城市轨道交通CBTC系统欧标应答器仿真测试平台设计与实现

本文基于无线通信的列车控制系统(CBTC)集成测试要求,开发了室内欧标应答器子系统仿真测试软件平台.该平台接收计算机联锁设备的列车进路信息,根据列车位置信息与所在进路信息,发送固定及可变应答器数据报文,模拟多种应答器设备故障情况,如应答器丢失、应答器报文错误、应答器反应延迟等.该仿真测试平台满足了CBTC集成测试应答器相关的测试要求,加速了CBTC系统的软件开发和测试进度.     

根竹站ATP等级转换紧急制动的分析处理

本文针对广西玉林开通动车组列车后,在黎湛线根竹站发生紧急制动的故障实例,通过下载动车组ATP运行记录数据,结合地面应答器报文数据进行综合分析,判断故障为200C型ATP在处理地面应答器报文描述的线路数据信息的逻辑上存在缺陷。提出了修改地面应答器报文或修改ATP设备软件逻辑两种解决方案,并进行修改地面应答器报文试验,彻底解决了该问题,确保了动车组列车的安全。     

有源应答器发送默认报文的原因分析

在中国高速铁路列车控制系统(CTCS)的调试和运行过程中存在有源应答器发送默认报文的故障现象。结合应答器地面设备的组成和原理,结合现场经验对该现象进行原因分析。根据分析方法和经验,可快速排除有源应答器发送默认报文的故障,从而保证列控系统调试进度或运行效率。     

无线闭塞中心主动发起挂断场景浅析

无线闭塞中心(Radio Block Center,RBC)是基于故障安全计算机平台的信号控制系统,是CTCS-3级系统的地面核心设备。RBC根据外部地面设备提供的信息以及与列控车载设备交互的信息生成发送给列车的消息。这些信息的主要内容是提供行车许可,使列车在RBC管辖范围内的线路上安全运行。当RBC判断与列车信息交互异常时,基于故障-安全的设计理念,RBC会主动挂断与该列车连接。     

CTCS-2级应答器报文编解码系统的仿真研究

应答器在CTCS2(China Train Control System 2)级列车控制系统中作为车-地间信息传输的主要媒介之一应用非常广泛.点式应答器是CTCS2级列车控制系统的重要组成部分,包括有源应答器和无源应答器两种.本文根据应答器报文的编解码原则、报文的结构、信息提取方式对报文编解码过程进行仿真.     

基于电磁感应动态模型的欧标应答器系统定位研究

采用欧标应答器系统获得的列车绝对位置存在不确定性，不确定性的增加会降低列车的停车精度。通过分析欧标应答器位置修正系统的构成及内部信息流，发现欧标应答器系统有效电磁作用时间误差和速度测量误差对其获得的绝对位置不确定性有较大影响。针对有效电磁作用时间问题，采用四边形模拟应答器发送天线、八边形模拟应答器传输模块接收天线建立应答器系统的磁通量分布模型，并引入磁通量随列车运动的变化，得到磁场感应电动势的动态速度模型（电磁感应动态模型）。基于该模型分析动生电动势、感生电动势与电磁作用距离的关系及干扰、旁瓣对电磁作用距离的影响；通过分析现场实测列车定位数据的电磁感应有效区域数值分布，验证电磁感应动态模型计算数据与实测数据的相符性。结果表明：支持向量机SVM从基于电磁感应动态模型标记的现场实测训练数据中学习得到的应答器位置修正异常分类模型可以实时对列车应答器位置修正做出评估，对于偶然性干扰或旁瓣等导致的异常修正可以给出报警；基于电磁感应动态模型对实测电磁作用时间数据进行修正后，可降低时间数据带来的相对平均误差达47.7%，从而获得更为精确的列车绝对位置，提高列车停车精度。     

基于智能分析技术的铁路电务综合监督系统

通过基于智能分析技术的铁路电务综合监督系统对信号设备状态进行监督,是铁路信号监测领域的一种新思路.该系统通过通信方式采集车载、地面信号设备的实时数据,实现车-地信息闭环检查,智能分析信号关键数据,发现异常时及时向相关人员发出报警提示.系统重点针对设备故障、信号升级、列车位置丢失、运行方向错误、临时限速丢失、列车紧追踪、应答器报文错误等异常进行报警或预警,实现对信号设备运行状态的有效监督.     

虚拟应答器研究进展与发展展望

欧洲应答器(Eurobalise)是欧洲列车控制系统(ETCS/ERTMS)中广泛使用的列车定位设备.在使用时需要铺设大量的地面设备,需要昂贵的费用和较大的维护量.随着卫星定位导航(GNSS)技术的发展,定位精度越来越高;同时越来越多的卫星定位系统(GPS,GLONASS,GALILEO)可用,使得降低列车定位的成本成为可能.国际铁路联盟(UIC)提出采用卫星定位导航技术,辅以地图匹配技术实现虚拟应答器(virtual balise).虚拟应答器可以部分甚至全部取代实物应答器,无需地面轨旁设备.本文就虚拟应答器的发展背景、功能要求、实现方式、应用方式以及目前发展的现状进行描述,并且建议在中国的列车控制中采用虚拟应答器,从而适应中国铁路快速发展的需要.     

