CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术

从CTCS-3级列控系统工程建设角度出发,对包括基于多路速度传感器数据融合的测速测距策略、列车制动模型及CTCS-3/CTCS-2级动态转换机制等CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术进行研究。根据不同类型测速传感器的特点,采用车轮速度传感器与雷达相结合的方式实现列车速度的安全测量,并运用联合卡尔曼滤波理论提出基于多路传感器数据融合的测速测距算法策略。结合列车移动体的控制特点,在国际铁路联盟UIC 544—1标准的基础上,提出1种改进的分段式减速度计算的列车制动模型,可兼顾行车安全和效率。针对列车运营模式的兼容性与可靠性,采用兼容CTCS-3级和CTCS-2级的双模冗余设计,使CTCS-3级列控车载设备同时具有CTCS-3级控车功能和CTCS-2级控车功能,并通过输入信息共享和等级转换时信息交换等技术手段,实现CTCS-3/CTCS-2级之间的平滑动态转换。研究成果已在武广高速铁路上实施,满足了列车高速安全运行的要求,并提高了等级转换时的列车运行效率和旅客舒适度。

基于有色Petri网的CTCS-3级列控系统RBC切换的建模与形式化分析

在CTCS-3级列控系统中,车载设备在执行RBC切换过程中所用时间的长短和切换成功概率的大小,严重影响着列车的运行效率。本文利用有色Petri网对车载设备进行RBC切换的两种方式分别建模,模型中引入GSM-R故障模型和非周期消息模型,模拟在GSM-R网络中消息的传输过程和重发机制。研究结果表明:基于两部车载电台的RBC切换方式比基于一部车载电台的RBC切换方式所用时间更少,效率更高。列车速度、消息重发时间间隔都会影响列车执行RBC切换的时间。消息重发时间间隔和RBC重叠范围又会影响车载设备进行RBC切换的成功概率。

CTCS-2级列车运行控制系统

简要介绍了中国列车运行控制系统(Chinese Train Control System,CTCS)的分级,着重介绍了CTCS-2级列车运行控制系统的组成、总体要求、地面设备构成和功能以及车载设备构成、功能和控制模式。CTCS-2级列车运行控制系统的运用,大大提高了铁路运营效率。

CTCS-3级300T车载数据实时采集系统的解决方案

首先介绍车载数据实时采集系统的总体结构,其次给出车载数据中心采集数据原理图,最后介绍车载数据实时采集系统的主要功能和关键技术。

基于运营场景分析的CTCS-2级列控车载工作模式研究

为保证列车安全运行,制定了一体化、系列化、标准化的中国列车运行控制系统(CTCS)。从运营场景分析的角度,对CTCS-2列控系统车载设备的待机模式、完全监控模式、部分监控模式、调车模式、目视行车模式、引导模式和隔离模式7种工作模式及其相互关系进行研究,结合车载设备各工作模式转换表,提出车载设备各工作模式及其转换在铁路运营中的作用,以期达到完善CTCS列控系统的理论体系、为CTCS列控系统的研发和运用提供参考的目的。

郑州-西安客运专线CTCS-3级列控系统联调联试

郑西客运专线是紧随武广客运专线之后,又一条开通运营的具有世界一流水平的长大高速铁路,建设过程中,为保证CTCS-3级列控系统开通后能可靠安全运行,在郑西客运专线进行了大量的联调联试工作。系统总结了郑西客运专线CTCS-3级列控系统联调联试工作,包括联调联试的目的、内容、方法、实施过程等。

CTCS应用等级定义与发展

通过简要回顾CTCS应用等级定义现状,从应用需求、技术兼容和体系发展3个方面探讨CTCS应用等级的意义。在此基础上,分析了CTCS应用等级在"C0改"系统研究和ATP技术进一步应用过程中遇到的问题,提出时速160 km线路应用CTCS系统等级定义以及不同CTCS等级车载设备兼容性建议。

