基于DMI的列控车载设备运用过程复现系统关键技术研究

在列控车载设备运用过程中,通过人机界面(DMI)单元以便于理解的方式引导司机完成控制操作,进行列车速度监控。在实际的运营过程中,由于列控车载设备故障、司机操作等原因可能对运营造成影响,为了对运营过程进行分析,需要一种可以复现列控车载设备运用过程的系统。首先介绍基于DMI的列控车载设备运用过程复现系统框架和基本原理;其次介绍将DMI发送给列控车载设备主机的消息还原成正确的司机操作的关键技术,最后对司机操作进行分类,并给出模拟各类司机操作的方法。     

CTCS-3级列控仿真系统的三维站场模拟平台设计与VR实现

为提高列控仿真系统的研发和教培效果,设计了一种三维站场模拟平台,采用虚拟现实(VR)技术,以低硬件设备成本,再现真实场景,并提供高沉浸感.三维站场模拟平台接收CTCS-3级列控仿真系统发送的站场和车载设备数据,以三维和VR方式还原真实线路环境中列车运行调度的实时场景,并可以进行列车驾驶相关操作.同时,该平台软件提供线路...     

DMI运营过程复现系统的设计与实现

在CTCS-2级和CTCS-3级列控车载设备中,司机通过观察和操作人机界面DMI(Driver-Machine Interface)单元监控和调整列车运行状态,但是司机的错误操作、DMI设备故障等均可能导致列控车载设备故障,造成运营晚点。为了对司机的操作和车载设备故障进行复现,需要开发一种可以复现列控车载设备DMI运营过程的系统。首先介绍列控车载设备DMI运营过程复现系统的系统框架和基本原理;其次介绍在DMI运营过程复现系统中DMI日志记录的使用方法;最后介绍车载主机模拟工具的一些关键技术。     

车载ATP自动化操控系统设计与实现

为提高列控系统仿真测试的效率和质量，以仿真测试过程中的测试自动执行为着眼点，对真实车载ATP进行接口适配与远程操控适配，基于有限状态自动机设计并实现了车载ATP自动化操控系统。在实验室中借助Robot Framework自动化测试框架，基于真实车载ATP与真实线路数据对车载ATP自动化操控系统进行功能验证。验证结果表明，该系统能够满足列控仿真自动测试的需求，可以取代仿真测试中的部分人工操作，提高了测试效率和测试质量。     

基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台

为了检算铁路客运专线闭塞分区长度与列控系统的符合性,设计基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台。采用HTML,CSS,JavaScript,Vue.js,Node.js和Koa等Web技术进行开发,使用MySQL作为后端数据库,构建B/S架构应用平台,包括基础数据处理、列车运行仿真、列车追踪间隔时间计算、闭塞分区检算和统计分析5个功能模块。其中,列车运行仿真模块为牵引计算平台的核心,由线路信息、列车动力学模型、列控车载设备制动曲线算法和速度控制组成;列控车载设备制动曲线算法具备列车超速防护功能,根据移动授权和列车速度距离信息生成允许速度和制动指令,实现列车运行仿真的闭环处理。选取京沪高速铁路列控工程数据和CRH3A型动车组参数进行列车牵引计算,得到高速铁路列车追踪间隔时间,验证闭塞分区设计长度满足列控车载设备制动距离要求。结果表明:该平台可用于闭塞分区长度符合性检算,从而验证闭塞分区设计与列控系统的匹配性。     

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。     

基于DRPP的列控车载设备测试序列生成方法

在列控车载设备功能场景的测试序列生成过程中,针对不能充分利用场景以外子序列衔接关系的问题,提出一种基于有向乡村邮路问题的测试序列优化生成方法。将列控车载设备所有功能场景的子序列构建成一个强连通有向图模型,并根据覆盖的功能场景构建需求弧集。利用有下界容量网络最小费用可行流算法,实现以最小成本构建包含需求弧集的欧拉图,再利用Hierholzer算法生成测试序列。以CTCS-2级列控车载设备的功能场景为例并相比于现有方法。结果表明：所述方法能够充分利用所有子序列的衔接关系生成覆盖指定功能场景的最优测试序列,等级转换和模式转换场景测试序列的成本分别降低4.2%和1.4%。     

一种新型列尾设备的硬件开发方案探讨

既有列尾设备是通过检测列车风管尾部风压来提醒司机判定列车的完整性,其应用存在局限性,为此提出一种新型列尾设备.在列车风管尾部风压采集的基础上,增加基于北斗卫星的位置和速度信息的实时采集,并将采集到的信息周期性上报给ATP车载设备,配合ATP车载设备完成列车完整性检查.其中风压采集和与ATP车载设备数据交互能够满足SIL...     

