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基于预设非奇异终端滑模控制的高速列车速度控制研究 被引量:1
1
作者 侯涛 魏建鹏 牛宏侠 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期38-50,共13页
针对高速列车自动驾驶过程中容易受到外部不确定扰动以及速度控制精度低的问题,以预设性能控制理论和非奇异终端滑模控制理论为基础,提出一种基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车自动驾驶的速度控制方法。首先,设... 针对高速列车自动驾驶过程中容易受到外部不确定扰动以及速度控制精度低的问题,以预设性能控制理论和非奇异终端滑模控制理论为基础,提出一种基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车自动驾驶的速度控制方法。首先,设计扩张状态观测器对高速列车运行过程中所受的内部和外部的未知干扰进行估计和补偿;然后,通过采用预设性能函数把系统跟踪误差转换为一个变化误差,并控制变化误差在一定的范围,间接保证了系统跟踪误差始终在预先设定的范围内;其次,设计非奇异终端滑模面和高速列车自动驾驶系统速度控制律,并利用Lyapunov稳定性理论证明系统误差可以在有限时间内收敛于平衡点;最后,结合CRH3型列车参数和郑西高铁中西安北站—渭南北站段(950.620~1010.970km)实际线路数据,分别在没有干扰和有白噪声干扰的情况下对设计的控制系统进行仿真验证。仿真结果表明:基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车控制方法对速度和位移的跟踪精度较自抗扰的控制方法和非奇异终端滑模的控制方法有显著的提高,且对列车受到的干扰能够精确地估计和补偿,实现了对列车的运行期望曲线的高精度跟踪。该研究可以提高高速列车速度控制系统的鲁棒性和控制精度,为高速列车提供一种新的速度控制技术方案。 展开更多
关键词 自动驾驶 预设性能控制 非奇异终端滑模控制 高速列车 扩张状态观测器
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低黏着环境下ATC系统超速防护控制策略优化
2
作者 潘洪亮 孙敏达 +2 位作者 李迪 林源峤 袁建军 《都市快轨交通》 北大核心 2025年第4期110-116,共7页
在雨雪等恶劣天气条件下,城市轨道交通轮轨界面黏着特性显著劣化,导致列车自动运行控制(automatic train control,ATC)系统的超速防护功能存在失效风险。为增强ATC系统的全局稳健性,针对低黏着环境下ATC超速防护控制策略优化问题开展研... 在雨雪等恶劣天气条件下,城市轨道交通轮轨界面黏着特性显著劣化,导致列车自动运行控制(automatic train control,ATC)系统的超速防护功能存在失效风险。为增强ATC系统的全局稳健性,针对低黏着环境下ATC超速防护控制策略优化问题开展研究。首先,基于安全制动模型、可保证紧急制动率(guaranteed emergency braking rate,GEBR)和黏着制动机理,系统解析ATC系统超速防护功能的作用过程。其次,通过分析工程实践中GEBR值的刚性设定模式与实际运营中黏着系数随机波动之间的失配矛盾,揭示“黏着衰减→制动效能下降→GEBR动态失配→制动距离突破安全阈值”的链式失效路径。最后,基于MATLAB平台构建融合轮轨动态黏着特性的ATC超速防护仿真模型,并通过具体事故案例验证模型有效性。研究结果表明:相较于既有系统的雨雪模式防护策略,本文提出的多目标协同优化动态控制策略能够实现GEBR值和系统顶篷速度的精细化协同调控,有效平衡低黏着环境下列车制动安全与系统运行效率。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车自动控制系统 超速防护 可保证紧急制动率 安全制动模型 低黏着环境
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面向虚拟编组安全防护的等效轨迹时间偏差方法
3
作者 常鸣 王维旸 +1 位作者 欧冬秀 崔科 《计算机工程》 北大核心 2025年第5期340-350,共11页
