城市轨道交通信号系统自主化整体技术解决方案——MTC-I型基于通信的列车控制系统研发与应用

结合我国城市轨道交通建设快速发展现状以及信号装备自主化新形势,重点介绍完全自主化的MTC-I型基于通信的列车控制(CBTC)系统的方案设计、技术特点与优势、研发策略与应用概况。对我国城市轨道交通信号技术未来自主化发展形势进行了展望和分析。

现代有轨电车信号系统方案与自主化策略研究

介绍国内外现代有轨电车的发展历程及现状,现代有轨电车的主要特点及路权形式。描述现代有轨电车信号系统的控制方式、构成及功能,提出现代有轨电车信号系统自主化重点及国内有轨电车信号系统的发展建议。

城市轨道交通网络运营调度指挥系统建设研究

城市轨道交通进入网络化阶段后,面临着综合交通智能一体化的挑战。分析了城市轨道交通调度指挥系统的研究背景和发展趋势,提出了先进的、切实可行的网络运营调度指挥系统的技术方案。强调应发挥信号控制和行车指挥在该系统中的作用,确保系统达到预期目标。

对我国城市轨道交通信号系统发展战略的思考

本文介绍了城市轨道交通信号系统的发展趋势,针对我国城市轨道交通信号系统技术目前存在的问题,并结合实际情况,提出我国城市轨道交通现代信号系统发展战略的思考。

关于城市轨道交通综合运输管理系统的研究

通过对城市轨道交通综合监控系统现状的分析,结合城市轨道交通网络化发展的需要,提出了以轨道交通运输指挥中心为核心,以运输调度指挥系统为核心平台,构建城市轨道交通综合运输管理系统的理念和总体技术框架,并通过模拟仿真系统对系统的实时性、安全性和可靠性进行了验证,试验结果表明,采用现代系统集成技术,实现对城市轨道交通的综合管理是可行的,该系统如推广应用将对提升城市轨道交通系统的运输效率和管理水平发挥重大作用。

关于编组站调车场尾部平面溜放侧面冲突的研究

重点讨论解决编尾连续溜放侧面冲突的方法，使对这种问题的认识和处理从以往的经验处理上升到理性上，提高了安全性和效率。提出临界速度分析法和分路道岔预锁闭的概念，并建立了数学模型。为防止侧面冲突开辟了一条新途径。

箭翎线微机进路控制系统

以我国第一个箭翎线为例，介绍了该制式小型驼峰的独特性和优越性，并详细介绍了其进路控制系统，阐述了对溜放进路和牵出进路的控制过程。

基于SOA的调度命令管理系统

采用面向服务的架构(SOA)构建调度命令管理系统。按照系统功能需求设计的SOA平台包括企业服务总线(ESB)、业务流程管理(BPM)、服务目录(SR)、公共信息模型库(CIM)和平台管理(PM)5个功能模块。其中ESB功能模块包括服务接入框架、访问控制、消息转换、服务路由和服务适配器5个子功能模块,每个子功能模块各有1个管理接口。BPM功能模块负责流程运行支持、流程管理和流程监控。应用系统前端通过ESB实现应用服务和业务流程服务调用。应用服务通过ESB进行部署,系统前端基于Page Flow和Ajax技术。对开发的系统进行功能验证和业务流程编排测试,结果表明系统可以有效地跨系统传递调度命令,完全满足调度命令系统的功能需求,容易实现变更收令地点、增加二级审批。

微机化平面调车连续溜放系统的研究

针对我国编组站尾部作业的现状、特点，阐述了采用微机联锁平面调车连续溜放系统的必要性和优越性，介绍了该系统的实现方法、软件原理和一些重要问题的研究与处理。

LSC在微机联锁中的应用

介绍了逻辑关联图ＬＳＣ（Ｌｏｇｉｃ＆ＳｅｑｕｅｎｃｅＣｈａｒｔｓ）的基本原理，并对其应用于微机联锁系统进行了研究，设计了基本元素的逻辑图和与站场对应的关联图，并在ＳＵＮ工作站上仿真验证，证明设计是切实可行的。

基于场景设计的列车调度系统需求建模方法

采用基于场景设计的用户需求建模方法进行列车调度系统建模。将列车调度主要业务场景分解为列车运行计划调整场景、进路控制场景、临时限速场景等。以临时限速场景为例,根据用户需求,将其分解为临时限速命令设置正常、设置错误、下达正常、下达失败4个子场景,分别构建UML消息序列图,并转换为单个场景的CPNs模型,采用模型聚合算法对4个子场景聚合,生成临时限速场景CPNs模型。采用该方法构建的列车调度系统模型具有可靠性高、开发效率高的特点。

