面向机车自动驾驶系统的预存数据处理技术研究

研究机车自动驾驶系统旨在用其替代司机的操纵,在保证列车安全平稳运行前提下,实现列车运行准点、节能等目标。为了支撑机车自动驾驶系统精准的优化控制策略,收集了大量优秀司机的经验操纵数据为系统控车提供科学指导,同时也收集了实际运营线路的特殊区段数据为系统控车提供基础导航依据。为了能够实时将这些数据提供给自动驾驶装置,文章研究并实现了基于列车运行监控记录装置LKJ2000的预存数据处理技术,该技术输出预存数据的正确率为100%,并且已在多个铁路局的机车自动驾驶系统中得到应用和验证。试验结果表明,该技术可为机车自动驾驶系统提供可靠的预存数据,满足实际应用需求。     

机车自动驾驶技术研究与应用

当前轨道交通正朝着绿色、智能的方向发展，自动驾驶可进一步降低列车运行能耗，提升列车运行效率、消除不同司机操纵差异、提升列车运行一致性，是未来路网条件下列车有序协同运行的控制基础，也是轨道交通智能化方向技术发展的典型代表。文章分析了机车自动驾驶研究的国内外现状和技术难点，阐述了满足我国干线机车运用需求的机车自动驾驶系统整体架构，设计了有人值守的机车自动驾驶方案，详细介绍了列车运行规划与速度控制、列车纵向动力学仿真、多传感器融合感知、列车系统运行仿真等关键技术，并对机车自动驾驶技术未来的发展方向进行了思考和展望。基于上述技术的机车自动驾驶系统已在多个铁路局和铁路公司装车运用并取得显著的应用效果。该系统可支持不同的编组和载重，可适配不同的车型、控制系统、信号系统，具有良好的通用性和可推广性。     

机车自动驾驶系统模式切换策略研究

受铁路基础装备技术和国内复杂运用环境限制,机车自动驾驶系统仍需在有人值守的情况下工作,所以应有完善的自动驾驶系统模式切换策略来界定值守人员和自动驾驶的权限边界。以机车运行安全为原则,基于列车纵向动力学分析动态切换时列车的平稳性,阐述了机车自动驾驶系统的模式切换策略,该策略已经运用于机车自动驾驶实际应用中。大量实践案例证明,提出的机车自动驾驶模式切换策略能够有效保证机车控制权模式切换过程中列车的安全、平稳运行,取得了良好的运行效果。     

基于虚拟现实技术的机车驾驶模拟演练系统的研究与实现

介绍基于虚拟现实技术的纯软件机车模拟驾驶演练培训系统的研制过程及使用效果，针对 HXD3D型电力机车的一般操纵方法和机车检查标准化作业程序开发了学习、练习和考试模块，使机车乘务员可以在三维仿真的驾驶环境下进行反复的学习演练，从而达到熟悉机车操纵流程和机车检查标准化作业程序的目的。     

货运机车自动驾驶系统贯通试验控制研究及应用

我国铁路运输复杂的运行环境给机车运行安全和自动驾驶安全防护控制带来了挑战,针对货运机车自动驾驶系统在西康（西安—安康）铁路新丰站—安康东站特殊场景下的运用需求,结合空气制动运用规则要求和司机操控习惯,介绍了自动驾驶系统贯通试验控制方法的研究与应用情况。货运机车自动驾驶系统在西康铁路的运行验证表明,该控制方法对列车空气制动系统的功能完整性起到了有效的监测、检验与确认作用,达到了预期效果,为自动驾驶控制模式下的列车安全运行提供了重要的防护保障。     

神华号HXD1型机车智能驾驶系统设计

为了解决神朔铁路重载机车操纵难度大的问题,神华号HXD1型机车采用了智能驾驶系统.文章介绍了智能驾驶系统的设计目标,详细阐述了系统架构、功能原理、核心设备的设计方案,以及应用场景.经过装车试验证实智能驾驶技术的应用可以减轻司机劳动强度,减少能源消耗,提高列车运营效率.     

