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铁路车站分布式计算机联锁系统 被引量:25
1
作者 旷文珍 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期139-143,共7页
分布式计算机联锁系统将控制转辙机、信号机、轨道电路、机车信号等室外设备的轨旁执行单元前移至被控设备的旁边,通过安全通信系统实现分布式控制。该系统由监控机、维修机、联锁主机、轨旁执行单元、安全通信系统、电源及供电网络等... 分布式计算机联锁系统将控制转辙机、信号机、轨道电路、机车信号等室外设备的轨旁执行单元前移至被控设备的旁边,通过安全通信系统实现分布式控制。该系统由监控机、维修机、联锁主机、轨旁执行单元、安全通信系统、电源及供电网络等组成。轨旁执行单元由电源模块、轨旁通信分机、转辙机模块、信号机模块、轨道模块、机车信号模块等组成。安全通信系统由通信主机、轨旁通信分机和通信网络组成。联锁主机与通信主机之间采用冗余RS-422总线方式进行通信;通信主机与轨旁通信分机之间采用点对点冗余光纤进行通信;轨旁通信分机与各控制模块之间采用双CAN总线进行通信。由电源屏通过独立的上、下行咽喉区冗余供电网络向轨旁执行单元提供电源。该系统具有节省电缆、降低工程造价、减少断线故障等优点;该系统于2010年10月在兰州市西固电厂站试用,已安全稳定运行至今。 展开更多
关键词 车站控制系统 计算机联锁系统 分布式控制 轨旁执行单元 安全通信
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基于优化蚁群算法的钢轨轮廓识别 被引量:1
2
作者 旷文珍 常峰 +1 位作者 许丽 李积英 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期8-14,共7页
针对传统蚁群算法在钢轨图像识别中存在的问题,对蚁群算法进行4个方面的优化。初始化过程优化:采用一维Logistic混沌映射序列非线性迭代方程,使蚁群的初始化分布更加均匀,以避免大量的无关运算;搜索过程优化:在蚁群的搜索初期采用随机... 针对传统蚁群算法在钢轨图像识别中存在的问题,对蚁群算法进行4个方面的优化。初始化过程优化:采用一维Logistic混沌映射序列非线性迭代方程,使蚁群的初始化分布更加均匀,以避免大量的无关运算;搜索过程优化:在蚁群的搜索初期采用随机搜索策略,根据图像灰度梯度值自动设置阈值,初步确定图像中钢轨边缘的像素点,然后建立区域搜索模型,以进行钢轨边缘的精确搜索和描绘;搜索步长优化:在搜索初期,采用大步长随机搜索策略识别钢轨边缘的像素点,然后利用小步长区域搜索策略对钢轨边缘像素点做更精确地识别,从而实现钢轨轮廓的精确识别,并减少了搜索时间和算法的收敛时间;信息素更新策略优化:每完成1次搜索,根据自动设置的信息素最大、最小浓度值更新信息素,防止陷入局部最优。对实际采集到的直线和曲线线路上的钢轨图像分别用Canny边缘检测算子、传统算法和优化算法进行钢轨轮廓识别的对比试验,结果表明:优化算法具有更好的健壮性和识别效率。 展开更多
关键词 蚁群算法 钢轨识别 边缘检测 混沌向量 搜索策略 信息素
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全电子计算机联锁系统提速道岔多机牵引控制方案 被引量:2
3
作者 旷文珍 《中国铁路》 2012年第8期61-64,共4页
结合全电子计算机联锁系统的特点及多机牵引控制的需求,给出一种全电子化的解决方案。该方案对联锁主机和全电子执行单元中的转辙机控制模块的功能进行重新分配,并给出两者之间需要交互的信息。由联锁主机向多个独立的转辙机控制模块同... 结合全电子计算机联锁系统的特点及多机牵引控制的需求,给出一种全电子化的解决方案。该方案对联锁主机和全电子执行单元中的转辙机控制模块的功能进行重新分配,并给出两者之间需要交互的信息。由联锁主机向多个独立的转辙机控制模块同时发送相同的动作命令,从而保证多机动作的一致性。联锁主机向转辙机控制模块发送不同的启动顺序号,由控制模块自行计算延时时间,保证本组道岔中多机按照设定的顺序依次启动。转辙机控制模块计算保护继电器(BHJ)的状态并上传给联锁主机,由联锁主机综合本组道岔中所有转辙机控制模块的BHJ,计算切断继电器(QDJ)的结果,并下发给各转辙机执行模块,在出现多机动作不一致时由各执行模块根据QDJ的命令来切断动作电源。 展开更多
