电气化铁路移频自动闭塞信号传输仿真的研究及应用

电气化铁路移频自动闭塞信号传输的仿真系统通过模拟轨道电路、牵引电流及其谐波干扰、邻线干扰、轨道电路故障等来检测移频自动闭塞系统的可靠性、安全性。本文采用面向对象的技术和仿真技术对该子系统进行了研究。文中详细地阐述了传输信道的仿真模型、传输仿真系统的结构设计和仿真算法,并举出一个仿真实例,实例的结果数据验证了模型的正确性和算法的合理性。此外,本文还提出建立可编辑的模型库的设计思想,使仿真系统具有良好的扩展性和维护性。     

25Hz相敏轨道电路的计算和仿真

以25 Hz相敏轨道电路为例,运用均匀传输线理论分析轨道电路的传输通道,并建立轨道电路系统各传输环节的四端网模型,通过Matlab软件平台对轨道电路进行计算和仿真。     

OFDM在轨道电路中应用的仿真研究

基于轨道电路的列控车载信息传输是目前铁路信号系统信息传输的主要方式,其中具有代表性的法国的UM2000轨道电路已经应用在我国新建的第一条铁路客运专线秦沈线上。本文针对在轨道电路带宽有限的情况下,如何提高传输速率并实现可靠传输信息这一铁路信号研究课题进行了仿真分析。提出利用正交频分复用(OFDM)多载波调制方式代替单载波调制方式对信息进行处理。在不改变带宽、符号周期和载频的情况下,将OFDM与FM(UM2000系统中所采用的调试方式)进行了分析比较,并对所传信息以OFDM调制方式进行了仿真分析。仿真结果证明,在相同的条件下,采用OFDM调制解调方式,可以大幅度地提高频带的利用效率,从而增加了传输的信息量。     

CTCS-3级列控系统仿真平台中轨道电路占用识别算法的研究

CTCS-3级列控系统仿真测试平台需要仿真轨道电路的占用,以实现列车的占用检查,为RBC计算行车许可和完成轨道电路编码提供基础条件。提出了一种精确实现站内轨道电路仿真占用查找的算法。通过将信号机作为参考原点,由数据库定位信号机,从与仿真联锁设备的通信中获取列车进路信息,将列车里程根据列车行驶方向进行累加或累减的变换,参考原点不停变换来查找轨道电路,并通过统一＂进路＂把站内轨道电路查找和区间轨道电路查找统一起来。该算法减小了仿真轨道电路的复杂性,为CTCS-3级列控系统仿真测试平台的搭建奠定了基础。     

基于调整表优化的轨道电路牵引电流干扰防护研究

我国铁路的电气化、高速化和重载化使得电力机车的牵引电流越来越大,并且由于牵引电流和轨道电路的信号电流共用钢轨作为传输路径,导致牵引电流对铁路信号系统中的轨道电路产生的干扰越来越严重。根据传输线四端网理论,建立机车运动过程中无绝缘轨道电路受牵引电流干扰的动态仿真模型,通过与现场实测数据进行对比,验证了仿真模型的有效性,并在此基础上提出基于调整表优化的抗干扰方案。该方案已应用于朔黄铁路沧州西站"红光带"故障区段,成功解决了该区段的"闪红"故障。     

ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统的技术综述

自动闭塞系统中，轨道电路传输的安全性是“机车信号做为主体信号”的基础保证条件。本作重点阐述了ZPW－2000系统轨道电路传输安全性方面几项技术难题的解决方案。另外，作也根据ZPW－2000系统轨道电路计算机仿真，对传输通道参数优化的主要工作及技术经济效果进行了说明。通过各种移频自动闭塞制式在传输长度、安全性、可靠性、抗干扰水平等方面的技术对比表明：ZPW－2000无绝缘移频自动闭塞系统已成为我国目前最先进的无绝缘自动闭塞制式。它将在我国铁路“机车信号做为主体信号”的技术发展政策中发挥作用。     

铁路行车调度指挥仿真系统

铁路调度指挥仿真系统是一个分布式协同工作的递阶分散自律控制系统,由决策层、管理层、执行层和设备层组成,采用部分实物仿真的方式设计模拟系统的软硬件环境。仿真系统设计的关键技术包括:进路表的自动生成算法、控制命令自动生成算法、列车车次自动追踪运行算法、列车群自动追踪运行算法、计划自动调整算法、干扰源仿真模拟和仿真时空一致性控制等。通过选取铁路实际运营的计算机联锁系统和电气集中联锁系统、车站、自动闭塞区间和计轴半自动闭塞区间线路,构建近1∶1的仿真试验环境。按照铁路行车调度指挥实际需求、相关技术标准以及现场实际投入使用的行车调度指挥系统,对仿真系统进行了功能、性能测试。对实际应用中出现的故障进行了模拟分析。结果表明:仿真系统对于实际应用系统的研发、开通运营、日后的维护和系统升级具有不可替代的作用,它能够极大地缩短开通前的调试时间,方便故障分析和各种条件下调度指挥方式的模拟,特别适合特定条件下应急预案的演练。     

ZPW-2000无绝缘轨道电路相邻区段干扰仿真研究

根据均匀传输线和四端网络理论,建立ZPW-2000无绝缘轨道电路分路电流的计算模型,利用MATLAB软件实现相邻区段干扰电流的数值算法,对轨道电路正常情况、调谐单元故障情况下邻区段干扰电流的分布进行仿真.     

