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。     

列车安全距离优化算法安全性与追踪运行调整策略研究

针对前期工作中的列车安全距离优化算法,本文在其基础上进行了深入的安全性研究,并给出了基于此优化算法下的列车追踪运行自动调整策略。从列车安全距离优化算法得出列车追踪运行模型的安全原则,通过安全原则对其进行安全性分析,推导出计算安全距离的各参数具体算法。在列车安全距离优化模型确定了追踪目标点,设计了基于最小安全距离的列车追踪运行自动调整策略。研究结果表明,优化算法能够满足列车安全行驶要求,列车追踪运行自动调整策略能使列车在追踪情况下高效地运行,达到追踪运行稳态。     

安全距离长度对站前折返能力的影响分析

折返站是限制轨道交通线路运营能力的关键点,因此折返站的设置在地铁设计过程中至关重要。鉴于目前建设过程中车站尾部常常受到建设规模的制约,从信号系统设计的角度就站前折返安全距离长度对站前折返能力的影响进行分析。首先根据IEEE制定的CBTC系统安全制动模型,推导安全距离计算模型,根据计算模型得出安全距离缩短后对信号系统ATO控制列车运行的影响。其次,通过仿真模拟列车站前折返全过程,绘制折返时间图解,研究站前折返能力的受制因素,分析列车安全距离缩短后对折返时间间隔的影响。最后,从信号系统设计的角度提出在安全距离受限的情况下有效、合理的解决方案。     

基于车辆制动延时的列车自动防护系统防护距离优化

简要阐述了城市轨道交通ATP(列车自动防护)系统防护距离计算原理,计算分析了车辆制动延迟时间参数优化前后的列车ATP系统最小防护距离.经对实际项目计算,当车辆制动延时减少30％时,列车的ATP系统最小防护距离缩短24.7％,单条停车线长度实际可减少6 m.研究结果表明:通过缩短车辆制动延时,可有效减少列车的ATP系统最...     

轨道交通移动闭塞安全距离的仿真研究

介绍了轨道交通列车运行安全距离的概念,并对安全距离的影响因素进行了定性分析。结合移动闭塞条件下列车间最小追踪间隔模型,对移动闭塞中安全距离进行仿真研究。研究结果表明,安全距离是影响列车追踪间隔的主要因素,且在列车最高速度一定的情况下,列车最小追踪间隔时间随安全距离的增大而增大,基本呈线性关系。     

城市轨道交通正线CBTC列车追踪间隔的优化

建立了CBTC列车追踪间隔模型,分析了区间、车站区域两种不同场景下列车追踪间隔的影响因素及优化方案。经分析,提出了通过优化停站时间、优化车辆性能参数以及于站间增加功能限速使得列车追踪间隔保持最优的方案。以成都地铁4号线为例,仿真验证了通过优化紧急制动距离、优化司机在站台确认信号时间、优化紧急保障制动率三种措施,能够实现正线追踪间隔为70 s的目标。     

基于通信的列车控制系统中列车追踪间隔的优化与仿真

基于移动闭塞的CBTC(基于通信的列车控制)系统相对于传统的ATC(列车自动控制)系统可实现列车间的实时追踪运行,列车的运行间隔大大缩短.然而列车之间的追踪间隔时间的优化仍然是一大难题.在考虑列车速度、加速度、制动距离和安全距离等因素下研究了区间追踪和站台追踪的追踪间隔时间的模型.仿真分析表明,模型是正确和有效的,并在一定程度上优化了追踪间隔.     

城市轨道交通特定安全防护距离下的极限进站方案研究

针对城市轨道交通信号控制系统线路终端安全防护距离较短的情况,提出通过车载ATO(列车自动运行)实时计算并调整列车进站时的制动率来控制列车高效进站的一种技术方案,并对该方案进行了仿真分析。结果表明,该方案可以缩短线路终端的安全防护距离,降低建设成本;同时在线路安全防护距离一定的情况下,可提高列车的进站效率。     

地铁列车救援演练制动操作方式优化研究

地铁列车救援演练过程中,因司机的不恰当操作导致险情及事故时有发生.针对此问题,文章基于Simulink模块建立地铁列车纵向动力学模型,确定最不利工况,对列车救援工况下车钩力进行仿真分析,通过研究不同阶段紧急制动时全列车的车钩力分布规律,提出救援演练制动操作方式优化建议,为地铁列车司机救援演练制动操作方式的合理性提供依据...     

