故障注入方法在列车运行控制仿真系统中的应用

故障注入作为一种有效的测试验证手段已在多个领域得到运用,针对列控仿真系统,采用基于仿真的故障注入方法,利用基于HLA设计的故障注入工具,通过关键设备典型故障案例的大量实验,对目标仿真系统进行相关安全性能测试,得到列车运行控制仿真系统的安全性能分析及关键设备的故障概率。实验结果表明,故障注入仿真可以有效对列车运行控制系统做出可靠性评估分析。     

CTCS-3级列车运行控制系统综合测试平台研究

在分析ETCS测试规范及互联互通测试的基础上，重点介绍了CTCS-3级列车运行控制系统综合测试平台的功能需求、总体结构、设备配置等内容。该平台的建立可以为关键技术研究及系统设备集成，提供良好的辅助设计、集成调试及验证测试环境。     

RFID在列车运行控制系统中的应用

介绍RFID技术及工作原理,并将其在列控系统中的应用方式进行描述,最后举例介绍了以RFID构成的点式列控系统.     

基于TTCN-3的CTCS-3级列车运行控制系统自动测试方法

提出了基于TTCN-3语言的CTCS-3级列车运行控制系统的自动测试方法;该方法在考虑分布式实时系统自身复杂性和实时性等特点的前提下,首先将CTCS-3系统分解为多个实体,针对每个实体,根据功能需求规格说明书利用LPTIOA进行带时间约束信息的模型描述;然后,根据相应的算法得出测试序列及测试集;再将得到的测试序列及测试集根据规则转换成TTCN-3语言描述的测试序列和测试集;最后在基于TTCN-3测试平台中对被测实体进行测试。     

Creator/Vega及其在列车运行视景仿真系统中的应用

视景仿真是虚拟现实的重要组成部分。介绍了开发所需要的软件Creator和Vega，结合列车运行视景仿真的实例说明了利用Creator和Vega软件创建实时仿真程序的过程。仿真结果表明，基于Creator／Vega的列车运行视景仿真系统取得了很好的效果。     

蚁群算法在城轨列车运行调整中的应用

当城市轨道交通列车在行车过程中由于设备故障、乘客拥挤等情况发生晚点时,需要对列车时刻表进行调整,使之尽快恢复正点运行。本文以调整区段内总晚点时间最小为目标函数,提出了基于蚁群优化算法的列车调整模型,在Visual C++ 6.0编程环境下,以深圳地铁6号线为例,对模型的实用性进行了验证。     

基于STPA的安全分析方法在下一代列车运行控制系统中的应用

城市轨道交通行业已在开发下一代列车运行控制(NGTC)系统。由于NGTC的设计缺乏足够的经验或相关标准,使得传统的安全分析方法很难为其定义合适的安全需求。将系统理论过程分析方法应用于NGTC系统设计概念定义阶段的安全分析过程中,发现了一些在传统的安全分析中容易忽略的潜在危害。在此基础上,扩展了列车移动授权的概念,提出了新的安全约束条件,不仅提高了NGTC的安全性,而且证明了系统理论过程分析(STPA)在列车运行控制系统安全分析中的适用性和可用性。     

带有对象的Petri网及其在列车运行模型建立中的应用

带有对象的Petri网是一种将面向对象的方法和谓词／变迁网相结合的高级Petri网。网中的托肯能携带各种信息，用这种网所表述的系统具有规模小、灵活、直观、模块性好、可操作性良好、属性描述方便、有利于不确定问题的处理等优点。针对列车群运行控制的核心问题（列车群行为建模），用精确标识的PNO建立了一个具有普适性的模型（TOPNO），该模型是一个典型的离散事件动态系统。通过在对象中定义多种模糊属性和相应的模糊属性的调整方法，该模型就成为研究模糊离散事件动态的平台，使得面向对象的程度设计技术、Petri网的理论和应用、模糊集理论以及DEDS的理论及分析方法有机的结合起来。在网络的变迁规则中直接引用这些属性，使系统的决策机制更有效，简化了系统状态的演化，并使DEDS的理论在处理不确定性问题时得到延伸、从而为建立具有自动行车指挥的智能交通系统奠定了良好的基础，也为铁路系统的可靠性分析、可利用性分析、效率分析等问题的处理提供了新的途径。     

高速列车运行仿真系统中数据库技术的应用

系统基于模块化建模的思想，在分析高速列车信号数据的基础上，采用面向对象的方法分析仿真系统，并用面向对象编程语言实现有效地重用仿真库中的模型和数据库中的数据，从而快速生成仿真系统，在不同层次上支持建模仿真人员的数据库系统，使仿真数据共享。着重介绍了高速列车运行仿真系统中数据库子系统的设计和实现方法，为存储列车试验数据提供了一种有效的方法。     

