基于北斗导航的列车运行控制系统架构设计

针对西部铁路运输特点及其列车运行控制系统发展方向,利用北斗导航和无线通信技术应用,并结合增强型列车运行控制系统的优势,研制自主产权的北斗导航列车控制系统,以满足路网的互联互通。从系统功能需求、系统定义、系统设计原则等方面对北斗导航列车控制系统功能需求进行分析,将系统融合高速铁路CTCS-3级列控系统和城市轨道基于通信的列控系统(CBTC)核心的优势技术,并分析系统中列控联锁一体化控制技术、列车综合定位技术、列车占用检查和虚拟闭塞技术、列车完整性检查技术、虚拟应答器技术、智能运用维护技术等关键技术,以完善列车运行控制系统,保障西部铁路运输效率和安全运输。     

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。     

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。     

普速铁路列车间隔时间计算方法对比研究

列车间隔时间是影响铁路通过能力的重要参数。我国普速铁路已推广应用LKJ-15型列控系统，具备了按连续速度控制模式行车的条件。对普速铁路列控系统的发展进行梳理，指出按连续速度控车计算列车间隔时间的先进性。然后对固定间隔距离的计算方法和连续速度控车的计算方法进行对比分析。其后，选取具有代表性的间隔时间类型，并提出间隔时间理论计算公式。最后，选取合理参数对间隔时间进行检算。结果表明，在自动闭塞区段，连续速度控车法的检算结果明显小于固定间隔距离法；在单线区段则固定间隔距离法更具优势。按连续速度控车法计算列车间隔时间，可实现货物列车按6 min追踪、旅客列车按5 min追踪的要求，可对通过能力提升起到积极作用。     

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。     

高速铁路列控动态检测计划可视化系统设计研究

高速铁路列控动态检测计划贯穿整个列控系统动态检测过程,实现高速铁路列控动态检测计划可视化将提高检测的质量与效率。在确定设计原则的基础上,对高速铁路列控动态检测计划可视化系统整体框架进行设计,并对基础数据管理模块、计划编制与管理模块、计划图形化展示模块和软件维护模块进行了详细说明。高速铁路列控动态检测计划可视化系统不仅提升了计划内容的准确率与计划编制的效率,还达到了各配合单位直观准确地理解检测目的、内容及列车走行进路的目标,为高速铁路列控动态检测计划提供技术支撑。     

铁路自动闭塞区间列车占用丢失的处置分析

列车占用丢失是威胁我国铁路运输安全的因素之一,列车占用丢失处置迫切需要进一步研究与强化。分别从TDCS/CTC列车占用丢失报警、自动闭塞区间列车占用丢失逻辑检查与处理2个层面阐述现阶段列车占用丢失检测与处置方法,结合列车占用丢失情况下的行车组织措施,从做好列车占用丢失报警的统计分析工作、完善列车占用丢失报警下的行车组织措施和规章制度、加强区间逻辑检查功能的运用和管理3个方面提出加强列车占用丢失处置工作的建议,为保证铁路运输安全提供更多参考。     

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。     

高速铁路综合检测数据分析关键技术研究

自京津城际铁路开通运营以来,我国铁路采用综合检测列车进行基础设施安全检测。自主研制的高速综合检测列车采用先进的检测手段,具有轨道、接触网、通信、信号、轮轨动力学等测试功能。基于多体动力学仿真、神经网络分析、双指数函数方法,提出的仿真模型、轮轨力预测方法、轨道状态变化规律,经试验验证结果正确,为建立和完善我国高速铁路综合检测数据分析专家系统打下了基础。     

重载铁路5G-R标准体系架构与关键业务技术方案研究

为探讨重载铁路下一代通信应用场景下关键业务的技术方案，建立重载铁路5G-R标准体系架构，通过分析我国重载铁路通信系统的发展与演变过程、研究国际UIC FRMCS标准体系以及3GPP架构、调研国内5G-R场景下重载铁路业务需求，提出符合我国重载铁路实际的5G-R架构模型。根据需求类型划分关键业务和使用对象，根据应用场景的业务特点以及通信内容确定各个关键业务的线路优先级、可靠性和实时性，最后针对机车同步操控业务、可控列尾安全防护业务、多司机通话业务等重载铁路关键业务设计可行技术方案。研究结果可降低重载铁路下一代通信关键业务的系统设计复杂度，对提升重载铁路运输生产安全和效率具有指导意义，从而为重载铁路5G-R标准体系架构和关键业务方案设计提供参考。     

