CBTC列车安全定位中通信中断时间的研究

通信中断的存在会对目前城市轨道交通的CBTC列车安全定位产生影响,进而影响列车安全间隔距离。CBTC车地通信系统大多采用无线局域网技术。越区切换中断是导致通信中断的主要原因,根据IEEE 802.11协议的越区切换流程,本文推导出越区切换中断时间与列车速度的关系表达式,在此基础上根据安全定位的实现方法和移动闭塞系统中列车安全间隔距离的计算方法,推导出通信中断时间与影响安全定位的因素之一——估计的运行距离及列车运行安全间隔之间的关系表达式。建立两列列车追踪运行模型,仿真不同通信中断时间下两列车的追踪间隔距离。采用此关系表达式进行理论计算的结果与仿真结果验证了通信中断时间与估计的运行距离及列车运行安全间隔的关系表达式是合理的。     

城市轨道交通移动闭塞列控系统列车追踪间隔研究

目前,基于通信的移动闭塞列控系统作为轨道交通列控系统的主要发展方向,在一定程度上缩短了列车之间的追踪间隔。追踪间隔的计算是列车生成移动授权的前提。列控系统中移动授权的发布由区域控制器来完成。列控系统中由于追踪模式的不同,列车追踪间隔也会有差异,从而影响移动授权生成,影响行车效率。分析了列车移动授权生成原理,研究了列车区间追踪场景下绝对追踪模式和相对追踪模式下的列车追踪间隔,并进行了仿真。仿真分析结果表明:相对追踪模式下列车生成的移动授权更大,可以进一步缩小列车追踪间隔;绝对追踪模式存在最优追踪速度。     

基于运营能力的点式ATC系统可行性研究

为验证不同速度等级、不同列车长度下的点式列车自动控制（ATC）系统是否能够满足城市轨道交通的运营能力需求，依据点式ATC系统特点及信号系统设计的相关要求，推出列车在区间和车站最小追踪间隔的计算模型，并根据计算模型给出了能力影响因素，得出最小追踪间隔与最高运行速度及列车长度之间的关系。通过仿真计算，得出不同速度等级、不同长度下列车运行的最小追踪间隔，验证了计算模型的合理性，并给出了不同速度等级及列车长度下点式ATC系统的适用情况。     

基于通信的列车控制系统中列车追踪间隔的优化与仿真

基于移动闭塞的CBTC(基于通信的列车控制)系统相对于传统的ATC(列车自动控制)系统可实现列车间的实时追踪运行,列车的运行间隔大大缩短.然而列车之间的追踪间隔时间的优化仍然是一大难题.在考虑列车速度、加速度、制动距离和安全距离等因素下研究了区间追踪和站台追踪的追踪间隔时间的模型.仿真分析表明,模型是正确和有效的,并在一定程度上优化了追踪间隔.     

CBTC系统列车运行间隔控制仿真研究

在城市轨道交通中,列车运行间隔过大会降低线路行车效率,过小又将影响列车运行安全;因此,合理调整列车运行追踪间隔,在保证列车安全运行的同时提高线路行车效率,是目前CBTC系统列车运行间隔控制的关键。本文介绍了影响列车运行间隔的因素以及列车运行间隔的计算方法,并对列车运行追踪距离建立仿真;通过静态仿真对发车间隔、停站时间等影响列车运行间隔的参数取值,并验证取值是否合理;通过研究列车运行情况,根据实时位置关系调整列车运行间隔并进行动态仿真。     

无线通讯——开创轨道交通控制系统的新时代

随着我国城市轨道交通的快速发展,轨道交通已成为民众出行的首选交通方式,客流逐年高速增长.在部分大城市,客流的增速已经大幅超过了线路运能的增速.城市轨道交通的运营压力日益增加,列车的运行间隔不断缩短,列车的行驶速度也在不断提高,目前有些列车的设计时速已超过100 km.在小间隔、高速度的环境下,如何确保运营安全,提高运营效率,既对城市轨道交通的日常运营管理工作提出了更高的要求,同时对轨道交通车辆、信号系统、通信系统等轨道交通设备都提出了极高的要求.从最初的固定闭塞到准移动闭塞,再到现在最先进的基于通信的列车控制(CBTC)移动闭塞系统的应用,信号系统的持续改进是在小间隔、高速度的环境下保障列车安全行驶的关键技术.     

