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.     

CTCS-2级列控系统中应答器设置的探讨

由于轨道电路传输信息的局限性（18信息）,CTCS-2级列控系统增加了应答器作为车-地信息传输的补充设备,以确保列车能够获得足够的地面信息生成目标-距离模式曲线监控列车运行。因此,应答器设置的正确性与合理性将直接影响铁路行车的安全和运输的效率。     

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.     

浅析非安全通道传输列控安全信息的措施和方法

结合CTCS3级列车运行控制系统中采用无线通信(如GSM-R)实现地面-列车间连续、双向信息传输出现的问题,简单论述了列控系统无线传输的可靠性,并针对性地提出了进一步提高系统可靠性的措施和方法。     

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。     

列控-安全信息传输系统可靠性及安全性的形式化分析

基于通信的列控(CBTC)系统使用基于IEEE 802.11系列的无线局域网实现车-地双向信息传输,但是无线局域网无法满足安全苛求列控系统在信息传输可靠性和安全性方面的需求.为了解决该问题,可以采用双网冗余的结构提高无线局域网信息传输的可靠性,再在无线局域网之上增加安全通信协议来保证信息传输的安全性.本文提出在双网冗余无线局域网基础之上增加安全通信协议形成列控-安全信息传输系统(China-Radio),使用随机Petri网建立了双网冗余结构的无线局域网的可靠性模型,并与单网结构进行了定量对比和形式化分析,验证了双网冗余结构可靠性的提升;使用有色Petri网对China-Radio系统建模,并采用模型检验的方法证明China-Radio系统的功能安全性,能够满足列控系统的需求.     

欧洲列控系统与中国列控系统的比较

随着列车速度的提高,行车密度的加大,信息量的增加,原有的信号控制系统已不能满足新的行车需求。介绍了欧洲列控系统的产生、发展及我国列控系统的分级,并对二者做了比较,为我国列控系统的发展指明了方向。     

浅谈“高速铁路CTCS系统”培训教学

例车控制系统是铁路提速线路和客运专线保证列车行车安全、提高列车效率的重要技术装备，以有效的技术手段对列车的运行速度、运行间隔进行着实时监控和超速防护。当前的列车控制系统融入了更多的“四新”内容，但是当前关于列车控制系统的讲授存在着知识繁多、杂乱、内容新旧交替等问题。本文通过对CTCS列控系统功能描述、CTCS系统构成以及对CTCS－2级系统的介绍，指出精心选择教学内容、加强课堂讲解、增加现场教学在培训教学中重要性和必要性，为提升铁路机务培训教学的质量提出了几点建设性的意见。     

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。     

动态间隔可调整的列控系统自主感知关键技术及应用

为提高铁路运输效率、优化列车控制、降低铁路运营维护成本,提出一种动态间隔可调整的列控系统方案,分析列控系统自主感知关键技术和动态间隔调整原理.研究基于卫星导航和惯性导航的组合定位技术,在差分定位和数字轨道地图的辅助下,实现列车连续无缝定位;研究基于三级告警机制的列车追踪预警方法和列车间隔动态调整策略.在京沈高速铁路进行了实测试验,结果表明:在列车高速运行环境下,差分定位误差均值为2.5m,数字轨道地图辅助的组合定位误差均值为1.5m,测试速度与列车实际速度误差±0.01%,满足动态间隔可调整的列控系统对列车运行状态精准、连续获取的需求.基于三级告警机制的列车追踪预警方法可以实时监测列车间隔变化并及时给出预警信号,为司机操作提供参考,保障列车安全运行.     

