用GPS定位系统控制车体倾摆

阐述了使用车载数据库,将GPS和曲率测定相结合来精确测定列车位置的方法.运行试验证实,这种系统的定位误差小于4 m.     

采用时域相关匹配信息融合的列车定位方法

提出了一种基于陀螺和速度传感器融合的列车定位方法,通过对陀螺和速度传感器测得的列车运行的角速度和速度的计算,实时地获得航向角对里程的导数的测量值.航向角对里程的导数表征了线路曲率情况,对于一条线路,航向角对里程的导数可以被认为是固定不变的,而且可以用来与预先获得的线路数据库进行实时匹配,进而获得列车的里程值.首先根据固定门限对获得的航向角对里程的导数进行判断列车是否进入了曲线区段,即是否启动匹配过程,然后将航向角对里程的导数与线路数据库中的数据进行时域相关匹配,最后根据相关系数的大小确定匹配的结果,并用此值对单纯采用速度传感器计算的里程值进行校正.为了验证所提出的方法的效果,进行了车载的数据采集试验,通过对试验数据的离线计算和匹配获得了列车的位置.通过与单纯采用速度传感器的列车位置的比较,证明了所提出的方法的有效性和可行性,列车的位置误差被限制在有限的范围内.     

作业区间安全防护ATS地面传感器

营业线路施工作业通常在运行列车间进行，万一作业时列车接近，列车应当在作业区间前停车。为此，西日本铁路开发了用于ATS—SW传递立即停车信号的地面传感器。这种传感器临时安装在作业区间的前面，能够防止列车与作业的冲突，保证了作业人员的安全。既有ATS地面传感器安装需要时间，安装方向出错还不能工作。新开发的大型地面传感器能够短时间在线路上装卸，     

日本铁路车载速度对比式ATS—Dx系统

JR公司既有线多采用变频式自动列车停车系统（ATS—Sx），在进行确认操作后，解除停车功能。为之后列车能再加速提供防护且不增加地面应答器设置数量，日本铁路进行了新型车载速度对比式ATS—Dx的开发。     

基于FBG的悬挂式单轨列车位置检测方法研究

提出了一种采用光纤光栅传感技术实现悬挂式单轨列车位置检测的方法和系统。在室外轨道区段分界处设置一套光纤光栅传感器,并将其安装在列车车轮走行的轨道梁底板上;室内调制解调仪内置信号发送器,通过光缆将光信号发送给光纤光栅传感器。列车车轮作用在轨道梁底板所产生的应变导致光纤布拉格光栅出现波长漂移,调制解调仪通过光纤布拉格光栅波长的变化,计算出轨道梁产生应变的大小,并将解调数据(应变信号)发送给信号处理主机。信号处理主机根据解调数据的突变点,识别悬挂式单轨列车的运行位置。该系统除了可以识别列车所在轨道区段的占用状态以外,还可通过对列车轮对数的统计,实现列车完整性检测。     

一种新型列尾设备的硬件开发方案探讨

既有列尾设备是通过检测列车风管尾部风压来提醒司机判定列车的完整性,其应用存在局限性,为此提出一种新型列尾设备.在列车风管尾部风压采集的基础上,增加基于北斗卫星的位置和速度信息的实时采集,并将采集到的信息周期性上报给ATP车载设备,配合ATP车载设备完成列车完整性检查.其中风压采集和与ATP车载设备数据交互能够满足SIL...     

图像特征识别的m序列列车定位方法

提出一种图像特征识别的m序列列车定位方法,利用m序列(最大周期线性反馈移位寄存器序列)对轨道上的绝对位置进行编码,系通过安装在列车顶部的摄像机依次拍摄由二进制特征标志组成的轨道位置编码。提出基于虚拟轨迹获取目标图像方法,解决同一二进制特征标志重复采集的问题;提出基于BP(向后传播)神经网络的位置编码识别方法,以处理轨道现场环境干扰严重的问题。不同位置上的编码具有唯一性,以此位置编码值作为地址与车载数据库位置信息进行对比,来实现定位。试验结果表明,该方法可以有效地实现列车定位。     

