CTCS-3级列控车载记录下载器的软件设计

开发记录下载器,用于在线实时监测和下载车载设备模块运行记录。首先介绍记录下载器的软件结构,其次给出记录下载器在线状态转换图,最后介绍了在研发记录下载器软件时使用到的一些关键技术,包括过滤已下载记录技术、数据处理模块与数据储存模块的速度匹配技术、不掉电存储数据技术等。     

CTCS-3级车载系统MVB接入设备的研究与实现

介绍CTCS-3级列车车载系统采用多功能车辆总线(MVB)进行通信的功能单元以及各个单元间的周期性和突发性通信行为。在对MVB总线协议以及上层应用协议进行分析的基础上,以MVB-Ethernet网关为例,详细介绍MVB通信网关的硬软件实现技术以及MVB网关设备在半实物仿真平台中的应用。     

基于自主化CTCS-3级列控车载设备的TSI认证解析

以欧盟铁路互联互通技术规范(TSI)要求为基础,针对铁路控制、指挥与信号子系统(CCS)中的自主化CTCS-3级列控车载设备,进行TSI认证过程解析.分析解读欧盟铁路相关标准之间的关系,阐述自主化CTCS-3级列控车载设备应满足的欧盟铁路功能需求及差异,并对系统认证方案中需要确定的认证部件、认证模块和认证基线进行分析,...     

CTCS3-300T列控车载设备的安全设计技术应用

列控车载设备是控制高速列车安全运行的关键设备,需综合使用各种安全设计技术以达到系统高安全性指标。从系统总体设计、测速测距系统设计、软件设计、列车接口设计等方面详细论述了CTCS3-300T型车载设备中使用的安全设计技术。通过这些技术的运用,CTCS3-300T型车载设备达到了SIL4级安全完整度等级,已在武广线、京沪线和哈大线等多条高铁线路中得到了广泛应用。     

CTCS-3级列控车载设备CTCS-3及CTCS-2信息融合研究

针对CTCS-3级列控车载设备CTCS-3及CTCS-2信息融合技术进行研究,提出CTCS-3和CTCS-2信息融合的4个应用场景,结合CTCS3-300T车载设备给出具体实施的技术方案,并进行总结。     

CTCS-3级列控车载设备智能化检测技术的研究

针对CTCS-3级列控车载设备维护和检测的迫切需求,对车载设备的测试方法、测试手段和测试工具进行探索和总结。为了提高车载设备的测试效率,降低测试成本,提高故障诊断能力,研究车载系统的测试方法,研制开发更智能、使用更方便的车载系统测试设备。详细介绍通过串口、MVB端口和Profibus端口等技术,实现对车载设备系统和各模块运行状态的采集,模拟输入测试数据和信号,检测车载设备的反馈,从而判断车载设备运行是否正常,并对采集的数据进行分析,实现车载设备的智能化检测功能。     

基于有色Petri网的CTCS-3级列控系统RBC切换的建模与形式化分析

在CTCS-3级列控系统中,车载设备在执行RBC切换过程中所用时间的长短和切换成功概率的大小,严重影响着列车的运行效率。本文利用有色Petri网对车载设备进行RBC切换的两种方式分别建模,模型中引入GSM-R故障模型和非周期消息模型,模拟在GSM-R网络中消息的传输过程和重发机制。研究结果表明:基于两部车载电台的RBC切换方式比基于一部车载电台的RBC切换方式所用时间更少,效率更高。列车速度、消息重发时间间隔都会影响列车执行RBC切换的时间。消息重发时间间隔和RBC重叠范围又会影响车载设备进行RBC切换的成功概率。     

CTCS3-300T列控车载BTM设备抗骚扰技术研究简

BTM单元是列控车载ATP系统中的关键设备,负责将地面应答器报文信息接收并解码后提供给ATP系统;目前CTCS3-300T列控车载设备BTM单元因动车组电磁环境骚扰问题造成其故障率较高.通过理论分析推出电磁骚扰主要来源,骚扰测量结果说明动车组在开合VCB、升降弓、过分相时均存在明显的瞬态骚扰,从BTRA数据分析确定骚扰信号的时长为毫秒级,骚扰信号多数发生于动车组过分相区附近.据此提出并实施改进措施,大幅降低BTM设备故障率.     

