25Hz相敏轨道电路的计算和仿真

以25 Hz相敏轨道电路为例,运用均匀传输线理论分析轨道电路的传输通道,并建立轨道电路系统各传输环节的四端网模型,通过Matlab软件平台对轨道电路进行计算和仿真。     

地磁暴干扰轨道电路工作的仿真计算研究

在世界范围内曾多次发生过强磁暴导致铁路轨道电路失灵的事件,而磁暴影响轨道电路工作的机理缺乏系统性的研究。根据铁路系统接地线结构,分析地磁暴侵害轨道电路的物理过程和流过接收端扼流变压器的不平衡地磁感应电流;以2004年11月9日兰州地磁台监测数据和大地电导率数据为基础,运用平面波理论,计算兰州某两个牵引变电所之间铁路的感应地电场;根据铁路信号系统的接地情况和电气结构,估算轨道电路中的GIC水平;利用Matlab/Simulink软件对97型25Hz相敏轨道电路中信号继电器的轨道线圈侧电压进行计算仿真,研究轨道电路误动的可能性。结果表明:磁暴发生时信号继电器的二元二位继电器轨道线圈电压降低、电流相位偏离理想工作值,严重时可能导致继电器误动,造成铁路信号灯闪红,解释了高纬度国家磁暴导致的轨道信号灯闪红现象。     

配置BES型扼流适配变压器的道岔区段轨道电路调整表仿真计算

针对单开道岔区段1送2受型轨道电路电气特性,根据均匀传输线方程与四端网络理论建立典型25 Hz相敏轨道电路仿真计算模型;计算带BE型扼流变压器时轨道电路调整和分路状态下发送电压和电流,结果验证了该模型的正确性和有效性。将模型中的扼流变压器四端网络替换为BES型扼流适配变压器四端网络,从而将该模型拓展应用到带BES的轨道电路区段。根据实测数据计算BES型扼流适配变压器四端网络系数,再采用拓展的仿真模型,计算得到带扼流适配器轨道电路在1送2受区段的调整表。通过计算和分析该轨道电路区段的分路灵敏度和电压余量比可知,二者均满足轨道电路正常工作要求,道岔岔尖是1送2受型轨道电路区段中最易导致分路不良的机械环节。采用该拓展模型仿真计算还可得到轨道电路区段在不同道砟电阻情况的调整表。该模型也可拓展应用于三开、复式交分等道岔区段以及ZPW-2000A型等其他制式轨道电路调整表的计算。     

ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路补偿方案研究

在现场的应用中,ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路在安全性和可靠性方面有着显著优势,但其分路特性的改善是需要关注的问题。采用电平衰耗法的计算方法,对无补偿电容、有补偿电容和有最佳补偿电容时的无绝缘轨道电路的分路特性进行分析,并用Matlab软件仿真得到轨面各点的分路灵敏度和分路残压比较结果。结果表明,补偿电容对轨道电路的分路特性有明显的改善作用,而找到最佳补偿电容值对轨道电路进行补偿,不但能同时保证轨道电路全程可靠分路,并且降低了分路残压,使得无绝缘轨道电路的分路特性更稳定。     

基于电路仿真的轨道电路仿真技术研究

由于轨道电路及其应用环境的复杂性,仿真技术被越来越多的应用于轨道电路系统的研究工作。对基于电路仿真的轨道电路仿真技术进行研究,建立轨道电路系统模型及各个模块的仿真模型,进而提出轨道电路仿真系统结构,并实现一套基于电路仿真的ZPW-2000A轨道电路仿真系统。试验结果表明该系统90%的仿真计算结果误差小于3%,误差最大为6%。     

CTCS-3级列控系统仿真平台中轨道电路占用识别算法的研究

CTCS-3级列控系统仿真测试平台需要仿真轨道电路的占用,以实现列车的占用检查,为RBC计算行车许可和完成轨道电路编码提供基础条件。提出了一种精确实现站内轨道电路仿真占用查找的算法。通过将信号机作为参考原点,由数据库定位信号机,从与仿真联锁设备的通信中获取列车进路信息,将列车里程根据列车行驶方向进行累加或累减的变换,参考原点不停变换来查找轨道电路,并通过统一＂进路＂把站内轨道电路查找和区间轨道电路查找统一起来。该算法减小了仿真轨道电路的复杂性,为CTCS-3级列控系统仿真测试平台的搭建奠定了基础。     

“一送两受”式无绝缘轨道电路最大传输距离分析

为了求解中央供电两端接受式无绝缘轨道电路最大传输距离,本文根据此种轨道电路在调整态、分路态、断轨态3种工作状态下的四端网数学模型,在不同的初始参数下仿真分析了轨道电路在断轨态和分路态下的转移阻抗的变化情况,得出轨道电路在断轨态转移阻抗的最小值大于分路态转移阻抗的最小值,以此简化了求解轨道电路最大传输距离的前提条件。在此基础上,给出了求解此种轨道电路最大传输距离的计算方法。结果对比表明,该方法能够正确地计算轨道电路最大传输距离,为此类型轨道电路的设计提供理论依据。     

计算轨道电路的有限元准对角线矩阵法

基于轨道电路链型电路等效模型提出了一种新的轨道电路计算方法－有限元准对角线矩阵法，给出了其计算公式。采用该计算方法对城市轨道交通数字编码式音频轨道电路进行了仿真计算，分析了一些影响接收电压的因素。     

无砟轨道条件下轨道电路传输长度建模与仿真

由于无砟轨道板中纵横交错的钢筋网络与钢轨产生电磁耦合导致无绝缘轨道电路传输长度大大缩短.本文根据无绝缘轨道电路对无砟轨道适应性的电磁分析,定量计算出无砟轨道对无绝缘轨道电路影响的大小.通过建立一种新的轨道电路模型及仿真来验证钢轨等效阻抗计算的正确性.     

