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。     

城市轨道交通智能列车乘客服务系统研究

智能列车乘客服务系统通过构建一体化平台,在系统应用层支持不同智慧应用间的数据交互以及新应用的便捷接入,在物理连接层支撑不同设备的信息通信与控制。文章重点介绍智能列车乘客服务系统计划实现的各种功能以及基本原理,通过整合泛在列车感知、车厢空间数字化等科技,将北京市轨道交通运营的监控资源、展示资源进行有机汇总,为城市轨道交通智能化发展提供全新的方案。     

城轨车辆智能运维体系技术方案研究

针对目前我国城轨车辆运维管理模式不统一、维护手段单一、智能化不足、效率低下等问题,对城轨车辆智能化运维体系建设的必要性和需求进行了分析。依托既有的技术手段和信息数据,构建了智能化运维体系和结构,并提出了合理的功能框架和方案,实现了列车从智能制造到健康诊断和预见修的全寿命周期管理。     

城市轨道交通智能运维技术发展及智能基础设施建设方法研究

为助推城轨行业智能化发展,文章聚焦城轨智能运维技术,首先概述该技术的良好发展环境,简要阐述城轨智能运维技术内涵和涉及的相关技术,分析研究具有较强代表性的北京、上海、广州、深圳地区城轨公司在智能运维技术方面的发展动态,指出现阶段我国城轨行业在智能运维发展中存在的不足。在此基础上,重点研究分析《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》中基础设施智能运维体系的建设目标与重点内容,并在智能基础设施方面提出平台搭建、技术接入、生产应用、数据积累与智能应用的五步发展路径,以促进我国城轨交通行业信息化健康发展和智慧城轨建设有序实施。     

牵引系统PHM技术研究与应用

根据城轨智能化和运维智能化的发展需求,结合牵引系统的工作原理和用户的实际需求,提出城轨列车牵引系统的故障预测和健康管理系统的设计方案,建立车载子系统、车载系统和地面大数据平台的 3 层系统结构,设计电压/电流传感器、接触器等电气部件的故障预警功能和牵引系统的健康评估功能,并对该系统的应用前景进行展望。PHM系统的应用对提高城轨列车牵引系统的检修维护效率和运营效率具有积极的推动意义。     

基于以太网的城轨列车网络系统设计

针对当前城轨列车中大数据量信息传输、智能诊断、旅客娱乐信息服务一体化的多服务高性能综合业务需求,文中设计了一种基于以太网总线的列车网络系统。通过阐述基于梯形拓扑的列车网络结构以及组网交换机中环协议和VLAN的配置方法,实现了网络系统、PIS系统、火警系统和维护网的多网融合列车网络设计,并进一步研究基于TRDP的通信接口在新一代智能化列车网络系统中的实际应用,验证了列车网络系统的数据传输和控制功能。     

城市轨道交通信号系统信息安全风险辨识

从城市轨道交通信息安全面临的严峻形势出发,介绍城轨交通信号系统组成,并对信号系统各子系统功能进行阐述。城轨交通信号系统是保证列车安全、准点、高密度运行的重要技术装备,主要由列车自动监控子系统、列车自动防护子系统、列车自动运行子系统、联锁子系统组成。根据信息安全风险分析模型,识别城轨交通信号系统信息安全的威胁来源及核心资产。由于城轨交通系统属于工业控制系统的典型系统,城轨信号系统则具备工控系统的一般性特点,继承工控系统的脆弱性。针对国内城轨交通信息安全研究的空白之处,结合工控系统不同层级结构的脆弱性,从技术和管理两个方面进行信号系统的信息安全风险辨识,通过分析发现存在物理安全、网络安全、主机安全和应用安全等层次上的风险。风险辨识结果反映出城轨交通信息安全存在大量的薄弱环节,以期为日后的研究和防护工作的开展打下基础。     

城轨信号智能运维系统研究

针对城市轨道交通智慧城轨发展趋势和城轨信号系统运维现状,基于大数据平台并采用微服务技术架构体系,研发了一种集成化、智能化、信息化的城轨信号智能运维系统,实现城轨信号系统的智能监测、故障诊断、健康管理与运维管理等功能,为信号设备生产作业管理提供决策支持,能够有效减少运维成本,提升运营效率.     

城轨列车车载健康管理系统设计与应用研究

随着城市轨道交通运营规模的不断扩大,车辆关键系统检修及运维成本带来的压力日益突出。通过PHM技术实现车辆关键部件的智能化运维,已成为各个城轨运营单位正在积极探索的重要方向。文中主要提出了城轨车辆健康管理系统的总体解决方案,完整地阐述了解决方案的总体架构,并以车门系统为例,着重介绍详细系统方案设计,并进行了软件模型仿真以及实车测试验证,实现车门关键部件的状态监测、性能判断、故障预测等健康管理功能。文中通过列车级以及子系统相结合的车载健康管理系统设计、仿真及实车验证,为城轨车辆健康管理提供行之有效的参考方案。     

城轨列车在途安全监测数据传输系统研究

为实现列车运行安全状态的实时全面获取和车地有效传输,对城轨列车在途监测数据传输系统进行研究.文章分析城轨列车在途数据传输系统的适应性,设计了城轨列车在途数据传输系统的构架,详细分析了车载子系统和地面子系统的组成及其关键技术.通过室内试验、公路试验和现场试验等3种方式,对城辊列车在途数据传输系统进行了试验,试验结果表明,该系统各项技能指标均满足设计要求,能够满足大容量安全监测数据车地传输的需要.     