CTCS-3级列控车载人机界面的系统设计与实现

在CTCS-3级列控系统中,人机界面(Driver Machine Interface,DMI)实时接收车载设备的列车位置、速度等信息,并以图像、文字等形式显示在界面上。同时,DMI将司机操作DMI产生的按键信息传递给车载设备,以调整列车的运行状态。介绍人机界面的主要功能、软件结构和部分关键技术,对设计和实现人机界面具有指导作用。

CTCS-2级列控超速防护曲线的仿真研究

为更好了解干线铁路列控系统中信号机显示、轨道电路码、车载信号以及限速等系统指标特性和操作要点,针对CTCS-2级列控超速防护系统,结合高速列车的动力学模型和延时特性,通过对ATP模式转换关系的研究,基于车载ATP子系统设计了一种车载ATP模型,并进行仿真及测试.该文模拟列车在区间以及各种进站方式下运行的场景,生成不同的行车许可,实现ATP防护曲线的仿真,对运营场景进行复现,使其直观形象.该仿真系统不仅操作方便,而且模块化的设计思路有益于提高程序的可读性.

CTCS 3级车载设备仿真测试平台的研究

基于我国铁路发展需求,铁路部门提出发展适于我国国情的CTCS(列车运行控制系统)的策略。CTCS3级仿真系统中车载设备主要由9个模块组成,其中包括核心模块、人机接口(MMI)、无线传输模块(RTM)、应答器传输模块(BTM)、输出模块、输入模块、测速模块、运行管理记录单元和设备维护记录单元。车载设备与其外部的列车运行仿真器、RBC(无线闭塞中心)、应答器等构成完整的CTCS3级仿真测试平台。以C++Builder6.0为开发平台设计和实现CTCS3级车载设备核心功能,其中包括最严格速度曲线和动态速度曲线的计算、列车动态速度监督等功能。

多分辨率建模在CTCS-3级列控系统车载设备仿真与测试中的应用

针对CTCS-3列控系统的车载设备仿真与测试过程中,多数信息需要以图形界面的形式呈现出来,而显示界面牵涉到的信息量十分巨大的问题,提出在构建整个显示系统之前采用多分辨率建模的方法,将系统进行合理的分割和规划,使整个系统层次清晰,最后通过LabView进行系统仿真。实验结果表明,通过该方法设计的图形界面有效地减轻了技术人员的工作强度,能将重点内容放在测试关心的地方。

CTCS-3级列控仿真实验系统—轨旁仿真子系统的设计与实现

为解决当前高校在CTCS-3级列控系统教学中缺乏信号设备实物的问题,采用软件仿真的形式,建立适用于本科教学的CTCS-3级列控仿真实验系统。重点研究了CTCS-3级列控仿真实验系统中的轨旁仿真子系统,以轨道电路、应答器、站内信号机、站内道岔等轨旁设备作为研究对象,提出了CTCS-3级列控轨旁仿真子系统的总体设计方案,阐述了内部核心功能的详细实现,介绍了系统的工作流程。该子系统与CTCS-3级列控仿真实验系统中其他仿真子系统进行了联调,实现了既定的功能需求。结果表明,该轨旁仿真子系统能够较好地配合CTCS-3级列控系统,实现教学的目的。

CTCS-3级列控系统无线通信超时研究

车地GSM-R无线通信超时是CTCS-3级列车运行控制系统的重点和难点问题。对因电台软件故障引起的无线通信超时进行分析,提出重启电台优化方案,软件升级后大大降低了单电台故障发生的情况,可为减少无线通信超时提供技术参考。

CTCS-4级列控车载设备电子地图FLASH存取管理方案

为进一步提高列车运行速度、缩短追踪间隔、减少建设运营维护成本,提出下一代列控系统即CTCS-4级列控系统,其关键技术包括移动闭塞、基于卫星列车精确定位、基于卫星列车完整性检查、高速铁路车地双向传输等技术。CTCS-4级列控系统采用基于电子地图辅助卫星实现列车精确定位,其中电子地图文件在车载设备FLASH存储器中如何存取还没有统一的技术标准规范。分析电子地图不同数据文件特点与FLASH存储器的管理机制,根据FLASH容量、电子地图文件数目和不同文件数据大小,并考虑电子地图文件存取过程中的耗时情况,提出一种高效且不影响车载设备其他业务模块运行的电子地图文件存取管理方案。

