列车追踪运行仿真系统的研究与实现

列车追踪运行仿真系统将不同闭塞制式下的追踪列车间隔算法应用到cBTc仿真系统中,并在该系统平台上,分别模拟了不同闭塞制式（固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞）下列车追踪运行.对最小追踪列车间隔时间进行了验算,得出了3种闭塞制式下最小追踪列车间隔时间的计算结果.仿真结果表明固定闭塞的最小追踪列车间隔时间最大,准移动闭塞次之,移动闭塞最小.     

铁路移动闭塞系统列车追踪运行的安全间隔

分析了我国铁路运输相比于城市轨道交通的特殊性和复杂性;从工程应用角度,确定了列车追踪运行安全间隔的确定依据和计算方法;对复线铁路平直线路上旅客列车追踪运行安全间隔进行了仿真试验;最后,给出了列车制动距离的控制方法．     

移动闭塞技术

移动闭塞是城市轨道交通信号系统的发展方向。本文比较了基于通信的列车控（CBTC）的移动闭塞列车控制方式和传统闭塞方式之间的不同。介绍了移动闭塞的工作原理、组成。指出移动闭塞和CBTC必将在城市轨道交通中得到发展和应用。     

新型列控系统列车追踪间隔的优化及效能评估

为了解决地铁列车运力不足，缩短列车追踪间隔，提出了新型列控系统、相对移动闭塞和协同运行三者相结合的方法，构建了列车通信协同运行模型。在该模型下，精细化前后列车冲突区域，对正线和站后折返最小追踪间隔分别优化建模，提出缩短追踪间隔的行车策略。经实际线路仿真计算，相比基于通信的列车运行控制系统(communication based train control, CBTC)列车通过能力提升了32.3%，且4A编组可以满足79.9 s的行车间隔。考虑缩短行车间隔对运营效能的影响，将运营效能量化为运输率、满载率、单位能耗、等车时间，对不同行车方案进行评估。结果表明，对于单向小时断面客流量小于6.4万的线路，通过调节行车间隔，4A编组在满足满载率下，比6A、8A编组能耗更小，等车时间更短。     

浅谈移动闭塞条件下列车完整性检查方案

基于移动闭塞条件下列车完整性检查的必要性,根据当前的发展现状进行分析和研究,在本文针中主要提出对其长度测量的方法、无线呼叫应答的方法以及有线呼叫应答的方法等三种完整性的方案的优劣势进行简要的分析。随着我国计算机技术的广泛应用,促使铁路运输发生巨大的变化。针对我国铁路运输的发展,存在的问题也日益明显,因此,我国相关部门提出了采用移动闭塞式方案加强对列车的调整,以此提高列车运输的效率。     

CTCS-3级列控系统中列车追踪间隔的研究

介绍了CTCS-3级列控系统中列车追踪的计算方法,建立了多列车追踪运行仿真模型,并进行了算例的设计,算例中,在相同的线路及列车参数条件下,设定两车的追踪间隔,得出在不同追踪间隔条件下,前车对后车运行的影响大小,并最终确定两车的最小追踪间隔。     

多维并行遗传算法在列车追踪运行节能优化中的应用

为了研究先行列车与追踪列车在移动闭塞信号系统控制下进行追踪运行时的综合节能优化控制问题,构建了以能耗与运行时间误差为目标的列车节能控制模型.该模型以列车的操纵手柄级位与列车的工况转换点(即操纵手柄级位改变时,列车的位置)为控制变量.在此基础上,提出了静态与动态速度约束条件(即线路的静态速度约束与先行列车的运行状态对其后的追踪列车所产生的动态速度约束),结合外部惩罚函数,利用多维并行遗传算法对该问题进行了求解.求解时,根据GA的进化代数动态的调整交叉与变异概率,提高粗粒度搜索与细粒度搜索的效率.同时,采用了坡道三分法和实数编码法来缩短染色体长度,提高收敛速度.最后,在移动闭塞信号系统列车运行仿真平台上验证了该优化控制算法的正确性与有效性.     

基于苏州轨道交通一号线移动闭塞系统的分析

相对传统的固定闭塞系统,移动闭塞系统具有诸多优势。本文在阐述了移动闭塞技术的基本原理的基础上,对应用在苏州轨道交通一号线的移动闭塞系统进行了组成要素分析、功能分析。     

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。     

CTCS-4级列控系统关键技术研究

为了更安全高效地实现跨区域列车高速运行,并降低运维成本,提出了CTCS-4级列控系统将移除轨道电路等设备,移动闭塞列车追踪间隔数学模型,基于GPS差分技术的列车完整性检查,基于GNSS/INS的列车组合定位和LTE-R车地无线通信等关键技术.仿真结果表明:运用这些技术后,相比于既有的CTCS-3级列控系统,CTCS-4级列控系统在安全性、性能和成本等方面均有提升,运行更稳定和高效.     

