几种典型轨道交通运行控制系统的比较研究

为了更好的实现运行控制系统在轨道交通中的运行指挥控制及安全防护功能,从几种典型的轨道交通模式出发,对比研究其运行控制系统的结构及功能构成.首先分析轮轨列车和高速磁浮列车的基本技术特征,不同的技术特征使得其相应的运行控制系统各具特点.然后阐述了城市轨道交通、轮轨高速铁路和德、日高速磁浮列车运行控制系统的发展现状,进而分析这几种典型轨道交通运行控制系统的构成和功能特点,从控制系统的主体、系统构成方式、车-地信息传输方式、列车定位方式、闭塞方式、速度防护方式等方面对几种运行控制系统进行了比较研究.研究结果表明,虽然磁浮交通和轮轨交通的技术特征有很大差异,但运行控制系统的设计思想和技术实现方法可以相互借鉴.     

高速磁浮列车分区运行控制系统可靠性提高方法研究

分区运行控制系统是实现高速磁浮列车运行指挥及安全防护的安全苛求计算机控制系统。本文借鉴上海同济大学1.5km高速磁浮列车试验线的分区运行控制系统工程样机研制与现场运行调试经验,建立状态回采模型。基于该模型提出一套适用于高速磁浮列车分区运行控制系统软件的可靠性提高方法:状态回采法,并从理论上证明了这种方法的可行性,最终将该方法运用于分区运行控制系统,提高了其可靠性,为高速磁浮列车分区控制系统的国产化工作提供了技术支持。     

时速600 km高速磁浮列车运行控制系统协同控制方案

介绍时速600 km高速磁浮运行控制系统的构成及原理,研究运行控制系统在其他系统协同配合下完成轨道控制、列车控制、牵引控制的方案,并介绍运行控制系统与其他系统的接口及控制内容.结合运行控制系统的功能,进一步说明实现对时速600 km高速磁浮列车的运行控制需要其他系统的协同配合.研究结果表明,运行控制系统是高速磁浮列车关...     

高速磁浮交通运行控制系统综合仿真试验平台

针对高速磁浮交通运行控制系统总体协同仿真试验和集成测试的需求，提出了通过数字化仿真和实物接口设备相结合的方式构建综合仿真试验平台的实现方案。按照高速磁浮交通系统特点、构成和基本原理，将磁浮列车动力学和运动学模型通过其目标线路模型所属分区属性与相应分区牵引系统模型进行车-地受力关联建模，以关联计算模型为核心扩展建立了包含车辆系统模型、车载运行控制接口、分区运行控制接口等在内的半实物仿真试验环境，接入被试运行控制系统设备，构成针对运行控制系统的闭环试验系统。同时，采用有线局域网组网形式实现车地无线通信仿真，为磁浮运行控制系统集成仿真试验提供网络互连测试环境。经实际项目的试验应用证明，该试验平台仿真功能完整、合理、有效，能够为高速磁浮运行控制系统提供功能全面、仿真程度高的测试和验证环境。     

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。     

中低速磁浮交通运行控制系统车地双向通信设备的研究

介绍中低速磁浮交通运行控制系统（MATC）的构成,阐明ATP子系统关键设备——对称交叉感应环线的结构和主要功能、对称交叉感应环线地面和车载关键设备的工作实现原理以及对称交叉感应环线和车载天线的特殊安装方式。通过车地双向信息的收/发及环线检测滤波,实现中低速磁浮列车车地双向通信、绝对定位和相对位置校正,构建基于对称交叉感应环线车地双向通信的MATC系统,MATC系统已在唐山运行试验示范线完成基于移动闭塞的中低速磁浮列车的运行控制试验。     

