基于绝对位置编码的列车定位技术

介绍在轨道交通中常用的列车定位技术，分析各种技术的优缺点，提出一种基于绝对位置编码的列车定位技术。利用优序列（最大周期线性反馈移位寄存器序列）对轨道线路上的绝对位置进行编码，当列车在线路上运行时，通过车载阅读器顺序检测设置在轨道线路上的二值标记，在不同位置上读到的标记在移位存储器中构成唯一的位置编码，以此位置编码值作为地址与车载阅读器所处位置的坐标信息相对应，就可以实现列车的绝对定位。二值标记可以根据列车定位精度的需要等间隔或不等间隔布置，既可以对整条轨道线路统一编码，也可以与既有应答器相结合应用，每段应答器之间的轨道线路采用相同的编码。该定位方法具有高精度、高可靠性、低成本、抗干扰能力强的优点。     

图像特征识别的m序列列车定位方法

提出一种图像特征识别的m序列列车定位方法,利用m序列(最大周期线性反馈移位寄存器序列)对轨道上的绝对位置进行编码,系通过安装在列车顶部的摄像机依次拍摄由二进制特征标志组成的轨道位置编码。提出基于虚拟轨迹获取目标图像方法,解决同一二进制特征标志重复采集的问题;提出基于BP(向后传播)神经网络的位置编码识别方法,以处理轨道现场环境干扰严重的问题。不同位置上的编码具有唯一性,以此位置编码值作为地址与车载数据库位置信息进行对比,来实现定位。试验结果表明,该方法可以有效地实现列车定位。     

周期编码在地铁精确定位技术中的应用与研究

采用以m序列为基础生成的周期编码对地铁列车的运行线路进行位置编码标定,通过车载检码单元对沿线的标定码进行检码,获得列车实时位置信息,实现精确定位.基于周期编码的地铁列车精确定位技术,提高了地铁列车的定位精度、可靠性和抗干扰能力,成本较低.     

地图辅助定位方法在列车定位中的应用

地图辅助定位是使用道路地图矢量辅助其它手段进行车辆定位的一种方法。本文依据线路平纵断面特征对线路进行单调分段后,建立线路平面和纵断面数字地图数据库,然后以铁路线路平面特征辅助GPS进行列车连续定位,分别推导出直线、缓和曲线以及圆曲线区段的列车位置估算公式。在直线区段将GPS位置信息投影到实际线路上进行列车定位;在缓和曲线上,根据实测当前点曲率以及缓和曲线曲率和全长计算列车的位置;在圆曲线上,提出利用同向切线法实现列车连续定位的方法。文中还探讨了应用纵断面变坡点作为虚拟查询应答器实现单点定位的方法。最后给出列车连续定位的现场实验结果和利用变坡点实现单点定位的仿真结果,验证了方法的有效性。     

基于遗传算法的重载列车驾驶策略研究

针对重载列车在长大下坡道运行时需采取循环制动来保证列车安全运行的难点问题,通过分析重载列车动力学模型和操纵要求,研究了一种基于遗传算法的列车驾驶策略。首先,基于线路数据和列车编组数据,对重载列车运行过程进行了动力学模型的建立;然后以操纵要求建立约束集,设计了以工况(制动和制动缓解)转换点为编码对象的驾驶策略生成算法;最后选取朔黄铁路一段长大下坡道实际线路数据,仿真得到最优的工况转换序列,并生成列车驾驶曲线。分析仿真驾驶曲线与指导驾驶曲线速度的均方根误差以及速度误差的期望和方差,表明该方法是可行的。     

最近的车体倾摆系统技术动向（续完）

4 地点检测与曲线检测 确定列车在线路上的运行位置的地点检测,主要是防止撞车及进行运转控制.而即使在车体倾摆系统中,为实现正确的车体倾摆,也必须在车辆上经常地、高精度地识别车辆本身位置与曲线的相对位置.     

