北京地铁14号线全自动车辆段设计及应用

为解决传统车辆段既有接发车模式中接发车效率低、调度人员工作量大等问题,并降低由此产生的因操作失误而导致事故发生的概率,北京地铁14号线车辆段配置具有列车自动控制系统(ATC)的全自动运行区域,列车在全自动区域升级至基于通信的列车控制系统(CBTC)级别后可实现列车自动防护(ATP)、列车自动操作(ATO)功能以及列车自动监控(ATS)功能,由信号系统防护列车运行安全,并能够以ATO模式自动完成进出段场的运行功能。全自动车辆段作为未来可推广的车辆段建设管理模式,对现行实施的有关全自动车辆段系统功能、系统配置以及运作方式将具有重要的参考意义。     

城市轨道交通自动化车场库内股道长度的分析

城市轨道交通自动化车场是无人驾驶线路的必要条件,因列车自动入库时车头与车档之间需要一定的安全防护距离,常规库内股道长度设计已不能满足自动入库停车的需求。根据CBTC基于通信的列车自动控制系统列控原理,对安全防护距离长度进行计算和关键因素分析,并提出受用地规模限制时的优化措施,以达到指导地铁自动化车场库内股道长度设计的目的,也为后续建设或预留自动化车场土建条件提供借鉴。     

城市轨道交通既有车辆段短库线全自动驾驶改造方案研究

介绍了目前国际上全自动驾驶系统的应用现状。通过车辆段的全自动改造可以提高既有城市轨道交通线路的全自动运行等级。既有车辆段存在库线长度较短而不能满足全自动唤醒后完成筛选及自动入库精确停车的问题。通过变更计轴区段划分解决唤醒后自动车及非自动车筛选问题;通过安全制动模型的变更及安装局部定位设备后入库停车控制流程的变更来解决自动入库停车的问题。通过仿真测试验证了既有车辆段短库线自动化改造方案的可行性。     

全自动运行的地铁信号故障高效恢复设计及其高可用性

CBTC(基于通信的列车控制)是城市轨道交通领域最先进的信号技术,能够实现不同等级的列车自动化,并保证列车的安全运行。全自动运行(FAO)CBTC系统能够实现最高等级的列车自动运行。然而,在FAO下列车上没有司机,因此故障的发生成为运营方最为关切的问题。泰雷兹FAO CBTC系统中所采用的技术可以将故障对列车运行的影响最小化,能够实现高可用性,并使中央操作人员远程管理列车与轨旁设备的某些故障。此外,智能传感器与自动驾驶领域的新技术为FAO CBTC系统带来了新的发展,使其具备自动故障恢复和意外事件管理的能力。     

确定CBTC系统保护区段长度的仿真方法研究

描述了CBTC(基于通信的列车控制)系统模式下的列车制动距离计算模型,分析了ATP(列车自动保护)及ATO(列车自动运行)制动曲线特性,在此基础上提出采用计算机仿真确定保护区段长度的方法。描述了仿真模型的架构,并以实际线路为实例,计算出不同参数设置条件下的保护区段长度,分析了保护区段长度的变化规律,证明了该仿真方法的有效性。该仿真方法为指导保护区段长度相关的方案选择及工程设计提供了有效的手段。     

城市轨道交通CBTC列车控制等级切换技术研究

基于通信的列车运行自动控制(CBTC)系统能够实现列车自动追踪运行,可最大程度地缩短列车运行间隔,有效提高列车运营效率,保证列车安全、可靠运行。结合西安地铁3号线工程,对西门子TRAINGUARD MT型CBTC列车控制等级原理进行了分析,并对其列车控制等级和控制区域的切换技术进行了研究。     

车辆段/停车场增设全自动运行功能的分析

基于目前车辆段/停车场的联锁控制方案,对车辆段/停车场作业的需求分析,通过在车辆段/停车场配置全自动运行区域,列车在该区域具备CBTC级别下的ATP/ATO功能以及ATS监控功能,并能够以ATO自动完成进出段/场的运行功能。     

基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线模型的研究

安全制动曲线计算模型是CBTC(基于通信的列车控制)车载ATP(列车自动防护)的关键技术。影响该模型计算精度的因素有许多,其中列车长度是最基本也是不能忽略的因素之一。在分析了GEBR(最小紧急制动率)制动曲线与ATP紧急制动触发曲线关系的基础上,考虑了列车长度在附加阻力计算中的影响,将列车模型构造为由多个质点构成的质点链,建立了基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线计算模型。采用B型6节编组列车运行环境对该模型进行仿真。仿真结果表明,多质点列车计算模型比单质点计算模型更符合车载ATP安全制动模型的要求。     

列车自主运行系统下城市轨道交通线路配线需求研究

TACS(列车自主运行系统)已成为未来城市轨道交通线路信号系统的发展方向之一。目前国内TACS线路的设计仍没有完整、成熟的标准,这已然成为新建城市轨道交通线路信号系统选择的制约因素之一。在对TACS和传统CBTC(基于通信的列车控制)特征对比的基础上,对TACS线路的配线需求进行研究,对停车场库线、正线存车线、正线折返线、转换轨等配线设计进行分析。研究表明：与CBTC相比,TACS对线路配线的要求更低。     