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。     

复杂工况条件下地铁多列车优化操纵综合节能控制方法及实现

为构建由弯道、坡道混合组成的复杂工况下的地铁多列车协同调度的能量回收模型、列车调度时刻表模型，进而研究多列车协同利用制动能量及行车调度综合节能控制方法，提出了一种矩阵离散算法，该方法将列车时刻表、运营工况、线路信息、制动点位等参数进行分解、离散并编码，最后构建列车优化操纵控制与能量回收模型。通过调研国内地铁再生能量装置应用现状，系统分析了不同再生能量回收装置应用的优势与不足，进一步以车站运营实际轨道线路为对象，搭建复杂工况多列车优化操纵综合节能矩阵控制模型。以此为基础，建立多列车节能优化操纵节能控制指导系统，并将车站运营数据与指导系统数据进行对比分析。结果表明，该方法可有效构建复杂工况条件下的多列车协同利用再生能量优化操纵模型，提升再生能量利用效率。     

高速铁路动车组集群运行仿真技术研究

针对我国高速铁路发展运营水平需求与运输组织管理手段不足之间的矛盾,提出一种基于多线程同步事件驱动耦合机制的高速铁路动车组集群运行仿真模型。以铁路局集团公司真实LKJ数据作为仿真基础,映射曲线坡度限速等线路信息并抽象化,将动车组牵引计算作为研究对象,对单列列车运行进行建模。结合CTC系统及CTCS-2/3级列控系统机制,应用并实现多列列车追踪场景仿真,通过深度耦合关系构建与路网相匹配的车站拓朴图与运营区间,进而基于时刻表与列控模型实例化车次信息,实现动车组集群运行仿真平台搭建。最后以真实路网实际线路设备数据为基础进行验证,实验结果表明,平台可实现列车集群运行仿真,并可为评估列车运行状态、运行图调整评价与既有线改造评估提供支撑手段。     

列车间不确定性资源请求冲突的预测方法

通过定义列车间不确定性冲突,从冗余时间、机车车辆(车底)和其他因素3个方面分析不确定性冲突的影响因素,提出列车间不确定性冲突的预测方法,最后以某铁路沿线车站为例,在原始数据结构基础上进行异常数据处理,并采用基于轨道区段锁闭时间预测列车间不确定性冲突的方法计算得到不确定性冲突发生概率,以期为提高列车间冲突预测的准确性、疏解冲突、制订更加高效的列车运行调整方案提供可靠依据。     

换乘模式下的京沪高速铁路运输组织研究

换乘模式有利于简化列车开行方案,提高繁忙区段的通过能力。为了对我国高速铁路运营引入换乘模式的运输组织问题进行探讨,阐述换乘模式的特点,提出京沪高速铁路适合采用以换乘为主的列车开行模式。在此基础上,在列流组织方面,提出京沪高速铁路列流组织设计原则,并进行列流组织方案设计;对于客流组织,从车站换乘组织、列车接续安排、票务方案、票价政策、客运服务等方面提出可行性建议。     

CP-3型系列列尾装置的结构特点

成都铁路局科研所经十几年研制开发的列尾装置 ,已在全路范围内广泛应用。其研制的CP 3B型列尾装置除达到部颁标准的各项技术指标和功能外 ,还具备列尾装置司机控制盒数字显示列车尾部风压值 ;列尾装置主机对列车风管泄露自动检测和智能增漏检测 ;列车进站停车自动复示列车尾部风压 ;列车风管断离自动报警 ;在长大隧道中 ,利用地面中继器实现正常通信等功能和特点。新设计的头尾双黑匣CP 3C型除具CP 3B型的特点外 ;还具有采集存储分析和处理数据等更先进的功能     

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。     

如何更好地使用列尾装置

根据列尾装置使用过程中遇到的问题 ,从列尾装置主机配置数量、检测作业点、列尾装置人员、房屋、资金、分界口协议、补机区段等方面 ,提出列尾装置使用建议 ,以更好地运用列尾装置     

高速铁路列车调度员应急场景处置仿真系统设计研究

为有效提升高速铁路列车调度员应急场景处置能力,在阐述高速铁路列车调度员应急场景处置作业过程及特点的基础上,针对高速铁路列车调度员应急场景处置仿真系统需求,构造系统框架,并对设备操作、应急处置、作业考评、支持系统模块进行具体分析,探讨系统设计过程中需要运用的自动应答及配合技术、列车运行控制技术、智能评判技术等关键技术,提出系统应用方案,为构建应急场景处置培训平台、优化现场应急处置预案等提供支持,对促进调度部门不断完善应急指挥与管理体系,保障高速铁路安全具有积极意义。     

确定区段管内列车开行方案的有序聚类模型

根据区段内各区间的车流分布规律,在对各区间的通过总重进行有序聚类的基础上,将区段划分为若干段,在不同段开行不同种类的管内列车。提出一种确定区段管内摘挂列车、小运转列车和重点摘挂列车的开行区间与开行数量的新方法,并结合算例分析,验证了方法的可行性。