关于应答器重定位信息的探讨

分析CTCS系统地面和车载规范关于应答器重定位信息的差异性,然后研究ETCS系统的处理原则,最后结合应用举例,对相关规范提出修改建议,为铁路"走出去"的战略提供一定的参考。     

CTCS2+ATO城际列控系统与高速铁路ATO系统差异性及应用趋势探讨

阐述CTCS2+ATO城际列控系统、高速铁路ATO系统构成,从系统结构、系统功能及操作显示进行差异性分析,并对两种ATO系统应用趋势进行探讨.     

借鉴ETCS完善CTCS技术规范体系的研究

借鉴欧洲铁路列车运行控制系统(ETCS)技术和经验,根据中国铁路特点和运营需求,形成了中国铁路列车运行控制系统(CTCS)技术规范体系,经过多年发展,目前已进入补充完善阶段。对ETCS及CTCS技术规范体系构成、现状及发展情况进行对比分析,指出两个规范体系在纲领性文件、规范内容和版本管理机制等方面的差别,提出CTCS技术规范体系结构化,提高CTCS技术规范体系的系统性、完整性等方面的建议,对完善CTCS技术规范体系有十分重要的参考意义。     

CTCS应用等级定义与发展

通过简要回顾CTCS应用等级定义现状,从应用需求、技术兼容和体系发展3个方面探讨CTCS应用等级的意义。在此基础上,分析了CTCS应用等级在"C0改"系统研究和ATP技术进一步应用过程中遇到的问题,提出时速160 km线路应用CTCS系统等级定义以及不同CTCS等级车载设备兼容性建议。     

ETCS技术在列控系统中应用的探讨

欧洲铁路运输管理系统/欧洲列车控制系统(ERTMS/ETCS)是欧盟为解决欧洲铁路互通运营而提出的一系列法规性文件。提出ETCS的目的在于消除由于各国间设施不同所引起的系统差别,在欧洲铁路网内实现互用性并确保列车运行的安全性和高效性,降低运营成本,增强竞争优势。纳入国际铁路联盟的ETCS技术规范有功能需求规范、系统需求规范以及一系列接口规范,并从运用角度将系统分为5级(0级,0 级,1级,2级,3级)。在借鉴ETCS技术规范基础上,分析CTCS与ETCS在基础、内涵、策略等方面的差异,提出中国列车运行控制系统(CTCS)分三步走的发展思路。     

高铁联络线不利条件下CTCS3-CTCS2等级转换方案研究

CTCS3-CTCS2等级转换是高速铁路列车运行控制系统的重要运营场景之一,在联络线长度过短或联络线存在大号码道岔等不利线路条件下设置CTCS3-CTCS2等级转换点时,由于在部分进路及临时限速场景下CTCS3系统与CTCS2系统计算控车模式曲线的逻辑存在差异,如果CTCS3-CTCS2等级转换预告点和执行点的位置设置不合理,可能导致列车在等级转换时产生超速制动的风险。对等级转换过程中车载计算控车模式曲线的差异、CTCS3系统与CTCS2系统控车逻辑的差异性进行分析;结合实际线路探讨列车在CTCS3-CTCS2等级转换中可能存在的问题,对选用线路中不同位置的应答器作为等级转换预告点或执行点的方式进行综合分析和测试,提出了解决方案;并通过理论分析及多种车型的仿真试验验证了方案的可行性,对CTCS3-CTCS2等级转换预告点及执行点的设置要求进行归纳和总结。     

ETCS框架下应答器安全需求的符合性证明研究

以应答器应用为重点，介绍匈塞铁路贝尔格莱德—诺维萨德段的ETCS-2系统。基于ETCS相关规范，阐述该ETCS-2系统应答器相关危害、各危害关联的安全需求。结合工程应用，给出各相关安全需求在实践中的通常处理方法。安全需求中的ETCS＿TR04和ETCS＿TR05涉及定量RAMS估计，要求结合工程应用提出应答器的检测间隔、维修时间。应答器的平均失效时间由厂家提供，不可用度要求通过ETCS规范得到，推导得出应答器平均修复时间与其平均失效时间、不可用度的关系，并给出应答器平均修复时间与其检测间隔、维修时间的关系；CTCS应答器维修策略的制定方法与ETCS显著不同，CTCS采用后验方法制定应答器维修策略，通过应用实践证明相关风险可接受。     

