ARCNET网络系统实时性能分析与研究

列车控制网络在列车控制系统中起着非常重要的作用,其实时性能直接影响到列车的安全可靠运行。对其实时性能进行分析评价可以优化设计列车控制网络的应用层,合理配置网络,优化网络性能,从而保证列车的安全可靠运行。本文介绍ARCNET列车控制网络的数据帧类型,数据通信机制和自动重构过程等,并对ARCNET网络通信延迟时间参数进行分析,建立ARCNET网络数据通信延迟时间模型、分析其网络实时性,并提出改进网络实时性的方法。最后在搭建的网络控制系统中,对实验测试结果和模型计算结果进行比较,验证模型的正确性。并利用分析结果以及建立的通信延迟时间数学模型,计算开发基于ARCNET轻轨列车网络控制系统的轮询周期,为系统应用层设计提供依据。     

列车通信网络及其与设备的连接方式

从国外列车通用网络标准和国内动车组网络应用概况入手，介绍了铁标《列车通信网络》推荐的网络配置，提出了设备与网络连接的3种方式。     

机车无线同步控制技术对2万t重载组合列车纵向力的影响

针对采用机车无线同步控制技术的2万t重载组合列车（1＋2＋1）,研究其在紧急制动及常用全制动工况下的纵向动力学性能,并提出机车无线同步控制的合理延迟时间。采用自主开发的重载列车纵向动力学仿真计算软件,对单编5千t、单编1万t和2万t组合3种编组方式的重载列车在紧急制动及常用全制动停车工况下的纵向动力学性能进行仿真计算及比较分析;对主、从控机车采用不同延迟时间的2万t组合重载列车在紧急制动工况下的纵向力进行仿真计算。结果表明：2万t组合重载列车的纵向性能优于同等车辆装备的单编1万t重载列车,但差于单编5千t重载列车;2万t组合重载列车的主、从控机车的延迟时间应在4 s以内,才能满足大秦线重载列车运行的需要。     

基于虚拟链路交换式以太网的列车通信网络可靠性分析

随着轨道交通技术的不断发展,列车通信网络中需要传输的数据类型和数据量日益增大,传统列车通信网络的带宽难以满足要求。本文提出一种基于虚拟链路的环形交换式以太网解决方案,通过流量整形和虚拟链路调度技术可以保证每个BAG间隔内只有不超过一个帧在使用虚拟链路,可避免传统以太网对介质访问存在的碰撞问题,保证数据传输的确定性。为进一步探讨该网络的实时性,本文采用边扩张二元决策图EEBDD(Edge Expansion Binary Decision Diagram)算法分析该网络中的单条虚拟链路、多条虚拟链路以及全部虚拟链路的连通可靠性与及时可靠性,并通过网络仿真研究证实了本方案应用于列车通信网络的可行性。     

信标读取链路健康管理技术研究

车载信标读取链路是列车自动防护系统（ATP）的重要组成部分，一旦信标读取链路出现问题，就会给系统定位带来影响，严重情况下甚至导致列车退出运营。从研究信标读取链路健康状态评价的数学模型、健康度计算，以及健康预测方面，对信标读取链路进行设备健康管理研究，可以做到提前发现、提前处理，减少信标读取链路故障的发生，提高运营效率。     

大秦线重载组合列车的LOCOTROL技术应用研究

分析大秦线2万t重载组合列车采用LOCOTROL技术的运用情况。介绍了LOCOTROL装备的工作原理,结合大秦线有关试验、计算和运行情况,分析不同编组的2万t重载组合列车动力学性能。讨论LOCOTROL装备的延迟时间对重载组合列车性能的影响,针对大秦线开行2万t重载列车的安全问题提出建议和对策。     

车辆控制与信息服务的新型宽带网系统

随着宽带网时代的到来,很多系统与高速大容量网络连接在一起,实现各种各样新的服务.铁道系统也应用这种技术,可望提高效率和更加便利.日立制作所面对这种形势,研究开发了可以在列车上及列车与地面系统之间使用的宽带网,实现列车上各种装置的联系和列车与地面系统的联系,形成更方便高效的铁道系统.     

基于车辆制动延时的列车自动防护系统防护距离优化

简要阐述了城市轨道交通ATP(列车自动防护)系统防护距离计算原理,计算分析了车辆制动延迟时间参数优化前后的列车ATP系统最小防护距离。经对实际项目计算,当车辆制动延时减少30%时,列车的ATP系统最小防护距离缩短24.7%,单条停车线长度实际可减少6 m。研究结果表明：通过缩短车辆制动延时,可有效减少列车的ATP系统最小防护距离,进而缩短停车线长度,减小停车列检库的占地面积。     

超长重载列车纵向力影响规律仿真研究

建立超长重载列车纵向动力学仿真模型,并利用大秦线3万t重载组合列车长大下坡道制动试验数据对其进行验证;分析超长重载列车平直道制动工况时列车编组长度、机车无线同步控制延迟时间,以及长大下坡道常用全制动时坡度差、车钩间隙和ECP制动控制技术对纵向力的影响规律.结果表明:正常情况下,4万～12万t超长重载组合列车编组长度对平...     

