基于IECP的CTCS-3列控车载TSM曲线完备性测试用例集生成方法研究

作为CTCS-3级列控系统的核心安全功能,速度-距离模式曲线具有参数输入域规模大、故障模式复杂等特点,如何完备地测试列控车载设备速度-距离监控曲线功能异常困难。提出了一种基于输入等价类划分测试理论的CTCS-3级列控车载目标速度监控曲线完备性测试用例生成方法。首先,结合CTCS-3级列控系统需求规范,建立了满足司机制动优先和设备制动优先两种不同制动优先级情况下的TSM有限状态机模型,并利用反应式状态迁移系统的形式化语义,描述了不同输入情况下模型的内部状态迁移过程。其次,利用I/O等价原理和等价类划分理论,得到了两种不同制动优先情况下的输入等价类划分。在此基础上,通过引入了被测系统的故障模型和故障域范围,采用W-method测试用例集生成方法,在满足模型故障域的条件下,最终得到两种不同制动优先的目标速度监控曲线模型完备测试集。设备制动优先情况生成的测试用例数量高于司机制动优先约33.3%,且所需测试时间和内存消耗更多。

基于5G-R的CTCS3-300H型列控车载设备车地无线通信冗余技术方案

随着铁路移动通信由GSM-R向5G-R演进,基于GSM-R的CTCS-3级列控系统车地无线通信技术面临更新替代的问题。根据近年来5G-R承载CTCS-3级列控系统车地无线通信业务研究取得的成果,为充分利用5G-R的优势,将5G-R下CTCS-3级列控系统车地无线通信由单链路改为双链路冗余技术。以CTCS3-300H型列控车载设备为研究对象,分析车地无线通信冗余技术的适应性,研究车地无线通信的系统架构,以及不同网络制式下的移交方案等,提出适合于CTCS3-300H型列控车载设备的车地无线通信冗余技术实现方案。研究成果为CTCS-3级列控系统在5G-R下实现车地无线通信冗余技术提供思路和借鉴。

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。

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。

CTCS-3级列控车载设备侧无线故障分析处置

CTCS-3级列控系统通过GSM-R无线网络实现车地信息传输,无线传输功能直接关系着CTCS-3级列控系统是否能够正常工作.通过对CTCS3-300T列控车载无线系统的分析和无线故障案例研究,总结CTCS3-300T列控车载设备侧无线故障的原因,并提出相应的预防建议.

CTCS-3级列控系统车载消息模拟器的设计与实现

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统的地面核心设备,为保证在RBC的研制阶段,能够进行实验室仿真试验,保证测试结果可靠有效,研究设计车载消息模拟器,模拟车载ATP与RBC间的消息交互,设计划分与其他设备接口连接的4个功能模块,通过每个模块进行仿真研究,并基于C#语言实现具体功能。最后,通过实际测试案例中的RBC移交场景为例,验证该车载消息模拟器能够满足对RBC功能测试的需求,为RBC的设计、研发提供有效的试验环境与方法。

CTCS-3级列控车载设备CTCS-3及CTCS-2信息融合研究

针对CTCS-3级列控车载设备CTCS-3及CTCS-2信息融合技术进行研究,提出CTCS-3和CTCS-2信息融合的4个应用场景,结合CTCS3-300T车载设备给出具体实施的技术方案,并进行总结。

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。

GSM-R系统传输性能对CTCS-3级列控系统安全性的影响

对高铁场景下影响GSM-R系统信息传输性能的因素进行仿真,结合通信系统不可靠触发列控系统故障处理的机制,对GSM-R系统承载列控信息传输性能进行分析,定量给出列车行驶到不同位置时列控系统故障发生的概率和严重性。

CTCS-3级列控系统CSD数据传输处理过程及延时性能分析

阐述了列控CSD数据传输在CTCS-3级列控系统中的应用与意义,介绍了CSD传输延时的定义以及铁路应用的指标要求,描述了CSD数据传输处理过程,分析了CSD延时的产生原因与分布情况,针对传输系统保护倒换、R接口不同的串口通信速率,以及不同的空口用户速率、用户数据帧长度给出了实测数据。

