考虑乘客流影响的列车运行调整难点研究

本文针对基于通信的列车控制(CBTC)系统中列车运行的特点,研究了运行调整中的难点问题-晚点传播,即在前行列车发生初始延误的条件下,引起后行列车或其自身的后效晚点现象.分析了乘客流对列车晚点的影响,在建立列车停站模型时,考虑乘客流的影响,提高该系统的可行性.建立了以列车总晚点时间为优化函数的运行调整模型,最后利用matlab中的遗传算法工具箱对此进行求解,实验结果显示了该模型应用于实际运行调整时的可行性和有效性.     

基于CBTC控制的全自动驾驶系统

主要介绍全自动驾驶(FAO)系统的发展和应用情况、系统的组成和特点,并提出引进采用该系统需要注意的问题。     

列车运行控制系统中安全通信协议的形式化分析

安全通信协议是保证基于通信的列车运行控制系统中通信安全的主要因素,其性质和最终实现正确的形式化验证具有重要意义。本文将欧洲列车运行控制系统安全通信协议规范中的一些未强制规定的要求明确化,选择分层赋时有色Petri网(CPN)对修改后的安全通信协议进行研究,综合安全层、信道与应用层模型提出无线通信系统模型的分层结构,通过改变信道与应用层模型的参数,分析修改的安全通信协议中安全连接建立的时间特性。分析结果表明:信道丢包率为0.1、0.05、0.01的情况下,修改的安全通信协议安全连接建立时间特性是符合规范要求的。     

基于UML扩展机制的列控系统建模方法研究

本文从列控系统中离散计算过程和连续物理过程的一体化建模入手,利用UML2.0支持的底层语言扩展机制构建面向列控系统混成特性的建模方法和原型工具。新的建模方法丰富了UML的模型表达能力和应用范围,使得对列控系统功能和行为的描述更加直观和准确。同时,为进一步的设计和验证提供精确语义支持。     

自主创新CBTC系统的核心技术研究

介绍自主创新的基于通信的列车控制( communication based train control,CBTC)系统.历经10年的核心技术攻关、现场试验、中试与示范工程,首次建立覆盖安全系统全生命周期的移动闭塞系统设计理论及技术体系,提出列车运行安全控制的模型和算法;采用高密度列车追踪防护技术,解决复杂线路条件下、高...     

基于微分动态逻辑的无线闭塞中心交接协议建模与验证

ETCS-2级列车运行控制系统呈现复杂的混成性。按照无线闭塞中心(RBC)交接协议的内容,建立RBC交接协议的UML图;基于微分动态逻辑理论,从混成系统角度对ETCS-2级列控系统规范中的RBC交接协议进行建模。建立的RBC交接协议模型包括列车子模型、移交子模型和接收子模型。根据模型的性质,构造微分不变式,运用证明工具KeYmaera验证模型的安全性和活性。结合专业知识对关键性的约束条件进行分析并将其反馈至模型,实现模型的精化。在模型验证过程中,发现了交接安全及交接效率的参数约束条件,由此参数约束条件可知,RBC交接效率受RBC离散控制时间和列车运行状况的共同影响。     

基于CPTA实现报文数据与车载系统契约关系的研究

线路数据是驱动列控系统安全运行的基础。目前,有关列控数据安全的研究多集中于验证数据自身的完整性与合理性,却很少关注数据与其宿主系统间的契约关系,这可能会忽视由于数据没有满足宿主系统需求而产生的安全隐患。针对此问题,分析车载ATP在计算动态监控曲线过程中对报文语法、语义和时效性三方面的需求,并将其形式化为PVS公理,作为列车状态迁移条件来构建报文-车载CPTA契约模型,借助PVS定理证明工具证明该契约模型的正确性。实验结果表明,基于报文-车载的契约模型能够实现高效且可靠的报文验证,从而减少由于报文数据失效而引发的列车异常制动或降速的次数。     

计算机联锁控制逻辑的模型检验方法

描述了符号化模型检验策略和相应的工具软件SMV,通过该工具验证了铁路计算机联锁控制逻辑的设计符合其安全规范,最后分析了模型检验面临的困难以及今后的努力方向.     

CBTC数据通信系统性能分析模型及应用研究

数据通信系统DCS(Data Communication System)是影响CBTC系统的控制精度、效率和安全性的主要因素,其通信性能的仿真、验证对于CBTC系统的研发和改进有重要意义。本文介绍利用OPNET模拟自主研发的安全通信协议和构建DCS性能仿真研究平台的方法,给出安全通信协议有限状态机模型和可配置的通信子系统节点通用模型,研究平台可用于分析安全协议在整个通信网络上的总体性能。给出利用节点模型建立整个DCS通信网络的算例和网络性能的仿真结果,实验结果表明,通信周期不完全同步可以减小报文时延,网络出现故障后,改变生成树根节点位置使最大报文时延增加近34%。     

列车定位轨道电子地图数据约简算法研究

高效、高精度的轨道电子地图是实现列车定位及列车运行控制的重要基础。为了提高轨道电子地图数据的存储及使用效率,在地图生成过程中需要在保证精度的前提下对测量数据进行约简。本文在实测数据的基础上分析轨道地图测量数据特性,采用小波变换及距离判别的方法对异常测量数据进行剔除,提出一种基于垂距判定和三次B样条曲线拟合的数据约简算法用于地图生成。该算法利用垂距判定方法从异常值剔除的原始数据中选取一定数目的测量点构成轨道特征点集,并对其进行三次B样条拟合,通过对拟合曲线进行误差判别修正和补充特征点,完成数据最终约简及轨道地图生成。青藏线实测数据验证结果表明,在合理选择垂距限差的情况下,该算法能够有效约简原始地图测量数据,并保证所生成地图的精度水平。