BTM智能检测系统设计思路

应答器传输系统是CTCS-2/3级列控车载系统中ATP设备的重要组成单元,BTM工作是否正常对动车组列控车载设备的运用有直接影响.研究BTM智能化检测系统的设计思路,如何采用较便利的测试方法,实现在列车动态运行条件下对BTM下行链路发射信号中心频率、下行链路信号发射能量、上行链路信号频偏的检测及上行链路信号I u1等性...     

考虑动车组周转和到发线运用的高速铁路列车运行图优化方法

以列车在车站的作业时间、动车组在终点站的接续时间和车站到发线数量为约束条件,以列车旅行时间和动车组接续时间最小化为目标函数,建立高速铁路列车运行图综合优化模型.模型求解算法主要采用了4种关键技术:以定序列车运行图优化方法化解列车作业时间冲突,以交换列车到发顺序化解到发线冲突,通过保持到发线运用紧张时段的列车到发顺序防止产生新的到发线冲突,运用匈牙利算法求解以动车组最小接续时间为目标的动车组周转方案.算例分析表明,运用给出的模型和算法能够达到整体优化高速铁路列车运行图的目的.     

缩短无线机车信号应变时间的方法研究

根据无线机车信号的应变时间与控制的列车数量、传输的信息量、传输速率、信号制式、冗余措施相关的特点,提出了选用传输速率高,接收和发送切换时间短的数传电台;采用交织技术减少信息冗余编码,减少传输信息量;改变列车的控制优先级,快速响应信号变化;采用可变帧结构减少总体传输的信息量以及根据所控制列车的多少改变控制周期及时隙的长短等方法以缩短无线机车信号应变时间。在保证信号传输的安全性和可靠性的前提下,缩短了无线机车信号系统应变时间。     

单线区间列车最优运行次序的量子遗传算法

讨论在单线区间上以车站接续时间最好为目标的优化列车运行次序问题.首先建立该问题的数学模型,然后结合排序理论给出求解该问题的一个量子遗传算法,阐述算法的实现方法.通过对某车站实际运行图实例计算结果表明,该算法能在较短的时间内以97%以上的概率得到最优解,所得接续时间较实际运行图减少约31%.     

铁路直通货物列车技术站接续方案优化研究

在研究铁路货物列车技术站接续特点的基础上,对直通货物列车接续方案选择方法进行了相关扩展并建立了相应的优化模型,通过分析得出各模型均可以采用最小费用流算法进行求解。设计算例的结果表明,各种扩展方法对于优化技术站直通货物列车的接续是有效的。     

一种实时轨道监测无线传感器网络与服务模型研究

列车在运行时,对轨道和路基等的承载设施进行全面监测并将获取的信息实时传送给机车操控人员和列车运行监控记录装置具有重要的科研和实用意义。以此为背景,本文建立一种多网关移动条件下对线路进行实时监测的无线传感器网络模型,描述网络的结构、定义传感数据生成的服务等级划分规则和数据的传输流程。提出一种在网关运动条件下基于相对位置信息的网络功率控制方法并进行相应的通信协议设计。仿真结果表明,在选择合理的底层通信协议的条件下,该网络能够保证监测数据的可靠传输,并满足节能和实时性要求。     

视景仿真技术在郑州地铁1号线列车自动监控系统中的应用

通过列车运行视景仿真系统,可将视景仿真技术应用到城市轨道交通列车自动监控系统中。以郑州地铁1号线为例,介绍了列车运行视景仿真系统的建立过程。通过系统接口通信,ATS(列车自动监控)系统实现了对列车运行视景仿真系统的列车自动追踪功能、信号控制功能,以及信号设备状态监控功能。经过仿真测试验证,视景系统图像输出流畅,可真实描述地铁列车的运行场景;视景系统与ATS系统结合能模拟ATS系统对在线列车的主要监控功能,具有良好的实时控制性与稳定性。     

车地无线信息传输系统浅析

本系统基于无线宽带接入网技术，提供车站与在线列车间视频、数据等信息的传送和交换的传输平台。     

并场车站场间渡线道岔信号控制方案探讨

并列车场场间渡线实现了跨场跨线列车运行,但其站场布置对信号控制系统要求较高。对设置场联轨道区段和调车信号机、双动道岔双控信号等场间渡线道岔控制方案进行研究分析,并进一步提出渡线道岔分场控制及经衔接道岔定反位进路敌对照查防护的平行隔开解决方案,既满足了跨线列车运行要求,又保证了运营安全。     

旧金山海湾地区轨道交通信号改造及其启示

介绍了旧金山轨道交通信号系统采用基于通信的列车控制(CBTC)技术进行以实现联通联运为目标的改造。提出了国内城市轨道交通用CBTC技术实现联通联运的设想。在CBTC系统中,为了实现列车定位和安全控制,将通信设备和网络技术应用于一个无线平台中,在列车、轨旁和控制站分别安装扩频无线电台,形成一个同步的分时网络, 能够实现控制信息的可靠传输。采用CBTC技术,不仅可实现新建线路的联通联运,还可对旧线信号系统进行改造,克服因信号制式不同而不能实现联通联运的缺陷。     

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。