ATP子系统列车追踪间隔及防护研究

列车追踪间隔及防护控制是列车安全运行的重要保障.本文分析了列车运行速度和车位置确定方法,针对距离检测误差提出了计算以及修正方案,并对不同情况下的列车安全间隔和超速防护进行了研究,针对几种特殊运行情况设置安全防护距离以提高对列车运行间隔安全.     

面向虚拟编组的列控技术研究

虚拟编组(Virtual Coupling)是近年来欧洲铁路部门提出的一个新理念,它使用无线通信代替机械联挂,实现不同型号列车的虚拟编组。列车虚拟编组后,行车间隔极大缩短,能够进一步提高线路的运输能力。介绍虚拟编组的研究背景和基本理念,分析既有欧洲列控系统(ETCS)在应用该技术时面临的问题,旨在提出面向虚拟编组的列控技术实现方案。根据列车间隔控制是否由列控系统进行防护,提出两种方案,并描述它们的基本原理和既有ETCS规范需要变动的内容。在基于列控系统防护的方案中,引入相对制动距离的概念,并提出一种基于相对制动距离的限速曲线计算方法,为下一代列控系统的研究提供参考。     

CBTC系统列车运行间隔控制仿真研究

在城市轨道交通中,列车运行间隔过大会降低线路行车效率,过小又将影响列车运行安全;因此,合理调整列车运行追踪间隔,在保证列车安全运行的同时提高线路行车效率,是目前CBTC系统列车运行间隔控制的关键。本文介绍了影响列车运行间隔的因素以及列车运行间隔的计算方法,并对列车运行追踪距离建立仿真;通过静态仿真对发车间隔、停站时间等影响列车运行间隔的参数取值,并验证取值是否合理;通过研究列车运行情况,根据实时位置关系调整列车运行间隔并进行动态仿真。     

CBTC系统中虚拟编组列控方案研究

虚拟编组在无实际物理连接的情况下,通过协同控制使多个列车形成一个虚拟耦合的逻辑整体,共同实现大编组列车运营组织.基于传统CBTC系统提出虚拟编组CBTC系统方案,并对虚拟编组CBTC系统方案的系统结构以及关键技术进行分析.该虚拟编组CBTC系统方案使运营更加灵活,能够极大地缩短列车运行间隔,为未来轨道交通的列控系统研究...     

基于虚拟编组的信号技术研究

通过调研虚拟编组技术的发展历史与研究背景，从信号专业角度分析虚拟编组的技术特点，从信号专业行车控制与防护的间隔防护、协同控制、地面防护与行车调度组织4个角度探究了信号控制与虚拟编组的关系，提出了虚拟编组技术的技术创新点与研究方向，分析列举了技术应用时可能的风险与挑战，并对虚拟编组技术应用作出展望。     

客运专线车站出站信号机与停车标设置方案研究

针对部分车型的16节长编组和重联动车存在组尾部车厢无法全部进入站台的问题,分析列车发车追踪时间间隔与列控系统行车安全距离影响因素,提出车站出站信号机与停车标设置方案,实现动车组列车正常进站停车以满足运营需求。     

面向列车节能控制的时刻表优化

列车牵引运行能耗是铁路运输中的主要能源消耗,直接由列车运行操作决定。时刻表是列车运行操作的依据,与运行控制密切相关。结合时刻表优化与节能控制的相关因素,以列车能耗值和列车时刻表稳定性综合最优为目标,在满足列车安全追踪间隔等约束的条件下,制定面向列车节能控制的时刻表优化模型,针对模型特点设计一种采用迭代寻优的富余时间分配求解算法,实现时刻表的优化过程。实验结果表明,该算法在保证列车时刻表稳定性在一定范围的前提下,通过调整列车在中间车站的到发时间,可以减少列车在站间运行的能耗,节约能耗占总能耗的4.04%。     