站内轨道电路迂回电路模型分析及案例

横向连接在高铁中广泛使用对ZPW-2000系列轨道电路的正常工作造成了潜在威胁,当发生断轨事故时,存在一条回路,使信号依靠该迂回电路向轨道接收端传输信息,导致轨道电路失去断轨检查功能,威胁行车安全。现有的轨道电路仿真和计算并未深入研究,未考虑迂回通道中贯通地线、扼流变压器以及断轨阻抗等完整情况的影响。对此问题进行仿真建模研究对于实现轨道电路的故障诊断,保证列车行车安全具有重要的意义。本文根据四端网理论以及边界条件分析法得到轨道电路断轨状态下的迂回电路模型。经过仿真得到接收端断轨残压与迂回干扰叠加信号,并分析信号载频、道砟电阻、断轨阻抗、轨道电路长度以及迂回长度等因素对接收端干扰的影响,最终计算得到ZPW-2000轨道电路最短迂回电路的相关数值。     

SA-BP神经网络在轨道电路故障诊断中的应用研究

针对25 Hz相敏轨道电路故障的复杂性,提出一种模拟退火(SA,Simulated Annealing)算法与BP神经网络相结合的故障诊断方法。发挥SA算法全局寻优的特点来优化BP神经网络的学习过程,避免网络训练时间长和陷入局部极小值;通过Matlab进行仿真分析,结果表明,将该方法应用于轨道电路故障诊断,可有效提高故障诊断效率和准确度。     

基于电磁场模型的轨道电路钢轨阻抗研究

轨道电路能够传递列车行车许可、检查轨道占用,有效地保证了列车安全高效的运行.轨道电路的钢轨阻抗决定了轨道电路的传输性能,研究钢轨阻抗变化具有重要意义.本文提出一种基于电磁场模型的钢轨阻抗研究方法.首先分析轨道电路中钢轨阻抗的分布原理,确定钢轨阻抗的计算方法;然后建立模型,计算比较有砟轨道和无砟轨道钢轨阻抗在不同环境和频率下的变化;最后仿真验证无砟轨道钢轨阻抗优化方法的正确性.结果表明电磁场模型可以很好的模拟轨道电路,分析不同环境下钢轨阻抗的变化规律,验证了加高距离和绝缘方法对于优化无砟轨道钢轨阻抗的正确性.     

ZPW-2000无绝缘轨道电路相邻区段干扰仿真研究

根据均匀传输线和四端网络理论,建立ZPW-2000无绝缘轨道电路分路电流的计算模型,利用MATLAB软件实现相邻区段干扰电流的数值算法,对轨道电路正常情况、调谐单元故障情况下邻区段干扰电流的分布进行仿真.     

基于小波变换的轨道电路移频信号奇异性检测

针对当前移频自动闭塞系统采用时域分析方法处理轨道电路移频信号显示出准确率不高等问题,引入小波变换的Mallat算法,借助Matlab,通过对实际信号的数字处理,得到用coif5小波基6层分解和相应阈值可以有效地分析和判断轨道移频信号的结论。     

轨道电路模拟试验器的原理及应用

改变信号系统轨道电路联锁试验时传统模拟试验器材和方式,将笔记本电脑使用的灵活性与控制板成熟技术结合,研发制作轨道模拟试验器,替代原有模拟试验中人工制作的模拟轨道盘。在保证实现轨道区段的空闲和占用以及整条进路的记录和重复模拟走车的同时,提高轨道电路联锁试验的可靠性和试验效率。     

25Hz相敏轨道电路的计算

通过分析轨道电路的原理，利用Visual Basic6．0软件和Excel软件编写了轨道电路计算的程序。该程序能够准确地计算轨道电路的调整状态和分路状态，便于大家理解整个轨道电路系统。     

基于混合系统模型预测控制的列车优化运行

为保证列车高效率运行,需要对自动驾驶系统进行高效设计。列车运行过程具有高度非线性化的特性,针对这一特性,通过引入整数变量,建立基于混合系统的列车混合逻辑动态模型,其次考虑列车运行过程的多重约束,通过二次规划求解控制律。同时为了降低控制器计算量,在模型预测控制的基础上引入了阶梯式控制策略。最后利用Matlab仿真软件使其跟踪一条即定曲线,对所提的控制策略进行数值仿真。结果表明,该控制器可以在降低计算量的基础上,保证列车准时高效跟踪既定曲线,当改变控制器参数时,对跟踪效果有较大的影响。仿真结果对本文采用的方法进行了有效验证。     

列控中心轨道电路编码的分析与实现

本文首先从数据流的角度分析了轨道电路编码的编制逻辑,着重研究了列控中心与轨道电路之间的数据通信;接下来对轨道区段进行了模块化仿真建模,分析了轨道电路低频编码的自动调整原则;实现了对区间、车站无进路、车站接车进路、车站发车进路等4个场景下的轨道电路低频编码;通过对郑西线的线路数据进行数字化仿真,验证了该轨道电路编码仿真研究的有效性,并为以后对轨道电路编码的研究提供了一个可靠的实验环境。