数字轨道地图线路分段表示方法研究

将GNSS与数字轨道地图相结合应用于列控系统,可降低建设和运营成本,实现智能化列车控制.但大量线路曲线在数字轨道地图中的表示是一个难点.本文提出一种线路分段表示方法,先根据角度差将线路划分为直线、圆曲线,缓和曲线,再用最小二乘原理对3种线元分别进行拟合.根据算法编制计算程序,计算实例证明了算法的有效性,数据的精度和存储效率能满足应用需求.     

列控数字轨道地图自动生成算法研究

针对目前国内对轨道地图生成研究中所出现的问题及缺陷,提出了采用分段直线来近似表示圆曲线和缓和曲线的方法,并通过编程自动生成列控系统数字轨道地图。通过验证,说明轨道数字地图中采用折线逼近真实轨道是一种相对准确且高效的方法。     

变分曲线模型及其在轨道数据库生成中的应用研究

本文研究有限约束条件下的变分曲线模型及其在铁路列控轨道数据库中的应用,提出从GPS轨道数据中自动生成适合列车控制的数字轨道地图的方法、模型和算法。通过大量实测数据对算法和方法进行验证、比较和改进,针对大量轨道数据建立其数据约简的组合数学模型,分析实际列车运行时有限约束条件,研究曲线演化理论,采用基于变分曲线模型曲线形变的思想对数据进行约简和误差剔除,在满足一定的误差前提下快速自动获取少量关键数据来描述铁道轨迹,完善列控轨道数据库的自动生成与优化方法,实现基于GPS的列车运行控制系统的实时、精确定位。     

客运专线列控系统模式探讨

本文通过对国外列控系统的分析,对照欧洲ERTMS／ETCS应用等级和中国CTCS应用等级要求,结合高速客运专线列控系统需求,提出了我国高速客运专线列控系统建设模式,可供在今后高速客运专线铁路的研究和设计中参考。     

高速客运专线列控系统模式探讨

本文通过对国外列控系统的分析，对照欧洲ERTWS／ETCS应用等级和中国CTCS应用等纭要求，结合高速客运专线列控系统需求，提出了我国高速客运专线列控系统建设模式，可供在今后高速客运专线铁路的研究和设计中参考。     

地图辅助北斗/惯导组合的列车轨道占用估计方法

卫星导航在铁路运输系统众多基于位置的应用服务中具有广阔的应用前景,我国自主建设的北斗卫星导航系统已正式开始提供区域服务,为卫星导航在铁路系统中的应用发展提供了重要契机。在采用卫星导航实现列车定位的过程中,列车轨道占用状态的估计识别是列车位置描述的重要内容和定位正确性必要前提,本文结合高速列车追踪接近预警系统这一应用背景,根据系统功能及性能的实际需求,提出一种基于地图辅助北斗/惯导组合的列车轨道占用估计方法,该方法利用地图辅助信息对北斗/惯导融合所需系统模型进行约束,并采用交互多模型估计策略将列车组合定位过程与轨道占用状态估计进行结合,有效实现了轨道占用识别的实时性和自主性。论文采用实际现场测试数据对所提出的轨道占用估计方法进行了验证,并通过与GPS模式的比较探讨了我国北斗卫星导航系统在铁路系统应用中的可行性和实际性能。     

嵌入式数字轨道地图数据管理平台的研究与设计

在基于通信的列车控制(CBTC)领域中,列车定位是一项重要技术.本文利用全球定位系统(GPS)、嵌入式系统、嵌入式数据库等技术,根据实测GPS数据,针对数字轨道地图获取、处理和管理轨道数据等内容展开研究.详细介绍用ARM7+uClinux+SQLite组合构建数字轨道地图数据管理的嵌入式平台软硬件设计方法和具体实现步骤,为基于嵌入式数字轨道地图的列车定位研究提供一个基础平台.     

基于铁路下一代移动通信系统的CTCS-3列控数据传输接口及协议研究

依托中国铁路总公司重大课题"铁路下一代移动通信关键技术研究—铁路下一代移动通信系统铁路专用业务关键技术研究",结合铁路移动通信系统发展现状、列控系统数据传输对移动通信系统的需求,研究提出基于铁路下一代移动通信系统的CTCS-3列控数据传输接口及协议方案,为铁路下一代移动通信及CTCS-3列控系统系统设计、设备研发等提供参考。     

电子地图轨道地理坐标描述方法研究

卫星定位在列控系统中应用时,需要使用能够描述轨道地理坐标信息的电子地图文件。首先对弯轨的两种描述方法进行优缺点分析,提出线段近似法更有利于工程应用和实施,然后对使用线段近似点进行弯轨近似描述的误差进行量化分析,提出基于最大误差的近似点间隔确定方法,该方法既可以保证轨道描述精度又能有效降低电子地图数据量。     

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。     

欧洲系统互联互通——是否仍难以推进

<正>业界普遍认为欧洲铁路运输管理系统(ERTMS)是标准列控系统,并正在被各国铁路所采用。尽管如此,ERTMS技术本身及其在欧洲的应用情况仍不尽人意。大卫·布里金肖对ERTMS的现状进行了分析。新科技的发展并非总能够达到设计之初的目标,这从ERTMS即可见一斑。在1989年诞生之时,ERTMS旨在研发可覆盖欧洲多种信号系统的列控系统,使列车只需通过本国信号系统和ERTMS便     

