列车综合网络控制系统一体化设计研究

介绍了城市轨道交通车辆基于以太网总线的列车综合网络控制系统一体化设计案例,提出自主开发的列车综合网络控制系统的功能及设备组成,并描述其设计思路及系统特性。列车网络控制系统及其以太网维护网络、车载乘客信息系统和制动系统内网一体化设计可优化车载网络设计、提高网络利用效率,改善轨道交通的整体运行水平。

基于传染病和网络流模型分析APT攻击对列车控制系统的影响

高级可持续威胁(APT)是目前工业控制系统面临的主要威胁之一。APT攻击利用计算机设备漏洞入侵列车控制网络,感染并且扩散到网络中的其他设备,影响系统正常运行,因此评价APT攻击对列车控制系统的影响非常必要。提出一种基于传染病模型和网络流理论结合的APT攻击影响分析方法。首先,分析在APT攻击的不同阶段设备节点状态之间的转化规则,结合传染病理论建立APT攻击传播模型,研究攻击过程中的节点状态变化趋势;其次,把设备节点的状态变化融入网络流模型中,研究APT攻击过程中设备节点状态变化对列车控制网络中列车移动授权信息流的影响;最后,结合列车控制系统的信息物理耦合关系,分析APT攻击对列控系统整体性能的影响。仿真实验展现了APT攻击过程中节点状态变化的趋势,验证该方法在分析APT病毒软件在列车控制网络中的传播过程对列车控制系统整体性能影响的有效性,为管理者制定防御方案提供依据,提升列车控制系统信息安全水平。

列车网络控制系统的可靠性分配方法研究

列车网络控制系统的可靠性设计与分配在权衡方案利弊、找出影响系统可靠性薄弱环节、促进设计改进等方面有非常重要的指导意义。文章从列车网络控制系统可靠性需求分析出发,研究了计算网络拓扑可靠性的理论技术,提出针对列车网络控制系统冗余架构的网络拓扑状态转移模型,并基于马尔可夫过程推导出网络拓扑可靠性计算的数学表达式;在此基础上,结合复杂度、技术发展水平、重要度、环境条件等影响因素,提出采用评分分配法进行系统部件的可靠性分配方法。最后,以实际应用项目为输入,验证了列车网络控制系统可靠性计算与分配方法。该方法有助于依据实际项目应用对网络控制系统的RAMS分配指标,设计列车网络控制系统拓扑结构,并给出RAMS设计合理性论证方法。

基于通信网络的列车控制系统

自动组网(初运行)是列车控制与管理系统(TCMS)的重要特征,通过初运行,确定列车通信网络(TCN)内的节点组成、节点之间的顺序、总线主以及各个节点相对总线主的朝向,这是TCMS对列车进行控制与管理的基础。对于基于无线通信的TCMS,由于无线列车骨干网(WLTB)的网络节点之间没有通信线缆的物理连接,以传统的方式实现自动初运行十分困难,因此实际工程中采用人工设置参数的方式来组网。同样,在虚拟联挂(VC)系统中,多列列车通过WLTB组成列车编队,也存在动态自动组网的问题。在VC系统中,由于跟随列车处于自动驾驶模式,通过人工设置参数来组网的方式也不可行。文章分析了TCN、WLTB的初运行和VC列车编队/解编,探讨了基于无线通信的列车编组初运行或编队动态组网问题的实质与根源,提出通过引入一个更大的网络系统、融合TCMS和信号系统来解决自动组网问题的方法,基于列车控制的视角给出了面向列车全自动运行的基于通信网络的列车控制(NBTC)系统自动组网方法、分层次功能和系统架构,并提出了与NBTC相关的研究方向。

虚拟轨道列车网络控制系统的构建研究

虚拟轨道列车是一款胶轮承载、双端驾驶的多编组道路列车,多编组与双端驾驶符合轨道交通电气控制系统的特点,胶轮承载及道路运营符合道路交通车辆的特性。文章通过对比分析轨道交通与道路交通领域的网络标准及总线特点,并基于某典型新能源商用车与某有轨电车的网络拓扑,提出了一种适用于虚拟轨道列车的分网段冗余的控制器局域网(CAN)网络拓扑。该网络拓扑采用分布式输入输出模块(IOU)设计,以及通道复用、车辆控制单元(VCU)冗余控制、IOU点位冗余、故障诊断等可靠性设计。通过对超级虚拟轨道列车(SRT)网络控制系统的性能测试与示范运营,证明该网络控制系统可满足虚拟轨道列车的控制需求。

基于H_∞和μ综合的闭环网络控制系统的设计

针对闭环网络控制系统中普遍存在的传输延迟 ,将H∞ 和 μ综合方法引入控制器的设计 ,使得设计出的控制器对一定范围内的延迟都能保持稳定 .并且由于 μ综合方法的使用 ,使得闭环系统同时具有良好的动、静态性能和抗干扰能力 .

铁路高速列车网络控制系统及其电磁兼容性研究

概述了目前国内各种高速列车动车组及其列车网络控制系统;介绍了各列车网络控制系统遵循的电磁兼容性标准;针对某一网络控制系统,分析了其主控电路、电源和接地、电缆等方面的电磁兼容性问题;最后,解决了某一实际高速列车车载电磁干扰问题.

