市域铁路列车自动折返效率提升方法研究

市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为提高运输效率,市域铁路要求列控系统满足3 min追踪间隔,而站后折返间隔成为缩短追踪间隔、提高运输效率的最大障碍。应用于莞惠城际的CTCS2+ATO列控系统虽然具备半自动折返功能,但无法满足市域3 min的站后自动折返间隔要求。CTCS2+ATO列控系统应增加自动折返功能,以满足市域铁路需求。建议车载ATP实现快速换端、快速启机,减少换端过程耗时;建议车载ATO实现快速发车、快速运行、快速停车,减少运行过程耗时;建议CTC实现自动办理折入进路、自动办理折出进路,减少进路办理耗时;建议为不同编组列车设置不同的停车点,提升不同编组列车的折返效率;建议优化折返站的车站股道有效长和车站咽喉区长度,尽量减小折返进路长度,提升折返效率。通过以上改进措施,经过实验室验证,可以满足市域铁路的3 min折返间隔要求。

车载列车自动防护系统对空转及滑行的检测与校正方法研究

动车组列车运行过程中出现空转、滑行情况时,不影响车载ATP(列车自动防护系统)的正常工作是ATP的技术要求之一。通过分析动车组列车发生空转、滑行的机理,采用轮轴速度传感器与雷达速度传感器相结合的测速模型来检测列车是否发生空转、滑行,并通过列车牵引计算对列车速度、走行距离进行校正。由于本模型以雷达速度传感器来辅助轮轴速度传感器进行空转、滑行的检测,故能有效、即时地校正列车的运行速度,使之不影响车载ATP系统的正常工作。

基于模型的列车自动防护系统软件开发

列车自动防护系统是保证列车运行安全的安全苛求系统,该系统功能繁多、逻辑复杂、开发难度大。为此,提出一种基于模型的软件开发方法,采用接口模型、状态模型和控制流模型描述该系统软件的功能,实现应用软件的开发。仿真测试结果表明,该方法能有效简化功能逻辑,降低开发难度,减少人为错误和故障的引入。

车载列车自动防护的二乘二取二安全计算机平台同步机制

二乘二取二冗余结构是车载列车自动防护(ATP)系统安全计算机的技术趋势。针对二乘二取二系统中的双机同步问题,采用公共外时钟为二取二双机提供参考时钟信号,并基于时钟漂移率有界模型对本地时钟进行漂移补偿,实现二取二双机的本地时钟同步。在此基础上,系统软件采用任务周期时序控制和双机通信的方式,同步顺序地处理输入、计算、输出等任务,在控制周期中的每个任务点进行同步处理,达到二取二双机的任务同步。采用软件算法和系间通信实现2种系统之间的周期同步。实验结果表明,该同步机制能够满足车载ATP二乘二取二安全计算机对同步技术的需求。

城轨交通CBTC关键技术——列车自动防护车载(ATP)子系统

重点围绕城市轨道交通基于通信的列车控制系统(CBTC)技术需求,详细描述了车载子系统核心安全部件—车载ATP列车自动防护单元关键功能(列车状态监督、列车速度曲线生成与监督、列车运行状态报告生成)的工作原理和功能,重点分析了ATP核心硬件设计(核心处理模块、测速模块、应答器通信模块)和软件架构设计,并结合CBTC车载子系统整体技术方案进行了研究与探讨。

城市轨道交通线路限速与列车自动防护顶篷速度匹配性设计探讨

上海城市轨道交通1~10号线的设计速度为80km/h,但在运营时部分线路列车实际最高运行速度达不到此设计值。这主要是因为车辆、限界、线路、结构、信号等专业之间未能进行充分的匹配,各自都留有安全余量,使得ATP(列车自动防护)顶篷速度设置过于保守,ATO(列车自动运行)速度无法达到线路设计速度,降低了线路的运行效率。基于线路ATO速度能达到80km/h的设计目标,提出了3个等级的线路限速值以及与ATP顶篷速度匹配的设计思路,在确保仍能实现信号安全防护的前提下,通过提高ATP顶篷速度,来实现设计速度目标。

西安地铁2号线列车自动防护子系统

列车自动防护(ATP)子系统是城市轨道交通列车运行时必不可少的安全保障。结合西安地铁2号线阐述基于无线移动闭塞列车自动防护(ATP)子系统的轨旁、车载主要设备的体系结构、主要性能、系统功能、工作原理及数据通信网络设计技术方案,为城市轨道交通信号控制系统提供技术参考。

移动闭塞列车自动防护系统仿真平台研究

研究列车防护系统优化问题,列车自动防护系统应在移动闭塞列控系统中保证行车安全,对列车运行的速度和时间间隔应进行优化控制,提高线路运力。为此提出建立移动闭塞列车自动防护系统仿真平台,实现对移动闭塞列车的运行进行追踪,预测列车下一阶段的运行策略,并对列车的安全追踪间隔进行实时控制。通过建立列车最小安全追踪间隔模型,使仿真平台实现了列车运行安全监控功能。经过对不同条件下列车的运行进行仿真分析,结果表明,仿真平台的防护系统能够保证列车的运行安全。

