城市轨道交通全自动运行线路多专业速度控制与匹配设计研究

城市轨道交通多专业间的协调性是决定能否充分实现预期能力、发挥投资效益的关键环节,列车运行速度是其中一个重要方面,是城市轨道交通技术装备、技术标准、运营管理水平的重要标志。针对不同专业速度控制存在的重叠防护问题,通过剖析通信、信号、车辆、线路、环境等对全自动运行(FAO)线路列车运行速度的限制,提出列车自动运行(ATO)模式、列车自动防护(ATP)模式、蠕动模式和洗车模式4种典型运行模式下的速度匹配控制方案,讨论了根据线路等级速度拟定正线区间结构设计速度、车辆构造速度、车辆超速防护触发速度、车辆最大动态包络线计算速度、最高ATP顶篷速度、最高ATO目标速度的方法,并给出多专业匹配设计关键速度建议值。同时借助仿真手段,结合不同站间距设置与最短时间速度曲线计算,进一步针对速度等级为80,100 km/h以及120 km/h的线路分别讨论了站间距的匹配设计,建议三者站间距分别不少于1.0,1.4 km以及2.5 km。开展多专业速度控制与匹配设计的优化,有助于最大化发挥系统和设备性能,保证线路整体运营水平。

化学发光法超高值样本自动稀释检测的质量风险分析与防控策略

目的探讨化学发光法检测系统中超高值样本自动稀释检测的质量风险,并提出相应的防控策略,以期为临床实验室的质量改进提供科学依据。方法本研究以1例β-人绒毛膜促性腺激素(β-human chorionic gonadotropin,β-hCG)超高值样本化学发光法检测结果假性降低为例,通过事件调查、结果分析和实验验证等方法,分析导致检测结果假性降低的原因,识别出超高值样本自动稀释检测的质量风险,并提出相应的防控策略。结果经调查,检测系统更换新批号试剂后,共有34份超高值样本的β-hCG检测结果出现假性降低,与试剂校准生成的工作曲线异常有关。重新校准后,超高值样本复测结果显著升高(t=6.465,P<0.001),与临床反馈相符,且校准后未自动稀释时复测结果的相对发光单位(RLUs)值与第一次检测时的RLUs值差异无统计学意义(t=0.577,P=0.566),验证了原工作曲线异常是导致检测结果假性降低的主要原因。此外,在室内质控在控、试剂间新鲜患者样本比对通过的情况下,仍发生了该不良事件,表明临床实验室现有质量控制程序在监测超高值样本检测稳定性方面存在不足。结论临床实验室应加强对超高值样本自动稀释检测的质量控制,通过优化校准流程、自制超高值质控品、加强仪器间和试剂批号间比对等措施,提高检测结果的准确性和可靠性,降低患者安全风险。

基于精准停车及节能优化的列车速度跟随控制

[目的]列车自动运行系统可以通过控制列车各执行机构实现列车的自主行驶,对节约轨道交通系统的运行成本、提高列车运行安全保障极为重要。针对单一控制方法在列车自动运行速度跟随控制过程中停车准确性较低,未能兼顾能耗优化等问题,提出了一种列车自动运行速度跟随控制策略。[方法]所提方法在传统PID(比例-积分-微分)控制的基础上,通过模糊控制器对PID参数进行在线整定调节,并针对列车精准停车及运行节能分别进行算法设计。当列车运行至停车点附近时,停止使用基于预设目标速度的速度反馈控制方式,转而计算精准停车所需加速度,并进行加速度反馈控制以提高停车精准性。同时在列车巡航过程中设计了一种牵引-惰行循环的节能巡航工况,在检测列车符合相应巡航条件后,采用该工况实现整体运行能耗的优化。[结果及结论]在MATLAB/Simulink仿真软件中建立了列车及控制器的仿真模型,通过与PID控制及模糊自适应PID控制在精准停车、节能等性能指标的对比,验证了所提方法和模型的有效性。

基于动势能转换的虚拟编组列车动态最小安全间隔

根据安全制动模型,提出一种基于能量转换的虚拟编组列车安全防护方法。将实际项目数据作为前车的运行曲线,仿真计算了后车根据能量转换防护方法所能达到的最小安全间隔,并讨论了制动响应时间和制动能力对安全间隔的影响。结果表明,前后车的紧急制动率差异是决定安全间隔的关键因素。

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。

城轨GOA4级全自动运行系统运营风险闭环控制方法研究

GOA4级全自动运行(FAO)技术在我国城市轨道交通的快速发展中得到了广泛应用,由于取消了司机的现场把控,如何通过有效的技术和管理手段保障全自动运行系统在异常情况下的运营安全是一个非常重要的问题。结合全自动运行系统的特点,并借鉴欧洲铁路标准中系统安全的实践理论,提出基于运营场景进行风险识别、风险评估、安全需求分析,以及从技术和管理角度进行风险闭环控制的方法,对提升城市轨道交通全自动运行安全预警和动态管控能力,实现降本增效具有一定的指导意义。

