城市轨道交通信号系统改造过渡阶段设计方案

随着城市轨道交通的快速发展,信号系统作为核心组成部分,其稳定性和可靠性直接关系到整个交通系统的安全与效率。本文针对城市轨道交通信号系统服役年限较长、故障频发的问题,提出了一种改造方案。首先,改造车载设备并提前运用,提升线路既有系统的故障下的运载能力。其次,地面设备的改造进一步优化了信号系统的结构。本文以北京地铁10号线为案例,详细介绍了改造过渡方案的实施步骤和验证过程,阐述了改造过渡方案的可行性和有效性。

全电子目标控制器通信单元设计方案研究

全电子计算机联锁系统逻辑部(简称:逻辑部)与全电子目标控制器间数据通信量大,对通信的安全性、可靠性和实时性等要求极高,为此,提出了基于二乘二取二架构的全电子目标控制器通信单元(简称:通信单元)设计方案。文章阐述了通信单元设计、软件功能,以及通信网络拓扑设计、通信协议设计、安全处理措施等,并进行了方案验证。验证结果表明,通信单元与逻辑部间的通信数据完整,通信质量稳定,满足设计要求。

面向产教融合模式的信号职培系统设计

提出产教融合模式下信号职培系统的设计目标、设计原则,并基于此研究设计涵盖CTCS 0~3级的信号培训系统。该系统采用半实物仿真的方法模拟各类信号设备真实的运行逻辑,具有虚实结合、内外联动、教学考试一体化等特点,降低院校投入成本的同时达到教学目标,推动产教合作的深入发展,为培养更加符合铁路运输行业需求的人才做出贡献。

漏泄电缆监测系统在信号系统车地通信中的应用研究

在车地通信网络中,漏泄电缆的故障和损坏可能会导致通信中断,对网络的稳定性和可靠性构成威胁。论文依托漏泄电缆监测系统在杭州地铁19号线的应用,介绍了漏泄电缆监测系统的基本原理和功能,阐述了漏泄电缆监测系统在19号线的具体设计方案与实现方式。

列车大小交路通信协同运行自适应控制方法

针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组方案。其次,根据列车编组方案短编组小间隔控制需求,基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法设计列车自适应控制模型,模型中通过设置奖励函数实现列车多目标控制,通过设计神经网络输出列车最优控制策略。然后,利用Matlab/Simulink仿真平台,以上海地铁2号线2A-2A列车通信协同运行为例,设置其追踪间隔为10 s,搭建加入随机阻力扰动的列车自适应控制模型并进行训练。研究结果表明:列车停车误差为0.1 m,准时误差为0.2 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为180.6 m,满足列车精准停车、速度协同和间隔安全性要求。针对DDPG算法估值过高而导致列车运行速度波动的问题,将神经网络中的Critic网络进行改进,改进后训练仿真表明:列车停车误差为0.03 m,准时误差为0.1 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为181.1 m,列车停车精度和间隔安全性均有提高,且速度波动相对平稳。最后,为验证该控制方法的实时性和安全性,假设前车在意外情况下减速停车,经仿真验证:后车停车误差为1.3 s,停车间隔为220.8 m,满足实时性和安全性的要求。研究成果可为城市轨道交通提供一种灵活匹配客流量的行车编组方案,为新型列控系统列车短编组小间隔运行提供一种安全高效的自适应控制方法。

波罗的海铁路公司信号系统招标项目收到五投标文件

波罗的海铁路公司(Rail Baltica)的波罗的海铁路控制―命令―信号系统项目(CCSRB Rail)宣布,共有5个跨国公司和联合体提交申请,将会参加波罗的海铁路公司CCS(控制―指挥和信号)系统招标第一阶段。这个设计―施工项目的采购流程分为两个阶段,并且包括谈判,预计2024年年中签署合同。

基于DWC PCIE Core的数据传输系统设计

在铁路信号系统中,为有效减少铁路信号系统设备CPU资源占用率,设计一种基于DWC PCIE Core的数据发送与接收系统。该系统采用内嵌ARM Cortex-A9双核的FPGA开发板套件,利用FPGA的灵活性和可扩展性,采用可配置的PCIE硬核IP模块以及以太网硬核IP模块。该系统主要介绍Host PC与FPGA之间基于PCIE 2.0的DMA数据传输以及FPGA之间基于GMAC的以太网数据传输,通过PCIe总线、以太网基于DMA模块实现数据高速可靠传输。

