车载TBTC-CBTC系统降级场景下的CPN建模与仿真

作     者：汪小勇 董德存 欧冬秀 WANG Xiaoyong;DONG Decun;OU Dongxiu

作者机构：同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 卡斯柯信号有限公司上海200072 

出 版 物：《计算机工程》 (Computer Engineering)

年 卷 期：2022年第48卷第7期

页      面：189-198页

学科分类：07[理学] 070104[理学-应用数学] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金(52172329) 国家重点研发计划(2018YFB1201403) 上海市自然科学基金(22ZR1422200) 

主　　题：多模列控系统 基于轨道电路的列车控制-基于通信的列车控制系统 有色Petri网 车载信号降级 运营可用性 

摘      要：基于轨道电路的列车控制(TBTC)-基于通信的列车控制(CBTC)双模车载系统是实现轨道交通多网融合的关键,其模式间切换具有较强的随机性和并发性,并直接影响车载信号系统的运营可用性。然而,车载信号系统故障降级导致轨道交通资源利用率降低,表现为列车追踪的时间间隔增加,而间隔增加程度取决于区间长度和TBTC列车占用检测区段长度。从不同模式下资源分配、使用和释放角度,在列车运行过程中利用有色Petri网对TBTC-CBTC双模冗余车载信号系统的列车追踪运营场景进行建模,模拟CBTC车载信号系统故障发生的随机性和系统降级对后续列车的影响,精准描述并分析列车运营受影响的情况。将城市轨道交通项目的典型配置参数代入到有色Petri网模型中进行仿真,验证在不同线路下运营间隔受模式切换影响的程度。仿真结果表明,当区间长度小于1 500 m时,列车晚点时间可控制在180 s以内,晚点时间随着区间长度的增加而延长。