关键词 计算机联锁系统 全电子 道岔 转辙机 多机牵引
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铁路车站信号应急联锁系统的研究与开发
4
作者 旷文珍 范多旺 +1 位作者 魏宗寿 方亚非 《铁道通信信号》 2009年第3期1-3,共3页
提出了铁路车站信号应急联锁系统的研究目标及任务,重点对应急联锁系统的系统结构及实现方法进行了研究,并对应急联锁系统的开发及现场试验情况作了总结。
关键词 应急 联锁 研究 铁路信号 车站
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全电子计算机联锁系统的通信协议设计及安全性分析 被引量:17
5
作者 许丽 苏思琦 旷文珍 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期83-87,共5页
全电子计算机联锁系统主要由联锁主机和全电子执行单元组成,全电子执行单元由转辙机模块、信号机模块、轨道模块等共计11种控制模块组成。在分析联锁主机与转辙机模块、信号机模块、轨道模块需要交换信息的基础上,根据系统通信的安全性... 全电子计算机联锁系统主要由联锁主机和全电子执行单元组成,全电子执行单元由转辙机模块、信号机模块、轨道模块等共计11种控制模块组成。在分析联锁主机与转辙机模块、信号机模块、轨道模块需要交换信息的基础上,根据系统通信的安全性、实时性和封闭性特点,设计联锁主机和全电子执行单元之间的通信协议。通信协议通过设置源地址、目标地址、报文类型码、帧序列号,采用延时无效和32位CRC校验码等措施有效地消除了联锁主机与全电子执行单元通信中存在的重复、删除、插入、错序、延时等危害。对通信协议分析计算表明:该协议的每小时危险失效率小于1.9×10-11,其安全性远远高于欧洲安全标准SIL4的要求。目前,采用该协议的全电子计算机联锁系统已经在多个车站开通使用,运行安全、可靠。 展开更多
关键词 计算机联锁系统 执行单元 安全通信 危险失效率
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基于VxWorks的实时多任务程序设计机制分析 被引量:9
6
作者 王才善 陈光武 +2 位作者 旷文珍 范多旺 魏宗寿 《铁路计算机应用》 2009年第5期12-15,共4页
实时多任务程序设计是嵌入式系统软件设计的基础。随着嵌入式系统性能的提高和功能的复杂,实时多任务程序设计会越来越复杂。简要介绍VxWorks下实时多任务程序设计机制,通过一个利用实时多任务来实现的通讯模型,重点介绍VxWorks下实时... 实时多任务程序设计是嵌入式系统软件设计的基础。随着嵌入式系统性能的提高和功能的复杂,实时多任务程序设计会越来越复杂。简要介绍VxWorks下实时多任务程序设计机制,通过一个利用实时多任务来实现的通讯模型,重点介绍VxWorks下实时多任务程序设计的关键技术。 展开更多
关键词 嵌入式系统 实时操作系统 多任务 程序设计
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提高四线制道岔控制电路防雷能力的研究与设计 被引量:2
7
作者 许丽 旷文珍 《铁道标准设计》 北大核心 2014年第10期124-127,共4页
针对目前道岔控制电路不设防雷浪涌保护器的现状,以四线制道岔控制电路为例,提出加设浪涌保护器的构想及实施方案,采用失效模式与影响分析方法详细分析加设浪涌保护器对既有控制电路的影响,经过分析,该方案没有安全隐患,能大幅提升既有... 针对目前道岔控制电路不设防雷浪涌保护器的现状,以四线制道岔控制电路为例,提出加设浪涌保护器的构想及实施方案,采用失效模式与影响分析方法详细分析加设浪涌保护器对既有控制电路的影响,经过分析,该方案没有安全隐患,能大幅提升既有控制电路的防雷能力。 展开更多
关键词 道岔控制电路 防雷 浪涌保护器 四线制
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计算机联锁仿真培训软件优化设计 被引量:6
8
作者 姚文韬 旷文珍 《铁道通信信号》 2015年第9期86-88,共3页
