多模式列车控制系统列车运行方向控制功能研究

目的:列车运行方向控制属于联锁系统用于防止进路敌对冲突的安全功能,针对CBTC(基于通信的列车控制)+TBTC(基于轨道电路的列车控制)多模式列车控制系统,需研究其列车运行方向控制功能。方法:分析了CBTC+TBTC系统方案下列车运行方向控制的功能需求和安全需求。为避免系统功能规范缺陷或解读错误导致的运营风险,基于功能状态机和活动图的形式化方法建立了列车运行方向控制的形式化模型,并利用SySML(系统建模语言)方法进行了功能建模。结果与结论:CBTC+TBTC多模式列车控制系统已应用于上海轨道交通2号线信号系统大修改造工程,实测结果表明:不同列控模式列车可在同一个区间中追踪运行,信号系统的安全性、可靠性和完备性得到大幅提升。由此验证了所介绍模型与方法在多模式列车控制系统设计上的有效性,能够降低引入安全缺陷的风险。

灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用

为实现城市轨道交通运输能力与运输效率的有机结合,使之在满足运营需求的条件下最大限度地降低运营成本。基于灵活编组技术的特点,详细介绍了灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用方案,包括该技术对信号系统的要求、列车连挂/解编区域的选择、列车连挂/解编轨道区段长度的设置、列车连挂与解编场景等。重点介绍了连挂列车位置报告发送方案、连挂列车接口技术、近距离停车技术、车辆网络融合技术等列车灵活编组的关键技术。以北京地铁3号线列车灵活编组技术的应用为例,对其经济性进行了分析,证明该技术的合理性和可行性。

某B型城轨列车底架框架组焊工艺策划分析

为保证产品质量,降低成本,满足项目周期的需求,文章以某B型城轨列车头车底架为例,针对底架框架的组焊过程提出两种工艺策划方案,从生产成本、产品质量、工艺过程等3个方面进行对比分析,选出更合理、施焊后产品质量稳定的工艺策划方案,降低了生产风险隐患。

城市轨道交通列车运行延误及其传播特点的仿真研究

城市轨道交通系统具有列车运行间隔小、站间距离短、车站线路布置比较简单等特点,一旦列车发生运行延误,其传播的速度快、影响范围大。本文在分析城市轨道交通列车运行延误发生的随机性特征的基础上,指出城市轨道交通列车运行延误具有直接性、快速性和双向性的特点以及基于这些特点的列车运行延误传播的两种表现形式,然后运用系统仿真的理论与方法,建立了基于列车运行图的城市轨道交通列车运行延误的仿真模型,通过设计合理的列车运行延误统计指标和仿真分析方案,以某城市轨道交通线路为背景进行仿真分析。通过仿真分析发现,列车运行延误及其传播主要与能力利用率、缓冲时间、备车数量以及辅助线数量等因素有关,并且这些参数之间应该保持一定的合理匹配关系。

基于线网运营协调的城市轨道交通首末班列车发车时间域研究

首末班列车的换乘衔接在城市轨道交通网络化运营条件下具有特殊意义。在分析网络首末班列车协调必要性的基础上,从多线换乘接续的可达性和合理性两方面构造多向列车换乘衔接模型,根据早晚间客流特点建立首末班列车发车时间域的计算方法。将换乘站内部的列车到发时序衔接与网络换乘节点间的协调相结合,设计分层协调的优化策略和算法,实现网络列车运行的综合协调。以某城轨线网为例,模拟验算首末班列车发车时间域,结果表明该方法可根据需求产生相应方案,为网络运营组织提供决策依据。

城市轨道交通列车运行图计算机编制的关键问题研究

在编制城市轨道交通列车运行图时,需要综合考虑不同时间段的发车间隔、车底折返及车底出入库方式等问题。介绍了计算机编制城市轨道交通列车运行图系统的设计思路、总体结构。研究了城轨交通列车运行图计算机编制过程中的行车间隔、车底数量、运行周期之间相互影响和制约,列车出入库运行线的自动编制,高峰与非高峰时间段过渡运行线的编制,大小交路列车运行图的铺画等问题。

