高速铁路列车晚点调整中区间渡线作用的分析

高速铁路行车组织具有高速度、高密度的特点。在高速铁路区间设置一定数量的渡线,能增加对晚点列车运行调整的灵活性。根据高速铁路列车开行模式,讨论了在高速列车晚点和中速列车晚点两种情况下高速铁路利用区间渡线组织列车越行的方案,量化分析区间渡线在晚点列车运行调整中所起的作用。     

C3无线超时分析及处理方法

我国高速铁路采用CTCS-3级列车控制技术(简称C3),极大地提高了铁路运输能力.C3技术在保证高速列车运行安全的同时,存在最为突出的是无线超时问题.1 C3无线超时概述C3无线超时是指车载设备与RBC通信过程中,由于GSM-R网络、车载ATP或无线闭塞中心(RBC)等原因,引起车载与RBC通信异常中断,RBC无法对列车进行控制.     

基于UIC406的移动闭塞模式下越江段列车运行

从信号系统控制列车的角度研究如何减小列车在越江区间的最小追踪间隔问题，以提高长大越江区间线路通过能力。首先，介绍移动闭塞模式下列车通过越江区间的运行方式，信号系统需保证线路正常运营，越江段区间风井之间仅有1列车运行；其次，结合列车运行特点，参考UIC406能力分析方法推算出移动闭塞模式下列车在越江区间内最小追踪间隔的计算模型，得出最小追踪间隔与列车在越江区间中运行速度之间的函数关系；然后，通过对所得的函数进行求导，推算出列车在区间中的最高运行速度、接近速度的取值及对最小追踪间隔的影响，并求得函数的极小值；最后，通过仿真软件验证计算模型的合理性并提出信号控制列车的优化方案。     

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。     

多类干扰下的高铁列车运行调整优化模型

高速铁路列车运行实时调整一直是行车调度指挥工作中的重要核心任务之一.为解决有多种行车干扰事件(初始晚点、限速和到发线不可用)影响下的列车运行调整问题,针对准移动闭塞行车方式,基于替代图理论,兼顾车站进路调整约束,建立混合整数线性优化模型,设计两阶段近似求解算法,在600 s内可以实现列车变更到发线次数最少和列车晚点延误时间最短的列车调整方案的快速求解.研究结果表明:模型可以同时实现列车运行调整和列车径路优化,相比时间间隔法行车方式,该模型可以有效避免列车在闭塞区间的冲突;有初始晚点的干扰会加剧列车的二次晚点;列车限速值越低会指数型加剧晚点时间.     

基于协作多agent机制的高速LTE-R无线网络覆盖与容量优化算法研究

为应对由于列车运行速度快而引起的通信环境恶化的现象,进一步提升高速铁路沿线覆盖与容量性能,保证列车用户在通信需求方面获得持续的优质体验,覆盖与容量优化成为LTE-R网络的一个重点研究方向。基于高速铁路环境中基站与列车位置信息可预测的优势,在传统单一调节天线下倾角的FQL算法的基础上,引入协作多agent机制,提出协作多agent FQL算法,使得LTE-R无线网络频谱效率和吞吐量性能得以提升和优化。同时通过对频谱效率CDF曲线的仿真表明随着列车运行速度的不断提高,算法对无线网络整体性能的提升越加明显,证明了在高速场景下本算法的有效性。     

减少CTCS-3无线链接超时报警件数

正随着高速铁路的快速发展,列车运行自动控制设备要求也在不断提高,其中CTCS-3级列车运行控制系统中实现车-地信息双向传输的重要媒介电台子系统,是具有各类高新技术,保证高速列车运行安全、可靠、高效的核心技术之一。减少动车组列控车载设备ATP (Automatic Train Protection列车超速防护系统)无线链接超时报警,对于维护正常运输秩序,确保高速动车组运行安全具有极其重要的意义。     

几种特殊站场的CTCS-2级列控系统解决方案

中国列车运行控制系统（CTCS）是适应中国高速铁路发展而制定的。CTCS-2级系统是基于点式应答器、轨道电路传输列车运行控制信息的点-连式列车超速防护系统（ATP），是第六次铁路大提速确保动车组200km／h安全运行的关键技术之一，作用不可替代。对纵列式车站、纵列式编组站和线路所等特殊车站的列控解决方案进行了介绍，同时给出了一些特殊车站速度优化控制的方法。     