CTCS-3列控系统中RBC的功能需求及切换

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。该文对CTCS-3列控系统中RBC的功能需要进行了分析；采用配备2部通信电台的车载设备进行了RBC切换过程分析,并在此基础上运用状态分析法对RBC切换过程进行了形式化建模和验证。     

高速列车控制数据无线传输的实时性及可靠性分析

针对数字移动通信用于铁路行车及列车自动控制中进行数据传输的特点 ,对数据传输的实时性、可靠性及故障—安全性作了具体分析 .提出在满足实时性的前题下 ,降低传输误码率 ,提高传输可靠性的方法 .给出一套适合于铁路行车自动控制的无线数据传输的基本模式     

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。     

中川机场站股道应答器设置问题分析及对策

应答器是CTCS-2级列控系统的重要组成部分,用于向CTCS-2级列控系统车载设备传输定位信息、线路参数、临时限速等信息。针对中川铁路中川机场站B点应答器设置位置及运营过程中存在的问题进行了研究分析,提出了解决方案。     

全球卫星定位系统(GPS)在铁路铺轨运输中的应用

1 前言 铁路铺轨运输由于正常行车组织系统(如列车调度系统、地面信号、机车信号等)均没建立起来,沿线站场建设滞后,通常都是大区间双向运行。行车调度完全依靠传统的无线对讲通信进行行车指挥。调度与车长、值班员与车长、车长与车长之间只有一条无线信道,安全保障系数小,容易发生列车追尾、碰撞事故。应用GPS后,列车上装备的“车载终端”通过不断接收GPS信息,实时解算出列车的位置和速度,并将定位信息、速度信息、时间信息,及其它信息传递给调度中心的GPS监控中心,计算机通过“地理信息系统”(GIS)软件可把列     

浅析客运专线轨道电路长度对列控系统的影响及应对措施

轨道电路不仅是铁路信号系统的基础设备．也是检查列车占用和出清的重要设备及构成闭塞分区的最小单元。在我国列车控制系统CTCS-2级列控系统中,车载设备根据应答器发送的轨道电路区段长度,结合轨道电路码序计算行车许可长度。因此,轨道电路区段长度的准确性直接影响客运专线工程开通后列车运行的安全。在施工中,轨道电路长度发生变化需同时修改地面应答器数据和列控软件,必须保证设计、施工和设备数据一致,并做好复测。     

CTCS-3级列控车载设备的形式化建模与验证

CTCS-3级列控系统安全苛求性较高,而列控车载设备是CTCS-3级列控系统的主体,主要功能是对列车进行操纵和控制,保证列车安全运行的关键。通过分析CTCS-3级列控车载设备之间的信息交互以及车载安全计算机中工作模式的转换规则,采用有色Petri网(CPN)建立车载设备的信息交互模型以及工作模式转换模型,使用ASK-CTL分支时序逻辑公式验证了模型的死标识、死锁以及分析工作模式下的系统行为等特性,验证构建的CPN模型符合系统规范要求的流程及规则,可为相关安全苛求系统的设计提供一定参考。     

列车控制信息的安全传输——密钥系统设计

随着全国客运专线联网的逐步实现,集中运营调度前景越来越美好。列车的速度和密度信息,直接影响着运输的效率和质量,而GSM-R为客运专线列车控制信息的传输提供了良好的平台。全路列车控制系统已经进入了信息时代。列控信息的保密问题显得越来越重要,无论是车地通信的每一个环节,都迫切需要保证网上信息传输的安全（保证信息真实地反应列车状况,机车收到正确的指令）。     

客运专线列控中心对轨道电路分路不良的防护

轨道电路分路不良会导致信号显示和轨道电路码序升级,联锁关系失效,直接危及行车安全.客运专线列控中心利用现有设备所能提供的技术条件,采用软件处理的方法通过站间安全信息传输和轨道电路占用逻辑检查,对发生分路不良的区段做出判断,并选用HU码作为防护码序对后续轨道区段的编码进行控制,防止追踪列车意外闯入,有效降低了区间分路不良对行车安全的风险.     

防止列尾装置故障的对策

货物列车使用列尾装置对于保证行车安全,提高运输效率.降低运输成本起到了重要作用.但列尾装置发生故障,不仅打乱了列车运行秩序,而且严重威胁行车安全.本文通过对使用过程中故障情况的分析,就防止列尾装置故障的安全对策进行论证.