基于绝对位置编码的列车定位技术

介绍在轨道交通中常用的列车定位技术，分析各种技术的优缺点，提出一种基于绝对位置编码的列车定位技术。利用优序列（最大周期线性反馈移位寄存器序列）对轨道线路上的绝对位置进行编码，当列车在线路上运行时，通过车载阅读器顺序检测设置在轨道线路上的二值标记，在不同位置上读到的标记在移位存储器中构成唯一的位置编码，以此位置编码值作为地址与车载阅读器所处位置的坐标信息相对应，就可以实现列车的绝对定位。二值标记可以根据列车定位精度的需要等间隔或不等间隔布置，既可以对整条轨道线路统一编码，也可以与既有应答器相结合应用，每段应答器之间的轨道线路采用相同的编码。该定位方法具有高精度、高可靠性、低成本、抗干扰能力强的优点。     

基于卫星定位的区间列车轨道占用检测方法研究

列车轨道占用检测是列车行车间隔控制的重要条件,已有的区间列车轨道占用检测方法是利用轨道电路或者计轴器等地面设备来确定的,建设和运营成本较高。本文提出了基于卫星定位GNSS(Globe Navigation Satellites System)的区间列车轨道占用监测方法,即在列车车头和车尾分别安装卫星定位接收机,通过分析卫星定位解算过程,建立评估定位风险的公式,分析不同置信区间、不同定位漏检率和误检率等因素,得出列车位置定位水平保护距离HPL(Horizontal Protection Level),结合地图匹配技术,得出列车在轨道上的占用估计,即利用列车车头与车尾的最不利位置来确定列车的轨道占用。     

轨道交通信号系统与乘客信息系统的关系

城市轨道交通中,信号系统与乘客信息系统(以下简称PIS系统)都需要进行地面与列车间的信息交换,但二者有各自的特点.信号系统是确保地铁安全、正点、快捷运营的关键设施,重点是安全,包括ATP、ATO、ATS及联锁子系统,主要由地面设备和车载设备构成.旅客信息服务系统是以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统,重点是服务,主要由编播中心、车站设备和车载设备组成.     

车载列车自动防护系统对空转及滑行的检测与校正方法研究

动车组列车运行过程中出现空转、滑行情况时,不影响车载ATP(列车自动防护系统)的正常工作是ATP的技术要求之一.通过分析动车组列车发生空转、滑行的机理,采用轮轴速度传感器与雷达速度传感器相结合的测速模型来检测列车是否发生空转、滑行,并通过列车牵引计算对列车速度、走行距离进行校正.由于本模型以雷达速度传感器来辅助轮轴速度...     

悬挂式单轨列车绝对定位技术方案及试验研究

着重探讨了基于美式信标的列车绝对定位技术在悬挂式单轨交通中应用的可行性；提出了车载查询器与车辆、地面信标与轨道梁的接口方案，确定了信标系统的安装位置。针对悬挂式单轨列车在运行时会出现车身摆动的情况，模拟现场搭建测试环境，对基于信标的定位系统进行了试验。试验结果表明，悬挂式单轨列车在最高速度70 km/h条件下，能够可靠读取信标数据。     

高铁追踪接近预警系统车载设备的设计与实现

高铁追踪接近预警系统能够实现高铁列车的防撞预警.车载设备是系统的重要组成部分,车载设备计算出列车公里标,将数据通过GSM-R无线传输设备发送到地面的预警服务器,并接收来自预警服务器的列车运行预警信息,通过列车预警显示设备提供给司机安全预警信息.对高速铁路列车追踪接近预警系统的组成、工作原理和关键技术进行阐述,设计并实现了系统中的车载设备,最后进行了单元测试、系统测试及现场验证.测试结果表明车载设备能够有效的提供列车位置,公里标的误差在8m以内,实现相邻列车运行状态的安全预警,证明该设备具有很高的实际应用价值.     

基于无线通信的移动闭塞列控系统——SPARCS

SPARCS是日本信号株式会社经历数年时间研究开发的一种先进的列车运行控制系统。在车站、区间以及列车上安装的无线设备,实现了列车与地面之间、车站与车站之间快速、高效的数据交换,车站设备通过与在线列车的双向通信获得列车位置信息并通过控制后续列车的停车点来实现移动闭塞。车载设备采用无线测距与传感器脉冲测距以及应答器定点校正相结合的方式实现对列车运行位置的精确测量。SPARCS具有结构简单、功能高效的特点,适用于城市轨道交通的列车控制。     

铁科院东郊环行铁道试验基地建成城轨车辆试验配套设施

铁道科学研究院东郊分院建成的城轨车辆试验配套设施,可进行城轨列车型式试验和性能试验、TNC系统、ATC系统的通信信号地面和车载试验以及轨道结构试验等,具备综合检测功能.     