城市轨道交通列车碰撞防护系统设计与研究

城市轨道交通作为一个复杂系统,由基于车-地双向通信的列车运行自动控制系统来保证运营安全。为了弥补普遍应用的列车控制系统过度依赖地面控制中心和车-地通道的不足,提出一种新型的城市轨道交通碰撞防护系统(CASUMT),该系统叠加于既有列车运行控制系统之上,基于"车-车通信"技术实现列车碰撞防护。设计列车碰撞防护系统总体结构和工作原理,并详细研究系统的关键技术;通过合理简化,并对系统的可靠性与安全性进行建模分析对比,研究结果表明:增加碰撞防护系统的城市轨道交通列车运行控制系统可有效提高运营效率,保障运营安全。

轨道交通列车运行延误仿真系统研究

简述了轨道交通列车运行延误仿真系统的基本框架结构 ;对列车延误模拟分析和运行模拟两个主要模块的模型建立、结构设计、功能实现及算法结构进行了描述。对列车延误仿真的评价指标进行了说明。系统可根据基础设施特点、列车运行组织方案、列车运行图以及列车运行延误的影响等 ,进行运行组织方案的可靠性、适应性及预期效果的定量分析和评价。

基于运行图的轨道交通网络动态可达性研究

网络各站之间的可达性特别是首末班车可达性衔接方案的生成和发布,对提升城市轨道交通智能化管理水平具有重要意义.OD(起讫点)之间动态可达性,主要依赖于城市轨道交通物理网络和列车运行网络,需综合考虑列车运行图的刚性控制和乘客换乘走行的柔性影响.根据弹性换乘时间,定义完全可达、条件可达和不可达三个层次,构建网络动态可达性的衔接模型,并提出推算流程.以实际城轨线网为例,确定了某OD对之间的可达时间域,表明该方法的推算结果可作为乘客出行向导的依据.

城市轨道交通系统故障时的客流动态分布仿真研究

分析了轨道交通系统故障对线网上客流分布的影响。设计了列车运行与车站客流变化仿真系统。根据客流的时空分布特点,基于列车运行图随机设置和生成故障,模拟列车运行与车站客流变化,以观察受故障影响后的线路客流分布情况。仿真结果可为制订故障处置预案、配备车站设施和确定乘客疏散方案等提供依据。

城市轨道交通封闭曲线线路列车定位技术

针对城市轨道交通中列车在线路上循环运行的特点,在分析现有列车定位方法的基础上,提出具有封闭曲线特征轨道线路基于绝对位置编码的列车定位技术。在轨道线路沿线每个待定位置上设置一个0或1的二值标记,对待定的绝对位置进行编码,通过检测唯一的绝对位置编码值来实现列车的定位。结合封闭曲线线路的特点,线路上的二值标记按照m序列布置,绝对位置编码序列由n次本原多项式生成。根据封闭线路待定位置的总数,对m序列采用截短或补零的方法,确定绝对位置编码序列的长度。当列车在线路上运行时,通过车载阅读器顺序检测二值标记,在移位存储器中构成绝对位置编码值,利用生成绝对位置编码序列的反馈逻辑函数进行容错处理,输出定位信息。二值标记采用附加的扣件螺母或射频电子标签等方式实现。该技术可以实现高精度、低成本和高可靠性的列车定位。

铁路公交化旅客列车开行方案优化

列车开行方案直接影响旅客运输的需求和铁路企业的成本支出.在充分考虑影响城市间开行列车的各种主要因素的基础上,建立了确定在两主要城市间开行合理列车对数、列车载客人数、旅客列车在沿线车站停车次数及停车机会的数学模型,使旅客延误的总时间最少,并使铁路企业获得最大的经济和社会效益.利用该方法对广深线列车运行方案进行计算,得出了合理的列车运行方案.

