适应四网融合的市域(郊)铁路列控系统互联互通设计方案研究

近年来,“四网融合”发展已成为国家对轨道交通发展的重大战略,信号系统互联互通是实现“四网融合”的关键条件。从信号系统应用情况看,近期市域(郊)铁路信号系统列控制式大多数采用CTCS2+ATO,城市轨道交通线路信号系统主要采用CBTC,有必要对这两种列控系统互联互通设计方案进行研究。依托实际工程应用需求,采用重点内容举例和类比分析方法。首先,分析了互联互通土建及设备系统需要具备的工程条件,并对两种典型列控系统情况进行说明;之后,结合国内互联互通线路接驳及车站配线工程需求,阐述互联互通主要设计原则、制式转换最关键的共管区设计要点,以举例分析方式对停车和不停车切换的典型运营场景进行说明;最后,根据不同的设备设置方式,从调度指挥、车载列控和联锁设备几个方面,提出了完全独立和完全融合两种系统互联互通的建议方案;系统阐述互联互通需要具备的工程条件、共管区结合列控系统统一布置的设计要点,按两套车载设备同时在线和作业流程研究典型运营场景,提出了完全独立和完全融合两种方案的调度信息处理、车辆接口方式和联锁处理策略。

不同场景下侵入限界绝缘处信号机的联锁处理分析

在联锁逻辑关系处理中,必须充分考虑并重点检查设置在侵入限界绝缘处的信号机与相关进路的敌对情况,防止危及行车安全。对几种常见的侵入限界绝缘设置进行总结分类,根据不同侵入限界绝缘节设置的信号机,以及相关信号机的防护进路方向、相关区段的侵限关系、侵入限界绝缘节的相对位置等场景,分析侵入限界区段、敌对信号等联锁条件,讨论不同场景下相关进路间同时行车是否会发生列车或车列侧面冲突,对发生安全问题的进路必须相互照查,严禁同时开通。在今后的工程设计、计算机联锁软件编制及现场开通验收等各个环节,对侵入限界绝缘相邻区段的空闲条件、设置在侵入限界绝缘处信号机与相关进路的敌对关系等,均应充分考虑并验证,防止发生遗漏,危及行车安全。

一种基于质量检查的联锁车站软件配置管理方法

随着计算机联锁系统的发展,联锁车站软件变更次数增多,联锁车站软件配置管理工作在管理变更版本方面存在困难。为此,提出一种在配置管理工作中增加质量检查的管理方法:提前规定相关的人员、设备、作业方法;识别配置管理的对象,制定配置项标识规则;通过执行车站软件的版本控制、文件时序性、文件一致性、软硬件匹配、软件结构性等检查,以及判断生产输出记录中人、机、料、法、环等生产要素是否满足要求,来保证车站软件的生产质量。经3000多个计算机联锁车站开展试验应用,结果证明联锁车站软件问题数显著减少,该方法在提高联锁车站软件的生产质量方面可行有效,能进一步保障现场联锁车站软件的安全稳定运行。

虚拟联挂技术在城市轨道交通领域应用的可行性研究

基于虚拟联挂技术的列车运行控制系统,采用V2X车联网技术传递列车位置、速度、加速度等信息,使用智能感知技术监测列车相对距离等信息,并通过相对速度追踪模型及协同控制技术,实现多列车单元虚拟耦合成“一列车”,通过动态编组、解编,可实现随客流变化,改变行车密度,降低发车间隔,有效解决潮汐客流问题,同时还能大力提升运输效率,降低运营能耗,已逐步成为行业公认的列车运行控制系统未来发展方向。

联锁系统冗余结构设计方案及问题探讨

联锁系统是轨道交通系统中最基础的信号子系统,该系统对可靠性和安全性均有较高要求,为满足这些要求,需要对联锁系统的硬件和软件分别采取特殊的安全技术措施。从系统硬件结构、热备冗余功能和通信接口3个方面进行设计,并在设计过程中分别实施安全措施。在系统硬件结构设计中,采用组合式故障安全技术,从系统的内部独立性和外部独立性进行考虑;系统冗余功能设计中采用双机热备冗余功能,功能上重点考虑双机同步、双机切换、备系热备的逻辑进行设计;系统通信接口设计采用序列号、时间戳、CRC等技术保证通信数据的安全性。

