基于DMS传输平台的CTCS3-300H ATP车载设备数据无线下载及分析系统设计

针对CTCS3-300H型ATP车载设备日常运维存在的数据下载接口多、数据下载时间长、缺少智能化分析手段等问题,设计一套基于动态监测系统(DMS)传输平台的ATP车载设备数据无线下载及分析系统。通过车载端的ATP数据无线下载单元实现对300H型ATP车载设备各关键单元数据的实时采集、存储、检索及传输;利用既有DMS传输平台中的无线传输通道实现车载设备数据的无线下载;通过部署于地面的ATP日志分析工作站和智能诊断分析终端,实现ATP车载设备数据分类存储、故障报警、故障数据自动下载、车载数据智能诊断分析和历史故障的查询统计。该系统不仅可有效提高运维数据分析效率,降低车载故障对现场运营的影响,还可提升运维数据的时效性和可追溯性,从而全面提高300H型ATP车载设备的运维效率及运维质量。

CTCS3-300T型ATP设备结合部典型故障分析及处置

对CTCS3-300T型ATP设备与CRH380B (L)型动车组接口类型,以及结合部存在的断路器及转换开关不良、多功能车辆总线(MVB)不良、继电器不良等问题进行归纳总结,分别选取ATP隔离开关状态采集异常、ATP冗余开关异常、MVB总线异常、UB紧急制动环路异常等结合部典型故障进行剖析,对提升维护人员专业能力,快速、准确处置该类故障具有参考和借鉴意义。

城市轨道交通国产ATP车载设备超速防护功能的仿真实现

在城市轨道交通列车自动控制系统 ( ATC)中 ,列车自动防护 ( ATP)系统担负着列车运行间隔控制、进路控制、超速防护的重要作用 ,是列车运行自动控制的基础。其中 ,ATP车载设备是 ATP系统中保证行车安全的关键设备 ,它根据地面信息和机车信息生成列车速度控制曲线 ,并与列车实际速度进行比较 ,监督列车运行 ,实现超速防护、零速检测、无意识移动防护、制动确认和车门防护等功能。本文在介绍 ATP系统仿真的基础上 ,重点阐述了 ATP车载设备列车速度控制模式曲线的仿真计算方法 ,并以北京地铁一号线的线路参数为例 ,对 ATP车载设备的速度控制模式曲线进行了仿真 ,实现了车载 ATP的超速防护功能。目前 ,整个 ATP仿真系统已正式投入运行 。

基于模糊神经网络预测控制的高速列车ATP研究

在目标-距离速度控制模式普遍应用于我国高速铁路列车控制的背景下,本文针对高速列车运行性能的要求,将模糊神经网络预测控制运用到高速铁路ATP中,对列车速度进行控制。控制系统以闭塞区间为单位,建立高速列车速度模糊神经网络预测控制模型。在闭塞区间内,利用车-地通信将控制所需信息发送至列控中心;根据所得信息,通过预测控制算法得到从当前位置到闭塞分区出口的列车速度自动防护曲线并确定列车运行方式和控制策略;在每1个通信周期内,利用滚动优化和误差校正进行速度优化。仿真结果表明,与传统的控制方法相比,基于模糊神经网络预测控制的高速列车ATP具有更高的安全性。

Vx Works在ATP车载设备中的应用

主要研究实时操作系统VxWorks在列车超速防护(ATP)系统车载设备软件设计中的应用。为了提升系统性能,研究一种新的软件设计方法从而对各种资源进行有效管理很有必要。基于VxWorks的ATP车载设备软件设计利用嵌入式实时操作系统的优势,简化了系统资源管理,在保证系统实时性、安全性的前提下,有效地降低了软件设计的复杂度,并使得软件具有良好的层次性和可移植性。作者首先简单介绍实时操作系统Vx-Works,其次描述了ATP车载设备的功能以及硬件实现方法,重点研究了基于实时操作系统VxWorks下三模冗余结构的ATP车载设备的软件实现方法,最后探讨了VxWorks在应用开发过程中的优势。

高速列车ATP控车模式的形式化模型与安全性分析

通过评述当前高速列车的发展现状和趋势,结合我国与欧洲在高速列车应用与相关技术研发方面的差距;对ATP控车模式进行分析,并提出采用时段演算针对实时、连续系统的形式化描述工具;根据时段演算的基本符号、公理、定理和推导规则,建立基于时段演算的ATP控车模式形式化模型;通过对模型的推演,对ATP控车模式进行初步安全性分析,发现ATP控车模式下对安全运行发挥主要作用的几个关键环节,特别是确保列车安全行驶,ATP控车与人工控制在转换时应满足的若干时间约束。研究的成果,为设计安全、可靠的ATP系统提供新的理论和分析手段。

城市轨道交通ATP仿真系统的初步研究

基于我国目前城市轨道交通发展的需求分析以及列车超速防护ATP系统结构分析 ,提出ATP仿真系统的开发目标与指导原则 。

基于预测控制的ATP算法研究

简要介绍了列车自动防护(ATP)系统的组成结构、工作原理和功能,分析了现有ATP系统的控制模式及其特点。文中提出了一种基于预测控制的ATP控制算法,并进行了仿真分析,验证了算法的可行性。