CBTC系统典型安全制动模型解析

基于通信的列车控制(CBTC)相对传统固定闭塞系统,缩短了列车之间的安全间隔距离,从而大幅提高运营效率。保障列车之间的安全间隔,是CBTC系统安全高效安全运营的核心。分析了CBTC系统的典型安全制动模型,计算了各参数典型取值情况下不同速度列车的制动距离,论述了该模型中的重要参数对于不同速度列车的制动距离的影响。     

轨道交通移动闭塞安全距离的仿真研究

介绍了轨道交通列车运行安全距离的概念,并对安全距离的影响因素进行了定性分析。结合移动闭塞条件下列车间最小追踪间隔模型,对移动闭塞中安全距离进行仿真研究。研究结果表明,安全距离是影响列车追踪间隔的主要因素,且在列车最高速度一定的情况下,列车最小追踪间隔时间随安全距离的增大而增大,基本呈线性关系。     

基于UIC406的移动闭塞模式下越江段列车运行

从信号系统控制列车的角度研究如何减小列车在越江区间的最小追踪间隔问题，以提高长大越江区间线路通过能力。首先，介绍移动闭塞模式下列车通过越江区间的运行方式，信号系统需保证线路正常运营，越江段区间风井之间仅有1列车运行；其次，结合列车运行特点，参考UIC406能力分析方法推算出移动闭塞模式下列车在越江区间内最小追踪间隔的计算模型，得出最小追踪间隔与列车在越江区间中运行速度之间的函数关系；然后，通过对所得的函数进行求导，推算出列车在区间中的最高运行速度、接近速度的取值及对最小追踪间隔的影响，并求得函数的极小值；最后，通过仿真软件验证计算模型的合理性并提出信号控制列车的优化方案。     

不同闭塞方式下城轨列车追踪运行过程及其仿真系统的研究

介绍了城市轨道交通不同信号闭塞方式及其追踪列车间隔时间的计算方法,建立了多列车追踪运行的仿真系统,并进行了算例的设计。在算例中,通过对两列车在固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞方式下的追踪运行模拟,分析了不同闭塞方式下列车追踪运行的效果,同时利用仿真系统对最小追踪列车间隔时间进行了验算,并得出相同发车间隔情况下不同信号闭塞方式的列车追踪运行结果以及三种闭塞方式条件下最小追踪列车间隔时间的计算结果。该系统可以为科研、设计人员进行城市轨道交通列车安全间隔及通过能力等方面的研究提供便利条件。     

基于车车通信列控系统的城市轨道交通列车运行效率分析

[目的]城市轨道交通T2T(车车通信)列控系统是一种新型的信号系统,其通过资源化管理方式对轨旁设备进行管控。为了验证该系统的优越性,需对该系统下的列车运行效率进行分析。[方法]针对T2T列控系统,基于资源管理层面和安全防护原理的特点,在折返工况下,将原本由联锁控制的双动道岔转变为两个单动道岔,并基于列车精确自定位实现ATP(列车自动防护),提高了岔区线路资源的使用能力;在区间和车站追踪工况下,通过前后车对于车速、加速度、所处线路位置等信息的实时互传,利用相对速度安全防护原理进一步缩小了列车的追踪间隔。通过上述两方面的技术革新,结合城市轨道交通线路的实际数据,对站后交叉渡线折返、站前单渡线折返、区间与车站追踪等运营场景进行了模拟仿真计算,确定了T2T列控系统的折返能力和区间追踪能力。[结果及结论]相较传统的CBTC(基于通信的列车控制系统),T2T列控系统在折返能力、追踪能力等方面均有着显著提升,更加适应于超大运量的城市轨道交通线路;T2T列控系统架构简单,轨旁设备少,尤其适合城市轨道交通的大修改造项目。     

移动闭塞系统列车安全间隔分析

移动闭塞系统已在城市轨道交通中得到了广泛应用。针对移动闭塞系统列车追踪间隔问题,建立了移动闭塞间隔控制模型,分析了列车追踪间隔的影响因素,给出了具体的计算公式。结果说明了移动闭塞系统具有缩短列车运行间隔,提高运行效率等优越性。     

