城际/市域铁路CTCS2+ATO系统自动折返技术研究

为解决城际/市域铁路运用CTCS2+ATO系统因折返时间过长难以满足公交化运营需求问题,主要对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能进行研究。首先,对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能的系统结构进行深入分析,明确系统各设备优化的功能;进而,对自动折返各场景下设备工作流程及信息交互进行详细设计,在选定车辆参数和线路参数条件下对自动折返各阶段耗时进行理论分析,计算得到站后自动折返理论总耗时152 s,满足公交化运营需求;最后,通过城际/市域铁路CTCS2+ATO系统实验室测试平台对自动折返功能进行测试验证,测试结果表明,本文所述自动折返方案有效,站后折返总耗时仅158 s,与理论计算耗时相近,且相对人工折返可大幅缩短折返时间,提高折返效率,对城际/市域铁路CTCS2+ATO系统满足公交化运营需求具有重要意义。     

既有CTCS-2高速铁路实现自动驾驶关键技术研究

为解决既有CTCS-2级高速铁路列车运行仍由司机人工驾驶操作的问题,高速列车自动驾驶技术应用是我国高速铁路列控系统发展的必然趋势。2016年,CTCS2+ATO系统在珠三角莞惠及广佛肇城际铁路上投入运营,成功实现了世界上首次将自动驾驶技术运用到200 km/h城际铁路。基于CTCS-2级列控系统的基础对CTCS2+ATO的技术路线、技术方案、ATO系统关键技术、系统测试和应用情况进行深入研究,并重点阐述车载ATO系统架构、ATO速度控制流程、自动驾驶控制模型、运行计划实时调整模型、列车定位技术、车地无线通信技术和车门/站台门联控技术等,研究成果对高速铁路广泛应用CTCS2+ATO列控系统,具有较好的参考价值。     

干线铁路CTCS-2级列控系统融合ATO的方案研究

研究目的:随着珠三角城际铁路的开通,自动驾驶首次在大铁领域得到应用,它能实现列车运行自动控制,提高系统自动化程度和运输效率。由于干线铁路状况更加复杂,如何在干线铁路中应用自动驾驶尚未有明确的技术方案。基于此,本文主要分析干线铁路的特点和自动驾驶的需求,提出干线铁路CTCS-2级列控系统融合ATO的技术方案。研究结论:(1)干线铁路应用自动驾驶最可行的自动化等级应为GoA 2级,即半自动化驾驶运行模式;(2)干线铁路应实现的自动驾驶功能主要为区间自动驾驶、区间运行自动调整、进站对标停车和车门防护;(3)考虑干线铁路的特点和既有设备的变动要求,干线铁路C2系统融合ATO在工程实施中推荐采用基于司机估值的技术方案;(4)本研究成果可为干线线路列控系统引入自动驾驶提供一定的借鉴。     

CTCS-2级＋ATO列车运行控制系统方案研究

CTCS-2级列车运行控制系统主要应用于国铁客专线路,ATO系统主要应用于地铁线路。但随着城际铁路的大量建设,广东珠三角城际线路拟采用CTCS-2级＋ATO控制系统。主要分析研究了其系统构成及功能需求。     

ATO列车惰行模式节能应用研究

在借鉴国内外研究成果的基础上,在国内运营线路上对ATO(列车自动运行系统)惰行控制进行实际测试,得到ATO列车在运营时刻表下惰行模式的实际节能效果。结果表明:在列车运行过程中,采用惰行模式可以有效降低列车的能耗,达到节能减排的目的;并结合线路运营情况,对ATO列车惰行模式运营进行ATS(列车自动监控系统)时刻表优化和到发站操作流程的优化,可降低节能模式对运营服务的影响。     

ATO系统在城际铁路的应用研究

阐述城市轨道交通基于CBTC系统的结构和ATO系统基本功能的实现方式,结合时速250 km以下城际铁路特点,研究城际铁路列车自动运行、精确停车、车门和屏蔽门联动及自动折返等基本功能实现的可行性,提出CTCS-2级列车运行控制系统增加ATO系统的系统结构.增加ATO系统的CTCS-2级列控系统可以实现列车自动运行、精确停车、车门和屏蔽门联动及自动折返等基本功能.     

