基于GPS和虚拟卫星的列车完整性检查方法研究

将GPS和列尾装置结合可以构成一个冗余的列车完整性检查系统。在列车行驶过程中,由于在列车尾部车钩安装的GPS天线容易被车厢遮挡,常规卫星定位方法受到限制,无法利用GPS进行列车完整性检查。本文提出一种基于GPS和虚拟卫星组合定位完成列车完整性检查的方法。利用列车首部的定位信息确定一颗虚拟卫星,虚拟卫星和3颗可视卫星即可实现列尾定位解算,通过列车首部和列车尾部的位置信息实时地测算车长变化,达到检查列车完整性的目的。本文分析GPS和虚拟卫星组合定位模型,推导定位模型算法和列车完整性检查算法,并进行可行性分析和算法验证。实验表明,列尾定位精度达到3m以内,列车长度误差在10m以内,该方法可满足列车完整性检查的要求。

GPS在列车完整性检查中的应用研究

研究利用GPS进行列车完整性检查的方法,通过试验结果来验证这种方法的有效性及准确度,并对报警门限和报警方式进行了研究.

基于北斗卫星的列车完整性检查技术方案

总结国内铁路信号系统发展新需求,在现有列车完整性检查方案的基础上,对下一代列控系统完整性检查需求进行分析。提出一种基于北斗卫星的列车完整性检查技术方案,并对系统进行初步设计;在该方案的基础上应用FMECA方法,对系统进行风险分析。这种基于北斗卫星的列车完整性检查方案在解决现有方案存在问题的同时,还能够满足国内的铁路对下一代列控系统发展提出的新需求。

列车完整性检查技术综述与应用展望

列车完整性检查是保障列车安全运行的关键,只有检查列车的完整性才能在车厢发生脱钩等故障时及时报警,确保轨道的安全畅通.综合分析列车制动风管压力检测,列车首尾运动状态检测和列车车长检测等列车完整性基本检查方法,并对各基于单一原理的列车完整性检测方法的优势和局限性进行分析.由于单一原理的检测方法无法实现可靠的列车完整性检测,提出将先进的通信技术,定位技术及多传感器融合技术应用于列车完整性检测方法.该方法不仅能够实现列车完整性状态的监测,还能够克服传统列车完整性检查装置的诸多弊端,提高系统的可靠性、实时性和安全性.

附加轨道约束的动态双差列车完整性检查方法

列车完整性检查可以有效地避免因列车脱钩造成的追尾事故,保障行车安全。在列车行驶过程中,部分线路卫星视角较差,现有的列车完整性检查方法无法实现实时定位及动态检查。为解决上述问题,提出了一种附加轨道约束的动态双差列车完整性检查方法,通过描绘列车头部行进轨迹的实时拟合曲线,结合轨道特征修正卫星信号的漂移误差;同时,利用动态双差对卫星原始观测数据进行计算,消除观测误差,构建了一种适应性强、精度可控的列车完整性检查方法。进行静态和动态测试验证,实验表明,平均误差分别在0.2m和0.19m左右,证明了本文所提方法的准确性和有效性。

基于云平台的城市轨道交通线网级列车监控系统设计

为解决传统ATS系统只能显示本线路的线路图、只能进行单一的线路行车调度指挥,以及物理硬件数量多、升级扩容难度大等问题,设计了一种基于云平台的城市轨道交通线网级列车监控系统(NATS)。该系统可以针对大型城市进行轨道交通全路网的信息显示,以便线网中心进行整体运营指挥和调度,提供行车指挥、运营指标分析、全局运行图编制、线网和线路协同指挥等运营管理功能,实现城市轨道交通监控调度集中化管理。借助于云平台,NATS系统能够虚拟化到云平台上,无需对系统本身进行大范围、深层次改动。利用云平台的特点,可以整合各线路的硬件资源,减少硬件设置,并根据NATS系统的规模灵活配置,便于既有线路数据迁移、后续线路接入和扩展,对系统整体性能有显著提升。本设计方案对各大城市的轨道交通线网级列车监控提供重要参考。

快运列车电气综合监控系统设计与试验研究

在研究国内外电气监控系统的基础上,根据快运列车运行及货物运输的需求,对货车电气综合监控系统进行了方案设计。该方案由供电系统及综合安全监控系统组成,供电系统采用轴端自发电及机车集中供电2种可切换供电方式;综合安全监控系统包括照明及门控系统、烟雾报警系统、制动监测系统、走行部监测系统、视频监控系统、通信系统及显示系统等。进行了子系统的功能测试,基于整车开展了电气综合监控系统滚动、振动及冲击试验,验证了该系统的可靠性。

