提高丘陵地区无线列调场强覆盖率

无线列调通信在近几年来得到迅速发展,特别是纳入“车机联控”后,无线列车调度通信作为机车“三大件”之一,被誉为机车的“耳鼻”,它在保证行车安全上发挥着重要作用。作为安全运输重要的通信手段,要求无线列调设备能随时随地进行通信联络,以处理列车在运行中突发的意外事件。而在丘陵地区,受地形的影响,无线场强存在弱区、盲区,造成通信质量差,严重影响行车安全。因此,迫切需要解决无线列调场强的弱区、盲区问题,提高丘陵地区无线场强覆盖率。     

基于GPS的公交车自动报站和超速报警系统

本文提出了一种应用GPS(全球定位系统)和单片机控制系统来实现公交车全自动报站以及实时监控行车速度的方案。通过GPS提供的经纬度以及速度信息实现播报站名的全自动化,减少了司机在行车过程中的操作,同时监测司机的行驶速度,并在一定条件下发出警报,保障了行车安全。     

基于GPS的列车车辆里程表

针对传统统计列车里程方法效率低、数据不准确的弱点,提出了采用基于GPS的铁路列车车辆里程表设计方法.通过GPS系统采集、计算列车行驶里程,数据库系统调度、管理数据和计算机网络进行数据共享,实现对铁路列车车辆里程的高速、高效管理与维护.     

基于强化学习的新型列控系统区间行车间隔控制方法

列车间隔控制是保证列车运行安全和提高列车行车密度的关键.基于车-车通信的新型列控系统能够感知更多的列车运行环境信息,缩小列车行车间隔,提升列车运行效率.本文将列车速度控制视为一个决策过程,采用强化学习算法来实现新型列控系统中列车区间速度的实时控制.首先,结合车-车通信获得所处环境的列车状态信息,采用蒙特卡洛树搜索算法实时生成列车动态速度调整序列;然后,通过动态规划算法对序列进行分析处理,并在此基础上,确定列车当前时刻所应采取的速度控制策略;最后,仿真模拟了多车在不同初始条件下的列车间隔控制运行场景.仿真结果表明,在相同场景下强化学习算法对比模糊控制算法在行车间隔控制的响应速度、调节时间、总体波动以及超调量上具有一定的优势.     

CTCS3级列控系统中RBC的切换

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统中的核心设备,负责根据地面设备提供的信息及与车载设备的交互生成行车许可,使列车在RBC的管辖范围内的线路上安全运行。RBC与车载设备之间通过专用无线通信系统即GSM-R网络进行信息的互换。为满足列车正常运营的需求,系统采用了GSM-R网络交织冗余覆盖方案,这样列车在运行过程中经过RBC的交界处时仍会收到来自GSM-R网络的信息。本文详细讨论了在两部电台都正常和只有一部电台可用的情况下,列车经过RBC边界处时RBC切换的具体过程和实现方法。     

一种基于通信的列车控制系统的AP快速切换方法研究

当前大多数基于无线通信的列车控制系统(CBTC)都是基于FAT无线接入点架构的.该系统架构中所有无线接入点(AP)都要承担与通信相关的全部任务,且各无线接入点间相互独立,因此其信道不能得到充分利用.本研究通过引入FIT无线接入点与无线交换技术相结合的思想优化CBTC通信系统架构,降低了无线接入点的通信负载,在此基础上提出了列车车载通信终端在无线接入点之间的快速切换方法和安全认证策略,可有效减少无线接入点切换时延,缩短列车经过的盲区距离,从而提高行车安全.仿真实验结果表明,所提出的方法是可行且有效的.     

基于“撞硬墙”和“撞软墙”相结合的高速铁路列控系统控车方法研究

压缩列车追踪间隔可以显著提升行车密度，优化列控系统的控车方法是压缩追踪间隔的重要手段。目前常见的“撞硬墙”控车模式在效率上存在很大冗余，“撞软墙”控车模式又无法保证行车的绝对安全。因此提出“撞硬墙”和“撞软墙”相结合的控车模式，在保证列车绝对安全的前提下压缩列车追踪距离。给出了对该控车模式优化的基本原则，并针对该模式下前车速度无法获取、控车曲线无法满足约束的问题，探讨了基于轨道电路信息的列车速度估算方法和满足相关约束的控车曲线生成技术。以CRH380BL列车为例，编制求解程序获取了优化后的列控减速度建议取值，新控车模式下平直道上列车追踪距离可压缩3 035 m,区间追踪间隔时间可压缩31 s。这对提升高铁运营效率和线路通过能力有重要意义。     