基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线模型的研究

安全制动曲线计算模型是CBTC(基于通信的列车控制)车载ATP(列车自动防护)的关键技术。影响该模型计算精度的因素有许多,其中列车长度是最基本也是不能忽略的因素之一。在分析了GEBR(最小紧急制动率)制动曲线与ATP紧急制动触发曲线关系的基础上,考虑了列车长度在附加阻力计算中的影响,将列车模型构造为由多个质点构成的质点链,建立了基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线计算模型。采用B型6节编组列车运行环境对该模型进行仿真。仿真结果表明,多质点列车计算模型比单质点计算模型更符合车载ATP安全制动模型的要求。

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Isograph的地铁车载ATP系统动态故障树分析

针对传统的可靠性分析方法在具有动态特性的地铁车载ATP系统可靠性分析中的不足,提出动态故障树分析法。在引用可用度、平均失效时间和平均修复时间等可靠性指标的基础上,结合Isograph软件改进动态故障树分析法,建立基于Isograph的动态故障树分析模型,并通过对车载ATP系统的结构与功能分析以及历史故障数据的统计分析确定车载ATP系统的关键部件,使用Isograph软件预计关键部件的可靠性参数,对地铁车载ATP系统的可靠性进行评估。结果表明:采用该方法求解的系统可靠性指标均满足系统需求,并且精确度较高,运用此方法能够对具有顺序相关、资源共享、可修复以及冷、热备份等特性的系统进行可靠性建模,达到快速以及准确分析动态特性系统可靠性的目的。

基于模糊逻辑控制的ATP系统研究

本文首先简要介绍了现有的ＡＴＰ系统构成及其功能，分析了其控制机制的特点以及存在的缺陷。提出了一种全新的基于模糊逻辑的ＡＴＰ控制机制并进行了仿真研究。同时阐述了新机制的优越性以及模糊控制技术在列车自动控制方面应用的优势和应用前景。

动车组ATP对制动系统故障后的安全影响仿真分析

针对动车组部分车辆制动系统故障后,采取切除故障车辆制动力的处理方式,从安全防护曲线的生成与实际制动过程的角度出发,对在完全监控模式下的列车防护算法及制动过程进行仿真。分析单限速区段和多限速区段速度防护曲线的算法和切除部分制动力后实际制动曲线与速度防护曲线的关系,找到触发各类制动的转换点,对切除不同比例制动力后实际制动曲线进行仿真,得出不同坡度和制动初速度下、切除不同比例制动力时的制动距离。针对动车组因故障切除部分制动力后,产生过走距离,存在冒进信号点的可能,参照防护曲线生成机理,给出兼顾制动力故障的ATP安全防护方法,分析按该方法运行时对通过能力的影响。

便于司机驾驶的ATP推荐速度曲线

阐述了车载设备速度控制曲线的计算方法 ,并根据司机的反应时间计算出推荐速度曲线 ,使司机按照此目标速度行驶T秒才达到紧急制动限制速度 ,提高了效率和安全。

CBTC系统的车载ATP原理样机仿真与研究

介绍了城市轨道交通中使用最为广泛的CBTC系统,同时对车载运行控制子系统中的列车自动防护(ATP)进行功能分解,并对各个功能模块进行需求分析、接口和软件设计。在此基础之上,研制一套基于PC104硬件平台和vxWorks操作系统的车载ATP原理样机,对ATP功能进行仿真。研究结果表明车载ATP仿真系统实现了列车的安全防护功能,获得了满意的效果。

广州地铁4号线轨旁ATP故障应对策略研究

轨旁ATP(列车自动保护)故障后,联锁区内的列车将全部自动紧急制动,列车采用降级模式运行,这会对正常运营产生较大影响。结合广州地铁4号线新造及石碁联锁区轨旁ATP故障实例,对比分析了故障现象及故障影响。阐述了轨旁ATP故障后的应对策略,通过确定关键列车、落实盯控关键列车、实施载客越站方案等策略应对故障,以最大限度降低故障对行车的影响。

基于分布式仿真的ATP自动测试系统的分析与设计

ＡＴＰ是现代铁路信号系统中不可缺少的核心部分，对列车的运行安全、提高行车效率起着重要作用。该文论述了一个地铁ＡＴＰ仿真测试系统，系统的分析与设计过程中采用了先进的分布式交互仿真技术和虚拟现实技术，能够为地铁 ＡＴＰ设备提供一个虚拟工况，从而测试设备的准确性和可靠性。由于 ＣＯＲＢＡ相对于其他分布式仿真集成环境具有功能和价格的相对优势，所以利用 ＣＯＲＢＡ集成各子系统。最后具体描述了该仿真测试系统的体系结构。

基于TF-IDF加权朴素贝叶斯算法的ATP车载设备测试案例分类研究

针对列车超速防护(ATP,Automatic Train Protection)系统车载设备测试案例分类存在的工作量大、效率低且准确性不高等问题,提出了将词频—逆文档频率(TF-IDF,Term Frequency-Inverse Document Frequency)与朴素贝叶斯算法相结合,应用于测试案例分类的方案。利用TF-IDF算法筛选特征词及权重,对朴素贝叶斯算法进行加权处理,并基于实验室现有ATP车载设备的测试案例进行验证。实验结果表明,文章的特征词提取及测试案例分类方法具有较高的准确性。

车载ATP制动曲线仿真研究

针对车载列车自动防护(Automatic train protection,ATP)的速度监督功能,在列车安全制动模型的基础上,提出一种列车速度控制算法,并以南京地铁二号线的部分参数为例,在比较不同坡度值、牵引加速度、制动初速的条件下,进行计算仿真,验证车载ATP的超速防护功能。