CTCS-3级列控车载电台无线通信超时问题探讨

CTCS-3级列控系统因车载电台未正常起呼或单电台RBC交权而引起的无线通信超时，均被判定为电台工作异常导致，但更换电台也无法解决，运维效率低下。通过自主化电台日志分析，得出电台小区重选或位置更新异常是造成这2类故障的根本原因。结合电台小区重选和位置更新的流程，提出在电台及网络侧的优化建议方案，为从根本上解决类似问题提供思路。     

基于GNSS的虚拟应答器研究

Galileo系统的加入使全球导航定位系统GNSS的可靠性、安全性进一步加强.应答器是ETCS中采用的主要定位设备,但设备成本和维护费用较高是其主要不足.基于GNSS的虚拟应答器可以减少实际应答器在铁路上的铺设,明显减低设备成本和维护费用,并且可以准确的提供列车连续定位信息,增加系统定位的准确性.本文根据我国列车定位发展的需要,提出采用GNSS实现虚拟应答器(Virtual Balise)用于列车定位;文章重点介绍了虚拟应答器的概念、组成和软件系统的实现,采用全球卫星导航定位技术和地图匹配技术,应用专用铁路电子地图和一定的算法设计,通过车载系统软件处理来实现查询应答器功能;软件经青藏线数据测试,能准确捕获前方虚拟应答器信息实现虚拟应答器用于列车定位功能.     

一起应答器干扰信号解决案例分析

简要介绍了应答器的工作原理。通过一个故障案例,对应答器干扰信号产生的原因进行了分析,同时介绍了干扰源的查找方法,并针对应答器干扰造成ATP异常动作等问题,提出相应的解决方案。     

特殊场景下RBC移交造成列车停车故障分析

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统的地面核心设备,通过地面设备和列控车载设备提供的信息,生成行车许可,可保障RBC管辖范围内的列车安全运行.本文通过3起特殊场景下列车制动停车故障,深入分析故障原因,并提出相应的解决措施.     

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。     

CTCS3-300T列控车载BTM故障分析

应答器传输模块(BTM)是CTCS3-300T车载应答器传输系统的重要组成部分,实现从地面应答器接收数据报文并译码解析后传送给车载安全计算机的功能。然而频繁的BTM故障常常使运营列车触发制动甚至紧急停车,给铁路运营带来极大的影响。发生BTM故障的原因复杂,可能是因为BTM自身错误导致,也有可能是因为应答器传输系统中其他相关设备引起。通过研究BTM与应答器传输系统中其他设备的关联,以及BTM的工作过程来分析常见故障,并给出合理的解决措施,对减少BTM故障给铁路运营带来的不利影响,具有重要的指导意义。     

基于故障树分析法的RBC故障原因分析及对策

RBC作为CTCS-3级列控系统地面设备中的核心设备,需要对来自联锁、临时限速服务器、CTC和相邻RBC的信息进行计算处理,并生成行车许可发送给列车,控制列车安全运行。由于RBC涉及对外接口设备较多,当发生故障需要查找故障点时难度较大,因此,本文通过故障树分析法进行原因分析,从而提高故障处理效率;同时针对工区的实际情况和特点,提出了具体的措施对策,从而提高RBC设备的安全性。     

应答器数据管理和动态监测系统

应答器是中国列车控制系统中的关键技术设备.针对目前应答器设备应用中出现的一些实际问题,应用产品全生命周期管理的概念,详细分析了应答器生命周期的各个阶段,提出了一种面向应答器生命周期的应答器数据管理和动态监测系统(BMMS).该系统将极大地提高目前应答器系统的可用性和可维护性.     

高速铁路有源应答器C口测试技术

随着列车运行速度的不断提高,仅依靠轨道电路为主的信号系统已无法满足列车安全高速行驶的要求,通过应答器向列控车载设备提供大量固定信息和可变信息成为有效解决方式.应答器的性能是影响列车控制系统的关键,其测试技术的研究已成为铁路行业的重要课题之一.介绍应答器的工作原理及地面电子单元（LEU）的设计结构,重点研究有源应答器与LEU传输技术的测试技术.     

城市轨道交通信号系统中应答器的布置方法

介绍了城市轨道交通中常见的控车模式,主要包括CBTC(基于通信的列车控制)模式和点式控车模式。研究了有源应答器的布置方法,包括主应答器和填充应答器的合理布置;分析了无源应答器的合理布置方法,包括列车定位应答器、站台精确停车应答器和轮径校准应答器。提出了欧式应答器和美式动态信标的异同点。     

几种特殊情况的列控应答器布置及工程数据处理方案研究

主要结合工程实际介绍客运专线CTCS-2级及CTCS-3级列控系统等级转换、RBC切换、大号码道岔、区间反向运行等特殊情况的地面应答器布置方案及工程数据处理方法,对应答器应用原则进行优化和细化.     

一种基于卫星导航的列车初始定位方法研究

在西北环境恶劣地区,线路区间往往较少设置实体应答器,列车在区间重启时需要长距离低速运行.经过实体应答器后才能确定列车位置。针对该问题.本文提出一种基于卫星导航系统和车载电子地图的列车初始定位方法。该方法利用轨道约束算法和概率学方法,设计满足铁路安全标准要求的列车初始定位方法。