市域铁路列车自动折返效率提升方法研究

市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为提高运输效率,市域铁路要求列控系统满足3 min追踪间隔,而站后折返间隔成为缩短追踪间隔、提高运输效率的最大障碍。应用于莞惠城际的CTCS2+ATO列控系统虽然具备半自动折返功能,但无法满足市域3 min的站后自动折返间隔要求。CTCS2+ATO列控系统应增加自动折返功能,以满足市域铁路需求。建议车载ATP实现快速换端、快速启机,减少换端过程耗时;建议车载ATO实现快速发车、快速运行、快速停车,减少运行过程耗时;建议CTC实现自动办理折入进路、自动办理折出进路,减少进路办理耗时;建议为不同编组列车设置不同的停车点,提升不同编组列车的折返效率;建议优化折返站的车站股道有效长和车站咽喉区长度,尽量减小折返进路长度,提升折返效率。通过以上改进措施,经过实验室验证,可以满足市域铁路的3 min折返间隔要求。     

城际/市域铁路CTCS2+ATO系统自动折返技术研究

为解决城际/市域铁路运用CTCS2+ATO系统因折返时间过长难以满足公交化运营需求问题,主要对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能进行研究。首先,对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能的系统结构进行深入分析,明确系统各设备优化的功能;进而,对自动折返各场景下设备工作流程及信息交互进行详细设计,在选定车辆参数和线路参数条件下对自动折返各阶段耗时进行理论分析,计算得到站后自动折返理论总耗时152 s,满足公交化运营需求;最后,通过城际/市域铁路CTCS2+ATO系统实验室测试平台对自动折返功能进行测试验证,测试结果表明,本文所述自动折返方案有效,站后折返总耗时仅158 s,与理论计算耗时相近,且相对人工折返可大幅缩短折返时间,提高折返效率,对城际/市域铁路CTCS2+ATO系统满足公交化运营需求具有重要意义。     

城际铁路CTCS2+ATO系统自动折返能力提升方案研究与验证

针对城际CTCS2+ATO系统不具有自动折返功能，人工折返用时较长，折返效率低，造成城际线路行车间隔难以缩短的瓶颈问题，通过研究列控车载信号系统在折返站自动驾驶的逻辑及流程，提出并实现了提升城际CTCS2+ATO系统自动折返能力的整体技术解决方案；重点解决了司机人机界面修改、列车双端数据交互、车辆接口适配等问题；完成包括室内仿真测试和现场测试验证在内的系统综合测试验证；最终于珠三角广清、广州东环城际铁路工程现场进行了真实运营场景下的系统功能演示。试验表明：该方案能够实现列车原地换端自动折返和站后自动折返，在对既有城际CTCS2+ATO系统影响较小的情况下，有效地缩短列车折返作业时间，提升折返效率。     

面向高速铁路的CTCS+ATO列控系统研究

为提高高速铁路运输效率和自动化程度,根据珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统的运用经验,提出高速铁路引入自动驾驶(ATO)的方案。方案采用CTCS+ATO系统结构,根据系统配置分为CTCS+ATO-PFC(Partial Function Configuration)和CTCS+ATO-FFC(Full Function Configuration)两个等级。分别对每个等级的系统功能、地面和车载设备配置进行定义,并提出系统分级实施方案。CTCS+ATO列控系统方案综合考虑我国列控系统的现状和发展方向,为我国高速铁路引入自动驾驶提供参考依据。     

基于CTCS2+ATO的市域铁路LTE移动通信业务承载解决方案研究

对于部分市域铁路信号系统采用CTCS2+ATO制式、移动通信系统采用LTE制式的全新组合模式,有必要根据其车地无线通信业务需求,分析研究LTE集群调度通信实现方式、系统架构,以及实现调度命令、ATO信息、无线车次号校核信息传送等业务功能的解决方案。通过分析LTE系统集群调度通信的主流实现方式,根据市域铁路车地无线通信主要业务需求,对于正在建设的市域铁路推荐采用条件相对成熟的B-TrunC架构LTE系统。重点研究基于BTrunC架构的LTE系统实现行车相关调度通信业务的工作流程,市域铁路列车信号车载设备在自动折返情况下通信车载台同步换端、车次号与IP地址转换的解决方案,对此类型的市域铁路工程建设、列控系统车地安全信息传送和运营维护方面具有指导作用。     

