城市轨道交通兼容性车载系统阶梯形目标速度的平滑跟踪控制研究

[目的]针对城市轨道交通兼容性车载系统中目标速度消息周期大于车载控制周期以及消息间隔不固定的特殊现象,提出了一种双周期速度跟踪算法来实现阶梯形目标速度的平滑跟踪目的。[方法]根据目标速度序列特点,引入了巡航状态和估计状态等2个控车状态,对列车站前减速过程进行识别。分别对消息周期和车载控制周期时刻的目标速度进行相应处理：当收到目标速度的消息周期时,基于卡尔曼滤波算法计算参考速度、参考加速度的估计值;当未收到目标速度的车载控制周期时,基于上述估计结果推算出车载控制使用的参考速度。考虑到目标速度消息滞后以及列车响应延时的特性,设计了拟平行参考速度跟踪控制策略。以上海轨道交通2号线为例,对参考加速度估计效果和不同运营等级场景下的控车效果进行了分析。[结果及结论]案例表明,上述算法可以克服目标速度消息周期长且间隔不固定所带来的控车工况频繁切换问题,避免了兼容性车载系统阶梯形目标速度曲线跟踪过程中控制命令饱和以及速度曲线凹坑现象,实现了列车在站前减速过程中的平稳控制,提高了乘客舒适度,减少了列车制动损耗,节约了牵引能耗。     

CBTC和TBTC 兼容性车载系统设计

上海轨道交通2号线信号系统由TBTC(基于轨道电路的列车控制)系统升级改造为CBTC(基于通信的列车控制)系统.为确保改造期间的平稳运营,提出了兼容性车载系统方案.介绍了不同制式下车载系统的结构,研究了兼容性车载系统的系统结构、组成模块及内外接口,并描述了兼容性车载系统的安全评估框架.实际应用结果验证了该兼容性车载系统的实用性和稳定性.     

基于健康度的车载控制器冗余管理方法硏究

车载控制器(CC)是负责地铁列车安全监督和运营管理的核心控制器,列车两端各安装1套车栽控制器(CC1和CC2),实现硬件冗余和软件热备。通过健康参数筛选以及优先级排序,计算得到健康度,用于判定CC的优劣性;并设计了一套切换策略,以实现主备CC无缝切换,保证车载控制器的实时性、冗余性和可靠性。     

基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法

[目的]城市轨道交通系统中,列车测速定位技术可为列车自动驾驶、避撞、调度指挥等众多应用提供信息支撑。目前列车控制系统结构功能日趋复杂,随着城市轨道交通运营效率、服务等级的持续提升,对列车测速定位的性能要求越来越高,需进一步提升ATP(列车自动防护)系统在不同场景下的测速定位能力。[方法]提出了基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法,首先介绍了列车测速定位系统的结构,阐述了基于轮轴蠕滑率的列车测速技术流程。然后对轮轴蠕滑理论进行了阐述,对多普勒雷达的测速误差进行建模,得到雷达最大参考速度,以此为基准计算轮轴的蠕滑率,针对不同的蠕滑率对里程计速度施加不同程度的补偿。最后利用现场试验数据,对所提的测速方法进行验证。[结果及结论]试验结果表明,列车制动阶段的大部分时间内轮轴均处于小蠕滑状态,对里程计速度施加较小补偿后的列车最大速度低于既有ATP计算的最大速度。在列车最小速度不变的情况下,该方法在保证安全的前提下,显著提高了列车运行速度的测量精度。     

卡斯柯自主知识产权的iCMTC型CBTC信号系统

介绍卡斯柯信号有限公司自主化iCMTC型CBTC信号系统的系统架构、安全开发过程和高效工程化保证。iCMTC系统是在国外先进成熟系统之上自主创新开发而成,系统经过充分测试,获得SIL4安全认证,其系统具有安全、可靠、成熟的特点。