基于自适应联邦滤波的列控车载设备测速测距算法

基于转速传感器技术,提出1种列控车载设备测速测距算法,由自适应参数列车运动模型、空转/滑行时列车速度校正模型和基于联邦滤波的融合算法3部分组成.先建立列车运动模型,利用自适应参数更新列车运动模型和系统状态噪声,估计单个转速传感器所在轮对的速度和加速度;当检测到轮对空转/滑行时,利用设计的速度校正模型计算列车运行速度,并...     

列车定位中置信区间的确定方法

车载测速测距子系统对列车进行定位时有可能存在一定误差,通过具有一定置信水平的置信区间可获得安全侧的距离和速度信息。本文提出通过状态方程预测结合测量区间校准的方式获得综合置信区间的算法,当遇到应答器时对距离信息进行修正;同时给出了列车发生空转、滑行等异常情况时的处理方式;最后通过仿真验证了算法的可行性。     

CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术

从CTCS-3级列控系统工程建设角度出发,对包括基于多路速度传感器数据融合的测速测距策略、列车制动模型及CTCS-3/CTCS-2级动态转换机制等CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术进行研究。根据不同类型测速传感器的特点,采用车轮速度传感器与雷达相结合的方式实现列车速度的安全测量,并运用联合卡尔曼滤波理论提出基于多路传感器数据融合的测速测距算法策略。结合列车移动体的控制特点,在国际铁路联盟UIC 544—1标准的基础上,提出1种改进的分段式减速度计算的列车制动模型,可兼顾行车安全和效率。针对列车运营模式的兼容性与可靠性,采用兼容CTCS-3级和CTCS-2级的双模冗余设计,使CTCS-3级列控车载设备同时具有CTCS-3级控车功能和CTCS-2级控车功能,并通过输入信息共享和等级转换时信息交换等技术手段,实现CTCS-3/CTCS-2级之间的平滑动态转换。研究成果已在武广高速铁路上实施,满足了列车高速安全运行的要求,并提高了等级转换时的列车运行效率和旅客舒适度。     

基于轮轴速度传感器和加速度传感器的混合测速测距算法研究

为避免单一轮轴速度传感器在测速测距中存在的问题,设计了一种基于轮轴速度传感器和加速度传感器的混合测速测距算法。经过实验室仿真环境测试,证明该算法能有效地检测出列车是否出现空转或滑行,并保证在列车发生空转或滑行后的测速测距误差能够满足车载控制器对测速测距精度的需求。     

铁路限界检测可控频闪光源测距方法

针对目前铁路限界检测存在的效率低和精度低等问题,提出采用多个CMOS相机结合可控频闪光源测距的限界检测方法。将测距系统安装在列车端部,动态偏移量系统与测速系统安装在列车底部,三者之间同步控制。根据摄像机成像原理,定义合理坐标系,建立单相机限界检测数学模型,并根据参数的特殊性简化模型。列车运行过程中,调节光源的频闪频率与相机的曝光时间,同一物体可以在一帧图像中周期成像,通过图像处理,得出周期成像的平均距离,不同距离的物体成像的平均距离不同,结合列车频闪周期内运行距离以及相机焦距可以计算限界距离。在此基础上,设计出一套测距设备,并在试验台上进行实验验证。研究结果表明,提高光源的闪光频率,测试误差随之减小,为限界检测的在线实验提供了依据。     

基于CKF-SVSF数据融合提高CTCS-3级列控系统测速精度的研究

高速列车速度测量值的精确程度直接影响列控系统对列车运行的控制,根据列车速度等参数计算的列车制动距离的准确性也直接影响列车运行安全。针对既有测速算法的不足,提出了采用CKF-SVSF数据融合算法来提高列车速度测量的精确性。相对于传统的滤波算法,该算法充分结合了CKF和SVSF算法的优势。容积卡尔曼滤波算法(Cubature Kalman Filter,CKF)可更加精确地实现对非线性系统的状态估计;滑动可变结构滤波算法(Smooth Variable Structure Filter,SVSF)提供了在非线性系统的模型误差干扰下更具鲁棒性的测量方法。     

高速列车测速测距系统滤波模型与融合策略研究

高速列车的测速测距系统是保障列车运行安全的关键要素。滤波算法的建模和分析是构建测速测距系统的一个重要前提。通过对列车测速传感器的工作原理以及观测方法进行分析,分别建立了基于卡尔曼滤波的等速模型和等加速模型,并在Matlab中对两种模型的滤波特点进行了仿真分析。同时初步探讨了适用于高速列车的多传感器融合策略。对实验室数据和现场采集数据的分析验证了两种滤波模型的有效性及各自特点。滤波模型的仿真分析与多传感器融合策略的研究为测速测距系统的开发提供了依据。     

区域控制器系间同步方法设计

区域控制器(ZC)是CBTC系统的核心控制子系统,由ZC应用软件和安全计算机平台组成.基于二乘二取二架构的ZC系统采用主备系热备运行机制,以增强系统的可用性.当ZC主系故障时,系统自动切换至另一系连续执行控制任务.传统ZC同步方法完全依赖安全计算机平台的运行状态,应用软件未考虑主备系通信的延时影响.提出一种跨周期ZC双...     

