基于状态估计的虚拟应答器捕获方法研究

基于卫星导航的列车运行状态自主感知是下一代列车控制系统的重要发展方向之一,采用虚拟应答器这一技术方案能够以较高的系统兼容性将卫星定位应用于列控系统,并实现系统自主化能力和成本效益的优化。本文基于虚拟应答器的基本原理,分析常规基于捕获半径的虚拟应答器捕获策略存在的问题,采用状态估计思想提出一种实现虚拟应答器捕获的新方法,该方法利用状态空间模型及估计算法对列车与虚拟应答器的接近状态进行估计计算,在确定列车位置的同时利用轨道电子地图及状态预测完成虚拟应答器的捕获判决。基于实测数据进行仿真的结果验证了本文所述方法相比于常规固定捕获半径方案在定位精度、捕获性能、捕获时间分辨率等方面的优势,反映了该方法用于未来实现基于卫星导航的列车控制系统的重要潜力和应用价值。     

1 bit应答器在STP中的应用

车列定位和精度控制是无线调车机车信号和监控系统中的关键技术。1bit应答器采用磁探测原理实现位置感应,在站场的关键位置安装使用,能够辅助车列定位、提高定位精度,降低由车轮空转和滑行、轮轴参数配置错误和区段分路不良等导致的定位误差,是对既有定位技术的重要拓展。     

动车所调车防护系统应答器设置及控制方案研究

动车所调车防护系统为动车所内调车作业提供安全防护,其应答器设置及控制方案极其重要。针对存车线受动车存放需求、平交道位置影响,咽喉区受折返作业、差置调车信号机、道岔区段调车信号机等影响,提出不同情况下调车应答器组具体设置方案,这对规范中调车应答器设置进行了补充、明确;针对集中式和分散式调车防护系统这两种应答器控制方案,从系统差异、工程实施难度、产品可靠性、维护工作量、投资等方面进行比选,并提出两种方案的工程设计应用建议。本文的研究结论对动车所调车防护系统应答器设置及控制方案的选择具有重要的参考意义。     

虚拟应答器研究进展与发展展望

欧洲应答器(Eurobalise)是欧洲列车控制系统(ETCS/ERTMS)中广泛使用的列车定位设备.在使用时需要铺设大量的地面设备,需要昂贵的费用和较大的维护量.随着卫星定位导航(GNSS)技术的发展,定位精度越来越高;同时越来越多的卫星定位系统(GPS,GLONASS,GALILEO)可用,使得降低列车定位的成本成为可能.国际铁路联盟(UIC)提出采用卫星定位导航技术,辅以地图匹配技术实现虚拟应答器(virtual balise).虚拟应答器可以部分甚至全部取代实物应答器,无需地面轨旁设备.本文就虚拟应答器的发展背景、功能要求、实现方式、应用方式以及目前发展的现状进行描述,并且建议在中国的列车控制中采用虚拟应答器,从而适应中国铁路快速发展的需要.     

调车机车监控记录系统的研究与试验

调车机车监控记录系统是计算机集成的控制系统,它通过对站场联锁等信息的采集,可将站场对调车机车的调车进路的开放、调车作业单、调车限制条件等信息通过无线信道传送到调车机车上,实现调车信号、调车进路及作业单等在机车上的实时显示,并结合列车监控装置实现对调车作业的安全防护控制和作业数据记录。调车机车监控系统是通过与既有监控设备结合,实现多渠道信息共享,最大限度地减少了重复设置设备,在系统控制时实现多重判别的故障安全控制系统。本文介绍了调车机车监控系统的系统组成及工作原理,系统对机车的安全防护方式。通过现场的试验及应用,证实了调车机车监控系统能够有效地防止调车作业中的冒进信号和超速造成的事故。     

虚拟应答器在铁路列控系统中的应用研究

ETCS、CTCS等列控系统需要在铁路沿线铺设数量众多的点式查询应答器,实现列车定位等功能。提出采用全球导航卫星系统(GNSS)技术为主的组合定位方法,实现虚拟应答器。虚拟应答器可以部分取代真正的查询应答器,无需地面轨旁设备。介绍虚拟查询应答器的发展背景和在列控系统中的工作原理、应用方式等。     

基于GNSS的虚拟应答器研究

Galileo系统的加入使全球导航定位系统GNSS的可靠性、安全性进一步加强.应答器是ETCS中采用的主要定位设备,但设备成本和维护费用较高是其主要不足.基于GNSS的虚拟应答器可以减少实际应答器在铁路上的铺设,明显减低设备成本和维护费用,并且可以准确的提供列车连续定位信息,增加系统定位的准确性.本文根据我国列车定位发展的需要,提出采用GNSS实现虚拟应答器(Virtual Balise)用于列车定位;文章重点介绍了虚拟应答器的概念、组成和软件系统的实现,采用全球卫星导航定位技术和地图匹配技术,应用专用铁路电子地图和一定的算法设计,通过车载系统软件处理来实现查询应答器功能;软件经青藏线数据测试,能准确捕获前方虚拟应答器信息实现虚拟应答器用于列车定位功能.     

