基于热备冗余控制的地铁车辆逻辑控制单元应用研究

针对地铁车辆应用场景,基于热备冗余控制方案,对地铁车辆逻辑控制单元LCU进行应用研究。根据LCU系统架构及硬件配置,对电源冗余、主控冗余、IO冗余、通信冗余等进行冗余设计,有效地保证了地铁车辆运行的安全性和可靠性,提高了列车的运营保障能力。     

深圳地铁列车下一代LCU技术创新方案

在深圳地铁9号线列车LCU成熟的技术方案基础上,提出下一代LCU技术创新方案。文章主要从网络拓扑结构、安全冗余架构、硬件平台架构,以及故障智能诊断等四方面对"二乘二取二"LCU技术创新方案进行详细介绍。     

CBTC热备冗余系统软件安全切换技术的研究与实现

城市轨道交通基于通信的列车控制(CBTC)系统中,关键控制器的热备冗余是实现系统高可用性的常用技术之一。热备冗余系统间的安全切换技术也就成为了实现系统高可用性的关键技术。阐述了热备冗余系统软件安全切换技术设计和实现阶段面临的若干技术难题,如基于软件与硬件切换的功效分析、故障切换与主动切换技术方案分析与实现等;在此基础上,提出了具体的技术解决方案。     

地铁信号电源系统冗余配置方案研究

介绍了地铁信号电源系统单套设备配置方案。从提高系统整体可靠性角度出发,对信号电源冗余配置的必要性进行分析,并提出了2种冗余配置方案。阐述了不间断电源并机冗余配置方案的工作原理;论述了双切换、双不间断电源、双母线供电冗余配置方案的负载接入方式及不同故障场景下的工作状态。从可靠性和经济性对2种冗余配置方案进行对比。对比结果显示,双切换、双不间断电源、双母线供电冗余配置方案最优。     

城轨交通综合监控系统的冗余设计

论述了如何提高城市轨道交通综合监控系统自身冗余可靠性以及与子系统冗余接口的可靠性。减小故障切换时间是提高综合监控系统自身冗余可靠性最为有效的方法。相比数据集中式冗余技术而言,数据分布式冗余技术更能提高综合监控系统与子系统冗余接口的可靠性,且具有更广泛的接口方案适应性。     

新型高可靠性列车运行监控装置

新型列车运行监控装置以控制器为中枢,在网络结构上分为控制层和通信层,通过网络分层保证控制功能的完整性;根据对冗余方式可靠性分析和比较,提出模块级冗余、硬件冗余切换电路和智能化模块式的输入输出模块设计方案;采用大容量CF卡作为地面基础数据转储的载体,运用MD5码校验技术和数据冗余存储技术,实现了一次性自动完成车载主机和显示器中地面基础数据的更新,提高了列车运行监控装置更新地面基础数据的安全性和易用性。地面测试和装车运行试验表明,该装置已基本满足现行列车运行需求,能保证控制列车运行安全。     

机车制动控制单元的双CPU控制板冗余设计

制动控制单元BCU的正常运行对机车安全行驶具有重大的作用。文章基于冗余控制思想,提出了双CPU冗余控制热备份方案,设计实现了基于热备份技术的双CPU冗余控制,详细叙述了BCU的CPU控制板和双PC104控制板冗余控制的系统组成和软硬件设计,并分析了双CPU冗余控制的可靠性。该技术可有效地增强BCU工作的可靠性,提高了机车的制动性能,保障了长区间机车运行的安全性。     

基于二乘二取二冗余-安全控制的地铁LCU设计

简述LCU的发展3个阶段,针对城轨地铁车辆应用,介绍一种基于二乘二取二冗余-安全控制架构技术的下一代LCU的原理、组成和故障诊断方案,相较于双机热备冗余的LCU,能够获得更高的安全性和可靠性。     

双套冗余异构列车运行控制系统的可靠性及运营延误分析

在对比分析某市轨道交通列车5 min以上延误原因及特征的基础上,对不同列车运行控制制式的故障模式和可靠性进行了分析和建模计算。基于赋时Petri网建模方法,对CBTC(基于通信的列车控制)+BM(基于固定闭塞的点式列车自动防护模式)和CBTC+TBTC(基于数字轨道电路的列车控制)系统在降级模式切换时对列车运营延误的影响进行仿真分析。结果表明,当BM设计运行间隔较小时,列车延误可控制在5 min内;当TBTC设计运行间隔在100 s左右时,列车延误不超过2 min。对不同列车运行控制制式可靠性以及通信故障对运营延误影响的分析可为城市轨道交通线路信号设计、信号制式选取及实际运营提供参考。     

LCU在深圳地铁9号线车辆中的应用

LCU相对于传统继电器具有诸多优势,本文从LCU在深圳地铁9号线车辆中的应用为例重点介绍LCU的应用技术方案特点,并且对LCU的应用前景展望。相对于传统继电器,LCU具有无触点式、热备冗余设计、MVB网络通信以及以太网通信等特点,这些特点均大大提高LCU系统的可靠性和灵活性。     

地铁车辆逻辑控制单元优化设计

分析了地铁车辆传统继电器应用的局限性以及用逻辑控制单元(LCU)代替继电器的必要性。针对LCU的应用现状,结合LCU在深圳地铁9号线西延线车辆项目上的应用设计,介绍了LCU的功能规划设计,通过扩充LCU的可靠性,以增加线路诊断功能;通过在LCU加入逻辑控制功能,实现电路优化设计。     

双冗余网卡高速切换的实现

双冗余网卡在铁路通信设备中大量应用,如何实现其高速切换是应用中的关键技术之一,而网络故障检测速度直接影响双冗余网卡的切换时间.以Interl 82546GB网卡为例,介绍在Windows操作系统下,通过在网卡驱动中读取寄存器,快速检测网卡故障,从而实现双冗余网卡高速切换,使双冗余网卡的切换时间缩短至70 ms,大大提高切换速度,从而保障各类铁路通信设备应用的正确性、稳定性和可靠性.     

