一种基于多传感器融合的冗余测速测距系统设计

测速测距系统的相关设备是城市轨道交通列车控制系统关键设备。对测速测距系统设计的需求和技术背景进行分析和研究,设计了一种基于头尾冗余的测速测距系统硬件架构,实现了双端车载测速传感器的安全冗余,继而提出了采用多传感器融合应用技术的列车测速测距系统设计方案。     

基于轮轴和雷达传感器的列车测速测距系统设计与仿真

设计了一种轮轴速度传感器和雷达速度传感器相结合的列车测速测距系统。该系统针对测速轮对空转/滑行造成的轮轴速度传感器测速测距误差问题,建立了空转/滑行检测判断模型和空转/滑行过程中的列车速度和走行距离误差校正模型。在实验室环境下搭建了该测速测距仿真系统,通过仿真试验验证了模型的有效性。该系统提高了列车测速测距的精度和可靠性。     

基于轮轴速度传感器和加速度传感器的混合测速测距算法研究

为避免单一轮轴速度传感器在测速测距中存在的问题,设计了一种基于轮轴速度传感器和加速度传感器的混合测速测距算法。经过实验室仿真环境测试,证明该算法能有效地检测出列车是否出现空转或滑行,并保证在列车发生空转或滑行后的测速测距误差能够满足车载控制器对测速测距精度的需求。     

城市轨道交通列车空滑检测的融合算法研究

提出一种光电式速度传感器和雷达速度传感器相冗余的城市轨道交通列车测速测距融合算法。通过对列车空转打滑原理进行分析,建立空转打滑检测及校正模型,并进行列车测速测距融合计算,使之不影响车载控制器的正常工作,达到提高列车测速测距精度和可靠性的目的。最后通过仿真试验验证该算法的有效性。     

高安全高可靠测速测距系统的设计与实现

测速测距系统是保证列车安全可靠运行的关键设备。通过理论分析与仿真,对测速测距系统的高安全、高可靠性进行了设计和验证,并在此基础上引入SCADE(基于模型驱动的安全开发验证平台)开发方式,完成了系统的实现。该测速测距系统具有高安全性和可靠性,随着车载列车自动防护系统一起通过了SIL4级安全评估,且能实现高精度测速测距功能。该系统已成功应用于哈尔滨地铁3号线一期工程。     

高速列车测速测距系统滤波模型与融合策略研究

高速列车的测速测距系统是保障列车运行安全的关键要素。滤波算法的建模和分析是构建测速测距系统的一个重要前提。通过对列车测速传感器的工作原理以及观测方法进行分析,分别建立了基于卡尔曼滤波的等速模型和等加速模型,并在Matlab中对两种模型的滤波特点进行了仿真分析。同时初步探讨了适用于高速列车的多传感器融合策略。对实验室数据和现场采集数据的分析验证了两种滤波模型的有效性及各自特点。滤波模型的仿真分析与多传感器融合策略的研究为测速测距系统的开发提供了依据。     

CTCS3-300T列控测速测距故障研究及对策

高速列车运行过程中测速测距是列车自动控制的重要环节,是实现列车运行间隔防护的基础。然而测速测距功能故障给铁路运营带来极大的影响,会触发运营列车制动甚至紧急停车。发生该故障的原因主要由电磁干扰引起,或是测速测距系统中速度传感器或雷达以及脉冲接收单元硬件故障导致,故障现象相似,给处理上带来一定的难度和复杂性。根据CTCS3-300T列控测速测距系统的工作原理以及系统内部各设备之间的相互关联,并结合故障记录数据,对常见的测速测距故障类进行分析,提出合理化解决措施,为准确有效地处理这类故障提供重要参考。     

信号系统车载测速测距传感器处理单元设计

提出一种供轨道交通信号控制系统使用的列车测速测距接口设备,旨在能与列车、轨旁的测速和定位的各种设备接口,获取列车速度信息和位置信息,为轨道交通信号车载控制系统的自动运行控制提供必要的输入。     

LKJ-15型列车运行监控系统辅助测速定位技术

针对转速传感器在测速轮对空转、轮滑状态下存在测速测距不准确的问题,LKJ-15型列车运行监控系统中利用雷达、GPS/BDS、地面应答器信息、轨道信号、CIR等多种测速测距信息融合,实现列车测速定位功能。实际应用表明,该方案提升了列控车载系统测速定位的精度和自动化程度,减少了人工对设备的干预以及由此带来的风险。     

CTCS-2/3行车仿真平台模型和算法研究

介绍了列车行车仿真平台的组成和相关算法,阐述了列车精确测速、测距的计算方法,以及列车接收点式信息和连续信息的方法,构建了行车仿真的计算模型.行车仿真平台为列控室内试验提供了有效的方法,为动态仿真提供了计算依据.     

