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。     

基于图像处理的城轨列车车号识别系统

针对现有射频识别标签易脱落损坏导致丢失车号的问题,提出了基于图像处理的城轨列车车号识别系统。利用工业相机拍摄城轨列车侧面车号,再采用加速稳健特征算法和变换不变低秩纹理方法对拍摄到的图片进行车号定位、校正、分割操作,利用Visual Geometry Group-16(VGG-16)网络模型对分割好的车号字符进行识别。试验结果表明,该系统具有鲁棒性好、识别准确率高等特点,能够满足城轨列车车号获取的要求。     

GJB 841—1990在城轨列车故障管理中的应用

在城轨车辆制造企业采用传统管理方式管理城轨列车故障过程中发现,经常存在已经纠正的故障会重复出现,或既有故障解决后又出现新的甚至更严重故障的现象,难以实现在列车全生命周期内闭环管理列车故障。根据GJB 841—1990《故障报告、分析和纠正措施系统》,介绍产品故障报告、分析和纠正措施系统（FRACAS）流程。以某车辆制造企业管理城轨列车故障为例,依托列车FRACAS管理组织机构,设计城轨列车FRACAS运行过程,并应用于某城市轨道交通列车故障管理。应用结果表明：与2020年度相比,2021年度列车各主要系统故障数均减少,故障数降低比例最低为25.00%,最高为57.14%,提升了列车质量,提高了列车运用可靠性。这为城轨车辆制造企业管理列车故障,持续提升列车质量提供借鉴。     

基于模糊聚类法的城轨列车系统划分方法研究

针对城轨列车系统划分的问题,首先,利用层次分析法对城轨列车系统进行划分,明确系统各零部件间的定量关系,建立城轨列车系统功能、材料、结构、安全等4个相关矩阵模型并进行一致性验证;其次,分配不同原则的权重系数,得到模糊综合相关矩阵;然后,通过模糊聚类法中的编网聚类法和最大树聚类法直接进行聚类分析,并对分析结果进行对比,得出合理的城轨列车系统划分结果。通过实例验证该方法有效可行,为城轨列车维修优化提供理论依据。     

基于定时截尾试验统计方案的城轨列车可靠性验收生产方风险预测

为了预测城轨列车在不同可靠性验收方案下的通过概率,引入接收概率函数和生产方风险等指标。根据城轨列车可靠性验收特点,考虑生产方风险多因素量化关系,建立城轨列车可靠性验收生产方风险预测模型。以某城轨列车可靠性验收方案为例,利用生产方风险预测模型,计算4种可靠性验收方案的生产方风险,并对比分析。结果表明,生产方风险预测模型可为城轨列车可靠性验收方案的生产方风险提供预测,也可用于指导列车交付后的可靠性验证工作。     

国家铁道试验中心城轨试验线感应电压抑制装置研究

国家铁道试验中心城市轨道交通试验线建成后与既有环线并行,在城轨试验线接触网上存在严重的感应电压,危害人身安全和设备安全。通过对感应电压的形成进行分析计算,提出感应电压抑制装置的设计方案,并研制出感应电压抑制装置。     

广州地铁B型高速城轨列车架修及大修优化

由于B型高速城轨列车的速度特点,列车的架修、大修周期和运营里程不能按维修计划形成良好的匹配,故此根据广州地铁3号线北延段B型高速城轨列车的使用状况,结合系统部件的寿命影响因素,对列车系统部件进行了归类分析,从而提出以部件可靠性为依据的B型高速城轨列车架修、大修优化方案并成功实施。     

城轨三维电子沙盘中列车运行仿真的研究

本文以地铁运行线路为基础设计城轨三维电子沙盘模型,同时利用OSG(OpenSceneGraph)技术驱动电子沙盘中地铁的运行.从场景模型的生成、沙盘中动态场景的控制、列车在三维空间的定位算法等方面研究虚拟仿真技术在城轨列车运行系统中的运用,可以为列车运行系统的设计提供参考和验证.     