高速铁路列控车载系统超速防护算法的研究与仿真

列控车载系统是一个典型的安全苛求系统,车载系统超速防护算法对列控系统的安全性具有重要影响。本文结合高速列车动力学模型、延时特性和混杂特征,提出了车载超速防护算法及车载系统的混杂建模方法。利用Simulink/Stateflow混合仿真技术实现了车载超速防护算法的仿真,并以区间两车追踪场景为例对超速防护算法进行验证。验证结果表明该超速防护算法是有效的,区间运行的两辆高速列车能够实现避撞功能。     

磁浮列车定位信号传输和列车初始状态定位过程

列车定位系统在列车运行控制系统中起着非常重要的作用,列车定位的安全、高效、精确是城市轨道交通发展的重要保障。磁浮列车运行速度最高达550 km/h,为了保证列车安全运行,定位信号起着至关重要的作用。介绍了磁浮列车定位系统的结构和功能,分析了磁浮列车定位信号的传输过程以及列车初始状态的定位过程。     

基于多传感器信息融合的中低速磁浮轨道梁监测系统研究

磁浮列车对轨道平顺性要求较高,为了提高列车运行的安全性和舒适性,文章分析中低速磁浮轨道变形对磁浮列车悬浮控制系统的影响,以及中低速磁浮轨道梁结构特点,并设计了一种中低速磁浮轨道梁监测系统.该系统采用多传感器信息融合技术,具有数据采集、传输、分析和显示等功能,可监测磁浮列车通过时轨道实时变形情况,为运营提供安全防护预警,...     

CBTC系统的车载ATP原理样机仿真与研究

介绍了城市轨道交通中使用最为广泛的CBTC系统,同时对车载运行控制子系统中的列车自动防护(ATP)进行功能分解,并对各个功能模块进行需求分析、接口和软件设计.在此基础之上,研制一套基于PC104硬件平台和vxWorks操作系统的车载ATP原理样机,对ATP功能进行仿真.研究结果表明车载ATP仿真系统实现了列车的安全防护功能,获得了满意的效果.     

高速铁路智能调度集中系统构想及关键技术

我国高速铁路调度集中系统已达到较高信息化和集成化水平，是高速铁路高效调度指挥、列车有序运行的关键支撑，但其智能化程度依然不高，存在列车运行计划调整效率较低、非正常情况下过度依赖人工操作、应急处置响应不够迅速、列车与调车作业协同困难等问题。针对高速铁路行车调度指挥现实需求，提出高速铁路智能调度集中系统构想，通过构建高速铁路行车信息大数据共享平台，实现车、机、工、电、辆等专业部门间信息共享和业务协同，可由计算机自动完成列车运行计划调整，实现列车运行图执行模拟与分析，以及列车和调车进路智能安全卡控；初步探讨基于物联网、大数据和云计算的信息共享及智能分析、列车运行计划的协调与优化、列车运行计划执行模拟与分析、不同等级列车共线运行条件下自恢复和自适应机制、基于可信动态感知的调度智能协同等关键技术，以期推动高速铁路调度集中系统的智能化发展。     

基于遗传算法的高速铁路行车调整模型

高速铁路采用“高中速列车共线运行”的运输模式,其行车调度具有高实时性和整体性两大特点。以列车计划运行图为优化目标,给出运行图之间的距离定义,建立列车运行调整数学模型,给出列车的发车时刻、股道数量、列车在区间的运行时分、追踪运行间隔时间、维修天窗时间5个约束条件表达式。按照遗传算法的原理,采用罚函数的方法对数学模型中的约束条件进行处理并建立适应度函数,采用整数编码方法对个体进行编码,并定义交叉算子和变异算子。基于遗传算法的调整算法流程开发列车运行调度仿真子系统。仿真结果表明:使用该模型可大大减轻调度人员的工作量,彻底摒弃了在计算机上手工拖动运行线确定列车运行时刻的调整方式,提高了列车运行调整的科学性。该模型已应用在高速铁路综合调度仿真系统中。     

