基于RFID技术的高速动车组自动识别系统应用研究

通过分析普速列车自动识别系统组成及工作原理,提出高速动车组自动识别车载系统功能需求及系统构成,设计出能够与各型动车组信息设备相互匹配的自动识别车载系统拓扑结构,并分析研究自动识别系统车载设备与动车组信息设备之间的数据接口、报文结构、信息编码方式、数据交互关系及相互作用机理,给出满足高速动车组运用需求的自动识别车载系统布局实施方案,实现对动车组信息的远程在线读取,提高动车组运输组织效率。     

地铁列车车载监控系统实时调度模型研究

车载监控系统应实时周期性获取列车数据,并处理与列车数据采集系统通信过程中的异常情况。通信异常需要车载实时监控系统立即响应,以免造成列车数据丢失。提出了一种多任务的调度模型:周期性任务采用RMS(优先级随速率单调调度算法)调度模型,非周期性任务采用高优先级处理。讨论了该多任务调度模型的可调度性,并将该调度模型应用于车载实时监控系统。实际运行结果证明,该多任务调度模型是可行的。     

列车控制与服务网络旅客服务流量特性分析与建模

列车控制与服务网络要求列车控制业务和旅客服务业务在同一网络进行传输。为保证列车运行安全,必须对列车旅客服务业务流量进行监管,而旅客服务流量特性是实现有效监管的重要依据。在实验室局域网模拟列车旅客上网环境,通过WireShark采集常见旅客服务应用的流量数据,并提取公开流量数据集的部分数据作为补充,构造旅客服务业务流量数据集;利用Python相关工具包,将旅客服务业务报文到达时间间隔与经典概率分布模型拟合,对比拟合实验结果,据此建立旅客服务业务报文到达时间间隔的数学模型,并通过评价指标验证模型的可信度。本文的研究成果对列车控制与旅客服务网络规划设计、流量监管和系统仿真等方面具有重要意义。     

高铁追踪接近预警系统车载设备的设计与实现

高铁追踪接近预警系统能够实现高铁列车的防撞预警.车载设备是系统的重要组成部分,车载设备计算出列车公里标,将数据通过GSM-R无线传输设备发送到地面的预警服务器,并接收来自预警服务器的列车运行预警信息,通过列车预警显示设备提供给司机安全预警信息.对高速铁路列车追踪接近预警系统的组成、工作原理和关键技术进行阐述,设计并实现了系统中的车载设备,最后进行了单元测试、系统测试及现场验证.测试结果表明车载设备能够有效的提供列车位置,公里标的误差在8m以内,实现相邻列车运行状态的安全预警,证明该设备具有很高的实际应用价值.     

广州地铁1号线信号及列车自动控制系统报文介绍

对广州地铁1号线信号列车自动控制系统中轨旁设备与车载设备之间传输报文的内容和含义进行分析，并指出报文的重要作用。     

广州地铁1号线信号及列车自动控制系统报文介绍

对广州地铁1号线信号列车自动控制系统中轨旁设备与车载设备之间传输报文的内容和含义进行分析，并指出报文的重要作用。     

基于失效日志的CTCS-3级列控车载子系统需求错误所致的失效致因分析

CTCS-3级列控系统的复杂性使得某些需求错误难以发现,从而导致系统失效,需要结合失效事件的日志记录反向分析出需求的错误。本文采用基于模型检查的方法,首先利用时间自动机建立CTCS-3级列控车载子系统需求的模型,同时利用失效事件中的记录数据建立描述失效事件过程的事件模型,然后对系统模型和事件模型的组合模型使用UPPAAL工具进行模型检查,验证不通过给出的反例描述了失效事件中系统的行为,对此进行分析可以找到系统需求中的错误并据此对系统进行修改。本文以CTCS-3级列控系统中列车异常紧急制动的真实事件为例,分析了因为需求不充分而导致的系统失效致因,并对解决方案进行了验证。     

