青藏铁路低密度列车运行控制系统方案研究

青藏铁路具有日常行车密度低、突发运能需求高、沿线自然环境恶劣、维护成本高等特点。在分析目前青藏铁路增强型列车运行控制系统运用现状的基础上,根据青藏铁路行车密度较低的特点,制订低密度列车运行控制系统目标,提出青藏铁路低密度列车运行控制系统总体方案,分析基于北斗卫星导航的列车定位、宽带无线信息传输、移动闭塞、列车完整性检查、智能调度集中、列车自动驾驶等低密度列车运行控制系统关键技术的实现方法,以达到降低系统部署和运营成本,提高系统可靠性,提升运输效率的目的。     

基于固态激光雷达和模糊簇算法的虚拟连挂列车识别系统

虚拟连挂技术可满足我国铁路日益增长的铁路运输需求，并有效提高铁路运输效率。提出一种融合固态激光雷达技术、车-车通信技术、模糊簇算法的虚拟连挂系统，运用固态激光雷达获取前方列车/障碍物的位置、速度、视野分段编组信息，使用车-车无线通信技术在前后车之间交互位置信息及控制信息，采用模糊C均值算法演算、优化位置、分段编组信息，计算出模糊归属度矩阵以及前方列车距离信息，回传给列控系统实现列车虚拟连挂。针对3种典型仿真场景进行软件仿真，评估系统以及模糊簇算法的可行性、合理性、局限性，结果表明：固态激光雷达可有效计算出视野范围内单一物体的位置、速度信息，模糊簇算法可进一步降低距离测量误差，优化分段编组，能有效实现列车虚拟连挂系统中的目标列车识别。     

下一代列控系统虚拟轨道区段占用检测方法研究

为保障列车行车安全,解决轨道电路取消后地面信号系统无法对列车进行追踪的问题,在阐述下一代列控系统架构的基础上,针对虚拟轨道区段,分析其在数据流方面的主要变化,提出虚拟轨道区段的设置原则、占用检测基本原理及占用检测方法,分别从RBC系统重启、列车正常升级出站、位置报告列车正常通过虚拟轨道区段等正常工况场景,从列车通信超时与恢复、列车完整性丢失与恢复、RBC与联锁系统通信中断与恢复、RBC与相邻RBC系统通信中断与恢复等故障工况场景,研究虚拟轨道区段占用检测方法,为完善下一代列控系统的总体技术方案提供参考。     

高速铁路自动驾驶系统方案设计研究

在高速铁路技术中,列车运行控制系统是核心装备,是我国高速铁路行车运行的重要安全保障装备。针对铁路运输需求的日益增长,高速铁路需要一种更高效和自动化的系统支持,而高速铁路列车自动驾驶(ATO)系统是一种融合了高速铁路和城市轨道交通各自特点的控制系统,在具备安全性保障的前提下,能够利用自动化控制技术提高运输效率,提高自动化程度。对高速铁路ATO系统的方案进行设计研究,分析系统功能和系统应用情况,为高速铁路自动驾驶技术研究提供支持。     

基于运营场景分析的CTCS-2级列控车载工作模式研究

为保证列车安全运行,制定了一体化、系列化、标准化的中国列车运行控制系统(CTCS)。从运营场景分析的角度,对CTCS-2列控系统车载设备的待机模式、完全监控模式、部分监控模式、调车模式、目视行车模式、引导模式和隔离模式7种工作模式及其相互关系进行研究,结合车载设备各工作模式转换表,提出车载设备各工作模式及其转换在铁路运营中的作用,以期达到完善CTCS列控系统的理论体系、为CTCS列控系统的研发和运用提供参考的目的。     

基于CTC3.0的铁路车站接发列车作业控制系统应用研究

铁路列车运行的高密度和安全需要,对传统的车站接发列车作业模式提出了更高的要求,因而应进一步研究车站接发列车作业控制系统的功能扩充和系统方案,增强系统安全性、可维护性。在阐述铁路接发列车作业现状的基础上,提出基于CTC3.0的车站接发列车作业控制系统技术方案,从主要设备功能与配置、基于CTC3.0的车站接发列车作业控制系统主要功能2个方面分析系统功能,以减少甚至杜绝车站接发列车作业事故的发生,提高工作效率。     

