基于GSM-R的增强型列车控制系统在青藏铁路的应用

介绍已经成功运用到我国青藏铁路的增强型列车控制系统(ITCS)功能、工作原理和工作模式、以及设备构成;ITCS所基于的铁路综合数字移动通信系统GSM-R;ITCS所引入的虚拟闭塞概念.     

青藏铁路ITCS信号控制系统方案

介绍青藏铁路基于GSM-R和GPS定位的ITCS信号控制系统的构成和工作原理,以及列车完整性检查的技术特点;描述数据库的基本结构;阐述虚拟闭塞与线路资源的对应原则;提出试验段在故障状态下的应急对策,以及试验段的维护与维修方式.     

青藏铁路列车运行控制系统综合监测技术研究与应用

青藏铁路格拉段应用了增强型列车控制系统（ITCS），为保证ITCS的稳定性和可靠性，研究出一种智能化的ITCS综合监测分析系统。该系统具有自动下载日志和数据采集、ITCS通信超时综合分析、ITCS车载完整性和精确位置丢失综合分析以及智能专家分析等功能。设备分布在西宁、格尔木和拉萨等地并安装在机车上，对ITCS实时监测。     

青藏铁路ITCS系统CMU移除方案设计

作为青藏铁路增强型列车控制系统(ITCS)的重要组成部分,无线通信主要采用铁路综合移动通信系统(GSM-R)完成列车控制数据和列车完整性检查信息的传输,其中通信管理单元(CMU)作为无线通信数据传输和存储的中间设备起着关键作用。本文基于CMU自身特性,分析实际运行过程中CMU出现的问题,结合青藏铁路ITCS相关特点,提出ITCS系统CMU改造方案,完成ITCS通信结构优化,减少ITCS通信中断对行车安全的影响。     

GPS+BDS卫星定位技术在ITCS系统中的融合应用方案

针对既有ITCS系统仅依赖GPS进行列车定位可能存在的安全风险，提出对既有ITCS系统进行软件升级，利用GPS+BDS卫星定位技术进行列车自主定位。介绍了与ITCS系统列车定位功能相关的设备组成；阐述了列车初始定位和正常运行定位流程；对差分信号源的选择策略进行了优化。在青藏铁路上进行了实际测试，测试结果表明：升级后的ITCS系统在可用性和定位性能方面有了一定提升，可以在青藏铁路进行运用。     

基于无线传输的虚拟自动闭塞及超速防护系统是青藏线信号装备的合理选择

基于青藏线的特殊环境特点，用于青藏铁路的铁路信号设备必须满足更高的要求。介绍了ITCS系统的原理及功能，引入了虚拟自动闭塞的概念。信号专业人员还要掌握GSM—R技术、计算机网络及数据库，以及GPS卫星定位等方面的知识，才能适应铁路跨越式发展需要。     

基于着色Petri网的下一代列控系统虚拟闭塞技术仿真分析研究

采用虚拟化的逻辑区段代替实际的轨道占用检测设备划分轨道区段，这对自然环境恶劣、维修维护工作困难的高寒铁路具有重要意义。针对下一代列控系统的特点，对其虚拟闭塞技术展开研究。分析了虚拟闭塞条件下，列车占用检查功能以及车地通信故障情况下，区间安全防护功能的逻辑实现。根据对虚拟闭塞技术的研究，以车地通信故障情况下，区间虚拟区段的封锁设置为例，采用着色Petri网的基本概念，利用CPN Tools建模仿真工具，对封锁功能进行建模仿真分析。根据验证结果，对所建模型进行分析修正，确保模型逻辑功能的正确性。     

哥伦比亚铁路将安装主动列车控制系统

<正>GE运输集团和西班牙Teltronic公司下属子公司PowerTrunk已签署协议为哥伦比亚北方公司(Fenoco)提供基于数字Tetra无线网络的增量式列车控制系统(ITCS)。ITCS是一个美国联邦铁路局批准的、最高适用车速为177 km/h的主动列车控制(PTC)信号系统,它使用地对车无线连接和重要通信协议来监测并控制列车运行。ITCS可报告列车和轨道占用状态,使用一个车载计算机控制速度并强化安全功能。Fenoco现有的Tetra声音通信网络将升级至支持ITCS数据传输。安装在铁路上的     

