基于事件的控制技术在地铁列车运行中的应用

研究移动闭塞条件下地铁列车的运行规律,建立地铁列车运行模型,将基于事件的控制技术应用到地铁列车控制中。引入运动参考变量,求出在以站间最小运行时间为目标的单列列车控制中,列车运行速度、加速度关于列车走行距离的表达式,根据列车走行距离实时调整规划列车的运行。研究移动闭塞条件下地铁列车间的控制,采用基于事件的控制技术和编队思想降低列车间的最小追踪允许间隔,在保证不撞车以及尽量减少站外停车的前提下,提高地铁线路的通过能力,并且能够方便地实现系统的重新配置以及各子系统间的协调协作。以相邻的3列列车运行为例,研究在移动闭塞条件下后续列车的控制策略,根据列车的走行距离以及前后列车间所要求保留的安全距离,动态调整列车的运行速度、加速度。仿真结果表明,运用基于事件的控制技术来控制列车的运行,可提高列车的正点率到95%。     

基于三维场景的铁路车站列车运行联锁控制仿真研究

联锁控制对铁路车站的调度指挥和列车的有序安全运行起着非常关键的作用。为保证铁路车站联锁控制及列车运行演练的真实性和安全性,提出铁路车站联锁控制及列车运行三维虚拟仿真的总体框架。从铁路车站联锁功能入手,设计车站联锁控制的数据结构、功能逻辑和联锁控制仿真算法,实现了铁路车站联锁的逻辑控制及人机交互仿真。采用面向对象的层次分级法,设计铁路车站设备三维模型的层次结构。通过创建预制体并修改其组件的方式,构建铁路车站列车运行三维虚拟场景模型。结合铁路线路逻辑模型,提出了面向联锁控制的列车运行虚拟寻路算法和列车运动驱动算法,利用该算法进行列车各车辆空间位置和姿态的连续计算,实现了在三维场景下铁路列车的启动,加减速运动,定点停车、换道等功能。在此基础上,在Unity引擎环境下开发了基于三维场景的铁路车站列车运行联锁控制虚拟仿真系统,该系统支持铁路车站联锁控制人机交互仿真,并可在铁路车站三维场景中的不同视角下,以可视化方式观察信号设备状态变化以及列车的动态运行情况。通过给定的站内列车调度计划表,利用所开发的系统进行了铁路车站联锁控制及列车运行三维仿真。仿真实例表明,所采用的方法及技术方案在车站联锁的仿真...     

基于虚拟编组的列车控制系统研究

研究目的:铁路闭塞技术从固定闭塞、准移动闭塞发展到移动闭塞,列车追踪间隔越来越小,提高了铁路运输效率,但是既有的闭塞技术均基于假设前方列车静止的理念而进行行车控制.即使采用行车效率最高的移动闭塞技术,后车与前车的追踪间隔也至少包含一个紧急制动距离和保护距离,而现有高铁列车运行速度早已突破300 km/h,高速运行时的紧...     

模型预测控制在轨道交通虚拟耦合列控系统中的应用

为提高轨道交通线路通过能力,对于虚拟耦合列车运行控制技术的研究近年来成为热点.在介绍虚拟耦合列控系统原理和关键实现技术的基础上,运用模型预测控制技术对列车协同编队进行了仿真模拟计算;对仿真结果进行了分析和总结,并提出了下一步的研究方向.     

新型列车运行控制系统——SCBTC系统

一种基于通行信号链的列车运行控制移动闭塞系统(SCBTC-MAS),可作为一个独立监测系统与现有列车运行控制系统(TBTC或CBTC)并联运行,为列车运行提供一个"双保险"机制。SCBTC-MAS具有精确、实时的轨道占用检测及闭塞控制能力,令列车在信号系统故障、列车定位失效、人为操作错误情况下,仍可有效避免相撞事故的发生。     

基于多智能体的地铁列车运行调整方法

针对移动闭塞条件下地铁列车运行的特点,将降低列车群的总晚点时间和提高相邻列车对客流的吸纳水平作为性能指标,建立地铁列车运行调整模型。应用Agent、多Agent协作技术,构建地铁列车Agent,设计地铁列车运行调整算法,给出基于规则的地铁列车运行调整控制策略。根据列车群晚点程度的不同,列车运行调整分为全局调整和局部调整。全局调整采用偏移计划运行图方法,局部调整采用滚动优化方法,通过多次调整达到恢复计划运行图的目的,并分别给出相应的调整方法和调整步骤。以北京1号线为背景进行仿真测试,仿真结果表明:基于多Agent协作技术的地铁列车运行调整方法是合理的,并具有动态的扩展性。     

移动闭塞的原理、系统结构及功能

阐述了移动闭塞技术的原理.介绍了典型的基于无线通信的移动闭塞系统的系统结构.分析了移动闭塞相对于传统闭塞方式的优势.指出基于通信的列车控制将是未来列车控制技术的发展方向.     