基于模糊神经网络的板形板厚综合控制系统

面对板形板厚控制这一复杂、多变量耦合的非线性系统,提出一种基于模糊神经网络的综合控制方案,实现了无模型板形板厚综合控制.仿真结果表明,该控制系统收敛性好、抗干扰性强,取得令人满意的板形板厚控制精度.

列车网络控制系统安全性研究

依据标准EN 50126-1、EN 50129、EN 50128的规定,阐述了列车网络控制系统安全完整性开发流程。通过建立列车网络控制系统安全管理体系、定义安全生命周期模型、解析安全性专有技术,论证了列车网络系统安全完整性开发流程的正确性。

高速列车网络控制系统安全性设计

介绍了高速列车网络控制系统的安全性需求、系统的安全设计层次,重点论述了RAMS工程,从安全需求、指标分配和评估、故障树分析、DFMEA分析等方面详细论述了网络控制系统安全性的保证措施,并提出了我国列车网络功能安全的一些思考与展望。

大连快轨3号线列车网络控制系统

介绍了大连快轨3号线城轨列车网络控制系统(TCMS)网络拓扑及系统组成、冗余方案设计、子部件功能设计,以及系统测试和装车试验。试验和运用结果表明:该系统软/硬件性能稳定、可靠,符合预期设计要求。

神经网络与模糊逻辑的集成及其在列车控制系统中的应用

针对神经网络的学习算法存在的缺陷，将模糊逻辑集成进神经网络的学习过程中，提出了一种F－BP算法；大大地加快了神经网络的学习速度．在此基础上，提出了一种在线学习算法，在线的调整神经网络的参数农神经网络能动态适应环境。为了验证提出的方法的有效性，将它们用于地铁列车运行控制系统的辨识和控制仿真中，取得了很好的效果。

CRH_2型高速列车网络控制系统的创新研究与实现

介绍了CRH2型高速列车的拓扑结构及其列车网络传输协议,详细描述了自主高速列车网络控制软件系统架构以及网络控制系统逻辑功能。试验运行表明,高速列车网络控制系统技术先进、稳定可靠,符合系统设计要求。

网络控制系统调度与控制综合设计研究综述

网络控制系统的设计需同时考虑信息调度和控制性能两个方面。针对网络控制系统中这两方面的综合设计,首先分析了网络控制系统的信息调度研究现状,阐述了现有控制网络调度算法的工作方式和特点。接着从提高网络控制系统综合性能的角度,分析和评价了网络控制系统中调度与控制综合设计的研究成果。最后,提出以兼顾控制性能质量(QoP)和网络服务质量(QoS)为目标的网络控制系统综合性能优化是系统设计的重点,并对网络控制系统综合设计研究的发展方向予以展望。

国产化列车网络控制系统安全完整性等级评估与认证

在对国产化列车网络控制系统SIL认证核心工作进行分析的基础上,得出TCMS开发安全生命周期SIL过程活动评估的关键内容及其指标评估的具体方法。针对TCMS系统的安全要求及可容忍风险故障率的确定及分配进行了清晰的示意说明,对安全功能的时间故障数的计算方法进行了详细的例解分析。

中低速磁悬浮列车控制及网络系统

介绍了中低速磁悬浮列车控制及网络系统的设计思路与系统组成,从网络控制系统总线、拓扑、功能等角度对网络控制系统进行了阐述,通过车辆逻辑控制模块、列车线的分析,对中低速磁悬浮列车硬线继电控制系统进行了说明。

“中华之星”高速列车控制与网络系统

介绍了“中华之星”高速列车控制与网络系统的构成,阐述了网络控制平台的技术特点及高速列车控制的主要功能、故障诊断及显示。试验及现场运用表明,该套车载计算机分布式控制系统性能优良,符合设计要求。

首列国产交流传动地铁列车控制及网络系统

介绍了首列具有自主知识产权的国产交流传动地铁列车控制及网络系统的构成和技术特点,阐述了地铁列车控制系统的列车控制、列车诊断及故障导向功能。该车已进入试验运行阶段。

网络结构的分布式综合控制主站系统

对电力系统监控及远动技术应用进行了综述 ,认为分层分布式开放型综合控制系统是监控及远动技术发展方向 ,统一站内通信标准及远动传输规约标准是监控及远动系统朝着这一方向发展的重要步骤 ,同时也是变电站自动化技术发展到一个新阶段的重要标志。对北京哈德威四方保护与控制设备有限公司开发成功的CSM30 0系列综合控制主站作了简要介绍。

GSM-R移动通信网络与列车控制系统的发展

基于GSM-R的列车控制系统主要由地面子系统、车载子系统和GSM-R网络组成。为了保证列控信息在网络中安全、可靠、及时地传递,GSM-R网络要提供满足电路交换模式的数据传输、非限制数字信息、全速率无线信道、非语音/数据交替、异步透明传输模式等要求的承载业务;同时补充主叫识别显示和增强多级优先级与强拆业务。在连接建立时延、连接建立失败率、最大端到端传输延时、连接丢失率、传输干扰周期和传输恢复周期等方面对列控数据传输服务质量提出了较高的要求,并且必须考虑网络设备冗余,引入基于位置的寻址,对网络性能随时进行监视。