一种用于CTCS半实物仿真系统的测试脚本语言

在CTCS半实物仿真系统上,构建一个替代人工的自动测试环境,能够极大地提高测试效率。而测试脚本语言是自动测试环境运行的基础。基于测试过程模型,设计一种适用于CTCS半实物仿真系统的层次化测试脚本语言。应用表明,该脚本语言能够衔接自动测试环境的各个模块,满足CTCS半实物仿真系统的自动测试需求。     

城际/市域铁路CTCS2+ATO系统自动折返技术研究

为解决城际/市域铁路运用CTCS2+ATO系统因折返时间过长难以满足公交化运营需求问题,主要对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能进行研究。首先,对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能的系统结构进行深入分析,明确系统各设备优化的功能;进而,对自动折返各场景下设备工作流程及信息交互进行详细设计,在选定车辆参数和线路参数条件下对自动折返各阶段耗时进行理论分析,计算得到站后自动折返理论总耗时152 s,满足公交化运营需求;最后,通过城际/市域铁路CTCS2+ATO系统实验室测试平台对自动折返功能进行测试验证,测试结果表明,本文所述自动折返方案有效,站后折返总耗时仅158 s,与理论计算耗时相近,且相对人工折返可大幅缩短折返时间,提高折返效率,对城际/市域铁路CTCS2+ATO系统满足公交化运营需求具有重要意义。     

基于SPN的CTCS无线通信形式化建模与分析

CTCS-4列车运行控制系统是基于无线通信传输信息的系统,其无线通信系统是一个动态、复杂的分布式系统,正确的形式化验证对于其性质和最终实现具有重要意义。本文主要考虑高速列车在移动闭塞区间条件下CTCS无线通信的形式化建模和可靠性分析,建立随机Petri网(SPN)表示的CTCS无线通信机制模型和列车与无线闭塞中心通信的GSM-R故障恢复模型,给出对通信故障定位的表示方法,并采用TimeNET仿真工具对GSM-R通信系统的可靠性进行分析得出相应结论。分析结果表明,列车在500 km/h的速度下,越区切换成功概率为99.45%,连接丢失概率为10-2/h。最后,本文将分析结果与GSM-R的技术标准进行比较,说明其可靠性满足规范要求。     

市域轨道交通信号系统方案选择刍议

市域轨道交通是我国交通运输体系的一个重要组成部分,其信号系统的选择应遵循市域轨道交通的实际工程特点及运营需求。针对目前国内3种主流信号系统——CBTC(基于通信的列车控制)系统、点式ATC(列车自动控制)系统和CTCS(中国列车运行控制系统)-2+ATO(列车自动运行)系统——进行了分析和对比,阐明了3种系统在市域轨道交通运营需求下的优缺点,并给出了信号系统选择的建议。     

多网融合下的市域铁路列车控制系统方案研究

目前能够兼容CTCS(中国列车运行控制系统)和CBTC(基于通信的列车控制)的信号系统正在研发中。信号系统能否实现互联互通,已成为多网融合下列车在不同信号制式轨道交通线路上混跑的重中之重。以CTCS和CBTC为研究对象,分析两者的技术特点和兼容可行性,研究了市域铁路列车控制系统选型的各种可能性方案。针对CBTC和CTCS两种信号制式,提出了双车载设备方案和一体化车载设备方案,并对两个车载设备方案进行了优缺点分析,以期为多网融合下市域铁路信号系统的互联互通性设计提供参考。     

AHP策略下CTCS网络安全风险评估方法

工业控制系统的网络安全风险评估通常受多种不确定性因素的影响，为有效降低评估过程中专家主观因素和其他不确定性因素对评估结果造成的影响，提出一种基于攻击树和层次分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP）策略的网络安全风险评估方法，并将其应用于中国列车运行控制系统（Chinese Train Control System,CTCS）的风险评估实践。首先，分析CTCS结构及其安全威胁，并基于安全威胁构建攻击树模型；其次，研究CTCS安全事件的产生机制，基于AHP策略分析安全事件可能导致的损失，将不确定性因素纳入安全事件发生概率的计算，通过安全事件发生概率及其损失计算出CTCS的风险值，当被评估对象为新上线系统或专家评估经验不足时，为降低数据波动引起的评估偏差，计算时去掉安全事件概率的最大值和最小值；最后，基于所提方法开展风险评估试验并进行仿真。结果表明：考虑攻击不确定因子和影响因子，风险评估结果在较低风险至中风险连续区间内的分布率接近100%，相对于未考虑不确定性因素的情况，风险评估结果在连续区间的分布率提升了近15%；去掉安全事件概率的最大值和最小值时，风险评估结...     

