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动车段调车作业侵入列车进路安全防范技术研究

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铁道通信信号 2024年第3期60卷 82-88页

作者：寇亚洲冯军华王琳付紫彪中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081 中国铁路北京局集团有限公司运输部北京100089

为防范动车段(所)内可能出现的人为调车作业冒进侵入列车进路的情况,依托动车段(所)控制集中系统,对基于作业计划的调车侵入列车进路安全防范技术展开研究。以雄安动车运用所为例,梳理动车组在动车所内的接、发车与调车作业,结合作业计... 详细信息

为防范动车段(所)内可能出现的人为调车作业冒进侵入列车进路的情况,依托动车段(所)控制集中系统,对基于作业计划的调车侵入列车进路安全防范技术展开研究。以雄安动车运用所为例,梳理动车组在动车所内的接、发车与调车作业,结合作业计划执行状态,针对可能出现的调车冒进侵入列车进路的风险进行分析,并给出对应安全防范措施。通过运用动态有向无环图理论,建立站场模型,同时结合站场信号设备实时状态变化,实现调车冒进信号后延续通路的快速搜索与侵入风险判断。仿真试验证明,该技术可对调车冒进侵入列车进路事件做到事前预防检测和实时监测报警,有效保障接发车作业安全,提高作业自动化程度。

关键词：动车段(所) 控制集中系统作业计划冒进侵入安全防范动态有向无环图

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动车段(所)控制集中系统关键接口数据自动测试平台研究

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铁道通信信号 2023年第12期59卷 39-44页

作者：付紫彪中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081

为实现关键接口数据自动测试,减少对仿真环境的依赖,对动车段(所)控制集中系统(CCS)中站场显示、车次窗、控制命令信息等所涉及的接口数据开展自动测试平台研究。基于既有接口数据和信息交互的特点,提出通过仿真外部系统自动发送、比对... 详细信息

为实现关键接口数据自动测试,减少对仿真环境的依赖,对动车段(所)控制集中系统(CCS)中站场显示、车次窗、控制命令信息等所涉及的接口数据开展自动测试平台研究。基于既有接口数据和信息交互的特点,提出通过仿真外部系统自动发送、比对内外部信息中接口数据的一致性来进行CCS接口配置准确性判断。重点阐述该测试平台的测试逻辑和测试流程,可反馈接口配置问题,并定位到具体错误配置项;通过计算机代替人工完成大量机械性、重复性的数据遍历测试,减少因接口数据配置错误导致一系列不必要的重复流程,有效提高测试效率;辅以人工复核和复测,保障现场作业的安全、可靠。

关键词：动车段(所)控制集中系统接口数据自动化测试接口仿真数据交互

动车段(所)控制集中系统运行状态监控软件设计

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铁道通信信号 2022年第10期58卷 22-25页

作者：付紫彪林炳跃王琳中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081

为了加强对动车段(所)控制集中系统性能的监控,结合控制集中系统特点,基于.Net平台,提出并设计了一套运行状态监控软件。该监控软件可实现对控制集中系统主要终端和服务器软硬件运行过程中的关键性能参数的监测和预警,对运行环境异常状... 详细信息

为了加强对动车段(所)控制集中系统性能的监控,结合控制集中系统特点,基于.Net平台,提出并设计了一套运行状态监控软件。该监控软件可实现对控制集中系统主要终端和服务器软硬件运行过程中的关键性能参数的监测和预警,对运行环境异常状况进行记录,有利于后期分析由运行环境异常导致的软件运行问题。

关键词：动车段(所)控制集中系统 Windows服务性能监控异常预警进程监控

动车段（所）控制集中系统进路控制的智能优化研究

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动车段（所）控制集中系统进路控制的智能优化研究

作者：付紫彪中国铁道科学研究院

学位级别：硕士

当前我国高速铁路建设进入飞速发展时期,以动车组维修和养护为核心业务的动车段（所）是动车组开行的重要保障。因此,动车段（所）工作效率的高低将会对整个高速铁路运输网的稳定性产生直接的影响。为了实现动车段（所）作业的高效运转... 详细信息

