列车运行控制仿真系统(一)总体结构与仿真显示

介绍了CTCS列车运行控制仿真系统,包括列车运行控制仿真系统的总体结构和各子系统的构成、功能及子系统间关系.重点讨论了列车运行显示子系统系统构成、系统功能和软件实现.通过本仿真系统,对CTCS的应用具有较强实际意义.     

基于Linux的地铁列车车载监控显示系统仿真的研究

地铁列车车载监控显示系统是车载乘客信息系统的重要子系统,它集信息播报、视频监控、紧急呼叫等多项功能于一体.本文在构建Linux操作系统的基础上,实现了列车车载监控显示系统的仿真,并重点通过OpenSceneGraph三维渲染引擎对列车车厢视频监控进行仿真.     

列车司机驾驶仿真子系统的设计与实现

列车司机驾驶仿真子系统是构建完备的列控仿真系统与功能测试环境的基础部分,该子系统有助于提高整个仿真与测试系统的真实性和可操作性.本文针对司机驾驶仿真子系统,从功能需求、列车速度模型建立、软件仿真等方面对该子系统进行分析,引入AV8R-01型摇杆及SST辅助编程技术,利用Visual Studi0 2010编程环境实现了该子系统.本文利用较低成本的硬件平台辅以软件界面代替传统的驾驶实物平台,在CTCS仿真测试与司机培训等仿真平台搭建过程中既节省了成本,又能够起到驾驶仿真的作用.     

基于运行图驱动的列车运行控制半实物仿真系统

由实物模型子系统、控制子系统和智能调度子系统搭建基于运行图驱动的列车运行控制半实物仿真系统。采用实物微缩模型与抽象模型相结合的方法,构建列车运行控制过程的半实物仿真环境及仿真算法;基于DxdcNet/LocoNet通信协议,定义用于各子系统间数据交互的数据格式及通信协议;采用C#编程语言编制相关系统软件。对以京津城际铁路为背景搭建的基于运行图驱动的列车运行控制半实物仿真系统进行测试,结果表明:可以直观地仿真三显示、四显示和准移动闭塞模式下的列车运行全过程,在1h内完成全日运行图的行车组织过程演练并获取相关数据,为列车运行计划的编制和安全实施提供科学依据。该系统已投入实际使用,并在调度指挥教学、运行图动态性能检测等方面均取得了良好效果。     

引入接口中间件的基于通信的列车控制系统仿真

分布式对象中间件在CBTC(基于通信的列车控制)接口仿真系统的应用是实现接口数据传输有效性、通用性、实时性的重要实现方式之一.针对CBTC仿真系统中各子系统间信息的交互和融合问题,通过研究当前分布对象中间件架构和运行机制,提出适合CBTC仿真系统信息交互的接口中间件,构建引入接口中间件工作模式的CBTC通信体系.详细阐述了该通信体系的体系结构及其接口的封装与设计,并将其应用到列车运行控制仿真系统中.此应用根本改变了轨道交通运行控制的运作模式,提高了系统的效率.     

ATP仿真测试系统中ATS子系统的设计与实现

介绍一种在列车超速防护(ATP)仿真测试系统的列车自动停车(ATS)子系统.该子系统实现列车车次号的管理,列车运动的识别和模拟,实时显示列车位置,生成列车运行报告,时刻表的编制和修改,与原始时刻表的比较,列车进路设置(包括人工设置和自动设置)等功能,为在基于通信的列车控制(CBTC)系统下测试ATP设备创造了条件.     

CTCS-3级列控仿真实验系统—轨旁仿真子系统的设计与实现

为解决当前高校在CTCS-3级列控系统教学中缺乏信号设备实物的问题,采用软件仿真的形式,建立适用于本科教学的CTCS-3级列控仿真实验系统。重点研究了CTCS-3级列控仿真实验系统中的轨旁仿真子系统,以轨道电路、应答器、站内信号机、站内道岔等轨旁设备作为研究对象,提出了CTCS-3级列控轨旁仿真子系统的总体设计方案,阐述了内部核心功能的详细实现,介绍了系统的工作流程。该子系统与CTCS-3级列控仿真实验系统中其他仿真子系统进行了联调,实现了既定的功能需求。结果表明,该轨旁仿真子系统能够较好地配合CTCS-3级列控系统,实现教学的目的。     

基于UPPAAL的城市轨道交通CBTC区域控制子系统建模与验证

CBTC(Communication Based Train Control)系统可有效提高轨道交通的列车运营效率,降低系统建设和维护费用.在系统研发过程中需对系统进行建模、仿真和验证,发现系统设计缺陷,以保证系统的安全性.CBTC区域控制子系统是一实时控制系统,它要求控制时间的精确性和控制过程的准确性.本文通过分析城市轨道交通CBTC区域控制子系统的结构,给出满足该子系统安全性的功能和性能要求,并结合时间自动机理论方法提出包含列车、速度距离控制器、区域控制器和多车控制队列的时间自动机网络模型.同时,应用UPPAAL验证工具对CBTC区域控制子系统进行仿真建模,并验证该子系统功能和性能要求,从而保证了系统模型的安全性和受限活性.     

分散自律调度集中系统维护及管理

分散自律调度集中系统(CTC)是提高铁路运输调度指挥效率,确保行车安全的重要系统.从日常维护、集中检修、年度测试等方面阐述CTC系统的车站子系统、调度中心子系统、网络子系统等设备的维护内容和方法,提出加强CTC系统软件数据管理以及系统故障处理程序和应急抢修的措施和建议.     

