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既有线临时限速预警控制技术研究与试验

中国铁道科学 2013年第3期34卷 137-143页

作者：朱玮王廷昌济南铁路局总工程师室山东济南250001

为确保列车安全通过既有线临时限速区段,综合应用射频识别、信息处理与控制、无线数据通信、地理信息系统(GIS)等技术,研发铁路既有线临时限速预警控制系统。在既有线临时限速区段前设置带有临时限速信息的射频标签,在机车上安装射频标... 详细信息

为确保列车安全通过既有线临时限速区段,综合应用射频识别、信息处理与控制、无线数据通信、地理信息系统(GIS)等技术,研发铁路既有线临时限速预警控制系统。在既有线临时限速区段前设置带有临时限速信息的射频标签,在机车上安装射频标签车底识别器和临时限速信息预警控制装置等车载设备。当列车接近临时限速区段时,车载设备自动读取和显示射频标签内的临时限速信息,并向列车司机发出临时限速的语音提示;当列车超速时,车载设备自动输出制动控制信号。为临时限速区段设置的限速信息可利用手持机读取和编辑,并通过其内置的无线通信模块传送到临时限速信息管理服务器,在基于GIS的地图上实时显示临时限速区段的设置情况。经实车试验表明,该系统实现了列车接近和通过既有线临时限速区段时地—车之间临时限速信息的实时自动传递和列车限速预警控制,满足设计和应用要求。

关键词：铁路既有线临时限速射频识别预警控制

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CTCS-3级列控系统临时限速建模与验证

西南交通大学学报 2013年第4期48卷 708-714页

作者：袁磊王俊峰康仁伟吕继东北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心北京100044

为了满足临时限速系统的实时性要求,采用时间自动机理论,对CTCS-3级列控系统临时限速工作流程分别建立了各设备的时间自动机子模型,进而构成临时限速系统的时间自动机网络模型,并基于临时限速系统技术规范的参数对模型进行赋值;采用BNF... 详细信息

为了满足临时限速系统的实时性要求,采用时间自动机理论,对CTCS-3级列控系统临时限速工作流程分别建立了各设备的时间自动机子模型,进而构成临时限速系统的时间自动机网络模型,并基于临时限速系统技术规范的参数对模型进行赋值;采用BNF语法对临时限速系统待验证的属性进行了形式化描述,并应用UPPAAL验证工具对临时限速模型的安全性和受限活性进行仿真验证.验证结果表明:与现有临时限速系统的时间参数设置相比,修正后的时间参数设置避免了出现系统死锁现象;在不影响安全功能属性和受限活性的基础上,提高了临时限速系统的实时性,可在规范规定时间5 s内做出响应.

关键词： CTCS-3级列控系统临时限速时间自动机 UPPAAL 实时性

临时限速条件下高铁ATO目标速度曲线的研究

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铁道标准设计 2020年第9期64卷 168-174页

作者：张江涛武晓春兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

针对线路增加临时限速后的高速列车自动驾驶问题,提出一种RH-PSO算法实现ATO目标速度曲线动态调整。列车在区间运行时,根据乘车舒适度以及ATP速度约束采用RH算法进行实时决策,针对临时限速条件实现目标速度曲线的动态调整;在列车即将进... 详细信息

针对线路增加临时限速后的高速列车自动驾驶问题,提出一种RH-PSO算法实现ATO目标速度曲线动态调整。列车在区间运行时,根据乘车舒适度以及ATP速度约束采用RH算法进行实时决策,针对临时限速条件实现目标速度曲线的动态调整;在列车即将进站停车阶段,采用PSO算法搜索最优巡航-惰行工况转换点并计算目标速度曲线,使其满足准点要求,并达到舒适、节能的效果。仿真结果表明,所提出的算法在不同临时限速条件下均有效地调整了目标速度曲线。与最快速度策略相比,RH-PSO算法具有较优的舒适度和节能性,在确保可以正点到达的前提下,RH-PSO算法具有较高的准点性,在无法避免晚点时,可防止晚点时间进一步放大。

关键词：目标速度曲线临时限速滚动时域算法舒适度高速列车

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基于CPN高铁临时限速数据融合方案验证

北京交通大学学报 2012年第3期36卷 41-46页

作者：林增王俊峰王禹霖北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 兰州交通大学运输学院兰州甘肃730070