城轨列车智能运维技术体系框架研究

为明确城市轨道交通(以下简称"城轨")列车智能运维的工作开展内容与方式,在介绍城轨智能运维背景基础上,提出城轨列车智能运维系统定义和技术体系框架,阐述该框架的技术特征。基于此,介绍广佛城轨列车智能运维建设规划和建设内容,分析建设后的预期价值,以期为城轨列车智能运维管理提供借鉴。     

系列化中国标准地铁列车电气系统

针对目前国内城市轨道交通车辆电气系统标准化程度低、备件繁多、智能化程度不高等问题，基于系列化中国标准地铁列车的顶层设计原则，进行了地铁列车电气系统调研与新技术应用研究，围绕用户需求开展了不同车型电气系统及部件的接口规范化、性能及功能简统化和标准化等设计工作，完成了系列化中国标准地铁列车电气系统平台研制，实现了电气系统的智能化、可配置化和功能性能升级，更安全、更智能、更节能的电气系统平台可为系列化标准地铁的推广应用和智慧城轨的建设奠定基础。     

高速铁路智能调度集中系统构想及关键技术

我国高速铁路调度集中系统已达到较高信息化和集成化水平，是高速铁路高效调度指挥、列车有序运行的关键支撑，但其智能化程度依然不高，存在列车运行计划调整效率较低、非正常情况下过度依赖人工操作、应急处置响应不够迅速、列车与调车作业协同困难等问题。针对高速铁路行车调度指挥现实需求，提出高速铁路智能调度集中系统构想，通过构建高速铁路行车信息大数据共享平台，实现车、机、工、电、辆等专业部门间信息共享和业务协同，可由计算机自动完成列车运行计划调整，实现列车运行图执行模拟与分析，以及列车和调车进路智能安全卡控；初步探讨基于物联网、大数据和云计算的信息共享及智能分析、列车运行计划的协调与优化、列车运行计划执行模拟与分析、不同等级列车共线运行条件下自恢复和自适应机制、基于可信动态感知的调度智能协同等关键技术，以期推动高速铁路调度集中系统的智能化发展。     

智能城轨总体框架研究

智能城轨是现代新技术在轨道交通领域的综合应用，也是城市轨道交通运输必然的发展方向。面向城轨智能化发展的趋势，在分析智能轨道交通研究现状及发展目标的基础上，研究提出智能城轨总体框架，设计智能城轨云平台，提出智能城轨数据湖方案，规划设计智能城轨应用系统，为智能城轨的规划、设计及实施提供理论和实践参考。     

城市轨道交通CBTC列车自动监控子系统设计与创新

从系统设计与实现角度,描述了国产MTC-I型CBTC列车自动监控子系统的系统硬件、软件结构构成及其主要功能;通过与国家铁路CTC系统以及国外ATS系统比较,结合国产MTC-I型CBTC列车自动监控子系统的技术特点,以城轨交通运营需求为目标,自主研制出了新一代国产ATS子系统。     

无线传输技术在地铁车辆中的应用

GPRS无线传输技术在我国高速铁路运营列车的车-地间信息传输应用取得了成功,通过远程监控可以实时了解列车的状态。随着移动无线传输技术的发展,将GPRS无线传输技术应用于城轨车辆的车-地间无线传输体系,实时获取列车运行数据,借助数据中心的技术支持,可及时处理车辆的突发状况,确保城轨列车的运行安全。     

城轨车辆列车网络控制系统技术方案及发展方向

介绍城轨车辆列车网路控制系统技术方案;结合轨道交通装备智能化的发展趋势,提出下一代列车网络控制系统架构,并对其发展进行展望。     

基于射频识别技术的列车运行控制系统的优化设计与实现

通过对基于射频识别(RFID)技术城轨交通列车运行控制系统在实际应用中的问题,提出了整个系统的优化方案,对列车检知子系统,闭塞子系统,联锁子系统和调度监督子系统等进行优化.结合上海市轨道交通3号线的信号整改工程,着重分析了该优化方案.     

城市轨道交通全自动驾驶车辆基地创新研究

结合《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》,分析了智能列车运行、智能运维安全、智能基础设施对城市轨道交通车辆基地建设的要求,并从自动化场段、智能运维、智能机电设备等3个方面提出车辆基地的智慧化解决方案.     

《电气化铁道》2023年第34卷1—6期总目次

随着城市轨道交通智能化的发展，既有城市轨道交通供电系统设计标准已不能满足智慧城轨的建设需求，需要对标准体系进行重新规划和研究。本文研究了国内外智能电网和国内铁路智能牵引供电系统的标准体系，结合城市轨道交通供电系统特点，提出了智能供电系统标准体系框架及系统标准的研究方向，以推进城市轨道交通智能供电系统的建设。