基于面向服务架构的调度命令系统模型开发研究

首先介绍了面向服务的架构(SOA)的体系结构和有色Petri网的概念;然后,使用SOA的方法,通过对调度命令系统业务流程的梳理,提取出调度命令系统的一组服务模型,形成服务总线模式的调度命令系统的SOA架构;最后,以调用下达命令服务为例,将系统拆分为服务提供者、服务请求者和服务总线三个组件,再将服务总线组件拆分为接入访问组件、权限认证组件、服务路由组件和消息转换组件,利用有色Petri网在动态建模方面的优势,分别对其进行建模,详细说明了其内部流程。SOA架构提高了调度命令系统的灵活性和可扩展性,结合有色Petri网对系统内部结构和控制逻辑的形式化描述,这种架构方法与建模语言相结合的方法对调度命令系统的开发有一定的指导意义。

SOA技术在调度命令管理系统中的研究与应用

介绍SOA的基本理论,阐述采用SOA构建调度命令系统的架构、方法和关键技术。提出一种建立调度命令服务模型、定义服务接口和服务实现的方法。

基于MDA的对象-关系数据库开发方法研究

介绍MDA的基本理论。采用基于MDA的对象-关系数据库开发方法,通过一系列转换规则将概念数据模型转换为Oracle10g的对象-关系数据库模型,并进行实例研究。

基于改进RF-XGBoost算法的列车运行晚点预测研究

为度量列车晚点造成的影响,将传统随机森林(RF)与极端梯度提升树(XGBoost)相结合,采用改进的RF-XGBoost算法对高铁列车运行晚点进行预测。以济青高铁为例,将其原始数据预处理并根据特征重要度排序,选取前7个参数组成晚点特征自变量,以预测到站晚点时间为因变量。将列车实际到达时间等7个特征变量输入RF-XGBoost预测模型中参与训练。前200次列车的晚点预测结果表明:预测晚点与实际晚点时间的曲线变化趋势大致相同。相较于XGBoost算法,本文提出的方法MAE和RMSE值分别降低60.5%与44.8%, R2值提高14.6%,且在允许预测误差5 min的范围内,精度达到97.78%,此方法拥有更优的晚点时长预测性能,对铁路实时调度与提升客运质量至关重要。

基于改进PSO-SA算法的城轨列车ATO节能优化研究

针对城轨列车自动驾驶(ATO)系统在控制列车实现自动运行的过程中,需同时满足列车运行准点性、精确停车、舒适性及节能性等多性能指标的要求,提出将改进粒子群优化(PSO)算法和模拟退火(SA)算法相结合的速度曲线优化方法。首先,建立城轨列车运行控制模型和多目标优化模型,并对城轨列车运行工况策略进行分析;然后,将PSO的种群信息共享特点和SA以一定概率接受劣质解的特点进行有效结合,使PSO算法避免陷入局部最优解,提高全局寻优的概率。同时,对PSO中的惯性权重系数和学习因子等参数进行全局自适应性改进,进一步搜寻全局最优解;最后,选取明珠线1000 m线路条件,综合考虑线路限速和坡度等因素,通过实例仿真实验对比多种智能算法,验证了所提算法在满足多种指标的前提下,将能耗减低了7.7%,同时寻求最优的工况控制序列指导列车运行,验证了算法的有效性和正确性。

电子开关地面自动过分相逻辑控制系统的研究

电气化铁道牵引供电中过分相技术一直是困扰国内牵引供电行业的技术顽疾,目前电子开关地面自动过分相技术是过分相发展趋势。根据神朔线现场地面自动过分相系统调研来看,以单一PLC挂组合继电器为核心的逻辑控制系统引起的较大故障较多。因此,提出一种具有分层结构的电子开关地面自动过分相逻辑控制系统,首先说明系统结构并根据双机热备原理设计一种电子开关的控制策略,之后基于HAZOP与故障树分析方法对逻辑控制系统进行可靠性分析,验证其高可靠性,对电子开关地面自动过分相的应用具有一定的参考价值。

VOBC及地面环境仿真系统研究

ZC系统是CBTC系统的核心单元之一,主要完成轨旁列车自动防护系统(ATP)功能。地面设备通过DCS与VOBC交互信息,共同完成列车控制功能。在ZC系统开发及集成测试初期,搭建真实环境配合测试不仅成本高昂,而且非常耗时。通过对VOBC及地面环境仿真系统的设计及实现,开发出VOBC仿真环境,为ZC系统开发及在实验室环境下进行测试提供条件。

客运专线运营调度系统中CA认证中心的设计

介绍PKI/CA的基本概念,针对客运专线运营调度系统提出一种CA结构设计,同时应用面向对象的Java编程语言,给出用根证书验证实体证书的一个应用实例。

高速铁路乘务计划编制系统的研究与设计

高速铁路的乘务方式将不同于传统的包乘制,乘务计划的编制也将采用信息化手段进行优化。高速铁路乘务计划编制系统基于分枝定界算法及回溯算法,提出乘务计划编制的基本方法,给出乘务计划编制流程及系统功能设计。实际测试表明,系统编制的高速铁路乘务计划符合未来客运的需求。