列车接发与调度指挥实时仿真培训系统

在铁路线的一个调度区段内,列车的活动涉及到区间运行、车站接发车及调车作业和调度指挥多方面的环节,并通过列车运行将相关各作业环节紧密联系在一起。为了能安全、正点、高效地按照运行图组织列车运行,要求车站行车人员和分局调度人员不仅能熟练操作设备以办理各项作业,而且必须团结协作,密切配合,科学迅速地进行计划与决策。利用计算机仿真技术、网络技术和多媒体技术开发的“列车接发与调度指挥实时仿真培训系统”提供了一个铁路运输调度区段内列车运行及其组织的计算机仿真实验环境,在实验室内构造出虚拟的铁路行车生产现场,并…     

自动闭塞区段追踪列车节能操纵仿真算法研究

研究了自动闭塞区段追踪列车节能运行优化操纵问题,分析了追踪列车运行与操纵的特点.构造了自动闭塞区段追踪列车节能运行优化操纵的仿真模型,能够反映信号显示变化对于追踪列车操纵策略的影响.设计了列车运行过程中信号显示变化的启发式算法,在考虑信号显示变化时机的基础上,研究了追踪列车工况转换与手柄位确定的算法设计问题.仿真案例表明:采用提出的机车操纵优化方法可以有效避免追踪列车不必要的制动调速,降低列车运行能耗.     

面向对象的列车自动驾驶仿真系统建模

列车自动驾驶是列车运行自动控制系统的重要组成部分，它代替司机完成驾驶列车的任务，保证列车高效节能地运行。本文采用面向对象的设计方法，对列车自动驾驶仿真平台的分析与设计进行了详细论述，并完成了系统仿真软件的设计。     

基于有色Petri网的CBTC系统列车追踪过程建模与仿真

针对基于通信的列车控制系统(CBTC)特点,首先分析了CBTC系统移动自动闭塞下的列车追踪模型,给出了模型的形式化描述,并依据此追踪模型采用分昙有色Petri网(CPN)建立了两辆列车运行追踪过程的模型,仿真分析CBTC系统移动自动闭塞下的列车追踪特性.仿真结果表明追踪模型能够描述CBTC系统移动自动闭塞下的列车运行追踪过程.     

光盘在列车运行仿真器上的应用

在重载列车运行仿真器中,利用激光视盘放送机所具有的易检索、易控制、图象质量高的特点来提供逼真的视景图象,是目前最为有效的方法.本文介绍了激光视盘放送机及利用它来构成视景显示系统的原理.该仿真器可用于列车动力学研究和司机驾驶训练.     

列车自动驾驶仿真系统算法及其实施研究

介绍了列车自动驾驶系统(ATO)的算法，该算法兼顾了列车运行的高效性、准时性、节能、停车精度、舒适性等功能。其中，节能算法采用按目标速度运行，最大限度利用惰行的控制方式，定时算法采用调整目标速度的启发式算法的方式。同时对列车正常及晚点运行的情况进行了计算机仿真实现，并与列车的实际运行情况进行了比较。该系统可以为进一步研究列车自动驾驶系统提供了有效的实验手段和方法。     

列车运控系统视景仿真的设计与实现

研究了一种基于虚拟现实技术的视景仿真系统,并将其应用于地铁列车运行控制仿真系统中。设计了基于数值分析的通信数据的拟合算法,很好的解决了视景输出的实时性问题。从视景仿真模块与列车运行仿真平台间的通信、场景模型的建立和简化、视景仿真程序等方面对该系统进行了介绍,并给出了视景仿真结果。该仿真系统已应用于北京地铁环线基于通信的列车控制（CBTC）实验线路的研究与开发。     