基于RBF-DRNN应答器传输系统高速适应性评估方法研究

应答器传输模块(BTM)在不同速度下接收有效报文帧数的准确预测是评估其速度适应性的关键，因此提出一种基于RBF-DRNN的有效接收报文帧数预测方法，用于定量评估传输系统在350 km/h及以上运行条件下的适应性。首先，采用径向基函数(RBF)神经网络建立列车速度与车载设备接收最大、平均、最小比特数之间的非线性回归模型；然后，利用深度递归神经网络(DRNN)建立车载设备接收比特数、误码率、有效率与接收有效报文帧数之间的评估模型；最后，基于RBF模型预测的高速下接收比特数，结合实际误码率、有效率，预测传输系统在更高时速下接收有效报文帧数的变化范围。利用某线路联调联试数据，对模型性能进行测试。结果表明，当列车运行速度达350 km/h及以上时，评估平均误差为0.45帧，最大绝对误差为0.81帧，可有效预测更高速条件下BTM有效接收报文帧数，为应答器传输系统的高速适应性评估提供指导意义。     

应答器验证工具的设计探讨

近年来我国铁路发展迅速,应答器作为列车控制系统中地-车信息传输的重要设备,已在既有线、客运专线以及高速铁路中广泛应用。因此,应答器设置的合理性、报文编制的规范性以及报文内容的正确性,直接影响着列车的行车安全和运输效率。全自动化的应答器数据验证工具,可以提高应答器数据的验证效率和智能化程度,同时,可以提高应答器数据的正确性和实际应用的安全性。     

基于在线一致性测试理论的CBTC车载ATO功能测试研究

自动列车驾驶系统(ATO)是CBTC系统的重要组成部分,验证测试其控制功能逻辑的正确性和安全性至关重要。介绍了ATO控制原理和功能,分析了CBTC中典型的两车追踪控制运行场景控制流程,得到了该场景下的列车运行安全需求。结合时间自动机理论,建立了包含列车动力学、车载ATO、ZC以及时钟控制器的两车追踪场景时间自动机网络模型,验证了模型中安全需求的正确性;基于一致性测试理论,定义了被测车载ATO软件与测试环境的可观测输入/输出接口,利用UPPAAL-TRON工具设计了被测车载ATO软件的一致性测试框架,并进行了一致性测试分析。在此基础上,采用变异测试,针对典型的车载ATO软件功能实现错误(错误的安全距离、静态限速、功能逻辑以及命令丢失等)进行了安全性验证。结论表明:该在线一致性测试方法能够及时发现车载ATO软件行为与规范模型的不一致,有效提升了车载ATO功能测试的检错能力。     

基于智能分析技术的铁路电务综合监督系统

通过基于智能分析技术的铁路电务综合监督系统对信号设备状态进行监督,是铁路信号监测领域的一种新思路.该系统通过通信方式采集车载、地面信号设备的实时数据,实现车-地信息闭环检查,智能分析信号关键数据,发现异常时及时向相关人员发出报警提示.系统重点针对设备故障、信号升级、列车位置丢失、运行方向错误、临时限速丢失、列车紧追踪、应答器报文错误等异常进行报警或预警,实现对信号设备运行状态的有效监督.     

地铁列车故障检测与诊断系统网络体系结构及其仿真研究

根据地铁列车故障检测与诊断技术的发展需求,介绍了车载故障检测与诊断系统的组成,提出了基于工业以太网的地铁列车故障检测与诊断系统网络体系结构.利用网络仿真软件构建了该诊断网络的网络拓扑结构模型,并基于该模型研究了车载工业以太网传输大容最故障数据及视频监视信息过程中网络负载、网络延时和端到端的关键性能参数.仿真结果表明,该系统级仿真模型对车载故障诊断网络的性能分析是有效的,为工业以太网络在地铁列车上的应用提供了客观、可靠的定量依据.     

