列车运行控制系统仿真平台的研究

高速列车运行控制系统是中国铁路信号领域的主要发展方向。高速列控系统仿真平台主要由车载ATP系统、地面仿真平台、GSM-R网络平台以及仿真测试平台构成,面向符合CTCS-3级和CTCS-2级技术规范的车载设备和关键地面设备,实现其相关功能测试和验证。     

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。     

车载ATP系统仿真测试平台

主要介绍车载ATP系统仿真测试平台的硬件结构、软件实现、测试过程等。该平台对降低车载ATP系统运行的故障率具有至关重要作用。     

高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统研究

为解决高速铁路列车自动防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备故障定位困难、人工检查任务繁重等问题,研制高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统。该系统由轨旁检测设备、车载诊断记录单元和地面维护中心设备构成。车载诊断记录单元自动采集ATP车载设备各单元应用软件的日志数据及关键部件电气特征数据,并通过车–地无线传输通道将数据传输至地面维护中心;轨旁检测设备根据不同车型,准确地采集动车组车外ATP车载设备的图像及安装测量数据。该系统能够自动识别ATP车载设备的外观缺陷和安装异常,提供ATP车载设备健康状态监测和故障分析诊断功能,有助于提高ATP车载设备维护效率。     

CTCS-2级列控车载设备自动仿真测试平台设计与实现

结合列控车载设备运用状况及其测试验证的需要,针对现有CTCS-2级200C型ATP测试平台不足,在分析并总结其测试技术的基础上,研制了一款自主化的CTCS-2级列控车载设备自动仿真测试平台。     

ATP车载设备管理信息系统及其应用技术

对ATP车载设备管理信息系统的系统架构进行了介绍,分析其主要特点,描述了系统主要功能,对其应用技术进行了总结和分析。ATP车载设备管理信息系统的出现和使用,有效提高了ATP车载设备信息管理效率和科学化水平。     

信号设备数据配置工具在CBTC中的研究与实现

信号设备数据配置工具(SDCT)是一套适用于城轨CBTC信号系统车载ATP、ZC、CI、ATE仿真环境、设备安全平台、以及安全检验参数等设备或产品的数据配置过程的信号设备数据配置工具。SDCT已应用于ZC、ATP等系统的数据配置,为各产品的集成过程提供辅助支撑方案,确保各产品集成、研发过程的顺利进行。着重阐述SDCT在城轨CBTC信号系统数据配置的研究与应用情况。     

车载列车自动保护系统安全防护距离计算模型

安全防护距离的计算模型是车载ATP(列车自动保护)的关键技术之一.影响车载ATP安全防护距离的因素包括列车位置不确定因素、ATP设备反应时间、列车制动性能等.分析了这些因素与安全防护距离之间的关系,建立了移动闭塞系统和准移动闭塞系统的ATP安全防护距离的计算模型.仿真结果表明,计算模型与实际工程数据存在较小的误差,模型...     

高速综合检测列车ATP监测分析系统研究

车载设备作为CTCS-3级列控系统的重要组成部分,是列车行车安全的重要保障,为实时监测高速综合检测列车车载设备的运行状态,专门研发了ATP监测分析系统。介绍ATP监测分析系统基本概况,重点描述系统的主要功能、关键技术及运用情况,该系统可协助发现列车运行过程中的异常情况,辅助分析轨道电路和应答器问题。     

VxWorks在ATP车载设备中的应用

主要研究实时操作系统VxWorks在列车超速防护（ATP）系统车载设备软件设计中的应用。为了提升系统性能，研究一种新的软件设计方法从而对各种资源进行有效管理很有必要。基于VxWorks的ATP车载设备软件设计利用嵌入式实时操作系统的优势，简化了系统资源管理，在保证系统实时性、安全性的前提下，有效地降低了软件设计的复杂度，并使得软件具有良好的层次性和可移植性。作者首先简单介绍实时操作系统VxWorks，其次描述了ATP车载设备的功能以及硬件实现方法，重点研究了基于实时操作系统VxWorks下三模冗余结构的ATP车载设备的软件实现方法，最后探讨了VxWorks在应用开发过程中的优势。     

基于HLA的列控系统多车仿真策略研究

基于列控系统需求进行的多车仿真研究,是构建完备的列控仿真与功能测试环境的基础环节。本文针对列控系统多节点、分布式的特点,设计基于HLA的列控系统多车仿真方案,提出两种多车仿真策略。根据不同的仿真策略构建基于HLA的多车仿真联邦的逻辑模型和高层仿真模型。对采用不同仿真策略实现的多车仿真联邦进行性能测试,实验结果表明多辆仿真车整体作为一个联邦成员加入仿真联邦的策略更适用于多车仿真,该仿真策略能够满足列控系统中多车仿真的需求。     

Multi-resolution modeling and simulation for urban rail transit network planningEI北大核心

Research purposes: Simulation technology plays an important role in the urban rail transit network planning and analysis. With the enlargement of the urban rail network scale, the complexity and difficulty in the development of simulation system for urban rail transit network planning increase. To develop the simulation system with high efficiency, an approach to multi-resolution modeling and simulation of urban rail transit system is presented. Research conclusions: (1) An approach to build a multi-resolution simulation system of urban rail transit is presented, by building and integrating transit network architecture models and passenger models in different resolutions. (2) Ahierarchical model of rail transit network topology is built to resolve the problem of spatial consistency in multi-resolution modeling. (3) A polymerization based station simulation model is built to resolve the problem of state consistency. (4) To meet the needs of extensibility and flexibility of the simulation system, an agent-based integration method is applied to develop the simulation system of urbanrail transit network. (5) Arealized example on the application of the simulation model is introduced, which is used to analyze and evaluate a transit network planning.     

