轨道交通列车新一代健康管理系统架构研究

科学维护运营车辆、保障列车运行安全一直以来都是轨道交通领域的核心问题。近年来,随着列车预测性维修和无人驾驶等重大需求的提出,迫切需要实现全息状态感知、精细诊断预测、及时反馈处置的列车健康管理功能。现有系统架构存在着感知低效、融合深度不足、模型优化动态差、计算协同弱、自主化决策水平低等问题,先进的物联网、大数据、人工智能、数字孪生等技术的发展,推动了列车健康管理系统架构向更高水平智能化演进。文章对列车健康管理系统技术发展阶段进行了梳理划分,在此基础上提出了基于泛在感知与协同计算的轨道交通列车健康管理系统4.0架构,详细阐述了其内涵概念、系统架构和关键技术,归纳出泛在感知、协同计算与健康管理深度融合的解决途径、技术手段和预期效果,明确了现阶段技术攻关的主要方向,进而支撑列车安全保障和运维品质的提升。

一种全自动无人值守列车(UTO)障碍物检测方法

针对无人值守列车控制(UTO)系统,对现有信号系统的功能、可靠性、冗余度的要求,提出一种应用于UTO系统的监督进路障碍方法,以避免列车碰撞障碍物,为实现无人驾驶信号系统的安全运行保驾护航。

UTO模式下的地铁列车疏散方案研究

地铁列车在运行过程中若发生突发紧急事件时,一旦处理不及时、不得当,将对乘客生命财产安全及社会造成很大影响。针对UTO(无人值守全自动运行)模式下的地铁列车的疏散问题,分析了疏散场景和相应的疏散方式,介绍了疏散授权建立流程和疏散防护区域建立规则,梳理了保障疏散安全的辅助措施。

全自动运行模式下地铁智能化车辆工艺设备配置策略

随着地铁网络化运营和客流的急剧增加,基于全自动运行系统的城市轨道交通线网建设已成为未来中国城市轨道交通发展的重要方向。在地铁全自动运行系统中,具有高性能、高可靠、高安全属性的无人驾驶地铁列车日常检修和维护工作需要配置更多智能化车辆工艺设备。通过对无人驾驶地铁列车实际运维需求和智能化车辆工艺设备进行全面研究,按照不同等级段场功能属性差异化配置智能化车辆工艺设备,有利于提高列车检修效率和运行可靠性。与传统的车辆工艺设备配置策略相比,全自动运行模式下地铁智能化车辆工艺设备配置策略从“硬”、“软”两个方面重新设计了智能化车辆工艺设备配置策略,以满足全自动无人驾驶列车平稳运营的需求。

地铁列车全自动无人驾驶系统方案

全自动无人驾驶系统与传统有人驾驶系统相比,实现了全自动化、无人干预的列车运行模式。结合上海轨道交通10号线,介绍了全自动无人驾驶系统的功能、特点,以及全自动无人驾驶系统与常规地铁车辆的区别,并提出了实现全自动无人驾驶系统的难点,为地铁列车实施全自动无人驾驶方案提供参考。

下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统关键技术

结合国内外城市轨道交通的发展需求、自动无人驾驶列车运行控制系统的现状及技术发展战略,参考IEC 62279标准对列车运营自动化等级的分级定义,提出Bi TRACON型下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统解决方案,该系统由综合自动化系统、轨旁控制器、车载控制器、计算机联锁和通信系统等组成,除具备传统的列车驾驶模式外,新增全自动列车自动驾驶模式和蠕动模式,无需工作人员值守,可以进行全自动列车运行控制;并且给出新增驾驶模式和既有驾驶模式之间的转换。Bi TRACON系统解决方案相比传统的轨道交通信号系统解决方案,在实现全过程的列车运行安全防护、灵活的运营组织、高效和节能、高度一体化和深度集成等方面有了显著提升。

飞行操作任务的无人机模拟训练及系统设计

为了提高无人机模拟训练的逼真度和沉浸感。研究了无人机飞行操作训练的关键技术,以半实装的形式构建了模拟飞行训练系统的体系结构。通过对飞行操作训练关键技术的研究和飞行操作模拟训练系统的设计,可以对基层部队的无人机地面操控手高逼真模拟训练提供理论基础和系统支持。

面向对象与应用框架的飞行仿真软件开发方法

针对传统的面向过程飞行仿真软件开发方法存在的效率低下、重复开发与可维护性差等问题,提出了一种基于面向对象与应用框架技术的无人机飞行仿真系统软件的开发方法。采用了各个模块类库结构和统一运行框架机制开发无人机飞行仿真软件。各模块对象类之间的继承、多态和关联性能够保证仿真软件结构清晰,层次合理并易于扩展维护;统一的应用框架能够增强仿真软件的灵活性,还能够实现系统稳定、高效地运行。实例仿真结果表明:该方法开发的无人机飞行仿真软件不仅能够满足模拟训练系统的开发需求而且更加适用于工程化领域的无人机飞行仿真软件开发。

