沪宁合高速铁路短联络线通过速度优化研究

根据大号码道岔应答器组发送报文的时机,以及列车收到报文信息后车载监控曲线的变化情况,研究高速铁路短联络线连续设置大号码道岔存在的动车组列车侧向过岔不达速问题,提出延长大号码道岔防护进路的解决方案;在工程建设过程中,建议信号专业提前介入新建线路的前期规划、道岔选用、联络线通过速度设置等,以规避短联络线侧向过岔不达速问题,可供其他工程建设参考和借鉴。     

关于大号码道岔的车载设备处理逻辑研究

列控系统中的大号码道岔是指侧向通过允许速度大于80 km/h的道岔,CTCS-2级列控系统以应答器大号码道岔信息[CTCS-4]包对其进行描述。现CTCS-2级车载设备规范对大号码道岔处理的规定较为简略,CTCS-3级车载设备规范则未规定CTCS-2等级控车对大号码道岔的处理逻辑。通过一例特殊地面设计发现,当连续大号码道岔之间存在信号机时,虽然各车载设备的处理方式均符合规范,但表现各不相同,可能对铁路运输产生不利影响,因此有必要对车载设备处理大号码道岔的逻辑进行研究。结合列控中心、应答器等地面设备的规范条文,对大号码道岔的防护责任进行分析,明确车载设备的职责,对车载设备规范提出修改建议。研究结果表明:(1)当收到UUS且大号码道岔信息包有效时,车载设备计算的行车许可终点应为应答器给出的进路数据终点;(2)当不能确认大号码道岔信息包的发送检查条件包括道岔前方线路允许速度时,车载设备应判断信号机与大号码道岔位置的一致性。     

动车组制动系统故障对行车安全影响的分析

以CRH2为例,介绍我国CRH系列动车组制动系统的结构特点、工作模式,对动车组制动系统中的各子系统(如制动控制系统、风源、基础制动系统、电制动系统等)自身的安全保障措施进行了详细剖析,并以此为基础,按照动车组制动系统故障后是否可以继续安全行车的分类原则将制动系统故障归纳为四类,之后对涉及到运行安全的第Ⅲ、Ⅳ类故障进行制动距离计算,得出的结论是:只要动车组的制动力下降幅度≥1/8,列控系统即使处于完全监控模式,也不能保证动车组列车不冒进停车信号;而且列车速度较低时,冒进信号的几率较大,速度较高时,冒进信号的距离较大;另外,当制动力下降到一定程度后,列车在侧向进站的过程中还有可能超过道岔规定限速,存在侧翻的危险隐患。因此,动车组制动系统故障后仅用人工限速的措施并不能保证行车安全,必须采取更加有效的安全防护对策。     

高速铁路长大下坡道地段信号系统研究与应用

为了解决宝兰高铁隧道密集、连续长大下坡道引起的动车组限速问题,限速地段影响运行追踪间隔时分和轨道区段增多引起区间应答器报文溢出等问题,有必要对长大隧道密集地段连续长大坡道下信号系统的适应性问题进行研究。结合工程实践,通过理论计算和技术参数试验验证等方法,对连续长大下坡道动车组列车不限速场景下列车追踪间隔是否满足要求进行分析计算,对200C、200H、300S、300H和300T车载设备技术参数进行符合性验证,针对部分车载设备制动距离的情况,通过调整闭塞分区长度、优化列控车载设备参数和"加密"区间无源应答器布置等措施,有效解决了动车组限速和区间无源应答器组报文溢出问题,提高了行车效率,降低了维护成本。     

既有线有关大号码道岔的技术改造

以保障动车组行车安全,满足运输需要为基本设计原则,结合沪昆线潭岗站大号码道岔改造和动车组侧向通过的运输作业模式,对既有线关于满足大号码道岔侧通速度的列控系统设计方案进行了研究和阐述,具体解决方案在工程实践中得到成功应用.     

