人机界面运营过程复现系统的应用研究

在CTCS-2级和CTCS-3级列车控制车载设备中,司机通过观察和操作人机界面（DMI, Driver Machine Interface）单元监控和调整列车运行状态。但是司机的错误操作、人机界面设备故障等均可能导致列车控制车载设备故障,造成运营晚点。为了对司机操作和车载设备故障进行复现,需要开发一种可以复现人机界面运营过程的系统。本文介绍了列车控制车载设备人机界面运营过程复现系统的系统框架、基本原理、人机界面日志记录包含的信息,以及人机界面运营过程复现系统4种典型应用场景,包括复现人机界面故障、支持人机界面软件调试、人机界面功能演示和自动测试人机界面功能。     

CTCS-3级列控车载人机界面的系统设计与实现

在CTCS-3级列控系统中,人机界面(Driver Machine Interface,DMI)实时接收车载设备的列车位置、速度等信息,并以图像、文字等形式显示在界面上。同时,DMI将司机操作DMI产生的按键信息传递给车载设备,以调整列车的运行状态。介绍人机界面的主要功能、软件结构和部分关键技术,对设计和实现人机界面具有指导作用。     

基于以太网双向环路的动车组列车人机界面多重冗余设计

HMI(人机界面)是列车网络控制系统的显示终端,是司机和维护人员监控列车运行状态的重要平台,可实现列车运行状态监视、故障诊断和警报、数据配置和车辆控制等功能,是保证列车运行安全的关键部件。因此,动车组列车HMI多重冗余设计显得尤为重要。介绍了基于以太网双向环路通信的列车HMI多重冗余功能的设计和实现方法,包括硬件设备、车辆拓扑结构及HMI软件控制策略等冗余设计。全方面的冗余设计能有效保证列车运行安全,降低列车维修维护成本,提高列车运行的可靠性。     

基于USB的列车车载类设备软件升级技术研究

为解决列车车载类设备软件升级困难的问题,研究了基于USB的列车车载类设备软件升级技术,提出一种传输速度更快、稳定性更高、操作更方便的车载设备软件离线升级方法,该方法以IAP(In Application Programming)技术为基础,以处理器内部Flash为存储载体,利用基于USB通信协议设计的底包程序实现了设备的软件升级。该技术方法已应用于故障诊断等车载设备软件的升级,有效提高了软件升级效率。     

降低CRH380BL动车组车载300T设备继电器故障

正CTCS-300T型列控车载设备能够监控列车运行,实现超速防护、人机界面等功能,是保证列车安全运营的关键设备。因此,保证列控车载设备的稳定运行,是保证动车组安全运行的关键要素,也是我们工作的重中之重。300T车载设备中继电器是车载设备和车辆的接口单元,用于列车超速时常用制动输出、紧急制动输出、切除牵引等等功能的实现,对于行车安全的保障至关重要。目前300T设备继电器故障发生比较多,运行途中若发生继电器     

基于数字信号处理器的车载接口设备的设计与实证

针对信号产品严重依靠进口技术,国产信号设备严重匮乏的现状,提供一种车载接口设备及其数据采集处理方法,旨在能与列车、轨旁信号设备进行接口,获取列车状态信息和位置信息,为车载ATC(列车自动控制)系统提供必要的输入,同时接收车载ATC主控单元的指令,发送到列车线,控制列车的运行.介绍了该车载接口设备的工作原理、功能、设备结构和软件逻辑.     

CBTC系统在车站保护区段的解锁优化方案

在基于通信的列车控制系统(CBTC)中,保护区段的设置在保障列车安全停车、提高运营效率方面有着重要的作用。为此,在分析保护区段CBTC功能实现及解锁方式的基础上,基于项目实际经验,设计了保护区段解锁的触发区段,以及增加站台区域点式列车自动防护模式下车载设备与联锁设备间无线通信接口的优化方案,以实现保护区段解锁的优化。     

SCADE在城市轨道交通ATP软件建模中的应用

列车自动防护(ATP)系统是基于通信列车控制(CBTC)系统的重要组成部分.车载ATP在列车运行过程中担负列车安全运行的重要任务,是与安全直接相关的系统,需要高的安全性和可靠性.为了满足车载ATP软件对安全的需求,提出了基于模型的软件开发方法对ATP进行建模.应用SCADE作为开发工具,建立了ATP系统部分功能的模型,说明了SCADE在ATP软件建模上的可行性.     