在现有计算机联锁仿真系统的基础上,开发一套在高铁应用环境下的计算机联锁仿真培训系统。提出该仿真培训系统中区间模拟软件的设计方案,阐述系统各部分实现功能,预留设计监控机软件、区间模拟软件与CTC、TCC、RBC的仿真通信接口。该系... 在现有计算机联锁仿真系统的基础上,开发一套在高铁应用环境下的计算机联锁仿真培训系统。提出该仿真培训系统中区间模拟软件的设计方案,阐述系统各部分实现功能,预留设计监控机软件、区间模拟软件与CTC、TCC、RBC的仿真通信接口。该系统由区间模拟软件连接各站,突出了在新的应用环境中联锁系统的数据交互和操作联动,取得了良好效果。 展开更多
关键词 高速铁路 仿真 计算机联锁 培训系统
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转辙机控制电路通用校验仪的研究 被引量:1
9
作者 许丽 旷文珍 《铁道通信信号》 2010年第10期32-34,共3页
介绍了一种在电务设备更新改造施工过程中对转辙机电缆配线进行正确性核对以及对道岔启动和表示电路的导通进行测试的智能化校验仪。它适用于各种转辙机控制电路。校验仪由控制板、四、六线制道岔控制模块、五线制道岔控制模块组成,已... 介绍了一种在电务设备更新改造施工过程中对转辙机电缆配线进行正确性核对以及对道岔启动和表示电路的导通进行测试的智能化校验仪。它适用于各种转辙机控制电路。校验仪由控制板、四、六线制道岔控制模块、五线制道岔控制模块组成,已通过郑州铁路局的成果鉴定,并成功地应用于生产实践。 展开更多
关键词 转辙机 校验仪 道岔控制模块
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自动闭塞区间单线中断后的信号应急方案
10
作者 许丽 旷文珍 方亚非 《中国铁路》 2012年第10期37-40,共4页
针对自然灾害导致铁路自动闭塞区间中断行车的突发事件,提出一种快速抢通、尽快恢复运输的信号应急方案。该方案具有抢通速度快,相邻两站既有信号控制系统改动少,可最大程度降低线路故障对运输影响等显著优点。
关键词 自动闭塞 信号控制系统 线路所 应急方案
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RBF神经网络在铁路货运量预测中的应用 被引量:9
11
作者 宋苏民 旷文珍 +1 位作者 许丽 常峰 《铁路计算机应用》 2017年第1期47-51,共5页
基于回归和时间序列模型的传统预测方法以及目前较为常用的灰色预测和BP神经网络预测方法,建立了RBF神经网络模型对全国铁路货运量进行详细分析和预测。利用铁路货运量的原始数据构造时间序列,并对时间序列进行分析和相应的处理。将处... 基于回归和时间序列模型的传统预测方法以及目前较为常用的灰色预测和BP神经网络预测方法,建立了RBF神经网络模型对全国铁路货运量进行详细分析和预测。利用铁路货运量的原始数据构造时间序列,并对时间序列进行分析和相应的处理。将处理后的数据构造为一个非线性映射,利用RBF神经网络进行逼近。利用Matlab对灰色预测、BP神经网络预测和RBF神经网络预测模型进行仿真实验,得出3种预测模型的平均相对误差,分别为7.67%、4.79%和1.31%。表明RBF神经网络预测方法的预测精度比另外两种预测方法高很多,可为铁路货运量预测研究提供方法支撑。 展开更多
关键词 时间序列 灰色模型 BP神经网络 RBF 货运量预测
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全电子计算机联锁系统中点灯控制电路的抗雷电冲击性能分析与设计 被引量:4
12
作者 苏琛 旷文珍 许丽 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第5期137-140,共4页
对全电子计算机联锁系统中的信号点灯控制电路的雷电冲击过程建立电流模型;在建立的模型基础上,分析、计算点灯控制回路中电缆长度、电缆芯数、电子开关内阻、防雷器件等参数对控制回路中关键器件——电子开关的抗雷电冲击的影响,分析... 对全电子计算机联锁系统中的信号点灯控制电路的雷电冲击过程建立电流模型;在建立的模型基础上,分析、计算点灯控制回路中电缆长度、电缆芯数、电子开关内阻、防雷器件等参数对控制回路中关键器件——电子开关的抗雷电冲击的影响,分析结果能为全电子计算机联锁系统中信号点灯控制回路电子开关的参数选取提供重要的参考依据。 展开更多