模糊控制理论的研究进展及其在铁路货物列车自动化控制系统中的应用

综述模糊控制理论研究的进展。分析模糊控制器的解析结构,分析模糊控制系统的函数逼近能力的稳定性,分析模糊控制技术与其它软计算方法如神经网络、遗传算法的结合。研究模糊控制技术与遗传算法相结合在铁路货物列车自动化控制系统中的应用,货物运输的自动控制属于多目标系统控制,通过对模糊PI控制器最敏感的参数,如比例因子和隶属度函数等进行寻优,使系统性能得到了显著改善。     

基于无线通信的列车控制系统

介绍了基于无线通信的列车控制系统的工作原理、基本特征及无线列车信号系统的架构。该系统缩短了控制区间单位长度,从而缩短了列车的安全制动距离,可以大幅度地提高线路的运力,降低运营成本,是未来轨道交通信号控制系统发展的方向。     

铁路列车控制系统简析

随着铁路运输的发展和科学技术的进步,列车运行控制系统也在不断发展。介绍了铁路列车控制系统的4个发展阶段,着重介绍了通信控制方式的特点及其在我国的发展,并在此基础上对其发展前景进行了展望。     

CTCS-3级列控系统规范建模与验证

结合统一建模语言UML与符号模型检验SMV形式化方法,提出需求规范严格建模和验证方法。利用需求管理工具,保证了模型和规范的一致性和对规范的覆盖性,同时实现了规范验证结果对模型、转换规则和规范的跟踪。给出了CTCS-3级列控系统严格建模与验证的方法体系和流程,并以CTCS-3级列控系统需求规范中的模式转换部分为例,说明了规范的建模、验证和分析过程。     

日本轨道交通列车运行控制系统

在研究日本轨道交通信号系统发展历史的基础上.剖析了日本典型的四类轨道交通运行控制系统总体特征;并从电子技术、计算机技术和通信技术方面分析了日本轨道交通列车控制系统的原理、功能、结构和技术特点.研究了轨道交通列车刹车系统能有效防止列车正面冲撞的原理;分析了轨道交通列车自动保护系统具有列车自动保护的诸多功能;论证了轨道交通列车分布式自动控制系统的功能结构与技术特点.     

基于交互式马尔可夫链的CTCS无线通信可靠性分析

CTCS无线通信的可靠性与整个系统的稳定性和安全性紧密相关,对其进行建模与分析具有重要意义。利用交互式马尔可夫链对CTCS无线通信的可靠性进行了建模与分析,主要解决了CTCS无线通信中存在的信道延时、通信故障、网络故障等随机事件与确定动作的分隔问题,以及带有同步的并发操作的实现问题。定义了交互式马尔可夫链的相关语义和逻辑刻画,给出了基于交互式马尔可夫链的模型检验算法。分析结果表明:在具有修复机制和双网冗余结构的条件下,系统在规定时间内完成数据传输的概率大于99%,24 h内连续正常工作的概率大于95%,满足系统要求。     

基于全以太网的列车网络控制系统在美国地铁列车上的应用

从列车网络控制系统的拓扑结构、通信协议架构、冗余措施及功能描述等几个方面对基于全以太网的列车网络控制系统在美国地铁列车上的应用进行了详细分析与试验验证。在装车调试之前进行系统集成测试可尽早地发现列车网络控制系统或子系统在硬件和软件方面存在的各种问题,大大节省装车调试所需要的人力和时间。     

上海磁浮运控系统对列车状态的安全控制和管理

上海磁浮列车示范运行线的运行控制系统对列车运行起到自动控制和安全防护的核心作用。介绍并分析了运行控制系统对列车状态的设置和管理,及其在列车安全控制及防护方面的功能。该系统以列车状态为基础来进行相关操作等控制,实现列车运行的安全防护。     

高速铁路列控系统运营场景实时性的建模与验证

高速铁路列控系统是一个典型的分布式实时系统,其时间约束主要反映在运营场景中子系统之间的交互过程中。时序逻辑的扩展方法并不能完全满足描述分布式实时系统性质的需要,并且随着系统的复杂性提高,列控系统运营场景中诸如超时、期限、直到…才等形式化描述与验证上存在不足。本文提出一种适合于列控系统场景建模与验证的方法,其核心思想是使用混合通信顺序进程HCSP(Hybrid Communicating Sequential Process)形式化描述分布式实时系统模型,提出转换规则,转换成时间自动机网络模型并进行自动验证。最后通过对典型场景无线闭塞中心RBC(Radio Block Center)切换的相关属性进行建模与验证,分析证明方法的有效性。     

CTCS-3级列控系统规范的建模与形式化验证方法研究

CTCS-3级列控系统规范是CTCS-3级列控系统设计与开发的基础,是实现互联互通以及确保系统高效率与安全性的关键环节。然而,依靠经验与直觉制定的规范不可避免地存在某些漏洞或者安全隐患,因此对CTCS-3级列控系统规范进行建模与形式化验证显得十分必要。本文提出CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证方法,此方法的特点是能够在系统规范、模型、验证工具以及验证结果之间建立一条跟踪链,从而始终保证系统规范、模型及程序代码之间的一致性。结合笔者运用此方法对CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证的实践,证明这种方法是可行的、高效的。