城市轨道交通信号系统次级列车定位技术发展研究

目前的城市轨道交通信号系统广泛采用基于计轴的次级列车定位子系统.在实际的运营应用中,计轴系统一旦发生故障,在有些情况下将对正常运营产生较大的影响.同时,计轴系统维护工作量大,易受电磁环境干扰,更换工艺繁琐.尤其是随着系统投用时间的增加,计轴故障的问题越发凸显,在既有线路的信号改造项目中亟待解决.为解决计轴系统带来的问题,提出了新的列车主动定位技术.该技术基于地面应答器,采用车地系统结合的办法,为无计轴CBTC(基于通信的列车控制)系统提供了与计轴系统相同安全等级的列车次级定位通用检测方案.将该新技术与计轴系统进行了性能比较,认为该技术在新线线路建设和既有线路改造项目中具有良好的应用前景.     

LZB700M和TrainGuard MT列车信号控制系统综述

通过比较的方式,描述西门子LZB700M（连续自动列车控制系统）准移动闭塞、TrainGuard MT（列车卫士连续式移动闭塞列车自动控制系统）基于应答器的固定闭塞和基于无线通信的移动闭塞2种列车信号控制系统硬件、功能、实现方式和基本原理的异同。文章旨在与城市轨道交通信号界进行技术交流。     

城市轨道交通信号系统次级列车检测方法优化方案

随着城市轨道交通信号系统闭塞方式的变化,轨旁次级列车检测设备正呈逐步减少的态势,但设备总体数量仍较多。在目前主流的CBTC(基于通信的列车控制)系统中,ATP(列车自动保护)采用了主动列车定位系统,次级列车检测设备主要用于降级模式列车的运行。分析了次级列车检测设备在CBTC系统中的主要作用,提出了无次级列车检测设备但可实现其功能的信号系统方案。TACS(列车自主运行系统)不依赖于次级列车检测设备,介绍了该系统实现列车筛选、降级列车行车组织和道岔资源管理的方案。TACS可实现优化信号系统架构、降低信号系统运营和维护成本、压缩轨旁设备机房面积及减少信号系统设备用电量的作用。     

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。     

城市轨道交通信号系统列车驾驶模式及转换要求研究

城市轨道交通网络化快速发展,网络规模日益扩大,对运营服务质量要求越来越高。而列车驾驶模式的建立及转换操作与运营效率和运营水平直接相关。通过对上海轨道交通既有14条运营线路信号系统列车驾驶模式的调研,对信号系统列车驾驶模式的建立及转换、转换设备设置以及相关信息显示等方面进行分析研究,并提出相应标准化建议,为今后规范和统一城市轨道交通列车驾驶模式及转换要求提供参考。     

城市轨道交通非正常接发列车风险及控制

通过对城市轨道交通非正常接发列车的作业程序、环境和要求与铁路接发列车作业进行比较，结合城市轨道交通非正常情况下的接发列车实践进行分析，查找非正常接发列车潜在的安全风险，提出城市轨道交通非正常接发车的安全防范措施。     

城市轨道交通信号系统的典型测速定位方案比较

针对城市轨道交通信号系统测速定位,详细分析了常用的轮轴速度传感器、多普勒雷达及加速度计的测速原理,并深入分析了各传感器的误差影响因素、失效模式以及传感器的复杂性.对目前常用的4种组合测速定位方案,从方案的测量精度、成本、系统可靠性、设备安装、安全性评估等方面进行了分析比较,给出了各种测速定位方案的优缺点.分析比较结果表...     

城市轨道交通信号系统架构研究

城市轨道交通信号系统在保证列车安全、高效运行,提高行车指挥的自动化程度方面发挥着重要的作用。随着城市轨道交通大规模的线网建设和运营,经典的CBTC(基于通信的列车控制)系统架构存在的一系列问题日益显现,如资源分配不够精细,难以实现敏捷功能;后备系统投资大,使用较少,投入产出比低;系统健壮性不足;升级改造困难和建设运维成本高等。通过改进CBTC系统架构,可使上述问题得以改善。精简的CBTC系统架构和TACS(列车自主运行系统)架构针对经典的CBTC系统架构存在的问题进行了改进。通过综合分析二者的主要特点(优势和技术成熟度)和应用状况,得出以下结论：目前精简的CBTC系统架构已较为成熟,具备大范围推广条件;而TACS架构尚处于应用初期,在高密度线路运用必须慎重考虑针对故障运营场景的后备系统设计。     

