RBC移交运营场景分析

分析了列车在RBC移交时遇到的双电台移交、单电台移交、RBC边界轨道区段故障、RBC间通信中断、RBC边界临时限速、灾害激活等运营场景和RBC的处理机制。     

基于Rhapsody的CTCS-3级列控系统无线闭塞中心运营场景建模

在分析无线闭塞中心(RBC)运营场景的基础上,研究利用Rhapsody建模工具建立RBC运营场景模型,并以RBC与外部系统之间的关系、列车状态和RBC移交列车为例,描述整个RBC运营场景的建模过程。用例图从最高层抽象出构成RBC系统的对象以及各个对象之间的相互关系,用状态图建立RBC各个场景的状态模型,用顺序图描述各个系统的信息交互顺序;利用Rhapsody中提供的动态模型执行功能,查找无线闭塞中心系统设计上的错误和缺陷,为完善RBC设计和系统开发提供依据。     

非闭塞分区处RBC移交方案探讨

以实际工程中遇到的枢纽内短距离联络线上的RBC移交问题为依托,提出在非闭塞分区边界处设置RBC移交的处理方案。通过研究,给出非闭塞分区边界处RBC移交设置应考虑的条件,实现的方式,并对该方案进行安全性分析。在实验室对提出的方案开展仿真测试,与预期结果进行比对,从而对方案设计的可行性、关键点进行归纳和总结。     

基于Timed-UML顺序图的RBC交接形式化建模与分析

在CTCS-3级列控系统中,采用RBC技术将线路划分成多个管辖区段。当列车行驶并跨越相邻RBC交界区域时,控制权将会移交至前方相邻RBC,整个过程称为RBC交接。在运行中,RBC交接过程能否实时安全可靠地执行,直接影响着列车的行车效率和乘客的生命安全。采用一种基于添加实时约束的UML顺序图与时间自动机结合的模型来建立RBC交接场景。以双车载电台的RBC切换策略出发,建立切换的Timed-UML顺序图模型,然后按照UML-TA转换规则,建立得到完整的时间自动机网络模型。并利用UPPAAL验证工具对RBC交接模型进行形式化建模及分析,对模型的死锁和功能实现做了验证,从而达到对CTCS-3级RBC子系统的实时性以及设计规范合理性的验证目的。     

基于有色Petri网的RBC行车许可生成建模与仿真

CTCS-3级列控系统行车许可是保证高速列车安全运行的关键信息,及时准确地为辖区内列车计算和发送行车许可是RBC(无线闭塞中心)子系统的主要功能之一。在分析CTCS-3级列控系统不同运营场景下行车许可生成机制的基础上,采用层次化描述思想,建立基于CPN(有色Petri网)的RBC行车许可生成模型,并运用动态仿真和状态空间分析工具对模型进行了仿真分析。结果表明,所建模型能够满足不同运营场景下计算行车许可的要求,无死锁,并具有活性、回归性和公平性,为分析列控系统性能提供了很好的试验平台。     

特殊场景下RBC移交造成列车停车故障分析

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统的地面核心设备,通过地面设备和列控车载设备提供的信息,生成行车许可,可保障RBC管辖范围内的列车安全运行.本文通过3起特殊场景下列车制动停车故障,深入分析故障原因,并提出相应的解决措施.     

基于微分动态逻辑的无线闭塞中心交接协议建模与验证

ETCS-2级列车运行控制系统呈现复杂的混成性。按照无线闭塞中心(RBC)交接协议的内容,建立RBC交接协议的UML图;基于微分动态逻辑理论,从混成系统角度对ETCS-2级列控系统规范中的RBC交接协议进行建模。建立的RBC交接协议模型包括列车子模型、移交子模型和接收子模型。根据模型的性质,构造微分不变式,运用证明工具KeYmaera验证模型的安全性和活性。结合专业知识对关键性的约束条件进行分析并将其反馈至模型,实现模型的精化。在模型验证过程中,发现了交接安全及交接效率的参数约束条件,由此参数约束条件可知,RBC交接效率受RBC离散控制时间和列车运行状况的共同影响。     