CTCS-3级列控车载设备实验室互联互通测试方法

研究CTCS-3级列控系统互联互通的实际需求,确定车载设备互联互通测试的基本原则;然后针对适用于CTCS-3级车载设备互联互通测试的体系和方法进行研究,分析了CTCS-3级列控系统车载设备互联互通测试平台的结构及功能划分。研究实际开展的车载设备互联互通测试工作,介绍车载设备互联互通测试序列的生成方法,互联互通测试执行的过程,最后对互联互通测试的结果进行总结,提出车载设备互联互通测试结果的管理方法。     

多端口形式化测试自动生成方法在CTCS-3车载系统中的应用

针对CTCS-3列控系统测试中普遍存在的需要多个端口协同测试的问题,在时间输入输出自动机(TIOA)的基础上,提出端口标记的时间输入输出自动机(LpTIOA).LpTIOA除在模型中能够反映系统的时间约束特性外,还能反映系统输入输出行为对应的端口信息,利用这些信息对基于覆盖度的搜索算法进行相应改进,形成包含端口信息的测试自动生成算法,用于生成满足给定覆盖度标准的测试套.文中还描述了运用UPPAAL工具对LpTIOA模型实现建模的方法,并运用COVER工具实现对经过UPPAAL验证的CTCS-3级车载系统LpTIOA模型的测试套自动生成.     

CTCS3-300T车载设备测速测距单元硬件改进方案研究

研究CTCS3-300T列控车载设备偶发率较高的测速测距故障导致的停车故障问题,分析存在问题的原因,提出硬件优化的可行方案,解决该类问题,提高行车可靠性,保障运输秩序。     

CTCS-3级列控系统车载设备人机界面信息的识别方法

研究基于图像识别的CTCS-3级列控系统车载设备人机界面信息的识别方法。首先,根据人机界面信息具有位置固定、字体和大小确定、信息量有限等特点,将人机界面信息划分为图标、数字和字母、汉字3种类型。根据各类信息的特点,分别进行灰度、二值化、切分和归一化等预处理,其中采用改进的基于最大宽度回溯的字切分法提高切分单个汉字的准确度。然后,对图标采用改进的6主色法提取颜色特征,采用统计法提取面积特征;对数字和字母提取欧拉数和8等分面积特征;对汉字提取欧拉数、细化的面积特征和笔画复杂性指数。最后,针对3种类型信息,分别构造决策树对提取的特征进行分类,实现车载设备人机界面信息的识别。以图标和汉字为例的实验结果表明,本文的方法能够准确地实现DMI界面信息的识别。     

上海动车段试验线列控车载设备测试系统

主要介绍上海动车段试验线车载设备测试系统的功能、系统组成、控制原理及主要控制流程,举例介绍测试场景及测试方法,系统满足CTCS-2级列控系统车载设备动态测试功能需求,预留CTCS-3级列控系统车载设备动态测试条件。     

CTCS-2级列车运行控制系统

简要介绍了中国列车运行控制系统(Chinese Train Control System,CTCS)的分级,着重介绍了CTCS-2级列车运行控制系统的组成、总体要求、地面设备构成和功能以及车载设备构成、功能和控制模式。CTCS-2级列车运行控制系统的运用,大大提高了铁路运营效率。     

CTCS3级列控系统车载设备仿真子系统的设计与实现

对CTCS3级列控系统仿真测试平台中的车载设备仿真子系统进行研究,介绍仿真子系统的结构和功能,描述核心功能的实现方法,包括最严格静态速度曲线的计算、动态速度曲线的计算、车载设备工作模式切换和RBC交接等.基于C++ Builder 6.0实现了车载设备仿真子系统.     

