CTCS-3级列控系统中RBC功能需求及接口分析

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统的核心地面子系统,随着300km/h以上CTCS-3级客运专线的建设,RBC的运用越来越广泛。着重分析RBC结构、列控系统运营场景中的功能需求、容量计算以及与CTCS-3级列控系统中其他子系统的接口,对CTCS-3级列控系统工程设计中RBC的功能划分和接口设计有很大的帮助。     

浅析基于LKDR-S型RBC列车异常呼叫场景

随着运营速度达到了350km/h的郑西、武广铁路开通运行,中国铁路进入了高速发展时期,列控也进入了CTCS-3级基于通信的列控时代。CTCS-3级列控系统RBC(Radio Block Center)子系统是铁路信号列车控制中一个基于无线通信的实时控制系统,其控车功能是CTCS-3级列控系统的核心组成部分。在高速铁路线上,所有高速列车的运行均由无线闭塞中心RBC控制。本文针对列车异常呼叫LKDR-S型RBC的特殊场景进行了分析。     

GSM-R系统在CTCS-3级控车中的应用

1 CTCS-3级运行中与GSM-R的DSU模块相关的问题武广高速铁路运行的是我国自行生产、拥有完全自主知识产权的CRH2和CRH3型"和谐号"高速列车.在CTCS-3级列控系统控制下,列车能以350 km/h平稳运行,行车间隔可达3min.CTCS-3级列控系统通过信号无线闭塞中心(RBC)设备实现,而保证RBC设备向动车发送CTCS-3级控车交互信息的则是GSM-R系统.移动交换中心( MSC)作为GSM-R系统中电路域的核心,一方面通过有线方式连接RBC设备,采用PRI信令;另一方面连接无线子系统,从无线侧获取动车车载OBC设备消息,使RBC与OBC间实时信息交互,实现CTCS-3级控车.     

基于有色Petri网的RBC行车许可生成建模与仿真

CTCS-3级列控系统行车许可是保证高速列车安全运行的关键信息,及时准确地为辖区内列车计算和发送行车许可是RBC(无线闭塞中心)子系统的主要功能之一。在分析CTCS-3级列控系统不同运营场景下行车许可生成机制的基础上,采用层次化描述思想,建立基于CPN(有色Petri网)的RBC行车许可生成模型,并运用动态仿真和状态空间分析工具对模型进行了仿真分析。结果表明,所建模型能够满足不同运营场景下计算行车许可的要求,无死锁,并具有活性、回归性和公平性,为分析列控系统性能提供了很好的试验平台。     

基于UML与CPN的CTCS-3级列控系统建模与验证方法研究

CTCS-3级列控系统安全功能极其复杂,为保障其正常运转,有必要对列车运行控制系统的建模与验证进行深入研究。在分析了UML建模图和有色Petri网优缺点的基础上,提出了UML和有色Petri网(CPN)相结合的建模与验证方法,并应用在CTCS-3系统中,对CTCS-3级列控系统的建模与验证具有积极的研究意义。     

CTCS-3级列控系统无线闭塞中心功能需求研究

本文重点研究CTCS-3级列控系统无线闭塞中心(RBC)的功能需求及外部接口等.通过对CTCS-3级列控系统系统需求规范进行深入分析,得出RBC应具有的主要功能.在仿真平台中实际应用表明,本文所述的RBC功能需求、信忽流及外部接口等能够满足CTCS-3级列控系统仿真测试平台建设需求.     

客运专线CTCS-3级列控系统无线闭塞中心的建模与验证

本文分析客运专线CTCS-3级列控系统中无线闭塞中心(RBC)子系统软件的功能和性能约束,在此基础上采用时间自动机理论进行RBC子系统形式化语义描述,建立TER-QSR时间自动机网络模型,并应用UPPAAL验证工具对RBC子系统进行仿真分析,验证RBC的安全性(Safety)和受限活性(Bounded Liveness),同时进行RBC切换时间的优化。     

GSM-R车载无线传输模块RTM的设计与实现

CTCS-3级列控系统通过GSM-R无线网络实现列车与地面无线闭塞中心(RBC)之间的双向信息传输,还具备CTCS-2级列车运行控制功能.CTCS-3级列控系统的GSM-R系统设计要求实现GSM-R车载网络接入终端设备,该设备应满足列车在350 ～ 400 km/h运行时速下,最高9600 bit/s的列车安全数据与地面RBC间的实时双向传输[1],同时要求数据传输链路实现无缝连接,数据传输安全、可靠、实时.     

CTCS-3级列控系统无线闭塞中心仿真子系统的设计与实现

为了满足铁路运维人员对CTCS-3级列控系统无线闭塞中心(RBC)设备的原理和操作的学习需求,提出了一种通过搭建半实物仿真平台实现CTCS-3级列控系统仿真的方案。以CTCS-3级列控系统无线闭塞中心子系统作为研究对象,通过对功能、原理进行分析,设计系统结构和软件模块,并利用VS2008的MFC进行软件开发。     

列控数据完备性建模方法研究

列控数据作为列车运行控制的基础,是列控系统的中枢神经,其完备性直接关系到列车运行安全.列控数据完备性能够保证列车安全控制数据的完整性、正确性、有序性、实时性、有序性和兼容性.本文以CTCS-3级列控系统和CTCS-2级列控系统之间的等级转换以及典型的设备故障导致降级场景为例,利用随机Petri网建立列控数据完备性模型,重点研究了列控数据完备性的完整性、实时性和兼容性方面的问题,最后提出了用模型完成的成功率以及系统平均延时时间分析列控数据完备性的方法.     