ATP子系统列车追踪间隔及防护研究

列车追踪间隔及防护控制是列车安全运行的重要保障.本文分析了列车运行速度和车位置确定方法,针对距离检测误差提出了计算以及修正方案,并对不同情况下的列车安全间隔和超速防护进行了研究,针对几种特殊运行情况设置安全防护距离以提高对列车运行间隔安全.     

新汉技术服务园地NISE 3200列车速度监控系统

中国铁路列车运行自动控制系统(简称列控系统)是一个计算机、通信、控制技术与信号技术集成为一个自动化水平很高的列车安全行车系统.其中包括调度指挥控制中心、车站控制中心、列车(车载)运行控制系统以及移动通信为核心的传输平台.它们通过GSM网络以及轨道地面设备组成一个完整的系统以保障列车既要高速行驶,又要保证不会发生撞车.铁路提速后又有了更加高效的列车运行间隔自动调整,依据前行列车的运行速度、线路条件、追踪列车本身速度、制动能力,实时地调整与前行列车安全间隔距离.     

基于可达集的虚拟编组行车安全防护方法研究

虚拟编组可有效提升运输能力，是轨道交通领域的研究前沿，其行车方式的变革给列车运行控制带来新的问题。为满足虚拟编组行车紧密追踪及协同作业的安全防护需求，探讨一种基于可达集的虚拟编组列车运行安全防护方法。首先，构造列车运行控制混成自动机模型，更加精确地描述编组列车控制行为；然后，提出一种通过对混成模型过近似可达集求解来确保列车运行安全的防护方法，深入剖析虚拟编组列车运动行为，给出一种面向多面体精化的自适应步长可达集求解算法，能够实时预测前行列车动态轨迹，进而达到最大限度缩短列车追踪间隔的效果；最后，利用实际线路数据进行仿真实验。实验结果表明，该防护方法与传统防护方法相比，可进一步缩短列车追踪间隔，更能满足虚拟编组行车安全防护需求。     

地铁出入线一度停车制动距离计算公式

研究目的:<地铁设计规范>规定,当出入线的列车在进入正线前需要一度停车,且停车信号机至警冲标之间小于列车制动距离时宜设安全线,但对制动距离的计算方法未做详细说明.本文根据运动学原理推导出制动距离的计算公式,为设计人员在设计过程中准确把握安全线的设置条件提供参考.研究结论:经过综合分析,与制动距离有关的主要因素有:列车制动前的起始速度(V0)、终止速度(Vt=0)、列车减速度(ax)、线路坡度(i)、风阻力(f风)、平面圆曲线的曲线阻力(Δi曲)、列车单位阻力(r阻).经过推导论证,得出制动距离计算式,按此式可以计算出最不利情况下的制动距离,从而确定是否设置安全线.     

地铁列车追踪运行的节能控制与分析

为了研究地铁列车再生能量利用,分析给定运行图的节能潜力,以牵引变电所处总能耗最小为目标,依据再生制动等效电路和牵引计算模型,获得地铁列车两车追踪运行约束。在假设前行列车运行状态已知的条件下,采用二次规划算法,优化追踪列车操纵序列,提高再生制动能量的吸收利用,降低系统总能耗。仿真算例与仅考虑单车优化运行策略的方案对比结果表明:给出的算法能够在保证追踪列车正点、准确停站的前提下,节约3.8%的系统总能耗。通过该算法获得的节能效率与列车追踪间隔密切相关,同时调整追踪间隔和采用该优化算法可获得更好的节能效果。     