燕房线车辆段全自动运行行车组织的实现

北京地铁燕房线车辆段实现列车全自动出入段、洗车,通过车辆段控制中心(DCC)调度员上传列车派班计划,列车按照时刻表自动触发进路、自动运行。停车列检库增设地下通道,实现对进入全自动运行区域作业人员的防护。信号系统设置行车综合自动化系统(TIAS),车辆配备休眠唤醒模块和辅助驾驶设备(AOM)达到远程控制目的。全自动运行减少了人工排列进路,不需人工整备列车,车辆段行车指挥人员减少8人,值守司机作业时间减少1 h。后续全自动运行车辆段建议在停车列检库A端与B端间平交道下建设地下通道,减少库内人员穿行对行车造成的影响。     

CBTC系统在车站保护区段的解锁优化方案

在基于通信的列车控制系统(CBTC)中,保护区段的设置在保障列车安全停车、提高运营效率方面有着重要的作用。为此,在分析保护区段CBTC功能实现及解锁方式的基础上,基于项目实际经验,设计了保护区段解锁的触发区段,以及增加站台区域点式列车自动防护模式下车载设备与联锁设备间无线通信接口的优化方案,以实现保护区段解锁的优化。     

FAO系统工程中提高列车旅行速度的方案研究

通过对通用的城市轨道交通列车安全制动模型及停站时分细化分析研究,提出提高全自动运行项目列车旅行速度设计方案,同时对场段内针对停车列检库库线长度不足的特殊应对解决方案进行初步探讨.     

SelTrac~?CBTC 2.0中的自动化车辆段列车调度功能设计

车辆段列车自动出入库调度功能是ATC停车场系统的一项重要功能,描述SelTrac~?CBTC2.0系统中自动化车辆段的列车自动出库和列车自动回库功能设计,分析车辆段列车自动出库功能的影响因素及出库策略,阐述列车自动回库的系统流程及回库策略。通过全面考虑车辆段列车出入库冲突,结合实际运营需求制定合理的出入库策略,实际项目经验表明,SelTrac~?CBTC2.0系统的自动化车辆段功能在满足运营需求的前提下取得良好的系统效率。     

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.     

基于全自动运行场景的地铁列车适应性设计

全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术,实现列车运行全过程自动化的新一代城市轨道交通系统。该系统对进一步提升城市轨道交通的运营安全、行车效率、智能化水平及降低运营成本有重大意义。文章以深圳地铁20号线全自动运行列车为例,介绍列车运营场景,重点论述车辆在全自动运行系统线路中的网络安全保护设计、车辆设备的可靠性及舒适性设计。相关研究可为全自动运行场景下的地铁列车设计提供参考和借鉴。     

轨道交通全自动运行车辆段设计研究

随着地铁全自动运行技术在国内的推广,完善适应全自动运行技术的车辆段工艺设计已成为当务之急。在总结北京、成都、哈尔滨、深圳、济南等城市的全自动运行车辆段设计实践的基础上,对全自动运行地铁车辆段的总平面图和与全自动运行有关的设施的设计进行初步的探讨与研究。明确采用全自动运行技术后,都有哪些车辆段线路和设施受到影响,并提出具体的解决措施。对全自动运行地铁车辆段的防护分区原则、方法进行详细的研究,尤其明确了周月检线、转换轨、试车线、回转线等车场线的分区属性,对车辆段总平面图的设计有着实际的指导意义。对防护分区内的停车列检库、周月检库、洗车库、转换轨、试车线的设计提出具体要求和方法。分析地铁列车往返全自动运行区与非全自动运行区的各种工况,为信号系统设计和车辆段工艺设计提供参考依据。     

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。     

基于LTE-M的互联互通全自动运行系统车地安全通信方案研究

阐述了互联互通FAO(全自动运行)系统车地安全通信的特点.归纳现有互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统中采用基于TCP(传输控制协议)的RSSP-Ⅱ(铁路信号安全协议Ⅱ)在实际工程项目中存在的问题,提出了一种互联互通FAO系统车地安全通信解决方案.基于RSSP-Ⅰ,通过在LTE-M(城市轨道交通长期演进系统)的设备中增加祖冲之加密算法,能有效防护开放通信系统中的伪装威胁.提出的互联互通FAO系统车地通信方案可有效解决现有互联互通CBTC系统车地通信存在的问题.     

武汉轻轨1号线延伸线信号系统成功开通经验探讨

2010年7月29日,武汉轻轨1号线延伸线顺利开通并载客运营,武汉市的轨道交通里程由原来的10km延长到近30km,日均载客量大幅度提高,是延伸前的8倍左右.武汉轻轨1号线延伸线在极为严峻的工期条件下,实现了一次性全功能开通CBTC(基于通信的列车控制)移动闭塞的ATP(列车自动防护)和AT0(列车自动运行)功能.     

移动授权的形式化建模与验证

基于通信的列车运行控制系统(Communications-Based Train Control System,CBTC)相较于传统的基于轨道的列车运行控制系统,无论是从功能方面还是性能方面都有了很大的改进。在系统的研发过程中,对其进行建模和验证,能够发现系统设计的缺陷,进而保证系统的安全性和功能性。移动授权(Movement Authority,MA)是CBTC系统的核心功能,用来保证列车的安全运行间隔。通过对移动授权生成原理的研究,采用时间自动机和其自动验证工具UPPAAL对其进行建模以及验证,验证结果表明,搭建的移动授权模型能够达到规定的安全要求和功能要求。因此UPPAAL能够对复杂的实时系统进行仿真验证。