基于RSSP-II的城市轨道交通ATS与VOBC间安全通信研究

列车自动监控系统（ATS）与车载控制器（VOBC）之间的数据通信处于开放式网络环境下,对设备间通信的可靠性、时效性提出了较高的要求。为了满足其通信性能,结合铁路信号安全通信协议（RSSP-II）,论述ATS与VOBC间的通信架构,设计实现了ATS与VOBC交互的通信接口模块,通过建立ATS仿真平台,对该通信接口进行了测试,验证了其功能实现。     

VOBC及地面环境仿真系统研究

ZC系统是CBTC系统的核心单元之一，主要完成轨旁列车自动防护系统（ATP）功能。地面设备通过DCS与VOBC交互信息，共同完成列车控制功能。在ZC系统开发及集成测试初期，搭建真实环境配合测试不仅成本高昂，而且非常耗时。通过对VOBC及地面环境仿真系统的设计及实现，开发出VOBC仿真环境，为ZC系统开发及在实验室环境下进行测试提供条件。     

基于通信的列车运行控制系统测试研究

针对城市轨道交通基于通信的列车运行控制(CBTC,Communication Based Train Control)系统互联互通测试规范的要求,研究CBTC系统的测试方法。文章介绍了CBTC系统测试平台、测试流程和测试案例的开发,并以CBTC系统运行过程中的区域控制器(ZC,Zone Controller)移交场景为例,以车载控制设备(VOBC,Vehicle On Board Controller)为被测对象,提取测试需求,编写测试案例。测试系统从外围设备模拟系统中获得设备的状态信息,与脚本中预期的反馈结果进行比对。测试结果验证了CBTC系统测试方法的可用性。     

互联互通CBTC系统中计轴故障占用判断方案研究

现有多数地铁工程项目中,计轴故障占用（ARB）后如果非通信车再次通过,将无法维持ARB状态,导致后续基于通信的列车控制（CBTC）列车无法通过该计轴区段,对CBTC系统运营造成较大影响。为了解决此问题,基于北京地铁16号线工程的需求和技术调研,提出使用人工驾驶的受限模式（RM）列车清扫故障区段,证明故障区段无障碍物或非通信列车后,将其转换为ARB状态的方案,使CBTC列车可以正常通过该区段。该方案能够降低ARB后非通信车再次通过对运营产生的影响,将应用于北京地铁16号线二期工程。     

基于FBS模型的CBTC司机驾驶显示单元界面设计

司机驾驶显示(TOD)单元作为CBTC车载设备与司机重要的交互平台,指示司机安全高效地监督和驾驶列车；FBS(功能-行为-结构)框架模型广泛应用于产品设计当中；重点介绍FBS在建立司机驾驶显示单元界面模型设计的应用.     

基于在线一致性测试理论的CBTC车载ATO功能测试研究

自动列车驾驶系统(ATO)是CBTC系统的重要组成部分,验证测试其控制功能逻辑的正确性和安全性至关重要。介绍了ATO控制原理和功能,分析了CBTC中典型的两车追踪控制运行场景控制流程,得到了该场景下的列车运行安全需求。结合时间自动机理论,建立了包含列车动力学、车载ATO、ZC以及时钟控制器的两车追踪场景时间自动机网络模型,验证了模型中安全需求的正确性;基于一致性测试理论,定义了被测车载ATO软件与测试环境的可观测输入/输出接口,利用UPPAAL-TRON工具设计了被测车载ATO软件的一致性测试框架,并进行了一致性测试分析。在此基础上,采用变异测试,针对典型的车载ATO软件功能实现错误(错误的安全距离、静态限速、功能逻辑以及命令丢失等)进行了安全性验证。结论表明:该在线一致性测试方法能够及时发现车载ATO软件行为与规范模型的不一致,有效提升了车载ATO功能测试的检错能力。     

CBTC系统中ATS子系统验证非通信列车追踪功能的方法

根据CBTC(基于通信的列车控制)系统和ATS(列车自动监控)子系统的功能特点,以及非通信列车运营场景,明确ATS子系统对非通信列车追踪的系统需求。介绍了室内测试验证的内容、流程和期望结果。通过ATS子系统的室内测试平台以及现场系统集成测试,模拟线路轨道区段空闲、占用或受扰等不同情况下非通信列车的追踪功能,在ATS子系统上观察非通信列车按照预设的各种典型场景运行时的区段占用情况和列车追踪结果。结合现场运营测试,对比系统需求,使CBTC系统非通信列车追踪功能得到验证。     

无线CBTC信号系统工作模式分析

随着基于通信的列车控制(CBTC)技术的发展,无线CBTC信号系统的运营组织越来越灵活多样。综合ATS(列车自动监控)层面的中心控制模式和紧急站控模式,轨旁设备的CBTC模式和后备模式,以及车载设备的ATO(列车自动驾驶模式)、ATPM(列车自动防护的人工模式)和WSP(轨旁信号保护模式)等模式,全面分析了无线CBTC系统的工作模式。     

基于VxWorks的车载列控显示系统

说明随着城市轨道交通系统在我国的蓬勃发展,传统的车载列车显示系统已经越来越不能满足安全性的要求,而通过嵌入式实时操作系统(VxWorks)开发的车载列控显示系统可以满足这方面需求,且具有多任务的特点.通过基于通信列车控制(CBTC)的车载控制器(VOBC)子系统中的车载列控显示系统的设计和实现,介绍VxWorks在车载列控显示系统中的应用.认为从多任务的角度,可以更好地解决车载列控显示系统对安全性的需求.     

