车车通信系统中车地控制机理分析及验证

车车通信系统是一种以列车为中心的控制系统,取消了轨旁联锁系统,列车直接与地面对象控制器通信进而控制道岔。这种车地直接控制方式提高了系统效率的同时,也成为系统的关键安全因素。为了实现车车通信系统中的车地设备安全控制,提出唯一秘钥实现控制流程,为了验证其安全性,使用基于标签转移系统的形式化方法进行验证。基于车车通信系统的控制机理和车地控制场景,建立唯一秘钥的车地控制流程的形式化模型,并LTSA软件对模型进行安全检测,最后通过实例验证了车地控制流程的可行性和有效性。

基于智能微缩车平台的车车通信系统的研究设计

本文设计一种基于智能微缩车平台的车车通信系统。在基于Arduino单片机控制的智能微缩车平台上,采用ZigBee无线通信模块搭建了基于ZigBee的车车通信系统,并设计了相应通信程序,实现车与车之间的信息交互。同时,该通信系统的设计具有一定的实用性,可为高职院校的教学、实训奠定一定的理论和实践基础。

基于车车通信系统的折返能力研究

折返能力一直以来都是城市轨道交通运营能力的瓶颈点。通过分析典型折返站的折返过程,在新一代基于车车通信的信号控制系统(TACS)基础上,提出对道岔资源进行细分与优化道岔控制的方案来提升折返能力。最终可以将折返能力较基于通信的列车控制系统提升25%以上,使城市轨道交通运营间隔达到90 s以内。

车车通信移动授权的功能建模及性能分析

车车通信列车运行控制系统中移动授权的生成对城市轨道交通运营效率有着较大的影响。通过分析车车通信列车运行控制系统中移动授权的生成过程及性能,建立基于有色Petri网(colored Petri net,CPN)的车车通信移动授权信息交互的模型,进行性能分析。研究移动授权生成过程中端对端通信传输时延的延时概率,根据不同信道质量下统计传输时延的平均值,计算移动授权完成的成功率。分析结果表明,基于车车通信的列车运行控制系统移动授权的生成过程,符合地铁长期演进(long term evolution for metro,LTE-M)系统端到端延时时间不大于150 ms的概率不小于98%,时延随着信道质量的下降而增加。

车车通信的列控系统动静结合安全策略

车车通信的列控(vehicle-based train control,VBTC)系统成为城市轨道交通信号系统的发展趋势,安全性一直是此类安全苛求系统设计和实现过程中重点关注问题。针对车车通信系统架构,提出静态-动态结合的安全防护策略。基于VBTC系统的信息和物理双重特性,针对感知层、网络层、协同处理层和应用层4个层次的安全风险,从功能安全和信息安全两个维度,将20种常用轨道交通控制系统的安全技术集合成静态安全策略框架,形成VBTC系统的架构安全应对工具箱。针对VBTC系统新增的运行场景,基于Petri网络进行建模,借助可达标识定位高风险状态并制定相应安全对策,实现系统的动态安全防护。动静结合的安全策略框架为VBTC系统的设计和实现提供指导,为系统的安全可靠运行提供保障。

香港迪士尼线车车通信试验项目实施方案探讨

以香港迪士尼线车车通信试验项目为背景,介绍在不影响既有信号系统正常运行的前提下,为满足车车通信系统的调试和试验,采用影子模式和主控模式,实现新、旧系统对同一轨旁设备的实时监视和分时控制;详细阐述倒切原则、倒切装置设计,并梳理双系统倒切的处理流程。本设计方法可为类似的轨道交通信号系统更新改造项目提供参考。

下一代城市轨道交通信号系统研究

基于对城市轨道交通典型CBTC(基于通信的列车控制)系统的架构、设备配置、控制原则等分析,通过对比研究精简列车控制系统(TSTCBTC~■2.0信号系统和车车通信信号系统),明确了精简列车控制系统与典型CBTC系统的差异,以及以车为中心的信号系统的定义。结合智慧城市轨道交通的目标要求,提出了下一代信号系统的两大必要特征——精简和智能,以及下一代信号系统的重要发展方向——友好、标准和高效。

城市轨道交通信号系统升级改造项目方案研究

为了安全、高效地实现城市轨道交通信号系统的升级改造,从信号系统改造面临的形势和任务、相关设计标准、总体技术原则、主要难点和制约因素等方面出发,为适应不同的项目情况制定了3个技术方案;针对信号系统升级改造过程中遇到的车载信号适应性难题,以及延伸线路与既有线路设备的寿命差异问题进行了剖析,指出需加快互联互通车载信号系统的研发和推广,以及信号系统升级改造标准的制定。

基于感知的车车通信列车运行控制系统降级运行方案研究与分析

为提高传统CBTC系统降级运行的效率,采用基于感知的车车通信列车运行控制系统(perception based train autonomous control system,PB-TACS)结合SIL4级感知“自主感知运行”的降级运行方案有着重要意义。通过研究增加备用通信WLAN设备,优化轨旁信号设备配置,采用自主感知后备运行级别(autonomous backup level,ABL)移动闭塞运行方案作为车车通信列车控制系统的降级系统,可减少列车区间停车等待时间、提升降级列车恢复效率、减少列车掉线问题。通过对基于感知的车车通信列车运行控制系统降级运行方案进行研究和探讨,为后续全面提升CBTC级别的后备运行方案的完整性和可用性提供有力保障。

TACS系统的全自动洗车方案研究

轨道交通信号系统中基于车车通信的列车自主运行系统TACS的系统架构和接口有别于传统CBTC系统,TACS系统的自动洗车功能接口和信息流与传统CBTC系统也存在差异。文章结合传统CBTC系统阐述TACS系统自动洗车中的控制和管理,TACS系统自动洗车过程中与洗车机、车辆的信息交互,TACS各个子系统之间的信息交互,以及信息交互过程中的检查条件。