市域铁路列车自动折返效率提升方法研究

市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为提高运输效率,市域铁路要求列控系统满足3 min追踪间隔,而站后折返间隔成为缩短追踪间隔、提高运输效率的最大障碍。应用于莞惠城际的CTCS2+ATO列控系统虽然具备半自动折返功能,但无法满足市域3 min的站后自动折返间隔要求。CTCS2+ATO列控系统应增加自动折返功能,以满足市域铁路需求。建议车载ATP实现快速换端、快速启机,减少换端过程耗时;建议车载ATO实现快速发车、快速运行、快速停车,减少运行过程耗时;建议CTC实现自动办理折入进路、自动办理折出进路,减少进路办理耗时;建议为不同编组列车设置不同的停车点,提升不同编组列车的折返效率;建议优化折返站的车站股道有效长和车站咽喉区长度,尽量减小折返进路长度,提升折返效率。通过以上改进措施,经过实验室验证,可以满足市域铁路的3 min折返间隔要求。     

珠三角城际轨道交通信号系统功能优化探讨

为适应珠三角城际轨道交通高密度、公交化、通勤化的运营特性需求，在总结已开通运营的珠三角城际线路CTCS2+ATO列车运行控制系统功能的基础上，从自动折返、4辆编组列车车门与站台门联动、通信控制服务器移交、CTCS2+ATO车载加装LKJ等4个方面探讨珠三角城际轨道交通信号系统功能优化方案，为珠三角城际轨道交通新建、改建项目实施，以及其他采用CTCS2+ATO列控系统的城际、市域铁路提供一定的借鉴。     

市域铁路CTCS2+ATO列控系统自动折返功能的优化研究

市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统，提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为实现市域铁路3 min追踪间隔的目标，市域铁路列控系统需要增加自动折返功能，并将站后自动折返间隔时间压缩到3 min以内。分析市域铁路系统需求，提出一种基于成熟的CTCS2+ATO列控系统开发适用于市域铁路的列控系统，并增加自动折返功能。详细阐述站后自动折返过程，包括驶入折返线流程、自动换端流程和驶出折返线流程。为实现系统支持自动折返功能，对车辆、车载设备和地面设备进行功能分配，并给出可行的技术方案。搭建市域铁路半实物仿真平台，进行站后无人自动折返仿真验证实验，验证站后自动折返功能和站后自动折返时间。通过实验证明对车辆、车载设备和地面设备进行的功能分配可支持CTCS2+ATO列控系统实现自动折返功能；提出的自动折返流程能够实现安全、高效的无人自动折返，在保证行车安全的情况下，提高站后自动折返效率；采用本文提出的优化方案和技术可将站后自动折返过程总时间压缩到160 s以内，能够满足市域铁路3 min自动折返时间要求。     

城际铁路CTCS2+ATO系统自动折返能力提升方案研究与验证

针对城际CTCS2+ATO系统不具有自动折返功能，人工折返用时较长，折返效率低，造成城际线路行车间隔难以缩短的瓶颈问题，通过研究列控车载信号系统在折返站自动驾驶的逻辑及流程，提出并实现了提升城际CTCS2+ATO系统自动折返能力的整体技术解决方案；重点解决了司机人机界面修改、列车双端数据交互、车辆接口适配等问题；完成包括室内仿真测试和现场测试验证在内的系统综合测试验证；最终于珠三角广清、广州东环城际铁路工程现场进行了真实运营场景下的系统功能演示。试验表明：该方案能够实现列车原地换端自动折返和站后自动折返，在对既有城际CTCS2+ATO系统影响较小的情况下，有效地缩短列车折返作业时间，提升折返效率。     

利用既有铁路开行市域(郊)列车信号制式研究

针对利用既有干线铁路开行市域(郊)列车,实现短追踪间隔公交化运营,同时兼顾地铁车辆跨线运营的实际需求,以北京铁路枢纽利用既有东北环铁路增建第二线开行市域(郊)列车典型工程为例,从满足中国铁路北京局集团有限公司负责运输管理、支撑公交化运营和国铁干线功能等多个方面对信号系统制式的选择,进行全面分析比选论证,提出采用CTCS-2级列控系统叠加自动折返功能ATO的信号系统设计方案,并对干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通融合发展的信号系统技术方案进行展望。研究表明,提出的CTCS-2+具备自动折返功能的ATO信号系统方案能满足本线市域(郊)列车公交化运行、保障国铁干线功能、实现北京地铁19号线跨线运营和调度指挥管理纳入中国铁路北京局集团有限公司的工程需要,并为干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通的融合发展提供了一种可供工程实施的信号系统技术方案。     

都市圈城际铁路折返能力研究

为满足都市圈城际铁路公交化运营要求,需实现设计折返能力.以现状技术条件下双司机作业、单线折返为基本方案,提出基于CTCS2+ATO(中国列车运行控制系统二级结合列车自动运行)列车运行控制系统的折返间隔计算方法.研究增加折返线、优化折返作业组织对提高折返能力的效果,并进一步探讨采用两线交替折返方案及单线折返方案来实现设计折返能力的技术条件和相关数值规律.研究结果表明:在单折返线条件下,折返线作业时间阈值为64 s,可作为自动折返技术条件下折返线作业时间优化目标值;在双折返线交替折返条件下,折返线作业时间阈值为244 s,可按此制定自动折返技术调试期折返作业规程.     