动车组车号识别与定位仿真子系统的研究

动车段(所)控制集中仿真测试平台是对动车段(所)控制集中系统(CCS)软件数据进行准确性验证、软件功能进行全面测试及评估的平台。动车组车号识别与定位仿真子系统作为该测试平台的一个子系统,具有录入动车组车列位置与车号信息、实现车号识别与动车组位置定位模拟等相关功能。针对该子系统在实验室软硬件联调成本高、周期长、无法自动联动等问题,设计研究了一套适用于CCS测试及演示的动车组车号识别与定位仿真子系统,分别从功能分析、结构设计、模块划分及实现4个方面进行阐述,论证该子系统能够满足不同动车段(所)CCS前期开发调试与测试目标,对进一步完善CCS系统具有重大意义。     

基于FMOS的智能审批子系统的研究

在对FMOS分析的基础上,对其车流径路子系统和计划审批子系统进行整合优化,设计了智能审批子系统.实现了运用优化模型,为决策人员提供审批方案,为实现在现有运力条件下综合效益最大化提供科学依据.     

基于二取二平台的计算机联锁软件异构性能分析及设计

为了提高联锁系统结构的效能,提出一种执行-监控的联锁结构。与同构、异构二取二结构相比,该结构在保证系统功能的前提下,通过降低软件复杂度的方法提升结构的可靠性,仿真对比实验结果表明,执行-监控软件的复杂度最低,仅为0.550,证明执行-监控结构的有效性。     

基于XML的时间自动机状态可达性分析在RBC子系统中的应用

时间自动机中的状态可达性分析是模型建立完成之后的一个重要验证工作,大多数时间自动机建模工具均为非开源代码,不能与实际系统进行有机的结合.本文以CTCS-3中的无线闭塞中心(RBC)[1]为实际系统,提出基于XML的时间自动机状态可达性分析[2],实现了建模工具与实际测试平台不同开发环境下的数据交互,为完善整个测试平台在理论方法与实际应用相结合方面提出一个较为可行的方法.     

西安地铁2号线正线计算机联锁子系统分析

计算机联锁的主要功能是实现轨旁信号设备的状态信息采集与安全联锁控制.结合西安地铁2号线,阐述基于无线通信移动闭塞制式的正线计算机联锁子系统的设备组成、功能实现、工作原理、软件类型和接口连接设计技术方案,为城市轨道交通信号控制系统的研究提供软硬平台.     

基于场景模拟的地铁ATS软件自动化测试系统

为适应快速交付可靠的地铁ATS软件产品的要求,开发了基于场景模拟的地铁ATS软件自动化测试系统。介绍系统构成、主要功能设计、测试环境部署与配置、测试用例设计及测试流程。测试系统由被测对象服务器、模拟集成服务器和测试管理服务器构成,将ATS系统内部环境的模拟与ATS系统外部环境的模拟分离,可降低ATS软件仿真测试系统的复杂度。利用虚拟机技术搭建模拟测试环境,设计基于场景模拟的测试用例,将被测试的ATS软件功能项与运营场景结合,使用基于一个场景模拟的测试用例即可验证多个功能项组合的正确性;通过不断优化和积累复用基于场景模拟的测试用例,可显著提高ATS软件的测试效率;此外,测试系统可自动生成测试报告。以上海地铁1号线信号系统升级项目为例,详细描述该项目中ATS软件的自动化测试过程。     

Multi-resolution modeling and simulation for urban rail transit network planningEI北大核心

Research purposes: Simulation technology plays an important role in the urban rail transit network planning and analysis. With the enlargement of the urban rail network scale, the complexity and difficulty in the development of simulation system for urban rail transit network planning increase. To develop the simulation system with high efficiency, an approach to multi-resolution modeling and simulation of urban rail transit system is presented. Research conclusions: (1) An approach to build a multi-resolution simulation system of urban rail transit is presented, by building and integrating transit network architecture models and passenger models in different resolutions. (2) Ahierarchical model of rail transit network topology is built to resolve the problem of spatial consistency in multi-resolution modeling. (3) A polymerization based station simulation model is built to resolve the problem of state consistency. (4) To meet the needs of extensibility and flexibility of the simulation system, an agent-based integration method is applied to develop the simulation system of urbanrail transit network. (5) Arealized example on the application of the simulation model is introduced, which is used to analyze and evaluate a transit network planning.     

基于特征点的临时限速信息显示方法

特征点概念被广泛应用在计算机视觉和三维重建的方法中，将其引入到TDCS和CTC系统临时限迷信息显示方法中，可减小显示运算的一部分运算量。     

铁路客车空调车厢内温度控制系统仿真

以铁路空调客车为研究对象,采用PID控制和模糊控制两种方案对车厢内温度进行控制。利用SIMULINK工具箱建立控制系统的仿真模型,并从过渡特性、抗干扰性能等方面进行仿真研究。仿真结果表明,PID控制能消除稳态误差,但超调大,过渡时间长,在工况变化较小的情况下,能满足一定的控温要求;对于对象延迟、工况不稳定的场合,模糊控制综合控制效果比PID要好。此仿真方法克服了传统编程方法繁杂、难度高、周期长的缺点,使车厢内温度控制的动态仿真变得直观、迅捷。     

用于列车网络的司机显示单元的系统设计与实现

地铁列车司机显示单元(DDU:Dirver Display Unit)作为列车网络的重要部分,是完成人机对话和系统信息显示的重要系统.为驾驶员的操作及地铁车辆安全运行提供信息保证.本设计选择X86架构计算机作为DDU单元的硬件平台,嵌入Linux操作系统,构建了基于CANopen通信协议的地铁列车司机显示单元.本文详细介绍了DDU的系统原理和软件架构设计.