一种基于“并行计算”的组合安全设计方法

组合安全(composite fail-safety)是欧洲铁路安全标准EN50129:2003提出的一种实现故障-安全设计原则的安全设计方法。目前,大多数安全计算机平台中采用了2002技术,这是典型的组合安全设计。随着安全应用逻辑运算对系统资源要求的不断提高,既有的安全计算机平台的性能逐渐不能承载新的安全运算业务。提出一种类似"远程过程调用的并行处理"方法,采用外部扩充的高性能运算单元进行并行运算,既有的安全运算单元进行安全表决,从而实现高性能的组合安全设计。     

1oo2D模型分析及其在地铁列车自动防护系统中的应用

针对IEC 61508标准中的1oo2D模型,分析了影响安全性的三种错误.计算了应用1oo2D模型的车载列车自动防护(ATP)系统的安全性和可用性,阐述了1oo2D模型在地铁ATP系统中的应用方式.在地铁的ATP系统中,采用1oo2D模型设计车载系统是完全可行的,其安全运算板部分预估的安全指标符合SIL4的要求,其运算...     

基于CPCI总线的牵引控制单元设计与研制

牵引控制单元(TCU)是中国标准动车组牵引系统的核心关键部件。在分析中国标准动车组牵引控制单元系统功能的基础上,依据顶层设计,完成基于CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)高速数据总线的牵引控制单元硬件平台和软件平台开发与研制。自主研制的牵引控制单元在国家交流传动试验室已完成地面组合型式试验,装载自主研制牵引控制单元的中国标准动车组已在正线载客运行,装车考核状态良好,充分验证了牵引控制单元软硬件平台的可靠性、可用性。     

二乘二取二安全控制平台开发

二乘二取二安全控制平台包括二乘二取二逻辑运算单元,二取二开关量输入、输出单元,人机接口单元。逻辑运算单元由2块独立的CPU板构成二取二结构,2块CPU板通过板上硬件同步单元实现信息交互和同步,在软件上独立进行运算结果的比较,并通过第三方硬件比较器实现2块CPU板总线数据的实时校核,保证了双CPU比较的正确性。输入单元和输出单元中均设计了双套智能处理器,采用动态控制方式,在出现硬件故障时可导向安全侧。其中输入单元对现场继电器前后接点进行采集,输出单元输出采用双断方式,可实时检测板外混电情况。     

基于全电子的有轨电车正线道岔控制系统研究

为实现有轨电车信号系统国产化,推进有轨电车应用,对系统中唯一涉及安全的正线道岔控制子系统进行研究。采用轨旁优先控制方式,为满足设备体积小、可靠性高的要求,基于全电子分析其结构组成,执行采集部分采用全电子执行单元代替传统的继电器;参考EN系列标准,重点研究系统中的安全平台、道岔逻辑控制软件、全电子执行单元及安全通信采用的技术及原理;系统能够达到SIL3级所要求的安全性及可靠性。     

单元车辆120型制动系统建模及仿真研究

基于AMESIM仿真平台的制动系统仿真模型计算过程复杂、运算效率较低、仿真实时性差,难以适用于长大货运列车实时动态仿真,为此根据120型分配阀工作原理,通过模型等效、动态过程简化等方法,提出一种单元车辆120型制动系统建模方法。该方法计算过程简单,仿真效率高,同时易于参数调节和模型修改。     

列车控制与监控系统

上海轨道交通3号线车辆的TIMS（列车控制与监控系统）采用以FIP（现场总线网络协议）工业标准为基础的网络结构控制方式,由FIPv（车辆网络）和FIPT（列车网络）组成.一个单元的所有车都是通过安装在由Tc车（拖车）的MPU（主控制单元）所控制的FIPv连结.     

全电子计算机联锁系统的通信协议设计及安全性分析

全电子计算机联锁系统主要由联锁主机和全电子执行单元组成,全电子执行单元由转辙机模块、信号机模块、轨道模块等共计11种控制模块组成.在分析联锁主机与转辙机模块、信号机模块、轨道模块需要交换信息的基础上,根据系统通信的安全性、实时性和封闭性特点,设计联锁主机和全电子执行单元之间的通信协议.通信协议通过设置源地址、目标地址、报文类型码、帧序列号,采用延时无效和32位CRC校验码等措施有效地消除了联锁主机与全电子执行单元通信中存在的重复、删除、插入、错序、延时等危害.对通信协议分析计算表明:该协议的每小时危险失效率小于1.9×10-11,其安全性远远高于欧洲安全标准SIL4的要求.目前,采用该协议的全电子计算机联锁系统已经在多个车站开通使用,运行安全、可靠.     

欧洲铁路车辆驱动用大功率半导体器件技术动向

欧洲铁路车辆驱动系统着重于“小型轻量、机电一体和追求生命局期成本”3个关键因素。为此，在研发多电源机车主电路系统过程中，积极采用标准IGBT元件，通过选通电压控制的开关方式，实现低能耗和大电流、大电压输出，能进行浮点小数的运算，达到高性能的控制。     

信号系统电子安全设备自检技术研究

就信号系统安全平台系统中的运算处理板展开自检技术研究分析,提出了可行方案。采用对运算处理板关键安全功能部件进行了上电自检(IBIT)和在线自检(CBIT)来确保该部件的可靠性。该项技术可推广至其他电子安全系统中去。     