中国恶劣风环境下铁路安全行车研究进展

介绍我国铁路恶劣风环境下正在开展的铁路安全行车方面的研究以及进一步开展的研究,主要包括:风环境下铁路安全行车综合研究方法,如数值计算、风洞试验、在线实车试验、理论分析等;大风环境下列车空气动力特性规律,如列车空气阻力特性、空气升力特性、空气横向动力特性、列车交会空气压力波、风-车-路-局域地貌环境耦合列车空气动力特性等;风环境下列车临界运行速度,如风特性、空气动力、机械动力作用下车辆倾覆稳定性、特殊风环境下的列车临界运行速度;恶劣风环境下铁路安全行车措施,如实施限速(即对风速-路况-车外型与载重不同组合下的列车安全运行速度限值)或停轮,设计合理的列车外形,设置挡风墙,建立铁路大风监测预警与行车指挥系统等.     

基于LSTM网络辅助无迹粒子滤波的列车定位方法研究

针对列车在实际运行过程中,在通视性不良区域难以获得全球定位系统(Global Positioning System,GPS)信号,致使GPS/捷联惯性导航系统(Strapdown Intertial Navigation System,SINS)列车定位系统精度下降的情况,提出一种基于长短时记忆(Long Short Term Memory,LSTM)网络无迹粒子滤波(Unscented Particle Filter,UPF)的定位方法.在GPS信号有效的情况下,使用UPF1进行列车定位,并利用UPF1输出的位置速度信息训练LSTM1;当GPS信号缺失时,引入神经网络监督控制思想,使用训练好的LSTM1代替GPS信号,并将其与SINS输出信息作为反馈控制器UPF2的输入,使用UPF2的输入输出搭建神经网络控制器LSTM2;系统的输出由UPF2和LSTM2的输出共同决定,但随着LSTM2不断逼近系统模型,会取代UPF2决定最终输出结果.仿真结果证明,采用LSTM辅助UPF的方法可以满足列车定位的要求.     

基于LTE-R的列车无线定位技术研究

在列车运行过程中,要保证列车安全运行,则需准确获取列车位置信息,这就需要高效安全的列车定位。传统的定位方法无法实现高精度定位、连续定位、低费用运营,只能提供某些固定点处的位置信息、轨旁设备需求量大;新型定位技术如GPS定位技术、推测定位方法等,同样存在累积误差较大、抗干扰能力差等问题。因此,依托无线定位技术引入长期演进的铁路移动通信系统(Long Term Evolution-Railway,LTE-R)实现列车定位。     

浅析铁路调度集中控制系统

铁路运输是国民经济的大动脉,除了完成日常的客货运输任务以外,还担负着落实国家宏观经济调控政策、保障社会稳定和国家安全的重要职责。但随着国民经济的发展,铁路运能和运量之间的矛盾仍然日益突出。在信息技术快速发展的今天,采用先进的科学技术,提高调度管理水平及确保行车安全,实现铁路运输调度信息资源共享是实现铁路跨越式发展的重要措施。随着我国铁路建设的高速发展,列车开行密度和运行速度的不断提高、列车集中控制更多的向智能化方向发展。计算机软硬件技术和通信信号系统和网络技术的迅速发展,使得信息化系统正在加速重新组合和融合,这为实现行车集中控制的发展提供了基础。     

基于扩频无线测距和查询-应答器的列车定位技术研究

为了保证行车的安全,高速列车均需安装列车自动控制系统（ATC）,以电脑来代替人脑,自动控制列车的运行速度和停车、起动。在高速环境下实现对列车的精确定位,是保障行车和旅客生命财产安全及提高铁路运输效率的重要问题。因此,列车定位技术无疑是铁路智能交通信息系统的关键技术之一,列车定位的精确度在很大程度上决定了系统的性能。本文提出了一种列车定位模型,综合利用基于扩频无线测距和查询-应答器的定位技术,大量减少了地面的查询-应答器。     

