高速铁路信号云联锁系统数据容错技术研究

为适应铁路信号系统的数字化发展需求,将云计算技术引入铁路信号联锁系统(云联锁),有助于为联锁系统提供更高的灵活性、可扩展性和计算性能。目前,研究如何确保云联锁系统的安全性问题极具挑战性。为了解决目前商用云计算平台尚不能提供满足铁路信号系统安全苛求等方面的技术保障措施,针对云联锁系统的安全性,提出一种用于云联锁系统的数据容错恢复方案,确保云平台可以运行联锁应用,并保障云联锁功能的安全性和正确性。首先,对既有计算机联锁系统的安全措施和目前针对云平台的安全技术手段进行分析,找出云联锁系统的安全保障措施的难点,提出一种云联锁系统结构,分析进路控制过程,探索适合于针对云联锁的监控方法。然后,根据进路控制过程,使用特征编码方法对联锁进路和输入信息进行编码。运用基于矩阵算法的容错技术,检测联锁运算数据错误,通过监控软件的运行行为来检测云联锁系统潜在的设计缺陷和计算错误等。对多节点的联锁运算故障进行分析,提出针对云联锁可能发生的多重故障的故障恢复方案,并对采取的措施进行详细分析。最后,通过平均危险失效概率定量计算分析云平台的安全性。研究结果表明:与传统技术相比,提出的监控方案具备更高的安全性能。研究结果可为进一步研究类似的高安全铁路信号系统、铁路信号系统数字化和信息化研究提供参考。

城市轨道交通信号系统填充距离的研究

在城市轨道交通信号系统工程设计中,经常遇到部分填充应答器的填充距离不足的情况,使点式控制模式的列车运行不能实现一次性制动,影响列车运行的舒适性。为此,通过分析填充应答器的设置规则及填充距离与列车运行的关系,在信号机设置不变的情况下,提出在信号机的主信号应答器中加入下一架信号机的填充应答器报文,用其代替填充应答器实现填充功能的方案。通过对重庆轨道交通10号线典型车站的应用分析和仿真牵引计算可知,该方案能消除或减小填充距离不足产生的影响。

适用于正线机车的无线调车机车信号和监控系统的研究与试验

根据正线机车在沿线车站进行临时调车作业的特点,在既有的STP-yh(原DJK)型无线调车机车信号和监控系统的基础上,研发适用于正线机车的无线调车机车信号和监控系统。地面设备与计算机联锁系统的接口方式采用光通道,车载设备通过文件调用方式或者无线传输方法获取站场数据文件,机车定位采用基于GPS的综合定位技术。该系统在陇海线的试用结果表明,机车自动入网正确率达到了100%,实现了对正线机车在沿途车站进行调车时的作业安全防护。该系统将STP-yh系统的应用范围拓展至正线机车上。

相邻闭塞分区轨道电路信号相同载频问题的研究

研究相邻闭塞分区轨道电路信号相同载频对列控系统车载设备的影响。车载设备根据列车的当前速度和所接收的地面信息计算列车最高允许速度,并以应答器组位置校正为主、绝缘节位置校正为辅进行列车位置校正。当相邻闭塞分区轨道电路信号载频相同时,车载设备可能给出缩短的行车许可,甚至非安全的行车许可,影响列控系统的可用性和安全性。因此,在工程设计中,相邻闭塞分区轨道电路信号应采用不同的载频;对于已经存在的相同载频区段,可采取在载频相同的绝缘节分界处增加应答器组的解决方案。

地铁信号系统防淹门防护技术研究

地铁信号系统保障列车安全运行时,必须实现与防淹门系统的安全、高效联动控制。详细介绍一种地铁信号系统中对防淹门设备进行安全防护的技术方案与实现方式。首先提出系统接口设计时需要考虑的原则,并结合系统运营场景分析,描述信号系统的控制行为;然后根据信号系统的需求,采用UML方法建立计算机联锁子系统的用例图、状态图和顺序图模型,从不同角度分析系统的动、静态行为;最后对系统实现的硬件接口设计方案进行阐述。在广州地铁7号线工程项目中的成功应用表明:该方案功能完整,边界清晰,交互简单,能安全、高效地与防淹门系统进行联动控制,具有进一步推广应用,并纳入城市轨道交通行业技术标准的价值。