基于Timed-UML顺序图的RBC交接形式化建模与分析

在CTCS-3级列控系统中,采用RBC技术将线路划分成多个管辖区段。当列车行驶并跨越相邻RBC交界区域时,控制权将会移交至前方相邻RBC,整个过程称为RBC交接。在运行中,RBC交接过程能否实时安全可靠地执行,直接影响着列车的行车效率和乘客的生命安全。采用一种基于添加实时约束的UML顺序图与时间自动机结合的模型来建立RBC交接场景。以双车载电台的RBC切换策略出发,建立切换的Timed-UML顺序图模型,然后按照UML-TA转换规则,建立得到完整的时间自动机网络模型。并利用UPPAAL验证工具对RBC交接模型进行形式化建模及分析,对模型的死锁和功能实现做了验证,从而达到对CTCS-3级RBC子系统的实时性以及设计规范合理性的验证目的。     

CTCS-3级列车运行控制系统对GSM-R网络主要需求的探讨

CTCS-3级列车运行控制系统采用GSM-R网络实现RBC与车载设备的车-地信息双向传输。通过总结CTCS-3级列车运行控制系统安全数据传输对GSM-R网络的主要需求特点,分析满足列车运行控制系统需求的GSM-R网络主要运行指标,提出工程建设和运营维护工作中需要考虑的因素及建议采取的措施,可供统筹开展高速铁路信号、通信系统设计、建设与维护工作参考。     

基于有色Petri网的CTCS-3级列控系统RBC切换的建模与形式化分析

在CTCS-3级列控系统中,车载设备在执行RBC切换过程中所用时间的长短和切换成功概率的大小,严重影响着列车的运行效率。本文利用有色Petri网对车载设备进行RBC切换的两种方式分别建模,模型中引入GSM-R故障模型和非周期消息模型,模拟在GSM-R网络中消息的传输过程和重发机制。研究结果表明:基于两部车载电台的RBC切换方式比基于一部车载电台的RBC切换方式所用时间更少,效率更高。列车速度、消息重发时间间隔都会影响列车执行RBC切换的时间。消息重发时间间隔和RBC重叠范围又会影响车载设备进行RBC切换的成功概率。     

基于随机Petri网的GSM-R越区切换成功率分析

CTCS-3级列车运行控制系统利用GSM-R网络进行车地间连续、双向的安全信息传输。而GSM-R系统采用硬切换技术,切换时必然会产生短暂的通信中断,这就会影响列车控制类数据传输业务。为保证安全数据传输的可靠性,迫切要求更短的切换时间和更高的切换成功率。对此,建立GSM-R系统越区切换的随机Petri网模型,分析影响越区切换成功率的因素,并利用MATLAB仿真得到列车运行速度、越区切换中断时间以及列车追踪间隔与越区切换成功率的关系;最后说明列车在350 km/h和430 km/h速度下运行时,越区切换成功率是否满足CTCS-3级系统需求标准要求。     

CTCS-3级列控系统RBC控车场景建模与验证

应用统一建模语言UML与模型检验工具PHAVer(Polyhedral Hybrid Automaton verifier)相结合的方法,研究CTCS-3级列控系统RBC控车场景:列车注册与启动、行车许可、等级转换、列车注销的混成性。首先通过UML支持的扩展机制,引入构造型(Stereotype)对UML进行面向混成性的扩展,建立RBC控车场景UML模型,实现对RBC控车场景混成性的描述。然后依据UML到PHAVer的转换规则,将UML模型转换成PHAVer模型。最后,依据CTCS-3级列控系统需求规范,总结RBC控车场景的功能需求,运用PHAVer进行验证,证明CTCS-3级列控系统需求规范的正确性。     

Research on the CTCS-4 Train Control System Based on Track Circuit Information FusionEI北大核心

Research purposes: CTCS-3 train control system is adopted in Chinese high-speed railway with speed of 300 km/h or higher. It is based on track circuit to check train occupancy and adopt quasi-moving block. In recent years, rapid development of national economy has put forward higher requirements for the capacity of high-speed railway. As a higher level train control system, CTCS-4 train control system can realize virtual block or moving block, and further shorten headway, but it is still in the stage of theoretical research. So this paper aims to analyze the characteristics of high-speed railway, and to propose a scheme for the implementation of CTCS-4 train control system based on track circuit fusion. Research conclusions:(1)When the wireless communication between vehicle and ground is interrupted, transport efficiency of CTCS-4 train control system can not meet the transport demand of high-speed railway.(2)CTCS-4 train control system should have the CTCS-2 backup function, which can make non-communication trains run normally and ensure the transport efficiency.(3)CTCS-4 train control system should integrate track circuit information, which can make RBC obtain position information of non-communication trains, improve the availability of the system and avoid complicated operational rules.(4)Due to complexity of high-speed railway and change of existing equipment, virtual block can be used in early stage of CTCS-4 train control system.(5)The research results can provide some references for CTCS-4 train control system in high-speed railway. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.     

RBC在高速铁路中的接口及应用

无线闭塞中心系统是CTCS-3高速铁路列控系统的核心设备,在RBC系统构成的基础上,分析RBC与CTCS-3列控系统其他相关设备的接口和应用,并结合武广客运专线,阐述RBC的工程设计应用原则。     

简谈无线闭塞中心设备维护及故障处理

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统的地面核心设备,是我国高速铁路的重要技术装备,是保证高速列车运行安全、可靠、高效的关键设备之一。无线闭塞中心系统设备的日常维护及故障处理的作用越来越重要。