轨交车辆自动驾驶控制关键技术设计

针对城市轨道交通安全性、可靠性、舒适性、准点性要求,提出了一种基于多传感器融合、多参数自适应的列车自动运行系统(ATO)的控制方法。基于控制超调、旅行时间、停站精度及动态计算效率等参数,辅以预测的控制方法,设计了基于比例—积分—微分(PID)控制器的控制策略及相关参数的自适应调整方法,并通过基于实际运行参数的仿真分析,验证了相关方法的可行性和正确性。

城市轨道无人驾驶调度指挥系统技术发展趋势研究

通过对全自动无人驾驶作业需求的分析,对基于行车为核心的全自动无人驾驶综合调度指挥系统在调度功能变化、系统构建、信息集成、关键技术等方面进行分析和研究。

一种多技术融合的全自动无人驾驶轨道障碍物检测系统设计

介绍了常见的障碍物检测技术,分析了影响障碍物检测的因素,提出了障碍物自动识别技术对障碍物的定义和要求。阐述了多技术融合的障碍物检测系统方案。通过仿真试验和实物试验,证明了多技术融合检测系统的障碍物识别率足以满足使用要求。

城市轨道交通无人驾驶系统中信号与车辆接口分析

介绍了城市轨道交通无人驾驶系统中,为实现无人驾驶功能所需的信号与车辆接口。介绍了无人驾驶系统中车载信号设备的变化和与有人驾驶列车设备的区别,以及无人驾驶系统与车辆接口相关联的核心及非核心功能。

全自动无人驾驶系统中的列车快速筛选方法分析

针对城市轨道交通全自动无人驾驶系统的特点,介绍了一种列车的快速筛选方法。详细阐述了此快速筛选方法的原理,从基本条件设置、非通信列车的检测及区域控制器的管理等方面,论述了保障筛选方法可靠性和可用性所需设置的原则及条件。

自动旅客运输系统集成研究

在介绍自动旅客运输(APM)系统小运量、无人驾驶、系统规模小等特点的基础上,阐述了APM系统集成方案的原理和特点,重点研究了APM系统集成的关键项点,以及集成的需求管理、接口管理、系统测试等内容。

基于BP神经网络的空中无人通信平台作战效能评估

针对传统评估方法过度依赖专家经验、主观性强的问题,在深入分析空中无人通信平台作战效能影响因素的基础上,建立了作战效能评估指标体系;分析了BP神经网络用于作战效能评估的可行性,并构建了BP神经网络评估模型;最后,利用Matlab实现了实例验证评估。评估结果表明:BP神经网络模型评估结果与期望值一致,验证了该模型在空中无人通信平台作战效能评估中的有效性。

无人机系统操作员训练方法研究

无人机系统在近年来发展迅速,其军事优越性越来越受到各国军方的关注。建立一套科学合理、卓有成效的操作员训练方法对于无人机系统任务执行及安全保障都具有重要意义。

无人驾驶系统中屏蔽门和列车车门故障应对探讨

在无人驾驶系统中,需由轨旁人员介入管理故障列车车门或故障屏蔽门,介绍一种实现故障列车车门/屏蔽门人工管理和单扇故障车门/屏蔽门"门对门"关闭的故障应对设计方案。

多感知融合的驾校无人教学系统设计与实现

为解决新冠疫情下接触式培训的弊端,以及传统机动车驾驶培训模式下,驾校运营投入成本高、学员学车体验差、培训效率低以及政府缺乏数据信息监管等问题,通过综合应用北斗高精度定位、视频检测、雷达、地图引擎等技术,设计并开发无人教学系统,实现驾校无人化教学,科学、规范地完成机动车驾驶员培训的全过程,并能够精确记录、判断驾驶人操纵驾驶机动车的真实能力。试点项目的测试结果表明,无人教学系统可大大减少人工教练的投入数量,降低驾校的运营成本,帮助驾校统一教学标准,使学员得到标准化教学,为系统也带来了海量的学员训练数据,可增加政府信息化监管力度,及时发现问题。无人教学系统的推广对促进驾培行业智能化改革,驾培行业走向规范化,实现公开、公平、公正教学具有重大意义。

无人驾驶信号系统工程设计方案探讨

随着无人驾驶技术的快速发展,目前越来越多的城市轨道交通线路开始采用无人驾驶系统。从无人驾驶信号系统的角度出发,分析信号系统的新增功能,对信号系统配置方案、信号与其他专业/系统的接口进行探讨,以及论述关键工程技术问题的解决方案。

基于车-车通信的CBTC系统自动折返方案

车-车通信CBTC系统是下一代列控系统的主要研究方向之一,而自动折返是城轨交通信号系统应具备的重要功能,为实现基于车-车通信的无人驾驶CBTC系统的自动折返功能,文章介绍了车-车通信CBTC系统的系统架构,并结合该列控系统的控制原理,设计了一种无人驾驶的自动折返方案,其在充分考虑了方案实施的安全性和运营效率的前提下,通过对道岔资源单独控制并减少通信环节,有效缩短了CBTC系统折返作业时间。