基于国密算法的列车控制系统传输加密研究

为提高列车控制系统中铁路安全通信协议的机密性,消除数据明文传输存在的潜在威胁,提出了基于国家商用密码算法的列控系统核心网络加密技术实施方案。通过硬件、软件结合构建加密保护方案:在信号安全数据网子网内或子网间串接密码机,实现硬件的数据帧加密;采用三重SM4加密算法对通信报文的数据帧加密,实现列控系统软件应用数据的加密。搭建列控系统测试环境对加密技术方案进行验证,试验结果表明:该加密方案在对列控系统的业务处理能力无影响的情况下,可以有效提高列控系统重要数据在传输过程中的机密性和完整性。基于国密算法的列控系统传输加密研究为列控系统提供了传输加密可借鉴的方法和应用实例,也为铁路信号系统数据的安全高效传输提供了新的思路。

我国互联网企业并购的动因、效应及策略研究

21世纪以来,并购已经成为互联网企业快速扩大资本、抢占市场、控制资源、跨越行业壁垒,实现企业自我发展的重要手段。本文对我国互联网企业并购的动因、效应进行了分析和研究,提出了我国互联网企业并购的相关策略,希望能为我国互联网企业的并购提供理论和实践上的借鉴作用。

基于区域计算机联锁的CTC系统研究

区域计算机联锁实现了车站联锁、区间闭塞和调度指挥一体化控制,在我国铁路有广阔的应用前景,本文对基于区域计算机联锁的调度集中(CTC)系统进行研究,有实际意义。本文给出一种基于区域计算机联锁的CTC车站系统的结构和方案。系统采用智能化分散自律设计原则,依据列车运行调整计划来自动控制区域范围内车站的列车进路,同时,在列车运行调整计划的基础上,解决了区域范围内车站的列车作业与调车作业在时间与空间上的冲突,实现了列车和调车作业的统一控制。以大秦线的王岭线路所、秦皇岛北站为例,讨论了区域控制后运输组织的变化,详细分析CTC功能的改变,并研究了CTC车站自律机、车务终端、电务终端的相应处理。该方案结构简单、可节省投资;系统运行稳定,可提高运输指挥效率。

CBTC系统保护区段触发策略的优化

[目的]城市轨道交通线路的CBTC(基于通信的列车控制)系统在特定场景中具有一定的局限性:当一条进路存在多个保护区段时,联锁无法根据列车的前进方向灵活选择保护区段,难以满足灵活、自动建立进路的需求,需要优化保护区段触发策略。[方法]简要介绍了CBTC系统下进路触发及保护区段设置的基本原理,列举了既有保护区段控制方案下的2个典型问题场景。提出了保护区段触发策略优化方案,即由ATS(列车自动监控)自动选择保护区段方向并交由联锁执行。以场景一(列车跳停回库)为例,根据列车动力学特征,对优化前后的列车跳停性能进行了对比分析。[结果及结论]以列车跳停回库为场景案例的分析结果表明,优化保护区段控制策略后,列车跳停的时间性能大为提升。此优化方案具有可行性,可显著提高办理保护区段的灵活性,提升列车跳停的效率。

欧标应答器报文编码算法优化与实现

针对欧标应答器报文编码耗时不确定问题,在分析应答器报文格式和编码算法流程的基础上,从2个重点方向对算法的多个步骤进行优化提升:一是提高计算效率,如通过查表法提高加扰、校验位、汉明距的计算效率;通过一个整型数存储2个11 bit字,从而有效减少移位操作,并且基于此使得有效字检查与移位操作可并行执行;借助整型数实现一次执行获得4 bit的漏取样操作等。二是避免大量无效计算,如调整同步偏离解析条件检查的左右移位执行顺序;通过贪心算法检查连续有效字;并行执行加扰与部分同步偏离解析条件有效字检查;并行执行校验位计算与字母表条件检查等。采用盐通高铁应答器报文进行性能测试,验证基于本编码优化算法的通用CPU代替专用编码单元的可行性,从而降低设备成本,提高系统可靠性。

市域铁路信号系统制式融合研究

随着我国铁路建设及城市轨道交通建设的蓬勃发展,“四网融合”成为铁路建设发展的重要方向。不同制式的列车控制系统间融合技术的研究与实现,是保证列车跨线贯通运行的重要基础。CTCS-2系统与CBTC系统分别是国家铁路和城市轨道交通主要的列控系统。本文从车载系统和地面系统两方面研究了两种制式融合的实施方案。针对车载系统研究了双车载系统、兼容车载系统的方案;针对地面系统提出了衔接站、共享区域的设置方案,并通过场景法对方案进行了分析。最后,对方案的关键因素进行了分析和讨论。本研究对市域线路与地铁线路间列车跨线运营具有一定参考价值。