地铁运行引起建筑物振动的三维有限元分析

随着城市轨道交通的迅猛发展,大量建筑设施不可避免地受到周边铁路或地铁列车振动的影响。基于并行计算集群平台,建立了车辆-轨道-高架桥-基础-地基-建筑物耦合的大型三维有限元分析模型,得到了不同工况下列车运行引起地表及临近建筑结构的振动特征。主要结论如下:不同高度的建筑物在同一楼层的振级相差极小;随着车速的提高,建筑物各楼层的振级均呈逐渐增大趋势;此外,各楼层的振级随建筑物距高架桥距离的增大而逐渐减小。一般高度的建筑物各楼层的振级基本沿高度单调增加,顶层振级最大,而高层建筑物却有明显的拐点,在中间某层出现最大振级。建筑物各层楼板的竖直向振动峰值速度远大于水平向振动峰值。

城市轨道交通列车电制动地面电阻吸收装置相关参数分析

在地面电阻吸收装置工作的有效区段内,根据列车的电制动特性和供电臂内列车状态的不同,合理地确定制动电阻的技术参数。采用多支路形式的电阻吸收装置,可方便控制电阻吸收装置并可靠吸收列车电制动功率。研究表明,地面电阻吸收装置的输出电流脉动与斩波器的导通比、各支路斩波器的开关滞后角有关。通过分析列车电制动时的最大再生功率与电阻吸收装置的电阻值、电制动时刻牵引供电系统的模型、列车电流、网压降之间的关系,导出了列车电制动时最大输出功率、地面电阻吸收装置的短时功率和持续(等效发热)功率等技术参数的计算方法。给出的计算方法可与现行的城市轨道交通牵引供电计算方法相结合,构成完整的牵引供电计算方法。

基于通信的列车控制在轨道交通中应用的关键技术

基于通信的列车运行控制(CBTC)技术在保证行车安全的前提下,可以极大地提高行车效率,满足城轨列车高密度快速运行的需要。其基于无线通信的理念和实现移动闭塞的基本应用,非常符合我国城轨交通事业的技术需要,许多新建线路采用这一技术作为控车方案。介绍了CBTC的定义,分析其结构组成,并对其中的关键技术——移动闭塞和车-地通信,进行了深入地分析。着重阐述了三种车-地通信方式和工程设计方案比选需考虑的因素,并对其适用范围进行了比较。

城市轨道交通网络末班车衔接方案的综合优化

分析了城市轨道交通网络末班车衔接关系的复杂性及影响因素,建立了网络末班车衔接方案优化模型;设计了网络线路衔接关系的图形和矩阵表示法;基于线路衔接关系的矩阵表达,借鉴最小生成树Kruskal算法的基本思想,提出了考虑客流需求及运营者的特定衔接需求的网络末班车衔接方案优化算法,并给出了具体算例,表明该算法具有较强的适用性、易于计算机实现,可为城市轨道交通网络运营部门制订网络末班车衔接计划提供决策支持.

城市轨道交通列车节能运行模式的研究

能耗在城市轨道交通的运营成本中占据着很大的比重,节能已经成为日益关注的焦点问题。着重分析了实现列车节能运行的运行模式,提出了相应的节能运行优化算法。采用移动闭塞技术的列车控制系统是节能的有效途径。

城市轨道交通列车辅助防撞系统方案研究

城市轨道交通正常情况下的列车运行安全由ATP(列车自动防护)系统保障,ATP失效情况下的降级运行尚缺乏设备层面的安全保障。从技术方案、电气接口、系统定位、设备安装等方面介绍了列车辅助防撞系统。基于无线射频和声波探测技术的辅助防撞系统,在列车头、尾各设一套相同的设备,根据从列车接口电路获得的车辆状态信息,确定设备对应头尾端的不同工况和上、下行线路的不同模式,建立同一股道上后车前端和前车尾端的应答机制,实现前后列车相对距离的实时探测,为司机提供危险车距报警信息。

城市轨道交通列车自动监督时刻表管理系统设计

对城市轨道交通时刻表管理系统中的计划运行时刻表的自动生成、时刻表编辑、实际运行时刻表的自动生成、列车运行图的自动铺画等功能进行了分析。根据实际运营的需求,采用SQL Server 2005数据库和VC++6.0实现其具体功能的仿真。生成的时刻表准确度较高,可为我国列车自动监督时刻表管理系统的国产化提供一定的借鉴。

城市轨道交通中信标的应用研究

信标是现代轨道交通控制系统的一个关键设备,是实现车地通信的媒介,广泛地应用于城市轨道交通列车定位以及CBTC(基于通信的列车控制)的后备模式中。在深入剖析信标原理的基础上,提出了适用于城市轨道交通中的信标设计方案,并分析了信标的数据特点,给出了安全可靠的编码方式和合理布置的方法。