基于CBTC的车载ATP安全制动曲线计算模型研究

车载ATP系统是保证列车运行安全的系统,其中的关键技术之一是安全制动曲线计算模型。根据IEEE 1474.1TM标准的规定[1],车载ATP安全制动曲线由GEBR制动曲线和ATP紧急制动触发曲线组成。GEBR制动曲线是根据GEBR计算得出的,而ATP紧急制动触发曲线则是根据GEBR制动曲线计算出来的。针对该问题,本文分析了各种影响列车制动距离的因素和GEBR制动曲线与ATP紧急制动触发曲线的关系,建立了CBTC车载ATP安全制动曲线的计算模型。仿真证明,本文提出的计算模型满足IEEE 1474.1TM基于CBTC的车载ATP安全制动模型的要求。     

CBTC系统典型安全制动模型解析

基于通信的列车控制(CBTC)相对传统固定闭塞系统,缩短了列车之间的安全间隔距离,从而大幅提高运营效率。保障列车之间的安全间隔,是CBTC系统安全高效安全运营的核心。分析了CBTC系统的典型安全制动模型,计算了各参数典型取值情况下不同速度列车的制动距离,论述了该模型中的重要参数对于不同速度列车的制动距离的影响。     

相对速度模式下的列车自动防护(ATP)紧急制动安全模型分析

介绍了目前常用的CBTC(基于通信的列车控制)典型安全制动模型。该模型为相对位置模式,以前车静止为条件,后车对前车尾端进行追踪。在城市轨道交通中采用这种模式会产生一些不必要的紧急制动,效率不高。提出了相对速度模式的紧急制动安全模型,考虑前车以理想状态紧急制动,后车对前车尾端进行追踪,并对两种模型进行计算比较。相对速度模式的紧急制动安全模型能够缩短行车间距和追踪间隔,大大提升CBTC运行模式的效率。     

基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模研究

针对列车自动防护（ATP, Automatic Train Protection）系统开发中所存在的问题，提出一种基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模方法。分析铁道信号领域内不同列车运行控制系统对车载ATP子系统的共性特征要求，并基于元模型理论构建其领域元模型。提出了基于领域元模型的车载ATP子系统软件开发方法，该方法支持软件模型重用，可以提高车载ATP子系统软件的开发质量和开发效率。     

高铁车载ATP制动控车模式曲线计算方法的研究

我国高铁车载ATP制动控车模式曲线计算方法基本可以分为两种:一种是根据国际铁路联盟(UIC)制定的UIC544-1标准进行研究开发的计算方法;另一种是日立公司研发的计算方法。针对这两种计算方法的优缺点,研究并提出了自己的计算方法。该计算的制动控车模式曲线更合理、更安全、更高效。它不仅可以用于高铁的车载上,也可以用于其他线路(包括城轨)的车载上,是一种应用广泛的计算方法。     

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.     

基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台

为了检算铁路客运专线闭塞分区长度与列控系统的符合性,设计基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台。采用HTML,CSS,JavaScript,Vue.js,Node.js和Koa等Web技术进行开发,使用MySQL作为后端数据库,构建B/S架构应用平台,包括基础数据处理、列车运行仿真、列车追踪间隔时间计算、闭塞分区检算和统计分析5个功能模块。其中,列车运行仿真模块为牵引计算平台的核心,由线路信息、列车动力学模型、列控车载设备制动曲线算法和速度控制组成;列控车载设备制动曲线算法具备列车超速防护功能,根据移动授权和列车速度距离信息生成允许速度和制动指令,实现列车运行仿真的闭环处理。选取京沪高速铁路列控工程数据和CRH3A型动车组参数进行列车牵引计算,得到高速铁路列车追踪间隔时间,验证闭塞分区设计长度满足列控车载设备制动距离要求。结果表明:该平台可用于闭塞分区长度符合性检算,从而验证闭塞分区设计与列控系统的匹配性。     

城市轨道交通国产ATP车载设备超速防护功能的仿真实现

在城市轨道交通列车自动控制系统（ATC）中，列车自动防护（ATP）系统担负着列车运行间隔控制，进路控制，超速防护的重要作用，是列车运行自动控制的基础，其中，ATP车载设备是ATP系统中保证行车安全的关键设备。它根据地面信息和机车信息生成列车速度控制曲线，并与列车实际速度进行比较，监督列车运行，实现超速防护，零速检测，无意识移动防护，制动确认和车门防护等功能。本文在介绍ATP系统仿真的基础上，重点阐述了ATP车载设备列车速度控制模式曲线的仿真计算方法，并以北京地铁一号线的线路参数为例，对ATP车载设备的速度控制模式曲线进行了仿真，实现了车载ATP的超速防护功能，目前，整个ATP仿真系统已正式投入运行，取得了预期的效果。     