一种调车防护应答器的设计

调车防护应答器通过可靠、有效的采集调车信号灯状态,来发送相应信号灯对应的报文信息。在欧标无源应答器的基础上,调车防护应答器增加采集模块、信号处理电路和报文存储电路,通过内部逻辑判断读取报文同时并发送,同时可以通过无线改写方式修改存储在内部的报文。     

平面调车作业监控记录系统开发与应用

平面调车作业监控记录系统通过电气隔离方式,采用6502电气集中运行状态信息,由地面服务器处理后,用无线方式向指定调车机车传送站场股道、道岔及信号状态信息;系统可对调车计划的执行情况进行实时跟踪.通过地面监控及车载设备,实时显示调车作业计划单、作业进程、地面存车状态、调车区的开放进路、防护距离、限速条件和运行速度等信息;系统的开发实现了站及调车信号在机车上的复示,实时记录了调车作业过程的各类信息和电气集中区调车作业的安全监控.     

基于GNSS的虚拟应答器捕获算法的研究

应答器在欧洲列车运行控制系统ETCS(European Train Control System)和中国列车运行控制系统CTCS (China Train Control System)中都是重要的定位设备.为了提高定位精度,应答器必须高密度地布设在轨道上,增加了系统的建设成本和后期维护量.基于GNSS技术的虚拟应答器...     

实现速度控制的调车机车监控记录系统

调车机车无线信号安全监控系统将站场调车进路的开放、轨道电路的占用、道岔的位置、调车作业单、调车限制条件、平面调车的调车长控制命令等信息，通过无线信道传送到调车机车上，实现调车信号、调车进路及作业单等在机车上的实时显示，并由此产生联锁控制命令，控制作业机车实现对调车作业的安全防护和作业数据记录，可以有效地解决调车与机车监控装置联锁，保证站内调车作业的安全。该系统具备一次模式曲线无线传输的防护和列车自动控制的功能。     

车站调车作业安全防护的新装备——调车机车信号和监控系统

DJK调车机车信号和监控系统通过对站场联锁等信息的采集，将整个站场的调车进路、调车信号、调车作业单、调车限制条件等信息通过无线信道传送到调车机车上，实现调车信号、调车进路及作业单等在机车上的实时显示，并结合列车监控装置实现对调车作业进行安全防护控制。该系统不仅能有效对调车作业进行安全防护，还可以通过系统记录的历史数据，分析事故原因，给安全管理提供依据。     

基于安全平台集成调车监控功能的列车运行监控系统研究

列车运行监控装置(LKJ)的控制模式可分为列车模式和调车模式,其中调车模式仅给出限速曲线,对于复杂的调车作业,其功能不能满足要求,需要与无线调车灯显设备、无线调车机车信号和监控系统(STP)设备配合使用。目前在专业调机上一般会安装STP,通过LKJ实现调车机车信号显示和车列速度的监控。为增加系统集成度、减少车载设备,以及避免LKJ与STP两个独立系统连接时的通信故障,研究设计基于安全平台的集成调车监控功能的列车运行监控系统。重点论述该集成系统的系统结构、关键功能设计与实现、运行场景等,该系统实现对调车作业监控防护的功能,可提高整个列车运行监控系统的安全等级。     

调车监控系统车列定位技术的研究

从无线调车机车信号和监控系统中采用的各种不同的车列初始定位方法出发,对调车车列位置的跟踪算法进行研究,并通过对地面设备和车载设备所能提供的车列位置信息的分析,在保证故障-安全的前提下完善车列位置跟踪算法,以进一步提高系统的可用性。     

适用于正线机车的无线调车机车信号和监控系统的研究与试验

根据正线机车在沿线车站进行临时调车作业的特点,在既有的STP-yh(原DJK)型无线调车机车信号和监控系统的基础上,研发适用于正线机车的无线调车机车信号和监控系统。地面设备与计算机联锁系统的接口方式采用光通道,车载设备通过文件调用方式或者无线传输方法获取站场数据文件,机车定位采用基于GPS的综合定位技术。该系统在陇海线的试用结果表明,机车自动入网正确率达到了100%,实现了对正线机车在沿途车站进行调车时的作业安全防护。该系统将STP-yh系统的应用范围拓展至正线机车上。     

无线调车机车信号和监控系统车地通信的模型设计

指出了当前机车调车方法的不足,介绍了无线调车机车信号和监控系统的基本原理,设计了在无线调车方式下的车地通信模型,并说明了该模型中应该注意的一些问题.     

无线调车机车信号系统模拟测试平台

无线调车机车信号系统（WSLSS）是保证调车作业安全的信号系统,系统的硬件及功能测试非常重要。为此,在实验室环境下建立模拟测试平台,可作为系统认证的测试环境。     

铁路货车及调车机跟踪管理系统的设计与实现

铁路货车及调车机跟踪管理系统采用基础数据层、业务逻辑处理层、数据展现和分析层三层结构设计。通过企业服务总线(ESB)整合现在车、行车日志、货运管理、车载计算机和GPS定位等现有应用系统,GPS实时定位调车机位置,完成调车计划执行的实时数据采集。