相对速度模式下的列车自动防护(ATP)紧急制动安全模型分析

介绍了目前常用的CBTC(基于通信的列车控制)典型安全制动模型。该模型为相对位置模式,以前车静止为条件,后车对前车尾端进行追踪。在城市轨道交通中采用这种模式会产生一些不必要的紧急制动,效率不高。提出了相对速度模式的紧急制动安全模型,考虑前车以理想状态紧急制动,后车对前车尾端进行追踪,并对两种模型进行计算比较。相对速度模式的紧急制动安全模型能够缩短行车间距和追踪间隔,大大提升CBTC运行模式的效率。     

北京地铁5号线折返追踪间隔分析

在城市轨道交通运行系统中,列车在折返区域的追踪间隔是单条线路提升运力的瓶颈.分析北京地铁5号线折返追踪间隔,以实现“列车2 min运行间隔”的目标.首先根据现场实测数据分析5号线列车在折返区域中的进站追踪能力、折返追踪能力和出站追踪能力,进而计算列车在折返区域的最小运行间隔;其次,基于列车运行图编制理论提出通过缩短列车站停时分、出入库时分、转台时分来减小列车折返追踪间隔的方法;最后,结合北京地铁实际的运营管理经验,从系统设计角度提出缩短城市轨道交通列车折返追踪间隔的技术手段和措施.     

对我国客运专线列车追踪间隔时分的研究

通过对我国350 km/h的客运专线区间、站内接车及发车等情形的列车追踪运行间隔时分的计算,分析列车运行速度、追踪运行间隔时分与列车加速度、减速度、车站咽喉区长度和道岔号码等因素之间的关系,并对列车的加减速性能、车站咽喉区布置等提出要求.     

基于车车通信的虚拟重联技术研究

虚拟重联技术作为提升轨道交通运力使用效能的有效手段,可以解决现有机械重联操作繁琐、列车网络初运行效率低等问题。为提高运营的灵活性,实现安全、高效的列车追踪运行,总结分析机械重联的透明传输和闭环控制思想,在基于前车速度的列车安全间隔防护技术的基础上,依据阈值管理的动态运行调整方式,提出基于车车通信和车辆—信号系统融合的虚拟重联方案。依托高质量的车车通信技术,前后车实时通信,后车充分响应前车的控制命令、运行状态等信息,确保后车始终基于前车的安全状态控车,从而实现虚拟重联列车的闭环同步控制,进一步减小虚拟重联列车内部的运行间隔,提高行车效率。     

移动闭塞与准移动闭塞列车追踪间隔对比分析

针对不同的闭塞分区长度和司机反应距离,分析不同列车运行速度下移动闭塞相对于准移动闭塞的列车追踪间隔差异。结果表明列车运行时速在120 km以下时采用移动闭塞能显著缩短列车追踪间隔,但需同时考虑司机反应距离对列车追踪间隔的影响。     

城市轨道交通基于通信的列车控制系统车地无线通信的安全措施

城市轨道交通基于通信的列车控制系统的车地无线通信是采用基于IEEE 802.11系列标准的无线局域网技术.其工作在开放频段时,容易受到干扰和攻击.从干扰和攻击两方面分析了车地无线通信的风险源,分析了车地无线通信的安全需求,并介绍了可用于城市轨道交通车地无线通信安全的防护措施.     

基于通信的列车控制系统移动闭塞下固定闭塞追踪控制方法研究

城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)系统运营时,线路中可能有移动闭塞和固定闭塞2种制式混合下的列车追踪需求。将固定闭塞制式分为静态和动态2种类型,提出一种移动闭塞制式下的固定闭塞追踪控制方法,以支持移动闭塞和固定闭塞同时运行下列车追踪的行车控制,保障列车的运行安全。     

基于动态间隔时间的列车追踪策略研究

基于追踪控制的实时性需求,提出列车追踪动态间隔时间指标,并对列车追踪运行时该指标的变化情况进行分析。根据分析结果提出一种在满足列车间实时通信的情况下,对追踪运行的2列车进行整体考虑的列车追踪方案。该方案先通过改变追踪策略,达到在追踪列车减速进限速区的过程中,间隔距离减小的同时后车速度也逐渐减小,减缓追踪间隔时间实时的变化情况,从而增大最小追踪动态间隔时间,降低列车追踪运行的安全风险;在保证安全运行的前提下,通过适当减小图定追踪间隔时间,提高效率。针对该运行方案,进一步设计模糊决策预测控制的分层控制器进行仿真,仿真结果与理论分析一致,达到预期目的。