CTCS-3级列控车载设备融合C0功能的方案研究

研究目的:近年来,随着我国铁路运输网络的不断发展,350 km/h动车组需要跨普速铁路运行。350 km/h动车组只装备了CTCS-3级列控车载设备,未安装列车运行监控装置(LKJ),而普速铁路作为CTCS-0级线路,不配置CTCS-2/3级列控地面设备,导致350 km/h动车组无法在普速铁路以正常模式运行。本文从车载设备的角度出发,在分析现有技术的基础上,提出一种CTCS-3级列控车载设备融合CTCS-0控车功能的方案。研究结论:(1)方案在CTCS-3级列控车载设备的基础上,增加LKJ监控记录模块,实现CTCS-0控车功能;(2)方案不安装LKJ外围设备,由ATP主控单元为LKJ提供输入信息,不需对车辆进行改造;(3)ATP主控单元对LKJ监控记录模块的计算结果进行比较,并由ATP主控单元输出至外围设备,提高LKJ控车安全性;(4)本文研究提出了一种ATP/LKJ一体化的实现思路,可为350 km/h动车组迂回普速线路和机车装备ATP提供一定借鉴。

自主化CTCS-3级列控车载设备标准规范研究

CTCS-3级列控车载设备对保证高速铁路行车安全起到至关重要的作用,目前已在我国高速铁路中广泛应用。为满足我国高速铁路技术持续发展和"走出去"战略的需要,中国铁路总公司启动了列控系统设备自主化及技术要求研究。对自主化CTCS-3级列控车载设备标准规范进行深入研究分析,重点包括自主化ATP技术条件、自主化ATP安装规范及高速铁路ATO规范等内容,对我国铁路技术标准规范体系发展具有重要参考意义。随着我国铁路更高等级自动驾驶和下一代列控系统的进一步研究,可以预见,自主化ATP将逐步演进为列控系统的基础平台,承载和集成更多的列控业务。

自主化CTCS-3级列控系统车载设备测试方法研究

以自主化CTCS-3级列控系统车载设备为研究对象,基于自主化车载设备仿真测试环境,对系统测试过程中的测试案例、测试序列及测试脚本的设计方法进行研究,并结合具体实例对测试场景进行介绍。采用该系统测试方法已完成对自主化CTCS-3级列控车载多轮全功能系统的测试,可提高自主化车载设备现场应用的安全性和可靠性。

基于自主化CTCS-3级列控车载设备的TSI认证解析

以欧盟铁路互联互通技术规范(TSI)要求为基础,针对铁路控制、指挥与信号子系统(CCS)中的自主化CTCS-3级列控车载设备,进行TSI认证过程解析。分析解读欧盟铁路相关标准之间的关系,阐述自主化CTCS-3级列控车载设备应满足的欧盟铁路功能需求及差异,并对系统认证方案中需要确定的认证部件、认证模块和认证基线进行分析,逐一说明选择过程中应考虑的主要因素。进一步梳理TSI认证过程中制造商或申请者需执行的认证流程,明确市场准入前系统应满足的条件,其中对认证流程中公示机构的评估过程进行详细描述,阐释评估程序和注意事项,并对后续认证工作提出建议。

兼容多个CTCS等级运行功能要求的列控车载设备实现方案的探讨

介绍一种兼容多个CTCS等级运行功能要求的列控车载设备实现方案,通过功能兼容设计和灵活的模块配置,使列控车载设备可以分别运行于CTCS-3和CTCS-2,CTCS-2和CTCS-0,CTCS-1和CTCS-0级线路。

中国列车运行控制系统(CTCS)技术简介

介绍了中国列车运行控制系统(CTCS)技术平台、设备构成、主要功能及关键技术。