高速铁路列控系统中C3单元和C2单元相对独立控车,两套系统中的列控数据在系统层之间缺乏共享和约束机制.本文在分析系统结构和数据传输特性的基础上,提出一种基于数据融合,提升高速铁路临时限速安全性的方案,并利用有色Petri网(CPN)对... 详细信息

高速铁路列控系统中C3单元和C2单元相对独立控车,两套系统中的列控数据在系统层之间缺乏共享和约束机制.本文在分析系统结构和数据传输特性的基础上,提出一种基于数据融合,提升高速铁路临时限速安全性的方案,并利用有色Petri网(CPN)对融合方案进行建模.通过仿真软件分层和赋时功能构造系统顶层模型、临时限速生成子模型、故障子模型、融合子模型和时间序列,模拟临时限速信息传输过程中的系统状态和行为.仿真结果表明:在故障注入情况下,数据融合方案在一定程度降低了错误数据的输出,提高了系统的安全性.

关键词：高速铁路中国列车控制系统 CPN 数据融合临时限速安全性

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临时限速联控系统的研究

临时限速联控系统的研究

作者：王皓北京交通大学

学位级别：硕士

安全是列车运行和铁路运输永恒不变的主题。近年来随着我国将既有线提速和客运专线建设的技术发展,对铁路系统的安全提出了更加严格的要求。尽管我国轨道交通安全控制技术在不断发展,但临时限速作为这个阶段内列车运行控制的重要内容及... 详细信息

安全是列车运行和铁路运输永恒不变的主题。近年来随着我国将既有线提速和客运专线建设的技术发展,对铁路系统的安全提出了更加严格的要求。尽管我国轨道交通安全控制技术在不断发展,但临时限速作为这个阶段内列车运行控制的重要内容及难点。还是相继发生了很多与之相关的事故,事故造成的灾害以及影响十分严重。因此需要对现有的临时限速控制方式进行更加深入的研究,提出更加有效的安全控制方法。本文以进一步提高临时限速控制系统的安全性为目的,研究并提出了基于闭环以及联控思想的临时限速安全保障的新思路,并在此设计了临时限速闭环联控系统,以体现其中的联控机制。主要完成了以下工作:第一,论文研究了国内外对临时限速的控制方式,并对去年发生的“4.28”事故案例的事故原因进行了深入的分析和归纳。详细阐述了现有的列车临时限速控制方式,并对其进行了技术分析以及安全性评价。用故障树分析法对临时限速的失效性进行了分析,得出现有临时限速控制方式的事故基本事件和各种事故模式。第二,本文在对临时限速闭环控制方式和联控方式建模的基础上,提出并建立了临时限速的联控机制。借鉴铁路信号中的“联锁”思想,构建了具体的临时限速作业环节联控形式。第三,通过在原有的TDCS系统上加入临时限速联控数据库和无线通信系统,设计临时限速联控系统。分析系统作业需求,建立临时限速联控数据库,设计了临时限速联控作业环节的数据流程。并对系统实现的关键技术进行了研究。第四,将临时限速联控系统的各个部门功能模块实现。将临时限速命令生成,签收,执行等环节中的联控信息可视化,实现对应的联控机制。制定了意外执行状况和突发条件下的安全应急措施,运用无线通信技术和管理制度实现临时限速闭环控制。对本系统联控作业方法的安全性以及系统可靠性进行数学验证和故障树的定性分析。最后得出了临时限速联控系统能够有效提高临时限速安全性的结论,并对临时限速联控的相关问题进行了进一步的展望。图29幅,表4个,参考文献33篇

关键词：临时限速联控数据库安全保障

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临时限速服务器软件设计优化研究

铁道标准设计 2017年第5期61卷 153-157页

作者：李士祥中国铁道科学研究院通信信号研究所北京100081

临时限速服务器(TSRS)实现临时限速集中管理,是CTCS-2/3级列控系统基础设备。分析TSRS与外部设备交互的临时限速状态及其转换关系,提出4类TSRS软件优化措施:取消临时限速生命周期优化设计,优化限速取消流程;拟定阶段增加照查检查解决限... 详细信息

临时限速服务器(TSRS)实现临时限速集中管理,是CTCS-2/3级列控系统基础设备。分析TSRS与外部设备交互的临时限速状态及其转换关系,提出4类TSRS软件优化措施:取消临时限速生命周期优化设计,优化限速取消流程;拟定阶段增加照查检查解决限速错误拟定问题;验证执行阶段暂停TSRS间限速刷新解决偶发性的限速验证、执行操作失败问题;基于平衡二叉查找树的临时限速管理提出满足要求的大小平衡二叉树(SBT)、AVL树和红黑树(RBT)算法,测试3种算法随机插入和删除多条临时限速的效率,找出适合TSRS的临时限速管理算法。可为TSRS软件的优化设计提供决策依据。