机车自动驾驶系统人机交互设计与应用

主要介绍如何首次实现国产化HXD1机车自动驾驶系统人机交互界面,达到自动驾驶系统与驾驶员沟通的目的。提出了自动驾驶信息显示的具体实现方式,按照功能划分区域显示不同内容,通过颜色搭配和语音技术与驾驶员交互,消除了自动驾驶系统运行过程中人机交互障碍,保证了列车的平稳安全运行。     

基于二乘二取二计算机系统机车操纵自动优化装置的研究

简述机车操纵自动优化装置研究背景,提出基于二乘二取二安全型计算机系统和LKJ基础数据的机车操纵自动优化装置硬软件主要部分的设计方案,包括系统主机主要插件电路设计方案、机车主控软件数学模型和主控软件控制流程等,并总结了该装置主要性能。经过2 a的应用,该装置有利于机车牵引安全、正点、节能和平稳,可以减少机车乘务员操纵频次。     

列车优化操纵与自动驾驶模式的研究与仿真

对列车优化操纵与自动驾驶模式进行了深入研究,在总结优秀司机操纵经验的基础上阐述了合理操纵和节能操纵两种优化操纵方法,提出了在不同坡道上和通过限速时列车自动驾驶的基本策略,给出了实现最大能力操纵的主要原则以及由此达到正点运行的方法,进行了优化操纵及自动驾驶模式的仿真,证明了研究成果的正确性。     

基于货运机车ATO运行场景的专家系统PID控制算法应用研究

针对驾驶货运机车劳动强度大和操纵难等问题,提出一种分场景的目标曲线规划方法,设计专家系统比例积分微分(Proportion Integral Differential,PID)控制算法,实时跟随并迭代优化目标曲线,实现了货运机车自动驾驶(Automatic Train Operation, ATO)功能。针对试验中的重点难点控制场景进行了验证研究,结果表明控制方法安全有效。     

实现速度控制的调车机车监控记录系统

调车机车无线信号安全监控系统将站场调车进路的开放、轨道电路的占用、道岔的位置、调车作业单、调车限制条件、平面调车的调车长控制命令等信息，通过无线信道传送到调车机车上，实现调车信号、调车进路及作业单等在机车上的实时显示，并由此产生联锁控制命令，控制作业机车实现对调车作业的安全防护和作业数据记录，可以有效地解决调车与机车监控装置联锁，保证站内调车作业的安全。该系统具备一次模式曲线无线传输的防护和列车自动控制的功能。     

机车视频与LKJ数据联动分析软件设计研究

随着轨道交通行业对安全方面的要求越来越高,以及大数据,数据挖掘应用越来越广泛,地面人员了解并掌握分析机车基本运行情况越来越有必要.介绍了机车6A视频与LKJ运行数据联动播放器软件,该软件是用于离线状态下分析机车行车视频及运行数据信息的专业视频解析软件,该软件展示并分析了机车行驶状态,机车行驶监控数据,机车项点等信息,提...     

下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统关键技术

结合国内外城市轨道交通的发展需求、自动无人驾驶列车运行控制系统的现状及技术发展战略,参考IEC 62279标准对列车运营自动化等级的分级定义,提出Bi TRACON型下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统解决方案,该系统由综合自动化系统、轨旁控制器、车载控制器、计算机联锁和通信系统等组成,除具备传统的列车驾驶模式外,新增全自动列车自动驾驶模式和蠕动模式,无需工作人员值守,可以进行全自动列车运行控制;并且给出新增驾驶模式和既有驾驶模式之间的转换。Bi TRACON系统解决方案相比传统的轨道交通信号系统解决方案,在实现全过程的列车运行安全防护、灵活的运营组织、高效和节能、高度一体化和深度集成等方面有了显著提升。     

机车自动驾驶系统安全导向策略研究

介绍故障安全下的导向思路,通过定性分析,将故障安全进行分级控制,首次将导向安全策略分为SOL 1-4级,分析故障下如何将控制接管权移交给驾驶员的方法,针对机车各种故障进行必要正确的导向安全防护控制,根据故障内容和状况将列车导向人工接管、减速或停车。试验表明,机车自动驾驶系统达到了控制列车安全与平稳运行的目的。     

关于机车车辆采用自动灭火系统的设想

介绍了机车车辆采用消防灭火系统的现状,归纳了自动消防灭火系统在工程应用中的情况,提出了机车车辆采用消防灭火系统的设想。     

操纵评分自动管理系统

为加强对机车乘务员操作情况的自动考评,通过对列车运行监控记录装置的运行记录文件进行自动分析,能准确地发现存在的问题和不足,可提升机车运用水平和对乘务员的管理水平.阐述了已投入使用的分析软件(操作评分自动管理系统WEB版)的主要功能和实现方案.     

工效学新技术在机车驾驶环境设计中的应用

“人的因素”是机车驾驶环境设计中不容忽视的一个重要环节。文章对机车驾驶环境设计中的工效学问题进行了论述,对人体测量、人机几何适配性评价、视线跟踪、心理负荷测量和热环境评价等工效学新技术在机车驾驶环境设计中的实际应用进行了探讨。