列车分布式网络通信与控制系统

列车分布式网络通信和控制系统(DTECS)是基于TCN协议的新一代分布式列车控制系统.概述了TCN协议,介绍了DTECS的组成、系统特点以及应用情况;详细介绍了模块化分布式技术、电源、机械外壳、硬件、软件、网络调试诊断和安全性设计等方面情况.现场应用表明,系统功能强大,性能可靠,运行稳定.     

基于以太网的第2代分布式列车网络控制系统(DTECS-2)

长沙市轨道交通1号线车辆采购项目的其中1列车被要求采用基于以太网的第2代分布式列车网络控制系统。介绍了该系统的功能需求、系统架构、系统性能,并与传统的基于MVB(多功能车辆总线)的分布式列车网络控制系统进行了比较。     

城市轨道交通CBTC区域控制中心子系统的研究

TYJL-ZC1型区域控制中心系统是自主研发的新一代城轨交通列车控制子系统。ZC系统与自动列车监督系统(ATS)、车载控制系统(ATP/ATO)、计算机联锁系统等共同构成完整的基于通信的列车自动控制系统(CBTC)。全文重点描述了区域控制中心系统的主要功能、硬件结构、软件架构以及技术特点等。     

智能化网络接口单元的设计与实现

网络接口单元（NIU）是控制计算机与通信网络进行交互的一种接口设备。章以分布式列车控制系统为例，说明了智能化NIU的设计方法，提出了采用管道（环形FIFO）机制来实现主机与NIU之间的信息传输的建议，并给出了在列车控制系统中的实现方法。该控制系统已在实验室条件下获得成功运行。     

数字化列车自动控制系统

什么是列车自动控制系统? 列车自动控制系统(英文名缩写ATC)是由信号系统和车辆制动系统组成,主要用于列车安全运行。早在60年代,日本铁路就开发列车自动控制系统,并用于新干线高速铁路和大城市之间的铁路网络,使之成为世界上最安全的铁路。随着科技进步,ATC技术也在不断地创新和发展。从90年代起,日本铁路就开始研究新一代的以数字传输为基础的车载智能列车自动控制系统。     

世界铁路动车组的技术进步﹑水平和展望(续完)

2.6 列车通信网络技术 列车通信网络是针对铁路列车流动性大、环境恶劣、可靠性要求高、实时性强等特点,与列车控制系统紧密相关的特殊计算机网络.随着微电子技术、控制技术、计算机技术和分布式现场总线技术的发展,当代先进列车特别是新型铁路动车组都采用了列车通信网络技术,实施对车载设备的集散式监视、控制和管理,逐步实现列车控制系统的智能化、网络化与信息化.     

庞巴迪与西门子列车控制系统的应用比较与发展方向

基于现场总线技术的列车控制系统正广泛应用于地铁车辆,逐渐取代了传统的有节点的列车控制系统。本文分析了庞巴迪与西门子列车控制系统在网络拓扑结构、总线管理方式、接入网络的设备以及总线连接插头等方面的差异和优劣,介绍了列车控制系统今后发展的方向。     

以列车为中心的自主控制系统的列车工作模式

基于全自动运行系统存在的问题,分析了以列车为中心的自主控制系统的技术特点及优势,阐述了以列车为中心的自主控制系统各列车工作模式及其转换规则。针对列车虚拟连挂场景,详细分析了列车虚拟连挂和虚拟解挂的需求、编队过程,以及安全控制的关键技术。     

欧洲列车控制系统应用面临的挑战

介绍欧洲列车控制系统（ETCS）在泛欧铁路网中的实施现状,通过分析欧洲列车控制系统在应用实践中存在的问题和不足,以及欧洲列车控制系统相关各方的反应和倾向,提出进一步推广使用欧洲列车控制系统的几点建议意见,以供我国列控系统研究设计、建设制造和管理维护等相关单位和人员借鉴参考。     

新一代城轨列车智能网络控制系统设计与研究

当前,新一轮科技革命和产业变革相互促进,多种新兴技术加速发展,在实现“碳达峰、碳中和”目标的背景下,以信息化、数字化、网络化、智能化为重要特征的新兴技术是推动高端装备高质量、高标准发展的必要引擎。随着智慧城轨不断加速推进,对城轨列车全自动、智能化、多系统协同发展要求越来越迫切。列车网络控制系统作为城轨车辆系统智能化的集中体现,在新技术不断涌现中呈现出蓬勃发展的趋势,逐渐演进为新一代的智能网络控制系统,成为城轨列车智能化应用的关键载体。文章在“双碳”的大背景下,针对新一代网络中应用的最新通信技术、控制技术、诊断技术、运维技术,阐述当前城轨行业的发展趋势,通过新一代网络控制系统的智能化,为“双碳”的发展提供重要支撑。     