5G技术在铁路通信系统的应用

对于铁路行业来说,5G将是未来铁路移动通信系统(简称"FRMCS")的重中之重,是GSM-R(铁路移动通信全球系统)的继承者,也是ATO(列车自动驾驶)的推动者.     

ATO over ETCS技术在德国的首次应用——汉堡数字化轻轨

汉堡数字化轻轨项目首次将基于欧洲列车控制系统的列车自动驾驶(ATO over ETCS)技术应用到德国铁路领域,是德国"数字化铁路"战略实现道路上的一个里程碑.文章将从项目概况、关键技术、实施进展3个方面对该项目进行简要介绍.     

珠三角城际轨道交通信号系统功能优化探讨

为适应珠三角城际轨道交通高密度、公交化、通勤化的运营特性需求，在总结已开通运营的珠三角城际线路CTCS2+ATO列车运行控制系统功能的基础上，从自动折返、4辆编组列车车门与站台门联动、通信控制服务器移交、CTCS2+ATO车载加装LKJ等4个方面探讨珠三角城际轨道交通信号系统功能优化方案，为珠三角城际轨道交通新建、改建项目实施，以及其他采用CTCS2+ATO列控系统的城际、市域铁路提供一定的借鉴。     

简析高速铁路ATO系统与城际铁路CTCS2+ATO系统的区别

高速铁路ATO系统成功完成在京沈综合试验段现场试验,将在后期新建高速铁路和改造线建设中得到广泛应用。高速铁路ATO系统的发展离不开城际铁路CTCS2+ATO系统在珠三角城际的成功示范性应用,分析高速铁路ATO系统与城际铁路CTCS2+ATO系统的区别,并提出高速铁路ATO系统的特点与优势。     

莞惠城际铁路信号系统集成技术

莞惠城际铁路采用CTCS2+ATO列控系统,是国内首条实现速度200 km/h自动驾驶功能的城际铁路。通过莞惠城际铁路科研开发和现场实施的系统集成新模式,经过信号系统集成的工程实践,提出信号系统的技术方案,形成城际铁路CTCS2+ATO列控系统创新成果。     

莞惠城际铁路CTCS2+ATO列控系统应答器应用方案研究

莞惠城际铁路采用CTCS2+ATO列控系统实现站间自动运行、列车运行自动调整等功能。结合莞惠城际试验段的试验成果,对CTCS2+ATO列控系统应答器设置、报文定义和列控数据编制进行描述,用于指导莞惠城际铁路工程设计,并为其他同级别城际铁路提供参考。     

基于KH算法的高速列车ATO控制策略优化研究

针对传统高速列车自动驾驶(ATO)控制策略优化时简化线路参数、列车牵引计算采用单质点模型等问题,将列车通过牵引供电分相区断电惰行纳入运行工况,建立动车组多质点模型。在满足列车运行图固定运行时间条件下,以能耗、准点性、停车准确性及舒适性为指标建立高速列车ATO控制策略优化模型。利用磷虾群(KH)算法对高速列车ATO控制策略进行优化。以兰新高速铁路某区间线路数据为例,仿真测试表明KH算法可以在较少的迭代次数下获得较粒子群算法更优的ATO控制策略,且列车过分相区断电惰行会对优化结果产生影响,验证了所提算法在优化高速列车ATO控制策略中的优越性及将列车过分相区断电惰行纳入运行工况的合理性。     

莞惠城际CTCS2+ATO列控系统场景及问题分析

莞惠城际铁路是我国首条实现自动驾驶的客运专线铁路,所采用的CTCS2+ATO列控系统在我国也是首次运用。介绍了莞惠线联调联试阶段CTCS2+ATO列控系统在一些特定场景的运行结果,对其现象进行了深入分析,提出了优化及改进的措施,对进一步完善莞惠线CTCS2+ATO列控系统的总体功能具有借鉴意义。     