城市轨道交通列车自动防护系统软件设计

从当前国内城市轨道交通信号系统的实际需求出发,提出一种列车自动防护(ATP)系统。确定基于通信的列车运行控制系统中ATP子系统的开发目标和功能划分,给出系统设计方案和实现方法。使用沈阳地铁1号线的线路数据在仿真平台上进行测试,运行结果表明,该ATP系统能够满足设计目标和要求。

列车自动防护系统领域中国专利申请状况分析

本文通过对列车自动防护系统领域的中国专利申请状况进行分析,揭示国内该领域的技术发展路线和技术主题分布情况,为国内相关企业进行专利布局提供参考。

基于UML的列车自动防护系统需求建模研究

针对列车自动防护系统(ATP)对软件的高安全性的需求,提出并实现了一种基于UML的需求建模方法。该方法借鉴了形式化语言的特点,在经典的状态机模型上做了改进,引入了超级状态机,并定义了精确的规则和语义,实现了对复杂的ATP系统的形式化建模。在某城市地铁线路的信号系统的应用表明,此方法建立的需求模型避免了语言描述的二义性,降低了软件故障率,提高了ATP系统的安全性,且更易于开发和维护。

无列车自动防护(ATP)系统下城市轨道交通列车运行安全研究

列车自动防护(ATP)系统是保障列车运行安全的关键部分,然而多种原因都可能导致列车失去ATP的保护,这时列车运行存在极大的安全风险,很多运营事故都是发生在无ATP防护下,因此,研究无ATP防护下列车运行具有重要意义。文章首先分析了导致列车无ATP防护的主要原因及其对应的措施,然后探讨了保证列车无ATP防护下安全运行的关键控制点,最后,从管理方面和技术方面提出了提升列车无ATP防护下运行安全水平的对策,以期为城市轨道运营单位的安全运营提供借鉴。

列车的自动防护和自动驾驶技术

介绍在城市轨道交通中应用的先进列车自动防护系统和列车自动驾驶系统技术。

城市轨道交通列车自动防护试验系统的建设

阐述了城市轨道交通列车自动防护（ATP）试验系统建设的目的及意义;该系统建设的目标是建立ATP的设计开发环境、测试与工程验证平台、演示平台和培训平台;并介绍了各子系统的基本功能。

1oo2D模型分析及其在地铁列车自动防护系统中的应用

针对IEC 61508标准中的1oo2D模型,分析了影响安全性的三种错误。计算了应用1oo2D模型的车载列车自动防护(ATP)系统的安全性和可用性,阐述了1oo2D模型在地铁ATP系统中的应用方式。在地铁的ATP系统中,采用1oo2D模型设计车载系统是完全可行的,其安全运算板部分预估的安全指标符合SIL4的要求,其运算部分预估的MTBF符合可用性的要求,同时有较强的抗干扰能力。

基于车辆制动延时的列车自动防护系统防护距离优化

简要阐述了城市轨道交通ATP(列车自动防护)系统防护距离计算原理,计算分析了车辆制动延迟时间参数优化前后的列车ATP系统最小防护距离。经对实际项目计算,当车辆制动延时减少30%时,列车的ATP系统最小防护距离缩短24.7%,单条停车线长度实际可减少6 m。研究结果表明:通过缩短车辆制动延时,可有效减少列车的ATP系统最小防护距离,进而缩短停车线长度,减小停车列检库的占地面积。

城市轨道交通车载列车自动防护设备仿真检测平台研究

仿真测试是开展城市轨道交通信号系统相关技术研究的一种有效方法。利用商业虚拟仪器开发平台LabVIEW,讨论了车载ATP(列车自动防护)设备仿真检测系统研制的技术和方法。实践证明,该车载ATP设备仿真检测平台具有高效、灵活、低成本的特点。

列车自动防护系统(ATP)技术

经过近年来的不断提速,我国铁路已形成13000km,时速达120～160km/h的快速铁路网,广深线已达200km/h,秦沈客运专线即将建成,时速将达到200km/h以上.列车速度的不断提高靠地面信号行车已不能保证行车安全,必须靠车载信号设备对列车实施运行控制.ATP是一种带速度控制的列车自动防护系统,是原来线路上信号设备的补充.它由地面信号和车载设备共同组成的闭环高安全系统,使地面联锁向车载设备的延伸,在此基础上实现以车载设备为主的行车方式.它是以故障-安全作为最重要的技术条件,将地面和车载设备按一个系统统一设计,同步进行技术更新或强化改造,以保证整个系统的高安全、高可靠,并且实行统一技术标准,采用系统化设计和模块产品强调通用兼容性.

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。

列车自动防护系统技术浅析

列车自动防护系统是确保列车安全的关键设备,同时是保障城市轨道交通、高效运营的关键系统和高速列车主要的一种控制策略。本文从列车自动防护系统技术入手,介绍了城市轨道交通应用的先进列车自动防护系统,并论述了列车自动防护系统的功能以及命令的产生和发送,旨在为城市轨道交通信号控制系统提供技术参考。