珠三角城际轨道交通信号系统功能优化探讨

为适应珠三角城际轨道交通高密度、公交化、通勤化的运营特性需求，在总结已开通运营的珠三角城际线路CTCS2+ATO列车运行控制系统功能的基础上，从自动折返、4辆编组列车车门与站台门联动、通信控制服务器移交、CTCS2+ATO车载加装LKJ等4个方面探讨珠三角城际轨道交通信号系统功能优化方案，为珠三角城际轨道交通新建、改建项目实施，以及其他采用CTCS2+ATO列控系统的城际、市域铁路提供一定的借鉴。     

基于地面应答器的市域（郊）铁路列控系统总体技术方案

当前我国正在积极推动市域（郊）铁路建设，除新建市域（郊）铁路外，鼓励优先利用既有线铁路，通过优化运输组织等创造条件开行市域（郊）列车。针对市域（郊）铁路运营需求特点和既有线铁路CTCS-0级列控系统存在的不足，在CTCS技术体系框架下，提出基于地面应答器的市域（郊）铁路列控系统总体技术方案，重点对主要技术设计原则、系统总体方案、功能实现、典型运营场景，以及车门/站台门联动控制和自动折返作业等ATO功能扩展方案进行论述。经过多项试验验证，表明该总体方案具有技术可行性，能够更好地满足利用既有线开行市域（郊）列车的运营需求，提高了现有CTCS-0级列控系统的安全性和运行效率。     

城际铁路列控车载系统功能的技术方案研究

为更好地适应城际轨道交通的需要,结合我国铁路信号系统应用现状和城际轨道交通用户需求,研究CTCS-2级列控系统+自动驾驶的总体技术方案,提出基于CTCS2-200C型ATP车载设备扩展ATO相关功能,实现城际铁路列控车载系统功能的技术方案。     

莞惠城际铁路CTCS2+ATO列控系统应答器应用方案研究

莞惠城际铁路采用CTCS2+ATO列控系统实现站间自动运行、列车运行自动调整等功能。结合莞惠城际试验段的试验成果,对CTCS2+ATO列控系统应答器设置、报文定义和列控数据编制进行描述,用于指导莞惠城际铁路工程设计,并为其他同级别城际铁路提供参考。     

市域(郊)铁路列控系统功能需求与构想

市域(郊)铁路可以缩短城市时空距离，引导中心城区人员疏散，缓解中心城区交通压力。本文基于列控系统技术研究成果，阐述市域(郊)铁路列控系统功能需求，提出一种新型列控系统技术方案(STCS)。该方案融合了国铁CTCS和城市轨道交通ATC技术体系，由网络化调度系统、列控及临时限速、增强型联锁、增强型车载控制VOBC、DCS、应答器/LEU、监测等系统组成。VOBC可依据实际采取融合车载或独立配置双套车载方案，具有可跨线灵活运营高效、交路车站自动折返、互联互通、节省土建投资等特点，可供市域铁路列控系统方案参考。     

CTCS2+ATO列控车载设备安全性及人机职责研究

概述CTCS2+ATO列控系统的总体结构和设备主要功能;结合安全完整性等级要求,对车载设备引入ATO后的安全性进行分析;引入城市轨道交通自动化等级的定义,确定CTCS2+ATO列控系统的自动化等级,对自动驾驶相关功能的人机职责进行划分,为设备的运用维护和后续发展提供参考。     

利用既有铁路开行市域(郊)列车信号制式研究

针对利用既有干线铁路开行市域(郊)列车,实现短追踪间隔公交化运营,同时兼顾地铁车辆跨线运营的实际需求,以北京铁路枢纽利用既有东北环铁路增建第二线开行市域(郊)列车典型工程为例,从满足中国铁路北京局集团有限公司负责运输管理、支撑公交化运营和国铁干线功能等多个方面对信号系统制式的选择,进行全面分析比选论证,提出采用CTCS-2级列控系统叠加自动折返功能ATO的信号系统设计方案,并对干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通融合发展的信号系统技术方案进行展望。研究表明,提出的CTCS-2+具备自动折返功能的ATO信号系统方案能满足本线市域(郊)列车公交化运行、保障国铁干线功能、实现北京地铁19号线跨线运营和调度指挥管理纳入中国铁路北京局集团有限公司的工程需要,并为干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通的融合发展提供了一种可供工程实施的信号系统技术方案。     

