基于MAS的列车运行调整方法

针对列车运行调整问题,运用多智能体系统(MAS)技术,将列车运行调整方案的制定过程抽象为多用户(列车)对车站股道和区间线路等共享资源的占用预约过程,在此基础上建立智能体模型。车站和区间被抽象为资源Agent,列车被抽象为用户Agent,由资源Agent和用户Agent组成多Agent系统,Agent之间采用合同网协议进行协作。列车运行调整方案由Agent之间的分布式自主决策和相互协作产生。协作过程中的数据通信采用KQML标准设计,并增加消息等级,以提高通信和系统的效率。仿真实验表明,采用基于MAS的列车运行调整方法是可行的。     

基于Petri网的崇凭铁路车站联锁进路建模与仿真

作为一种形式化建模工具,Petri网被广泛应用于铁路等离散事件系统。本文以新建崇凭铁路某车站站内联锁进路控制为研究背景,借助Petri网仿真模拟列车在站内的运行过程。结果表明,本文的模型可对站内调度计划的安全性进行核查,通过被标记的故障库所的含义定位不可行的调度计划问题所在,并对其进行修正,从而确保列车在站内的安全运行。     

面向对象Petri子网的列车群运行系统模型

基于列车群行为建模所出现的列车并发性的智能性表述，面向不同的控制和决策问题，多层次性问题的处理，构成系统的各子系统独立性表示，面向不同分析问题系统混合属性的如何处理，以及影响列车群运行的各种不确定性因素的处理等主要问题，定义了一类对象Petri网，并利用所定义的Petri网建立了列车运行系统中的信号灯，区段，车站和列车的对象Petri子网模型，各对象子网分为内／外两部分结构，对象的内部数据属性和操作均由内部结构来表示，对象子网之间的联系是用消息传递来完成，这很好地表现了对象的封装性和对象子网的结构一致性，基于子网所构建的模型（TGOSOPS）相对于已建模型（TOPNO）所表述的内容更丰富，具有结构性，可扩展性，层次性更优良的特点，模型适用于分布式行车指挥系统，便于智能控制的实施并具有很好的开放性和可控性，模型可构成研究一类智能混合系统建模及分析理论的实验平台。     

列车区间运行安全的Petri网模型研究

鉴于我国铁路列车行车事故多发生在区间运行过程中,以及列车在区间运行的动态特性,利用Petri网具有强大的功能描述及分析系统动态变化的特点,建立了列车区间运行系统的动态Petri网模型。通过对该模型合理性的论证,并运用此模型对实际事故案例进行分析,表明所建的列车区间运行安全Petri网模型是合理的。     

列车区间运行仿真分析及建模

在教学实验类铁路运输模拟系统中,需要对列车区间运行以及车站接发车过程进行仿真.本文针对列车区间运行过程进行仿真建模,该模型描述了列车、线路和信号系统的属性、行为特性以及它们之间的交互关系.实际应用表明,该模型可较好地刻画列车在区间的运行过程.     

基于Petri网列车群模型的列车运行冲突分析

列车运行冲突检测是铁路系统安全运营的重要保障。本文首先给出赋时着色Petri网的形式化定义,定义变迁使能和触发规则及状态转移函数;基于赋时着色Petri网,以库表示车站/闭塞分区,托肯表示列车,建立列车群模型,为冲突检测提供模型基础。在经典Petri网冲突定理的基础上,结合库容量约束和时间间隔约束,提出列车运行冲突判定定理,并证明该方法的正确性;在此基础上,设计基于可达树的冲突分析方法,并以太原铁路局部分线路为例,通过实例介绍列车运行冲突和进路冲突检测分析的方法。基于Petri网的列车群模型为铁路系统冲突分析问题的处理提供新的途径。     

铁路信号联锁逻辑形式化建模研究

铁路车站信号联锁逻辑的形式化描述无论对计算机联锁软件的开发，还是对联锁软件的测试都是非常重要的。 铁路大站的联锁逻辑十分复杂，对其进行形式化描述是一项艰难的工作。目前，国内外尚无这方面详细研究的文章和报道。本文利用层次结构的概念，采用层次化有色Petri网，以建立铁路车站信号计算机联锁软件第三方测试的现场仿真环境为目的，以车站联锁设备的层次化有色Petri网模型为背景，介绍了铁路车站信号联锁逻辑的形式化描述的基本方法。     

基于Petri网模型的高铁6‰下坡道延续进路防护方法

针对大于6‰下坡道高铁车站的延续进路防护问题，以成兰线某车站为例，研究基于Petri网模型的防护方法。以车站平面布置图为依据，建立相应的延续进路防护资源分配约束模型，包含6‰下坡道防护模型和延续进路防护故障诊断模型。通过6‰下坡道防护模型对延续进路涉及到的轨道区段占用权进行分配，实现延续进路的安全性防护；延续进路防护故障诊断模型采用形式化验证方法，通过被标记的故障库所对不可行的延续进路排列报错，实现延续进路运行计划的安全性验证。利用Petri网的可达性、有界性、安全性，对车站延续进路可能产生的列车碰撞和冲突进行仿真验证，验证结果可为列车运行计划的排列提供参考。     

绞线式列车总线初运行算法分析

列车通信网络是高速列车的关键技术.系统分析绞线式列车总线(Wire Train Bus)初运行过程的原理,形式化描述初运行过程.     