基于多质点的城轨列车牵引计算分析与仿真

为了优化城市轨道列车牵引运行过程,使其运行更为准确、切近实际,通过建立列车多质点模型,以列车运动学方程为基础,采用混合优化牵引策略,对列车运行过程进行仿真。在牵引和制动受力分析过程中采用线性插值法,制动点选取通过反向试凑法获得。根据所设定的列车参数和线路参数,用Matlab进行编程与仿真。仿真结果表明,多质点模型与单质点模型相比可以有效提高列车经过变曲率段和变坡道段的附加阻力精度;线性插值法和混合优化牵引策略的应用,使牵引仿真过程更为接近实际运行过程,符合城轨列车准确、快速的运行要求,为城轨列车自动驾驶研究提供必要的理论依据。     

MAS下区间列车追踪的研究和仿真

介绍了一种在移动自动闭塞（Ｍｏｖｉｎｇ Ａｕｔｏｂｌｏｃｋ Ｓｙｓｔｅｍ,简称ＭＡＳ）条件下区间列车运行追踪仿真系统。文章简要介绍了ＭＡＳ仿真系统的构成,分析了ＭＡＳ条件下列车追踪运行的策略,导出了仿真的数学模型,并对部分仿真结果进行了分析。     

列车运行仿真系统

我们构造了一种工程型的列车运行仿真系统,模拟铁路现场和列车运行状态,用于测试和评诂列车超速防护装置的性能。文中介绍了它的硬件环境和软件设计,以及交互式参数输入系统、列车仿真系统、图形系统和I/O控制系统的功能和工作原理,最后阐述了列车运行仿真过程和仿真结果。     

基于移动闭塞原理的地铁列车追踪运行控制研究

分析了城市轨道交通两种信号系统的特点，给出了地铁列车的运行模型。探讨了在移动闭塞系统下如何降低列车间的最小追踪允许间隔，提高地铁线路的通过能力。     

基于CPN的CBTC地面数据通信系统仿真和分析

数据通信系统是影响CBTC系统的控制精度,效率和可靠性.安全性的主要因素.充分利用分层赋时有色Petri网(HCPN),综合CBTC系统的实际通信需求,建立了CBTC地面数据通信系统的分层模型,并在HCPN中引入消息的时间标志,实现对数据传输时间特性的分析.对模型进行实时仿真的结果表明基于以太网的DCS地面通信系统的实时性可以满足CBTC系统的需要,而且影响数据帧传输延迟的主要因素是数据帧长度,而与行车密度关系不大.     

多态交通条件下交叉口定时控制延误模型

延误是评价交叉口服务水平的基本指标, 延误模型对交叉口信号控制方案的选择意义重大. 在多态交通条件下, 采用现有模型分析信号控制下交叉口延误程度存在较大误差. 为适应交叉口交通流的多态性, 基于混合Gamma分布稠密性, 准确拟合交叉口到达车头时距数据. 运用拟合概率函数, 统计交叉口进口到达交通量概率. 将交叉口按照到达交通量大小分为欠饱和、过饱和两种状态, 根据统计概率提出交叉口信号定时控制延误模型. 实例分析表明, 基于混合Gamma分布的延误与实际结果更为吻合.     

非理想信道状态信息下的OFDM比特分配算法

提出一种在非理想信道状态信息条件下,以平均误比特率为目标的正交频分复用(OFDM)比特分配算法.该算法对子信道当前频率响应值进行估计,估计值经延时后反馈至发送端,并以此作为自适应比特分配的依据.仿真结果表明,当信道估计器的均方误差小于-15dB时,信道估计误差对自适应OFDM系统的性能影响不大.采用多个信道估计值来确定比特分配可以减小信道信息延时对系统性能的影响,有效提高系统性能.     

铁路客运专线列车运行调整策略仿真分析

针对客运专线高中速列车共线运行的组织模式,首先综合考虑列车等级、正晚点状态及剩余运程等因素,分析了调度员可采取的运行调整策略,在此基础上模拟调度员在不同的晚点设置条件下,利用不同调整策略进行运行调整的过程,并重点对各类晚点列车数量及时间等指标进行了分析。通过仿真分析可以发现:1)高速列车的抗干扰能力比较强,当列车晚点时,令所有列车按现有次序运行可获得较好的效果;2)当中速列车不允许影响高速列车时,其抗干扰能力较差,应适当安排远程车及正点车先行;反之,其抗干扰性大为提高,并且当高速列车可被连带移动的时间不大于实际列车间隔时间时,对高速列车的影响较小。     