高速动车组降阻与减重应用研发

从减小列车运行阻力的目的出发,研究高速动车组气动设计以及轻量化设计的关键技术,通过对影响列车运行阻力的主要因素进行系统分析及优化,提出了高速动车组降噪减重的控制策略及具体措施。线路试验表明,相关措施有效降低了高速动车组的运行阻力,实现了速度提升、节能环保的目标,同时也提升了列车的动力学性能及综合舒适度。     

高速铁路列车运行控制与调度指挥一体化方案

信号系统作为高速铁路的神经中枢，是保障高速铁路运行安全、提高运输效率的关键。高速铁路信号系统对列车运行控制（简称：列控）与行车指挥的智能化、协同化方面提出了更高要求。文章阐述了高速铁路列控与调度指挥一体化的设计理念，介绍一体化系统应实现的基本功能，对系统架构、子系统架构及系统接口进行设计和研究。     

城际铁路信号系统通信控制服务器(CCS)的ISDN服务器设计

在城际铁路信号系统中,通信控制服务器CCS是地面中心控制设备的重要组成部分,完成车-地通信、列车运行计划传输和车-地屏蔽门联控功能。ISDN服务器是CCS与车载ATP进行车-地无线信息传输的媒介,具有较高的可靠性和安全性。为此,分析CCS基本功能及ISDN服务器在CCS中的作用,介绍ISDN服务器的软硬件结构,描述ISDN服务器的通信功能模块CFM,设计CFM的层次结构、接口与流程。     

高速铁路调度指挥与列车运行控制一体化技术研究

运营调度、调度集中和列车运行控制等系统在中国高速铁路上的广泛应用,使中国铁路的现代化水平得到了快速发展。通过研究国外高速铁路调度指挥、列车运行控制系统的最新成果,提出了中国高速铁路调度指挥与列车运行一体化的构想,并对系统结构及关键技术进行了深入分析。     

高速铁路行车调度指挥一体化仿真实验平台设计与研究

研究高速铁路行车调度指挥仿真验证与人员培训实验平台设计。依据管控一体化思想,在分析高速铁路行车特点的基础上,设计高速铁路行车调度指挥一体化仿真实验平台的结构和功能。该平台可实现列车运行计划编制—列车运行计划调整—半实物沙盘列车实时运行仿真全过程的科研验证和实践教学模拟操作的相关功能,并将铁路行车仿真技术领域直接延伸到列控层,能够满足半实物仿真环境下,高速铁路行车调度新理论的实践验证和调度员及学生业务培训需求。     

基于以太网双向环路的动车组列车人机界面多重冗余设计

HMI(人机界面)是列车网络控制系统的显示终端,是司机和维护人员监控列车运行状态的重要平台,可实现列车运行状态监视、故障诊断和警报、数据配置和车辆控制等功能,是保证列车运行安全的关键部件。因此,动车组列车HMI多重冗余设计显得尤为重要。介绍了基于以太网双向环路通信的列车HMI多重冗余功能的设计和实现方法,包括硬件设备、车辆拓扑结构及HMI软件控制策略等冗余设计。全方面的冗余设计能有效保证列车运行安全,降低列车维修维护成本,提高列车运行的可靠性。     

下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统关键技术

结合国内外城市轨道交通的发展需求、自动无人驾驶列车运行控制系统的现状及技术发展战略,参考IEC 62279标准对列车运营自动化等级的分级定义,提出Bi TRACON型下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统解决方案,该系统由综合自动化系统、轨旁控制器、车载控制器、计算机联锁和通信系统等组成,除具备传统的列车驾驶模式外,新增全自动列车自动驾驶模式和蠕动模式,无需工作人员值守,可以进行全自动列车运行控制;并且给出新增驾驶模式和既有驾驶模式之间的转换。Bi TRACON系统解决方案相比传统的轨道交通信号系统解决方案,在实现全过程的列车运行安全防护、灵活的运营组织、高效和节能、高度一体化和深度集成等方面有了显著提升。