ATO在JR West的大阪环线上进行了测试

西日本铁路公司(West Japan Railway)已经成功的在大阪环线(Osaka Loop Line)的部分线路上进行列车自动运行测试,以此作为在大阪地区最繁忙的线路上引入ATO系统的先驱。自2006年起,该线路使用的是由川崎重工业株式会社(Kawasaki Heavy Industries)和近畿车辆株式会社(Kinki Sharyo)共同生产的8节车厢编组的323系列动车组列车,西日本铁路公司在2月5~7日和2月17~19日进行了两组ATO系统试验。     

南宁地铁1号线列车自动运行模式下列车停车精度优化设计

以南宁地铁1号线ATO(列车自动运行)模式下列车停车精度为研究对象,以停车精度的统计数据为依据,通过对ATO制动力和电空制动配合两个方面进行分析,找出了停车精度不准的根本原因。进行了ATO模式停车精度的优化设计,并在实际运营线路上进行了测试验证。测试结果表明,南宁地铁1号线ATO模式下列车停车精度的优化设计方案可行,列车停车精度得到了较大的提高。     

城市轨道交通线路限速与列车自动防护顶篷速度匹配性设计探讨

上海城市轨道交通1~10号线的设计速度为80km/h,但在运营时部分线路列车实际最高运行速度达不到此设计值。这主要是因为车辆、限界、线路、结构、信号等专业之间未能进行充分的匹配,各自都留有安全余量,使得ATP(列车自动防护)顶篷速度设置过于保守,ATO(列车自动运行)速度无法达到线路设计速度,降低了线路的运行效率。基于线路ATO速度能达到80km/h的设计目标,提出了3个等级的线路限速值以及与ATP顶篷速度匹配的设计思路,在确保仍能实现信号安全防护的前提下,通过提高ATP顶篷速度,来实现设计速度目标。     

目标距离控制与移动闭塞之间的竞争

大多数现代地铁都配备有列车自动防护系统, 它们的操作模式共有以下三种：速差式信号传输、目标距离控制或移动闭塞。为了防止 ATO 内部故障所引发的任何碰撞,必须配置功能上独立的 ATP 系统, 这是 ATO 的一个基本原则,所以不管列车采用的是人工驾驶还是自动驾驶,都会考虑到这几种工作模式。英国西屋铁路系统有限公司(WRSL)和 Dimetronic 信号公司,共同开发研制了 TBS100,它以传输为基础,是一种能够在这三个水平的工作模式之间进行转换的列车控制系统,其目的就是在不限制将来线路容量增加的前提下能够最大限度地节省资本支出。从1968年以来,WRSL 和 Dimetronic 公司向伦敦(维多利亚线和中心线)、香港、新加坡、北京     

基于ETCS的ATO系统车地无线消息研究

近年来,欧洲铁路部门开始研究在ETCS的基础上叠加自动驾驶技术(ATO),以提高线路的运输能力和效率.基于ETCS的ATO系统车地无线通信采用了独立于ETCS的通道,也未沿用ETCS既有的无线消息和流程.介绍了基于ETCS的ATO系统总体架构,分析车地无线消息的定义及其应用原则,为国内自动驾驶技术的发展提供一定的参考.     

市域铁路CTCS2+ATO列控系统自动折返功能的优化研究

市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统，提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为实现市域铁路3 min追踪间隔的目标，市域铁路列控系统需要增加自动折返功能，并将站后自动折返间隔时间压缩到3 min以内。分析市域铁路系统需求，提出一种基于成熟的CTCS2+ATO列控系统开发适用于市域铁路的列控系统，并增加自动折返功能。详细阐述站后自动折返过程，包括驶入折返线流程、自动换端流程和驶出折返线流程。为实现系统支持自动折返功能，对车辆、车载设备和地面设备进行功能分配，并给出可行的技术方案。搭建市域铁路半实物仿真平台，进行站后无人自动折返仿真验证实验，验证站后自动折返功能和站后自动折返时间。通过实验证明对车辆、车载设备和地面设备进行的功能分配可支持CTCS2+ATO列控系统实现自动折返功能；提出的自动折返流程能够实现安全、高效的无人自动折返，在保证行车安全的情况下，提高站后自动折返效率；采用本文提出的优化方案和技术可将站后自动折返过程总时间压缩到160 s以内，能够满足市域铁路3 min自动折返时间要求。