列车虚拟编组应用需求及关键技术研究

列车虚拟编组是基于车车通信的新型列车灵活编组技术,已逐渐成为业内的研究热点。列车灵活编组可有效解决轨道交通客流时空分布不均衡问题,在节能降耗上也意义重大。阐述了轨道交通运输网络的运力瓶颈问题及其对列车灵活编组的需求,对比了国内外列车灵活编组实际应用案例及其特征。分析了列车虚拟编组的技术理念,研究了虚拟编组车队的组编过程及解编过程。提出了列车虚拟编组应用所需的关键技术支撑(包括高精度的列车主动实时定位及低延时、高可靠的车车无线通信等),以及其核心技术(包括高智能、自适应的编队协同优化及高安全、强韧性的多车协同控制与防护等)。     

城市轨道交通列车自动灵活编组技术应用研究

FAO(全自动运行)模式下,列车的灵活编组能快速地适应线路不同时段、不同区段的运力差异需求,减少运力浪费,提高运输经济性。分析了列车自动编组联挂和解编的过程,研究了列车编组识别、列车联挂状态检测、联挂列车编组防护包络管理和控制等设计方案,提出了联挂列车编组的多防护包络管理方式,以实现列车自动灵活编组运行。     

城市轨道交通虚拟编组列车优化运行方案研究

虚拟编组技术通过车-车无线通信实现车辆“虚拟连接”。虚拟编组列车车辆间无机械车钩连挂装置,在运行过程中可以进行动态连挂和解编操作,能够基于客流变化实现灵活的运输模式。本文以缩短乘客旅行时间和提高列车运输效率为目标,提出虚拟编组列车运行方案的优化方法,并基于实际城市轨道交通线路早高峰客流OD(original-destination)数据给出优化设计结果。虚拟编组优化运行方案与现行方案的仿真结果表明,虚拟编组优化方案在保证运输效率的同时,可以有效缩短乘客旅行时间,提升轨道交通客运服务质量。     

基于虚拟编组的均衡间隔列车运行图编制研究

论述虚拟编组技术对运输组织方式的影响,并对传统列车运行图编制进行研究,提出基于虚拟编组技术的均衡间隔列车运行图编制方法。明确虚拟编组技术下均衡间隔大小交路列车运行图编制的步骤,从服务水平和企业运营成本两方面确定列车运行图的评价指标,并采用层次分析法对不同方案进行评价。以北京地铁19号线为例,分析基于虚拟编组的等间隔列车运行图编制方法,结果表明此方法可提高服务水平、降低运营成本。     

灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用

为实现城市轨道交通运输能力与运输效率的有机结合，使之在满足运营需求的条件下最大限度地降低运营成本。基于灵活编组技术的特点，详细介绍了灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用方案，包括该技术对信号系统的要求、列车连挂/解编区域的选择、列车连挂/解编轨道区段长度的设置、列车连挂与解编场景等。重点介绍了连挂列车位置报告发送方案、连挂列车接口技术、近距离停车技术、车辆网络融合技术等列车灵活编组的关键技术。以北京地铁3号线列车灵活编组技术的应用为例，对其经济性进行了分析，证明该技术的合理性和可行性。     

CBTC系统中虚拟编组列控方案研究

虚拟编组在无实际物理连接的情况下,通过协同控制使多个列车形成一个虚拟耦合的逻辑整体,共同实现大编组列车运营组织.基于传统CBTC系统提出虚拟编组CBTC系统方案,并对虚拟编组CBTC系统方案的系统结构以及关键技术进行分析.该虚拟编组CBTC系统方案使运营更加灵活,能够极大地缩短列车运行间隔,为未来轨道交通的列控系统研究...     

城轨虚拟编组关键性能指标及技术探讨

列车虚拟编组技术能够实现车辆资源的高效灵活利用,是解决轨道交通客流时空分布不均衡问题的有效方法,已成为国内外的研究热点。既有研究借鉴了汽车编队追踪的思路,主要关注于列车稳定追踪的相关方法,未能完全适应轨道交通的实际需求。针对城市轨道交通(简称“城轨”)虚拟编组研究的需要,深入分析城轨列车运行的特征,在此基础上总结提出包括站台停车时间差等在内的城轨列车虚拟编组应符合的技术性能指标;其次,针对虚拟编组的技术特征,提出包括大小交路和Y型线路等适合列车虚拟编组的潜在应用场景,并对实现虚拟编组的关键技术及其原理进行介绍,可为城轨列车虚拟编组研究提供参考。     

城市轨道交通列车灵活编组方案及功能实现

城市轨道交通采用固定长编组列车运营,在平峰期难以平衡线路的运行能力、运营成本及运营服务水平间的约束.基于灵活编组需求分析,介绍了采用灵活编组线路的运营情况.以深圳地铁9号线为例,介绍了具体的灵活编组方案、功能需求及其实施;分析了平峰期采用3节编组列车运营的经济效益.在城市轨道交通运营的不同时段采用不同编组列车运营,不仅具有技术可行性,同时也能收到良好的经济效益.     

城市轨道交通列车灵活编组方案及功能实现

城市轨道交通采用固定长编组列车运营,在平峰期难以平衡线路的运行能力、运营成本及运营服务水平间的约束.基于灵活编组需求分析,介绍了采用灵活编组线路的运营情况.以深圳地铁9号线为例,介绍了具体的灵活编组方案、功能需求及其实施;分析了平峰期采用3节编组列车运营的经济效益.在城市轨道交通运营的不同时段采用不同编组列车运营,不仅具有技术可行性,同时也能收到良好的经济效益.     

