基于控制模式自适应切换的列车限速控制

针对列车在限速模式下运行时出现的抖动问题,文章分析了传统限速控制方法存在的问题及列车抖动原因,并提出了一种基于控制模式自适应切换的限速控制方法.该方法在分析列车力矩响应特征的基础上,基于速度偏差来实时切换控制模式,在兼顾系统稳定性和快速性的同时可实现列车速度的准确跟踪.仿真分析和现场试验均验证了该方法的有效性.     

列车制动减速度控制问题的探讨

针对高速列车或城市轨道交通列车高精度停车距离的要求,依靠ATP或司机根据前方停车距离不断修正制动指令来实施停车制动这一方法大多情况下是有效的,但是对于弯道和坡道等特殊情况下的制动,这一方法难以满足要求.为了更好地在各种路况下精确停车,本文首先对目前各列车制动控制模式进行比较,并分析各自不足,提出减速度控制方法;分析减速度控制采用车体减速度的必要性,并分析建立了直线下坡道以及下坡道和弯道同时存在情况下减速度计算模型,运用Matlab软件对模型进行了计算.计算结果表明:制动减速度可以用列车绝对纵向减速度近似代替.这一结果为减速度控制中减速度的获取提供了理论依据.最后对减速度控制作了展望.     

列车运行控制仿真系统(二)ATP列车超速防护仿真研究

介绍了列车运行控制仿真系统中ATP列车超速防护仿真子系统的系统结构和功能.阐述了仿真中目标距离、目标速度的确定方法,以及目标.距离模式曲线的仿真算法.对基于轨道电路和应答器的CTCS-2级列车超速防护系统进行了仿真实现.该系统为进一步研究列车超速防护系统提供了有效的实验环境和方法.     

基于自抗扰控制的高速列车自动驾驶速度控制

针对高速列车在复杂环境运行时,传统PID控制器受未建模动态及外界未知干扰导致列车速度追踪误差大的问题,提出一种基于自抗扰控制ADRC(Active Disturbance Rejection Control)的高速列车速度控制算法。基于单质点模型建立列车的状态空间方程,令列车方程中的未知部分作为扩张状态设计二阶自抗扰控制器,并利用CRH380A型列车参数进行仿真,对指定的目标速度曲线进行追踪,证明基于自抗扰控制算法的可行性;同时设置干扰量,与传统PD控制、非线性PID控制算法在抗干扰性能和追踪误差等方面作比较。结果表明,基于自抗扰控制的高速列车速度控制器具有抗干扰性强、追踪误差小的优点。     

基于区间速度控制的列车到达追踪间隔时间压缩方法研究

大型车站的到达追踪间隔时间是列车追踪间隔的限制要素.以压缩列车到达间隔时间为目的,在接近车站的指定闭塞分区实施速度控制,引导列车通过分段制动的方式,平衡其区间和到达间隔时间,从而优化列车追踪间隔时间.在速度控制条件下列车到达间隔时间计算公式推导的基础上,分析速度控制值和速度控制位置对到达间隔时间的影响,并总结相关规律....     

基于预测型灰色控制的列车自动运行速度控制器建模与仿真

速度控制器是列车自动运行(ATO)系统的核心技术之一.针对ATO速度控制器的调速功能,采用预测控制和灰色控制相结合的策略,综合考虑舒适性、节能性、准时性、停车精度等性能指标,并结合测速定位误差、空转打滑、操作时延等现场影响因素,建立了速度控制器数学模型.模型在车载平台下进行了仿真测试,验证了ATO速度控制器的调速功能,达到了预期的控制效果.     