城市轨道交通互联互通线路中列车跨线移交场景分析

介绍了城市轨道交通CBTC(基于通信的列车运行控制)线路列车跨线移交的边界重叠区域的设置和切换原则,分析了多种情况下的列车跨线移交场景,并给出相应的具体实现方案。基于互联互通的列车跨线运行,应在信号系统设计之初,充分结合运营规章制度、各信号厂商信号系统的安全距离、车辆的特性、运营场景等进行设计,以确保列车在跨线移交过程中的安全性和可靠性。     

基于无线报文的RBC移交无线超时故障分析

地面无线闭塞中心(RBC)与列车无线通信超时故障是当前高速铁路运营中比较常见的一类故障,无线超时故障往往发生在RBC移交区,会导致列车由CTCS-3级降级到CTCS-2级,也会触发列车制动甚至停车。导致无线超时故障的原因复杂,很难定位故障源。车地通信通过无线报文进行传输,无线报文的交互信息过程能够反映无线传输系统实时工作状态,因此提出基于无线报文的无线超时故障分析方法。根据无线报文包号,利用MATLAB对车地通信在移交区正常与故障情况下的无线报文交互信息过程进行描绘并拟合成曲线,得到阈值曲线和故障曲线,此阈值曲线是故障判定的重要参考依据。该分析方法有助于定位故障源,提高移交区无线超时故障的排查率,并进行故障预判。     

基于Timed RAISE的高速列车RBC切换协议形式化建模及验证

在CTCS-3(Chinese Train Control System Level 3)级列控系统中,RBC(Radio Block Center)切换是影响列车安全高效运行的重要环节,现阶段对RBC切换协议进行验证分析所使用的形式化方法还存在状态爆炸或描述性质单一等问题。基于Timed RAISE的形式化方法,结合域的模型,在对RBC切换流程分析的基础上,构建状态转移图,得到切换协议的形式化模型,使用等价和推断的推理规则对模型的正确性和实时性进行推理验证,得到的结果表明,RBC切换协议满足规范标准对正确性与实时性的要求,将验证结果与其他文献的结论进行比较分析,说明该方法具有通用性,对于推广其在列控系统场景验证中的应用有一定的实际意义。     

基于MSC与UPPAAL的区域控制器切换场景建模与验证

区域控制器(Zone Controller,ZC)边界切换场景是城市轨道交通列车控制系统的重要场景,切换过程中移交ZC、接管ZC和车载子系统之间要进行频繁的信息交互,因而对其安全性和实时性有更严苛的要求。根据ZC子系统特点,将MSC半形式化方法作为切入点,结合时间自动机理论,建立ZC切换场景的MSC模型和时间自动机网络模型,用于ZC切换场景功能和受限活性的安全验证。结果表明:ZC边界切换控制功能满足系统安全性和受限活性的规范要求。因此此种建模验证方法是可行的,可以将其应用于列控系统其他场景的建模与验证过程中。     

无线闭塞中心主动发起挂断场景浅析

无线闭塞中心(Radio Block Center,RBC)是基于故障安全计算机平台的信号控制系统,是CTCS-3级系统的地面核心设备。RBC根据外部地面设备提供的信息以及与列控车载设备交互的信息生成发送给列车的消息。这些信息的主要内容是提供行车许可,使列车在RBC管辖范围内的线路上安全运行。当RBC判断与列车信息交互异常时,基于故障-安全的设计理念,RBC会主动挂断与该列车连接。     

枢纽复杂场景下无线超时问题优化方案

结合无线通信超时专项整治工作,通过列控车载设备在固定地点重复发生的典型故障案例,深入分析枢纽地区多线交汇车站RBC移交叠加CTCS-3与CTCS-2行车许可比较不一致场景触发列控车载设备无线通信超时的原因。从信号系统工程设计、运输组织调度、列控中心轨道电路发码的技术条件、车载设备软件处理逻辑等各专业角度,研究并比选优化技术方案,建议ATP不主动与接收RBC拆链。     

基于多分辨率建模方法的CTCS-3级列控系统仿真技术

基于多分辨率建模和高层体系结构,对CTCS-3级列控系统进行仿真研究。根据CTCS-3级列控系统的结构,选择无线闭塞中心(RBC)、列控中心(TCC)、应答器信息传输模块和车载安全计算机4个关键模块组成控车模型。采用多分辨率建模方法,根据信息交互细节层次的不同,将控车模型中的不同模块划分为低、中、高3种分辨率模块。应用HLA仿真技术,构建控车模型中联邦对象模型和成员之间的属性公布与订购关系,应用RTI软件实现控车模型的仿真过程。实现了如下仿真场景:控车模型联邦与RTI软件的连接与退出;不同分辨率情况下的RBC与TCC信息交互生成行车许可;车载安全计算机绘制计算目标距离曲线;列车行驶视图显示。仿真结果验证了多分辨率建模方法在CTCS-3级列控系统仿真中的可行性。     