基于着色Petri网的高速列车追踪运行过程建模与仿真

为了验证高速铁路移动闭塞系统(Moving Automatic System,简称MAS)结构完整性、控制逻辑正确性以及列车追踪运行的动态控制过程,利用着色Petri网建立移动闭塞条件下高速列车两车追踪运行控制过程的模型,采用相对制动方式下基于追踪效率最高的区间追踪间隔原理,设计了控制策略决策模块,模拟列车牵引加速、惰行以及减速运行等控制过程,研究MA更新周期变化对列车追踪控制的影响。仿真结果表明所建立的模型可以有效描述MAS下高速列车追踪运行控制过程,且MA更新的周期越小,列车的行为控制越灵敏,达到预期控制目标所需要的时间更短,满足行车安全性、高效性要求。仿真结果将为MAS在高速铁路中的实际应用提供理论指导。     

系统理论过程分析在城市轨道交通列车运行控制系统设计中的应用

使用STPA(系统理论过程分析)安全分析方法,针对北京燕房线实际设计案例中的典型系统级危险源,选取列车进站停车运营场景建立相应的分层控制结构模型,辨识不安全控制行为,分析列车运行过程中的危险致因和安全约束,结合实际工程项目转化为切实可行的安全需求和防护措施。表明STPA方法分析过程全面深入,不仅可以分析技术系统,还可以分析运营组织中的人为因素,可以更加全面辨识运营场景中所涉及的危险致因。     

基于多层STAMP模型的CTCS-1级列控系统功能安全分析方法

根据CTCS-1级列控系统总体设计方案,以安全控制为核心,结合系统理论事故模型和控制过程提出多层STAMP模型与相应的安全分析方法。利用UML语言对列控系统内部组件交互控制过程进行描述并将其转换为多层STAMP模型和故障分析模型,分析危险事件产生原因,实现对系统功能的安全分析。以CTCS-1级列车进站场景为例,建立多层STAMP模型并针对可能发生的危险事件进行系统功能安全分析。分析结果表明,多层STAMP模型和安全分析方法适用于CTCS-1级列控系统的功能安全分析。     

轨道交通乘客信息系统组网分析与思考

乘客信息系统(PIS)是提升轨道交通运营水平、提高服务质量、改善乘客乘车环境的重要手段。结合PIS系统采用控制中心、车站及列车三级结构组网的特点,依托当前通信及相关技术的发展,对设计中采用的各种组网技术进行深入地分析和研究,可为相关工程技术人员提供参考。     

基于GPS的CIR卫星定位单元设计

机车综合无线通信设备(CIR)用于实现机车和调度台之间的通信,兼容当前铁路调度系统中使用的450MHz和GSM-R二种通信方式。为实现以上二种通信方式的自动切换,以及450MHz通信区段内通信频点的选择,研究设计了一种基于GPS的卫星定位单元。介绍了卫星定位单元的总体设计、硬件结构和算法软件。现场实验结果表明,设计的卫星定位单元能够在使用中准确地实现通信方式和通信频点的自动切换,满足CIR的通信要求。     

基于机车北斗卫星、GPS双模的CIR卫星定位单元设计

机车综合无线通信设备(CIR)用于实现机车和调度台之间的通信,卫星定位单元是CIR的重要组成之一,通过双模卫星定位单元的系统架构完成硬件和软件设计。现场试验结果表明,设计的双模卫星定位单元具有北斗卫星、GPS卫星双套定位导航系统定位能力,具有更高的可靠性、稳定性、精确性,满足CIR的通信要求。     

基于D2D技术的车车通信研究

阐述车车之间实现直接通信的应用价值和意义。利用列车在RBC中的注册数据(车次号)及同方向列车在区间内相对固定的运行顺序,在RBC端加入列车通信管理单元协助列车完成身份识别,并对特殊情况下的列车通信管理单元的布置原则进行分析。探讨利用D2D技术实现车车之间的信息互通,在结合C3线路列车的运行特征与D2D技术的模式特征后,选择D2D基站中继模式建立前后行列车的通信模型。在车车通信系统模型建立的基础上,对该系统的故障因素进行分析,利用马尔科夫模型对系统可靠性进行验证,结果显示其可靠性满足目前铁路运输的需求。     

双套冗余异构列车运行控制系统的可靠性及运营延误分析

在对比分析某市轨道交通列车5 min以上延误原因及特征的基础上,对不同列车运行控制制式的故障模式和可靠性进行了分析和建模计算.基于赋时Petri网建模方法,对CBTC(基于通信的列车控制)+BM(基于固定闭塞的点式列车自动防护模式)和CBTC+TBTC(基于数字轨道电路的列车控制)系统在降级模式切换时对列车运营延误的影...     

遂渝铁路时速200km的无线列调系统

新建遂渝铁路的区间中继台方式无线列调系统能否满足200km／h客货共线铁路运营需求是一全新的课题。为保证遂渝铁路无线列调系统的成功实施，从系统选型、设计、施工等几方面，以及高速试验测试的最终数据，阐明区间中继台方式的无线列调系统是如何成功实现200km／h客货共线铁路的无线通信的。     

基于车车通信的城市轨道交通列车控制系统折返能力分析

列车折返过程是影响列车折返能力的关键因素。以基于车地通信的传统列车控制系统为比较对象,阐述了基于车车通信的列车控制系统的显著优点。结合实际车站情况,在站前折返和站后折返模式下,仿真计算了采用不同列车控制系统时的列车折返能力。仿真结果显示,采用基于车车通信的列车控制系统时列车折返能力明显更优。