城市轨道交通联锁系统发展趋势分析

城市轨道交通信号的联锁系统是保障列车运行安全的核心设备,根据安全防护条件和时序实现进路、信号和道岔之间联锁控制,满足列车安全运行的需求.分析了在大客流、高密度及超大网络的形势下,联锁系统作为信号系统安全最后一道防线所面临的发展需求.基于安全防护机理,结合当前信号系统故障-安全-持续运行的发展方向,从联锁系统的安全-效率平衡、全自动化运行适配及互联互通等方面分析了联锁系统的未来发展趋势.从联锁系统的安全理念、功能、形式和控制方式等方面阐述其演变要求,即:从"小联锁"向"大联锁"转变,从"硬联锁"向"软联锁"转变.     

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...     

基于区域联锁的CTC分机方案研究与建模

提出一种基于区域计算机联锁的调度集中(CTC)分机结构和方案。研究了中心站设置CTC分机和区域联锁的前提下,根据列车运行调整计划自动控制不同区域的联锁进路;将区间中继站或无道岔车站的进路控制纳入中心站,实现中心站对相邻区域进路控制范围扩展;为提高区间列车进路安全控制水平,将区域内区间信号控制纳入到联锁控制范围。最后采用UML建立了区域联锁CTC分机的用例图和序列图的模型。     

如何提高对UM 2000数字轨道电路的维护质量

我国第一条铁路客运专线--秦沈客运专线的地面信号设备，是法国CSEE公司提供的SEI列控联锁一体化（Interlocking & Train Controls System）、双线双向自动闭塞系统，不设地面信号机，全部列车运行信息由轨道电路和点式发送设备传送给机车，由车上安装的TVM-430车载信号系统控制列车运行，可以满足列车时速200km的要求。     

下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统关键技术

结合国内外城市轨道交通的发展需求、自动无人驾驶列车运行控制系统的现状及技术发展战略,参考IEC 62279标准对列车运营自动化等级的分级定义,提出Bi TRACON型下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统解决方案,该系统由综合自动化系统、轨旁控制器、车载控制器、计算机联锁和通信系统等组成,除具备传统的列车驾驶模式外,新增全自动列车自动驾驶模式和蠕动模式,无需工作人员值守,可以进行全自动列车运行控制;并且给出新增驾驶模式和既有驾驶模式之间的转换。Bi TRACON系统解决方案相比传统的轨道交通信号系统解决方案,在实现全过程的列车运行安全防护、灵活的运营组织、高效和节能、高度一体化和深度集成等方面有了显著提升。     

基于信标进行岔区定位的有轨电车列车防护原理分析

列车定位技术为列车自动运行控制的关键技术之一,它不仅直接关系到运输安全,而且影响到列车运行效率。实现列车定位的方式主要有信标、应答器、感应环线等。本文主要针对有轨电车在道岔区域运行时,道岔控制器通过信标采集列车位置,通过信标进行列车定位,并对联锁运算建立进路保证行车安全的原理进行说明,针对具体现场的信标布置,信标定位系统的故障情况做了基本描述。     

绍兴地铁2号线一期信号系统设计分析

针对绍兴地铁2号线一期取消车辆段,导致列车无法实现车辆段内信号系统功能,提出采用全自动运行停检线信号系统设计方案,优化调整全自动运行的信号设备配置,包括联锁、轨旁列车自动防护系统（ATP）、列车自动监控系统（ATS）等,实现了2号线一期全区域全自动运行功能。     

基于CHECK方式联锁系统的设计与实现

针对城市轨道交通包括地铁，轻轨等信号系统的特点。研制了CHECK方式的列车运行控制系统^[1]。CHECK方式列车自动控制系统包括CHECK方式调度监督系统，CHECK方式闭塞系统和CHECK方式联锁系统，本文详细分析CHECK方式联锁系统的基本原理，给出了联锁系统的系统结构及实现方法。     

基于通信的列车控制系统安全性探讨

从地铁信号系统的发展趋势引出CBTC(基于通信的列车控制)概念及技术特点,它采用交叉感应电缆环线、漏泄电缆、裂纹波导管无线电台等方式实现了车地间大容量实时双向的信息传输,并将这些信息动态地发送给车载设备。然后着重从区域控制器或车载控制器、联锁控制器和通信子系统等方面,就CBTC系统安全性进行了分析。     

自动化车辆段内的车辆段信号系统与试车线信号系统整合方案研究

目前国内城市轨道交通的自动化车辆段中车辆段信号系统和试车线信号系统大多采用不同的联锁系统,导致出现试车线设备与车辆段联锁设备的接口设计方案多、外部接口电路复杂等问题。为此,提出了一种整合车辆段信号系统和试车线信号系统的改进方案:在既有自动化车辆段联锁以及ATP(列车自动防护)、ATO(列车自动运行)系统功能的基础上,扩大其控制范围,扩展试车线功能,完全将试车线纳入自动化车辆段控制范畴。该改进方案在自动化车辆段ATC(列车自动控制)系统的基础上增加了试车线特有的功能,并增加了部分特殊模拟条件,使得车辆段ATC系统与试车线ATC系统得以有效整合,满足车辆段和试车线的功能要求。该方案可减少信号系统及其附属工程的投资,并可减少运营管理接口,减少设备维修工作量。     

CBTC系统中列车占用位置判断方法

在城市轨道交通信号系统中,为了保证运营安全,CBTC列车降级后,ZC判断列车可能占用位置时会以牺牲精度为代价,以计轴为单位判断非通信车的占用位置,将占用计轴两侧的空闲计轴均作为非通信列车可能运行范围.现对该方案进行了改进,提出了一种在ZC和CI设备融合基础上判断列车占用位置的新方法,实现了列车占用位置的精细化管理,提高了列车占用位置的精度,可适应CBTC混跑模式下更小间隔、更高速度的线路应用需求,同时可提高判断计轴设备故障的准确度,对提升CBTC系统的可靠性与可用性具有一定的参考价值.     