城市轨道交通场段库门控制系统与信号系统接口方案

城市轨道交通全自动运行线路中,场段内停车列检库设置的库门对各全自动区域起到隔离封锁的作用。列车出/入库作业过程中,库门需执行打开和关闭操作,采用何种库门控制方式将会影响列车出/入库作业的安全和效率。首先介绍全自动运行线路库门控制防护原理,然后对库门控制系统与信号系统间采用不同的接口方式进行分析和比较,最后给出适用于全自动运行线路的接口方式。

一种机载甚高频数据广播(VDB)接收机射频前端设计

设计了一种甚高频(VHF)波段接收机,并对接收机的功能性能指标进行优化设计,着重分析了接收通道的动态范围、灵敏度以及本振信号和自动增益控制(AGC)响应时间。测试结果表明,接收机的技术指标与设计结果基本相符,达到了预期要求,具有一定的工程实用价值。

基于近距离通信技术的变电站自动控制系统设计与实现

随着智能电网的快速发展,变电站自动控制系统面临着新的挑战和要求。文章设计一种基于近距离无线通信技术的变电站自动控制系统,采用ZigBee通信协议、构建混合型网络拓扑以及能量感知路由算法等方法,实现变电站的实时数据采集、远程监控及故障诊断功能。仿真实验结果表明,所设计的系统满足数据传输实时性和可靠性要求,具有低功耗、高容错等优点,为变电站自动控制系统的智能化升级提供了一种可行的解决方案。

市域(郊)铁路站后全自动折返方法研究与应用

[目的]采用CTCS2+ATO(中国列车控制系统2级+列车自动运行)系统,能够满足市域(郊)铁路与国家干线铁路、城际铁路实现跨线运营需求,但不能满足市域(郊)铁路公交化运营接发车间隔3 min的需求。提出在CTCS体系框架下,通过功能优化、资源细化和简化操作流程实现折返间隔小于3 min的目标,使CTCS2+ATO系统能够满足市域(郊)铁路公交化运营需求和与国铁线路互联互通的需求。[方法]在现有CTCS2+ATO系统站后折返技术方案基础上,打破传统以进路为基础的站内列车间隔防护方法,采用资源间隔防护,缩短进出折返牵出线时间;同时采用列车自动进入折返牵出线停稳后自动换端激活进入工作状态的方法,大幅减少换端时间。介绍了具体的技术方案,以及应用时序设计和应用场景。[结果及结论]所提出的折返方法适用于城际铁路、市域(郊)铁路等按照《市域(郊)铁路设计规范》和《城际铁路设计规范》要求设计的线路。采用所提出的折返方法,在确保安全的前提下,能够满足目前市域(郊)铁路公交化运营3 min发车间隔的运营需求,同时满足本线列车和国铁列车互联互通的运营需求;可缩小列车追踪间隔,提高列车折返效率,同时可防止列车在无人驾驶情况下进入非折返线。

全自动运行线路智能运控系统设计方案

[目的]随着城市轨道交通装备产业技术的快速发展和应用的不断成熟,城市轨道交通运营自动化程度不断提升。全自动运行系统因其具有高安全、高可靠、高效率的优势正被很多城市采用。全自动运行系统在提升运营安全与效率的同时,对行车调度员在融合分析与智能决策、应对复杂运营场景能力、扩展段场管理职责等方面提出了全新要求。为辅助行车调度员更快速、更高效地获取信息并作出决策,需对ATS(列车自动监控)系统进行智能化功能扩展。[方法]基于全自动运行线路安全智慧化运营、智能应急决策、智能应急处置等运营需求,提出了全自动运行线路智能运控系统。介绍了智能运控系统的方案构建,系统架构及系统外部接口,并对行车融合信息拓展、供电臂行车卡控、全自动运行图编辑、客流分析与行车评估、故障及应急指挥以及段场智能协同等功能模块的性能优化设计进行了深入分析。[结果及结论]深圳地铁16号线智能运控系统运用实践表明,对全自动运行线路ATS系统进行智能化功能扩展后,不仅提升了线路运营效率,更增强了全自动运行系统的安全性和可靠性,显著提升了运营管理智能化水平、系统对复杂运营环境的适应能力和对突发事件的快速反应能力。

近距离煤层掘进工作面采空区瓦斯涌出自动调控技术

为了解决凤山煤矿近距离煤层采空区瓦斯涌出引起的掘进工作面瓦斯浓度增加问题,以12604运输巷掘进工作面为研究对象,分析了不同大气压力条件下掘进工作面瓦斯浓度、采空区与巷道压差的变化规律。结果表明,采空区与巷道内气体的压差同巷道内气压的变化速度密切相关;凤山煤矿12604运输巷掘进工作面在当前生产条件下,导致巷道内瓦斯浓度大幅上升的采空区与巷道内大气压差的阈值为320 Pa。基于此,设计并实验了利用压差和工作面瓦斯传感器读数T_(2)与T_(1)的差值联合控制抽采管路电控阀门的自动调控技术,有效减少掘进工作面瓦斯涌出异常情况,同时,消除过度抽采导致的巷道内空气“倒吸”入采空区现象。