现有计算机联锁系统对CTCS-3级列控适应性改进的研究

介绍了现有计算机联锁系统对CTCS-3级列控系统适应性改进,阐述了计算机联锁系统与RBC间接口的网络结构、传输协议及所采用的主要安全措施。

GO法分析C3列控车载系统可靠性的改进

针对传统GO法在分析具有共因失效、冷备等特征的可修系统可靠性时存在的不足,增设热储备门和冷储备门两个新操作符,给出其定量计算公式.基于改进的GO法并考虑C3列控系统的可维修性、共因失效、冗余等特征,在维修人员充足的条件下分析了其可靠性.研究表明:共因失效是可修系统可靠性分析的重要因素,不能忽略;与动态故障树法相比,GO法在可修系统可靠性分析中的效率更高,在空间和时间上优势更明显.

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。

关于GSM-R网引起的CTCS-3级列车控制系统降级故障处置措施的研究

随着高速铁路的迅猛发展,CTCS-3级列控技术已经广泛应用于高铁列车的运行和控制,GSM-R通信网作为CTCS-3地面设备和CTCS-3车载设备之间的列控数据传送的媒介,尤为重要。如何减少和避免由于GSM-R通信网故障造成的C3降级是高铁技术人员面临的难题之一。

CTCS-3级列控中心接口平台设计与应用

本文设计并开发了一套用于测试CTCS-3级列控中心与ZPW-2000轨道电路、PIO继电器、LEU轨旁电子单元之间的数据传输及故障注入的接口平台,主要用于对列控中心软件功能以及列控中心子系统与外围设备接口功能进行验证。

CTCS-3级列控系统关键设备自主化研究

CTCS-3级列控系统(简称C3列控系统)是保障我国高速铁路安全、高效运营的重要技术装备。既有国产化C3列控系统受核心技术掌握程度的制约,影响我国高速铁路信号技术的进一步发展。开展自主化研究,掌握C3列控系统核心技术、研制关键设备构建自主化C3列控技术体系,是满足我国高速铁路信号技术提升和高速铁路走向世界的要求。介绍C3列控系统关键设备自主化研究的背景和工作过程,对自主化研究在标准规范、关键设备平台、核心软件、系统架构及功能优化等方面取得的成果进行重点阐述。

高速铁路到发线有效长度优化与C3级列控车载设备适应性研究

为解决17编组超长动车组不能可靠停站,以及对标停车困难的问题,铁路设计部门在现有高速铁路到发线有效长度设计的基础上,提出2种优化方案。从C3级列控车载设备适应性角度,对2种方案进行深入分析和研究。结果表明:(1)2种优化方案总体合理可行,细节设计需改进。(2)对方案1的改进建议为:防护区段由60 m延长至75 m,主轨由520 m缩短至490 m,以降低防护区段长度过短引起掉码的风险。(3)对方案2的改进建议为:防护区段由95 m缩短至85 m,主轨由450 m延长至470 m,以降低停车过标或欠标引起的列控车载设备不适应风险。(4)C3级列控车载设备改进建议为:优化软件、优化低速制动曲线。研究结果可为高速铁路到发线有效长度设计和C3级列控车载设备优化提供参考。

CTCS3-300T列控车载设备侧无线连接超时探讨

对武广客运专线开通以来,发生在CTCS3-300T列控车载设备侧的主要无线连接超时故障进行了分析,并针对不同原因导致的故障,提出了相应的解决方法。

基于层次分析法的CTCS3-300T型列控车载设备可靠性分析

300T型列控车载设备作为CTCS-3级列控系统的重要组成部分,在目前上线运用的车载设备中占有较重比例,其运用可靠性对于CTCS-3级列控系统整体可靠性有着至关重要的影响。通过对列控系统工作原理及故障的分析总结,运用层次分析法理论,得出影响整个列控系统运用可靠性因素的权重及排序,明确在提高列控车载系统可靠性应注意的主要方面,为优化系统结构设计以及设备日常维护管理提供参考。