城市轨道交通ATO系统性能指标评价

论述列车自动驾驶(automatic train operation,ATO)系统在城市轨道交通中的应用情况,说明其重要性.为了评价不同厂家提供的ATO系统的综合性能,需要建立一个对ATO系统评价的标准.对ATO系统的运行可靠性、运行效率、旅客舒适度、能耗等进行研究,并建立性能评价模型.利用北京地铁亦庄线ATO系统的实...     

天气因素对福州地铁客流的影响分析

地铁作为一种绿色出行方式，是缓解城市交通拥堵的重要手段。地铁客流受到多种因素影响，其中天气因素变化较快，会造成地铁客流的快速变化。了解天气因素对地铁客流的影响，有助于建立相应的运输组织响应措施。本文旨在量化分析天气因素对福州地铁客流量的影响，并考虑原始天气指标的局限性，引入体现舒适度的指标。建立地铁客流与天气因素(包括气压、相对湿度、风力、降水、风寒指数等级、综合舒适度指数等级等)之间的多元线性回归模型，量化影响方向和影响程度。此外，工作日与非工作日的客流模式差异较大，将两者分别建模分析。研究发现：工作日，降水、风寒指数等级和综合舒适度指数等级对地铁客流有显著影响；非工作日，降水、气压、相对湿度、风寒指数等级和综合舒适度指数等级对地铁客流有显著影响。总体而言，非工作日地铁客流对天气因素更加敏感。     

基于电接触理论的轨道电路分路电阻计算方法研究

轨道电路中,分路电阻主要由在轨道上走行车辆的轮对自身材料的电阻和轮轨接触电阻构成。分路不良可严重影响铁路运输的安全和效率,而分路电阻过高是导致分路不良的主要原因。本文基于电接触理论对轮轨接触表面进行分析,提出一种轨道电路分路电阻的计算方法,并对其变化规律及影响因素进行定量分析。实验结果表明,轮对的材料电阻通常比轮轨接触电阻小得多,因此实际分路电阻可近似为轮轨接触电阻。轮轨接触电阻主要受轮轨间存在的污染膜层的影响,加强对污染膜层特性的研究,对消除分路不良现象有重要的意义。     

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。     

城轨列车制动模型及参数辨识

列车制动模型是设计ATO精确停车控制策略的依据.本文通过分析城轨列车制动系统的构成、特性及其和驾驶员的接口,从面向控制的角度提出适合控制器设计的制动模型以及模型参数的辨识方法.现场实验表明:该模型能够较好描述城轨列车制动系统的动态特性,并且基于该模型的自动停车控制系统在实验中也取得了满意的性能.     

基于模型选择和优化技术的自动驾驶制动模型辨识研究

本文结合城市轨道交通列车自动驾驶系统实测数据,对电动客车制动模型的类型和参数的辨识进行较为深入的研究。首先,在分析最大制动率条件下实测制动数据后,对列车制动模型类型进行研究。然后,应用非线性优化技术在不同模型种类、有无参数范围约束等情况下,对制动模型进行辨识,并根据模型选择技术获得最佳制动模型及其参数。最后,研究不同制动率下列车制动模型的一致性,并基于模型选择技术给出制动率和制动减速度之间的模型。     

多GPS铁道轨迹信息融合算法研究

用于列车控制的GPS(Global Positioning System)电子地图需要高精度的轨道数据。由于采集高精度轨道数据所需要的GPS接收机成本过高,研究融合多个低精度的GPS轨迹自动生成高精度轨迹具有重要的应用价值。已有的多轨迹融合算法存在计算过于复杂、计算时间过长和适用范围窄等问题。在主曲线理论的基础上并具有两个高精度固定端点的特征,本文对多GPS铁道轨迹信息融合算法做了进一步研究,采用在最大误差区域增加顶点和局部优化顶点位置的方法,提出一种改进的融合算法。通过实测铁路轨道GPS数据和复杂形状的模拟数据验证,结果表明,改进的融合算法可以有效地融合多个低精度的GPS轨迹自动生成高精度轨迹,并加快计算速度,减少存储空间,增加了适用范围。     

虚拟应答器研究进展与发展展望

欧洲应答器(Eurobalise)是欧洲列车控制系统(ETCS/ERTMS)中广泛使用的列车定位设备.在使用时需要铺设大量的地面设备,需要昂贵的费用和较大的维护量.随着卫星定位导航(GNSS)技术的发展,定位精度越来越高;同时越来越多的卫星定位系统(GPS,GLONASS,GALILEO)可用,使得降低列车定位的成本成为可能.国际铁路联盟(UIC)提出采用卫星定位导航技术,辅以地图匹配技术实现虚拟应答器(virtual balise).虚拟应答器可以部分甚至全部取代实物应答器,无需地面轨旁设备.本文就虚拟应答器的发展背景、功能要求、实现方式、应用方式以及目前发展的现状进行描述,并且建议在中国的列车控制中采用虚拟应答器,从而适应中国铁路快速发展的需要.     

列车车站停车的启发式自学习算法及仿真

利用北京亦庄线采集的大量实际停车数据搭建了列车仿真模型,基于站内安装的固定应答器提供的定位信息提出了启发式学习算法动态调整控制器输出.通过仿真表明,启发式学习算法相对于传统的PID算法和无学习算法有较强的适应能力.在仿真条件变化的情况下,能够将停车误差控制在±30 cm范围内.对比PID控制,启发式学习算法减少了控制输出在停车阶段频繁变化的次数,延长了制动系统的使用寿命.该方法计算量较小,在实际运用中有着广阔的前景.     

一种舒适且高精度的列车停车控制器的设计

舒适性和停车精度是列车自动驾驶系统(ATO)的重要性能指标.本文首先根据现场经验建立ATO的性能指标评价函数.在此基础上,设计出一种舒适并且高停车精度的列车自动停车控制器.仿真结果表明;与传统的PID控制器相比,本文设计的控制器的舒适度更好,停车精度更高.