高速铁路列控车载系统超速防护算法的研究与仿真

列控车载系统是一个典型的安全苛求系统,车载系统超速防护算法对列控系统的安全性具有重要影响。本文结合高速列车动力学模型、延时特性和混杂特征,提出了车载超速防护算法及车载系统的混杂建模方法。利用Simulink/Stateflow混合仿真技术实现了车载超速防护算法的仿真,并以区间两车追踪场景为例对超速防护算法进行验证。验证结果表明该超速防护算法是有效的,区间运行的两辆高速列车能够实现避撞功能。     

面向高速综合检测列车的应答器关键数据检测方法

应答器作为CTCS-2/3级列控系统的关键基础设备,其用户报文数据必须与现场列控数据准确对应。目前主要依靠人工及车载设备动态试验核对,工作量大且无法保证报文信息的准确性。为此提出了一种面向高速综合检测列车的应答器关键数据检测方法。首先通过KMP模式匹配算法实现现场列控数据的自动导入;其次利用深度路径搜索算法对应答器关键数据进行搜索,并和应答器用户信息进行对比,给出对比结果和报警日志;最后通过在海南西环线进行现场试验,验证可靠性,为高速铁路应答器报文检测研究及工程实践提供了有效的技术支持。     

列车定位中GNSS的RAMS研究与评估

随着全球卫星导航系统GNSS及相关技术的不断发展和铁路运输系统的信息化,基于GNSS的定位技术被逐步引入列车控制系统中,而如何验证及评估其是否满足列车定位的实际需求,是将GNSS应用于列车定位中亟待解决的问题。为解决GNSS性能指标与铁路RAMS指标的映射问题,提出一种平行递进模型下GNSS性能指标与RAMS指标间的完整映射关系模型,并给出GNSS定位单元RAMS各项指标的定量计算方法。结合城市和郊区两段铁路沿线的车载动态实测数据,对两种情境下GNSS定位单元的RAMS性能进行评估,验证映射模型在实际应用中的可行性,为铁路领域GNSS专用测试平台和评估体系的构建提供一定的理论参考。     

基于IECTS 62580-2互联互通技术的列车车载智能视频监控系统

结合国际标准IEC TS 62580-2中列车互联互通的技术框架和当前列车车载视频监控技术的发展趋势,设计了一套符合当前铁路列车运用需求的列车车载智能视频监控系统。该系统通过接入列车骨干网(ETB),连接列车网络控制系统(TCMS)、无线数据传输装置(WTD)、乘客信息系统(PIS)等车载子系统,形成列车车载智能视频监控系统的互联互通网络,实现信息汇聚、车地互联、故障联动和智能图像分析及推送,并成功应用到南非22E型电力机车前方路况高清视频监控系统(FFCCTV)中。     

列车司机室显示器软件的设计与实现

以车载诊断系统的国产化为目的，以VB.NET为开发平台，设计了基于TTY总线以及嵌入式系统的列车司机室显示器软件。试验证明该软件能够充分满足车载诊断网络实时性、准确性和可靠性的要求，取得了良好的测试效果。简要介绍了车载诊断系统的结构构成，针对软件的设计思想、报文帧结构、信息安全处理、显示模块和通信模块的具体实现进行了详细分析，给出了软件的部分代码和试验结果。     

高速铁路长大下坡道地段信号系统研究与应用

为了解决宝兰高铁隧道密集、连续长大下坡道引起的动车组限速问题,限速地段影响运行追踪间隔时分和轨道区段增多引起区间应答器报文溢出等问题,有必要对长大隧道密集地段连续长大坡道下信号系统的适应性问题进行研究。结合工程实践,通过理论计算和技术参数试验验证等方法,对连续长大下坡道动车组列车不限速场景下列车追踪间隔是否满足要求进行分析计算,对200C、200H、300S、300H和300T车载设备技术参数进行符合性验证,针对部分车载设备制动距离的情况,通过调整闭塞分区长度、优化列控车载设备参数和"加密"区间无源应答器布置等措施,有效解决了动车组限速和区间无源应答器组报文溢出问题,提高了行车效率,降低了维护成本。     

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VxWorks的车载列控显示系统

说明随着城市轨道交通系统在我国的蓬勃发展,传统的车载列车显示系统已经越来越不能满足安全性的要求,而通过嵌入式实时操作系统(VxWorks)开发的车载列控显示系统可以满足这方面需求,且具有多任务的特点.通过基于通信列车控制(CBTC)的车载控制器(VOBC)子系统中的车载列控显示系统的设计和实现,介绍VxWorks在车载列控显示系统中的应用.认为从多任务的角度,可以更好地解决车载列控显示系统对安全性的需求.