面向虚拟编组的城市轨道交通运行优化调度方法

伴随着我国城市化进程持续快速发展,既有的城市轨道交通列车运行控制系统下运力资源的调控能力已经趋于饱和。为了满足不断增长的乘客出行需求,以列车虚拟编组为代表的新技术成为发展方向。为了解决虚拟编组下列车的运行调度问题,提出面向虚拟编组的城市轨道交通运行优化调度方法,建立列车运行和客流变化模型,描述列车运行和乘客人数的动态变化;构建列车时刻表和编组策略的协同优化模型,以实现列车利用率、列车停站时间和乘客等待时间之间的平衡为目标求解优化策略,并根据最优解生成列车调度和编组方案;最后选取北京地铁亦庄线为线路仿真对象,结果表明该模型可以显著提高列车利用率,减少乘客候车时间,具备良好的应用前景。     

高速铁路调度集中一体化仿真测试平台的设计与实现

为满足调度集中软件的综合测试和行车作业人员的日常培训需求,降低仿真测试环境对调度集中相关系统的依赖性,以一体化为基本思想,研究高速铁路计算机联锁、车站列控中心、临时限速服务器和移动闭塞中心等信号设备的综合仿真。以线路参数和列车牵引性能等数据为基础,采用图表拟合函数的方法,研究列车运行过程的仿真。高速铁路调度集中一体化仿真测试平台实现了调度集中外部相关系统的一体化仿真,具备按照列车运行图自动仿真列车运行、信号和列车故障输入等功能。最后,利用成渝客运专线调度集中软件和数据搭建仿真环境进行验证。     

动车组列车停靠高速铁路站台的探讨

在阐述高速铁路车站现行固定设备技术标准及相关规定的基础上,针对CRH1型等部分型号重联动车组列车在新建高速铁路项目联调联试及运行试验中不能完全接入站台的问题,根据我国高速铁路部分专业现行技术标准和相关规章,分析CTCS-2级列控系统行车安全距离和完全监控模式下动车组列车到发线内停车距离,提出高速铁路建设和装备配置应统筹考虑站场设备、列控系统、动车组列车和信号标志的设计和配置,实现各专业和系统的无缝衔接以满足运营需求。     

高速铁路无线闭塞中心系统互联互通测试技术研究

根据我国高速铁路列控系统的发展需要,我国高速铁路列控系统(RBC系统)均在进行自主化研制。为完善高速铁路无线闭塞中心系统的互联互通性,保障高速铁路列车运营安全,在分析RBC系统互联互通过程的基础上,根据现场试验结果,研究自主化RBC系统互联互通测试技术,并按照测试环境、测试问题及分析、问题解决方案3个方面进行详细阐述。自主化RBC系统互联互通测试验证了自主化RBC系统间的互联互通功能,消除了RBC系统间的差异性,实现了信号系统设备之间统型化。     

线路能力分析系统的研究及应用

介绍了组成线路能力分析系统的三套软件，即列车牵引计算分析系统、列车运行图编辑绘制系统和列车运行模拟分析系统的特点、功能、原理及应用。在列车牵引计算分析、列车运行图管理、线路通过能力评价、扩能方案评估及列车运行计划的合理安排等方面有着广泛的用途。     

列车远程实时监控系统设计

在确定列车远程实时监控系统结构的基础上,进行了系统的功能设计,确定以GPS作为列车定位方式,以北斗卫星定位导航系统作为数据通信方式.系统还实现了基于电子地图和运行图的监控客户端,以图形方式为用户提供便利、高效的监控手段.该系统在西安-宝鸡间的应用,说明系统能实时定位列车,准确报告列车运行状态.     

国外铁路

美国联邦铁路管理局制定PTC标准美国铁路近年来开始研制精确列车间隔系统(PTS)和精确列车控制系统(PTC),目的是缩短列车运行间隔,减少追尾事故。PTS系统利用差分卫星定位系统进行列车定位,由车载计算机根据定位信息和中央计算机发送的行车命令控制列车运行。PTC系统以PTS系统的     

弹性需求条件下旅客列车客流分配研究

结合铁路客运路网及列车开行方案,构造了列车运行网络,将旅客的出行方案转化为列车运行网络上的路径,并根据列车运行网络,计算网络中不同路径旅客的出行广义费用,结合铁路旅客运输的特点,提出路段拥挤费用的计算公式.根据运输方式客流分担的Logit模型,推导出铁路运输客运需求函数,分析客运需求函数的合理性.最后,建立弹性需求条件下旅客列车的客流分配模型,并给出模型的求解算法.     