城轨虚拟编组关键性能指标及技术探讨

列车虚拟编组技术能够实现车辆资源的高效灵活利用,是解决轨道交通客流时空分布不均衡问题的有效方法,已成为国内外的研究热点。既有研究借鉴了汽车编队追踪的思路,主要关注于列车稳定追踪的相关方法,未能完全适应轨道交通的实际需求。针对城市轨道交通(简称“城轨”)虚拟编组研究的需要,深入分析城轨列车运行的特征,在此基础上总结提出包括站台停车时间差等在内的城轨列车虚拟编组应符合的技术性能指标;其次,针对虚拟编组的技术特征,提出包括大小交路和Y型线路等适合列车虚拟编组的潜在应用场景,并对实现虚拟编组的关键技术及其原理进行介绍,可为城轨列车虚拟编组研究提供参考。     

基于UIC406的移动闭塞模式下越江段列车运行

从信号系统控制列车的角度研究如何减小列车在越江区间的最小追踪间隔问题，以提高长大越江区间线路通过能力。首先，介绍移动闭塞模式下列车通过越江区间的运行方式，信号系统需保证线路正常运营，越江段区间风井之间仅有1列车运行；其次，结合列车运行特点，参考UIC406能力分析方法推算出移动闭塞模式下列车在越江区间内最小追踪间隔的计算模型，得出最小追踪间隔与列车在越江区间中运行速度之间的函数关系；然后，通过对所得的函数进行求导，推算出列车在区间中的最高运行速度、接近速度的取值及对最小追踪间隔的影响，并求得函数的极小值；最后，通过仿真软件验证计算模型的合理性并提出信号控制列车的优化方案。     

广州地铁3号线ATO模式下的列车控制

广州地铁3号线于2006年12月30日全线通车，和其他线路相比，具有以下特点：①线路呈Y字型走向，列车运行多种交路；②采用的信号系统为阿尔卡特Sel Trac S40移动闭塞列车自动控制系统，不同于1、2、4号线的西门子TGMT信号系统；③具有高速、高密度、小编组的行车特点；④达到了3min行车间隔；⑤站台屏蔽门由信号系统直接控制，与列车车门实现开关联动。     

移动闭塞系统列车安全间隔分析

移动闭塞系统已在城市轨道交通中得到了广泛应用。针对移动闭塞系统列车追踪间隔问题,建立了移动闭塞间隔控制模型,分析了列车追踪间隔的影响因素,给出了具体的计算公式。结果说明了移动闭塞系统具有缩短列车运行间隔,提高运行效率等优越性。     

城市轨道交通国产ATP车载设备超速防护功能的仿真实现

在城市轨道交通列车自动控制系统（ATC）中，列车自动防护（ATP）系统担负着列车运行间隔控制，进路控制，超速防护的重要作用，是列车运行自动控制的基础，其中，ATP车载设备是ATP系统中保证行车安全的关键设备。它根据地面信息和机车信息生成列车速度控制曲线，并与列车实际速度进行比较，监督列车运行，实现超速防护，零速检测，无意识移动防护，制动确认和车门防护等功能。本文在介绍ATP系统仿真的基础上，重点阐述了ATP车载设备列车速度控制模式曲线的仿真计算方法，并以北京地铁一号线的线路参数为例，对ATP车载设备的速度控制模式曲线进行了仿真，实现了车载ATP的超速防护功能，目前，整个ATP仿真系统已正式投入运行，取得了预期的效果。     

基于虚拟耦合的列车群体智能控制技术研究及展望

铁路列车运行控制方式经历了固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞的发展过程,随着车联网和群体智能等新一代信息技术的快速发展,更高效率的先进列车运行控制技术成为研究热点。面向下一代铁路列车运行控制系统,研究一种基于虚拟耦合的列车群体协同运行控制技术,提出采用多智能体系统(MAS)对虚拟耦合列车群的运行进行控制的方法,刻画其控制规则并构建以列车群稳定协同运行为目标的控制模型。在此基础上,设计基于虚拟耦合的列车控制及调度系统框架,采用仿真技术验证该方法可大幅缩短列车运行间隔,提升运行控制效率。最后分析总结基于群体智能的列车运行控制技术研究及发展方向。     

城市轨道交通CBTC列车控制等级切换技术研究

基于通信的列车运行自动控制(CBTC)系统能够实现列车自动追踪运行,可最大程度地缩短列车运行间隔,有效提高列车运营效率,保证列车安全、可靠运行。结合西安地铁3号线工程,对西门子TRAINGUARD MT型CBTC列车控制等级原理进行了分析,并对其列车控制等级和控制区域的切换技术进行了研究。     