ETCS列控系统进路适应性功能研究

在ETCS列控系统中,列车跨区域或跨国家运行时,列车可能与前方线路支持的装载限界、牵引系统、轴重类别不适应,需要车载设备对进路适应性进行监控.地面设备向车载设备提供列车前方的进路适应性数据,车载设备监控列车是否适应前方的线路,并进行安全防护,保证列车运行安全.介绍进路适应性的基本概念,阐述车载设备监控进路适应性数据的基...     

基于广义柔度曲率信息熵的板式轨道脱空损伤识别

板式轨道填充层作为轨道结构关键部位,在高频列车荷载和环境共同作用下出现脱空损伤,引起脱空位置轨道结构刚度改变。为有效检测板式轨道的轨道板脱空情况,采用数值仿真分析得到无砟轨道模态信息,利用轨道脱空区域广义柔度曲率局部峰值进行轨道脱空损伤识别。结合广义柔度、均匀荷载面(Uniform load surface, ULS)、曲率和局部信息熵,提出可定位损伤的ULS曲率信息熵,并在CRTS III板式轨道上进行验证。研究结果表明：广义柔度曲率利用轨道脱空前后模态信息计算轨道脱空损伤曲率差,能够有效定位脱空位置;ULS曲率信息熵表征值只需要轨道的一阶模态信息便能够有效地反映轨道脱空位置及面积,且克服了广义柔度曲率需要健康模态信息的不足;轨道对称位置上相同面积脱空的ULS曲率信息熵值相同;ULS曲率信息熵值与脱空面积和厚度成正相关关系;ULS曲率信息熵表征值具有较好的损伤识别敏感性,能够识别小于单个测点布置面积的0.1 m×0.1 m小面积脱空,并且对轨道板边脱空识别敏感性高于轨道板中脱空识别敏感性。     

东日本铁路公司数字式列车自动控制系统

2004年1月,东日本铁路公司在连接东京城区主要车站的繁忙线路上(约115km)安装数字式列车自动控制系统(ATC)。数字式ATC使用数字式电子信号来控制列车,将列车速度检测记录步骤减少到一步完成,因此,允许列车间隔时间短,改善乘客舒适度,提高列车可操作性和可控性。数字式列车自动控制系统还取消了大量的电磁继电器,使得地面设备能够进一步集成化,进而提高维护效率。当列车进入ATC区时,系统的地面设备通过列车检测信号电平的改变来检测列车位置,系统根据行进列车的位置信息给出列车停车信息,该信息作为数字式ATC信号通过轨道传送到列车上。…     

城市轨道交通搭载式轨道几何检测系统

文章介绍城市轨道交通搭载式轨道几何检测系统。该系统主要由车载设备和地面工作站组成,基于无线通信链路完成车载设备和地面工作站的信息交互,实现在车辆运营状态下的车载设备数据采集和传输、地面系统远程控制和检测数据同步分析的功能。经过试验验证,该系统稳定可靠、数据准确度高、重复性好,可大大提高检测效率,节约车辆调度资源,满足城市轨道交通轨道安全评估验收、日常检查、基础试验的需要。     

基于多条件的无线接入点间快速切换方法研究

介绍了在城市轨道交通中车地无线通信系统的关键技术之一——车载STA(工作站)快速在轨旁AP(接入点)间切换。为了保证信号数据在车载系统和地面系统之间实时、可靠、安全地传输,车地通信系统必须具有很高的无线通信质量。而基于列车位置和信号强度的AP间快速切换方法则是达到此目的的重要方法之一,它通过布置在列车两端的车载STA与轨旁AP的快速交互,实现了高速移动下的车地数据传输。该方法优先采用列车传给车载STA的列车位置信息进行切换,同时考虑信号强度因素,并将基于信号强度的切换作为后备模式。经过与实际相仿的试验床测试,该方法可以明显提高切换的效率,并使无线数据的传输更加平稳。