基于CRCCTst的CTCS-3级列控系统测试方法研究

依据CTCS-3级列控系统技术规范,研究基于CRCCTst的CTCS-3级列控系统测试方法。以《CTCS-3级列控车载设备补充技术规范(暂行)》为例,选取部分功能需求为依据,以ATP车载设备为被测对象,编写符合规范场景的测试案例并运行测试序列,对被测设备进行测试,验证了基于CRCCTst的CTCS-3级列控系统测试方法的可用性。     

ATP车载设备自动过分相问题分析

装备CTCS-3级列控车载设备的动车组在运营中由ATP控制自动过分相。对装备300H型ATP的动车组在多种场景下发生的过分相问题进行分析；阐述了ATP车载设备在C2/C3等级下控制自动过分相的工作原理；从ATP逻辑处理角度，对可能出现的带电过分相及执行假分相的原因进行针对性研究；对后续如何避免该问题提出可行性解决方案。     

CTCS-2级列控车载设备自动仿真测试平台设计与实现

结合列控车载设备运用状况及其测试验证的需要,针对现有CTCS-2级200C型ATP测试平台不足,在分析并总结其测试技术的基础上,研制了一款自主化的CTCS-2级列控车载设备自动仿真测试平台。     

自主化CTCS-3级列控车载设备标准规范研究

CTCS-3级列控车载设备对保证高速铁路行车安全起到至关重要的作用,目前已在我国高速铁路中广泛应用。为满足我国高速铁路技术持续发展和"走出去"战略的需要,中国铁路总公司启动了列控系统设备自主化及技术要求研究。对自主化CTCS-3级列控车载设备标准规范进行深入研究分析,重点包括自主化ATP技术条件、自主化ATP安装规范及高速铁路ATO规范等内容,对我国铁路技术标准规范体系发展具有重要参考意义。随着我国铁路更高等级自动驾驶和下一代列控系统的进一步研究,可以预见,自主化ATP将逐步演进为列控系统的基础平台,承载和集成更多的列控业务。     

基于TCL语言的车载ATP自动测试平台的研究与实现

在CTCS-2级列控系统中,车载ATP控制着列车的运行速度,保证列车运行安全,因此需要对车载ATP功能进行全面严格地测试.为了提高测试效率,降低测试人员的工作强度,提高测试结果的准确度,本文设计了一种基于TCL脚本语言的车载ATP自动测试平台,详细阐述了该平台的工作原理和实现方法,通过实验,证明该平台能够满足测试需求,是一种高效的、先进的车载ATP自动测试平台.     

列控车载设备双显DMI方案研究

人机交互界面(DMI)单元是列控车载系统的重要组成部分,用以司机与车载设备进行人机交互,其通过产生的图像、语音、文本以及声音等方式提示司机进行相应操作,保障列车安全顺利运行。然而,在列车运行过程中,存在某些突发情况会造成DMI显示屏故障,从而影响司机获取列车的基本运行状态并且影响列车正常运行。为此,设计了一种新型的双显DMI,即在传统单显屏基础上添加辅助显示屏,辅屏在主屏故障时显示列车基本运行状态。通过该方式,可以有效的提升车载设备的可用性,进而提高列车运行品质。     

列控车载设备的控车核心算法

针对高速列车运行超速安全防护,提出列控车载设备的控车核心算法,总体架构包括动车组制动参数导入、线路数据输入、安全距离预留、模式曲线生成和速度监控处理。算法功能模块划分为制动参数处理、线路数据处理、模式曲线处理和速度监控处理4个模块,其中控车曲线计算公式为列控车载设备控车核心算法关键,分别给出紧急制动曲线、常用制动曲线、紧急制动触发曲线和常用制动触发曲线的计算公式。在真实设备实验室内进行不同线路坡度和线路速度条件下的动车组制动实验,测得列控车载设备模式曲线制动距离,并将其与仿真算法软件计算的距离进行对比验证。结果表明:列控车载设备控车核心算法仿真结果与真实列控车载设备实时监测结果误差率不大于0.08%。将控车核心算法应用于新建铁路客运专线闭塞分区的符合性验证可知,该算法简化了仿真数据配置,减少了测试工作量,有利于缩短检算周期,并能及时反馈闭塞分区符合性检算结果,具有理论和实用价值。     

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。     

DMS监测系统监测功能的改进探讨

为了完善现有DMS监测系统中ATP设备关键信息的不足,通过加装非接触式传感器采集电源开关和继电器等关键数据的方式,实现正常情况下对动车组列控车载设备控制接口监测数据的实时传输和异常情况下故障的智能定位,为列控车载设备故障情况下,应急指挥人员指导应急处置提供有效技术手段。     

列控车载设备自动测试系统的设计及实现

针对列控车载设备的检测维修保障的迫切需求,基于VXI总线技术设计列控车载设备自动测试系统的结构及软硬件,集成多种仪器仪表,整合实验室测试设备,建立一个自动测试软件开发平台,完成对多类型被测对象的测试、分析与诊断,实现车载设备板卡自动化功能、性能和集成测试。     

人机界面运营过程复现系统的应用研究

在CTCS-2级和CTCS-3级列车控制车载设备中,司机通过观察和操作人机界面（DMI, Driver Machine Interface）单元监控和调整列车运行状态。但是司机的错误操作、人机界面设备故障等均可能导致列车控制车载设备故障,造成运营晚点。为了对司机操作和车载设备故障进行复现,需要开发一种可以复现人机界面运营过程的系统。本文介绍了列车控制车载设备人机界面运营过程复现系统的系统框架、基本原理、人机界面日志记录包含的信息,以及人机界面运营过程复现系统4种典型应用场景,包括复现人机界面故障、支持人机界面软件调试、人机界面功能演示和自动测试人机界面功能。     

基于VxWorks的车载列控显示系统

说明随着城市轨道交通系统在我国的蓬勃发展,传统的车载列车显示系统已经越来越不能满足安全性的要求,而通过嵌入式实时操作系统(VxWorks)开发的车载列控显示系统可以满足这方面需求,且具有多任务的特点.通过基于通信列车控制(CBTC)的车载控制器(VOBC)子系统中的车载列控显示系统的设计和实现,介绍VxWorks在车载列控显示系统中的应用.认为从多任务的角度,可以更好地解决车载列控显示系统对安全性的需求.