浅谈青藏铁路改造施工中的ITCS仿真试验

青藏铁路格拉段扩能改造工程,区间仍维持既有增强型列车控制系统(ITCS)制式不变,增设ITCS系统与车站本地联锁及CTC等设备的接口及信息传输设备。格拉段施工改造中一旦涉及到ITCS软件变动,就必须进行ITCS功能验证,且测试项目多,施工影响范围大。为了确保运营效率,节约施工"天窗"时间,通过ITCS仿真试验与POI机车动态验证相结合的方式进行ITCS功能验证。     

基于ITCS的CTCS-4级列控系统关键技术研究

从ITCS系统技术特点出发,参考ITCS系统运营经验,结合既有CTCS-2/3级列控系统成熟可靠技术,分析ITCS系统技术升级空间,以及ITCS系统与CTCS体系差异,提出ITCS系统向CTCS-4级系统升级需要解决的关键技术,为CTCS-4级系统标准制定提供理论基础和实践依据。     

区间测试评估平台的三维交互虚拟场景子系统软件设计

区间信号系统测试评估平台是对铁路区间自动闭塞信号系统进行可靠性、安全性测试及评估的平台。三维交互的虚拟场景子系统是铁路区间信号系统测试平台的一个子系统 ,它为该平台提供了一个虚拟的现场环境。场景子系统划分为 3个子模块 :底层部分、三维模型库、铁路区间仿真部分。底层部分的设计应用了一种支持三维图形重用的动态链接库 (DLL)层次设计方法 ,从而使系统的结构更为合理。基于OpenGL的DLL能提供显示三维图形所必需的各种必要条件 ;能对三维模型库中的基本三维模型进行读取 ,并在OpenGL中重现等。场景子系统的设计中 ,描述了实体的运动层次链接关系和数据结构 ,并实现了三维虚拟场景的建模和铁路区间自动闭塞的仿真。     

基于虚拟耦合的列车群体智能控制技术研究及展望

铁路列车运行控制方式经历了固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞的发展过程,随着车联网和群体智能等新一代信息技术的快速发展,更高效率的先进列车运行控制技术成为研究热点。面向下一代铁路列车运行控制系统,研究一种基于虚拟耦合的列车群体协同运行控制技术,提出采用多智能体系统(MAS)对虚拟耦合列车群的运行进行控制的方法,刻画其控制规则并构建以列车群稳定协同运行为目标的控制模型。在此基础上,设计基于虚拟耦合的列车控制及调度系统框架,采用仿真技术验证该方法可大幅缩短列车运行间隔,提升运行控制效率。最后分析总结基于群体智能的列车运行控制技术研究及发展方向。     

CBTC系统移动闭塞制式研究

介绍了基于通信的列车控制系统(CBTC)的固定闭塞、虚拟闭塞、准移动闭塞及纯正的移动闭塞等制式。着重阐述了在几种正常场景及故障场景下纯正的移动闭塞制式CBTC系统与其他制式CBTC系统的工作流程,并比较了CBTC系统不同闭塞制式的要求。纯正的移动闭塞制式具有高度灵活的运营能力和故障应对能力,在大运量的轨道交通中更为适用。     

青藏铁路格拉段区间通过能力的研究

按照青藏铁路格拉段运输组织的要求,旅客列车必须在白天发到。因此,此区段的列车运行图结构具有纵向按区间分段,横向按时间分带,客、货列车分时运行的特点。在对列车对数(或组对数)与列车交会次数、列车交会占用中间站数和区间数、及其对应区间最大列车运行图周期等因素相互关系进行理论分析计算的基础上,根据不同对数列车集中交会占用时间带的控制范围,分别推算出客、货列车最大行车量。计算结果表明:在预留3 h维修天窗的条件下,按站间闭塞普通运行图的客、货列车最大行车量分别为6对;按虚拟自动闭塞追踪运行图的客、货列车最大行车量分别为10对。以理论计算可能达到的最大客、货列车行车量为目标所铺画的模拟列车追踪运行图,其结果与理论推算结果基本一致,验证了该计算方法的适用性。     

