形式化方法在列车运行控制系统中的应用

为了确保列车运行控制系统设计和开发的正确性,比较了仿真、测试和形式化3种能够验证系统设计正确性的方式。根据列车运行控制系统对安全的苛求性,提出了4个与系统安全相关的重要特性,即实时性、混成性、分布(并发)性、反应性,并分析了与这些特性相关的具体形式化方法。通过对每种形式化方法的数学基础和应用范围的分析和归类,给出了各种方法的优势和不足。分析结果表明:任何形式化方法的应用都具有一定的局限性,这是由模型检验和定理证明的本质所决定的;指出了新方法提出、既有方法拓展以及多方法集成将是列车运行控制系统的形式化领域的方向。     

城市大断面暗挖隧道邻近建筑物施工技术

以北京铁路地下直径线暗挖工程为例,通过对工程难点的分析,比选施工方案,确定采用洞桩法施工,并介绍洞桩法施工技术在城市大断面暗挖隧道临近建筑物施工中的应用、施工方法及其对环境的影响。施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态。     

列车运行控制系统设计正确性的验证方法

为验证系统开发阶段列车运行控制系统设计的正确性,提出了基于RAISE软件的系统建模、描述及验证方法.以CTCS-3级两列列车追踪运行为例,采用面向系统特性的域,建立了系统域模型,并在对域模型扩充和完善的基础上,用RSL语言描述了两列列车追踪运行情况.根据RSL语言描述的公理及RAISE自身的推理规则,验证了当两列列车追踪运行时, CTCS-3级列车运行控制系统设计的正确性.     

基于嵌入式Linux的列控系统车载人机界面的实现

随着铁路的高速发展,传统的车载人机界面已不能满足铁路安全至上的要求.所以尝试引入运行于嵌入式Linux下嵌入式图形系统MiniGUI作为新的图形开发工具.介绍嵌入式Linux的特点以及环境建立的方法,然后详细地介绍嵌入式图形系统MiniGUI,最后对车载人机界面进行规划,并设计在MiniGUI上的实现方法.     

ATP仿真测试系统中ATS子系统的设计与实现

介绍一种在列车超速防护(ATP)仿真测试系统的列车自动停车(ATS)子系统.该子系统实现列车车次号的管理,列车运动的识别和模拟,实时显示列车位置,生成列车运行报告,时刻表的编制和修改,与原始时刻表的比较,列车进路设置(包括人工设置和自动设置)等功能,为在基于通信的列车控制(CBTC)系统下测试ATP设备创造了条件.     

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。     

基于小波包滤波列车自动驾驶的研究

针对列车运行环境复杂、干扰因素多等问题,提出一种小波包滤波和迭代学习相结合的列车自动驾驶控制系统。首先根据城轨列车的行进与制动模型设计基于小波包的列车速度滤波,以获取较好的列车速度参数;然后采用迭代学习设计一种自适应控制器,对列车在行进过程中进行速度曲线跟踪控制,并能够依据当前的速度与位移判定停车起始位置,从而获取更为精确的停车结果。最后通过约束方程与不等式对列车的停车起始点进行精确选取,来获取更精确的停车时间和停车精度。实验结果表明基于小波包滤波和迭代学习相结合的方法能够更加精确跟踪停车曲线。     

面向城市轨道交通列车控制系统的 车车通信技术探讨

面向轨道交通列车运行控制系统,重点探讨系统中的车车通信技术。介绍基于车车通信的列车运行控制 系统的基本原理及其关键技术,调研当前主流的基于逻辑点对点和物理点对点的车车通信技术,并结合城市轨道 交通车车通信典型运行场景,对车车通信距离进行建模仿真计算与分析。仿真结果表明：在非隧道区域内,车 车直接通信距离,1.8 GHz 下约为 765.7 m,1.4 GHz 下约为 923.6 m;在隧道区域内,车车直接通信距离,1.8 GHz 下约为 511.3 m,1.4G Hz 下约为 724.8 m,若车车距离超过该范围应采用逻辑点对点通信方式。本研究旨在为下 一代城市轨道交通中的车车通信系统设计和技术应用提供借鉴和理论基础。     

在不懈追求中走向超越——记第八届詹天佑铁道科学技术奖成就奖获得者、铁道部信息技术中心副主任罗晴

他凭一颗炽热之心、一腔奔涌激情,在铁路科技信息领域,锐意进取、攀登不止;他用严谨务实.求索创新的科学态度,为铁路科技信息事业的进步与发展,奋力攻关,勇于实践。他的脚下,留下了一串闪光的足迹;他的脚下,走出了一条成功之路。他就是铁道部信息技术中心副主任罗晴。     

采用时域相关匹配信息融合的列车定位方法

提出了一种基于陀螺和速度传感器融合的列车定位方法,通过对陀螺和速度传感器测得的列车运行的角速度和速度的计算,实时地获得航向角对里程的导数的测量值.航向角对里程的导数表征了线路曲率情况,对于一条线路,航向角对里程的导数可以被认为是固定不变的,而且可以用来与预先获得的线路数据库进行实时匹配,进而获得列车的里程值.首先根据固定门限对获得的航向角对里程的导数进行判断列车是否进入了曲线区段,即是否启动匹配过程,然后将航向角对里程的导数与线路数据库中的数据进行时域相关匹配,最后根据相关系数的大小确定匹配的结果,并用此值对单纯采用速度传感器计算的里程值进行校正.为了验证所提出的方法的效果,进行了车载的数据采集试验,通过对试验数据的离线计算和匹配获得了列车的位置.通过与单纯采用速度传感器的列车位置的比较,证明了所提出的方法的有效性和可行性,列车的位置误差被限制在有限的范围内.