数字轨道地图数据平顺性检查算法研究

利用卫星导航实现多传感器列车组合定位必须建立数字轨道地图。在数字轨道测量数据处理过程中,轨道数据平顺性检查是非常重要的环节,而人工检查工作量大且无法保证数据准确可靠。本文使用短时傅里叶变换分析线路数据点夹角序列的幅度谱,通过对数据进行频域高通滤波排除线路弯道对平顺性检查的影响,从而直观的检查、定位线路中的数据不平顺区域。实验表明,该方法能够直观的呈现线路平顺性,并快速定位不平顺位置,在轨道地图GPS测量过程中降低人员工作量,保证数据准确、可靠。     

曲线轨道不平顺对车辆动力响应影响仿真研究

研究目的:本文旨在通过现场实测和仿真计算研究曲线轨道不平顺对车辆动力特性的影响。首先,利用轨检车实测数据对我国提速线路轨道不平顺与车辆振动加速度之间的关系等进行了统计分析及相关分析,对武九线曲线段的轨道谱也进行了初步估计。其次,采用动力学仿真软件Adams/Rail建立车辆-轨道动力学模型,并以实测数据作为验证手段,分析了轨道不平顺类型、幅值和波长对车辆运行平稳性和安全性的影响,提出了对行车运行有不利影响的不平顺波长范围。研究结论:高低不平顺对列车垂向振动影响显著,轨向不平顺对列车垂向、横向振动均有显著影响,当列车以110 km/h运行时,为了避免列车在不平顺激励下产生共振,应该对2.5 m、3.72 m、20 m和28 m波长的轨道不平顺进行控制。     

200km/h提速线路轨道不平顺对车辆横向振动影响分析

轨道不平顺是列车振动的主要激扰源,其状态直接关系到列车运行的平稳性、安全性和舒适性,也是限制列车最高运行速度的主要因素之一。本文基于轨检车现场实测数据,对我国提速线路轨道不平顺、列车振动加速度进行了统计分析及相关分析,并探讨了线路轨道不平顺对列车横向动力特性的影响。结果表明:提速线路轨道不平顺幅值服从正态分布;轨向不平顺对列车横向振动有显著影响;当列车以200 km/h的速度运行时,为了避免列车在不平顺激励下产生共振,应该对40 m波长的轨道不平顺进行控制。     

高速铁路列控系统列车位置在线估计算法研究

针对高速铁路列控系统的列车定位误差问题,首先分析不同型号ATP车载设备通过应答器的绝对定位信息进行距离误差校正的数据,验证列车定位相对误差的正态分布特性;其次提出列车的相对测距近似模型,并以最小二乘法进行在线参数辨识;最后建立列车位置更新的离散线性模型,以定位相对误差的噪声特性和最小二乘的相对测距近似模型为基础,利用多层降噪自动编码网络辅助的卡尔曼滤波算法直接对列车的相对位置在线估计从而得到绝对定位信息。利用ATP车载设备与高速动车组接口型式试验的现场数据进行仿真分析,仿真实验与实际误差校正的对比结果表明,文章提出的方法可以有效降低高速列车行走过程中的定位误差,对应均方根误差统计,整体改善程度至少达到34.39%。     

小线间距单渡线安全性研究

研究目的:因盘活闲置国有资产的迫切需要,某些城市的城轨交通线路工程,利用地下既有设施,因其线间距比较小,加大线间距困难,维持原有线间距将成为工程的首要选择。规范规定单渡线线间距不应小于一定数值。哈尔滨市轨道交通一期工程利用既有人防隧道工程,受限界限制,线间距定为3.4 m。根据要求,分别在两个既有站设置了3.4 m线间距单渡线。"小线间距"单渡线,在设计、铺设、营运以及养护维修等方面经验甚少,因此除了需要研究渡线结构安全性以外,还必须分析研究其在各种运行位置时脱轨或者脱钩危险性,确保列车安全通过。研究结论:(1)车辆通过3.4 m线间距单渡线时,转向架最不利位置的转动角度在转向架结构性能允许范围内。车钩最不利位置的转动角度、伸缩量在车钩结构性能允许范围内。(2)3.4 m单渡线侧向运行时不载客的情况下,车速不宜超过20 km/h;侧向有载客需要的情况下,车速不宜超过15 km/h。     

应答器与测速组合定位在地铁中的应用

分析城市轨道交通列车运行控制系统对列车定位技术的要求,针对地铁的具体特点,提出在CBTC条件下应答器与测速的组合定位方案。该方案利用测速电机和多普勒雷达提供列车相对位置,查询应答器提供列车绝对位置,利用测速电机定位和应答器定位相互补足的特点,得到精度较高的定位数据,较一般列车定位系统相比,提高了列车测速定位系统的精度和可靠性。     

