VxWorks在ATP车载设备中的应用

主要研究实时操作系统VxWorks在列车超速防护（ATP）系统车载设备软件设计中的应用。为了提升系统性能，研究一种新的软件设计方法从而对各种资源进行有效管理很有必要。基于VxWorks的ATP车载设备软件设计利用嵌入式实时操作系统的优势，简化了系统资源管理，在保证系统实时性、安全性的前提下，有效地降低了软件设计的复杂度，并使得软件具有良好的层次性和可移植性。作者首先简单介绍实时操作系统VxWorks，其次描述了ATP车载设备的功能以及硬件实现方法，重点研究了基于实时操作系统VxWorks下三模冗余结构的ATP车载设备的软件实现方法，最后探讨了VxWorks在应用开发过程中的优势。     

城市轨道交通国产ATP车载设备超速防护功能的仿真实现

在城市轨道交通列车自动控制系统（ATC）中，列车自动防护（ATP）系统担负着列车运行间隔控制，进路控制，超速防护的重要作用，是列车运行自动控制的基础，其中，ATP车载设备是ATP系统中保证行车安全的关键设备。它根据地面信息和机车信息生成列车速度控制曲线，并与列车实际速度进行比较，监督列车运行，实现超速防护，零速检测，无意识移动防护，制动确认和车门防护等功能。本文在介绍ATP系统仿真的基础上，重点阐述了ATP车载设备列车速度控制模式曲线的仿真计算方法，并以北京地铁一号线的线路参数为例，对ATP车载设备的速度控制模式曲线进行了仿真，实现了车载ATP的超速防护功能，目前，整个ATP仿真系统已正式投入运行，取得了预期的效果。     

CTCS-3仿真测试平台ATP外部实时仿真环境的研究

在介绍CTCS-3仿真测试平台的基础上,重点对CTCS-3级ATP外部实时环境仿真系统的设计进行研究.描述该仿真子系统的结构和功能,利用多线程技术对其核心功能进行设计,包括对脚本的解析执行功能、模拟轨道信号的发送功能、模拟应答器报文发送功能、模拟速度传感器功能和列车驾驶台操作模拟功能等,利用消息以及共享内存技术来实现进程间通讯.基于VC6.0实现对ATP外部实时仿真环境的设计.     

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.     

高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统研究

为解决高速铁路列车自动防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备故障定位困难、人工检查任务繁重等问题,研制高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统。该系统由轨旁检测设备、车载诊断记录单元和地面维护中心设备构成。车载诊断记录单元自动采集ATP车载设备各单元应用软件的日志数据及关键部件电气特征数据,并通过车–地无线传输通道将数据传输至地面维护中心;轨旁检测设备根据不同车型,准确地采集动车组车外ATP车载设备的图像及安装测量数据。该系统能够自动识别ATP车载设备的外观缺陷和安装异常,提供ATP车载设备健康状态监测和故障分析诊断功能,有助于提高ATP车载设备维护效率。     

基于聚类分析算法的铁路通信设备厂商信息智能分类

针对铁路通信大数据平台中设备厂商信息不规范的问题,提出一种采用聚类分析算法对厂商信息智能分类的方法,介绍聚类分析算法、相似度计算方法和聚类性能度量等理论,通过分词处理、构建词袋模型、权值转换等数据预处理技术,将文本转换为适合分类的权值向量,采用K-均值聚类、层次聚类算法分别对部分样本进行聚类分析,比较测试结果,最终选择层次聚类算法对所有样本进行聚类分析。该算法可以将不规范的厂商信息进行合理的分类,从而为形成厂商信息字典提供数据支持。     

基于预测控制的ATP算法研究

简要介绍了列车自动防护(ATP)系统的组成结构、工作原理和功能,分析了现有ATP系统的控制模式及其特点。文中提出了一种基于预测控制的ATP控制算法,并进行了仿真分析,验证了算法的可行性。     

基于WNN算法的BTM故障诊断方法

高效、准确的故障定位技术是列车安全运行的重要保证。针对列车超速防护系统（ATP）车载设备故障分析存在复杂性高、依赖专家经验等问题,提出将小波神经网络（Wavelet Neural Network,WNN）算法应用于车载设备故障诊断的方法。针对车载设备中的应答器传输模块（Balise Transmission Module,BTM）,首先根据经常发生的故障类型,匹配ATP中相应的故障日志语句;然后建立网络结构,利用小波理论修正网络的权值与参数;最后结合WNN算法精准地分析和预测故障。选取BTM单元的100组故障数据作为样本进行仿真实验,并与BP神经网络、GA-BP神经网络以及SVM算法进行对比。实验结果表明：通过小波算法优化神经网络的测试样本平均绝对误差降低至6.917%,相关系数提高到97.402%,该算法在高速铁路列控车载设备故障分析方面有较高的准确性。     

基于信息化的ATP车载设备运用检修管理研究

ATP车载设备是保证动车组运行安全的关键设备,其信息化管理是客运专线信息化的重要组成部分,是客运专线动车组安全高效运营的必要技术支撑手段。在总结既有ATP车载设备运用检修业务流程基础上,提出了在信息化技术手段支撑下建设电务系统专业化的ATP车载设备运用检修管理信息系统。对物理结构、系统功能和实现思路进行了详细设计,不仅实现了检修及计划的无纸化作业目标,而且通过自动化等方式可减少人为的数据录入错误,提高作业效率,有效支撑相关运用检修业务的开展,强化专业检修能力,达到"作业高效率、管理现代化、决策科学化"的要求。     