列车虚拟编组技术通过灵活的编队运行方式实现运能与客流的匹配,其原理是基于相对制动距离原则缩短编队内列车的运行间隔。线路坡度使得列车制动过程为变减速度运动,导致安全间隔防护计算过程较为复杂,而既有方法处理该过程存在过于简... 列车虚拟编组技术通过灵活的编队运行方式实现运能与客流的匹配,其原理是基于相对制动距离原则缩短编队内列车的运行间隔。线路坡度使得列车制动过程为变减速度运动,导致安全间隔防护计算过程较为复杂,而既有方法处理该过程存在过于简化、缺乏工程可实施性的问题,针对此,提出一种基于等效轨迹时间偏差的安全防护方法。该方法将编队内列车的实际运行轨迹转换为恒定坡度加速度运行的等效轨迹,并推导出转换前后两种轨迹的时间偏差上下界。基于对等效轨迹时间偏差的分析,将虚拟编组列车的安全防护转换为对领航列车通过某位置的最晚时间是否早于跟随列车通过该位置的最早时间的判断,从而既简化了运算,又能够处理前后列车的变减速度运动过程。选取某实际线路数据,通过仿真计算不同位置、不同速度时列车的等效坡度减速度和时间偏差,结果表明采用等效轨迹时间偏差的计算方法能够监控虚拟编组列车的安全运行间隔,能够处理线路坡度、列车运行阻力、制动力特性,以及前后车性能差异造成的减速度变化,具备工程可行性。 展开更多
关键词 灵活编组 虚拟编组 等效轨迹 时间偏差 安全制动模型 列车自动控制 列车自动防护
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基于预训练及控制码的藏文律诗自动生成方法
4
作者 色差甲 慈祯嘉措 +1 位作者 才让加 华果才让 《中文信息学报》 北大核心 2025年第3期42-48,共7页
诗歌自动写作研究是自然语言生成的一个重要研究领域,被认为是极具挑战且有趣的任务之一。该文提出一种基于预训练及控制码的藏文律诗生成方法。在藏文预训练语言模型上进行微调后,生成质量显著提升;同时引入控制码后,在很大程度上确保... 诗歌自动写作研究是自然语言生成的一个重要研究领域,被认为是极具挑战且有趣的任务之一。该文提出一种基于预训练及控制码的藏文律诗生成方法。在藏文预训练语言模型上进行微调后,生成质量显著提升;同时引入控制码后,在很大程度上确保了扣题程度,即关键词在生成诗作中的平均覆盖率居高。此外,在生成的诗作中,不仅提高了词汇的丰富性,而且生成结果的多样性也明显提升。测试表明,基于预训练及控制码的生成方法显著优于基线方法。 展开更多
关键词 藏文律诗自动生成 藏文预训练模型 控制码
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基于ASP-SAC算法的列车自动驾驶速度控制 被引量:2
5
作者 刘伯鸿 卢田 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2637-2648,共12页
随着经济建设的绿色转型以及人工智能的快速发展,城市轨道交通已成为居民日常出行的重要方式,在保障安全性、高效性和准点性的前提下,列车运行的节能性和舒适性需求也越来越被关注。合理的运行策略能够有效实现多种目标需求下的列车自... 随着经济建设的绿色转型以及人工智能的快速发展,城市轨道交通已成为居民日常出行的重要方式,在保障安全性、高效性和准点性的前提下,列车运行的节能性和舒适性需求也越来越被关注。合理的运行策略能够有效实现多种目标需求下的列车自动驾驶速度控制,强化学习作为一种智能决策方法,能够有效解决这一控制问题。首先,通过综合分析技术、安全性和乘客体验等方面的因素,基于专家经验动作划分和状态信息熵将软演员-评论家(SAC)改进为动作状态经验优先软演员-评论家(ASP-SAC)方法,用于研究列车自动驾驶速度控制问题。其次,将问题马尔可夫形式化,搭建了列车运行环境,确定了状态空间、动作空间以及基于目标控制的奖励函数。最后,以北京地铁亦庄线的一段区间数据为例进行试验,对ASP-SAC方法进行验证并与其他一些算法在相同环境下进行性能优劣比较。研究结果表明:该方法对于多目标控制需求下的列车自动驾驶速度控制问题具有可行性,与未改进前相比算法效率提高22.73%,与PPO算法相比提高29.17%,改进效果良好。同时,列车运行时在安全性、舒适性无误的情况下,准时性、精确性和节能性都强于SAC、DQN、PPO以及PID算法,其中能耗分别减少3.64%、5.62%、4.38%、7.35%,控制效果良好。此外,该方法亦具备鲁棒性,在列车自动驾驶速度控制方面具有一定的优越性和可参考性。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 多目标控制 强化学习 ASP-SAC算法 速度控制