基于改进差分算法的高速列车运行调整研究

为了压缩高速铁路列车运行的总晚点时间、编制高质量的列车运行调整计划,建立高速铁路列车运行调整模型,运用矩阵描述高速列车运行调整中的相关概念,以列车到发线数量、列车追踪时间间隔、列车停站时分等作为高速列车运行调整的约束,以列车在各站的到达的总晚点时间最少为优化目标,构建高速铁路列车运行调整模型。在分析基本差分算法差分策略的基础上,提出基于三角差分策略的高速铁路运行调整差分算法,给出详细的计算步骤。以京广高速铁路实际列车运行数据进行计算,验证了模型的有效性和算法的高效性、精确性。本文提出的基于新的改进的差分策略的高速铁路列车运行调整方法是合理可行的。     

武广高速铁路列车晚点恢复时间预测的随机森林模型

基于列车运行实绩的列车晚点恢复模型是铁路晚点管理的重要内容,是运行图优化和行车指挥的理论基础和依据。为了研究高速列车初始晚点恢复的机理,进行初始晚点恢复预测,本文以武广高速铁路列车运行实绩数据为研究基础,将列车在初始晚点站的晚点时间(PD)、列车晚点后经停各站的总停站缓冲时间(TD)、列车晚点后经停各区间的总区间缓冲时间(RB),以及标识列车是否晚点通过株洲西—长沙南区间的0-1变量(ZC)作为自变量,运用R语言编程建立了以晚点恢复时间(RT)为因变量的高速列车初始晚点恢复随机森林回归模型。对275个测试集数据的预测结果表明:模型允许误差在3min情况下,模型的预测精度能达到90%以上。随机森林模型与多元线性回归模型、支持向量机模型的对比表明,随机森林模型具有最优的预测精度。     

基于SPN的CTCS无线通信形式化建模与分析

CTCS-4列车运行控制系统是基于无线通信传输信息的系统,其无线通信系统是一个动态、复杂的分布式系统,正确的形式化验证对于其性质和最终实现具有重要意义。本文主要考虑高速列车在移动闭塞区间条件下CTCS无线通信的形式化建模和可靠性分析,建立随机Petri网(SPN)表示的CTCS无线通信机制模型和列车与无线闭塞中心通信的GSM-R故障恢复模型,给出对通信故障定位的表示方法,并采用TimeNET仿真工具对GSM-R通信系统的可靠性进行分析得出相应结论。分析结果表明,列车在500 km/h的速度下,越区切换成功概率为99.45%,连接丢失概率为10-2/h。最后,本文将分析结果与GSM-R的技术标准进行比较,说明其可靠性满足规范要求。     

高速铁路列车运行调整的模型及其策略优化方法

在分析高速铁路列车运行调整决策特点的基础上,针对高速铁路列车运行调整的传统优化模型在求解效率方面存在的问题,以相邻且存在冲突列车所在的位置为状态,行车调度员可采取的调整措施为行动,列车加权总晚点时间为调度员采取行动所获得的报酬,构建高速铁路列车运行调整的马氏决策过程模型;分析高速铁路列车运行调整决策过程最优策略的结构,给出采取列车顺晚开行和越行调整等行动的最优策略条件,基于列车的越行矩阵、到开时刻矩阵、最小停站时间矩阵和区间标准运行时间矩阵的定义,采用极大加代数和矩阵推算列车到发时刻,并据此设计模型求解的策略优化方法。结合某高速铁路区段的实例计算结果表明:给出的模型和策略优化方法能取得较人工调整方法更好的优化效果,较数学模型优化方法可提高求解效率,从而验证了高速铁路列车运行调整的马氏决策过程模型和策略优化方法的有效性。     

城市轨道交通国产ATP车载设备超速防护功能的仿真实现

在城市轨道交通列车自动控制系统（ATC）中，列车自动防护（ATP）系统担负着列车运行间隔控制，进路控制，超速防护的重要作用，是列车运行自动控制的基础，其中，ATP车载设备是ATP系统中保证行车安全的关键设备。它根据地面信息和机车信息生成列车速度控制曲线，并与列车实际速度进行比较，监督列车运行，实现超速防护，零速检测，无意识移动防护，制动确认和车门防护等功能。本文在介绍ATP系统仿真的基础上，重点阐述了ATP车载设备列车速度控制模式曲线的仿真计算方法，并以北京地铁一号线的线路参数为例，对ATP车载设备的速度控制模式曲线进行了仿真，实现了车载ATP的超速防护功能，目前，整个ATP仿真系统已正式投入运行，取得了预期的效果。     

BSC及BTS参数的调整

<正>1概述京沪高铁作为我国建设里程最长、投资最大、要求最高的高速铁路,采用最新的CTCS-3级列控系统(C3)模式。C3是基于GSM-R无线通信实现车地信息双向传输,无线闭塞中心(RBC)生成行车许可,同时具备CTCS-2级列车运行控制系统功能。C3车载设备采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行。铁路通信GSM-R网络为C3安全数据传输提供车-地双     

GSM-R系统网络、列车速度与列控设备之间的关系分析

GSM-R系统在高速铁路列车控制系统中承担连续传送列车控制命令和语音信息的业务,实现车-地间双向数据通信,满足CTCS-3级列控的功能要求.基于GSM-R系统的无线闭塞中心( RBC)是集计算机应用技术和高速列车运行控制技术为一体的系统,与现有闭塞系统相比具有明显的优势和很强的兼容性,为铁路调度指挥带来很大的灵活性,对GSM-R传输网络及其传输设备的可靠性和安全性提出了更高要求.     

