列控数据管理平台的开发

为了给列控数据管理提供信息化手段,列控数据管理平台,通过对列控基础数据、列控工程数据表和列控设备配置数据(含报文)等数据的管理,规范和统一了列控数据编制工作流程,强化日常维护管理,提高专业管理水平。     

列控联锁一体化系统多层次结构化设计实现

列控联锁一体化系统（TIS）集成计算机联锁系统和列控中心系统接口和功能,在现场设备维护、系统实时性控制等方面带来一系列优点,但也随之带来软件功能的复杂性。考虑设备现场需具备更好的可维护性和可操作性,从功能结构上进行层次划分,例如站内联锁关系、区间信号机控制、轨道电路编码等作为CTCS-0级列控系统线路功能,临时限速及有源应答器功能作为CTCS-2/CTCS-3级列控系统线路功能,再结合数据配置进行多层次模块化管理,软件采用独立模块结构化设计,不同功能的数据配置、软件升级互不影响,降低不同功能模块之间的耦合性,既有利于工程实施,便于数据配置和软件维护以及故障分析定位,又有利于对系统整体安全性进行分析。     

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。     

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.     

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。     

列控数据完备性建模方法研究

列控数据作为列车运行控制的基础,是列控系统的中枢神经,其完备性直接关系到列车运行安全.列控数据完备性能够保证列车安全控制数据的完整性、正确性、有序性、实时性、有序性和兼容性.本文以CTCS-3级列控系统和CTCS-2级列控系统之间的等级转换以及典型的设备故障导致降级场景为例,利用随机Petri网建立列控数据完备性模型,重点研究了列控数据完备性的完整性、实时性和兼容性方面的问题,最后提出了用模型完成的成功率以及系统平均延时时间分析列控数据完备性的方法.     

基于工程线路数据的电子地图自动生成方法研究

电子地图数据是实现卫星定位的基础，而实际卫星数据采集的工作量较大，易受到现场因素制约，且不能满足基于卫星定位的列控系统仿真测试平台对任意线路的测试环境需求。为此，提出一种基于工程线路数据的电子地图自动生成方法。先读取、校验和分析工程线路数据，生成线路拓扑关系，识别并提取电子地图要素信息；再根据设定的线路起点经纬度和各信号点方位角，计算正线、侧线各信号点的经纬度，生成满足卫星定位的电子地图；最后，对电子地图数据进行准确性检查。该方法对于任何一条工程线路均能仿真生成电子地图数据，为基于卫星定位的列控系统车载设备的研发和实验室测试提供有力的技术保障。     

基于元模型的通用性列控仿真平台基础环境研究

为实现列控仿真系统可重用性、可扩展性及可组合性的目标奠定底层基础,提出将列控系统分为控制器和控制对象,即列车控制策略和列车运行基本环境,在列控仿真系统中将控制器和控制对象分离设计。通过总结不同轨道交通系统运行的共性特征,将线路拓扑结构、列车模型和驾驶模型作为列车运行基础环境的3部分,采用元模型思想形式化描述列车运行基础环境的3部分,设计了基础线路数据库与仿真线路拓扑结构映射的关键算法和列车运行规则。采用高速铁路线路数据实现了列车运行基础环境,结果表明:所做研究在满足列控仿真平台需求的基础上,达到了列控仿真系统平台运行基础环境通用性目标。     

客运专线动车组出入段列控方案思考

结合动车段的站场和线路设计情况及动车组出入段的作业特点,对动车组出入段列控方案及设备配置进行比较,提出动车组出入段列控方案的建议;通过对CTCS-2级列控系统与动车组出入段作业的适应性进行分析,提出采用CTCS-2级列控系统出入段应注意的问题及建议。     

基于规则的CTCS-1级列控系统RDC数据验证工具的设计和实现

区域列控数据中心(RDC)是CTCS-1级列控系统新增的地面核心设备,主要为车载设备提供线路数据、临时限速数据和进路数据。RDC子系统自带静态数据库,存储当前RDC管辖区域内的线路数据。本文在深入研究RDC数据特点的基础上,提取数据约束规则,并设计开发了RDC数据自动化验证工具,提高了数据验证的效率和准确率。     

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。     

列控工程数据模型化技术研究

研究从列控工程数据表自动创建列控配置模型的技术,提出一种自动模型化和图形化方案,介绍构建列控系统配置模型的相关算法。     

列车运行控制数据校核及管理系统

列车运行控制数据校核及管理系统能够实现列控基础数据的逻辑检查和校核,通过图示的方法,完成应答器报文和列控数据的核对,同时对列控基础数据、列控工程数据表实行项目化管理,以科学方法实现列控数据验证的完备性、准确性和高效率。     