高速铁路调度指挥GSM-R分组域通信承载能力研究

通用分组无线业务(GPRS)是)高速铁路车地间数据通信的重要手段之一,随着GPRS承载数据量的增大,必然带来GPRS资源的竞争问题。从高速铁路GPRS应用需求出发,提出了铁路数字移动通信系统(GSM-R)分组域承载能力测试方法,测试不同数据包长度、不同终端数量、不同分组数据信道(PDCH)数量条件下GPRS最大吞吐量,并分析数据包长、GPRS终端数量、PDCH数量与吞吐量的关系,从而为GPRS业务规划提供参考。

现代有轨电车信号系统方案与自主化策略研究

介绍国内外现代有轨电车的发展历程及现状,现代有轨电车的主要特点及路权形式。描述现代有轨电车信号系统的控制方式、构成及功能,提出现代有轨电车信号系统自主化重点及国内有轨电车信号系统的发展建议。

铁路信号安全协议RSSP的研究

铁路信号安全协议(RSSP)是应用于铁路信号安全设备接口的安全通信协议。给出了应用RSSP设备间的以太网通信网络结构,描述了RSSP-Ⅰ的接口结构与功能特点,及RSSP-Ⅱ的层次结构与功能特点,提出了RSSP的基本实现方法,论述了RSSP在热备结构的设备中的同步方法。

我国铁路信号系统安全评估的研究

介绍了我国铁路信号系统安全评估的基础和主要流程,详细阐述了安全评估过程中必须注意的几个关键概念。

EN50128在铁路信号安全软件测试中的应用研究

随着列车的不断提速,铁路信号系统作为保障机车车辆安全有序作业的重要安全设备,其软件的可靠性和安全性直接影响列车的运行安全,对铁路信号安全软件的测试就显得至关重要。通过借鉴欧洲铁路的安全相关技术,以铁路控制和防护系统软件标准EN50128为指导,重点论述了标准中软件测试各阶段的活动情况及独立性的体现,并对此标准在铁路信号安全软件测试过程中的应用进行了分析和研究。

高速铁路信号系统联调联试技术的研究与实践

高速铁路信号系统联调联试是由独立第三方进行的综合性动态测试,是正式运营前保证系统质量的最后一个环节,意义非常重大。总结国内信号系统联调联试的基本内容和方法,研究了以黑盒测试为模型,测试案例的选取与生成策略,测试案例的分级管理,测试数据集的选取原则以及数据分析与管理等。

铁路信号电源设备雷电防护中相关问题的研究

铁路信号设备需要适合于铁路特定要求的专用防雷保安器。铁路电源设备专用防雷保安器应当无劣化现象,在雷击损坏时为开路模式,必须为可插拔结构和有较低的残压。因此不能采用可导致续流、短路的空气间隙、气体放电管等元件,也不宜单独采用易于劣化的压敏电阻器与电源线并联。在TN系统中,也不得采用防护效果差的所谓3+1模式防雷配置。

计算机联锁信号综合控制功能的研究

计算机联锁信号综合控制功能是当今世界铁路信号安全控制技术的发展方向。结合我国计算机联锁的现实情况,以现有计算机联锁系统为基础,详细阐述了计算机联锁信号综合控制功能的实现方法、系统构成及其主要特点。

