城市轨道交通全自动运行列车的需求分析

从功能需求、RAMS(可靠性、可用性、可维护性和安全性)需求及列车设计需求等方面,对全自动无人驾驶列车的需求进行分析。着重讨论了全自动无人驾驶列车在运行模式、控制方式、列车状态监控、安全需求等方面的功能特点及优势。     

基于安全平台裁决的ATO系统冗余设计与实现

阐述CBTC系统中列车自动驾驶(ATO)系统的工作原理以及冗余设计;对当前国内外主流厂商冗余实现方式的优缺点进行分析,提出基于安全平台的双机并行冗余架构的设计原理及实现方案.     

北京地铁14号线全自动车辆段设计及应用

为解决传统车辆段既有接发车模式中接发车效率低、调度人员工作量大等问题,并降低由此产生的因操作失误而导致事故发生的概率,北京地铁14号线车辆段配置具有列车自动控制系统(ATC)的全自动运行区域,列车在全自动区域升级至基于通信的列车控制系统(CBTC)级别后可实现列车自动防护(ATP)、列车自动操作(ATO)功能以及列车自动监控(ATS)功能,由信号系统防护列车运行安全,并能够以ATO模式自动完成进出段场的运行功能。全自动车辆段作为未来可推广的车辆段建设管理模式,对现行实施的有关全自动车辆段系统功能、系统配置以及运作方式将具有重要的参考意义。     

TDCS车站分机双机热备系统设计

介绍了TDCS（列车调度指挥系统）车站分机双机热备系统的设计方案。该系统由2套独立供电电源PWR、2套网络处理控制器NPC、2套开关量采集板DIB和1块双机热备切换板STBY组成，实现了站场码位采集、串口通信、网络通信等的双机热备功能，提高了TDCS整体的可靠性和可维护性。     

双机热备列车运行监控记录装置的研制

列车运行监控记录装置(以下简称监控装置)在机车上的普及应用,使其在列车运行安全方面发挥了很大的作用,成了确保列车安全运行不可缺的装备.目前,监控装置在实际运用中总的情况是良好的,大多数情况下都能正常使用,但由于工作环境、器件质量等原因的影响,故障也时有发生.一旦发生故障则有可能酿成事故,因此,提高监控装置的可靠性、稳定性,确保列车的安全运行,成为一个亟待解决的重要问题.为此,经过充分论证、试验、研制开发了双机热备列车运行监控记录装置(以下简称双机热备监控装置),现将其系统构成、工作原理、技术特点介绍如下.     

遗传算法在ATO目标速度曲线规划中的应用

在列车自动驾驶(ATO)系统中,结合遗传算法和列车逐级变速技术,规划出列车运行的目标速度曲线,实现了对列车加速、巡航、减速等运行状态的规划控制.仿真结果表明,该算法满足列车对目标速度曲线的安全性、准时性、节能性和舒适性等要求,可运用于ATO系统和培训仿真系统.     

两种铁路信号系统双机热备结构可靠性与安全性分析

双机热备系统已广泛应用于现代铁路信号系统中,国内外学者对其可靠性和安全性进行广泛而深入的研究,但在研究的过程中并没有区分不同的系统结构,鉴于此,分析传统的仅具有故障自检和同时具备自检与比较程序互检的两种不同的双机热备结构。综合考虑共因失效、在线诊断、多故障模式等因素,建立两种双机热备结构的同构马尔可夫模型并对其进行仿真,根据仿真结果对两种双机热备结构的可靠性、安全性进行分析比较。分析结果表明,带比较程序的双机热备结构具有更高的可靠性和安全性,更适合在铁路上推广应用。     

CTCS-3级列控ATP车载设备升级自动驾驶的扩展技术研究

随着我国高速铁路CTCS-3级列控系统的广泛应用,其功能扩展变得十分迫切,而现阶段的核心任务为扩展自动驾驶(ATO)功能。列控车载ATP设备为支持自动驾驶功能,必须在既有运行防护基础上进行功能扩展。针对CTCS-3级列控ATP车载设备承载自动驾驶功能的需求,对ATP设备的相关扩展技术进行研究,以实现自动驾驶业务中与ATP设备关联的关键功能。重点对扩展自动驾驶功能要求、扩展ATO功能的ATP系统结构、扩展列车接口功能、分组域无线通信功能、车门防护功能、人机显示扩展功能、通信与接口、双机热备等方面进行阐述。     

基于遗传算法列车自动运行速度曲线的优化

本文探讨了列车自动运行系统(ATO,Automatic Train Operation)中的列车自动运行速度曲线的优化问题.根据ATO控制指标的要求,建立了包含速度防护、舒适度、节能、精确停车等多个目标的列车运行控制模型;采用遗传算法对列车自动运行控制策略进行优化,验证和仿真了优化后的速度曲线,直观反映了列车自动运行的安全性,舒适性,高效性和停车精度等性能提高情况.     