论移动闭塞原理、系统结构及发展趋势

本文阐述了移动闭塞技术的原理，介绍了西门子公司两种移动闭塞的结构，分析了移动闭塞与传统闭塞方式的区别，指出基于无线通信的列车控制将是未来列车控制技术的发展方向。     

成都地铁1号线CBTC系统

阐述了USSI移动闭塞技术的设计原理、基于无线通信的移动闭塞系统的系统结构以及实现功能。指出基于通信的列车控制将是未来轨道交通列车控制技术的发展方向。     

移动闭塞系统列车安全间隔分析

移动闭塞系统已在城市轨道交通中得到了广泛应用。针对移动闭塞系统列车追踪间隔问题,建立了移动闭塞间隔控制模型,分析了列车追踪间隔的影响因素,给出了具体的计算公式。结果说明了移动闭塞系统具有缩短列车运行间隔,提高运行效率等优越性。     

列车虚拟编组技术的研究现状及发展

基于车车无线通信的列车虚拟编组技术能够根据轨道交通客流的时空变化灵活精准地匹配运力,改善运输服务质量,提升运力使用效能。首先介绍虚拟编组技术的发展历程,其次阐述列车虚拟编组关键技术以及基于虚拟编组技术的灵活运力调整策略,然后整理分析国内外虚拟编组技术在运行控制、通信、运输组织3个方面的研究成果,最后指出从系统的角度研究虚拟编组相关技术的必要性。     

基于车车通信的虚拟重联技术研究

虚拟重联技术作为提升轨道交通运力使用效能的有效手段,可以解决现有机械重联操作繁琐、列车网络初运行效率低等问题。为提高运营的灵活性,实现安全、高效的列车追踪运行,总结分析机械重联的透明传输和闭环控制思想,在基于前车速度的列车安全间隔防护技术的基础上,依据阈值管理的动态运行调整方式,提出基于车车通信和车辆—信号系统融合的虚拟重联方案。依托高质量的车车通信技术,前后车实时通信,后车充分响应前车的控制命令、运行状态等信息,确保后车始终基于前车的安全状态控车,从而实现虚拟重联列车的闭环同步控制,进一步减小虚拟重联列车内部的运行间隔,提高行车效率。     

面向虚拟编组的列控技术研究

虚拟编组(Virtual Coupling)是近年来欧洲铁路部门提出的一个新理念,它使用无线通信代替机械联挂,实现不同型号列车的虚拟编组。列车虚拟编组后,行车间隔极大缩短,能够进一步提高线路的运输能力。介绍虚拟编组的研究背景和基本理念,分析既有欧洲列控系统(ETCS)在应用该技术时面临的问题,旨在提出面向虚拟编组的列控技术实现方案。根据列车间隔控制是否由列控系统进行防护,提出两种方案,并描述它们的基本原理和既有ETCS规范需要变动的内容。在基于列控系统防护的方案中,引入相对制动距离的概念,并提出一种基于相对制动距离的限速曲线计算方法,为下一代列控系统的研究提供参考。     

基于着色Petri网的下一代列控系统虚拟闭塞技术仿真分析研究

采用虚拟化的逻辑区段代替实际的轨道占用检测设备划分轨道区段，这对自然环境恶劣、维修维护工作困难的高寒铁路具有重要意义。针对下一代列控系统的特点，对其虚拟闭塞技术展开研究。分析了虚拟闭塞条件下，列车占用检查功能以及车地通信故障情况下，区间安全防护功能的逻辑实现。根据对虚拟闭塞技术的研究，以车地通信故障情况下，区间虚拟区段的封锁设置为例，采用着色Petri网的基本概念，利用CPN Tools建模仿真工具，对封锁功能进行建模仿真分析。根据验证结果，对所建模型进行分析修正，确保模型逻辑功能的正确性。     