基于虚拟仪器技术的地面电子单元自动测试系统研究

针对目前我国应答器传输系统重要组成设备—地面电子单元(LEU)产品尚无整机检验标准的状况,采用NI虚拟仪器技术搭建LEU自动化测试系统。该系统可自动分离辨识混叠波形信号,完成对LEU输出信息的采集处理和分析判断,改变了之前为获取某一接口参数而必须人为屏蔽LEU其他接口输出的测试方法。集成度高,操作简便,测试判定标准整齐划一。此技术可应用于实验室设备标准化检测及工厂产品批量检测和产品质量检验。     

基于虚拟仪器技术的地面电子单元自动测试系统研究

针对目前我国应答器传输系统重要组成设备--地面电子单元（LEU）产品尚无整机检验标准的状况,采用 NI虚拟仪器技术搭建 LEU 自动化测试系统。该系统可自动分离辨识混叠波形信号,完成对 LEU 输出信息的采集处理和分析判断,改变了之前为获取某一接口参数而必须人为屏蔽 LEU 其他接口输出的测试方法。集成度高,操作简便,测试判定标准整齐划一。此技术可应用于实验室设备标准化检测及工厂产品批量检测和产品质量检验。     

基于AutoCAD_VBA的无缝线路一体化设计系统开发

该系统利用Auto CAD VBA API成熟的内部封装机制,将大量查表计算工作和参数运算整合到程序模块内,将多个分步计算公式在程序内部进行推导合并,并利用可视化编程工具形成用户界面。使用户输入最少的参数完成整部计算,加快计算速度,减少错误。该系统还包含绘图模块,运行VBA宏指挥CAD自动绘制无缝线路单元轨节布置图。经过多个无缝线路设计项目验证,结果证明该系统准确可靠。     

考虑车体柔性的货车动力学仿真

应用柔性多体系统动力进行货车动力学仿真研究。以货车Ｃ６２Ａ和罐车Ｇ６０为对象，把转向架和轮对作为刚体，车体作为柔性体，对车体建立有限元模型并进行模态分析，用超单元概念通过界面凝聚功能对柔性车体进行预处理，组成刚－柔耦合的车辆动力学模型并进行动力学仿真计算，通过与刚性系统模型的运算结果进行对比，分析车体的柔性效应对安全性的影响，仿真计算是采用有限元分析软件ＮＡＳＴＲＡＮ（ＭＳＣ）和多体系统动力学软件     

基于并行计算的列车运行仿真快速算法设计

列车运行仿真技术对工程设计、运营管理具有重要的现实意义。设计了一种基于并行计算的列车运行仿真快速计算方法:一方面,通过将线路各区间的列车运行过程用独立的线程运算单元来计算,以达到仿真过程数据的并行计算效果;另一方面,通过反推制动曲线与限速红线的交点,获得分界点,仿真过程中根据列车位置与分界点的位置关系决定是否进行制动起点反向推算,从而显著提高了每个线程运算单元的运算效率。该方法可在不影响计算精度的前提下,将计算效率显著提高。     

EBS在标准化管理中的应用研究

EBS是铁路工程在信息系统中的数字化描述,是指将铁路工程项目采用系统分析的方法按照专业系统拆分成易于管理的最小单元,既方便计算机对工程实体的识别和管理,同时也可统一各参建方对工程实体的描述和管理单元的定义,作为设计、施工、运营等各阶段管理的对象和基础,满足项目管理的需求。通过对EBS的解读,探讨EBS作为一种信息化手段对铁路工程标准管理中的作用。     

基于V模式的地铁辅助系统控制单元研制

V模式是基于模型的控制单元开发流程,采用快速控制原型试验平台开发地铁辅助系统控制单元算法,自动生成可执行代码,通过硬件在环试验平台完成系统联调,最终进行实物试验。半实物试验结果和实物试验结果表明,采用V模式设计的控制单元,能够快速有效地完成辅助系统控制单元设计。     

标准地铁列车制动系统集成化设计

目前国内地铁列车制动系统模块化和集成化程度较低,备品备件种类繁多。文章介绍了标准地铁列车制动系统的集成化设计方案,分析了系统的结构和气路原理。该方案对整车制动系统的功能单元进行重新划分,并结合安装位置对主供风单元、空簧附加风缸模块、升弓装置等部件进行集成化、简统化设计,可提高产品的通用性和互换性,提高工作效率,降低生产成本。     

基于虚拟仪器技术的地面电子单元自动测试系统研究

针对目前我国应答器传输系统重要组成设备--地面电子单元（LEU）产品尚无整机检验标准的状况，采用 NI虚拟仪器技术搭建 LEU 自动化测试系统。该系统可自动分离辨识混叠波形信号，完成对 LEU 输出信息的采集处理和分析判断，改变了之前为获取某一接口参数而必须人为屏蔽 LEU 其他接口输出的测试方法。集成度高，操作简便，测试判定标准整齐划一。此技术可应用于实验室设备标准化检测及工厂产品批量检测和产品质量检验。     

成都地铁市域快线车辆电气牵引系统

主要介绍了成都地铁市域快线车辆电气牵引系统的特点、系统构成及主要控制原理。该牵引系统由高压系统、牵引变流系统、控制系统及机械驱动系统组成。系统采用分级控制的方式,牵引控制单元对驱动控制单元及变压器箱进行控制,各驱动控制单元分别控制各自的变流器模块,变压器控制箱控制变压器油冷设备及高压设备;系统采用交-直-交变频调压(VVVF)技术实现对牵引电机精确的矢量控制,具有良好的电空转换性能和防滑/防空转性能。