珠三角城际铁路折返方案探讨

在城际铁路CTCS2+ATO列控系统技术方案基础上,通过对几种折返作业方式进行分析、比较,探讨适合珠三角城际铁路的折返方案。     

基于CTCS2+ATO的市域铁路LTE移动通信业务承载解决方案研究

对于部分市域铁路信号系统采用CTCS2+ATO制式、移动通信系统采用LTE制式的全新组合模式,有必要根据其车地无线通信业务需求,分析研究LTE集群调度通信实现方式、系统架构,以及实现调度命令、ATO信息、无线车次号校核信息传送等业务功能的解决方案。通过分析LTE系统集群调度通信的主流实现方式,根据市域铁路车地无线通信主要业务需求,对于正在建设的市域铁路推荐采用条件相对成熟的B-TrunC架构LTE系统。重点研究基于BTrunC架构的LTE系统实现行车相关调度通信业务的工作流程,市域铁路列车信号车载设备在自动折返情况下通信车载台同步换端、车次号与IP地址转换的解决方案,对此类型的市域铁路工程建设、列控系统车地安全信息传送和运营维护方面具有指导作用。     

莞惠城际铁路CTCS2+ATO列控系统应答器应用方案研究

莞惠城际铁路采用CTCS2+ATO列控系统实现站间自动运行、列车运行自动调整等功能。结合莞惠城际试验段的试验成果,对CTCS2+ATO列控系统应答器设置、报文定义和列控数据编制进行描述,用于指导莞惠城际铁路工程设计,并为其他同级别城际铁路提供参考。     

市域(郊)铁路跨线运行至城际铁路信号系统方案研究

[目的]市域(郊)铁路是我国轨道交通体系四网融合发展的短板,其在功能定位、客流需求等方面尚未达成共识,这也导致了市域(郊)铁路信号系统制式的选择存在一定的困难和问题,需要对此进行深入研究。[方法]阐述了市域(郊)铁路在多层次轨道交通的融合需求、运营需求,分析了其在运营管理、设备选型上存在的问题。并以无锡至宜兴城际轨道交通工程为案例,对比了国铁CTCS-2(中国列车控制系统2级)+ATO(列车自动运行)系统、城轨CBTC(基于通信的列车控制)系统的特点,对二者在市域(郊)铁路的适应性进行了分析。基于该线跨线运行至苏锡常城际铁路的需求,对该线的信号系统设计方案进行了研究。[结果及结论]案例线路宜采用以CBTC系统为基础、兼容CTCS-2+ATO系统的信号系统方案。该方案既可保证市域(郊)铁路具有公交化运营的能力和高的自动化等级,同时也可满足列车跨线运行至国家铁路时信号系统的兼容需求。     

莞惠城际铁路信号系统集成技术

莞惠城际铁路采用CTCS2+ATO列控系统,是国内首条实现速度200 km/h自动驾驶功能的城际铁路。通过莞惠城际铁路科研开发和现场实施的系统集成新模式,经过信号系统集成的工程实践,提出信号系统的技术方案,形成城际铁路CTCS2+ATO列控系统创新成果。     

既有CTCS-2高速铁路实现自动驾驶关键技术研究

为解决既有CTCS-2级高速铁路列车运行仍由司机人工驾驶操作的问题,高速列车自动驾驶技术应用是我国高速铁路列控系统发展的必然趋势。2016年,CTCS2+ATO系统在珠三角莞惠及广佛肇城际铁路上投入运营,成功实现了世界上首次将自动驾驶技术运用到200 km/h城际铁路。基于CTCS-2级列控系统的基础对CTCS2+ATO的技术路线、技术方案、ATO系统关键技术、系统测试和应用情况进行深入研究,并重点阐述车载ATO系统架构、ATO速度控制流程、自动驾驶控制模型、运行计划实时调整模型、列车定位技术、车地无线通信技术和车门/站台门联控技术等,研究成果对高速铁路广泛应用CTCS2+ATO列控系统,具有较好的参考价值。     