CTCS 3级车载设备仿真测试平台的研究

基于我国铁路发展需求,铁路部门提出发展适于我国国情的CTCS(列车运行控制系统)的策略.CTCS 3级仿真系统中车载设备主要由9个模块组成,其中包括核心模块、人机接口(MMI)、无线传输模块(RTM)、应答器传输模块(BTM)、输出模块、输入模块、测速模块、运行管理记录单元和设备维护记录单元.车载设备与其外部的列车运行仿真器、RBC(无线闭塞中心)、应答器等构成完整的CTCS3级仿真测试平台.以C++ Builder 6.0为开发平台设计和实现CTCS 3级车载设备核心功能,其中包括最严格速度曲线和动态速度曲线的计算、列车动态速度监督等功能.     

基于Petri网列车群模型的列车运行冲突分析

列车运行冲突检测是铁路系统安全运营的重要保障。本文首先给出赋时着色Petri网的形式化定义,定义变迁使能和触发规则及状态转移函数;基于赋时着色Petri网,以库表示车站/闭塞分区,托肯表示列车,建立列车群模型,为冲突检测提供模型基础。在经典Petri网冲突定理的基础上,结合库容量约束和时间间隔约束,提出列车运行冲突判定定理,并证明该方法的正确性;在此基础上,设计基于可达树的冲突分析方法,并以太原铁路局部分线路为例,通过实例介绍列车运行冲突和进路冲突检测分析的方法。基于Petri网的列车群模型为铁路系统冲突分析问题的处理提供新的途径。     

一种二乘二取二安全计算机的设计与实现

结合列控系统车载设备需求,提出一种二乘二取二安全计算机的设计方案,并对主备通道选择、通道内双机同步、通道切换等关键算法进行了研究。经过实验室的功能测试和安全测试,该二乘二取二安全计算机能够满足实时性、安全性、可用性的需要。     

广深Ⅰ、Ⅱ线东莞站到达间隔时间的探讨

针对广深线东莞站到达间隔时间为5.2min,是全线能力限制点的问题,探讨了三种缩短到达间隔时间的改进措施:单红灯防护方式、增设进路信号机和黄闪黄信号升级。     

既有线CTCS2级列控系统在广深线的应用探讨

针对既有线CTCS2级列车运行控制系统在广深线的应用，提出了侧线18号道岔发车触发制动的原因分析、站内应答器设置方式、侧线18号道岔接车信号显示方式、临时限速降级显示及下达方式的探讨。     

时速200km单线铁路CTCS-2级列控系统方案研究

针对单线铁路的运行特点和CTCS-2级列控系统的要求,探讨200km/h单线铁路CTCS-2级列控系统的实现方案。     

CRH2型动车组用轴承的检修

介绍了CRH2型动车组用轴承的结构、检修技术标准和检修方法。     

CTCS-2系统应答器设置问题探讨

分析了CTCS-2级列控系统现有应答器设置和管辖范围存在的问题,通过增设应答器并对其管辖范围进行合理划分,解决了现有应答器设置和管辖范围存在的问题,保证在任何一个限速区段内能够接收到两个应答器的信息,且应答器与下一个应答器信息进行冗余,提高了临时限速信息向列控车载设备提供的可靠性;取消了进站信号机降级显示,提高了运输效率。     

CTCS3系统设计方案

本文主要介绍了工程设计中提出的CTCS3系统的设计方案，并结合目前我国的实际情况，阐述了CTCS3系统与CTCS2系统的结合。     

二三维一体化GIS在铁道部调度指挥系统中的应用研究

主要论述二三维一体化GIS技术在铁道部调度指挥系统中的应用方案,论述二三维一体化GIS技术的优越性,阐述铁道部调度指挥系统中二三维一体化GIS的平台选型、系统功能、设计方案,最后给出仿真环境下的系统效果,验证二三维一体化GIS技术在实际工程项目中的可行性。     

对转K2型转向架几项配件结构的分析

对转K2型转向架几项配件在运用、检修过程中所反映出来的有关问题,从其结构上进行了分析,并提出了相应的改进建议。     

浅析CRH2型动车组高压设备箱的检修

结合动车组四级、五级检修,制定了高压设备箱的检修方案,为保证动车组安全可靠运营、缩减检修周期、节约检修及维护成本提供依据。