高速铁路列控系统特殊场景与应急处置案例研究

高速铁路列控系统涉及面广、与信号各子系统关联性强,在特殊场景或设备故障时,准确分析成因,采取针对性措施,对确保行车安全和迅速恢复行车秩序至关重要。通过武广高铁韶关站临界状态下RBC与联锁设备判断列车冒进不一致的特殊场景,对相关设备日志和应急处置整个过程进行详细分析,进而总结几个较复杂的信号系统故障案例,并提供针对性措施。最后,对进一步综合提升列控系统特殊场景应急处置水平,提出若干建议。     

降低RBC硬件设备维修成本

正1前言无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统的地面核心设备,根据来自联锁、临时限速服务器、相邻RBC调度集中、车载设备的信息和线路参数信息,生成列车行车许可等控制信息,并通过无线通信方式发送给车载设备,以此保证其管辖范围内的列车安全、可靠、高效运行。所以RBC设备正常运行是高铁安全高效运行的必要条件。上海电务段RBC管辖范围含京沪高铁、沪宁城际线、沪杭     

基于Multi-Agent的列控系统复杂运营场景建模与仿真方法研究

针对高铁列控系统的并发性、混成性、交互性等特点,基于列控系统技术规范,结合Multi-Agent理论、Prometheus建模方法以及仿真技术,提出基于Multi-Agent的高铁列控系统复杂运营场景建模与仿真方法。最后,以CTCS-3级列控系统的RBC切换场景为例,构建基于Multi-Agent的RBC切换场景模型,并利用Multi-Agent仿真工具对模型进行仿真。仿真结果表明,该方法能够满足列控系统并发、混成、交互的复杂特性,可为列控系统复杂运营场景建模仿真与安全分析提供技术支撑。     

高铁运行中信号设备不良信息的分析与处理

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统的核心设备,使用准移动闭塞而非移动闭塞,从而实现每隔3 min就可以开出一趟列车的预期目标,可见设备的良好运行是高铁准点安全运营的关键,所以对设备进行正确维护,对产生的不良信息进行详细分析认真总结是日常工作的关键.结合LKR_T型无线闭塞中心原理对管内两件典型实例进行分析,探讨无线闭塞中心(RBC)在相关运营场景中发挥的作用.     

无线闭塞中心系统安全风险分析及对策

通过分析无线闭塞中心(RBC)的系统结构和功能,从RBC的角度辨识出各种安全风险,并将它们分为列车超速和列车冒进两大类;采用故障树分析方法对2类风险分别建立故障树,进而求解故障树的最小割集,识别出所有可能导致这2类安全风险的原因。分析结果表明,导致列车超速的直接原因一是RBC向列控系统车载设备发送了错误的行车许可信息或与速度相关的信息,二是RBC未能向列控系统车载设备发送应该发送的行车许可或与速度相关的信息;导致列车冒进的直接原因一是RBC发送了错误的行车许可或有条件紧急停车信息,二是RBC未及时发出缩短行车许可以及有条件和无条件紧急停车信息。针对分析和归纳出的五大类共11项安全风险原因,给出对应的防范措施,并经在武广高速铁路应用,验证了防范措施有效且实用。     

CTCS3级仿真系统中无线闭塞中心的仿真

无线闭塞中心(RBC)是列车控制系统(CTCS)中的重要组成部分,它是一个基于计算机的系统,根据从外部轨旁系统得到的基本信息及由车载子系统得到的信息产生传输给车载子系统的信息,这些信息的主要目的是提供运行许可(MA)并且在线路上进行多辆列车的间隔管理,使列车在RBC管辖范围内的线路上安全高效地运行.探讨利用统一建模语言(UML)来描述和建立CTCS3级仿真系统中RBC模型的关键部分并分析其优势所在.RBC的仿真平台基于C++Builder 6.0以及Rational Rose.