“十五”国家科技攻关计划项目“中国列车控制系统”通过科技部验收

2005年7月27日,科技部和铁道部科技司在北京组织召开了“十五”国家科技攻关计划项目“中国列车控制系统”(CTCS)课题验收会。该项目由铁道科学研究院通信信号研究所主持研究。专家组经认真讨论,一致同意项目通过验收并高度评价取得的研究成果,认为意义重大。验收意见指出:该项目研究创建了CTCS技术规范总则、框架结构和主要技术条件,提出了中国功能需求规范(CFRS)和中国系统需求规范(CSRS)等一系列技术标准,研究并给出了车载控制模式、地面应答器设置、车地信息交互、人机信息交互等关键技术的解决方案,开展了无线闭塞中心(RBC)、…     

国铁与城轨信号系统差异及互通性探讨

研究目的:目前,中国城市间与城市内混合运行需求已出现,国铁与城轨信号系统是否适应列车跨线运行、互联已成为目前混合运行项目需要关注的重要问题之一。本文以城市间线路典型的CTCS国铁信号系统和城市内典型的互联互通CBTC轨道交通信号系统为研究对象,分析两者的差异,研究其跨线互联可能存在的方案,探索国铁和城铁信号系统互通性方案。研究结论:(1)归纳总结了国铁CTCS和城轨互联互通CBTC信号系统需求、架构和实现方案的差异性;(2)提出了车载兼容、地面兼容和设备层面互联互通的互通方案并进行对比分析;(3)提出了采用车载兼容、信号显示趋同化的近期互通方案,并探讨远期目标中设备层面的互联互通系统改造方向和内容;(4)该研究成果可为市域、市郊铁路信号系统互通性设计提供参考,为不同制式信号系统的互通性发展提供思路。     

市域铁路信号列控制式的研究

以3个有代表性的市域铁路项目为例,分析其建设、列控制式的特点;提出市域铁路同列控系统相关的基本运营需求;分析CTCS系列、城市轨道交通列控系统的差异性、适应性,提出列控系统选择应考虑的因素,得出市域铁路列控制式选择的结论。     

面向高速铁路的CTCS+ATO列控系统研究

为提高高速铁路运输效率和自动化程度,根据珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统的运用经验,提出高速铁路引入自动驾驶(ATO)的方案。方案采用CTCS+ATO系统结构,根据系统配置分为CTCS+ATO-PFC(Partial Function Configuration)和CTCS+ATO-FFC(Full Function Configuration)两个等级。分别对每个等级的系统功能、地面和车载设备配置进行定义,并提出系统分级实施方案。CTCS+ATO列控系统方案综合考虑我国列控系统的现状和发展方向,为我国高速铁路引入自动驾驶提供参考依据。     

CTCS3-300T列控车载设备的安全设计技术应用

列控车载设备是控制高速列车安全运行的关键设备,需综合使用各种安全设计技术以达到系统高安全性指标。从系统总体设计、测速测距系统设计、软件设计、列车接口设计等方面详细论述了CTCS3-300T型车载设备中使用的安全设计技术。通过这些技术的运用,CTCS3-300T型车载设备达到了SIL4级安全完整度等级,已在武广线、京沪线和哈大线等多条高铁线路中得到了广泛应用。     

都市圈市域快线多网融合列控系统

随着都市圈经济发展成熟，市域快线已逐渐成为构建都市圈轨道交通的重要制式之一。为进一步优化都市圈轨道交通运营管理、科学配置资源、节约通勤时间，研究不同制式列控系统之间贯通运营势在必行。通过分析当前国内外轨道交通融合发展现状，对比国内干线铁路CTCS(中国列车控制系统)列控系统与城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)列控系统在系统架构、功能逻辑、信息流向等方面的技术差异性，结合多网融合列控系统设计需求，提出适用于市域快线的多网融合列控系统。     

基于CTCS2-200C的城际铁路列控车载ATP的研究

根据城际列控技术总体原则和需求、运营特点,研究了将CTCS2-200C ATP提升为城际列控车载ATP的可行性方案和关键技术。该研究确保了城际车载ATP同时具备CTCS2-ATP的安全功能和城际ATP特有的安全相关功能,完全满足城际铁路安全运营的需求。