一种考虑系统不确定性估计的重载列车最优黏着控制

重载列车在运行时,黏着条件容易受到不良的天气状况或轨面状态影响,会导致列车无法有效发挥牵引力。为了解决重载列车在运行过程中因黏着条件恶化导致无法有效发挥牵引力的问题,提出一种考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法,该方法通过对最优蠕滑速度的跟踪控制,实现重载列车的最优黏着控制。由于黏着系数在实际情况中难以测量,所以针对此情况设计串联滑模观测器对黏着系数进行观测估计。采用带遗忘因子的最小二乘法估计出黏着特性曲线斜率,并根据梯度下降算法得到最优蠕滑速度。以最优蠕滑速度和实际蠕滑速度作为控制系统输入,以牵引电机转矩作为系统输出,利用一步延迟估计方法估计系统的不确定性,据此设计离散积分滑模控制器控制电机转矩使蠕滑速度始终稳定在最佳蠕滑速度处。仿真实验结果表明：设计的考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法实现了对最优蠕滑速度的跟踪控制,并且与离散积分滑模控制方法相比,系统跟踪误差更小且具有更高的控制精度。说明采用的方法不仅能够补偿系统的不确定性和抑制抖振现象,而且还能实现对最优蠕滑速度的高精度跟踪控制,达到使重载列车牵引性能最优的目的。     

基于BFGS方法的列车速度预测控制研究

列车速度控制是轨道交通发展领域的重要基础问题。面向真实列车速度控制应用场景的列车动力学模型及其控制器设计更具挑战性。一方面,传统基于反馈的无模型控制策略存在收敛速度慢、参数要求高、环境变化敏感等问题,目前难以从优化角度设计控制器且应对复杂系统的约束。另一方面,传统的列车单质点动力学模型很难解决高速列车运行过程中的非线性特性。针对上述瓶颈,首先对列车各节车厢进行受力分析,且考虑车厢间的安全距离,将相对位置和相对速度作为可变状态构建列车多质点模型。然后采用模型预测控制策略,综合考虑列车速度控制的非线性成本函数,处理列车运行过程中的复杂约束,预测控制系统的未来动态行为。然后,针对列车预测控制中的复杂动态约束非线性优化问题,设计对数障碍函数处理不等式约束,进而从拟牛顿法角度设计一种具有稳定收敛性的基于BFGS方法的列车速度预测控制算法,完成列车速度的精准跟踪控制。最后,以国内某线站间列车运行数据为例,与其他先进控制方法进行对比实验,以验证所提出的BFGS列车速度预测控制算法的优越性能。实验结果表明,本文所设计的基于BFGS方法的列车速度预测控制算法能够有效地减小列车速度跟踪误差和位移误差,提升...     

基于模糊神经网络预测控制的高速列车ATP研究

在目标-距离速度控制模式普遍应用于我国高速铁路列车控制的背景下,本文针对高速列车运行性能的要求,将模糊神经网络预测控制运用到高速铁路ATP中,对列车速度进行控制。控制系统以闭塞区间为单位,建立高速列车速度模糊神经网络预测控制模型。在闭塞区间内,利用车-地通信将控制所需信息发送至列控中心;根据所得信息,通过预测控制算法得到从当前位置到闭塞分区出口的列车速度自动防护曲线并确定列车运行方式和控制策略;在每1个通信周期内,利用滚动优化和误差校正进行速度优化。仿真结果表明,与传统的控制方法相比,基于模糊神经网络预测控制的高速列车ATP具有更高的安全性。     

列车监控装置制动模式曲线设计

论述了列车监控装置制动模式曲线的概念，制动模式曲线计算参数的选择，客货列车在自动闭塞区段应当采用的速度监控模式，提出了篡夺劝闭塞分区长度限速的概念，通过计算确定了采取速度分级控制时列车通过黄灯，绿黄灯的合理限速，指出一定的闭塞分区长度甚至对绿灯也有一定限速。     

ATO仿真平台中速度环境模拟的设计与实现

城市轨道交通ATO仿真测试平台对于ATO的开发研究起着非常重要的作用.本文为了实现在ATC车载设备运行综合仿真平台上对于城轨列车运行速度的模拟,设计了基于STC 11F04E单片机的步进电机控制驱动系统.详细介绍了该系统的具体控制电路设计以及软件设计,系统实现了步进电机的正反转控制和速度控制.通过成功模拟速度环境进一步论证该系统的可行性和实用性.     