发展中的我国铁路列车速度、密度、重量

列车速度、密度、重量三者之间既相互制约又相互促进。我国铁路近40年的发展历程可划分为挖潜扩能、铁路提速和发展高速铁路3个阶段。在挖潜扩能阶段,通过对既有线的更新改造提高列车重量和密度,快速提升运输能力;在铁路提速阶段,将提高列车速度放在首位,压缩旅客列车旅行时间,同时兼顾列车密度和重量的提高;在发展高速铁路阶段,列车速度、密度、重量按需发展、共同发展,列车速度和密度提高到了一个新的水平。未来我国铁路列车速度、密度、重量发展方向:高速铁路列车速度将向400 km·h~(-1)、列车追踪间隔时间将向3 min、行车密度将向190对·d~(-1)以上发展;高速货运动车组列车运行速度将达200 km·h~(-1)及以上;客货共线铁路旅客列车速度最高可达200 km·h~(-1),列车追踪间隔时间最小可压缩到5 min,850 m系列到发线铁路货物列车重量可提高到4 500～5 000 t,1 050 m系列到发线铁路可提高到5 500～6 400 t;动车组列车将逐步替代普通旅客列车。     

基于着色Petri网的高速列车追踪运行过程建模与仿真

为了验证高速铁路移动闭塞系统(Moving Automatic System,简称MAS)结构完整性、控制逻辑正确性以及列车追踪运行的动态控制过程,利用着色Petri网建立移动闭塞条件下高速列车两车追踪运行控制过程的模型,采用相对制动方式下基于追踪效率最高的区间追踪间隔原理,设计了控制策略决策模块,模拟列车牵引加速、惰行以及减速运行等控制过程,研究MA更新周期变化对列车追踪控制的影响。仿真结果表明所建立的模型可以有效描述MAS下高速列车追踪运行控制过程,且MA更新的周期越小,列车的行为控制越灵敏,达到预期控制目标所需要的时间更短,满足行车安全性、高效性要求。仿真结果将为MAS在高速铁路中的实际应用提供理论指导。     

GSM-R在CTCS-3级列控系统的应用

1 CTCS列控系统发展历程列控系统是确保列车运行安全,提高行车效率的控制系统.我国列车控制系统是在传统继电器电路控制、固定闭塞方式基础上,随着列车速度不断提高、列车性能不断改进,以及先进技术不断应用的过程中逐步建立和发展起来.早期列车速度低于120 km/h时,列车主要是根据地面信号机的显示方式行车.随着列车速度不断提升,尤其是目前动车组运营速度达到200～250 km/h时,地面信号机已无法满足列车运营速度要求.我国在欧洲ETCS标准和相关车载设备技术的基础上研制了符合CTCS-2级技术标准的列车运行控制系统.随着我国高速铁路开通运营,为保障高速列车能够保持在300 ～ 350 km/h速度下运行,总结各国列控系统特点,结合我国铁路的需求和发展规划,通过系统集成和自主创新,采用GSM-R网络进行列控通信的CTCS-3级列控系统.     

重载列车优化操纵算法设计与仿真

文章针对电力牵引重载列车的运行特点,对重载列车的优化操纵问题进行了分析研究,设计了一种基于模糊预测和再优化的列车运行控制算法。该算法先使用模糊逻辑控制器产生操纵队列,预测列车未来一段区间的运行情况,然后对产生的操纵队列以安全、节能为目标进行反复优化。算法通过对操纵队列的有重合区间局部寻优来保证得到近似全局最优解。文章使用列车牵引计算模型对算法进行了仿真验证,结果表明该算法产生的操纵队列基本达到了重载列车运行要求。     

数据驱动的高速列车子空间预测控制

随着列车运行速度的提高,列车与接触网、轨道、空气的动力作用加剧,给高速列车的建模与控制提出更高的要求。本文提出数据驱动的高速列车子空间预测控制方法:构建基于状态框架的高速列车多变量动力学系统;由输入输出数据设计高速列车的子空间预报模型;详细分析高速列车子空间预测控制器的设计方法,并给出相应的预测控制算法。高速列车的数值仿真实验结果证明所提出控制方法的有效性。