一种新型的GSM-R无线信道仿真机制

在CTCS-3级列控系统中,GSM-R无线通信系统负责承载车地间传输的关键列控数据,其传输能力与CTCS-3列控系统性能紧密相关。借助无线信道仿真机制模拟现场信道特性,分析无线传输性能,是研究GSM-R系统性能的重要手段。然而,在列车行驶过程中,终端移动速度、传播环境都会发生快速变化,无法使用传统电信领域的基于固定速度与场景的信道仿真机制。提出一种新型的GSM-R无线信道仿真机制,通过建立与铁路线路匹配的无线信道模型,并根据列车移动速度信息动态配置仿真输出特性,模拟车载电台在变化场景与运行速度下的传输性能,实现在CTCS-3级列控仿真系统中实时仿真GSM-R信道性能的目的。     

客运专线计算机联锁仿真系统的开发

阐述了现有计算机联锁仿真软件的不足。重点介绍计算机联锁模块化仿真软件的开发。软件采用二级缓冲技术,具备真实室外环境和仿真环境的自适应能力。论述了该仿真系统实现的主要功能及特色。说明了该仿真系统在铁路信号中的应用前景。     

基于故障注入的CTCS-3级列控系统可靠性评估技术研究

CTCS-3级列车运行控制系统的可靠性是保证列车安全高效运行的必要条件,因此,在列车控制系统仿真系统上进行各种测试验证试验至关重要。故障注入技术（Fault Injection）是将系统的有效故障模式样本注入到系统中,以此评价系统的功能设计水平,是系统测试性、安全性以及功能验证研究的重要研究基础。根据CTCS-3级列车控制系统的运行特点和软件故障注入的优势,提出将软件故障注入方法应用在列控系统仿真领域进行可靠性验证,设计并实现了一种软件故障注入系统,给出其中的故障案例描述语言、故障库和故障注入软件算法,构建了软件故障注入系统的总体结构和各部分的详细功能结构。通过仿真结果可以看出,软件故障注入方法应用在CTCS-3级仿真系统中,可以有效地模拟故障并执行注入,进一步提高仿真系统的可靠性和容错性。     

基于场景模拟的地铁ATS软件自动化测试系统

为适应快速交付可靠的地铁ATS软件产品的要求,开发了基于场景模拟的地铁ATS软件自动化测试系统.介绍系统构成、主要功能设计、测试环境部署与配置、测试用例设计及测试流程.测试系统由被测对象服务器、模拟集成服务器和测试管理服务器构成,将ATS系统内部环境的模拟与ATS系统外部环境的模拟分离,可降低ATS软件仿真测试系统的复...     

Creator/Vega及其在列车运行视景仿真系统中的应用

视景仿真是虚拟现实的重要组成部分。介绍了开发所需要的软件Creator和Vega，结合列车运行视景仿真的实例说明了利用Creator和Vega软件创建实时仿真程序的过程。仿真结果表明，基于Creator／Vega的列车运行视景仿真系统取得了很好的效果。     

基于多协议的牵引变电所综合自动化仿真平台设计

研究一种基于多协议的牵引变电所综合自动化系统仿真平台设计。该仿真平台采用数字化、模块化和面向对象的设计方法,应用了“广义软总线”和“柔性网关”的思想,使得仿真系统既可以由一台计算机、也可以由多台计算机组成仿真网络实现多通信群、多变电所的综合自动化仿真。仿真系统平台实现了基于多种可选择通信传输协议的测试和牵引变电所综合自动化系统各种功能的仿真。系统的仿真过程、结果和运行状态可以通过人机界面实时的显示,仿真系统的运行参数可以在线进行配置和修改。实际运行结果表明,该仿真平台具有良好的通用性、灵活性和可扩性。     

基于Agent的轨道交通ATS系统仿真方法研究

针对前人轨道交通列车自动监控(ATS)系统仿真方法的不足和ATS自身的特点,提出采用Agent技术研制ATS仿真系统。建立了基于Agent的ATS仿真系统结构,系统中的SCC-Agent的结构模型,并研究了它的形式化定义,行为模式,语义描述,控制流程和内部决策机理。介绍了系统的功能和监控界面。其研究方法降低了ATS仿真系统设计的复杂程度,使系统具有更好的分布性,灵活性,可重用性和可扩展性。目前,系统运行良好,在轨道交通自动控制(ATC)系统设备国产化研究中起到了重要作用。     

通用性城轨计算机联锁仿真平台的设计与开发

在城轨计算机联锁仿真系统开发过程中，设计过程易受具体站场的规模大小和繁简程度的影响。为解决这个问题，增加计算机联锁仿真系统设计的通用性，使之趋于标准化，提出利用SQL数据库提供的数据存储环境，面向对象的C#编程语言，采用鼠标坐标与设备坐标匹配的方法，设计开发具有通用性参考意义的城轨计算机联锁仿真平台。根据线路信息编写数据库，利用线路设备静态数据绘制界面，设计采集驱动仿真系统和通信系统，最终实现整个联锁仿真平台的设计与开发。在实验室中，以办理基本进路为例，试验结果显示:该系统能正确可靠地实现计算机联锁功能。该试验结果验证了本系统通用性设计方案的可行性，满足系统的设计要求，为未来城市轨道交通计算机联锁仿真系统开发提供了一条新思路。