当前我国高速铁路建设进入飞速发展时期,以动车组维修和养护为核心业务的动车段（所）是动车组开行的重要保障。因此,动车段（所）工作效率的高低将会对整个高速铁路运输网的稳定性产生直接的影响。为了实现动车段（所）作业的高效运转、充分发挥检修设施能力的目标,动车段（所）开始逐步建设动车段（所）控制集中系统（简称CCS系统）。该系统实现了动车段（所）接发车和调车的进路自动控制。行车作业作为动车段（所）动车组高效检修、安全运营的重要保障,是动车段（所）作业的重要环节。进路控制是系统完成行车作业的核心,本文针对一批作业,对系统的进路控制进行智能优化研究,实现进路的最优选择和恰当时机触发,达到站场整体作业效率最优的目的。首先,本文介绍了动车段（所）控制集中系统,详细论述了系统的组成、基本功能和两种控制模式。在此基础上对动车段（所）内的行车作业进行了分析,对作业执行计划生成过程进行了详细阐述。总结说明了进路控制的实现过程和应用现状。其次,文章研究了进路控制的几个关键技术。论述了基础数据生成过程,阐述了进路数据表的生成思路,描述了指令方案的生成过程,总结了存在的三种作业冲突形式,对进路的冲突判定和进路冲突排解原则进行了阐述,提出采用调整进路或按照权重系数高的作业优先排列进路的排解方式。并对进路选择和触发时机进行了分析,为后续进路控制的智能优化研究奠定了基础。再次,文章对动车段（所）的进路控制问题进行了详细描述,建立了在作业采用进路唯一性、前后序作业关系等约束条件下,以作业总晚点时间最少、总走行时间最短为目标的进路控制优化模型,达到优化进路安排的目的。本文通过对粒子群算法采用动态非线性的惯性权重、给粒子速度考虑群体的平均值并进行离散化处理的思路,设计了改进离散粒子群算法,采用C#编程语言进行了实现,并基于北京动车段的站场情况,通过两个案例,对进路控制优化模型的合理性和改进离散粒子群算法求解的有效性进行了仿真验证。经验证,通过模型和算法求解出的进路选排结果符合现场实际情况,具有一定的实用性。最后,文章对进路控制优化模型及算法的应用进行了分析。结合进路控制优化模型和算法,分析了进路触发的前提条件:车组条件和信号设备状态条件。前提条件和依据模型和算法计算出的进路下达时刻条件共同决定了进路的实际触发时机。然后阐述了模型和算法的动态运算范围和动态运算时机,为后期应用提供了指导思路。

关键词：动车段(所)控制集中系统进路控制智能算法

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基于激光表面微纳结构的胶接性能研究进展

表面技术 2024年第8期53卷 11-24页

作者：徐喻琼郑黔松杨奇彪钟紫珊湖北工业大学机械工程学院武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

胶接具有独特的性能而被广泛关注,但在实际应用中往往由于界面结合强度不足而导致接头在服役过程中过早失效。激光表面处理是一种能够有效提高胶接接头表面性能的方法,通过激光表面处理会使黏接材料表面形成不同的表面微纳结构,从而改... 详细信息

胶接具有独特的性能而被广泛关注,但在实际应用中往往由于界面结合强度不足而导致接头在服役过程中过早失效。激光表面处理是一种能够有效提高胶接接头表面性能的方法,通过激光表面处理会使黏接材料表面形成不同的表面微纳结构,从而改善接头的性能。首先介绍了激光表面处理原理及激光器分类,对比了不同激光器的优缺点及加工质量特性,分析了激光加工参数对接头强度的影响。其次从激光加工不同表面微纳结构入手,阐述了不同表面微纳结构的加工方式,分析了不同表面微纳结构对不同材料接头强度的影响。此外,针对不同的表面微纳结构,其结构参数有所不同,导致接头表面化学成分和润湿性能也有所不同,使得接头强度有所差异,在此基础上分析了微纳结构参数对接头强度的影响及原因。同时,胶层间的作用机制与接头强度具有密不可分的联系,研究表明,不同的表面微纳结构对胶层的作用机制具有明显的不同,归纳总结发现,经激光表面处理形成表面微纳结构后接头表面粗糙度、化学性质、润湿性能及胶层间裂纹的扩展对接头强度的提升具有一定作用。最后,对激光表面处理微纳结构的研究进行了展望。

关键词：激光表面处理胶接微纳结构接头强度表面性能作用机理

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采用高低阀接线的嵌套型MMC拓扑及其直流故障穿越策略

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电力系统自动化 2024年第16期48卷 154-164页

作者：张紫如付丰豪赵西贝贾秀芳新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京市102206 国网天津市电力公司高压分公司天津市300232

在采用高低阀接线的半桥型模块化多电平换流器(MMC)特高压远距离直流输电系统中,故障清除所需的特高压直流断路器尚不成熟,并且成本较高。针对上述问题,文中提出一种采用高低阀接线的嵌套型MMC拓扑。参考全桥子模块运行的基本原理,设计... 详细信息