基于lwIP的列车运行控制系统车载设备分组交换通信软件设计

无线通信网络是实现铁路行车调度和列车运行控制业务的关键技术之一。目前在用的GSM-R窄带网络在通信容量和性能方面已无法满足日益丰富的铁路运营需求。随着铁路无线通信技术从GSM-R电路交换向GPRS分组交换过渡,ETCS和CTCS列车运行控制系统规范均引入了TCP/IP协议来承载可靠传输服务。文章参考国内外相关标准规范,详细分析GPRS分组交换通信网络对等通信分层结构及车地通信流程,提出基于lwIP开源协议栈的列车运行控制系统车载设备分组交换通信软件设计。该软件具有分层架构和模块化设计,可在不修改原有列车运行控制系统应用软件及安全机制的前提下,仅对其电路交换通信部分进行简单改造即可完成升级,支持列控业务向GPRS分组交换网络的无缝迁移。该通信软件已成功移植到多款自主化列车自动驾驶(ATO,Automatic Train Operation)系统、列车自动防护(ATP,Automatic Train Protection)系统车载硬件平台及国产化操作系统中。

巴西圣保罗13号线车载ATC系统设计

介绍巴西圣保罗城市轨道交通概况,描述巴西圣保罗地铁13号线信号系统。着重对巴西圣保罗地铁13号线车载信号系统详细分析,对车载ATC的系统组成、驾驶模式和主要系统功能进行分析和论述。对轨道电路接收和处理功能、超前速度监控功能、列车制动力监控功能进行详细分析,并提出设计方案。

西门子交通集团收购意大利交通优化企业Optrail公司

意大利西门子交通集团已收购Optrail公司,该公司提供用于优化铁路交通管理的数学算法。Optrail公司应用运筹学和机器学习来解决运输和物流领域的实际问题。其核心产品通过集成优化算法来提供实时冲突解决方案,超越依次“会让和越行”这种传统规划方法,在整个铁路网络中实现自动调度。在6月1日宣布这项收购后,Optrail公司仍将总部设在罗马,同时将其技术集成到西门子交通集团位于汉诺威的子公司Hacon公司的列车规划软件中。

DS6-100计算机联锁的IO仿真系统设计与实现

以全新自主研发的DS6-100计算机联锁系统结构为基础,针对DS6-100计算机联锁软件测试中IO模块需求量大、实验室测试条件难以满足的问题,设计并实现了DS6-100计算机联锁的IO仿真系统。详细阐述系统的架构、设计原理及主要功能的设计与实现。实际测试应用结果表明,系统满足联锁软件实验要求,能够扩大实验覆盖程度并提升实验效率。

DRTD系统固定电台控制设备管控模块设计与实现

铁路无线列调通信技术和列车通信设备应用需求的发展,现有铁路通信技术将升级为DRTD、GSM-R或5G-R等数字制式无线通信。主要介绍列车数字无线调度通信系统(DRTD)中固定电台控制设备管控模块的设计,实现与调度操作台、固定电台以及数字列调接口服务器进行数据交互,对若干车站的固定电台以及所属终端进行管理,并将数字列调接口服务器的调度命令、车次号无线校核信息或进路预告发送到对应固定电台,保障铁路列调系统通信的可靠性。

既有线信号系统智能运维平台建设思考

信号系统作为保障城市轨道交通列车运行的重要系统,其制式日新月异,同时信号设备种类也变得更加庞杂,这就对信号系统的运维保障提出了更高要求。传统的维护方式已经不能满足当前的运营生产需求,通过对既有线路信号系统智能运维平台建设的思考,提供一种通过建设智能运维平台,解决既有线信号系统维护困难的方法。

铁路通信云容灾方案探讨

阐述容灾概念、指标及模型,结合铁路通信云的总体构架,分析铁路通信云对容灾的应用需求,提出铁路通信云的容灾方案特征,需密切结合通信云架构及业务类型,采用分布式、多样化的容灾手段。从中心云、边缘云、网络多个方面提出适用于铁路通信云的容灾建设思路,以满足铁路通信云对持续性、稳定性、可靠性不断提升的需求,对铁路通信云的建设具有指导意义。

铁路信号用机柜的工业设计及可靠性仿真探讨

针对铁路信号系统的不断更新和功能复杂化,作为主要载体的信号机柜的外观和性能需要进一步提升。以铁路信号机柜的工业设计、正向结构仿真设计、系统热仿真设计为重点进行探讨和研究,对机柜的外观布局、模块化设计进行优化,通过结构和热仿真,机柜可靠性及热稳定性进行正向验证。