“长翅膀”飞行的列车

日本东北大学的一个研究小组研制出了“飞行列车”：这款机车长有“翅膀”并安装推进器，可沿着铁轨飞行。     

铁路行车调度员行车指挥安全的风险控制

铁路行车调度员主要负责铁路线路的区域性运输调度和列车调配,对维护区域性火车线路稳定、高效运转有重要意义。铁路行车调度是确保铁路安全、高效运行的最关键岗位,因此其岗位重要性最高,但是在实际的铁路行车调度过程中,铁路行车调度岗位存在着一些诸如人员思想重视程度不够、管理机构干涉现场调度指挥、岗位设置不合理等安全隐患,这些严重威胁着铁路的运输安全,因此应该从提高行车调度员个人素质、改善岗位设置合理性、优化调度所管理机制和提高调度指挥技术含量等方面入手,全面提升行车调度水平,提高对行车调度员行车指挥的安全风险控制程度。     

大准铁路非正常行车组织分析

随着神华铁路现代化发展战略的实施,铁路运输管理体制发生了很大的变革,新设备、新工艺、新技术、新材料和现代化管理手段在铁路运输生产中得到了广泛的应用。特别是新一代列车调度指挥系统、调度集中设备和列车控制系统的运用,一种全新的行车组织模式呈现在铁路行车人员面前。     

面向节能的列车驾驶辅助技术研究

针对当前列车驾驶速度曲线选择具有随机性、随意性这个技术问题与难点,进行节能系统结构搭建,并设计系统信息交互方式。在此基础上,建立列车定时运行节能模型算法。创新建立基于巡航速度的遗传算法模型的求解方法,对列车定时运行节能模型算法进行计算解析,通过对运行能耗和巡航速度的编码来实现最优速度曲线的求解。提出的算法不需要预先确定工况序列表,增加了模型优化的自由度,并使得列车整体的速度曲线显得更加平稳。仿真实验的结果验证了该方法的有效性,经过与典型文献中算例进行比对,证明了该模型的优越性。该求解的最优速度曲线,可通过驾驶辅助信息最终传输到驾驶辅助系统（DAS）车载端进行显示,用于驾驶员行车指导,实现列车驾驶节能的效果。     

浅谈地铁专用无线通信系统的设计

在我国城市地铁通信系统中,专用无线通信系统是高速运行的地铁列车与车站运营管理人员之间唯一的通信手段,担负着提高运营效率、确保行车安全及地铁乘客生命安全的重要使命,为列车调度、维修调度、防灾环控调度、车辆段调度等提供无线通信保障。本文结合工程经验,扼要介绍地铁专用无线通信系统的工程设计。     

高速列车隧道内会车时气动舒适性研究

基于N-S方程及k-ε两方程紊流模型,采用有限元法对2列高速列车在隧道内交会时引起的车内压力变化及各参数对乘坐舒适性的影响进行了仿真分析.研究结果表明:2列高速列车在隧道内会车时的瞬变压力值与列车会车的地点、列车长度、列车速度及列车的密封指数均有关系,同车长、车速、密封指数的情况下,会车在隧道中部时瞬变压力变化值最大;同隧长、车速、密封指数的情况下,会车于相同地点时,较长车长的瞬变压力最大变化值要高于较短车长的;当列车的密封指数大于15s时,各种计算工况均能满足列车内瞬变压力容许值1.25kPa/3s的评价标准.     

ZPW-2000A系统工程设计及维护

随着高速铁路的发展,列车运行自动控制设备水平也在不断提高,数字化、无线传输技术、漏泄电缆及卫星定位技术实现了列车和地面控制中心、列车和列车之间的信息传输,列车之间通过数据传输,自动计算出实时的列车追踪安全间隔,调整之间的追踪间隔,使两列车间的间隔最小,从而提高了行车密度和区间通过能力,这种运行间隔称为移动自动闭塞,代表了区间闭塞技术的发展方向。目前,我国自行研制的以数字信号处理技术为基础的新型移频自动闭塞系统即ZPW-2000A已被广泛应用。本文就对ZPW-2000A系统工程设计及维护进行了探讨。     

海陆交错带水环境监测预警与主动服务系统设计

现代无线通讯技术GPRS/SMS、与GIS/GPS技术,以及现代数学分析方法的发展,为环境监测的无线、全自动执行提供了技术可能。通过GPRS、GPS相结合实现监测信息的无线实时获取,在建立数据仓库的基础上利用模型分析得出预警信息,通过GIS与Internet技术实现网络端的信息发布,同时通过SMS技术实现通讯终端的信息...