多交路共线运行的城市轨道交通车辆运用优化

基于共线交路的四种基本形式,建立了车底独立与套跑运用条件下的多目标非线性混合整数规划优化模型.开发了一个车底运用优化工具,并通过实例验证了该模型的实用性与有效性.结果表明:车底运用数量与共线段行车间隔、不同交路列车的开行比例、共线段及非共线段运行时分、折返站的折返时间标准及车底的运用方式(独立或套跑运用)等因素关系密切.最后给出了该模型在城市轨道交通列车运行图编制系统中的实际应用效果.     

地铁终点站的实时调度算法

研究地铁终点站的实时调度问题,主要包括列车进站折返路线的安排和列车出站时间的调整.将该问题建模成一个带阻塞的车间作业调度的双目标优化问题,2个目标函数分别为最优化准时性和规律性,即最小化列车的早点/晚点时间和最优化连续两车的间隔.分2个阶段进行优化,首先,在只考虑准时性的前提下优化第一个目标函数,然后在不影响第一个目标函数的基础上优化第二个目标函数.提出了最小化早点/晚点时间的贪心算法和保证准时性前提下最优化连续两车间隔的分组迭代算法.采用C#技术实现了原型系统,对所提方案进行了验证.实验结果表明,所提算法能够出色完成实时调度的任务.     

非机动车干扰下信号交叉口的通行能力计算

针对城市信号交叉口非机动车干扰机动车行驶的问题,通过调查分析各进口道机动车运行特性,对直行和直左的进口道机动车饱和车头时距及通行能力计算方法进行研究。首先,从进口道停车线出现4种不同跟驰模型的概率出发,构建车辆起始阶段混合车头时距模型,结合实际数据得到车头时距的修正系数;然后,分析采集数据得到非机动车数量对驶入信号交叉口的机动车混合车头时距的影响,采用回归分析法构建对应的特征模型;最后结合交叉口实际信号灯时间计算通行能力。研究结果表明：本文采用的通行能力计算方法与实测值的误差为2.5%,较《城市道路设计规范》法及HCM通行能力计算法的误差小,提高了信号交叉口通行能力计算结果的精准度。     

基于速度变化量的车辆折算系数研究

车辆折算系数是道路通行能力计算和服务水平评价等方面最重要的基础参数之一。通过对基于密度相等的方法、时距法和超车法进行了介绍和分析,提出了以车辆速度变化量为基础的车辆当量折算系数,分析了影响车辆折算系数的因素;并分别选取了不同车道数、不同坡度、不同服务水平以及不同大车比例。通过微观仿真平台验证了不同组合交通情况下的车辆当量折算系数及折算系数的变化趋势。结果表明:从1车道到2车道,折算系数增加,从2车道到3车道,折算系数出现了减小的趋势;在下坡路段折算系数比上坡路段大;随着流量的增加,折算系数先增加后减小;随着大车比例增加,折算系数出现增加的趋势。     

基于分块变化检测的人体肢体运动跟踪

人体运动跟踪是基于视频的人体运动分析的关键技术之一.提出了一种新的人体肢体运动的跟踪方法,通过基于分块的帧间变化检测和二维人体块模型检测出人体运动区域,利用背景统计的技术从累积的帧差信息中构建出完整的背景区域,进而从运动区域中提取出头部和四肢的区域,通过区域形状分析确定各肢体区域的位置信息,从而判断出关节点的位置.实验证明,该方法可以对人体肢体的大幅度运动进行跟踪.     

基于背景差分的运动目标检测方法

针对静止摄像机下的运动目标检测问题,提出了一种基于背景减法的运动目标检测算法.通过对一组连续视频进行处理,从中得到不含运动目标的背景图像.再利用背景差分的方法提取出运动目标.在确定比较阈值的过程中,一改以往通过实验不断调整的做法,提出了动态阈值的概念,从而增强了检测效果,提高了算法的可实施性.融入了高斯模型关于背景更新的算法,克服了由于背景突然改变而造成的误检测.实验结果表明,通过背景差分与高斯模型相结合的方法,在有诸多不确定性因素的序列视频中构建背景有较好的自适应性,能迅速响应实际场景的变化,为准确地检测出运动目标提供了必要的基础.     

列车运行引起的桥下地面振动衰减特性

为探求列车运行所引起的桥下地面振动衰减规律，通过一系列现场测试，测得多组在不同车速下的地面加速度记录，对所得加速度记录进行计算处理，得到了各测点的最大加速度值．然后针对各测点的加速度比，运用复合回归方法，得到了列车运行时所引起的桥下地面加速度衰减经验公式     

四显示自动闭塞区段区间通过能力的计算

在对四显示双线自动闭塞区段区间通过能力计算问题深入研究的基础上,提出了四显示行车时的追踪列车间隔时间计算公式和快速旅客列车扣除系数的计算方法。算例分析结果表明,该计算公式与方法是有效与实用的。