自主化无线闭塞中心安全性研究

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统的地面核心设备,根据联锁、相邻RBC、临时限速服务器、调度集中系统提供的信息以及与车载设备交互的信息生成列车行车授权,并向车载设备发送行车许可,完成列车间隔控制和列车防护,保障列车安全追踪运行。自主化RBC在原基础上增加对道岔状态、信号机状态和轨道电路状态的处理,对进路状态及进路中的道岔位置、信号状态及轨道区段状态进行校核,校核不一致时,进行安全处理;增加站内轨道电路的CEM检查,当列车位于进路上时,列车前方的站内轨道区段占用,则向列车发送CEM信息,进一步加强了列车站内运行的安全性。     

列控系统应答器应用分析及优化建议

在高速铁路列车运行控制系统中,应答器是列车车载系统从地面获取信息的重要来源,可提供大量的实时固定信息和可变信息,为车载系统一次连续目标距离制动控制曲线的生成提供数据支撑,为动车组的安全运行提供保障。基于近年来信号系统联调联试工作,发现应答器在速度、坡度、里程系、限速信息及其他相关进路信息的应用中出现一些新问题。重点探讨在动态检测中发现的此类问题和处理措施,同时深入分析应答器目前所面临的容量瓶颈,提出当前优化建议及未来解决方向。     

大号码道岔应答器对车站列控中心发码的几点影响

设置有大号码道岔应答器的车站,其列控中心发码的判断逻辑与普通车站列控中心存在一定差异。通过对几个典型的临时限速场晋及临时限速下达时机的分析比较,阐述大号码道岔对车站列控中心发码的影响。     

边界转换站临时限速优化方案研究

文章结合客运专线临时限速服务器工程实施实践,对特定条件下CTCS-2级列控边界转换站中既有线提速方式、客运专线CTCS-2级未配置TSRS方式、客运专线CTCS-2级配置TSRS方式时的3种临时限速运用场景分别进行了分析,提出了通过修改相应应答器组数据包或在特定范围强制固定限速的2种优化方案,有效防止了动车组在跨越不同临时限速设置方式的区域时发生超速和制动的风险,可作为存在上述特定场景工程的解决方案。     

列车运行控制系统地面设备典型故障分析及处理

第六次大提速以来,列控系统地面设备作为高速铁路信号系统的重要组成部分,为动车组的安全运行提供了强大的保障。它不仅仅为动车组控车设备提供了线路允许速度、坡度等基础控车数据,同时也能根据不同情况,提供线路临时限速、大号码道岔限速等信息。下面根据实践经验,对出现的典型故障案例进行分析,并提出处理建议。     

动车组ATP对制动系统故障后的安全影响仿真分析

针对动车组部分车辆制动系统故障后,采取切除故障车辆制动力的处理方式,从安全防护曲线的生成与实际制动过程的角度出发,对在完全监控模式下的列车防护算法及制动过程进行仿真。分析单限速区段和多限速区段速度防护曲线的算法和切除部分制动力后实际制动曲线与速度防护曲线的关系,找到触发各类制动的转换点,对切除不同比例制动力后实际制动曲线进行仿真,得出不同坡度和制动初速度下、切除不同比例制动力时的制动距离。针对动车组因故障切除部分制动力后,产生过走距离,存在冒进信号点的可能,参照防护曲线生成机理,给出兼顾制动力故障的ATP安全防护方法,分析按该方法运行时对通过能力的影响。     

大数据量高复杂度CRC校验的串并优化设计

为确保数据安全,CRC广泛应用于工业通信中。高速动车与地面应答器之间的数据传输采用的是75位的CRC校验,对于这种复杂的CRC校验需要非常复杂的软件,也会消耗大量硬件资源。以75位CRC模块的设计为例,探讨大容量高复杂度的CRC校验模块的优化设计方法。     

回转质量系数对高速列车牵引电算的影响

高速铁路电动车组在列车编组方式、牵引及制动性能、列车运行控制模式等方面与普速铁路旅客列车有着较大区别。本文以高速动车组列车牵引计算特点分析为基础,从回转质量系数因素阐述了高速列车牵引计算指标参数的影响,并推导了基于回转质量系数的高速列车加速度、运行时分、加速距离及制动距离等指标国际单位制表达式,最后以CRH3型动车组及京津城际铁路线路纵断面为依据,进行模拟计算分析得出回转质量系数对牵引计算指标的影响规律。     