城轨列车运行时分节能优化方法

基于传统的城轨列车站间运行曲线优化模型,研究列车运行图中的运行时分优化模型和方法。同时在满足运营需求的前提下,以降低城轨列车运行能耗为目标利用遗传算法对列车全周转内各个站间的运行时分进行优化。根据北京地铁亦庄线的实际数据,对以上方法的节能效果进行实际验证和比较。结果表明,基于遗传算法的城轨列车运行时分优化方法相比城轨列车实际运行与仅优化站间驾驶策略方法分别可以获得17.3%与4.1%的节能效果。     

列车组合定位系统定位精度评估方法研究

为定量、准确地评估列车组合定位系统的定位精度,研究了基于高精度参考系统的列车组合定位系统定位精度评估方法,提出实时和后处理定位精度评估策略。选取高精度SPAN-FSAS(Synchronized Position AttitudeNavigation-FSAS)组合导航系统为参考系统,计算瞬时定位误差评估列车组合定位系统的实时定位精度。选取IE(Inertial Explorer)紧耦合和RTKLIB动态模式解算的高精度定位结果为参考,计算多个定位精度评估参数,综合评估列车组合定位系统的后处理定位精度。以环行铁道试验线的实测数据为基础,验证了所提方法可以直观、定量地观测到列车组合定位系统的瞬时定位精度和后处理定位精度。     

地图辅助定位方法在列车定位中的应用

地图辅助定位是使用道路地图矢量辅助其它手段进行车辆定位的一种方法。本文依据线路平纵断面特征对线路进行单调分段后,建立线路平面和纵断面数字地图数据库,然后以铁路线路平面特征辅助GPS进行列车连续定位,分别推导出直线、缓和曲线以及圆曲线区段的列车位置估算公式。在直线区段将GPS位置信息投影到实际线路上进行列车定位;在缓和曲线上,根据实测当前点曲率以及缓和曲线曲率和全长计算列车的位置;在圆曲线上,提出利用同向切线法实现列车连续定位的方法。文中还探讨了应用纵断面变坡点作为虚拟查询应答器实现单点定位的方法。最后给出列车连续定位的现场实验结果和利用变坡点实现单点定位的仿真结果,验证了方法的有效性。     

城市轨道交通行车突发事件应急处置辅助决策系统研究与实现

为协助城市轨道交通运营部门处理行车突发事件,研究并开发了城市轨道交通行车突发事件应急处置辅助决策系统。在行车突发事件发生时,系统能够通过自动判断或事故参数的手动输入快速获取事故信息,自动生成行车突发事件下的列车运行计划调整方案,为行车突发事件期间的列车合理周转提供参考;同时,系统会自动根据新生成的列车运行调整方案进行行车突发事件下的线网客流预测,并将预测结果在线网图上进行可视化展示,为行车突发事件期间线网客流组织与疏导提供数据支持,实现降低行车突发事件带来的损失与影响的研究目标。以成都地铁3号线为例,通过对系统的实际操作,验证了系统在行车突发事件下的列车运行计划调整与线网客流预测与展示功能。     

城市轨道交通全自动运行线路调度系统的仿真研究

根据当前城市轨道交通全自动运行线路的发展现状,对以行车为核心的综合调度系统总体架构、业务功能等方面进行研究分析.采用基于VC++的MFC技术,对该系统行车模拟及站场图显示、列车运行信息及设备健康状态监测、车载PIS信息管理等功能进行仿真实现,并设计了良好的人机交互界面.该仿真系统可用于全自动运行线路调度人员的教学培训,...     