CBTC测试平台车辆仿真子系统接口适配器的设计

针对目前CBTC测试平台中各仿真子系统存在接入难和复用性差等问题,以车辆仿真子系统为例,设计一种基于Linux的车辆仿真子系统接口适配器。首先根据接口适配器的通用性,提出硬件接入层和软件逻辑层的设计模型;然后在硬件接入层部分完成接口适配器和车辆仿真子系统与CBTC测试平台之间的信息配置和交互过程;其次在软件逻辑层部分,设计基于Linux平台的BSP驱动开发流程,实现信息转换和传递功能。最后将车辆仿真子系统的接口适配器接入到CBTC测试平台中,通过使用试验线的数据以及动车组数据进行调试,研究结果表明:接口适配器输出的速度脉冲误差在2%以内,满足CBTC测试仿真平台的性能要求。     

基于最小系统的CBTC仿真测试平台

论述如何提高基于通信的列车控制( CBTC)系统的开通进度和质量是需要研究的问题.提出一种基于最小系统的搭建CBTC仿真测试平台的方法,阐述确定最小系统的原理,并通过示例进行说明验证.基于该方法,成功完成北京地铁亦庄线的CBTC测试任务,介绍CBTC仿真测试平台的架构和功能.     

通信编码ZPW-2000轨道电路接口仿真测试平台的设计

通信编码ZPW-2000系列轨道电路已广泛应用于高速铁路,其与外部设备的接口对象主要涉及列车运行控制（简称：列控）中心。目前,针对轨道电路设备的整体功能测试,只有能够简单模拟列控中心编码功能的简易测试环境,缺少能够模拟全部接口功能的集成测试环境。分析了通信编码ZPW-2000轨道电路与列控中心间的接口需求,设计了可模拟相应接口功能的仿真测试平台,将其用于通信编码ZPW-2000轨道电路的研发和测试,不仅降低测试环境的成本,而且更加灵活、便捷、高效和自动地完成测试工作。     

城市轨道交通CBTC系统互联互通测试平台的设计与实现

针对不同厂商研制的CBTC(基于通信的列车控制)系统,如何验证其是否符合互联互通规范要求,已成为产品在工程上应用推广的瓶颈。定义了互联互通型CBTC系统架构,分析了CBTC系统互联互通的测试需求,提出了CBTC系统互联互通测试验证平台的技术要求。在此基础上,设计并实现了互联互通型CBTC系统测试验证平台。实际应用表明,该平台可对互联互通型CBTC系统及所包含的子系统进行全面的功能、性能和接口测试,解决了CBTC系统互联互通验证的技术难点。     

车载控制器设备故障处理浅析及维护建议

结合北京地铁4号线和大兴线现场系统调试、维护工作经验,详细介绍了CBTC系统中的VOBC系统构成及工作原理,并对常见VOBC系统故障原因进行了具体分析。     

CBTC仿真测试系统线路数据可视化生成的设计与实现

介绍CBTC仿真测试系统的整体结构及各子系统的功能。在对线路数据进行深入研究分析的基础上,提出一种线路数据可视化显示及生成方案,利用UML构建了静态模型和动态模型,对该方案进行阐述。对于数据生成结果,以XML结构化线路拓扑信息,使用数据库表保存线路设备数据。实际仿真结果表明,该方案可以很好地完成线路数据的可视化生成。     

CTCS-3级列控仿真系统的三维站场模拟平台设计与VR实现

为提高列控仿真系统的研发和教培效果,设计了一种三维站场模拟平台,采用虚拟现实(VR)技术,以低硬件设备成本,再现真实场景,并提供高沉浸感。三维站场模拟平台接收CTCS-3级列控仿真系统发送的站场和车载设备数据,以三维和VR方式还原真实线路环境中列车运行调度的实时场景,并可以进行列车驾驶相关操作。同时,该平台软件提供线路编辑工具,可实现任意站场和区间线路的扩展和升级,对于列控系统的研发和教培具有重要意义。     

CBTC接口转换应用层设计与实现

CBTC系统中,多个子系统之间的信息交互是保证系统正常运行的必要条件.为了使不能直接进行信息交互的子系统之间能够正常通信,在北京地铁运营仿真实验室搭建的CBTC最小系统的基础上,设计和实现了接口转换应用层系统,按照用户需求对CBTC各子系统进行接口协议转换.并对接口转换应用层系统进行测试,结果表明系统在平台中运行正常,能够高效、准确、实时的完成信息交互,同时具有良好的通用性,可扩展性和可维护性.