分布式列控目标控制器通信总线的研究

目标控制器是下一代列控系统中重要的地面设备,它是轨旁信号设备的执行单元,控制信号设备的开关和转换,承担命令信息执行和信号设备状态采集的任务,其数据的正确传输对列车运行安全起着重要作用。针对下一代列车运行控制系统中分布式目标控制器特点和其通信需求,提出一种适用于分布式目标控制器通信子系统设计方法,并对设计的通信总线进行实验验证,实验结果表明,所设计的通信总线的通信时延能保持在20 ms以内,满足通信需求。     

基于多Agent的列车分布式智能控制研究

有效的列车控制是铁路运输安全的重要保障,针对列车在物理上的分布特性及任务的多样性,提出了一种基于多Agent的分布式列车智能控制系统的体系结构,详细讨论了其各部分的组成及功能,给出了多Agent之间的通信方法及多Agent之间的协同机制。最后给出了列车速度控制的多Agent系统的协同控制过程。通过将多Agent引入列车控制系统中,可以改善控制系统各组成部分的协作能力和主动性、提高整个列车控制系统的能力。     

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。     

城市轨道交通移动闭塞列控系统列车追踪间隔研究

目前,基于通信的移动闭塞列控系统作为轨道交通列控系统的主要发展方向,在一定程度上缩短了列车之间的追踪间隔。追踪间隔的计算是列车生成移动授权的前提。列控系统中移动授权的发布由区域控制器来完成。列控系统中由于追踪模式的不同,列车追踪间隔也会有差异,从而影响移动授权生成,影响行车效率。分析了列车移动授权生成原理,研究了列车区间追踪场景下绝对追踪模式和相对追踪模式下的列车追踪间隔,并进行了仿真。仿真分析结果表明:相对追踪模式下列车生成的移动授权更大,可以进一步缩小列车追踪间隔;绝对追踪模式存在最优追踪速度。     

基于地面无联锁及区域控制器的新一代CBTC系统方案

目前信号系统主要由联锁和区域控制器采用集中管理的方式分配道岔、路径、闭塞资源,实现列车运行控制。研究提出由列车自主管理线路资源的列车运行控制方案,无需地面联锁和区域控制器,将联锁对道岔、路径的集中控制转为列车分散控制,将区域控制器集中计算移动授权的方式变为列车分散自主计算的方式,实现了完全以车载计算为核心的CBTC(基于通信的列车自动控制)系统。针对现有系统取消地面设备和取消进路的安全行车等难点问题进行了分析,并给出了初步的解决方案。提出的新系统方案结构简单,设备少,其建设、维护具有明显优势,是未来信号系统发展的方向。     

下一代地铁列车创新设计

与传统地铁相比,下一代地铁列车采用了大量新材料、新技术、新系统,具有更轻、更节能、更舒适、更智能、适应性更强的技术优势。文章从列车编组、牵引及供电装置、制动系统、转向架、车体、快速网络、空调系统、气动设计、噪声管理及减阻节能等方面论述了针对下一代地铁列车的创新设计。     

城市轨道交通新能源技术应用研究

为了支撑轨道交通系统绿色环保的可持续发展需求,在光伏发电及储能方面展开研究。设计城轨交通系 统用分布式光伏-储能供电系统方案,研究多系统、高可靠度的供电模式和源储荷多能源耦合下的能量管理策略。 面向光伏储能接入单个牵引变电所,提出一种基于深度强化学习的能量管理与优化方法。该方法使用深度 Q 网络 对列车负荷、光伏单元和储能单元功率输出等状态信息进行训练学习,通过训练好的代理对直流牵引网进行能量 管理,解决光伏发电系统难以适应城轨列车启停频繁、工况多变,以及多能源系统引入后带来的供电稳定性、容 量配置和能量管理等问题,有效提升城市轨道交通系统的绿色能源利用率,降低变电所输出能耗。     

高速铁路列控系统运营场景实时性的建模与验证

高速铁路列控系统是一个典型的分布式实时系统,其时间约束主要反映在运营场景中子系统之间的交互过程中。时序逻辑的扩展方法并不能完全满足描述分布式实时系统性质的需要,并且随着系统的复杂性提高,列控系统运营场景中诸如超时、期限、直到…才等形式化描述与验证上存在不足。本文提出一种适合于列控系统场景建模与验证的方法,其核心思想是使用混合通信顺序进程HCSP(Hybrid Communicating Sequential Process)形式化描述分布式实时系统模型,提出转换规则,转换成时间自动机网络模型并进行自动验证。最后通过对典型场景无线闭塞中心RBC(Radio Block Center)切换的相关属性进行建模与验证,分析证明方法的有效性。     

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。