珠三角城际铁路CTCS2+ATO系统运营探索与问题研究

为满足珠三角城际铁路高密度、高速度和跨线运营的需求,列车运行控制系统创造性地采用在CTCS2级列控系统基础上叠加ATO的方案(以下简称C2+ATO)。基于莞惠、佛肇铁路在调试和运营初期暴露出的ATO系统问题,分析现场问题的原因,并介绍目前工程解决方案和常见故障应急处置措施,最后,对C2+ATO系统技术规范的制定及下一步应用提出建议。     

ATO列车惰行模式节能应用研究

在借鉴国内外研究成果的基础上,在国内运营线路上对ATO(列车自动运行系统)惰行控制进行实际测试,得到ATO列车在运营时刻表下惰行模式的实际节能效果。结果表明:在列车运行过程中,采用惰行模式可以有效降低列车的能耗,达到节能减排的目的;并结合线路运营情况,对ATO列车惰行模式运营进行ATS(列车自动监控系统)时刻表优化和到发站操作流程的优化,可降低节能模式对运营服务的影响。     

珠三角城际轨道交通信号系统功能优化探讨

为适应珠三角城际轨道交通高密度、公交化、通勤化的运营特性需求，在总结已开通运营的珠三角城际线路CTCS2+ATO列车运行控制系统功能的基础上，从自动折返、4辆编组列车车门与站台门联动、通信控制服务器移交、CTCS2+ATO车载加装LKJ等4个方面探讨珠三角城际轨道交通信号系统功能优化方案，为珠三角城际轨道交通新建、改建项目实施，以及其他采用CTCS2+ATO列控系统的城际、市域铁路提供一定的借鉴。     

ATO系统在城际客运专线列控系统的应用探讨

结合城际客运专线的运营需求,提出了其信号系统在既有客运专线CTCS-2级列控系统基础上扩展ATO功能的方案。简要说明了该CTCS-2级+ATO列控系统结构及ATO工作原理,主要分析研究了ATO系统在城际客运专线列控系统的功能实现。该方案的实施,有利于实现运输调度指挥和控制智能化、自动化,在保障运输安全、提高运输效率、优化运输组织方面发挥重要作用。     

高速铁路车载ATO工作模式

高速铁路列车自动驾驶（ATO）系统的标准性技术文件中，主要描述了列车超速防护（ATP）系统新增工作模式和系统使用操作，缺乏独立的ATO规范要素，如车载ATO工作模式、转换条件、功能边界等，容易导致标准条款在执行过程中一致性差、内容遗漏的问题，不利于系统互联互通及优化提升。为了完善标准体系中车载ATO功能规格，借鉴欧洲列车控制系统（ETCS）体系下ATO系统需求规范的描述方法和特点，研究和设计了满足中国列车控制系统（CTCS）要求的车载ATO工作模式，并以此为中心串联起状态、功能和流程等完整技术要求，最后从运营场景出发检验了设计的准确性和可行性，对产品研发、技术演进等方面具有重要参考意义。     

城际客运专线ATO车-地通信应用方式探讨

珠三角城际铁路信号系统将在既有国铁CTCS列控系统基础上扩展ATO功能,以满足新的城际客运专线运营需求。简要说明列控系统方案,研究扩展ATO功能新增的车-地通信需求,对可选择的不同车-地通信方式特点进行介绍,最后提出城际客运专线ATO车-地通信宜采用不同应用方式相结合的建议。     

既有CTCS-2高速铁路实现自动驾驶关键技术研究

为解决既有CTCS-2级高速铁路列车运行仍由司机人工驾驶操作的问题,高速列车自动驾驶技术应用是我国高速铁路列控系统发展的必然趋势。2016年,CTCS2+ATO系统在珠三角莞惠及广佛肇城际铁路上投入运营,成功实现了世界上首次将自动驾驶技术运用到200 km/h城际铁路。基于CTCS-2级列控系统的基础对CTCS2+ATO的技术路线、技术方案、ATO系统关键技术、系统测试和应用情况进行深入研究,并重点阐述车载ATO系统架构、ATO速度控制流程、自动驾驶控制模型、运行计划实时调整模型、列车定位技术、车地无线通信技术和车门/站台门联控技术等,研究成果对高速铁路广泛应用CTCS2+ATO列控系统,具有较好的参考价值。     

ETCS系统应用ATO技术发展综述

为提高干线铁路的运输效率和能力,欧洲铁路部门开始研究欧洲列控系统(ETCS)应用自动驾驶(ATO)的可行性。通过分析ETCS系统应用自动驾驶(ATO over ETCS)的研究背景和过程,阐述系统架构、工作原理、自动驾驶的功能需求以及系统规范的架构体系。同时介绍即将投入运营的ETCS系统应用自动驾驶实例,并分析它们的结构和基本原理。     

基于统计学模型的CBTC系统ATO停车精度自适应优化算法

城轨CBTC系统运营对列车停车精度具有较高要求,其中ATO精确停车是系统的重要功能。而外部干扰造成的不确定性和系统延时是影响停车精度的重要因素。提出一种基于统计学模型的自适应优化算法,对停车精度的概率分布曲线进行拟合,而后采用二元马尔可夫模型优化ATO精确停车模型。通过3种不同类型情景的优化模型获得相应的停车精度数据,以期望和方差作为对比指标,结果表明优化模型对ATO停车精度有一定改善,获得较为理想的停车精度。     