既有CTCS-2高速铁路实现自动驾驶关键技术研究

为解决既有CTCS-2级高速铁路列车运行仍由司机人工驾驶操作的问题,高速列车自动驾驶技术应用是我国高速铁路列控系统发展的必然趋势。2016年,CTCS2+ATO系统在珠三角莞惠及广佛肇城际铁路上投入运营,成功实现了世界上首次将自动驾驶技术运用到200 km/h城际铁路。基于CTCS-2级列控系统的基础对CTCS2+ATO的技术路线、技术方案、ATO系统关键技术、系统测试和应用情况进行深入研究,并重点阐述车载ATO系统架构、ATO速度控制流程、自动驾驶控制模型、运行计划实时调整模型、列车定位技术、车地无线通信技术和车门/站台门联控技术等,研究成果对高速铁路广泛应用CTCS2+ATO列控系统,具有较好的参考价值。     

基于CTCS2-200C的城际列控车载ATP总体技术方案的研究和实现

通过分析和比对CTCS-2和城际列控车载ATP设备的相似性和差异性,分析城际列控系统的技术总体原则和需求,同时结合城际铁路运营特点,研究和实现了基于CTCS2-200C车载设备的城际列控车载ATP总体技术方案及新增关键功能,并将研究成果应用于珠三角城际铁路的C2+ATO城际列控系统实际工作中。该研究和实现确保了城际列控车载ATP完全继承和保持原CTCS-2车载设备的所有安全功能,同时丰富和实现了新增的城际列控ATP功能;并做到了与ATO设备协同配合,共同实现了城际列控ATO功能。从理论上和实验上证明了研究成果完全满足城际铁路安全运营的需要。     

莞惠城际铁路信号系统集成技术

莞惠城际铁路采用CTCS2+ATO列控系统,是国内首条实现速度200 km/h自动驾驶功能的城际铁路。通过莞惠城际铁路科研开发和现场实施的系统集成新模式,经过信号系统集成的工程实践,提出信号系统的技术方案,形成城际铁路CTCS2+ATO列控系统创新成果。     

莞惠城际CTCS2+ATO列控系统场景及问题分析

莞惠城际铁路是我国首条实现自动驾驶的客运专线铁路,所采用的CTCS2+ATO列控系统在我国也是首次运用。介绍了莞惠线联调联试阶段CTCS2+ATO列控系统在一些特定场景的运行结果,对其现象进行了深入分析,提出了优化及改进的措施,对进一步完善莞惠线CTCS2+ATO列控系统的总体功能具有借鉴意义。     

珠三角城际铁路折返方案探讨

在城际铁路CTCS2+ATO列控系统技术方案基础上,通过对几种折返作业方式进行分析、比较,探讨适合珠三角城际铁路的折返方案。     

CTCS2+ATO城际铁路列控系统总体技术研究

城际铁路列控系统用于保障城际铁路列车行车安全、提高铁路运输效率,是城际铁路系统的重要组成部分。提出CTCS2+ATO的城际铁路列控系统,介绍系统结构、主要运营场景和系统优势。采用该系统有利于提高铁路运输和控制的智能化、自动化,在保障行车安全、提高运输效率、降低司机劳动强度等方面将发挥重要作用。     

中国列车运行控制系统的技术解析

高速铁路信号与控制系统的主要特点是分散自律调度集中系统.中国列车运行控制系统(CTCS)是为了保证列车安全运行,并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统.其目的是适应中国现有信号装备现状,实现路网之间互连互通,满足最高速度160～350 km/h的列控要求.CTCS的体系结构按铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层和车载设备层配置.列车运行控制系统根据系统配置按功能划分为5级.分别对5级CTCS的功能及地面和车载子系统的组成进行了详细的阐述.基于通信特别是基于无线移动通信的列车自动防护系统(ATP)是今后的重要发展方向.     

CTCS-2在城际铁路中的适应性研究

研究目的:在城际铁路技术标准尚未形成的前提下,提出将CTCS-2应用于城际铁路信号系统的设计思路,为城际铁路列控系统体系构建提供参考。研究结论:(1)对CTCS-2体系进行优化和少量改造,可满足城际铁路的运输需求,将CTCS-2应用于城际铁路方案可行。(2)对CTCS-2的优化方案:将CTCS-2应用于城际铁路,由于站间距较小,工程投资较大,采用多站合用一套联锁设备和列控中心设备的方式,可有效降低工程投资。(3)改造方案:通过增加车载ATO单元和少量地面应答器,对CTCS-2的地面和车载设备进行适当改造,能够实现ATO相关功能。