轨道电路扼流变压器的磁暴侵害效应仿真研究

各种电气、电子设备在铁路系统大量应用,研究磁暴电磁干扰对铁路电气系统的影响十分重要。在分析磁暴侵害俄罗斯北部Nyandoma—Oboserskaya铁路区段轨道电路信号系统的基础上,根据我国铁路扼流变压器的结构及设计特点,建立扼流变压器的等效电路和Matlab仿真模型,研究准直流性质的地磁感应电流(GIC)对扼流变压器的影响。结果表明,由于扼流变压器容量小,当1.5 A不平衡GIC侵入时,扼流变压器将出现直流偏磁饱和,一、二次电流波形严重失真,影响轨道电路系统的电气、电子设备,验证了磁暴干扰俄罗斯北部铁路信号系统的现象。     

列车运行控制仿真系统(二)ATP列车超速防护仿真研究

介绍了列车运行控制仿真系统中ATP列车超速防护仿真子系统的系统结构和功能.阐述了仿真中目标距离、目标速度的确定方法,以及目标.距离模式曲线的仿真算法.对基于轨道电路和应答器的CTCS-2级列车超速防护系统进行了仿真实现.该系统为进一步研究列车超速防护系统提供了有效的实验环境和方法.     

CTCS-3仿真测试系统仿真建模的研究

以构建半实物CTCS-3仿真测试系统为出发点,探讨CTCS-3仿真测试系统仿真建模的相关策略和技术。     

调车监控系统模拟平台联锁模拟模块的实现

联锁模拟模块是STP-yh型无线调车机车信号和监控系统模拟测试平台的基础模块,是运用联锁的基本逻辑原理和面向对象的软件编程方法,来实现站场中的联锁设备的模拟运作。     

基于HLA的列控系统多车仿真策略研究

基于列控系统需求进行的多车仿真研究,是构建完备的列控仿真与功能测试环境的基础环节。本文针对列控系统多节点、分布式的特点,设计基于HLA的列控系统多车仿真方案,提出两种多车仿真策略。根据不同的仿真策略构建基于HLA的多车仿真联邦的逻辑模型和高层仿真模型。对采用不同仿真策略实现的多车仿真联邦进行性能测试,实验结果表明多辆仿真车整体作为一个联邦成员加入仿真联邦的策略更适用于多车仿真,该仿真策略能够满足列控系统中多车仿真的需求。     

仿真测试管理器在CTCS-3级列控系统仿真测试平台的应用

仿真测试管理器是CTCS-3级仿真测试平台的重要辅助模块,它独立于CTCS-3级列控系统,但在仿真平台中可实现节点监控、数据收集、人工命令自动下达等辅助功能.从仿真测试管理器的仿真前准备及仿真过程控制两大方面对其进行介绍,体现出其在CTCS-3级列控系统仿真测试平台中灵活性及重要性.     

列车司机驾驶仿真子系统的设计与实现

列车司机驾驶仿真子系统是构建完备的列控仿真系统与功能测试环境的基础部分,该子系统有助于提高整个仿真与测试系统的真实性和可操作性.本文针对司机驾驶仿真子系统,从功能需求、列车速度模型建立、软件仿真等方面对该子系统进行分析,引入AV8R-01型摇杆及SST辅助编程技术,利用Visual Studi0 2010编程环境实现了该子系统.本文利用较低成本的硬件平台辅以软件界面代替传统的驾驶实物平台,在CTCS仿真测试与司机培训等仿真平台搭建过程中既节省了成本,又能够起到驾驶仿真的作用.     

磁悬浮列车的模拟试验系统

阐述了磁悬浮列车的模拟试验系统的基本原理,介绍了磁悬浮列车的模拟试验系统的方案、要求及其基本结构,并指出了设计本模拟系统的目的及其达到的预期效果。     

人工生命仿真的分析

人工生命是一种利用进化计算模型,通过计算机仿真,以化学或其它非生物为基体来描述生命的模型.人工生命仿真仅对低级实体的行为进行编辑,并且把全局模式作为低级实体间相互作用的结果表现出来.对人工生命的研究作了详细的综述,并且对其存在的问题进行了分析.     

风轮特性的电气模拟

通过对风轮的受力及风能利用系数进行分析,推导了风能利用系数和风轮转矩的近似表达式,讨论了实现风轮输出特性及转动惯量模拟的方法。使用感应电机对风轮的转矩转速特性进行模拟,同时给出了风轮模拟系统的硬件结构,搭建了实验平台。测试表明,该系统能够实现风轮输出特性的近似模拟,并能较准确地反映出转动惯量对输出特性的影响,为风力发电的研究提供了方便的测试手段。     

智能监控器的散热仿真

采用Ansys Icepak电子热仿真软件对智能监控器模块进行热仿真分析,比较不同结构对智能监控器模块散热的影响,大大缩短了研发周期,降低了研发成本,对提高智能监控器的热可靠性具有重要意义。     

电气开关的计算机实时仿真研究

研究了理想化的电气开关仿真建模方法,以简单的方式解决了电路仿真时由于电气开关的存在带来的刚性问题与数据流因果逻辑矛盾的问题,该方法适用于系统级的定步长的电路计算机实时仿真.