简析高速铁路ATO系统与城际铁路CTCS2+ATO系统的区别

高速铁路ATO系统成功完成在京沈综合试验段现场试验,将在后期新建高速铁路和改造线建设中得到广泛应用。高速铁路ATO系统的发展离不开城际铁路CTCS2+ATO系统在珠三角城际的成功示范性应用,分析高速铁路ATO系统与城际铁路CTCS2+ATO系统的区别,并提出高速铁路ATO系统的特点与优势。     

国产化城轨交通列车自动驾驶系统车载设备研究与设计

介绍了国产化城市轨道交通列车自动驾驶（ATO）系统车载设备的研究与设计。具体描述了国产化ATO的原理、结构及自动驾驶原理,同时着重介绍了ATO车载设备的设计与实现。通过测试表明,ATO能够在ATP的监控下很好地按照给定的策略行车,并达到较好的停车精度。     

轨道交通列车自动运行仿真平台的开发研究

为了研究轨道交通列车自动运行(ATO)系统,需建立一个通用的ATO系统仿真平台,用来对ATO进行研究,以解决企业和学校的培训、教学成本高昂的困难。从体系结构软件开发的四个阶段阐述ATO系统的仿真平台开发过程,并运用UML建模语言,选用Rose可视化建模工具,采用迭代和增量的设计,对ATO仿真平台进行建模,为轨道交通控制系统的培训和教学提供有力保障。     

我国智能高铁自动驾驶技术应用进展

通过对国内外运营自动化级别、高速铁路列控系统自动驾驶技术发展现状进行分析,明确自动驾驶和无人驾驶的概念,结合高铁自动驾驶关键技术研究进展情况进行分析,高速铁路自动驾驶功能应用范围是高速铁路正线,列车进出动车运用段(所)是在ATP安全监控下,由司机人工驾驶进、出动车运用段(所);提出现阶段对我国高速铁路自动驾驶ATO系统进行分级设计的实施技术方案,分级原则以地面设备为基础,车载设备与地面设备统一设计,高速铁路自动驾驶ATO系统能根据高速铁路不同的线路情况,实现相适应的ATO功能;探讨实现高铁无人驾驶功能需要信号、通信、站台门等进行技术方面的适应性升级措施;自动驾驶技术作为智能高铁的重要创新点之一,其应用探讨对后续智能高铁工程项目建设有借鉴意义。     

浅析无人驾驶系统

简要介绍城市轨道交通中的自劝驾驶系统，包括有人监督自动驾驶和无人驾驶系统，并重点分析了无人驾驶系统的特点和运营模式。     

基于粒子群算法的隐式广义预测在ATO中的应用

由于列车运行速度的不断提高,对列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)系统提出更高的要求。针对隐式广义预测(Implicit Generalized Predictive Control,IGPC)控制器在ATO中难以获得最优预测控制输入的问题,运用一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)的IGPC算法对ATO系统进行控制。为更进一步提高PSO算法的寻优能力,对基本PSO算法进行改进,从而有效提高系统的寻优精度和速度。并对有约束情况下的CRH2型车进行仿真验证,仿真结果显示PSO-IGPC比单纯IGPC对ATO的控制效果更优。     

移动闭塞条件下的ATO子系统运行控制算法分析

基于移动闭塞技术的ATC系统是城市轨道交通信号系统的发展趋势,其中ATO子系统是实现城轨高效率、低能耗、高舒适度的关键技术。通过对多种智能控制算法的特点分析,指出采用不同算法的ATO子系统在实现其功能的过程中各有其不同优势侧重点。并提出可结合多种智能算法的优势实现对ATO子系统的进一步优化。     

基于虚拟仪器的城市轨道车辆交流牵引试验系统及控制

介绍了城市轨道车辆牵引试验系统的测试与调速控制.利用Labview(虚拟仪器)技术对测试与实时控制系统进行了软件开发,设计了控制系统方案,研究分析了进口城轨车辆ATO(列车自动驾驶)运行程序编制机理.提出了一种基于试验平台的ATO控制方法,并通过运行曲线分析证明了该控制方法的可行性.所建试验平台对提高城轨牵引系统的检修维护质量具有实际指导意义.     

基于模糊自适应PID控制的ATO系统控制算法

为了研究ATO系统控制算法的智能性和高效性,在传统PID算法的基础上,充分考虑到列车系统的非线性和复杂性,结合模糊控制理论能进行实时非线性调节的优点,提出了模糊自适应PID控制算法。并在Matlab/Simulink中建立了ATO系统的仿真模型和算法控制模块。将两种算法分别运用到ATO系统中,对目标速度曲线进行跟踪,从停车精度、追溯性、准时性、节能性、舒适性五个方面对二者的控制性能进行比较分析。仿真结果表明,将模糊自适应PID算法运用到ATO系统中,列车的控制性能能够很好地满足ATO系统的各个性能指标要求。     

城市轨道交通降级信号系统下的点式列车自动运行防护

当列车与轨旁通信丢失,或者信号系统转换进入后备控制模式时,列车无法进行自动驾驶,因而影响了运营性能。介绍一种降级信号系统下的点式ATO(列车自动运行)防护方法,可在后备控制模式下使列车实现自动驾驶,因而降低了司机的工作强度、提高了列车运营效率。