关键词：临时限速服务器临时限速生命周期软件优化

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临时限速报文动态组帧的应用研究

铁道标准设计 2010年第6期30卷 111-113页

作者：王素姣吴建中铁工程设计咨询集团有限公司通号院北京100055 武汉铁路局襄樊电务段信号技术科湖北襄樊441000

介绍CTCS-2级列控系统临时限速的应用现状,存在的缺点及应用局限,提出临时限速报文动态组帧的必要性和重要性,分析临时限速报文的数据结构以及每个数据字段取值的输入触发条件,从而实现根据输入条件实时完成临时限速报文的编译和发送,... 详细信息

介绍CTCS-2级列控系统临时限速的应用现状,存在的缺点及应用局限,提出临时限速报文动态组帧的必要性和重要性,分析临时限速报文的数据结构以及每个数据字段取值的输入触发条件,从而实现根据输入条件实时完成临时限速报文的编译和发送,极大缓解列控中心报文容量压力,使临时限速从影响范围、限制速度值等方面更加精确,也使临时限速的设置更加灵活,以提高运输效率,保证列车运行安全和人身安全。

关键词： CTCS-2列控系统临时限速报文动态组帧

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临时限速车载主机控制系统设计

临时限速车载主机控制系统设计

作者：赵志强广东工业大学

学位级别：硕士

随着中国铁路的不断发展,列车安全行驶越来越重要。当前我国在列车控制领域智能化低下且人工干预过多,特别是在列车控制的盲点临时限速区段,司机仅仅凭地面临时限速标志标牌来识别信息,缺少限速信息自动传递和自动控制措施,随着列车的... 详细信息

随着中国铁路的不断发展,列车安全行驶越来越重要。当前我国在列车控制领域智能化低下且人工干预过多,特别是在列车控制的盲点临时限速区段,司机仅仅凭地面临时限速标志标牌来识别信息,缺少限速信息自动传递和自动控制措施,随着列车的运行速度和密度的提高,存在安全隐患。虽然国内现阶段的铁路已经大范围的使用了CTCS2系统,但是其对临时限速区域的适应性差,而CTCS-3和CTCS-4系统由于技术难点高、研发成本高而没在铁道广泛应用。本课题针对国内现阶段CTCS-2作为主流列控系统的现状,将研发一种临时限速车载主控制系统,结合临时限速所铺设的限速标签,来处理通过射频技术所采集到的限速信息,给列车司机提供一种更为安全、可靠的辅助方式,也为国内CTCS-2级列控系统向CTCS-3级列控系统升级提供一种新的思路。车载主机控制系统是列车临时限速系统核心处理模块,是本设计的重点研究对象。它实时监控列车运行速度,并能达到自动预警和控制的作用。本文以LPC2361为主控芯片,重点研究了车载控制主机系统的控制硬件及软件的设计和实现。首先分析了现临时限速区段存在的问题,接着简要介绍了本课题的所属的列车临时限速系统,其次根据限速控制主机的需求选定主控芯片并设计控制处理电路、电源电路和双机热备方案,采用隔离的方式和电磁兼容性设计来确保各个部分安全稳定运行。然后通过对车载主机控制软件需求分析和数据流软件架构的介绍,重点分析了软件的控制轮询模块、限速监控处理和日志记录及转存,并设计了阅读器和TAX箱中断接收函数,接着详细介绍了主机与TAX箱、阅读器、LCD下通信流程和具体的帧结构内容。最后通过对车载控制主机的功能测试,验证了所设计的车载主机控制系统具备对临时限速的预警和控制功能,达到了车载控制主机的开发要求。

关键词： LPC2361 车载控制主机临时限速双机热备列车控制

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线路临时限速警示装置的研究

铁道机车车辆 2009年第6期29卷 46-49页

作者：崔高峰沈阳铁路局科学技术研究所辽宁沈阳110013

论述了研制线路临时限速警示装置的必要性,介绍了该装置的设计目标和设计方案,并描述了系统工作原理和工作过程。此装置为列车安全运行提供了一个新的工具。

关键词：线路临时限速射频识别语音警示