Research on the CTCS-4 Train Control System Based on Track Circuit Information FusionEI北大核心

Research purposes: CTCS-3 train control system is adopted in Chinese high-speed railway with speed of 300 km/h or higher. It is based on track circuit to check train occupancy and adopt quasi-moving block. In recent years, rapid development of national economy has put forward higher requirements for the capacity of high-speed railway. As a higher level train control system, CTCS-4 train control system can realize virtual block or moving block, and further shorten headway, but it is still in the stage of theoretical research. So this paper aims to analyze the characteristics of high-speed railway, and to propose a scheme for the implementation of CTCS-4 train control system based on track circuit fusion. Research conclusions:(1)When the wireless communication between vehicle and ground is interrupted, transport efficiency of CTCS-4 train control system can not meet the transport demand of high-speed railway.(2)CTCS-4 train control system should have the CTCS-2 backup function, which can make non-communication trains run normally and ensure the transport efficiency.(3)CTCS-4 train control system should integrate track circuit information, which can make RBC obtain position information of non-communication trains, improve the availability of the system and avoid complicated operational rules.(4)Due to complexity of high-speed railway and change of existing equipment, virtual block can be used in early stage of CTCS-4 train control system.(5)The research results can provide some references for CTCS-4 train control system in high-speed railway. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.     

简析GSM-R在CTCS-3列控系统中的作用和故障判断处理

CTCS-3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统;它主要面向提速干线、高速新线或特殊线路,基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞。因此,GSM-R的质量如何将直接关系到CTCS-3列控系统的正常运行,并将影响到目前中国铁路大量投入建设运行的客专高速铁路的行车秩序。下面从几个方面来简单阐述GSM-R在CTCS-3系统的作用、GSM-R故障分析以及如何通过对GSM-R各接口信令的监测分析来判断定位CTCS-3系统的故障。     

青藏铁路格拉段信号工程设计

青藏铁路格拉段信号工程设计,结合青藏高原特殊的自然环境和全新的运营管理模式,借鉴世界先进的信号技术,采用GSM-R和GPS卫星定位技术的ITCS列控联锁一体化车站控制系统,全线区间不设传统的轨道电路,而采用虚拟闭塞分区;分散自律调度集中系统作为行车调度指挥的技术手段,实现列车与调车作业的集中控制;道岔融雪分别由轨枕和道岔融雪加热变压器实施加热。格拉段信号网络基本分为三个层面,行车指挥系统单独组网并采用双网自愈结构,ITCS系统独享专用网络,微机监测和道岔融雪信息传输纳入综合环境监测公用数据传输网。     

一种基于时分复用的卫星接收机结构

提出一种星载接收机结构方案。在接收机数量少于星载阵列天线阵元数的条件下,基于较少数量的接收机实现全部阵元输出信号的接收处理。阵列天线划分为虚拟子阵列,基于时分复用工作方式,通过程控交换矩阵与接收机连接,接收机对不同虚拟子阵列天线输出信号分时进行接收处理。给出了接收机结构框图、工作原理和性能仿真结果。     

弹性支承块轨道结构落轴冲击动力性能分析

将轮轨接触边界条件用罚函数法释放,采用点面接触单元导出轮轨接触有限元控制方程,建立轨道结构落轴冲击动力有限元方程。分析落轴冲击对轨道结构产生的动态响应,比较弹性支承块及短轨枕埋入式整体道床轨道结构的动力性能,并用现场实测数据进行验证。结果表明:弹性支承块轨道结构与普通短轨枕结构相比,其轨下及块下刚度易于调整,可进行双层弹性的合理匹配,从而有效吸收轮轨冲击,提高列车运行平稳性,具有减振降噪与延缓轮轨磨损等优越性能。建议其块下刚度稍大于轨下刚度,增幅值控制在20%以内。