无线通信技术在地铁列车监控系统中的应用研究探讨

无线通信技术在地铁列车监控系统当中已经有着越来越广泛的应用,本篇文章主要对无线通信技术在地铁列车监控系统当中的相关应用展开了详细的研究和探讨,首先对无线通信技术展开了详细的介绍,然后对无线通信技术在地铁列车监控系统当中的应用进行了分析,对于每一种无线通信技术都进行了详细的介绍和分析,希望本篇文章能为相关行业的工作人员提供帮助。

列车运行监控装置的双冗余人机交互系统设计分析

本文以列车运行监控装置(LKJ)简介及其功能特性作为切入点,分析了双冗余人机交互系统设计需求,同时分别从硬件与软件两方面针对双冗余人机交互系统设计方案进行了阐述,最后基于功能与性能角度开展了交互系统运行测试,力求使列车运行监控装置人机交互系统符合国铁运用标准,从而更加有效地保障列车运行安全。

列车运行监控装置复杂环境适应性检测方案研究

列车运行监控装置(LKJ)应用数量多、地域广,需适应复杂环境。分析LKJ应用环境和现行标准对LKJ环境适应性的要求,提出LKJ复杂环境适应性检测方案,详细阐述低温低气压试验、温度变化试验、温度(低温/高温)与振动综合试验等的严酷等级和试验方法,对低温低气压试验、温度变化试验方案的可行性进行验证。验证结果表明,低温低气压试验、温度变化试验方案可行。

基于云平台的城轨列车自动监控系统总体架构研究

随着新一代信息技术在城市轨道交通行业的应用,城轨云成为智慧城轨的支撑平台。为推动信号系统融于云平台,结合城轨交通行业规范,选择列车自动监控系统作为实施目标。首先对云平台进行分层介绍,分析既有列车自动监控系统的架构和不足,提出列车自动监控系统云化部署需求;然后从网络、主机部署、软件、接口方面,分别研究系统云化部署的详细架构和方案,形成基于云平台的总体架构;最后完善各主机部署方式和接口交互模式,对系统软件功能适应性进行说明。通过架构研究,明确系统升级范围,为后期基于云平台的列车自动监控系统部署提供借鉴和指导。

基于N维复杂业务场景的列车运行监控装置测试方法

目前针对列车运行监控装置(LKJ)的测试普遍采用化整为零的方式,以功能特征作为划分依据,对LKJ业务功能采用等价类划分或边界值分析进行单项测试。但LKJ在运用过程中存在多个业务场景交织的情况,当被测试的业务功能与其他业务功能耦合时,测试结果可能会与预期结果不一致。为此根据LKJ业务功能的时间与空间特性,提出一种基于N维复杂业务场景的测试方法。将LKJ业务功能分解得到LKJ单位功能,依据时间法或空间法将LKJ单位功能构建形成复杂场景。通过对LKJ业务功能复杂场景进行测试,更加全面地覆盖LKJ实际运营场景,提高设计开发过程测试的异常发现率,进一步降低LKJ在实际运用中出现非预期行为的概率。

北京地铁3号线一期项目列车控制及监控系统概述

随着国内城市轨道项目的飞速发展,作为列车“中枢神经系统”的列车控制及监控系统(TCMS)技术也得到了较大的提升。北京地铁3号线一期项目列车控制及监控系统基于工业以太网,采用列车实时数据传输协议(TRDP)进行数据通信,提高了数据传输的速率,满足了列车数据传输的数据量大、速度高的项目需求,同时该项目实现了与不同厂家TCMS系统之间的互联互通。本文主要包括系统概述、TCMS网络拓扑结构及冗余性分析、互联互通的实现和安全信息传输等内容,为后续基于以太网的地铁车辆列车控制及监控系统的设计与应用积累经验。

旅客列车电气火灾监控方案研究

分析铁路旅客列车电气系统现状,研究现有电气系统监控手段,梳理总结制约旅客列车电气系统安全运行的影响因素,指出现有电气火灾监控手段的局限性。面向新的技术和业务发展形势,提炼形成当前旅客列车电气火灾安全监控需求,并在此基础上提出基于“一个中心、三层监控、双重处置”架构的电气火灾安全监控方案,全面实现旅客列车电气系统多层次监控、电气火灾预防性告警、火灾隐患双重式处置,为旅客列车电气火灾安全监控提供了一种新思路。