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基于自适应终端滑模的高速列车迭代学习速度控制 被引量:2
6
作者 张鑫 祝子钧 陈凯生 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期76-84,共9页
针对高速列车的速度追踪控制问题,充分利用列车运行的重复性,考虑工程应用中迭代初始状态不同和复杂的外部环境,提出一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的自适应非奇异终端滑模迭代学习控制算法,使系统在任意迭代初值时均能保证追踪精度... 针对高速列车的速度追踪控制问题,充分利用列车运行的重复性,考虑工程应用中迭代初始状态不同和复杂的外部环境,提出一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的自适应非奇异终端滑模迭代学习控制算法,使系统在任意迭代初值时均能保证追踪精度。提出一种时变非奇异终端滑模面以抑制初态误差影响,采用LESO估计并补偿列车扰动,设计自适应迭代更新律估计LESO的观测误差,设计全饱和自适应迭代控制律计算输入并将其约束于允许范围内。建立类Lyapunov的复合能量函数,通过严格的数学分析证明其迭代域的差分负定性和有界性,证明所设计的时变滑模面可实现渐进收敛,并证明追踪误差在滑模面内可在有限时间内收敛至平衡点。将本文提出的算法与滑模控制、变增益迭代学习控制、自抗扰控制等算法进行比较。仿真结果表明:无论是否存在迭代初始误差,在相同的条件下,本文提出的算法较其他算法具有更强的抗干扰能力,速度追踪精度提高90%及以上,停车误差可迭代收敛至001 m。 展开更多
关键词 高速列车 列车自动驾驶 自适应迭代学习控制 扩张状态观测器 初值问题
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具有未知时变参数城轨列车的精准停车鲁棒控制
7
作者 李茂青 朱胜杰 +2 位作者 林俊亭 高云波 岳丽丽 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期65-72,共8页
列车运行情况复杂多变,使得列车质量、基本运行阻力及线路状况等参数难以精确获得且随着列车运行存在明显的时变特性。列车模型参数的不确定性和时变特性会对列车的精准停车性能产生重要的影响。在动车组多质点动力学模型的基础上,根据L... 列车运行情况复杂多变,使得列车质量、基本运行阻力及线路状况等参数难以精确获得且随着列车运行存在明显的时变特性。列车模型参数的不确定性和时变特性会对列车的精准停车性能产生重要的影响。在动车组多质点动力学模型的基础上,根据Lyapunov再设计方法设计了一种非线性列车鲁棒控制器。该控制器将系统中的不确定性因素视为等价干扰,并设计相应的鲁棒补偿项。根据参数的先验区间,设计的鲁棒补偿项能够抑制模型估计误差,使得列车的位置和速度跟踪误差快速收敛,最终实现精准停车的控制目标;同时,也证明了系统的最终一致有界稳定性。最后,选取城市轨道交通场景进行仿真验证,仿真结果表明:本文提出的控制方法在列车模型参数未知且时变情景下也能实现对期望停车曲线的快速、精确追踪,表现出较强的鲁棒特性。 展开更多
关键词 列车自动运行 多质点模型 精准停车 鲁棒控制 未知时变参数 最终一致稳定性
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自动飞行员复诵指令生成方法研究
8
作者 潘卫军 蒋培元 +2 位作者 李煜琨 王腾 陈宽明 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第4期1588-1596,共9页