城际铁路列控车载系统功能的技术方案研究

为更好地适应城际轨道交通的需要,结合我国铁路信号系统应用现状和城际轨道交通用户需求,研究CTCS-2级列控系统+自动驾驶的总体技术方案,提出基于CTCS2-200C型ATP车载设备扩展ATO相关功能,实现城际铁路列控车载系统功能的技术方案。     

珠三角城际轨道交通ATO系统车门与站台门联动优化设计研究

珠三角城际轨道交通采用CTCS-2+ATO列车运行控制系统，ATO最主要的功能之一是满足列车车门与站台门系统的联动控制，实现站台门的防护。介绍现有珠三角城际轨道交通动车组类型、站台门现状、车门与站台门系统的联动条件、接口原理。针对珠三角城际公交化运营开行4辆编组动车的需求，基于不同编组、不同车门类型、不同运行交路情况下对车门与站台门联动控制提出3种优化设计方案。从规范符合性、运营使用习惯、既有线改造可实施性等角度对3种方案进行深入比较分析，对新建和既有运营线路分别提出推荐方案。研究结论满足珠三角城际轨道交通开行4辆编组动车的需求，并为其他城际铁路、市域铁路提供参考。     

基于CTCS2-200C的城际列控车载ATP总体技术方案的研究和实现

通过分析和比对CTCS-2和城际列控车载ATP设备的相似性和差异性,分析城际列控系统的技术总体原则和需求,同时结合城际铁路运营特点,研究和实现了基于CTCS2-200C车载设备的城际列控车载ATP总体技术方案及新增关键功能,并将研究成果应用于珠三角城际铁路的C2+ATO城际列控系统实际工作中。该研究和实现确保了城际列控车载ATP完全继承和保持原CTCS-2车载设备的所有安全功能,同时丰富和实现了新增的城际列控ATP功能;并做到了与ATO设备协同配合,共同实现了城际列控ATO功能。从理论上和实验上证明了研究成果完全满足城际铁路安全运营的需要。     

基于地面应答器的市域（郊）铁路列控系统总体技术方案

当前我国正在积极推动市域（郊）铁路建设，除新建市域（郊）铁路外，鼓励优先利用既有线铁路，通过优化运输组织等创造条件开行市域（郊）列车。针对市域（郊）铁路运营需求特点和既有线铁路CTCS-0级列控系统存在的不足，在CTCS技术体系框架下，提出基于地面应答器的市域（郊）铁路列控系统总体技术方案，重点对主要技术设计原则、系统总体方案、功能实现、典型运营场景，以及车门/站台门联动控制和自动折返作业等ATO功能扩展方案进行论述。经过多项试验验证，表明该总体方案具有技术可行性，能够更好地满足利用既有线开行市域（郊）列车的运营需求，提高了现有CTCS-0级列控系统的安全性和运行效率。     

面向高速铁路的CTCS+ATO列控系统研究

为提高高速铁路运输效率和自动化程度,根据珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统的运用经验,提出高速铁路引入自动驾驶(ATO)的方案。方案采用CTCS+ATO系统结构,根据系统配置分为CTCS+ATO-PFC(Partial Function Configuration)和CTCS+ATO-FFC(Full Function Configuration)两个等级。分别对每个等级的系统功能、地面和车载设备配置进行定义,并提出系统分级实施方案。CTCS+ATO列控系统方案综合考虑我国列控系统的现状和发展方向,为我国高速铁路引入自动驾驶提供参考依据。     

珠三角城际铁路CTCS2+ATO系统运营探索与问题研究

为满足珠三角城际铁路高密度、高速度和跨线运营的需求,列车运行控制系统创造性地采用在CTCS2级列控系统基础上叠加ATO的方案(以下简称C2+ATO)。基于莞惠、佛肇铁路在调试和运营初期暴露出的ATO系统问题,分析现场问题的原因,并介绍目前工程解决方案和常见故障应急处置措施,最后,对C2+ATO系统技术规范的制定及下一步应用提出建议。     

简析高速铁路ATO系统与城际铁路CTCS2+ATO系统的区别

高速铁路ATO系统成功完成在京沈综合试验段现场试验,将在后期新建高速铁路和改造线建设中得到广泛应用。高速铁路ATO系统的发展离不开城际铁路CTCS2+ATO系统在珠三角城际的成功示范性应用,分析高速铁路ATO系统与城际铁路CTCS2+ATO系统的区别,并提出高速铁路ATO系统的特点与优势。     

城际铁路CTC中自动折返功能设计与实现

针对提升城际铁路运营效率的迫切需求,在调度集中系统中叠加自动折返功能是一项关键优化内容。以珠三角城际铁路为背景,着重介绍了调度集中系统设计、优化阶段自动折返功能的具体思路与方案,详细描述了折返计划线绘制、车组管理、运营计划发送、折返进路自动办理、自动折返计划等关键环节的实现方法,对实际工程应用提供参考。