探究列控系统对动车组制动系统故障后的安全防护作用

介绍了我国CRH系列动车组制动系统的结构、特点,并按照动车组制动系统故障后是否可以继续安全行车的分类原则,将制动系统故障归纳为4类,之后对涉及到运行安全的第Ⅲ、Ⅳ类故障进行制动距离计算,得出的结论:只要动车组的剩余制动力小于列控系统车载设备计算采用的理论制动力,即使列控系统处于完全监控模式,也不能保证动车组列车不冒进停车信号,而且列车速度较低时,冒进信号的几率较大,速度较高时,冒进信号的距离较大;另外,当制动力下降到一定程度后,列车在侧向进站的过程中还有可能超过道岔规定限速,存在侧翻的危险隐患.针对这些安全隐患,提出了CRH系列动车组可只考虑最多2辆车的制动系统发生故障的合理运营条件,并设计出将列控系统车载设备计算采用的理论制动力使用系数值调整到1-2/M(M表示动车组车辆总数)的解决方案,最后通过理论计算,分析了该方案对运输能力的影响程度.     

基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台

为了检算铁路客运专线闭塞分区长度与列控系统的符合性,设计基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台。采用HTML,CSS,JavaScript,Vue.js,Node.js和Koa等Web技术进行开发,使用MySQL作为后端数据库,构建B/S架构应用平台,包括基础数据处理、列车运行仿真、列车追踪间隔时间计算、闭塞分区检算和统计分析5个功能模块。其中,列车运行仿真模块为牵引计算平台的核心,由线路信息、列车动力学模型、列控车载设备制动曲线算法和速度控制组成;列控车载设备制动曲线算法具备列车超速防护功能,根据移动授权和列车速度距离信息生成允许速度和制动指令,实现列车运行仿真的闭环处理。选取京沪高速铁路列控工程数据和CRH3A型动车组参数进行列车牵引计算,得到高速铁路列车追踪间隔时间,验证闭塞分区设计长度满足列控车载设备制动距离要求。结果表明:该平台可用于闭塞分区长度符合性检算,从而验证闭塞分区设计与列控系统的匹配性。     

高速动车组牵引制动仿真系统中的精准停车算法

为了让高速动车组在自动驾驶的情况下能够精准停车,通过使用中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所开发的《高速动车组仿真系统》软件,模拟动车组“逆向行驶”,生成控制正向行驶的“公里标-限速”曲线。精准停车算法使用了仿真系统提供的高速动车组配置参数、轨道数据和模拟驾驶员的参数。由于“逆向行驶”和正向仿真使用的动车组减速特性参数相同,因此可以实现精准减速和停车。使用本算法,高速动车组在模拟自动驾驶的过程中,除了实现车站的精准停车之外,还实现了提前减速防超速,防止下坡惰行过分相出现超速。通过软件仿真,证明该算法切实可靠。     

跨线运行动车组应答器数据缺失问题探讨

对仅装备200H型(CTCS-2级)车载ATP设备的动车组运行于CTCS-3级地面区段时,车载DMI报应答器数据缺失问题的原因进行分析,并提出了解决对策。     

超长重载列车纵向力影响规律仿真研究

建立超长重载列车纵向动力学仿真模型,并利用大秦线3万t重载组合列车长大下坡道制动试验数据对其进行验证;分析超长重载列车平直道制动工况时列车编组长度、机车无线同步控制延迟时间,以及长大下坡道常用全制动时坡度差、车钩间隙和ECP制动控制技术对纵向力的影响规律。结果表明:正常情况下,4万~12万t超长重载组合列车编组长度对平直道常用全制动和紧急制动时列车最大纵向压钩力影响较小,均未超过2250 kN的安全限值;超长重载列车在平直道紧急制动时,同步控制延迟时间超过5 s时列车最大纵向压钩力达到1200 kN,但仍未超过安全限值;长大下坡道中坡度差对超长重载列车最大纵向压钩力影响较大,在60 km·h-1速度进行常用全制动且纵向力不超安全限值2250 kN的条件下,4万t超长重载列车允许的长大下坡道最大坡度差为13‰,10万t仅为5‰;超长列车采用新型无间隙车钩和ECP制动技术对减少变坡区段常用全制动时的列车最大纵向压钩力不明显。