铁道行业标准《铁路车站计算机联锁技术条件》修订解析

介绍我国铁道行业标准TB/T 3027―2015《铁路车站计算机联锁技术条件》修订的背景、过程和主要内容。重点是修订过程和重点修订、增删内容的背景和理解。该标准明确了现阶段我国计算机联锁结构、功能、可靠性/安全性指标,提出对硬件软件、通信、电磁兼容与防雷、运用环境等方面的全面要求,是指导今后一段时期我国计算机联锁发展的规范性文件,是现阶段我国计算机联锁研发、生产、运用、维护等各种活动的依据,也是质量监督和产品认证的依据。

基于无线通信的铁路站场动态显示系统设计与实现

铁路站场内外的各类信息数据呈几何级增长,在电务维护、电气调试、联锁试验及应急故障处理中,缺乏有效的电子化、可视化、智能化设备,用以保障试验记录的完整性。提出一种基于无线通信的铁路站场动态显示系统设计方案,重点对系统总体架构、主要功能与实现、应用场景及其优势进行论述。该系统结合铁路电务维护场景与计算机技术,复现站场状态和设备电气特征。通过采集轨道区段占用状态、信号机开放状态、道岔定反位状态、电气状态信息等数据,进行逻辑运算处理后展示在室内显示界面,动态信息数据通过加密及无线通信发送至室外手持终端,同步显示站场信息。该系统有效解决了室外作业无可视化设备的问题,提高了室外作业人员的主动性,为现场调试维护作业提供了辅助技术支持,保障了记录的正确性和完整性,并降低了作业及应急处理时的潜在风险。

基于容器云技术的信号集中监测系统架构研究

为提高信号集中监测系统的可靠性,降低系统的运维成本,提出一种基于虚拟化平台的容器云技术方案,对信号集中监测系统架构进行改造。将现有的服务器和存储资源进行虚拟化,并集成到云平台中,集中管理局、段、站的虚拟机、容器等资源。将原有的监测应用服务改造成独立的服务化应用,采用集群管理并部署在容器中。根据不同服务类型对改造过程进行细化拆分,逐个应用依次拆解改造,这种改造方式既可以保证原有系统的正常运行,又可以充分利用现有的物理资源逐步完成系统的容器化改造。改造后的信号集中监测云平台提供分布式集群服务、远程下载升级、测试集成、流水线交付等功能,并统一管理各个铁路局/段的服务,在云端统一操作部署、配置、升级、备份等,能够提高系统运行效率,降低运营维护成本。

自动站间闭塞电路动作异常案例分析及对策

单线铁路应用的自动站间闭塞是两站间安全高效接发列车的重要保证。针对两站联锁设备中一站采用电子执行模块通过站间信息传输设备与邻站继电自动站间闭塞设备结合,发生的一起因自动站间闭塞电路动作异常而造成站间闭塞办理失败的案例,对两站现场数据进行研究分析,得出本站联锁系统因接收到的对方站发来的同意接车正电信息脉冲时长较短,将其判定为无效信息,导致闭塞命令信息交互流程中止,是造成站间闭塞办理失败的主要原因。进一步研究发现,作为中间传递环节的站间信息传输设备,在不利条件下产生的脉冲时长会缩短。针对该问题提出3种解决方案,经比选最终选取修改影响较小的方案,即修改联锁设备对站间闭塞信息时长的容忍参数,现场实施后效果良好。该案例启示,采取基于通信方式直接交互闭塞信息的方式,可减少中间环节,是以后单线铁路实现站间闭塞的发展趋势。

城轨交通EI32-JDC型计算机联锁系统

介绍应用于城市轨道交通的EI32-JDC型计算机联锁系统结构、主要技术参数及性能。

基于PROFIBUS-DP协议的计算机联锁控制方案

讨论了将PROFIBUS-DP通信技术应用于铁路车站信号计算机联锁系统中,提高计算机联锁系统的智能化、模块化。通过对PROFIBUS-DP现场总线的研究,提出了采用德国赫优讯自动化系统有限公司开发的COMX通信模块在计算机联锁系统中实现PROFIBUS-DP通信协议的方案,应用于现场设备端的DP智能从站的设计和实现,并对设计的智能从站进行了调试,基本实现了与主站的通信。

计轴自动站间闭塞与计算机联锁系统结合方案研究

论述了计轴自动站间闭塞系统与计算机联锁设备结合的技术方案。从系统结合原理、设计原则、联锁处理逻辑、电路的可行性及安全性、操作界面设置等方面阐述结合方案的构成。

地铁车辆段试车线、洗车线与JD型计算机联锁系统结合设计的探讨

重点介绍JD型计算机联锁系统与地铁车辆段、停车场的试车、洗车线的结合设计。结合已成功实施的案例,以试车线为例,分别介绍设计原则、接口方式、逻辑处理、人机界面设计等。