为了提高效率,降低培训成本并推广使用计算机来取代管制模拟机中的飞行员席位,采用集成学习的策略来生成飞行员复诵指令。选用5个大规模预训练语言模型进行微调,并使用K折交叉验证来筛选出性能较好的4个模型作为基础模型来构建集成学习... 为了提高效率,降低培训成本并推广使用计算机来取代管制模拟机中的飞行员席位,采用集成学习的策略来生成飞行员复诵指令。选用5个大规模预训练语言模型进行微调,并使用K折交叉验证来筛选出性能较好的4个模型作为基础模型来构建集成学习模型。所构建的集成学习模型在管制指令数据集上取得在本领域中的最优效果。在通用的ROUGE(recall-oriented understudy for gisting evaluation)评价标准中,取得R_(OUGE-1)=0.998,R_(OUGE-2)=0.995,R_(OUGE-L)=0.998的最新效果。其中,R_(OUGE-1)关注参考文本与生成文本之间单个单词的匹配度,R_(OUGE-2)则关注两个连续单词的匹配度,R_(OUGE-L)则关注最长公共子序列的匹配度。为了克服通用指标在本领域的局限性,更准确地评估模型性能,针对生成的复诵指令提出一套基于关键词的评价标准。该评价指标准基于管制文本分词后的结果计算各个关键词指标来评估模型的效果。在基于关键词的评价标准下,所构建模型取得整体准确率为0.987的最优效果,对航空器呼号的复诵准确率达到0.998。 展开更多
关键词 微调策略 文本生成 管制员培训 集成学习 自动飞行员
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基于精准停车及节能优化的列车速度跟随控制 被引量:1
9
作者 彭云龙 康元磊 +1 位作者 于逸尘 李杰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第6期215-220,共6页
[目的]列车自动运行系统可以通过控制列车各执行机构实现列车的自主行驶,对节约轨道交通系统的运行成本、提高列车运行安全保障极为重要。针对单一控制方法在列车自动运行速度跟随控制过程中停车准确性较低,未能兼顾能耗优化等问题,提... [目的]列车自动运行系统可以通过控制列车各执行机构实现列车的自主行驶,对节约轨道交通系统的运行成本、提高列车运行安全保障极为重要。针对单一控制方法在列车自动运行速度跟随控制过程中停车准确性较低,未能兼顾能耗优化等问题,提出了一种列车自动运行速度跟随控制策略。[方法]所提方法在传统PID(比例-积分-微分)控制的基础上,通过模糊控制器对PID参数进行在线整定调节,并针对列车精准停车及运行节能分别进行算法设计。当列车运行至停车点附近时,停止使用基于预设目标速度的速度反馈控制方式,转而计算精准停车所需加速度,并进行加速度反馈控制以提高停车精准性。同时在列车巡航过程中设计了一种牵引-惰行循环的节能巡航工况,在检测列车符合相应巡航条件后,采用该工况实现整体运行能耗的优化。[结果及结论]在MATLAB/Simulink仿真软件中建立了列车及控制器的仿真模型,通过与PID控制及模糊自适应PID控制在精准停车、节能等性能指标的对比,验证了所提方法和模型的有效性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车自动运行 模糊自适应控制 速度跟随控制 精准停车 节能优化
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基于动势能转换的虚拟编组列车动态最小安全间隔 被引量:5
10
作者 常鸣 崔科 +1 位作者 王维旸 汪小勇 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期41-48,共8页
根据安全制动模型,提出一种基于能量转换的虚拟编组列车安全防护方法。将实际项目数据作为前车的运行曲线,仿真计算了后车根据能量转换防护方法所能达到的最小安全间隔,并讨论了制动响应时间和制动能力对安全间隔的影响。结果表明,前后... 根据安全制动模型,提出一种基于能量转换的虚拟编组列车安全防护方法。将实际项目数据作为前车的运行曲线,仿真计算了后车根据能量转换防护方法所能达到的最小安全间隔,并讨论了制动响应时间和制动能力对安全间隔的影响。结果表明,前后车的紧急制动率差异是决定安全间隔的关键因素。 展开更多
关键词 城市轨道交通 虚拟编组列车 自动列车控制 列车自动保护(ATP) 安全制动距离
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市域铁路列车自动折返效率提升方法研究 被引量:3
11
作者 崔佳诺 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第5期165-169,188,共6页