CTCS-2级车载ATP自动测试脚本的编写方法

在CTCS-2级列控系统中,车载ATP控制列车的运行速度,保证列车运行安全,因此需要对车载ATP功能进行全面严格地测试。为了提高测试效率,降低测试人员的工作强度,提高测试结果的准确度,设计了一种CTCS-2级车载ATP自动测试平台,详细描述了该平台中应答器脚本、轨道电路脚本和测试案例脚本的设计和使用方法,通过实验证明该平台结构正确合理,应答器脚本、轨道电路脚本和测试案例脚本的编写方法正确,能够实现对CTCS-2级车载ATP功能的自动测试。     

CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术

从CTCS-3级列控系统工程建设角度出发,对包括基于多路速度传感器数据融合的测速测距策略、列车制动模型及CTCS-3/CTCS-2级动态转换机制等CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术进行研究。根据不同类型测速传感器的特点,采用车轮速度传感器与雷达相结合的方式实现列车速度的安全测量,并运用联合卡尔曼滤波理论提出基于多路传感器数据融合的测速测距算法策略。结合列车移动体的控制特点,在国际铁路联盟UIC 544—1标准的基础上,提出1种改进的分段式减速度计算的列车制动模型,可兼顾行车安全和效率。针对列车运营模式的兼容性与可靠性,采用兼容CTCS-3级和CTCS-2级的双模冗余设计,使CTCS-3级列控车载设备同时具有CTCS-3级控车功能和CTCS-2级控车功能,并通过输入信息共享和等级转换时信息交换等技术手段,实现CTCS-3/CTCS-2级之间的平滑动态转换。研究成果已在武广高速铁路上实施,满足了列车高速安全运行的要求,并提高了等级转换时的列车运行效率和旅客舒适度。     

基于ROPES的CTCS-3级列控系统车载设备的建模

针对列控系统传统建模方法存在的缺点,在对CTCS-3级列控车载设备进行需求分析、系统分析和对象分析的基础上,引入嵌入式系统的快速面向对象开发过程(ROPES)的建模方法。利用该方法进行CTCS-3级列控系统车载设备的体系架构设计,建立了系统的详细模型。利用Rhapsody工具,将模型转换成基于实时框架技术可执行的代码,自动生成测试案例,对模型进行验证。测试结果表明,该建模方法有效降低了软件设计的复杂度,缩短了车载设备软件的开发周期。     

CTCS-2级列控车载设备层次化组合测试方法

对列控车载设备开展组合测试,可有效提高设备的安全性。针对现有组合测试方法未充分考虑车载设备测试过程中输入的时序性、设备状态等影响软件安全的各种因素组合的问题,提出一种车载设备层次化组合测试方法。首先,划分CTCS-2级车载设备测试过程中各种影响因素的组合层次,设置层次化覆盖强度。其次,提出了车载设备层次化组合覆盖准则,给出形式化定义,构建层次化组合测试模型。然后,提出一种两阶段层次化组合测试用例生成方法,高效精简构造层次化组合测试集。最后,以CTCS-2/0等级转换测试为例对方法进行验证。结果表明,在保证各种影响因素组合覆盖的前提下,相对于现有方法,在覆盖强度t={2,2,2}时,采用本方法的测试成本可降低23.53%,有效提高测试的针对性,验证了方法的有效性。     

CTCS-3级列控系统车载设备测试序列优化生成方法

根据车载设备功能测试的需求,研究基于中国邮路算法优化生成CTC3-3级列控系统车载设备测试序列的方法.在分析测试序列构造方法的基础上,将测试序列的优化生成问题转换为求解1个具有多重弧的有向图的中国邮路问题.针对测试序列的特点,利用Edmonds-Johnson算法和LINGO建模工具对中国邮路问题进行求解,即通过构造容...