CTCS－3级列控系统测试案例生成方法的研究

CTCS-3级列控系统是保障铁路行车安全、提高运输效率的重要设备,上道运用前必须在实验室和现场分别进行功能测试,建立CTCS-3级列控系统测试案例库对CTCS-3级列控系统的功能测试具有非常重要的意义。分析了系统需求规范、功能特征和测试案例之间的关系,研究了从系统需求规范和总体技术方案提取功能特征的方法和测试案例的生成方法。     

闭塞与列控概论：第四讲典型的列控系统

5 典型的列控系统国外列车运行控制系统应用比较普遍,各种速度的铁路都有运用,但在高速铁路上的应用更显示出其高水平和具有代表性。目前,高速铁路正在欧洲和亚洲快速发展,已通车或正在建设中的高速线路多达十几条,其列控系统各不相同,主要有法国 TVM300和 TVM430、日本 ATC 和数字 ATC、德国 LZB80、欧洲 ETCS 等系统设备。 5.1 法国 U/T 系统法国高速铁路 TGV 区段的列控系统,车载信号设备采用 TVM300或 TVM430,地对车的信息传输以无绝缘轨道电路 UM71为基础,该列控系统简称 U/T 系统。 TVM300系统在1981年于巴黎-里昂首先投入     

基于SimEvents/Stateflow的CTCS-3级列控系统车地无线通信子系统建模与分析

根据CTCS-3级列控系统中无线通信子系统的分层结构和其具有随机性的特点,采用Matlab软件中SimEvents与Stateflow相结合的方式实现车地无线通信过程的建模与仿真,分析安全连接建立时间和不同长度无线应用消息传输延迟时间。结果表明:无线通信子系统安全连接建立时间符合《CTCS-3级列控系统GSMR网络需求规范》的要求,并且具有一定的安全余量;仿真得到不同长度的无线应用消息传输延迟时间,可为列控系统车地无线通信的实时性分析提供参考;建模方法简洁高效,模型能够较好地描述系统特性,仿真结果可为列控系统车地无线通信技术规范的完善、系统的设计与实现提供数据支持。     

数字轨道地图线路特征分段拟合方法研究

基于全球卫星导航系统（GNSS,Global Navigation Satellite System）的列车定位技术降低了铁路建设与运营的成本，数字轨道地图作为地图匹配方法的基础，通常作为辅助定位手段对卫星定位偏差进行校正，对轨道线形进行准确描述及约简是轨道电子地图构建存储的前提。文章采用方位角近似估计曲率的方法对轨迹平面线形进行初步识别分类，为提高线形的拟合精度，引入自适应权值因子，对最小二乘拟合法进行优化，以消除大偏差观测数据对拟合趋势的影响，从而保证整体轨迹数据的平滑拟合及精度。实测车辆轨迹数据验证表明，该算法可对车辆轨迹线路特征进行有效提取及准确描述。     

数字轨道地图平面线形特征提取方法研究

数字轨道地图是卫星定位技术应用到铁路运输行业的基础,根据铁路线路设计时三种平面线形——直线、缓和曲线和圆曲线的不同特征,采用基于方位角的曲率方法进行平面线形的初步识别,再以横向误差为约束条件迭代确定满足要求的线形分段,进而采用整体最小二乘的方法对三种线形进行拟合,实现数字轨道地图的平面线形特征提取。青藏线实测数据结果表明,该算法是可行且有效的,不仅能识别拟合线路的平面线形,用少数关键点和相关参数就能表达出整体的几何特征;而且拟合后线路的横向误差和纵向累积误差都较小,满足高精度应用的要求。     

中欧铁路轨道主要产品技术标准对比分析

以道岔、扣件、混凝土轨枕为例,从铁路轨道产品技术标准项目和主要规定内容2个方面,对比分析我国铁路产品技术标准与欧洲标准的异同点及形成原因。根据分析结果,对我国铁路轨道产品技术标准制修订工作提出具体建议,并希望铁道国家标准、铁道行业标准、铁路企业标准各相关方密切合作,进一步优化和完善我国铁路轨道产品技术标准。     

IFC铁路通信系统分解及数据需求研究

在工业基础类(IFC)铁路标准研究项目背景下,关注铁路通信领域的数据存储标准研究。根据铁路通信工程的实际需求,提出了IFC铁路通信系统分解架构,采用面向对象理念对各铁路通信领域特有构件进行数据需求的定义,实现了铁路通信工程信息模型的基本数据描述。为铁路通信工程全生命周期数据存储、共享与应用提供了技术支撑。研究方法及成果对其它相关领域具有借鉴作用。     

基于UML的CTCS-3级列控系统运营场景分析方法研究及应用

CTCS-3级列控系统是典型的安全苛求系统,而对于安全苛求系统来说,系统需求规范中的安全隐患是最致命的。CTCS-3级列控系统的需求规范由14个运营场景来描述,因而以运营场景为单位,对规范进行分析与研究是合理的,并且是必要的。以UML和CSP为基础,提出一套适用于CTCS-3级列控系统运营场景的分析和验证方法,并以＂RBC切换＂场景为例,运用该方法分析了其活性、死锁、活锁、确定性和部分安全性。     

匈塞铁路边境信号系统设计方案

介绍匈塞铁路匈牙利段和塞尔维亚段涉及2个国家的信号系统设计方案，主要包括调度系统、列控系统和联锁系统的设备配置特点。根据边境站和边境区间的线路和联锁限制条件，提出3种列车运行控制边境设计方案，并从设计、施工及运营维护方面分析各方案的优缺点及其限制条件。该研究为推动匈塞两国间欧洲铁路运输管理（ERTMS）边境协议的建立创造条件，并为匈塞铁路欧洲铁路列控系统（ETCS）互联互通实施，以及信号系统配置方案与运营维护方案提供参考。