市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为提高运输效率,市域铁路要求列控系统满足3 min追踪间隔,而站后折返间隔成为缩短追踪间隔、提高运输效率的最大障碍。应... 市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为提高运输效率,市域铁路要求列控系统满足3 min追踪间隔,而站后折返间隔成为缩短追踪间隔、提高运输效率的最大障碍。应用于莞惠城际的CTCS2+ATO列控系统虽然具备半自动折返功能,但无法满足市域3 min的站后自动折返间隔要求。CTCS2+ATO列控系统应增加自动折返功能,以满足市域铁路需求。建议车载ATP实现快速换端、快速启机,减少换端过程耗时;建议车载ATO实现快速发车、快速运行、快速停车,减少运行过程耗时;建议CTC实现自动办理折入进路、自动办理折出进路,减少进路办理耗时;建议为不同编组列车设置不同的停车点,提升不同编组列车的折返效率;建议优化折返站的车站股道有效长和车站咽喉区长度,尽量减小折返进路长度,提升折返效率。通过以上改进措施,经过实验室验证,可以满足市域铁路的3 min折返间隔要求。 展开更多
关键词 市域铁路 列车控制系统 列车自动防护 列车自动驾驶 自动折返 快速启动
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高速动车组数据驱动无模型自适应积分滑模预测控制 被引量:5
12
作者 李中奇 周靓 杨辉 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期194-210,共17页
同许多复杂系统一样,动车组(Electric multiple unit,EMU)运行过程也具有多变量、强耦合以及非线性等特性,这严重影响着列控系统的性能.针对包含外部扰动的动车组自动驾驶系统,提出一种新型的多输入多输出(Multi-input-multi-output,MI... 同许多复杂系统一样,动车组(Electric multiple unit,EMU)运行过程也具有多变量、强耦合以及非线性等特性,这严重影响着列控系统的性能.针对包含外部扰动的动车组自动驾驶系统,提出一种新型的多输入多输出(Multi-input-multi-output,MIMO)数据驱动积分滑模预测控制(Integral sliding mode predictive control,ISMPC)算法.首先,该算法基于与动车组运行过程等效的全格式动态线性化(Full format dynamic linearization,FFDL)数据模型,设计一种离散积分滑模控制(Integral sliding mode control,ISMC)律.为了使系统能够获得更高的输出跟踪误差精度,利用模型预测控制(Model predictive control,MPC)代替ISMC的切换控制,进一步推导出ISMPC算法.同时,通过对FFDL数据模型的未知扰动、参数误差等不确定项进行延时估计,提升了算法的控制性能和对系统的等价描述程度.在提供两种算法的稳定性证明分析之后,以实验室配备的CRH380A型动车组仿真实验台对提出的ISMC和ISMPC算法进行仿真测试,并与其他方法进行对比,仿真结果表明ISMPC算法控制性能较好,动车组各动力单元速度跟踪误差均在±0.132 km/h以内,满足列车的跟踪精度需求;控制力和加速度分别在[-52 kN,42 kN]和±0.9249 m/s2以内且变化平稳. 展开更多
关键词 列车自动驾驶 数据驱动控制 速度跟踪 积分滑模控制 模型预测控制 全格式数据模型
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数字化井控技术研究现状及发展趋势 被引量:7
13
作者 韦龙贵 张伟国 +4 位作者 罗黎敏 杜威 雷磊 王哲 罗源 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第4期86-93,共8页
目前油气勘探开发领域逐渐向高温高压、深水深层等复杂油气领域拓展,钻完井难度与井控风险也随之增加。随着数字化技术与井控技术的深度融合应用,数字化井控技术在井控风险识别、溢流应急处理、井控失控应急抢险等方面凸显了重要作用,... 目前油气勘探开发领域逐渐向高温高压、深水深层等复杂油气领域拓展,钻完井难度与井控风险也随之增加。随着数字化技术与井控技术的深度融合应用,数字化井控技术在井控风险识别、溢流应急处理、井控失控应急抢险等方面凸显了重要作用,有助于提升井控风险管理水平和应急处置的效率。文章综述了国内和国外数字化井控技术的研究现状,从井控信息管理系统、井控智能化培训系统、精细控压钻井、智能化早期溢流识别、自动化关井压井、智能化应急救援装备和数字孪生井控技术7个方面详细介绍了技术现状及应用效果,同时分析了国内外在数字化井控技术方面的发展差距。最后在现有数字化井控技术的基础上,分别针对一级井控、二级井控、三级井控提出了下步重点攻关方向和发展趋势,以供同行业者参考。 展开更多