群时延失真对QPSK系统误码性能影响的仿真与分析

群时延失真是影响卫星通信误码性能的重要因素之一.首先介绍了群时延的概念和表达式以及卫星信道群时延失真模型,然后根据最小相位系统的系数和复倒谱系数之间的关系,设计了线性群时延和抛物线群时延滤波器,利用MATLAB/SIMULINK仿真软件包,建立了两种群时延失真信道模型,对QPSK调制信号在群时延失真信道特性下进行了仿真,得出了两种群时延失真对系统误码性能的影响.     

考虑列车性能差异的城市轨道交通特性研究

参考实际地铁交通系统,根据移动自动闭塞的特点,建立了基于元胞自动机的轨道交通模型,并研究列车车长、加速度、最高速度对轨道交通流的影响。重点研究了性能不同的列车同时在同一条轨道上混合运行时的列车延迟现象。仿真结果表明列车车长差异会对列车流特性产生影响,延误后续列车运行;列车的加速度对列车流影响较小;列车最高速度不同时列车延迟现象严重,多数列车出现晚点现象。

Abstract：

A cellular automaton model based on real traffic system was proposed for subway railway moving block systems.With this model the subway traffic flow in the case that different trains with different performances,for instance train length,acceleration,deceleration and maximum speed run in the same track was analyzed.The analysis focused on trains’ delay time in that case.Simulation result shows that： differences in trains’ length affect the train flow,and delay the following trains;differences in acceleration have insignificant influences on the property of train flow;differences in maximum speed lead to trains’ longtime delay,most of the trains on the track are running late in this case.     

基于信道分配的多跳认知无线电网络路由算法

现有认知无线电网络中路由算法没有综合考虑主用户的到达率和认知用户竞争使用信道对网络性能的影响。针对上述问题,结合认知无线电网络频谱动态变化的特性,提出一种基于信道分配的多跳认知无线电网络路由算法（multi-hop cognitive routing basedan channel allocation, MCRC）。MCRC算法先得到最大化总吞吐量的全局信道分配,然后考虑主用户使用授权信道的概率和认知用户竞争使用信道的概率,得到认知用户使用某个信道的概率,最后以信道的有效传输时延作为选路标准,根据Dijkstra算法选择最小时延的路径。性能评估结果表明,MCRC明显地减小了平均端到端时延,极大地提高了平均端到端吞吐量。     

无线Ad Hoc网络中CSCA协议的仿真研究

为了有效利用无线Ad Hoc网络中的信道资源,提出了一种多址接入协议,即信道选择冲突避免(CSCA)协议。该协议在公共信道上发送RTS/CTS分组实现握手,采用灵活的信道选择方案选择无冲突的业务信道传输数据分组,接收节点成功接收完数据分组后在另一个公共信道上回复ACK分组。最后,利用网络仿真工具OPNET构建了CSCA协议的仿真框架,并在此基础上,通过仿真评估了协议的平均信道利用率、平均分组延迟和分组丢弃率等性能。仿真结果表明,CSCA协议在网络传输业务量重的情况下具有较高的信道利用率、较小的分组时延和分组丢弃率。     

室内环境下共用收发天线同时同频全双工自干扰信道测量与建模

同时同频全双工技术因能获得更高的信道容量及频谱利用率而得到人们的关注。目前,对单天线收发全双工自干扰信道特性的研究尚未见到。针对此现状,采用基于网络分析仪的信道测量平台,对室内环境下 2.6 GHz共用收发天线全双工自干扰信道进行测量与分析。得到了均方根时延扩展与相关带宽的统计模型。分析了天线馈线长度与损耗对自干扰信道的均方根时延扩展造成的影响。结果表明,均方根时延扩展服从对数正态分布;相关带宽大致服从正态分布;相关带宽与均方根时延扩展基本成反比关系;均方根时延扩展随着天线馈线长度的增加而增加。