各类电子式计轴设备工程应用浅析

城市轨道交通信号系统已经进入基于通信的移动闭塞控制时代,但为了保证这种脱离传统轨道电路的闭塞制式在出现故障时不影响全线运营,大部分城市轨道交通仍然采用了电子式计轴设备作为列车占用轨道区段的检测设备。电子式计轴器分为调相式、调幅式、振荡器式及光栅式4种,它们有着各自的特点,应当根据其特性选择适合不同工程的计轴设备。     

城际轨道交通试车线设计探讨

试车线作为新车和检修后的列车进行系统动态调试及性能试验的线路,用于保障列车的安全和可靠运营.针对城际轨道交通的特点,对比分析了国有干线铁路及城市轨道交通试车线的功能需求.结合试车线工程实际条件,从测试功能、设备配置、设计规范等方面对城际轨道交通试车线的设计进行了探讨.城际轨道交通试车线的设计应根据现场条件进行布置,有条...     

城市轨道交通列车运行图协调性评估体系构建与系统研究

从不同尺度对城市轨道交通列车运行图进行协调性分析与评估,是实现城市轨道交通网络化运营协调与优化的重要基础。通过选取大量的指标数据进行归纳总结,提取了运营协调决策中的共性需求,构建了适应运营管理的城市轨道交通列车运行图协调性评估指标新体系。基于该指标体系,开发了完整的城市轨道交通列车运行图协调性评估系统,可以对点(车站)、线(运行线)与面(运行图)进行全方位综合评估。以北京市实际路网运营情况为例,在10 s内完成各项指标计算,计算结果得到了北京市交通信息中心与北京地铁运营有限公司的专家认可,可以为列车运行图进一步优化编制提供有效的参考。     

城市轨道交通封闭曲线线路列车定位技术

针对城市轨道交通中列车在线路上循环运行的特点,在分析现有列车定位方法的基础上,提出具有封闭曲线特征轨道线路基于绝对位置编码的列车定位技术。在轨道线路沿线每个待定位置上设置一个0或1的二值标记,对待定的绝对位置进行编码,通过检测唯一的绝对位置编码值来实现列车的定位。结合封闭曲线线路的特点,线路上的二值标记按照m序列布置,绝对位置编码序列由n次本原多项式生成。根据封闭线路待定位置的总数,对m序列采用截短或补零的方法,确定绝对位置编码序列的长度。当列车在线路上运行时,通过车载阅读器顺序检测二值标记,在移位存储器中构成绝对位置编码值,利用生成绝对位置编码序列的反馈逻辑函数进行容错处理,输出定位信息。二值标记采用附加的扣件螺母或射频电子标签等方式实现。该技术可以实现高精度、低成本和高可靠性的列车定位。     

一种基于多传感器融合的冗余测速测距系统设计

测速测距系统的相关设备是城市轨道交通列车控制系统关键设备。对测速测距系统设计的需求和技术背景进行分析和研究,设计了一种基于头尾冗余的测速测距系统硬件架构,实现了双端车载测速传感器的安全冗余,继而提出了采用多传感器融合应用技术的列车测速测距系统设计方案。     

市域快速轨道交通线开行快慢车问题的研究

在市域快速轨道交通线路上,根据客流潮汐化、向心性的特点,选用合理的列车停站方案,对优化列车运行组织,提高系统的服务水平和降低运营成本具有重要的意义。对开行跨站停、部分停站、直达列车的组织形式及需具备的条件进行了分析,重点研究了快慢车的越行问题。并以上海某市域快速轨道交通线为例,通过计算机仿真铺画列车运行图的方法,对开行快慢车后越行地点的选择以及列车始发的均衡性问题进行了分析研究。     

城轨列车停车位置不精确的原因及对策

从制动系统、信号系统、牵引控制系统及线路条件等方面,对城市轨道交通列车停车位置不精确问题进行分析.结合列车运营的具体条件,提出在列车基础制动装置中的闸瓦宜选用摩擦系数稳定,湿态制动性能良好的新型合成闸瓦;在设定空车制动力保证和重车制动力限制的基础上,增设电制动模式下的粘着限制功能;用于测定列车运行速度的速度传感器尽可能安装在拖车的车轴上等相应的改进措施.