关键词 数字化井控技术 信息管理 智能化培训 自动化关井 智能化应急
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400 km/h高速综合检测列车研制 被引量:5
14
作者 李海浪 王发灯 +3 位作者 韩强 戴鹏 王昊 李培 《中国铁路》 北大核心 2024年第7期87-94,共8页
高速综合检测列车是保障高速铁路安全运营的高端核心技术装备,该检测列车以“复兴号”智能动车组为载运平台,集成400 km/h的轨道几何、车辆动态响应、接触网、通信信号、线路环境等检测系统。在400 km/h高速综合检测列车研制中,开发了... 高速综合检测列车是保障高速铁路安全运营的高端核心技术装备,该检测列车以“复兴号”智能动车组为载运平台,集成400 km/h的轨道几何、车辆动态响应、接触网、通信信号、线路环境等检测系统。在400 km/h高速综合检测列车研制中,开发了检测集中控制和数据服务平台,实现检测作业的自动化管理和数据自动归集;设计了基于时空二元基准的检测系统同步架构,实现病害缺陷的多源融合精确定位和多专业检测数据的动态精确关联分析;对检测系统和载运动车组平台进行一体化设计,提升更高运行速度条件下列车检测的可靠性。经试验验证,400 km/h高速综合检测列车可满足高速铁路基础设施最高450 km/h等速、等工况条件下的检测要求。 展开更多
关键词 智能高铁 高速综合检测列车 CIT450 时空二元 检测集中控制 数据自动归集
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全自动运行线路智能运控系统设计方案 被引量:1
15
作者 李德堂 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第10期290-293,共4页
[目的]随着城市轨道交通装备产业技术的快速发展和应用的不断成熟,城市轨道交通运营自动化程度不断提升。全自动运行系统因其具有高安全、高可靠、高效率的优势正被很多城市采用。全自动运行系统在提升运营安全与效率的同时,对行车调度... [目的]随着城市轨道交通装备产业技术的快速发展和应用的不断成熟,城市轨道交通运营自动化程度不断提升。全自动运行系统因其具有高安全、高可靠、高效率的优势正被很多城市采用。全自动运行系统在提升运营安全与效率的同时,对行车调度员在融合分析与智能决策、应对复杂运营场景能力、扩展段场管理职责等方面提出了全新要求。为辅助行车调度员更快速、更高效地获取信息并作出决策,需对ATS(列车自动监控)系统进行智能化功能扩展。[方法]基于全自动运行线路安全智慧化运营、智能应急决策、智能应急处置等运营需求,提出了全自动运行线路智能运控系统。介绍了智能运控系统的方案构建,系统架构及系统外部接口,并对行车融合信息拓展、供电臂行车卡控、全自动运行图编辑、客流分析与行车评估、故障及应急指挥以及段场智能协同等功能模块的性能优化设计进行了深入分析。[结果及结论]深圳地铁16号线智能运控系统运用实践表明,对全自动运行线路ATS系统进行智能化功能扩展后,不仅提升了线路运营效率,更增强了全自动运行系统的安全性和可靠性,显著提升了运营管理智能化水平、系统对复杂运营环境的适应能力和对突发事件的快速反应能力。 展开更多
关键词 城市轨道交通 全自动运行系统 列车自动监控 智能运控系统 行车调度
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基于CTCS2+ATO信号系统的市域铁路区间自动折返方案 被引量:1
16
作者 王勇 王松林 +1 位作者 马海波 魏建华 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第12期341-344,共4页