单线铁路CTCS-2级列控系统设计应用研究

CTCS-2级列控系统主要应用于双线铁路,在单线铁路中尚无工程应用先例,为解决单线铁路CTCS-2级列控系统应用存在的问题,在符合现行规范、不修改列控车载设备的前提下提出CTCS-2级列控系统总体方案。通过单线铁路与双线铁路的差异性对比分析,结合CTCS-2级列控系统功能需求,对闭塞方式、轨道电路配置、应答器设置、临时限速管理等特殊技术问题进行了研究并提出了解决方案。研究表明:CTCS-2级列控系统应用于时速200～250 km单线铁路能够实现列车高速安全运行。     

高速铁路客运站无线通信调度系统的设计

针对我国高速铁路客运站的特点和发展现状,提出一种无线通信调度系统,研究与车站到发管理系统的信息共享技术,以及移动通信、无线视频监控和视频通话等技术.介绍系统组成、工作原理、主要功能、典型操作界面和关键技术.该系统具有便于使用、界面友好等特点,可为铁路客运站日常运营和应急指挥提供技术支持.     

MIMO在高速铁路GSM-R车地通信系统中应用的研究

GSM-R(GSM for Railways)系统作为一种新的铁路无线通信网络,应用于CTCS-3级列车控制系统,以满足高速铁路可靠的信号传输需求.但从实际的运行效果来看,对于车地无线传输质量的影响主要来自于多径效应,为此,本文在分析MIMO(Multl ple-lnput-multiple-output,多输入多输出)的基础上,证实了将MIMO技术引入GSM-R系统能使通信质量得到改善,非常适合高速铁路移动通信的特点.     

高速铁路客运服务系统联调联试技术研究

针时高速铁路客运服务的特点和信息系统的测试理论,给出高速铁路联调联试工作的定位,提出在客运服务系统进行整体集成后采用联调联试手段的必要性.阐述客运服务联调联试的内容、方法和技术、实施程序和测试过程,结合工程实际情况说明在联调联试工作中应重点关注的问题.     

法国铁路网对于智能速度控制系统的研究

通过对现阶段法国铁路网中关于智能速度控制系统的研究成果的总结,着重介绍该系统的技术原理及工作流程.结合具体的仿真试验案例的分析,提出基本结论和对策建议,并对可能发展的前景进行了展望.     

基于.NET的高速铁路接触网接口预留系统的开发

接触网接口预留是高速铁路项目中新出现的非常重要的设计工作.本文详细介绍了以.NET平台及SQL数据库为基础开发的高速铁路接触网接口预留系统.在多条高速铁路项目中的应用结果表明,该系统可大幅度提高接触网接口预留的设计效率及设计质量.     

高铁轨道精调理念创新技术

通过轨道模拟装置及其参数的设置,对创新应用的＂轨道精调系统＂与博格＂轨道板精调系统＂的精度进行了对比分析,论证了该＂轨道精调系统＂比博格的＂轨道板精调系统＂更具优越性,具有推广应用价值。     

基于嵌入式Web Server结构的远程监控系统

介绍一种基于嵌入式Web Server结构的监控系统硬件和软件实现技术.监控系统上层接入本地局域网,其底层与I/O节点相连,允许授权的用户在网络内任意一点应用浏览器访问该系统,并实现对下层设备的监控.该系统已成功用于"铁路车号自动识别系统"设备故障的远程控制处理.     

座席与计划数据一致性和完整性的研究

从客票系统计划、席位和列车编组的一致性和完整性出发,叙述客票系统中的计划编制、席位发布和席位占用的过程,分析客票系统中影响席位和计划数据一致性的因素、导致席位虚糜的原因,研究提出建立约束机制解决席位与计划席位的一致性、席位完整性和席位虚糜问题.