城市轨道交通列车自动监控系统主备控制中心切换方案

现在越来越多城市轨道交通线路需要增加ATS(列车自动监控)系统备用控制中心,为确保主要控制中心发生故障时备用控制中心有效启用,需研究有效的ATS主备控制中心切换方案。研究在线路同时设置主用控制中心和备用控制中心的情况下,从每个控制中心的系统架构、相关设备配置及切换原理等方面出发,分析线路正常运营时,主备控制中心的工作状态及故障情况下的切换场景,确保当主用控制中心部分或完全故障时,主用控制中心能够正常切换至备用控制中心,保障线路运营不受影响。

列车运行监控装置历史回顾与发展思考

通过回顾列车运行监控装置(LKJ)的发展历史,阐述了中国列车运行安全控制在起步阶段的技术路线选择,LKJ在保障列车运行安全方面发挥的作用,以及LKJ发展过程中存在的列控属性认知问题;由此引发在既有普速铁路复杂运行场景下,列控车载系统可以独立设计,车载系统“故障安全”策略应有别于地面信号系统,基于“车载基础线路数据”控车方式更具优势等启示;从LKJ列控属性的归位、完善技术配套、提高安全等级、为智慧铁路建设发挥作用等方面,对LKJ的应用进行了思考和展望。

北京地铁10号线列车控制及监控系统改造升级

针对北京地铁10号线列车控制及监控系统存在故障响应周期长、替换备件价格高等问题,提出改造方案,减少对进口设备和备件的依赖,降低替换备件的价格,从而降低车辆运营成本。提高国内企业在列车控制及监控系统领域的技术掌握程度,降低对外依赖,提高自主创新能力。设计了MVB总线的国产化方案,通过该总线实现列车网络通信。MVB总线的电气接口为电介质距离(EMD),传输速率为1.5 Mbit/s。在保证原车接口基本一致的情况下,开展了定制化设计,其主要优势为具有VCU冗余功能、RIOM关键点采集冗余功能、根据运营人员需求进行功能优化、车地无线传输装置、使用MVB线路增加稳定性、中继器冗余设计、车地无线和TCMS一体化。

基于安全监控系统的普速列车制动故障研究

旅客列车运行过程中因制动故障导致非正常停车具有严重的安全隐患,因此对25G型普速列车TCDS制动监控系统、轴温监控系统等信息化监控数据进行统计分析,提出改进现场作业模式和预判制动故障的方法,有效减少运行途中制动故障的发生。

基于隧道监控视频的列车通过探测方法研究

城市交通轨道的发展,尤其是地铁的发展非常重要,而对隧道列车进行通过监测无论是对运营商、监控部门还是用户都是很重要的。相较于传统的接触式列车通过监测,通过视频对列车是否通过进行监测更安全,成本更低。在许多学者的视频监测研究中,都用到了图像处理、深度学习的方法,而对于隧道列车的研究而言,这些方法大都有准确率低、数据集采集成本较高等缺点。本文通过隧道固定的监控摄像头视频进行数据集人工标注,通过实验对比多种图像分类卷积神经网络的表现后选择最优网络模型,再通过卡尔曼滤波进行优化得到列车通过的时间段,是一种更简单、便捷,且可移植性强的方法。

列车自动监控系统调度路径查找方法及其应用

为了提升列车自动监控(automatic train supervision,ATS)系统的运营能力,降低整个系统的软硬件成本,文章提出一种适用于站台、信号机等链接设备的调度路径查找方法。其首先基于站场图数据,以拓扑图为理论基础,通过半自动或者全自动的方式得到站台的连接关系;然后以邻接矩阵的数据结构存储站台的连接关系数据,设计查找规则,对站台之间的路径进行深度优先搜索或者广度优先搜索,得到满足要求的路径集合,并提供自动或者手动的筛选方式来满足项目的需求。以站台为应用案例,本方法可被用于列车运行调整和进路触发及其他任何与路径相关功能的设计,并将路径数据作为预加载数据提供给ATS的多个子系统,以较好的方式降低了软硬件成本,增强了ATS系统的性能。该方法目前已被成功应用于长沙轨道交通3号线和4号线、无锡轨道交通4号线等项目,支撑了运行图计划编制和服务器跑车等功能,取得了良好的应用效果,如站场图生成时间缩短70%以上,列车较多时进路触发程序偶发卡滞现象被消除,交路文件可在几分钟内自动生成(原人工生成需几天时间)。