列控车载设备测速测距信号的检测方法研究

测速测距系统是列控车载设备的关键模块,是获取列车速度、加速度、位置、运行方向等信息的依据,是车载设备计算移动授权实现安全控车的重要保障。本文对测速测距信号的检测方法进行了深入研究,通过仿真测试验证了该方法的有效性,对列控车载设备关键模块自主化替代起到了推动作用,打下了坚实的技术基础。     

基于脉冲测速传感器的空转打滑补偿算法研究

测速测距功能是列车运行控制系统的安全关键功能,在基于脉冲测速传感器的测速系统中,如何对列车的空转打滑进行处理是值得研究的课题。介绍一种空转打滑补偿算法,并对该算法进行验证。结果表明,该算法能有效对空转打滑发生的误差进行补偿。     

基于全球定位系统测速的城市轨道交通列车运行阻力研究

为了测定城市轨道交通列车的运行阻力特性,利用GPS(全球定位系统)测速测距方法,对列车进行运行阻力试验,得出该列车的单位基本运行阻力公式及运行阻力大小。通过能耗计算,验证了利用GPS信号进行列车运行阻力特性测试方法的有效性。与近年国内其他同类型列车的单位基本运行阻力对比,该列车具有较好的运行特性。     

结合测速测距的卫星定位法研究

根据下一代列车运行控制系统的发展趋势,青藏铁路列控系统通过采用基于卫星定位系统的列车实时定位方案取代区间大量实体应答器的部署,在降低部署和运营成本的同时,可提供列车的实时精确定位.分析卫星定位的方案,提出在使用卫星定位系统进行列车连续定位时结合车载的测速测距信息,避免列车过道岔情况下定错列车所在轨道的问题.     

基于GPS和里程计的列车定位方法

列车测速轮对的空转/滑行和车轮磨损是影响车载里程计(ODO)测速、测距精度的主要原因。针对该问题,通过传感器定位特性分析,在列车里程计基础上引入GPS技术,构建车载组合定位系统。通过GPS和ODO的信息融合,建立空转/滑行和车轮磨损的检测与误差校正计算模型,完成相关检测和误差校正。仿真试验结果表明,所提出的列车定位方法是有效的,可以提高车载定位系统的自主定位能力。     

高速列车测速测距系统故障模式研究

在研究高速列车典型测速测距传感器特点的基础上,提出传感器故障分类方法,可以将不同传感器、不同类型的故障进行统一的划分。在故障分类的基础上,提出故障分析模式,将传感器的工作模式分为可信、可用、在线和故障,并应用该模式对测速测距系统传感器故障进行实例分析。分析结果表明,该模式可以对任意组合的故障进行分析,具有重要的实用意义。     

基于无线测距技术的车-地通信系统应用探讨

以北京地铁15号线基于通信的列车控制(CBTC)系统为例,介绍无线测距技术的原理及其实现途径,在以无线电台作为车-地双向连续通信媒介的基础上,利用无线电台的测距功能辅助列车定位,将结果数据与车载测速系统的定位数据进行对照,并按预设的逻辑进行处理,可以大大提高车-地通信系统的可靠性,具有极好的应用前景。     

CTCS3-300T列控车载设备测速测距抗干扰的研究

重点针对CTCS3-300T列控车载设备在列车运营当中存在测速测距受到干扰时导致停车的问题进行分析及现场测试,从理论上进行验证,并据此提出可行的解决措施。     

CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术

从CTCS-3级列控系统工程建设角度出发,对包括基于多路速度传感器数据融合的测速测距策略、列车制动模型及CTCS-3/CTCS-2级动态转换机制等CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术进行研究。根据不同类型测速传感器的特点,采用车轮速度传感器与雷达相结合的方式实现列车速度的安全测量,并运用联合卡尔曼滤波理论提出基于多路传感器数据融合的测速测距算法策略。结合列车移动体的控制特点,在国际铁路联盟UIC 544—1标准的基础上,提出1种改进的分段式减速度计算的列车制动模型,可兼顾行车安全和效率。针对列车运营模式的兼容性与可靠性,采用兼容CTCS-3级和CTCS-2级的双模冗余设计,使CTCS-3级列控车载设备同时具有CTCS-3级控车功能和CTCS-2级控车功能,并通过输入信息共享和等级转换时信息交换等技术手段,实现CTCS-3/CTCS-2级之间的平滑动态转换。研究成果已在武广高速铁路上实施,满足了列车高速安全运行的要求,并提高了等级转换时的列车运行效率和旅客舒适度。     

列车控制系统中的行车仿真计算

介绍了列车行车仿真系统的原理及结构,阐述精确测速、精确测距的计算方法。分析列车接收轨道电路信息和应答器信息的方法。提出应答器模拟故障的设置方法和动态车长的显示方法。行车仿真的计算方法为列控系统提供了有效的室内试验方法,为整个试验系统的搭建提供了计算依据。