升安全分析结果准确性具有重要意义。根据高铁信号系统STAMP安全分析模型的构成,提取该安全分析模型的特征元素。基于模型特征元素,利用UML扩展机制实现UML类和关系的构造型设计,并采用对象约束语言作为模型约束条件,设计面向高铁信号系统STAMP建模的UML建模语言。最后应用于高铁信号系统典型场景安全分析模型的构建。     

铁路信号系统安全功能及安全保障措施研究

采用故障树分析方法,选取列车冲突、列车脱轨、相关人员伤亡等3个顶事件,系统分析影响行车安全和乘客安全的危险源。在总结铁路信号系统已实现的安全功能基础上,提出利用信号系统遍布中心、车站、轨旁和车上的完整传感信息,通过专业间协同、车地信息综合集成的方式扩展信号系统的安全功能。面向安全功能扩展,分析信号系统在物理安全、信息安全和功能安全等方面存在的威胁和问题,提出利用物联网、安全云、系统级故障—安全结构等安全保障措施来全方位提升信号系统的安全性。     

无人值守全自动运行系统远程控制方案研究

针对无人值守全自动运行系统中列车定位丢失或车载信号设备发生故障的场景,对远程限制驾驶模式及远程重启功能进行研究。通过分析列车定位丢失原因、RRM模式运行流程、RRM模式运行区域属性影响,以及RRM模式信息交互等,提出远程限制驾驶模式的具体实现过程及实现方式,采用远程限制驾驶模式,定位丢失的列车可在信号系统保证安全的情况下继续运行,以重新建立定位;描述远程重启流程及信息交互,远程重启功能可使故障的车载信号设备恢复正常,降低对运营的影响,并为后续信号系统设计及运营指导提供参考。     

基于BIM的地铁信号设备维护管理系统设计

以信号系统为研究对象,创建基于BIM的信号设备三维虚拟模型,运用数据库技术对数据进行存储管理,设定数据交换接口,实现信号设备维护数据与BIM数据的交互,设计基于BIM的地铁信号设备维护管理系统架构。该系统架构具有真实的地铁信号系统维护场景、交互性强、操作简单等特点,在多个城市的地铁信号系统中得到应用,效果良好,弥补了传统信号系统数据庞大、不易解读的不足,对于优化信号系统架构、提高系统运用效率具有重要意义。