青藏铁路格拉段信号工程设计

青藏铁路格拉段信号工程设计,结合青藏高原特殊的自然环境和全新的运营管理模式,借鉴世界先进的信号技术,采用GSM-R和GPS卫星定位技术的ITCS列控联锁一体化车站控制系统,全线区间不设传统的轨道电路,而采用虚拟闭塞分区;分散自律调度集中系统作为行车调度指挥的技术手段,实现列车与调车作业的集中控制;道岔融雪分别由轨枕和道岔融雪加热变压器实施加热。格拉段信号网络基本分为三个层面,行车指挥系统单独组网并采用双网自愈结构,ITCS系统独享专用网络,微机监测和道岔融雪信息传输纳入综合环境监测公用数据传输网。     

浅析列车自动控制系统信号系统接口方案

为实现客运专线的列车自动控制,信号系统接口方案的设计至关重要。接口方案是影响工程的重要因素,接口方案的设计应考虑周全,否则将影响后期运营的服务质量。对客运专线信号系统的列车运行控制系统、联锁系统、调度集中系统和集中监测系统等4个系统接口方案进行了分析,并阐述每个子系统的内部和外部接口。所分析的接口方案均符合中国列控系统的技术规范,以供客运专线信号系统的接口管理和设计参考,但在建设实施中还应根据其适应运营的特殊要求加以选择。     

关于大号码道岔的车载设备处理逻辑研究

列控系统中的大号码道岔是指侧向通过允许速度大于80 km/h的道岔,CTCS-2级列控系统以应答器大号码道岔信息[CTCS-4]包对其进行描述。现CTCS-2级车载设备规范对大号码道岔处理的规定较为简略,CTCS-3级车载设备规范则未规定CTCS-2等级控车对大号码道岔的处理逻辑。通过一例特殊地面设计发现,当连续大号码道岔之间存在信号机时,虽然各车载设备的处理方式均符合规范,但表现各不相同,可能对铁路运输产生不利影响,因此有必要对车载设备处理大号码道岔的逻辑进行研究。结合列控中心、应答器等地面设备的规范条文,对大号码道岔的防护责任进行分析,明确车载设备的职责,对车载设备规范提出修改建议。研究结果表明:(1)当收到UUS且大号码道岔信息包有效时,车载设备计算的行车许可终点应为应答器给出的进路数据终点;(2)当不能确认大号码道岔信息包的发送检查条件包括道岔前方线路允许速度时,车载设备应判断信号机与大号码道岔位置的一致性。     

地铁车辆段轮对在线检测设备对出入段能力的影响分析

轮对在线检测设备在车辆段咽喉区的设置方式不同,引起信号转换轨位置的变化,从而影响列车出入段能力。为研究设备的合理设置方式,减少对列车出入段能力的影响,通过分解列车出段作业过程,计算出理想条件下的列车出段时间,再以几种典型的设备设置方式为例,分别计算出段作业时间差,对比分析后提出,在同等条件下,设备的最优位置应设于咽喉区第一付道岔和信号转换段之间,同时应尽量避免将设备设置在咽喉区第一付道岔内的岔线区。     

应急场景条件下的城市轨道交通行车调度演练系统设计

应急场景条件下的城市轨道交通行车调度演练系统可以较为真实地模拟各类设备故障或突发事件条件下的列车运行方案调整优化,是提高行车调度员应急技能的重要技术手段。在分析演练系统建设必要性和建设目标的基础上,对行车调度演练系统进行设计,从运行图管理、演练场景管理、ATS操作模拟、列车运行模拟和演练结果评估5个方面分析系统功能。以苏州市轨道交通4号线为例,对系统的实施与应用效果进行评价,结果表明系统的设计方案可以满足行车调度员对常见故障及大型综合性突发事件应急处置的演练需求,能有针对性地提升行车调度员的业务水平。     

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。     

南京地铁网络化运营集中式控制中心设计研究

根据城市轨道交通网络化建设的发展,线网运营控制中心集中式构架设计,结合控制中心协调指挥应急处理功能,实现城市轨道交通网络化运营管理、协调、资源共享,提高对突发事件的处理能力,确保轨道交通多条线路的列车安全、可靠和高效运行,对其运营过程实施全面的集中监控和管理。分析网络化运营条件下集中式控制中心的建设模式、功能布局,提出所需的关键设计需求。结合南京地铁灵山控制中心工程方案设计实例,探讨城市轨道交通综合控制中心的功能布局、设计思路,实现轨道交通控制中心统一调度指挥、信息共享以及协调应急处理的综合模式。     

基于无线机车信号的虚拟闭塞系统研究

提出一种基于无线机车信号的虚拟闭塞系统,旨在实现既有半自动闭塞区段内的列车追踪运行,或应用于低密度且速度不高的新建线路,达到提高运输能力的目的。该系统的主要优势在于利用无线传输机车信号、列车位置、速度等列控信息,构成信息传输闭环确认,保证信息传输可靠性;采用虚拟闭塞方式,无线机车信号与CTC调度集中系统结合,利于系统资源优化和综合利用,车站可实现无人值守;无需进行车站电码化,不存在因轨道电路受干扰影响信息传输问题;最大限度利用既有地面信号设备和车载列控设备,系统结构简单,便于实现,成本低。本文阐述系统的构成,基本结构和工作原理。对系统中的无线机车信号、列车定位、列车完整性检查,无线数据传输等关键技术进行了重点描述。并对系统的先进性、可行性及系统的可靠性和安全性进行了分析。