关键词 铁路信号 全电子 计算机联锁 点灯电路 雷电 冲击
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提速道岔控制设备故障诊断仪转辙机模拟模块的设计 被引量:4
13
作者 刘小溪 旷文珍 何涛 《铁道标准设计》 北大核心 2015年第12期105-110,共6页
目前国内新建铁路及客运专线多设计为提速道岔,采用三相五线制交流转辙机,在道岔故障维修时,根据流程,逐步排查,过程耗时耗力。针对提速道岔室内道岔控制电路故障维修,设计转辙机模拟模块。模块现场代替室外道岔动作电路部分,与室内控... 目前国内新建铁路及客运专线多设计为提速道岔,采用三相五线制交流转辙机,在道岔故障维修时,根据流程,逐步排查,过程耗时耗力。针对提速道岔室内道岔控制电路故障维修,设计转辙机模拟模块。模块现场代替室外道岔动作电路部分,与室内控制电路部分相连接,在模拟转辙机动作过程中,采集分析三相电流及电压等数据,智能判断室内道岔控制电路的在线工作状态。所采集数据经模块处理并通过通信上传至上位机,进行数据模拟,信号维修员可据此对室内道岔控制电路工作状态进行人工判断。使用此设备在道岔室内线路故障维修时准确、便捷,减少工作量,节约劳动成本。 展开更多
关键词 道岔故障 智能诊断 转辙机 模拟
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CTCS-2级列控区间仿真子系统的设计与实现 被引量:2
14
作者 熊伟 何涛 旷文珍 《电子技术应用》 北大核心 2017年第2期128-131,共4页
中国列车运行控制系统(Chinese Train Control System,CTCS)是以分级方式满足不同线路运输需求,保证列车安全运行的控制系统,现场的列控系统处于全天候的工作状态,很难满足新职人员对设备操作演示和实践学习的功能需求。针对此问题,提... 中国列车运行控制系统(Chinese Train Control System,CTCS)是以分级方式满足不同线路运输需求,保证列车安全运行的控制系统,现场的列控系统处于全天候的工作状态,很难满足新职人员对设备操作演示和实践学习的功能需求。针对此问题,提出了一种通过软硬件结合方式实现CTCS-2级列控系统仿真的方案,并选取CTCS-2级列控系统仿真方案中的区间仿真子系统为研究对象,在对其进行详细系统功能分析的基础上,进行系统结构模块划分,提出了对区间仿真子系统的软件设计方案,并利用Microsoft Visual Studio 2005的MFC进行软件开发实现。 展开更多
关键词 CTCS-2 列控系统 功能分析 软件仿真
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高铁计算机联锁仿真培训系统的设计与实现 被引量:13
15
作者 宋苏民 旷文珍 苏琛 《兰州交通大学学报》 CAS 2017年第1期90-95,共6页
目前国内车站信号控制系统普遍采用计算机联锁系统,现场计算机联锁系统处于全天候工作状态,难以用于新职人员设备操作演示和实践学习。传统教学培训方式死板,缺乏与现场实际设备结合;现有计算机联锁培训系统缺乏联锁试验方法和针对高铁... 目前国内车站信号控制系统普遍采用计算机联锁系统,现场计算机联锁系统处于全天候工作状态,难以用于新职人员设备操作演示和实践学习。传统教学培训方式死板,缺乏与现场实际设备结合;现有计算机联锁培训系统缺乏联锁试验方法和针对高铁特殊联锁功能的培训。针对此问题,提出了一种通过软件模拟方式实现高铁计算机联锁仿真培训方案,从现场实际需求和系统功能需求方面对系统功能模块进行了细分,提出了系统软件设计方案,并采用基于.net架构的Microsoft Visual Studio 2005系统开发平台进行软件开发实现。现场使用情况表明,该系统具备完整的联锁操作功能,集成丰富的培训内容和培训操作演练,具有良好的交互性,且系统具有成本低、易维护、集成度高、扩展性强等优点,对一线职工的培训效果好。 展开更多
关键词 计算机联锁 车站信号控制 软件模拟 培训系统
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CBTC区域控制器切换场景的建模与验证 被引量:4
16