基于模型选择和优化技术的自动驾驶制动模型辨识研究

本文结合城市轨道交通列车自动驾驶系统实测数据,对电动客车制动模型的类型和参数的辨识进行较为深入的研究。首先,在分析最大制动率条件下实测制动数据后,对列车制动模型类型进行研究。然后,应用非线性优化技术在不同模型种类、有无参数范围约束等情况下,对制动模型进行辨识,并根据模型选择技术获得最佳制动模型及其参数。最后,研究不同制动率下列车制动模型的一致性,并基于模型选择技术给出制动率和制动减速度之间的模型。     

城市轨道交通追踪列车定时节能操纵优化

研究在给定站间运行时分前提下的城市轨道交通追踪列车节能操纵优化模型,模型以两列车在两站间运行的总能耗最小为目标,通过同时优化前行列车和追踪列车的操纵策略以提高再生制动能的利用。在一定的制动停车距离、线路平纵断面和限速条件下,将站间区间划分为若干个子区间,建立两列车在各个子区间的运行工况序列选择模型,通过遗传算法优化两列车在每个子区间的牵引力使用系数、末速度和运行时间,提高列车牵引时对再生制动能的利用率。算例表明,在给定的站间区间上,本文模型在保证正点前提下比单列车定时节能算法的能耗降低5.8%。当区间存在陡下坡时,两列车在途中运行过程中比在进出站过程中协同利用再生制动能效果更显著。     

30t轴重重载列车电控空气制动试验研究

长大重载列车的制动技术是重载运输发展的关键问题。文中在瓦日线30t轴重线路和机车车辆技术平台的基础上,对30t轴重重载列车自主化电控空气制动系统进行试验研究,通过长大下坡道的循环操纵及紧急制动等试验,对比分析电控空气系统与既有列车空气制动系统的性能。研究结果表明:自主化ECP制动系统可显著改善30t轴重重载列车纵向动力学性能,缩短列车制动距离,列车的制动能力进一步增强,在长大下坡道的运行安全性得到提高,同时列车的平均运行速度也相应提高。     

CBTC列车安全定位中通信中断时间的研究

通信中断的存在会对目前城市轨道交通的CBTC列车安全定位产生影响,进而影响列车安全间隔距离。CBTC车地通信系统大多采用无线局域网技术。越区切换中断是导致通信中断的主要原因,根据IEEE 802.11协议的越区切换流程,本文推导出越区切换中断时间与列车速度的关系表达式,在此基础上根据安全定位的实现方法和移动闭塞系统中列车安全间隔距离的计算方法,推导出通信中断时间与影响安全定位的因素之一——估计的运行距离及列车运行安全间隔之间的关系表达式。建立两列列车追踪运行模型,仿真不同通信中断时间下两列车的追踪间隔距离。采用此关系表达式进行理论计算的结果与仿真结果验证了通信中断时间与估计的运行距离及列车运行安全间隔的关系表达式是合理的。     

城市轨道交通移动闭塞列车安全间隔时间分析

在引入移动闭塞概念的基础上,比较移动闭塞和准移动闭塞的技术差异,提出城市轨道交通列车安全间隔时间计算方法,推导出移动闭塞和准移动闭塞列车安全间隔时间计算公式,对两者进行仿真计算及分析。可知,列车以相同的速度运行,列车安全间隔越大,移动闭塞列车安全间隔时间比准移动闭塞列车安全间隔时间缩短得越多;列车安全间隔距离一定时,列车的运行速度越大,移动闭塞列车安全间隔时间和准移动闭塞列车安全间隔时间越接近。     

使用F8型空气制动机的快运货车制动系统仿真分析

基于F8型空气制动机的原理和空气流动理论，建立了使用F8型空气制动机的列车制动系统模型，开发出计算机仿真程序。通过比较仿真与试验结果的缸、管压力与制动距离，证明程序的正确性。并使用仿真程序对使用F8型空气制动机的快运货物列车进行制动性能分析计算，计算结果显示快运货物列车各种制动性能正常，紧急制动距离符合《中华人民共和国铁路主要技术政策》中的有关规定，能够在规定距离内安全停车。F8型空气制动机可以作为快运货物列车的制动控制系统。