温州市域铁路交通系统关键技术分析

市域铁路是解决市域范围交通需求的有效途径。介绍温州轨道交通发展模式,车辆、限界设计、行车组织、车站建筑、桥梁结构、轨道工程、供电系统、信号体系、通信技术等市域铁路关键技术;从运输能力、线路条件、设备技术条件和投资效应等角度,分析市域铁路与中等城市的适应性。温州市域铁路是一种新模式,采取城轨运行模式,集合国铁乘坐舒适度和地铁的便捷性,具有行车速度高、运能大的特点。     

齿轨铁路设计规范编制中桥梁荷载取值研究

齿轨铁路是登山旅游轨道交通适宜的方式,国外已有多处建成实例,我国在此区域仍属空白。齿轨铁路建设需要编制设计规范,桥梁荷载取值是规范编制的重要研究环节。通过对齿轨及轮轨系统分析,大坡度齿轨荷载取值可参照现有轨道交通规范。在桥梁荷载一节,根据齿轨的大坡度以及轨道制式不同,按动态和静态状况进行比较分析,得出结论:(1)大坡度不会导致恒载、活载等产生额外的水平分力,不会对桥墩构造尺寸造成影响,但列车牵引制动力会增大,列车性能需要提高;(2)轮轨及齿轨的轨道制式不同,齿轨桥梁荷载的牵引制动力不能简单参照现行轨道交通规范中竖向力的10%～15%考虑,应大于此数值;(3)离心力与牵引制动力叠加时,不应对牵引制动力进行折减;(4)冲击系数及横向摇摆力国内研究较少,从齿轨与轮轨的异同点出发,对齿轨上可能导致参数变化的各种因素进行定性分析。     

东京私铁快慢车组合运营模式对上海市域轨道交通线的启示

分析了东京私铁快慢车组合运营的方式及其配线方法,指出快慢车组合运营是缩短市域轨道交通旅行时间增强客流吸引力的有效方法。探讨了上海市域轨道交通R2线实行快慢车组合的运营方式,并根据通过能力的要求,结合线路工程具体情况,进行详细的运行图铺画,确定合理的越行站的位置,并结合技术经济的分析比选,推荐一种配线方法。     

城际轨道交通试车线设计探讨

试车线作为新车和检修后的列车进行系统动态调试及性能试验的线路,用于保障列车的安全和可靠运营.针对城际轨道交通的特点,对比分析了国有干线铁路及城市轨道交通试车线的功能需求.结合试车线工程实际条件,从测试功能、设备配置、设计规范等方面对城际轨道交通试车线的设计进行了探讨.城际轨道交通试车线的设计应根据现场条件进行布置,有条...     

普速铁路自动闭塞区间信号点类型构建研究

针对普速铁路自动闭塞区间信号点布置多样、区间信号点最高编码码序提升、区间信号点类型种类多且名称复杂混乱的现状,基于区间信号点的编码码序,以及其与车站的相对位置关系,提出区间信号点类型的构建方法,在此基础上构建在普速客货列车共线运行、重载铁路、铁路枢纽、既有线提速等不同运营场景下,适用于普速铁路自动闭塞区间不同最高编码码序、不同区间信号点布置情况的所有区间信号点类型,并将其应用于普速铁路自动闭塞区间的信号工程设计中。实际的工程应用实例表明,构建的区间信号点类型名称简单、含义清晰,具有通用性和可拓展性,适用于普速铁路自动闭塞区间信号点的所有布置情况,能在普速铁路所有的自动闭塞区间工程中直接应用。     

我国首次采用的高架车场及综合维修基地一武汉市轨道交通1号线一期工程石乔 口路车场

武汉市轨道交通1号线一期工程的硚口路车场及综合维修基地是我国目前城市轨道交通车场设计中首次采用的高架车场。设计人员在建筑、结构、工艺等的设计中克服了没有相适应的设计规范和用地面积狭小等特殊环境产生的困难,提出了较合理的布局、在列车荷载作用下房屋结构的荷载计算办法、减振降噪措施,以及对车场轨道布置采取的对策。