CBTC测试平台车辆仿真子系统接口适配器的设计

针对目前CBTC测试平台中各仿真子系统存在接入难和复用性差等问题,以车辆仿真子系统为例,设计一种基于Linux的车辆仿真子系统接口适配器。首先根据接口适配器的通用性,提出硬件接入层和软件逻辑层的设计模型;然后在硬件接入层部分完成接口适配器和车辆仿真子系统与CBTC测试平台之间的信息配置和交互过程;其次在软件逻辑层部分,设计基于Linux平台的BSP驱动开发流程,实现信息转换和传递功能。最后将车辆仿真子系统的接口适配器接入到CBTC测试平台中,通过使用试验线的数据以及动车组数据进行调试,研究结果表明:接口适配器输出的速度脉冲误差在2%以内,满足CBTC测试仿真平台的性能要求。     

基于通信的列车控制(CBTC)系统中轨旁控制子系统一体化研究

分析了国内外CBTC(基于通信的列车控制)系统的结构特点.针对典型CBTC系统存在的问题,着重分析了CBI(计算机联锁)和ZC(区域控制器)均采用同一硬件和同一软件的轨旁控制子系统一体化方案,给出了该方案下轨旁控制子系统为列车计算行车许可的方法.最后对一体化的CBTC系统与典型CBTC系统下开放信号机、关闭信号机、人工...     

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。     

城轨交通CBTC关键技术——列车自动防护车载(ATP)子系统

重点围绕城市轨道交通基于通信的列车控制系统(CBTC)技术需求,详细描述了车载子系统核心安全部件—车载ATP列车自动防护单元关键功能(列车状态监督、列车速度曲线生成与监督、列车运行状态报告生成)的工作原理和功能,重点分析了ATP核心硬件设计(核心处理模块、测速模块、应答器通信模块)和软件架构设计,并结合CBTC车载子系统整体技术方案进行了研究与探讨。     

SCADE在城市轨道交通ATP软件建模中的应用

列车自动防护(ATP)系统是基于通信列车控制(CBTC)系统的重要组成部分.车载ATP在列车运行过程中担负列车安全运行的重要任务,是与安全直接相关的系统,需要高的安全性和可靠性.为了满足车载ATP软件对安全的需求,提出了基于模型的软件开发方法对ATP进行建模.应用SCADE作为开发工具,建立了ATP系统部分功能的模型,说明了SCADE在ATP软件建模上的可行性.     

基于分布式组件对象模型(DCOM)构建CBTC车载测试平台的技术

分布式组件对象模型(DCOM)具有快速开发、位置透明及松耦合等特性.它提供了在网络环境中分布式装载程序的灵活性,以及组装程序的便捷性.基于该技术构建的CBTC(基于通信的列车控制)车载设备测试平台具有灵活扩展、通信及时可靠的特性,从而为车载设备相关测试案例的调试、测试平台相关模块的安装及后续测试执行等任务提供了便利,提高了车载设备测试平台的开发效率和准确度.     

CBTC系统车载设备常见故障原因分析及解决方案

基于成都地铁1号线、2号线CBTC(基于通信的列车控制)系统故障数据统计,车载设备故障约占CBTC系统故障总数的75％.对2017年至2019年地铁1号线、2号线CBTC车载设备故障原因进行了分类统计,主要的故障原因为车地无线通信中断、车地无线通信链路异常、丢失信标、加速度计自锁.对以上故障原因进行了分析并提出了相应的解决方案.     

城轨信号系统车地综合动态联调内容解析

结合西安地铁3号线CBTC信号控制系统,在完成信号车载和轨旁设备各自的调试之后,为了验证列车与轨旁设备的综合功能是否满足安全和运营,需要进行车地综合动态联合调试。对调试的测试项目内容做以说明和解析。     

城市轨道交通CBTC无线信号智能监测系统

城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)系统2.4 GHz频段为公用频段,存在大量外部干扰信号,影响列车正常运行。分析了影响CBTC系统车地无线通信的外部无线干扰信号的类型和外部无线信号环境的现状,介绍了CBTC无线信号智能监测系统设计方案和主要功能。该系统通过车载检测设备采集无线通信参数,对CBTC系统通信环境和外部干扰信号进行分析,后台数据处理中心采用智能分析算法进行故障源定位和预警。应用案例表明,该系统能对CBTC系统无线通信环境进行在线检测,在车地通信异常时,可以快速查找故障原因,有效提升CBTC系统的维护能力和排查干扰的能力。     

城市轨道交通可视化调试技术的研究

在分析城市轨道交通控制系统开发需求与现有调试技术不足的基础上,提出了一种城市轨道交通控制系统的可视化调试方案.在此基础上,基于Visual C++ 6.0开发平台研制了可视化调试软件.经CBTC平台开发实验验证,拥有可视化调试技术的平台,完全满足城市轨道交通系统的开发需求并极大地提高了开发效率.     