满足青藏线安全要求的ATP与多机联控车载系统

结合我国列控系统的发展，分析了青藏线的特殊条件对列控系统的要求，提出了适合青藏线的车载设备的安全防护与控制方案。     

CBTC系统安全制动模型中GEBR确定方法研究

IEEE 1474.1标准对CBTC信号系统安全制动模型的安全防护距离和安全速度防护计算进行了规定,但对于如何确定可保证紧急制动率GEBR值,标准仅给出了原则性指导.在实际项目执行过程中,需要由信号、车辆、业主等多方反复确认相关条件,通过签署书面协议的方式达成一致.为降低设计风险和提高设计效率,本文在研究相关标准和项目...     

城市轨道交通列车打滑对CBTC信号系统的影响

在城市轨道交通系统中,车辆打滑会造成列车紧急制动次数的增多和紧急制动距离的增加,若列车的实际制动率与设计时定义的制动率相差太多,还会存在严重的安全问题。分析了列车打滑对CBTC信号系统测速定位及列车运行安全的影响,对如何避免因此而带来的安全问题给出了相应的建议。     

CTCS3级列控系统ATP防护曲线算法研究

从速度防护曲线生成的角度,研究了超速防护的主要算法.在ATP速度防护模型的基础上,就安全制动曲线计算中关于步长的选取进行了计算分析,比较了选取不同步长情况下制动曲线的精确性.选取时间步长和距离步长结合的方法,采用分段迭代法计算速度防护曲线.最后在Visual C++6.0的开发平台上实现ATP防护曲线的仿真.     

1oo2D模型分析及其在地铁列车自动防护系统中的应用

针对IEC 61508标准中的1oo2D模型,分析了影响安全性的三种错误.计算了应用1oo2D模型的车载列车自动防护(ATP)系统的安全性和可用性,阐述了1oo2D模型在地铁ATP系统中的应用方式.在地铁的ATP系统中,采用1oo2D模型设计车载系统是完全可行的,其安全运算板部分预估的安全指标符合SIL4的要求,其运算...     

CBTC系统在车站保护区段的解锁优化方案

在基于通信的列车控制系统(CBTC)中,保护区段的设置在保障列车安全停车、提高运营效率方面有着重要的作用。为此,在分析保护区段CBTC功能实现及解锁方式的基础上,基于项目实际经验,设计了保护区段解锁的触发区段,以及增加站台区域点式列车自动防护模式下车载设备与联锁设备间无线通信接口的优化方案,以实现保护区段解锁的优化。     

CRH型电动车组制动距离计算与监控装置制动模式曲线设计

通过对CRH型电动车组有关制动距离计算参数的分析研究，提出一套基于制动减速度的动车组制动距离计算方法和计算公式，同时对动车组LKJ列车监控装置制动模式曲线设计的有关问题作了论述。     

基于多传感器的列车空转及滑行检测与校正方法研究

针对轮轴速度传感器的测速定位精度随着轮对的空转/滑行逐渐降低的问题,通过分析定位传感器的误差特性,采用多普勒雷达和加速度计辅助轮轴传感器的多传感器方式构成列车组合定位系统。结合加(减)速度、速度差和滑行率等三种检测方法检测列车是否发生空转/滑行。建立列车的正常状态、空转状态、滑行状态、不可信状态,以及状态之间转换的数学模型,对列车发生空转/滑行之后的速度和走行距离误差进行计算补偿。仿真结果表明,设计的空转/滑行检测与校正模型能够有效检测列车是否发生空转/滑行并对误差进行校正,测速定位精度满足车载ATP(列车自动防护)的精度要求,达到了模型设计的目的。     

基于ANFIS的高速列车制动控制仿真研究

将自适应神经模糊推理系统应用到高速列车制动控制当中,实现了高速列车制动过程的智能控制,具有控制安全性好,停车误差小,同时在模拟人操作方面有很好的效果。并且在MATLAB环境中进行了仿真研究,将ANFIS与SIMULINK有机地结合在一起,充分地发挥了各自的优势,简化了仿真过程。仿真结果表明了该方法的有效性与正确性。