基于SAT的应答器工程数据逻辑规则提取及验证

工程数据是应答器报文编制的重要依据,现有工程数据验证规则是基于CTCS-2级列控系统应答器应用原则及工程数据表编制规范生成的,这类基于文本语言描述的规则完备性不足,且存在二义性,数据验证不充分,易直接导致数据安全问题。因此,本文深度挖掘各类工程数据间的约束关系,提取数据逻辑验证规则,通过基于SAT的形式化建模、ROBDD构造及深度优先搜索来证明逻辑规则的可满足性。开发基于导出逻辑规则的数据验证工具,并以某城际线路工程数据表为例,与传统工程数据表检查软件进行比较。结果表明,新工具能够识别传统软件无法识别的数据隐患,消除传统验证规则的不完备性,提高工程数据的安全性。     

列控车载设备的控车核心算法

针对高速列车运行超速安全防护,提出列控车载设备的控车核心算法,总体架构包括动车组制动参数导入、线路数据输入、安全距离预留、模式曲线生成和速度监控处理。算法功能模块划分为制动参数处理、线路数据处理、模式曲线处理和速度监控处理4个模块,其中控车曲线计算公式为列控车载设备控车核心算法关键,分别给出紧急制动曲线、常用制动曲线、紧急制动触发曲线和常用制动触发曲线的计算公式。在真实设备实验室内进行不同线路坡度和线路速度条件下的动车组制动实验,测得列控车载设备模式曲线制动距离,并将其与仿真算法软件计算的距离进行对比验证。结果表明:列控车载设备控车核心算法仿真结果与真实列控车载设备实时监测结果误差率不大于0.08%。将控车核心算法应用于新建铁路客运专线闭塞分区的符合性验证可知,该算法简化了仿真数据配置,减少了测试工作量,有利于缩短检算周期,并能及时反馈闭塞分区符合性检算结果,具有理论和实用价值。     

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。     

列控系统数据校核技术研究

随着中国高速铁路工程大规模铺开,列控设备的应用数据校核工作也更为繁重和艰巨。首先介绍列控数据的制作流程,然后列举现有的几种数据校核方式并指出其缺点,最后提出基于数据表的数据校核方式并阐述详细的设计方案。     

联调联试信号系统列控数据管理分析与建议

列控数据是列控系统的重要基础,数据的正确与否直接关系到列车能否正常运行甚至安全运行.通过分析联调联试过程中列控数据错误的原因,对列控数据管理过程进行总结,进一步提出优化措施,可为相关设备维护单位提供有益借鉴.     

基于列控数据的客运专线码序表生成方法

列控工程数据作为列车运行控制的基础,包含了列车运行的全部进路信息,是列控中心软件的编制依据,关系着列车的运行安全;码序表则体现了列控中心管辖范围内各类接发车进路情形下,由轨道区段发出的低频信息码序,指导着列车的行车规则且具有较强的规律性,因此列控工程数据与码序表之间存在着密切关联性。文章提出以列控工程数据表作为源数据输入,提取不同接发车进路信息,结合穷举各类接发车进路对应的发码规则自动生成客运专线码序表的方法。该方式能保证两者设计结果的一致性,具体方法依托计算机辅助设计实现,并最终通过在长沙至昆明铁路客运专线码序表工程设计的实际应用检验,而且其图纸生成效率及正确率较高,为客运专线码序表工程设计提供了有力支持。     

列控中心与联锁通信故障处理

列控中心是CTCS-2级列控系统地面设备的中心、CTCS-3级列控系统地面设备的重要组成部分,列控中心和联锁设备二者间的通信是通过安全数据网实现的,其中主要涉及区间状态、区间方向、车站进路、轨道区段、进站信号机断丝、允许发车、改方状态、信号限速、异物侵限灾害防护、信号状态采集及驱动命令等信息的交换。列控系统与联锁系统将构成列车指挥与控制的综合智能系统。文章针对典型的列控中心系统与联锁间通信故障分析和处理过程,以寻求快速化、规范化方式处理列控中心故障为目的,以列控中心TCC设备结构为基础,以分析终端数据为依据,对列控中心系统设计和维护应用中的注意事项进行分析,给出了一个较为行之有效的故障处理办法。