基于PRP提升CBTC车地无线通信可靠性方案研究

为解决既有采用WLAN方案地铁线路面临的无线干扰问题,提出基于PRP的车地通信冗余方案,引入不同制式的无线链路,使信号车地通信单网信息经由冗余通道传输,从而提高信号系统车地通信的可靠性。该方案进行实验室及地铁线路现场动车测试验证,对测试结果进行对比分析,并对信号系统中PRP方案的应用场景进行展望。     

5G-R接入网基站单元设备组网可靠性分析

铁路5G-R专网的可靠性、安全性和容灾能力是铁路独特场景下组网的重要需求，基站组网方案的可靠性定量分析是5G-R组网方案设计的重要理论依据，冗余组网对5G-R基站中主要单元设备进行备份是5G-R场景下提高系统可靠性的主要方案。针对射频拉远单元（RRU）与基带处理单元（BBU）组成的基站系统和将BBU拆分为分离的集中式单元（CU）及分布式单元（DU）的基站系统，利用静态分析和动态故障树分析方法建立可靠性分析模型，定量计算2种基站系统的可靠性参数。同时，采用蒙特卡洛仿真法，建立较完备的基站设备管控和故障切换逻辑，模拟基站故障场景，对2种基站组网系统的薄弱环节进行分析。仿真结果和可靠性参数指标表明：冗余组网设计有效地提高了2种基站组网系统的可靠性，且通过交叉连接方式可以有效减小CU和DU分离部署带来的可靠性损失，验证了该冗余组网方案的可行性。     

深圳地铁列车LCU控制电路备用模式方案设计

基于提升地铁列车LCU控制电路可靠性,从整车系统设计层面上提出了LCU控制电路备用模式方案。文章主要介绍LCU控制电路备用模式设计理念、总体方案以及具体控制电路原理,并对实施可行性进行了阐述。     

动车组中央控制单元冗余切换不降弓功能的研究

为解决CRH5型动车组中央控制单元冗余切换过程中受电弓不能保持升弓状态的问题,对CRH5型动车组中央控制单元冗余切换和受电弓控制原理进行深入研究,分析中央控制单元冗余切换过程中受电弓不能保持升弓状态原因,提出了中央控制单元冗余切换不降弓的优化策略。大量现车试验证明,该优化策略能够实现中央控制单元冗余切换不降弓的功能,保证动车组运用的可靠性和稳定性。     

梯形高可靠列车通信网络冗余结构分析

文章构建了一种高可靠的列车通信网络梯形冗余结构的组网方案,分析了该网络的故障保护及冗余切换机制。针对梯形网络这种复杂列车通信网络,提出了一种基于K-端连通性检测简化的动态故障树分析方法,并利用二元决策图简化了故障树计算过程。文章提出的算法综合考虑了通信网络中系统结构、组件的动态修复情况以及拓扑结构对于网络可靠性的影响,简化了故障树模型建模和计算过程。文章采用提出的算法对梯形冗余网络可靠性结合具体算例进行了演算分析。计算表明该梯形冗余网络在相同情景下平均故障间隔时间比采用PRP延长1 513.32 h,比采用HSR延长5 034.61 h,可靠性明显提高。文章构建的组网方案以及提出的可靠性建模方法可为高可靠列车通信网络的网络结构设计与可靠性分析提供新思路。     

城轨列车三取二逻辑控制单元设计

针对列车复杂运行环境以及现有LCU的运用情况,提出一种更可靠的基于三取二控制技术的城轨列车LCU设计方法,重点研究了在软件算法和硬件设计上的三取二设计思想,并对其进行模块化设计。该三取二LCU系统已示范应用于广州市轨道交通二十一号线两列车,应用情况良好。     

地铁屏蔽门站台控制器故障对策

北京地铁屏蔽门站台控制器（PEDC）由于设计缺陷时常造成通号系统发给PEDC开、关门命令,PEDC没有向门控器（DCU）发出使能命令和开门命令,列车门打开、关闭,屏蔽门没有同步开、关。为了保证运营安全,分析、研究其故障现象,设计了PEDC冗余控制逻辑装置,该设置可以按钮手动切换,故障时可以自动切换,当运行中的控制逻辑电...     

基于MVB和TRDP的列车主控双网冗余设计与实现

针对目前列车通信网中,一般以WTB、MVB作为主要通信方式的现状,以某动力集中型电动车组的研发设计作为依托,研究基于MVB和以太网的主控制单元列车总线控制方式,在机车应用中增加控制单元双总线冗余切换功能,增强了列车网络通信可靠性。运用考核表明,采用该方案的通信网络运行状态良好,具备较高的可靠性和实时性,完全满足列车数据传输的要求。