快运货物列车编组方案的优化

基于快捷运力网络,分析各种快运货物列车编组方案的形成方法;以多方案为基础运用多目标规划方法的原理,提出快运货物列车组织的目标和快运货物列车编组方案的优化方法;并以江村至成都东为例进行演算,经过计算比较可知:广州地区应分别与成都地区、重庆地区、贵阳地区之间建立快捷货物运输联系。对快运货物列车编组方案进行优化,有利于扩大快运货物列车开行规模和效益。     

基于车车通信的虚拟重联技术研究

虚拟重联技术作为提升轨道交通运力使用效能的有效手段,可以解决现有机械重联操作繁琐、列车网络初运行效率低等问题。为提高运营的灵活性,实现安全、高效的列车追踪运行,总结分析机械重联的透明传输和闭环控制思想,在基于前车速度的列车安全间隔防护技术的基础上,依据阈值管理的动态运行调整方式,提出基于车车通信和车辆—信号系统融合的虚拟重联方案。依托高质量的车车通信技术,前后车实时通信,后车充分响应前车的控制命令、运行状态等信息,确保后车始终基于前车的安全状态控车,从而实现虚拟重联列车的闭环同步控制,进一步减小虚拟重联列车内部的运行间隔,提高行车效率。     

面向虚拟编组的列控技术研究

虚拟编组(Virtual Coupling)是近年来欧洲铁路部门提出的一个新理念,它使用无线通信代替机械联挂,实现不同型号列车的虚拟编组。列车虚拟编组后,行车间隔极大缩短,能够进一步提高线路的运输能力。介绍虚拟编组的研究背景和基本理念,分析既有欧洲列控系统(ETCS)在应用该技术时面临的问题,旨在提出面向虚拟编组的列控技术实现方案。根据列车间隔控制是否由列控系统进行防护,提出两种方案,并描述它们的基本原理和既有ETCS规范需要变动的内容。在基于列控系统防护的方案中,引入相对制动距离的概念,并提出一种基于相对制动距离的限速曲线计算方法,为下一代列控系统的研究提供参考。     

城市轨道交通虚拟编组列车快慢车组织方案研究

虚拟编组技术的发展为改进城市轨道交通快慢车组织提供可能,有望缓解传统模式中慢车旅行时间增加、线路通过能力损失等问题.分析虚拟编组技术下列车运行的典型作业过程,给出虚拟编组条件下车站间隔时间的计算公式.提出虚拟编组技术下无越行和有越行两种快慢车的运行组织策略,对比不同组织模式下列车的开行效果,并进行案例分析.计算结果表明...     

基于虚拟耦合的列车群体智能控制技术研究及展望

铁路列车运行控制方式经历了固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞的发展过程,随着车联网和群体智能等新一代信息技术的快速发展,更高效率的先进列车运行控制技术成为研究热点。面向下一代铁路列车运行控制系统,研究一种基于虚拟耦合的列车群体协同运行控制技术,提出采用多智能体系统(MAS)对虚拟耦合列车群的运行进行控制的方法,刻画其控制规则并构建以列车群稳定协同运行为目标的控制模型。在此基础上,设计基于虚拟耦合的列车控制及调度系统框架,采用仿真技术验证该方法可大幅缩短列车运行间隔,提升运行控制效率。最后分析总结基于群体智能的列车运行控制技术研究及发展方向。     

牵引供电系统电磁影响的仿真计算及防护措施

牵引供电系统主要通过阻性耦合、感性耦合和容性耦合等3种耦合机制对邻近铁路的通信线路、油气管道、油库产生影响.本文探讨了3种耦合产生的机理,并给出了3种耦合的计算方法.对如何减小牵引供电系统对通信线路、油气管道、油库产生的干扰,提出了具体可行的防护措施.     

地铁车辆TD挠性联轴器与鼓形齿联轴器对比分析

对地铁车辆传动装置采用的2种联轴器——TD挠性联轴器与鼓形齿联轴器进行了对比分析,重点对TD挠性联轴器的关键元件进行了运动学、强度分析,指出对TD挠性联轴器加强前期研究的必要性。     

一种磁浮车辆悬浮架的交叉抗侧滚解耦机构

抗侧滚解耦机构是中低速磁浮列车悬浮架的关键部件。根据磁浮列车悬浮架的结构特点,提出了一种新型的交叉抗侧滚解耦机构,并基于虚拟样机技术进行了动力学仿真分析。结果表明,该机构不仅结构简单,而且性能优于传统抗侧滚解耦机构,完全适应磁浮列车运行要求,解决了抗侧滚和解耦之间的耦合和制约问题。     

Research on the CTCS-4 Train Control System Based on Track Circuit Information FusionEI北大核心

Research purposes: CTCS-3 train control system is adopted in Chinese high-speed railway with speed of 300 km/h or higher. It is based on track circuit to check train occupancy and adopt quasi-moving block. In recent years, rapid development of national economy has put forward higher requirements for the capacity of high-speed railway. As a higher level train control system, CTCS-4 train control system can realize virtual block or moving block, and further shorten headway, but it is still in the stage of theoretical research. So this paper aims to analyze the characteristics of high-speed railway, and to propose a scheme for the implementation of CTCS-4 train control system based on track circuit fusion. Research conclusions:(1)When the wireless communication between vehicle and ground is interrupted, transport efficiency of CTCS-4 train control system can not meet the transport demand of high-speed railway.(2)CTCS-4 train control system should have the CTCS-2 backup function, which can make non-communication trains run normally and ensure the transport efficiency.(3)CTCS-4 train control system should integrate track circuit information, which can make RBC obtain position information of non-communication trains, improve the availability of the system and avoid complicated operational rules.(4)Due to complexity of high-speed railway and change of existing equipment, virtual block can be used in early stage of CTCS-4 train control system.(5)The research results can provide some references for CTCS-4 train control system in high-speed railway. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.