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。     

具有MVB接口的输入输出设备的分析

描述了具有列车通信网络(TCN)总线的列车网络控制系统的组成,介绍用于司控台的具有车载多功能总线(MVB)接口的输入输出(I/O)设备,对I/O设备进行详细的需求分析和设计分析,总结了I/O设备的功能特点。     

基于可重用框架的CTCS仿真车载DMI研究与实现

车载人机接口DMI(Driver-Machine Interface)介于列车司机和车载安全计算机之间,实时地完成两者之间的信息交互。DMI屏蔽车载系统复杂的内部结构,以便于理解的方式引导司机完成控制操作,才能充分发挥车载系统的作用,因此对于DMI的研究有着重要的意义。本文的研究重点是:当列控系统由CTCS-2升级换代至CTCS-3时,在不改变原有软件框架的前提下,实现对CTCS-3车载DMI的仿真。本文基于软件重用理论,针对上述问题提出了一种基于可重用框架的解决方案,并采用C++Builder 6.0进行了仿真DMI实现和框架可重用性验证,其结果表明,针对仿真DMI的研究,基于可重用框架的方法是一种能够避免重复劳动,利用已有资源,实现便捷开发的有效手段。     

基于MVB总线的DMI与车载设备通信方法

在CTCS-2级列控系统中,需要为DMI和车载设备之间传输数据提供一种及时、安全、高效的方法.首先介绍了基于MVB总线的DMI与车载设备的通信方法,包括周期数据传输方法和非周期数据传输方法;其次介绍了非周期数据传输协议的基本原理,发送数据状态机和接收数据状态机的设计方法;最后对DMI与车载设备传输数据方法的实时性、正确性和可用性进行了分析.     

基于HDLC通信协议的CFSK板替代接口适配设计

CTCS3-300H型ATP车载设备安全计算机通过HDLC通信接口与外围子系统进行信息交互，具有成熟稳定的特点。CTCS2-200C型ATP车载设备的CFSK板通信接口为串口RS-422，为了使CTCS2-200C型ATP车载设备的CFSK板在CTCS3-300H型ATP车载设备中实现轨道电路读取功能，需要进行接口适配设计与开发。通过设计轨道电路子系统通信板卡 (简称:TCB板)实现串口RS-422和HDLC通信接口的转换功能，使得CFSK板适配CTCS3-300H型ATP车载设备安全计算机。     

基于粒子群算法的轨道车辆设备布局优化

轨道车辆车上设备布局是轨道车辆设计中一个重要的环节，开展轨道车辆设备布局优化设计对保证轨道车辆的安全运行具有重要作用。考虑轨道车辆设备外轮廓约束、设备干涉约束等，建立了以设备总重心相对于轨道车辆自身中心的距离最小化的轨道车辆布局优化数学模型。根据轨道车辆设备布局优化的特点设计了基于粒子群算法的轨道车辆设备布局数学模型。采用线性递减权值策略，通过改进惩罚因子，有效地引导粒子群算法向全局最优解方向收敛。以轨道工程车辆的设备布局问题为实例，采用本文算法进行了车上设备布局优化设计的实例分析，表明本文方法可有效解决轨道车辆设备布局优化问题。     

基于信息集成技术的动车组司机操控信息分析系统方案研究

伴随中国高速铁路迅猛发展,动车组列车大面积开行,高铁安全问题越来越得到社会各界的广泛关注。动车组司机作为动车组列车的直接操控者,是高铁作业安全最重要、最关键、最核心的一线岗位,加强动车组司机管理、规范其操控行为至关重要。目前,我国高速铁路还没有专门的信息系统,无法实现动车组司机操控信息的记录和分析,国外高速铁路也无相应的分析手段。现通过分析动车组已有车载设备记录信息项点的基础上,结合动车组司机操控要求,借鉴列车运行监控装置(以下简称LKJ)运行记录数据分析管理模式,提出动车组司机操控信息分析系统研制方案,为规范动车组司机操控行为提供信息化手段。     

城市轨道交通全自动运行线路调度系统的仿真研究

根据当前城市轨道交通全自动运行线路的发展现状,对以行车为核心的综合调度系统总体架构、业务功能等方面进行研究分析。采用基于VC++的MFC技术,对该系统行车模拟及站场图显示、列车运行信息及设备健康状态监测、车载PIS信息管理等功能进行仿真实现,并设计了良好的人机交互界面。该仿真系统可用于全自动运行线路调度人员的教学培训,也可为整体系统设计提供辅助研究和验证测试功能。     

信号系统在直线电机运载系统中的应用

阐明直线电机运载系统的产生背景、构成和工作原理,重点分析在直线电机运载系统开放的电磁环境下,信号系统车载设备和轨旁设备的电磁兼容性问题。论述为了充分发挥直线电机运载系统的优越性．应在坡道的启动控制、车辆的制动控制、小半径曲线控制、牵引力波动控制、感应板电流过载防护等方面注意信号系统与相关专业的接口,并应根据道岔类型为信号系统配置合适的转辙设备。