基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模研究

针对列车自动防护（ATP, Automatic Train Protection）系统开发中所存在的问题,提出一种基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模方法。分析铁道信号领域内不同列车运行控制系统对车载ATP子系统的共性特征要求,并基于元模型理论构建其领域元模型。提出了基于领域元模型的车载ATP子系统软件开发方法,该方法支持软件模型重用,可以提高车载ATP子系统软件的开发质量和开发效率。     

基于UML语言的CTCS-1级车载ATP功能建模分析

分析CTCS-1级车载ATP的硬件结构和功能需求,建立系统的用例模型;从系统运营场景出发,划分系统功能的参与者,定义参与者的属性和行为,由此建立了场景类图模型和系统类图模型;利用活动图和时序图,从不同角度描述了系统功能参与者间的交互情况;借助编程语言对所建功能模型进行了验证。     

基于TCL语言的车载ATP自动测试平台的研究与实现

在CTCS-2级列控系统中,车载ATP控制着列车的运行速度,保证列车运行安全,因此需要对车载ATP功能进行全面严格地测试.为了提高测试效率,降低测试人员的工作强度,提高测试结果的准确度,本文设计了一种基于TCL脚本语言的车载ATP自动测试平台,详细阐述了该平台的工作原理和实现方法,通过实验,证明该平台能够满足测试需求,是一种高效的、先进的车载ATP自动测试平台.     

基于UML2.0活动图的车载设备测试用例生成方法研究

重点研究基于UML2.0活动图的CTCS-2级车载设备测试用例生成方法.介绍车载设备的构成和功能,对活动图进行形式化定义,阐述测试用例的设计,包括车载设备活动图建模规则、测试用例的形式化定义、测试覆盖准则的定义、基于深度优先搜索并且带回溯的遍历算法的测试场景生成,以及测试用例的生成算法,最后实现了测试用例生成.     

列控车载设备测试案例辅助管理工具设计

针对列车运行控制（简称：列控）车载设备测试缺乏高效的测试案例辅助管理工具,带来测试需求与测试案例管理不便、测试案例编制效率不高、测试案例统计分析困难等问题,设计了一款列控车载设备测试案例辅助管理工具。以提高测试案例管理效率为目标,建立了工具的总体功能框架,设计与实现了测试需求管理、测试案例辅助编制及管理、测试案例统计分析3大功能模块,构建了测试需求提取、测试案例辅助编制与测试案例分析的一体化测试案例管理流程。以CTCS-2级列控车载设备测试案例管理为例,对工具进行了功能验证。结果表明,采用该工具可以更加方便地管理测试需求和测试案例,提高测试案例编制以及测试统计分析的效率,降低测试过程中人工管理的复杂度。     

CTCS 3级车载设备仿真测试平台的研究

基于我国铁路发展需求,铁路部门提出发展适于我国国情的CTCS(列车运行控制系统)的策略.CTCS 3级仿真系统中车载设备主要由9个模块组成,其中包括核心模块、人机接口(MMI)、无线传输模块(RTM)、应答器传输模块(BTM)、输出模块、输入模块、测速模块、运行管理记录单元和设备维护记录单元.车载设备与其外部的列车运行仿真器、RBC(无线闭塞中心)、应答器等构成完整的CTCS3级仿真测试平台.以C++ Builder 6.0为开发平台设计和实现CTCS 3级车载设备核心功能,其中包括最严格速度曲线和动态速度曲线的计算、列车动态速度监督等功能.     

基于USB的列车车载类设备软件升级技术研究

为解决列车车载类设备软件升级困难的问题,研究了基于USB的列车车载类设备软件升级技术,提出一种传输速度更快、稳定性更高、操作更方便的车载设备软件离线升级方法,该方法以IAP(In Application Programming)技术为基础,以处理器内部Flash为存储载体,利用基于USB通信协议设计的底包程序实现了设备的软件升级。该技术方法已应用于故障诊断等车载设备软件的升级,有效提高了软件升级效率。     

CBTC系统的车载ATP原理样机仿真与研究

介绍了城市轨道交通中使用最为广泛的CBTC系统,同时对车载运行控制子系统中的列车自动防护(ATP)进行功能分解,并对各个功能模块进行需求分析、接口和软件设计.在此基础之上,研制一套基于PC104硬件平台和vxWorks操作系统的车载ATP原理样机,对ATP功能进行仿真.研究结果表明车载ATP仿真系统实现了列车的安全防护功能,获得了满意的效果.     

CTCS-2级列控车载设备现场测试序列辅助生成工具

为解决人工编制现场测试序列工作量大、效率低下的问题,设计与开发了CTCS-2级列车运行控制(简称:列控)车载设备现场测试序列辅助生成工具.给出了现场测试序列的设计原则,并分析提出了功能需求.根据功能需求,将软件结构划分为列控基础数据管理、图形界面绘制、测试案例数据管理、测试案例执行距离计算、测试序列生成和测试序列数据管...