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。     

城市轨道交通地下段列车辅助定位方法研究

城市轨道交通信号系统采用降级模式运行时,列车定位信息的精确度将大幅下降,这给行车安全带来了一定的安全隐患。利用民用通信4G(第四代移动通信技术)/5G(第五代移动通信技术)网络的无线信号,采用无线信号指纹定位算法,建立了列车定位模型,以辅助列车在地下线路区间进行精确定位。对上海轨道交通9号线列车及线路区间内的测速数据进行对比分析可知,采用该算法可达到200 m或更高的列车定位精度,基本能够满足列车降级运行下的辅助定位需求。     

轨道交通列车定位技术

概括了轨道交通行车安全和指挥系统中列车定位技术的作用，介绍了国内外轨道交通中先进的列车定位技术，探讨了我国高速磁悬浮交通列车定位技术的策略。     

基于云架构的城市轨道交通信号系统方案研究

传统架构下信号系统有很高的独立性,无法实现多系统间信息融合。为实现与城轨生产网的信息共享及大数据挖掘,可选择将信号ATS子系统纳入城轨云平台。在保证信号系统核心设备独立性、安全性的基础上,将ATS子系统中心级服务器、工作站纳入云平台,以1.0的复用比为例计算了ATS子系统的计算资源需求。ATS上云部分与非云部分的连接通过云平台核心交换网络实现;应用服务器及接口服务器配置刀扇式服务器,数据库服务器配置机架式服务器。为满足ATS子系统冗余及无扰切换要求,云平台为ATS子系统提供两套配置相同的服务器资源;考虑到城轨信号系统需满足信息安全等级保护3级的要求,云平台均应按照信息安全等级保护三级进行建设。     

城市轨道交通信号系统国产化方案分析

为降低城市轨道交通项目的建设费用和开通后的运营成本,解决目前城市轨道交通机电设备、备品备件严重依赖进口的局面,我国相继制定和颁布了轨道交通建设的国产化政策和措施。其中机电设备国产化工作的重点是车辆和信号系统。阐述了城市轨道交通建设中信号系统国产化的现有状况,进而介绍了分别采用FZL型准移动闭塞系统和LCF-300型CBTC(基于无线通信的列车控制)系统实现信号系统全部国产化的方案,并从技术先进水平及实施难易程度等方面对这两种方案进行比较。针对现有国产信号系统,提出了具体实施步骤。     

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.     

城市轨道交通列车自动监控系统

介绍了列车自动监控系统在城市轨道交通应用情况,分析了ATS系统的组成结构和控制系统,并对ATS系统的功能进行了论述。     

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。     

城市轨道交通列车全自动运行系统的列车唤醒休眠方法研究

以提高城市轨道交通列车运营管理自动化水平、降低列车使用能耗为主要目标的列车远程唤醒休眠功能,主要包含休眠后的列车位置持续获取及监督、列车唤醒命令获取等。在分析现存系统实现方式的优缺点基础上,提出一种全新的列车唤醒休眠系统的实现方案。利用此系统可以代替既有应答器传输单元、车载测速单元实现休眠时车辆位置的持续获取与实时监督,并借助此系统的双向通信机制代替WLAN(无线局域网)或LTE(长期演进)接收来自控制中心的ATS(列车自动监控)唤醒命令。本系统可适用于既有轨道交通列车全自动运行改造项目及新建列车全自动运行项目,在实现列车远程唤醒功能的同时,简化了列车休眠的车地设备设计,提高了休眠列车的定位精度,降低了列车休眠时的功耗。     

浅析城市轨道交通信号系统的发展趋势

随着我国城市轨道交通的快速发展,网络化运营及自动化程度不断提高,城市轨道交通信号系统的互联互通、采用LTE-M无线通信平台、全自动驾驶等发展方向,引起了人们的普遍关注。从运输需求、政策支持、技术进步、产业链的形成等角度浅析了城市轨道交通信号系统的发展趋势。     

基于 PIS 网络的城轨列车 辅助定位系统设计与实现

在信号系统失效的情况下,调度人员无法获悉列车位置,现有后备模式和电话闭塞法指挥行车存在效率 低下的问题,且具有一定的安全隐患。通过列车速度传感器、加速度传感器提供速度信息,持续计算列车位移, 并通过 PIS(passenger information system,乘客信息系统)网络通道传送给车载定位服务器;车载定位服务器再结合 信号系统故障时刻的位置信息,计算出列车的最新位置信息,以实现列车实时定位。该系统在合肥轨道交通 1 号 线上进行验证,结果表明该系统在全线及个别列车信号系统故障情况下,均能实现列车实时定位,站间平均误差 小于 1 m,全线定位误差率小于 1‰,全线单程累计误差距离小于 20 m。     

城市轨道交通列车站台精确定位技术的研究

介绍目前城市轨道交通信号系统所采用的不同站台精确定位技术的原理及应用实践;对比各种技术的差异,分析其优缺点;探讨了精确定位技术的研究方向.