基于自适应滑模控制的城际列车精确停车方法研究

停车精度是衡量列车自动驾驶控制性能的重要指标。针对城际轨道列车精确停车的需求,分析列车自动停车过程、列车动力学模型以及制动模型,在此基础上提出采用自适应滑模控制器来提高停车精度和列车运行舒适性;应用滑模控制原理设计列车停车控制算法,并对滑模控制中的趋近律增益进行自适应调节,以提高系统响应速度及改善稳态精度。仿真结果表明,基于自适应滑模控制的停车算法表现出良好的鲁棒性和自适应性,该控制器使列车能够精确地跟踪停车目标曲线,并改善列车的停车精度和运行舒适性。     

城市轨道交通通信和定位合一的列车控制系统车地传输技术研究

阐明无线通信和无线定位一体化可更好地满足下一代列车控制系统需要的发展趋势。针对未来基于通信的列车控制(CBTC)系统对车地无线通信系统的要求,提出了车地无线通信和列车无线定位的技术条件,比较分析了当前主流的无线通信技术和手段,给出了相应的技术解决方案。对典型场景的列车无线测距定位的仿真结果表明,基于线性调频扩频(CSS)的无线通信技术可满足城市轨道交通列车控制和列车自主无线定位的需要。     

基于改进模糊滑模控制的列车速度跟踪研究

列车运行过程具有强耦合、非线性等特征,且往往存在较大且不可观测的外界干扰,这些特性加大了列车运行控制的难度,针对列车运行速度跟踪控制问题,提出一种新的模糊滑模控制器设计方法。首先基于模糊滑模控制,引入全局快速终端滑模控制,使系统在有限时间内达到稳态;然后构造以李亚普洛夫函数导数的绝对值为补偿的自适应干扰估计项,对外界干扰进行准确估计,进而提出一种双层递阶指数趋近全局快速终端模糊滑模控制器,并且引入指数趋近率来调节滑模面的动态品质,该控制器能快速收敛到稳定状态,且有效地消除了控制器的抖振情况;最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性,且提高了列车运行控制系统性能。     

郑州市轨道交通1号线一期工程列车辅助定位技术研究

在分析上海轨道交通10号线"9·27"事故发生原因的基础上,提出在非正常情况下利用现有机电设备为行车调度指挥人员准确提供列车实际位置(列车辅助定位)的方案,以及实现该方案的关键技术,包括接口方式、传输方式、图形显示方式等。列车辅助定位技术已在郑州市轨道交通1号线上实施,以确保在信号系统发生故障后采用电话闭塞模式时的行车安全。     

全自动无人驾驶轨道交通列车定位技术

在全自动无人驾驶轨道交通中,实时、精确地确定列车在线路中的位置是保证安全、发挥效率、提供最佳服务的前提.经对国内外轨道交通中的多种定位技术进行比较后,建议选用GPS列车定位技术中常用的差分GPS定位技术,作为全自动无人驾驶轨道交通列车定位技术.     

RFID技术在列车高精度定位中的应用

在CBTC(基于通信的列车控制)系统中,列车定位的精确性是保证列车安全高效运行的前提,而基于RFID(radio frequency identification,无线射频识别)的列车定位技术,是提供高精度列车定位的技术条件。从电子标签、读写器、系统高层3方面对RFID技术工作原理进行阐述,并介绍基于不同设计标准的RFID铁路应答器的技术指标及工作原理;分析影响列车定位精度的列车位置不确定性产生的3种因素(测速误差、轮径误差和应答器校正误差),提出通过RFID铁路应答器消除列车位置不确定性,提高列车精确定位的方法,并通过实测数据,验证RFID技术高精度定位的可行性,即在不同行车速度下,RFID技术均能准确完成列车定位,RFID应答器响应时间均在0.2 s以内,实际定位误差均未超过测量值的2%,可以满足轨道交通中低速CBTC列车辅助定位的需求。     

基于可见光通信和接收信号强度检测的列车定位方法研究

精确的列车位置信息是CBTC(基于通信的列车控制)系统保障列车安全高效运行的关键因素.针对地铁独特的隧道环境和列车运营特点,提出一种VLC(可见光通信)和RSSI(接收信号强度检测)相结合的列车定位方法.首先,以朗伯光源模型为基础,构建LED可见光通信的CBTC系统的列车定位模型;其次,利用RSSI值计算隧道壁上LED...     

基于多传感器融合的列车测速定位方法

以信息融合技术为基础,研究以速度传感器为核心的多传感器融合列车测速定位系统;通过列车打滑试验,验证和分析该测速定位系统的空滑检测和误差补偿能力.     