智能铁路信号电源系统设计

针对目前中型车站用电特点,提出利用高频开关电源技术研制的智能铁路信号电源系统代替目前的工频电源系统。系统分为交流柜和直流柜,并分别预留了交、直流扩容,采用自然冷却。系统输入采用两路独立AC220V市电、手动或自动切换、主路优先,具有输入过/欠压保护、机械电气联锁和故障声光报警等功能。系统采用三级防雷技术,对系统的输入/输出分别进行防护。系统采用模块化设计,每个模块均采用热插拔方式,内有监控单元。系统输出分配给5个模块,每个模块都能单独完成供电工作,每种输出都采用“1 1”热备份。系统开发的关键技术包括高频AC/AC变换、输入/输出分别防雷和远程监控等技术。该系统已经在电气化铁路区段100多个车站使用。     

高速动车组制动系统电气仿真设计平台

制动系统是高速动车组九大关键技术之一,是一个充分考虑安全并具有丰富控制和诊断策略的系统。对于高速动车组制动系统的电气开发,传统的开发模式已经无法满足需求,必须以系统级的设计理念为基础,为此构建了基于V模型的电气仿真设计平台。应用该平台可以解决在传统的控制系统设计中所遇到的各种问题,包括从系统设计到控制、算法、数据的可视化,再到控制系统的实现与在线监测与维护管理等系统开发全过程。     

基于无线机车信号的虚拟闭塞系统研究

提出一种基于无线机车信号的虚拟闭塞系统,旨在实现既有半自动闭塞区段内的列车追踪运行,或应用于低密度且速度不高的新建线路,达到提高运输能力的目的。该系统的主要优势在于利用无线传输机车信号、列车位置、速度等列控信息,构成信息传输闭环确认,保证信息传输可靠性;采用虚拟闭塞方式,无线机车信号与CTC调度集中系统结合,利于系统资源优化和综合利用,车站可实现无人值守;无需进行车站电码化,不存在因轨道电路受干扰影响信息传输问题;最大限度利用既有地面信号设备和车载列控设备,系统结构简单,便于实现,成本低。本文阐述系统的构成,基本结构和工作原理。对系统中的无线机车信号、列车定位、列车完整性检查,无线数据传输等关键技术进行了重点描述。并对系统的先进性、可行性及系统的可靠性和安全性进行了分析。     

基于虚拟现实的屏蔽门仿真系统设计与实现

基于Creator/Vega的屏蔽门控制系统的虚拟现实技术,建立屏蔽门系统的三维模型,重点研究仿真系统中屏蔽门、列车车门与信号系统的联锁控制,给出屏蔽门系统的故障模式,实现屏蔽门系统的电气特性。该设计方案已在大连快轨3号线的仿真测试中得到应用,证明能够满足与车门联锁驱动、实时监控以及故障处理的功能需求。     

动车组制动安全性研究

动车组制动的安全性是列车安全运行的根本保障。为此需要列车有足够的制动能力来保证列车在规定的制动距离内安全停车。制动系统在安全性上具有高度冗余性,即使制动系统出现故障,也能保证列车安全停车,或在可控状态下安全运行。动车组制动系统具有良好的故障诊断功能,使制动系统始终处于受控状态,可以及时查找故障并分析故障成因。     

改进的并联逆变器小信号稳定性分析方法

为了进一步对辅助并联系统稳定性进行分析,需建立一个涵盖并联逆变器各个控制参数的模型。然而采用传统方法建立的小信号模型所能分析的控制参数极为有限,为此本文提出了一种全新的并联逆变器小信号模型建立方法,通过这种方法建立的小信号模型除了能分析下垂参数对系统性能和稳定性的影响之外,还能分析逆变器输出阻抗、负载、功率计算方法、低通滤波器截止频率等各参数对系统性能和稳定性的影响。通过这种方法,对并联逆变器系统性能和稳定性进行了全面的分析。     

城市轨道交通轨道检测系统关键设备研制及应用

为了探索一种可应用于城市轨道交通运营列车组的轨道检测方法,基于ARM微处理器和现场可编程门阵列(FPGA)设计搭载式轨道检测系统。分析了搭载式轨道检测系统的总体架构和数据处理印刷电路板的设计过程,并对系统的核心部件嵌入式微处理板卡进行了重点探讨,该板卡可实现小型化、低功率、多样化数据集成。对该系统进行了动态试验验证,试验结果说明该系统在准确性、重复性、一致性等方面都满足标准要求。搭载式轨道检测系统可安装于城市轨道交通运营列车上进行实时检测,大大提高了轨道检测的效率和实时性,可有效指导线路养护维修工作,且该系统不必占用专门检测车资源,具有良好的经济效益。     

轮径差对车辆系统稳定性的影响

通过对有轮径差的转向架进行受力分析,理论推断出由于轮径差的存在而改变轮对的对中平衡位置,进而改变轮轨接触关系,影响车辆系统的稳定性。根据轮径差的大小将轮径差对车辆系统稳定性的影响划分为易稳定区、欠稳定区和亚稳定区。在易稳定区内,车辆系统的稳定性较高,而且不易发生轮对偏磨;在欠稳定区内,车辆系统的稳定性较差而且容易发生踏面偏磨;在亚稳定区内,虽然车辆系统的稳定性也比较高,但容易发生轮缘偏磨。运用数字仿真对理论推断进行验证,结果表明理论推断是正确的。为了提高车辆系统的稳定性和减轻车轮的磨耗,应尽量减小轮径差,使车辆经常运行于易稳定区。     

广州地铁杂散电流实时监测系统设计及应用

介绍了地铁杂散电流实时监督测系统的构成，阐述了系统工作原理，并对系统的应用进行了评价。     

上海金山铁路客票系统设计方案

国铁与市郊共线铁路兼具国铁和城市轨道交通的运营特点,传统的客票系统方案通常采用国铁或轨道交通客票系统二者选其一,不能同时支持国铁客票和城市公交一卡通两种票制的自动售检。以上海金山铁路为例,针对国铁及上海市对金山铁路客票系统运营管理的需求,从票制及清分方式、售检票方式、组网方式3个方面进行了技术方案的比选,确定国铁客票系统与公交一卡通系统分别独立构建,单程票采用国铁车票、储值卡票采用城市公交一卡通,均采用自动售检票方式,闸机合设的方案。定制的国铁客票与公交一卡通二合一闸机为本方案的主要创新点。该方案在上海金山铁路已成功得到验证,取得良好的社会经济效益。