基于虚拟编组的均衡间隔列车运行图编制研究

论述虚拟编组技术对运输组织方式的影响,并对传统列车运行图编制进行研究,提出基于虚拟编组技术的均衡间隔列车运行图编制方法。明确虚拟编组技术下均衡间隔大小交路列车运行图编制的步骤,从服务水平和企业运营成本两方面确定列车运行图的评价指标,并采用层次分析法对不同方案进行评价。以北京地铁19号线为例,分析基于虚拟编组的等间隔列车运行图编制方法,结果表明此方法可提高服务水平、降低运营成本。     

城市轨道交通虚拟编组列车快慢车组织方案研究

虚拟编组技术的发展为改进城市轨道交通快慢车组织提供可能,有望缓解传统模式中慢车旅行时间增加、线路通过能力损失等问题.分析虚拟编组技术下列车运行的典型作业过程,给出虚拟编组条件下车站间隔时间的计算公式.提出虚拟编组技术下无越行和有越行两种快慢车的运行组织策略,对比不同组织模式下列车的开行效果,并进行案例分析.计算结果表明...     

城市轨道交通移动闭塞列控系统列车追踪间隔研究

目前,基于通信的移动闭塞列控系统作为轨道交通列控系统的主要发展方向,在一定程度上缩短了列车之间的追踪间隔。追踪间隔的计算是列车生成移动授权的前提。列控系统中移动授权的发布由区域控制器来完成。列控系统中由于追踪模式的不同,列车追踪间隔也会有差异,从而影响移动授权生成,影响行车效率。分析了列车移动授权生成原理,研究了列车区间追踪场景下绝对追踪模式和相对追踪模式下的列车追踪间隔,并进行了仿真。仿真分析结果表明:相对追踪模式下列车生成的移动授权更大,可以进一步缩小列车追踪间隔;绝对追踪模式存在最优追踪速度。     

轨道交通列车制动性能半实物仿真试验方法研究

随着铁路货车制动技术快速发展,新型控制阀不断涌现,列车编组辆数不断增加,传统的列车制动性能试验设备已经不能满足发展需要。引入计算机虚拟仿真技术,探索列车制动性能智能化试验方法及装备,是提升试验研究能力的必由之路。提出了基于虚拟仿真技术与实物试验台相结合的列车制动性能半实物仿真试验新思路。介绍了半实物仿真试验方法及技术方案、制动系统虚拟仿真模型建立、接口设备及控制系统研发、实物列车制动性能试验台研制及试验系统试验验证情况。     

Research on the CTCS-4 Train Control System Based on Track Circuit Information FusionEI北大核心

Research purposes: CTCS-3 train control system is adopted in Chinese high-speed railway with speed of 300 km/h or higher. It is based on track circuit to check train occupancy and adopt quasi-moving block. In recent years, rapid development of national economy has put forward higher requirements for the capacity of high-speed railway. As a higher level train control system, CTCS-4 train control system can realize virtual block or moving block, and further shorten headway, but it is still in the stage of theoretical research. So this paper aims to analyze the characteristics of high-speed railway, and to propose a scheme for the implementation of CTCS-4 train control system based on track circuit fusion. Research conclusions:(1)When the wireless communication between vehicle and ground is interrupted, transport efficiency of CTCS-4 train control system can not meet the transport demand of high-speed railway.(2)CTCS-4 train control system should have the CTCS-2 backup function, which can make non-communication trains run normally and ensure the transport efficiency.(3)CTCS-4 train control system should integrate track circuit information, which can make RBC obtain position information of non-communication trains, improve the availability of the system and avoid complicated operational rules.(4)Due to complexity of high-speed railway and change of existing equipment, virtual block can be used in early stage of CTCS-4 train control system.(5)The research results can provide some references for CTCS-4 train control system in high-speed railway. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.     

CBTC系统移动闭塞制式研究

介绍了基于通信的列车控制系统(CBTC)的固定闭塞、虚拟闭塞、准移动闭塞及纯正的移动闭塞等制式。着重阐述了在几种正常场景及故障场景下纯正的移动闭塞制式CBTC系统与其他制式CBTC系统的工作流程,并比较了CBTC系统不同闭塞制式的要求。纯正的移动闭塞制式具有高度灵活的运营能力和故障应对能力,在大运量的轨道交通中更为适用。