面向控制决策的系统设计在列车自动监控系统中的应用

结合面向控制决策的系统设计原理,给出了城市轨道交通列车自动监控(ATS)系统的概念和总体框架,并按照其原理完成了系统的功能实现。ATS采用了分布式的多层计算方式来提供ATS的框架结构,既减少了数据在网络上的传输频率,也减轻了中心ATS服务器的负担,平衡了中心与本地ATS服务器的压力,增强了系统实时处理数据的能力,有效地避免大量系统数据传输,为提高系统的安全性提供了良好的解决方案。     

基于列车满载率的城市轨道交通进站客流量控制

基于新冠肺炎疫情的防控要求,2020年初北京轨道交通将列车满载率作为客流控制指标,严格控制城市轨道交通的进站客流量。为此,亟需量化各车站的进站客流控制阈值,用以作为现场客流管控的依据。提出了基于列车满载率的进站客流控制模型及相关客流控制方案。首先根据线网的客流特征对控流日客流的OD(起讫点)信息进行预测,再结合列车运行图精确推演出乘客进站—上车—换乘—下车的全过程出行链信息,计算得到乘客出行所乘坐的各计划运行车次的列车满载率数据;然后结合列车满载率控制指标进行逆向推演及反算,得到该计划列次在各站上车的客流控制阈值,再根据车站客流分布特征计算得到各站10 min粒度的进站客流控制阈值;最后,举例说明了该客流控制模型在北京轨道交通线网进站客流控制管理中的科学性及有效性。     

城市轨道交通中磁悬浮列控系统方案探讨

简单介绍了先进的磁悬浮铁路技术,联系传统轮轨列车列控系统,对中低速磁悬浮列控系统做了研究与讨论。     

城市轨道交通列车运行控制系统发展方向探讨

城市轨道交通既有的CBTC系统存在结构复杂、接口种类多、信息共享差、扩容难等不足。根据城轨列控系统发展的新动态,从系统结构、接口方式、平台要求、运营维护等方面,对城市轨道交通信号系统未来的发展趋势做出一些预测。同时,结合城轨列控系统发展的新趋势,提出了一种基于云技术的云信号系统,并对云信号系统的系统架构、技术特点、功能实现方案等做了详细的介绍。     

城市轨道交通封闭曲线线路列车定位技术

针对城市轨道交通中列车在线路上循环运行的特点,在分析现有列车定位方法的基础上,提出具有封闭曲线特征轨道线路基于绝对位置编码的列车定位技术。在轨道线路沿线每个待定位置上设置一个0或1的二值标记,对待定的绝对位置进行编码,通过检测唯一的绝对位置编码值来实现列车的定位。结合封闭曲线线路的特点,线路上的二值标记按照m序列布置,绝对位置编码序列由n次本原多项式生成。根据封闭线路待定位置的总数,对m序列采用截短或补零的方法,确定绝对位置编码序列的长度。当列车在线路上运行时,通过车载阅读器顺序检测二值标记,在移位存储器中构成绝对位置编码值,利用生成绝对位置编码序列的反馈逻辑函数进行容错处理,输出定位信息。二值标记采用附加的扣件螺母或射频电子标签等方式实现。该技术可以实现高精度、低成本和高可靠性的列车定位。     

图像特征识别的m序列列车定位方法

提出一种图像特征识别的m序列列车定位方法,利用m序列(最大周期线性反馈移位寄存器序列)对轨道上的绝对位置进行编码,系通过安装在列车顶部的摄像机依次拍摄由二进制特征标志组成的轨道位置编码。提出基于虚拟轨迹获取目标图像方法,解决同一二进制特征标志重复采集的问题;提出基于BP(向后传播)神经网络的位置编码识别方法,以处理轨道现场环境干扰严重的问题。不同位置上的编码具有唯一性,以此位置编码值作为地址与车载数据库位置信息进行对比,来实现定位。试验结果表明,该方法可以有效地实现列车定位。     

移动闭塞列控系统集成列车定位技术

在分析单一的列车定位技术优缺点和不同闭塞方式列控系统列车定位要求的基础上,指出应该采用列车集成定位技术。重点介绍一个实用移动闭塞列控系统集成列车定位技术的组成、定位流程及其应用效果,说明如何应用集成技术手段,综合各单一的列车定位技术的优点,实现互补、冗余和多信息,从而使在定位精度、实时性、安全性和可靠性等方面满足移动闭塞列控系统的列车定位要求。     

基于FTA的城市轨道交通非正常接发列车作业研究

基于故障树分析法(FTA),分析了城市轨道交通非正常接发列车的特征及事故情况;建立故障树模型,对事故进行定性分析并得出结论;通过南宁地铁1号线空气制动缓解继电器故障导致的列车延误事故,确定用故障树方法分析事故原因的可行性,给出行车安全的相关建议。     

多网融合的列车运行控制系统研究

针对当前市域铁路大运量、快速化、公交化、互联互通的需求,从铁路与城市轨道交通的功能共性角度入手,分析既有的列车运行控制系统的性能特点及优劣;并从调度指挥系统、临时限速子系统、驾驶模式和轨旁列车控制系统等方面对列车运行控制系统的多网融合方案进行研究。     

基于滚动优化的地铁列车节能运行协同控制方法

针对地铁列车节能运行问题,提出基于滚动优化的列车协同控制方法,将系统整体最优问题分解为基于时间推进的局部优化问题。考虑列车每次停站时同一供电分区内其它列车的操纵方案,实时计算下一站间运行净能耗最小的操纵方案。在计算操纵方案时,对传统的列车4阶段操纵策略进行改进,允许列车在运行途中进行2次牵引,减小列车牵引能耗并提高再生能的利用率。结果表明:相比列车基于传统4阶段的个体最优控制策略,采用本文提出的列车协同控制方法在不同发车间隔下均可提高再生能利用率并节约列车运行净能耗,平均节能率达8.37%。     

城市轨道交通列车定位方法分析

城市轨道交通列车定位是保证行车安全、提高行车效率的关键技术,简要介绍轨道交通列车常用几种列车定位方法,对几种定位方法从技术应用角度作了对比,并针对CBTC列车控制系统采用的裂缝波导管定位技术进行阐述说明。