无人自动折返失败问题分析

无人自动折返是城市轨道交通广泛应用的一种列车折返方式,此方法有效的提高了折返效率,减少司机使用数量,降低人力成本,提高了列车自动化运行水平。针对西安地铁14号线城际列车频繁发生无人自动折返失败的故障,从车载信号控制系统与车辆牵引制动执行角度进行深入研究分析,提出三种解决方案,根据不同阶段的探索与测试,最终通过修改列车折返判定停稳条件及车辆提升列车冲击率的方式有效解决此类故障。

中频宽带接收机AGC电路的研究

从一种典型的AGC环路模型推导出环路的动静态特性与环路各元件参数的关系,定性定量地分析了环路的稳态误差、稳定时间以及动态范围,并利用Analog公司的AD8367和AD8361设计了符合要求的具有大动态范围、宽带放大能力的中频AGC环路,通过实际测量验证了理论分析的正确性。

一种应用于高精度脉冲激光测距的自动增益控制方法

对高精度脉冲激光测距仪而言,引入自动增益控制技术可以在保证测距精度的前提下极大地扩展接收系统的动态范围。本文分析并讨论了激光测距仪回波接收系统中增益调整的手段,在此基础上给出了高精度测距条件下增益控制的范围,提出了一种根据实时测量的噪声和信号幅度动态调整接收系统增益的自动增益控制方法。实验结果表明,含有自动增益控制的回波接收系统可以自适应于回波功率的变化,在宽动态范围内保证高精度测距。

基于STM32的分体式超声测距与目标定位系统

针对移动机器人自主避障与跟随目标定位的实际需求,设计了一套超声收发可控的分体式超声测距定位系统。系统由超声发射端和超声定位端两部分组成,可同时实现障碍距离探测与发射端定位的功能。系统以STM32单片机为核心,基于2.4G无线模块对发射端与定位端进行时间同步,并采用三角算法对发射端进行平面定位;系统采用收发分体式超声探头,并搭载自动增益控制(AGC)电路与温度补偿电路,在提高测距精度的同时减小了测距盲区;进行了超声测距实验,实验结果表明,超声测距精度达到15 mm,盲区60 mm,验证了系统的实用性。

双丝MIG焊对称过渡波形控制及其工艺

为了减小双丝焊接中电磁力的影响,降低峰基值电流切换时的断弧概率,提出了一种双丝MIG焊对称过渡波形控制工艺方法.在两丝电流相位变化时增加对称过渡阶段,引入前丝过渡电流Is1、双丝过渡阶段时间ts、后丝过渡电流Is2三个控制参数.设计了正交试验并利用极差分析法对结果进行了分析和评定.结果表明,前丝过渡电流Is1、双丝过渡阶段时间ts、后丝过渡电流Is2对焊接质量的影响依次减小.验证试验进一步说明对称过渡波形控制方法工作点更宽,使焊接过程更为平稳、柔和,焊缝表面会产生光泽感强的过渡带,较为美观,为双丝波形控制研究提供了一种新思路.

直升机自动过渡悬停飞行控制系统设计

为实现直升机自动过渡悬停功能 ,在具有优良操纵特性的直升机显模型跟踪控制系统 (MFCS)基础上 ,开发了自动过渡悬停控制系统。根据过渡悬停机动模态的基本要求 ,设计了高度控制回路 ,以实现高度通道按抛物线下降 ,接着进行线性下降并最终过渡到指数拉平。设计了纵向速度控制回路 ,使速度先按指定的减加速度线性减速 ,再按指数规律减速至悬停 ,且两通道之间协调控制 ,保证当直升机高度接近悬停高度时 ,纵向速度同步地趋近于零。文中给出了系统结构配置及参数设计方法。仿真表明 ,本文直升机自动过渡悬停系统具有优良的物理特性。

利用近景摄影测量技术的滑坡监测新方法

将近景摄影测量技术应用于山体滑坡监测中,提出一种无需二次控制的、非接触的、快速的滑坡监测方法。方法采用旋转摄影或正射平行摄影的方式,对监测区域进行摄影,根据摄影测量原理获取目标监测区域的DEM模型。通过自动匹配控制点以及对两期DEM模型进行叠加分析,计算出山体在该时间段内的滑坡绝对位移量以及滑坡区域的局部变化量。利用模拟数据进行实验,结果表明该方法行之有效,能够方便地对滑坡体进行快速、准确的监测。

大动态范围星载导航接收机AGC电路性能分析与优化设计

"导航战"条件下要求接收机具有较强的抗干扰性能,射频电路是制约接收机抗干扰性能的瓶颈之一。针对星载导航接收机的特点,同时兼顾弱信号接收与强信号接收的情况,以接收机在整个信号范围内工作时能够抑制的干信比J最大为优化目标,分析了电路允许实现的最大干信比Jmax及射频电路各级增益的求解方法;进而针对纯电阻网络组成的特殊AGC电路,简化了求解方法;给出了该类AGC电路的设计实例,测试结果满足35dB的干信比指标要求。分析方法不仅适用于导航接收机设计,还可推广应用于指导各类接收机的设计。