驼峰无线机车信号系统及其新定位技术的研究

驼峰无线机车信号系统应用于编组站推峰机车上,对于提高解编效率,改善司机的劳动条件,起到了很大作用。介绍驼峰无线机车信号系统的功能,以及通过无线信息的传输实现机车信号显示的方法与优势。在驼峰无线机车信号系统中,多台机车同时工作时,采用新型的点式应答器加GPS卫星定位方式来识别工作机车,可以在原系统的基础上,减少工程投资,增加信息量,实现机车跟踪等功能。新定位技术中,点式与GPS系统优势互补,互相检查,减少因故障引起的不安全因素,使驼峰无线机车信号系统的工作得到更加可靠的的保证,并且功能增强,提高调车及推峰作业效率。

计算机联锁记录查询系统通信影响关键因素及对策研究

以目前车站现场大量应用的TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统为基础并选取其记录查询系统作为研究对象,借鉴融合Windows操作系统原理及计算机网络编程技术,对记录查询系统在计算机联锁系统内部的通信影响关键因素从应用软件和操作系统软件平台两个方面分别进行研究,提出各自相应的具体完善与优化对策。通过实验测试初步确定完善应用软件及优化操作系统软件平台对策的正确性和可行性。实验室对比验证及大量车站现场应用的结果表明,优化后的操作系统软件平台搭载完善后的记录查询系统应用软件能够有效解决计算机联锁记录查询系统通信影响关键因素的问题。

铁路信号安全协议互操作性测试序列生成研究

铁路信号安全协议-Ⅰ为铁道部制订的用于高速铁路列控系统中的安全数据传输协议,对整个系统的安全起着重要作用,投入运行前对其进行完整的测试是非常必要的。协议测试中的互操作性测试是检查同一协议或者同一类协议的不同被测实现之间是否可以进行正确交互。本文对铁路信号安全协议-Ⅰ的互操作性测试建模和测试序列生成进行了详细的研究。

STP无线调车机车信号和监控系统安全风险评估研究

为提高铁路车站调车作业安全风险评估的准确性和有效性,在阐述STP无线调车机车信号和监控系统,以及故障树分析法(FTA)和层次分析法(AHP)的基础上,分析STP系统的组成原理,研究基于FTA-AHP方法对系统进行安全风险评估。首先,采用FTA分析目标风险事件发生原因,确定故障树的全部最小割集与各个基本事件的结构重要度排序;其次,选取AHP对系统风险做进一步分析,将各因素按照一定逻辑有序分层后构造判断矩阵得到其相对权重;最后,结合专家对指标层各因素的安全状态评分,逐层计算得到系统的安全评估结果。最终验证系统具有良好的安全性。

基于模糊理论的信号设备使用寿命研究

因对信号设备使用寿命评估不准确,导致现场信号设备超期服役现象时有发生。结合当前信号设备现场实际运行情况,综合分析影响铁路信号设备使用寿命因素。基于模糊理论将影响信号设备使用寿命的各个因素量化,以此确定相应设备使用寿命的模糊综合评判矩阵,从而实现对设备使用寿命的评估。以计算机联锁系统上位机电源模块为例,对其使用寿命进行评估,其评估结果与现场数据一致,所以现场维修维护人员可以参考该评估方法,对相应信号设备制定合理维修周期,减少设备故障发生,确保铁路运输安全运行。

高速铁路电务智能维护中心系统方案研究

结合当前高速铁路电务行车控制设备监测分散且智能化程度不高,难以满足日常维护需要的现状,提出高速铁路电务智能维护中心系统功能需求、基于数据采集层、数据存储层、数据处理层、数据应用层以及可视化展示层的总体架构,构建现场信号机械室、维护中心机房、维护客户端三级的设备布置方案。通过设置独立的厂家维护模块,引入厂家维护数据,解决了不同厂家设备接入中心和数据采集问题,为实现大数据应用奠定了基础。最后以列控改方试验为例,构建了基于故障树的故障诊断专家系统,综合采集数据对智能诊断功能进行了说明。

访问控制列表在信号安全数据网中的应用研究

访问控制列表是网络安全技术中一种常用的手段。介绍了信号安全数据网结构和网络安全现状,及访问控制列表的作用和分类,并通过搭建仿真环境,证明访问控制列表可以对信号安全数据网起到保护作用。