模糊预测控制在ATO系统中的应用

首先介绍了列车自动运行系统(ATO)的基本结构和功能,然后介绍了模糊逻辑和预测控制的基本原理,最后对模糊预测控制在列车自动运行系统中的应用深入研究,并进行仿真验证。通过对比PID控制器,表明在列车控制系统中,采用模糊预测控制器对于改善列车安全性能有明显的帮助。     

城市轨道交通实现双向ATO运行的关键技术分析

近年来,城市轨道交通列车自动驾驶(ATO)系统在技术上日臻完善,已成为轨道交通的一个重要环节。单方向的ATO运营已不能满足用户的需求,研究双向ATO运营是大势所趋。通过介绍双向及单向ATO运营的系统原理,对这两种方式进行了比较分析。     

自主创新CBTC系统的核心技术研究

介绍自主创新的基于通信的列车控制( communication based train control,CBTC)系统.历经10年的核心技术攻关、现场试验、中试与示范工程,首次建立覆盖安全系统全生命周期的移动闭塞系统设计理论及技术体系,提出列车运行安全控制的模型和算法;采用高密度列车追踪防护技术,解决复杂线路条件下、高...     

全自动运行线路备用控制中心的配置与管理

介绍了全自动无人驾驶线路备用控制中心的主要功能定位及系统配置,从接口冗余性和冗余热备两方面进行主用控制中心/备用控制中心冗余性分析,提出了备用控制中心的日常管理及应急处置方案,并进行方案分析比选,讨论了不同备用控制中心接管场景的应急处置流程,为全自动线路备用控制中心设计及设备、人员配置提供理论依据。     

全自动运行线路车载无线通信设备的唤醒自检项方案

车载无线通信设备为地铁全自动运行提供了车地无线通话功能、乘客紧急对讲功能及控制中心对列车的广播功能,是列车安全运行的关键设备。介绍了无线车载台的设备结构及功能,根据全自动运行特点描述了无线车载台自检过程。结合全自动运行线路实际场景分析,总结得出列车唤醒车载无线设备的自检项。     

2023年中国内地城市轨道交通运营线路概况

截至2023年底,中国内地共有28个省份的59个城市开通城轨交通运营线路338条,运营线路总规模达11 232.65 km,其中,地铁线路8 547.67 km,占比76.10%,全自动运营线路1 052.43 km,占已投运线路总里程的9.37%。2023年当年共新增城轨交通运营线路53条(段),新投运线路总长度884.55 km,其中,新增地铁线路539.50 km,新增全自动运行线路252.79 km。新增运营线路共涉及7种系统制式,分布在30座城市中,其中有3座城市为2023年首次运营城轨交通。2023年全年完成客运量再创历史新高,日均客运量首次突破8 000万人次。     

南宁地铁1号线列车自动运行模式下列车停车精度优化设计

以南宁地铁1号线ATO(列车自动运行)模式下列车停车精度为研究对象,以停车精度的统计数据为依据,通过对ATO制动力和电空制动配合两个方面进行分析,找出了停车精度不准的根本原因。进行了ATO模式停车精度的优化设计,并在实际运营线路上进行了测试验证。测试结果表明,南宁地铁1号线ATO模式下列车停车精度的优化设计方案可行,列车停车精度得到了较大的提高。     

列车自动运行原理分析

为了进一步提升轨道交通列车运营的效率,自动化控制的要求也被逐步提升.列车自动运行(ATO)系统作为列车控制的一种主要手段在很多项目中被采用.其作用是实现正常情况下高质量的自动运行、提高列车运行效率和舒适性,实现节能.着重介绍了ATO的控制目标、控制原理.     

南京地铁1号线自动售检票系统互联互通改造设计

针对南京地铁进入多线路自动售检票(AFC)系统的互联互通运营这一阶段,阐述南京地铁1号线AFC系统改造的原因和目标;重点叙述了AFC系统互联互通改造内容和方案,以及改造实施方案的关键过程,以供国内即将进入城市轨道交通多线或网络化运营的城市在AFC系统建设方面作参考.     

全自动运行系统风险分析技术研究

为了保证城市轨道交通全自动运行(fully automatic operation,FAO)系统整体运行的安全性,提出从FAO的整体系统层面进行安全风险分析的一种技术方法,可以全面识别FAO系统设计的风险。该方法首先运用对比IEC 62267标准差异分析的手段,确定初步危险清单,然后对4类情景要素进行危险情景融合,以便分析每个特定的具象化危害场景,并以此为基础通过半定量的SIL分配技术为各子系统分配定量的安全指标,以便量化其安全需求。考虑到FAO系统场景子系统间交互的复杂性,在分析中运用系统理论过程分析(systems-theoretic processes analysis,STPA)方法进行运营场景危害分析。本方法为FAO系统的各个核心子系统、设备、接口、运维人员、建设单位提出相应的功能安全需求、技术安全需求和运营安全需求。为后续不同工程项目开展FAO大系统层风险分析提供一定的参考价值。     

FAO 核心子系统安全完整性等级 评价方法研究

为探究如何更加实际地评价全自动运行(FAO)系统核心子系统功能的安全完整性等级(SIL),通过研究欧 洲电工标准化委员会(CENELEC)标准中风险模型的构造,给出风险降低因素(RRF)的定义;通过定义的风险降低 因素,建立可容忍事故率(TAR)与可容忍危害率(THR)的换算关系,进而评估出 FAO 系统核心子系统功能次级危 害的可容忍危害率;最后通过其与安全完整性等级的对应关系,得到核心子系统功能的安全完整性等级。应用结 果表明：结合实际的 FAO 工程项目应用成果,给出风险降低因素中各要素的具体示例,可供借鉴;与直接采用 可容忍事故率保守估计安全完整性等级的方法相比,在考虑风险降低因素后评估得到的安全完整性等级更接近实 际情况。