现代有轨电车道口信号控制技术研究

结合埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴轻轨工程,介绍我国国产有轨电车信号系统的构成和道口信号的控制原理。通过对基于列车自动防护技术的道口信号控制过程的分析以及道口行车间隔的计算,说明该信号系统的可靠性、安全性完全满足国际规范和设计要求,可提高列车运行和道路通行的效率,有效保证列车、道路车辆和行人的安全。     

基于运营能力的点式ATC系统可行性研究

为验证不同速度等级、不同列车长度下的点式列车自动控制（ATC）系统是否能够满足城市轨道交通的运营能力需求，依据点式ATC系统特点及信号系统设计的相关要求，推出列车在区间和车站最小追踪间隔的计算模型，并根据计算模型给出了能力影响因素，得出最小追踪间隔与最高运行速度及列车长度之间的关系。通过仿真计算，得出不同速度等级、不同长度下列车运行的最小追踪间隔，验证了计算模型的合理性，并给出了不同速度等级及列车长度下点式ATC系统的适用情况。     

城市轨道交通列车运行自动调整的优化模型及算法研究

针对城市轨道交通列车运行的特点，以发车时间、停站时间、区间运行时间、追踪间隔为约束条件，以列车总晚点时间和总晚点数目为综合优化目标，构建城市轨道交通列车运行自动调整模型。采用改进的遗传算法对该模型进行求解。并对实例进行仿真测试验证，仿真结果表明，此模型和算法可以满足自动运行调整的需要。     

基于车车通信的虚拟重联技术研究

虚拟重联技术作为提升轨道交通运力使用效能的有效手段,可以解决现有机械重联操作繁琐、列车网络初运行效率低等问题。为提高运营的灵活性,实现安全、高效的列车追踪运行,总结分析机械重联的透明传输和闭环控制思想,在基于前车速度的列车安全间隔防护技术的基础上,依据阈值管理的动态运行调整方式,提出基于车车通信和车辆—信号系统融合的虚拟重联方案。依托高质量的车车通信技术,前后车实时通信,后车充分响应前车的控制命令、运行状态等信息,确保后车始终基于前车的安全状态控车,从而实现虚拟重联列车的闭环同步控制,进一步减小虚拟重联列车内部的运行间隔,提高行车效率。     

基于GSM-R和GPS技术的列车控制技术研究

研究目的：结合青藏线超低温、高海拔特殊自然环境条件和列车运行的特殊要求，为实现信号系统设备的技术先进、少维护、无人值守、高可靠运行的目的，开展高原信号器材适应性和信号系统集成的研究，采用GSM—R和GPS技术，确立适用于青藏线特殊要求的信号系统设计方案。研究结论：根据青藏线的特殊要求，经过试验研究，确立了集计算机、通信、网络技术于一体的信号系统集成设计方案。采用GSM—R无线通信技术实现了信号安全信息车地双向传输；采用GPS和EOT设备，不设轨道占用检查设备，实现了列车占用检查和完整性检查；采用GPS差分定位技术提高了列车的定位精度，满足了高速行车和虚拟闭塞系统控制的安全需求；取消地面信号机和区间轨道电路，实现了车站联锁和区间自动闭塞；全新的运输组织模式和维护管理方式，实现了免维护、少维修的既定目标。采用RBWT虚拟技术，对试验系统进行了安全防护，保证了试验列车和地面设备的安全。     

无线通信延迟对城市轨道交通CBTC列车追踪间隔影响研究

追踪间隔是衡量城市轨道交通系统性能的重要指标,影响着城市轨道交通的运行安全和运输效率。CBTC车地通信系统采用无线通信的方式,其通信延迟是影响追踪间隔的主要原因之一。分析通信延迟对列车追踪间隔组成部分中的列车安全包络的影响,根据无线通信理论和IEEE 802.11协议无线通信流程得出无线通信延迟与列车速度之间的约束关系,在此基础上结合移动闭塞下追踪间隔的特点,提出用非线性规划求解约束条件下的列车追踪间隔计算方法。仿真结果显示通信延迟对追踪间隔的影响是非线性的,并给出不同通信延迟、列车追踪间隔和最大允许速度三者之间的关系。结论可为评估运输效率、优化列车追踪间隔和保障列车运行安全等问题提供依据。