深惠城际铁路CTCS2+ATO列控系统自动折返方案研究

基于目前粤港澳大湾区城际铁路建设规划及深惠城际铁路基本情况，梳理目前城市轨道交通以及城际铁路2种轨道交通制式下列车折返模式，调研装备CTCS2+ATO列控系统的城际铁路的情况，发现列车在车站进行折返作业一般由人工完成，存在耗时长、效率低、操作繁琐等问题。通过分析深惠城际铁路的实际需求，从车辆和设备改造、优化作业流程等角度，提出具体的CTCS2+ATO列控系统自动折返实施方案设计，方案主要是对动车组、车载设备、调度集中(CTC)、列控中心(TCC)、通信控制服务器(CCS)等进行一定的修改，并设计一套折返作业流程。研究设计的自动折返方案旨在实际工程项目中得到应用，以提高列车折返作业效率，增加动车组运用周转率，实现运营效率的提升。     

基于极大代数的高速列车运行延误模型研究

基于极大代数线性系统理论和运行图建立列车运行模型状态矩阵,分别研究建立列车顺序运行和区段列车或越行列车2种情况的列车运行系统。通过对线性系统输入矩阵或初始状态矩阵的参数设置,可以对任意列车在任意停站车站的发车时刻增加延误扰动,并基于所加扰动导致的延误列车本身及其他被影响列车的延误情况研究高速铁路列车运行延误模型。最后以某高速铁路实际列车运行情况建模,并通过仿真进行计算分析,验证模型的可行性。     

铁路快运列车全程实时追踪实现方案

要实现对铁路快运列车运行全过程的有效管控,必须依托列车运行的全程实时追踪。概述既有列车运行实时追踪相关信息系统,分析相关信息系统在实现列车全程实时追踪方面存在的问题,设计2种快运列车全程实时追踪实现方法,通过方案比选,确定综合TDCS/CTC系统列车运行数据的实现方法为选择方案,分析系统的主要功能,探讨实现系统功能的相关关键技术,通过系统实现和投产应用,验证系统的合理性。     

铁路列车调度指挥系统数据仓库体系结构的研究

为促进铁路运输信息化管理和智能调度的发展,结合我国铁路列车调度指挥系统的结构,在分析列车运行实绩数据的构成和信息流的基础上,提出由数据采集层、数据服务层、业务逻辑层和应用层组成的铁路列车调度指挥系统数据仓库的体系结构。以铁路列车调度指挥系统的基础数据、列车运行实绩和行车操作数据为数据源,通过操作数据库实现数据的预处理、转换和加载。通过建立概念模型,建立维度表和事实表,设计星型结构的数据仓库。基于业务逻辑和需求分析,构建列车运行实绩数据立方体,实现不同层次的数据分析和展现,为铁路列车调度指挥系统数据仓库的设计和方案提供参考。     

充分发挥列尾装置在运输生产中的安全防护作用

列车尾部安全防护装置是提高铁路设备科技含量、提高列车运行速度、保证列车运行安全的一种新型产品。根据目前北京铁路局在各单线区段运行的货物列车上使用列尾装置的情况,提出了目前列尾装置在生产、使用、维修等方面存在的问题。据此,围绕建立健全制度、人员培训、维修资金等问题,对如何使用和管理列尾装置提出了具体的建议。     

LKJ?车载数据无线远程换装系统设计

为进一步适应和满足铁路运输现场频繁换装列车运行监控装置(LKJ)车载数据的现实需求,降低LKJ车载基础数据换装的复杂度及工作量,提高换装的自动化水平,以无线和网络技术、通信安全技术和LKJ为基础,对无线、网络、安全等相关技术进行研究,设计LKJ车载数据无线远程换装系统,并对系统总体结构、系统网络结构、系统安全性、系统应用流程设计等方面展开分析。LKJ车载数据无线远程换装系统的设计及应用,有助于突破LKJ车载数据人工换装作业中所遇到的瓶颈,实现LKJ车载数据远程自动换装安全、可靠,提升换装效率和准确性,进一步提高运输生产效率,降低运输生产成本,确保铁路运输安全。