在采用高低阀接线的半桥型模块化多电平换流器(MMC)特高压远距离直流输电系统中,故障清除所需的特高压直流断路器尚不成熟,并且成本较高。针对上述问题,文中提出一种采用高低阀接线的嵌套型MMC拓扑。参考全桥子模块运行的基本原理,设计辅助高阀MMC进行电压极性反转的外嵌桥臂、内嵌能量转移支路,使半桥型MMC换流站实现较混合型MMC成本更低的无闭锁直流故障穿越。根据故障清除期间各支路的通断时序与不同器件的通断用时,设计了故障穿越控制策略。通过对各阶段器件的电流、电压应力进行分析,为器件提供选型与数目配置依据。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证所提策略的有效性,并将器件成本和运行损耗与现有MMC方案进行对比,证明了所提方案更具经济优势。

关键词：柔性直流输电模块化多电平换流器故障穿越故障等效模型

采用高低阀接线的嵌套型MMC拓扑及其直流故障穿越策略

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电力系统自动化 2024年

作者：张紫如付丰豪赵西贝贾秀芳新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 国网天津高压公司

在采用高低阀接线的半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)特高压远距离直流输电系统中，故障清除所需的特高压直流断路器尚不成熟，并且成本较高。针对上述问题，文中提出一种采用高低阀接线的嵌套型MMC拓扑。... 详细信息

在采用高低阀接线的半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)特高压远距离直流输电系统中，故障清除所需的特高压直流断路器尚不成熟，并且成本较高。针对上述问题，文中提出一种采用高低阀接线的嵌套型MMC拓扑。参考全桥子模块运行的基本原理，设计辅助高阀MMC进行电压极性反转的外嵌桥臂、内嵌能量转移支路，使半桥型MMC换流站实现较混合型MMC成本更低的无闭锁直流故障穿越。根据故障清除期间各支路的通断时序与不同器件的通断用时，设计了故障穿越控制策略。通过对各阶段器件的电流、电压应力进行分析，为器件提供选型与数目配置依据。最后，利用PSCAD/EMTDC仿真验证所提策略的有效性，并将器件成本与运行损耗与现有MMC方案进行对比，证明了所提方案更具经济优势。

关键词：柔性直流输电模块化多电平换流器无闭锁故障穿越策略故障等效模型

动车段(所)控制集中仿真测试平台中TDCS/CTC仿真子系统的研究

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铁道通信信号 2018年第1期54卷 14-17页

作者：付紫彪林炳跃王飞中国铁道科学研究院通信信号研究所北京100081

动车段(所)控制集中仿真测试平台是对CCS系统软件数据进行准确性验证、软件功能全面测试及评估的平台。TDCS/CTC仿真子系统作为该测试平台的一个子系统,主要完成TDCS/CTC与CCS相关交互功能的模拟,从而达到相关接口数据及功能测试的目的... 详细信息

动车段(所)控制集中仿真测试平台是对CCS系统软件数据进行准确性验证、软件功能全面测试及评估的平台。TDCS/CTC仿真子系统作为该测试平台的一个子系统,主要完成TDCS/CTC与CCS相关交互功能的模拟,从而达到相关接口数据及功能测试的目的。针对不同TDCS/CTC设备厂家对仿真环境的要求及交互数据格式、交互行为不同等问题,设计研究了一套适用于CCS测试及演示的TDCS/CTC仿真子系统,分别从功能分析、设计原则、结构设计和模块划分及实现4个方面进行重点阐述,论证该子系统能够满足不同动车段(所)的CCS与TDCS/CTC交互功能测试的目标,对CCS现场实施和推广具有实际意义。

关键词：动车段(所)控制集中系统列车调度指挥系统调度集中仿真测试

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动车组车号识别与定位仿真子系统的研究

铁道通信信号 2018年第4期54卷 13-15,18页

作者：王飞林炳跃付紫彪中国铁道科学研究院通信信号研究所

动车段(所)控制集中仿真测试平台是对动车段(所)控制集中系统(CCS)软件数据进行准确性验证、软件功能进行全面测试及评估的平台。动车组车号识别与定位仿真子系统作为该测试平台的一个子系统,具有录入动车组车列位置与车号信息、实现车... 详细信息

动车段(所)控制集中仿真测试平台是对动车段(所)控制集中系统(CCS)软件数据进行准确性验证、软件功能进行全面测试及评估的平台。动车组车号识别与定位仿真子系统作为该测试平台的一个子系统,具有录入动车组车列位置与车号信息、实现车号识别与动车组位置定位模拟等相关功能。针对该子系统在实验室软硬件联调成本高、周期长、无法自动联动等问题,设计研究了一套适用于CCS测试及演示的动车组车号识别与定位仿真子系统,分别从功能分析、结构设计、模块划分及实现4个方面进行阐述,论证该子系统能够满足不同动车段(所)CCS前期开发调试与测试目标,对进一步完善CCS系统具有重大意义。

关键词：动车段(所) 控制集中系统车号识别位置定位仿真