作者 孙维正 旷文珍 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1081-1091,共11页
区域控制器(Zone Controller,ZC)通过与联锁系统(Computer Interlocking,CI)、车载控制器(Vehicle On Board Controller,VOBC)和列车自动监督系统(Automatic Train Supervision,ATS)等其他子系统信息交互来为列车计算移动授权,是基于通... 区域控制器(Zone Controller,ZC)通过与联锁系统(Computer Interlocking,CI)、车载控制器(Vehicle On Board Controller,VOBC)和列车自动监督系统(Automatic Train Supervision,ATS)等其他子系统信息交互来为列车计算移动授权,是基于通信的列车运行控制系统(Communication Based Train Control,CBTC)重要的地面安全设备。研究区域控制器的功能需求,构建满足边界切换实时性、安全性特点的模型有助于保证列车在线路上高效、安全的运行。在现有建模方式的基础上,采用统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)和层次时间有色Petri网(Hierarchical Timed Colored Petri Net,HTCPN)相结合的方法对ZC边界切换场景下的区域控制器和车载子系统之间的信息交互过程进行分析。从车载VOBC状态变化的角度构建用于验证切换场景安全性的UML模型和HTCPN模型,并以CPN Tools作为仿真平台对其进行验证。根据CPN Tools状态空间报告可知,转换后HTCPN模型的各种动态属性正常且模型不存在死锁和活锁。仿真结果表明:采用UML向HTCPN转换的方法构建的模型既能清晰描述整个ZC切换的过程,又保证了模型在数学上的严谨性。转换后的HTCPN模型符合ZC切换功能的需求,证明了该集成建模方法的可行性,为CBTC系统其他功能或场景的建模与验证提供了思路。 展开更多
关键词 列控系统 区域控制器 UML 有色PETRI网
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CTCS-3级列控系统无线闭塞中心仿真子系统的设计与实现 被引量:4
17
作者 沙晓利 旷文珍 《铁道通信信号》 2017年第12期48-51,55,共5页
为了满足铁路运维人员对CTCS-3级列控系统无线闭塞中心(RBC)设备的原理和操作的学习需求,提出了一种通过搭建半实物仿真平台实现CTCS-3级列控系统仿真的方案。以CTCS-3级列控系统无线闭塞中心子系统作为研究对象,通过对功能、原理进行分... 为了满足铁路运维人员对CTCS-3级列控系统无线闭塞中心(RBC)设备的原理和操作的学习需求,提出了一种通过搭建半实物仿真平台实现CTCS-3级列控系统仿真的方案。以CTCS-3级列控系统无线闭塞中心子系统作为研究对象,通过对功能、原理进行分析,设计系统结构和软件模块,并利用VS2008的MFC进行软件开发。 展开更多
关键词 CTCS-3级列控系统 无线闭塞中心 功能需求分析 软件仿真
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便携式道岔控制电路测试仪在线检测模块的设计与实现 被引量:1
18
作者 耿煜翔 旷文珍 《铁道通信信号》 2017年第12期23-27,共5页
作为道岔控制的关键设备,转辙机电路故障检测维修效率对铁路行车安全保障具有重要意义。现场的道岔转辙机故障多依靠人工检测,凭经验判断为主,费时费力,且不确定性较大。针对此问题,设计了一种可实现道岔控制电路故障智能检测分析的便... 作为道岔控制的关键设备,转辙机电路故障检测维修效率对铁路行车安全保障具有重要意义。现场的道岔转辙机故障多依靠人工检测,凭经验判断为主,费时费力,且不确定性较大。针对此问题,设计了一种可实现道岔控制电路故障智能检测分析的便携式道岔控制电路测试仪,并选取其中的在线检测模块进行具体的设计与实现。 展开更多
关键词 铁路道岔 测试仪 转辙机 故障诊断
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