面向铁路应用场景的下一代通信承载网网络分片技术及应用方案

在5G网络中,承载网网络分片是实现多样化应用场景中差异化系统及业务综合承载的关键特征之一,将单一物理网络逻辑化分片为多张网络,意图通过多张分片网络应对和满足铁路通信应用场景中复杂业务的差异化服务质量要求,其优势为在平滑无感兼容现有网络业务的基础上,具备高效灵活的新型业务快速部署与开通运行能力。围绕下一代通信承载网的网络分片技术进行深入探析,结合铁路应用场景中对网络分片的需求驱动,研究面向铁路应用场景的下一代通信承载网网络分片的分片架构和应用方案,为铁路5G-R建设时网络分片的应用部署提供参考。

城市轨道交通车辆大架修灵活工艺设计

[目的]大架修作业是城市轨道交通车辆检修工作组织的难点与瓶颈点,目前尚缺乏对大架修作业内容的梳理及面向维修优化的工艺设计。[方法]分析和改进城市轨道交通车辆高级修程的工艺设计,以提高检修作业安排的合理性,有效应对因线网里程增加和客流规模增大产生的检修工作需求。基于既有研究中关于维修设施布局和维修任务顺序优化的成果,分析城市轨道交通车辆的大架修现状,归纳了大架修作业中线路间移位修、部件集中专项修、检修策略多样等特点,之后从工艺流程、检修策略和维修资源配置角度梳理了大架修的工艺特点。进一步提出了大架修的灵活工艺,包括在工艺流程中增加并行作业、根据检修线作业能力调整检修策略、在维修资源配置中分离维修设备和人员。以城市轨道交通6编组列车实际架修流程进行算例分析。[结果及结论]在固定工艺流程下采取同步检修策略所需检修时间为25.0 d,应用灵活工艺的检修所需时间仅为17.5 d,相比固定工艺可减少7.5 d的检修时间。检修时间的减少来自于并行作业的引入和在维修设施能力不足的情况下避免执行车辆整体同步检修策略。算例结果表明,应用灵活工艺可有效缩短列车的大架修作业时间,提高城市轨道交通车辆的维修效率。

铁路通信承载网全光底座的组网结构与技术演进策略

以光传送网(OTN)为代表的全光底座是当今通信承载网的基础,具备超大带宽、超低时延、安全可靠等优势,成为网络运力的基石。以济南局集团公司承载网的通信局干传输网为例,分析网络现状及组网结构存在的不足,重点围绕网络容量的持续增长、网络灵活调度等发展需求,论述铁路承载网全光底座组网结构的演进方向,并结合光业务单元(OSU)等新型承载技术发展和承载网局干OTN系统布局,提出总体规划思路,系统拓展了高铁线路大容量承载能力和业务综合性承载能力,同时也预留了向OSU灵活管道技术演进的能力,为构建铁路局集团公司承载网全光底座提供了规划方案和策略建议。

人工智能将提高未来铁路信号的安全性和效率

英国Critical Future人工智能开发公司是值得信赖的战略顾问和人工智能合作伙伴。可持续性、人工智能和战略这3个领域的交汇点,就是该公司关注的重点。Critical Future公司的首席执行官亚当·里科博尼(Adam Riccoboni)探讨了人工智能将给全世界带来的未来利益,特别是为铁路信号和通信领域带来的利益。

阿尔斯通领先的城市信号技术被选中加强葡萄牙波尔图地铁粉红线的乘客连接性

阿尔斯通是智能和可持续交通的全球领导者,已被波尔图地铁授予合同,为波尔图地铁新的粉红线提供信号、安全和控制系统。阿尔斯通将开发并装备Cityflo 250信号系统,包括最先进的联锁系统,这将使车辆能够实时监控。该系统的生产、安装和调试将在波尔图区Maia的阿尔斯通工厂进行。这条粉红线的第一段全长3 km,有4个地铁站,将连接S.Bento和gloria de Boavista,改善前往波尔图市中心的交通。一旦开通,预计在运营的第一年,需求将增加3000多万人次。这将大大减少私家车的使用,从而减少交通拥挤,避免每年近1500 t二氧化碳排放。波尔图地铁的目标是继续扩展粉红线,最终形成一条连接整个地铁网络的环形路线。