[目的]采用CTCS2+ATO(第二级中国列车自动运行控制系统+列车自动运行)信号系统的市域铁路,在公交化运营场景下,当发生故障或临时运营计划调整时,存在列车在区间折返的需求,为提高市域铁路列车区间折返作业安全和效率,提出了一种列车区... [目的]采用CTCS2+ATO(第二级中国列车自动运行控制系统+列车自动运行)信号系统的市域铁路,在公交化运营场景下,当发生故障或临时运营计划调整时,存在列车在区间折返的需求,为提高市域铁路列车区间折返作业安全和效率,提出了一种列车区间自动折返方案。[方法]采用优化既有CTCS2+ATO信号系统局部电路配线、接口通信协议、软件控制逻辑的方法,独立控制区间折返区域轨道电路发码方向,利用计算机联锁、列控中心、调度集中各系统之间既有接口通信协议的预留字段增加折返进路标识,优化区间轨道电路编码逻辑、应答器布置及报文发送逻辑,增加正常进路/折返进路、区间方向、列车不同区域多场景组合轨道电路发码防护控制逻辑,实现市域铁路信号系统区间自动折返。并从普遍适应性、运营效率、运营安全等方面分析了方案的可行性。[结果及结论]该优化方案在上海市域铁路机场线工程项目的首次应用结果,以及采用部分真实现场数据对该优化方案进行仿真的结果,均表明该区间自动折返方案满足一般市域铁路3 min运营追踪间隔要求。 展开更多
关键词 市域铁路 列车控制系统 区间自动折返
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市域(郊)铁路站后全自动折返方法研究与应用
17
作者 张清东 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第10期284-289,293,共7页
[目的]采用CTCS2+ATO(中国列车控制系统2级+列车自动运行)系统,能够满足市域(郊)铁路与国家干线铁路、城际铁路实现跨线运营需求,但不能满足市域(郊)铁路公交化运营接发车间隔3 min的需求。提出在CTCS体系框架下,通过功能优化、资源细... [目的]采用CTCS2+ATO(中国列车控制系统2级+列车自动运行)系统,能够满足市域(郊)铁路与国家干线铁路、城际铁路实现跨线运营需求,但不能满足市域(郊)铁路公交化运营接发车间隔3 min的需求。提出在CTCS体系框架下,通过功能优化、资源细化和简化操作流程实现折返间隔小于3 min的目标,使CTCS2+ATO系统能够满足市域(郊)铁路公交化运营需求和与国铁线路互联互通的需求。[方法]在现有CTCS2+ATO系统站后折返技术方案基础上,打破传统以进路为基础的站内列车间隔防护方法,采用资源间隔防护,缩短进出折返牵出线时间;同时采用列车自动进入折返牵出线停稳后自动换端激活进入工作状态的方法,大幅减少换端时间。介绍了具体的技术方案,以及应用时序设计和应用场景。[结果及结论]所提出的折返方法适用于城际铁路、市域(郊)铁路等按照《市域(郊)铁路设计规范》和《城际铁路设计规范》要求设计的线路。采用所提出的折返方法,在确保安全的前提下,能够满足目前市域(郊)铁路公交化运营3 min发车间隔的运营需求,同时满足本线列车和国铁列车互联互通的运营需求;可缩小列车追踪间隔,提高列车折返效率,同时可防止列车在无人驾驶情况下进入非折返线。 展开更多
关键词 轨道交通 市域(郊)铁路 站后自动折返 列车控制系统
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支持自动点灯功能的汉巴南高铁调度集中系统设计
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作者 赵宏涛 王振东 +2 位作者 青建昌 邵珣 杨丹 《中国铁路》 北大核心 2024年第5期97-103,共7页
针对汉巴南高铁在项目开通初期需在常态灭灯区段运行LKJ控车模式列车的实际需求,经过研究对比,选择调度集中系统自动点灯方案为信号系统配套实施方案。方案涉及中心行调台、各级中转接口服务器、车站追踪服务器和自律机等多个子系统及... 针对汉巴南高铁在项目开通初期需在常态灭灯区段运行LKJ控车模式列车的实际需求,经过研究对比,选择调度集中系统自动点灯方案为信号系统配套实施方案。方案涉及中心行调台、各级中转接口服务器、车站追踪服务器和自律机等多个子系统及其内部模块的开发升级。以兼容和扩展为原则进行方案整体设计,提供LKJ控车模式数据灵活输入和可靠传输机制,在车站核心自律机增设自动点灯模块和升级计划执行模块,完成自动点灯逻辑与既有排路逻辑融合、自动点灯时机计算以及自动点灯重试和报警等功能。增设参数进行业务管控和算法调优,确保自动点灯功能的安全性、适配性和精准性。方案已成功应用于汉巴南高铁并取得预期效果,为调度集中系统在复杂场景下的功能补齐提供解决思路。 展开更多
关键词 汉巴南高铁 调度集中系统 LKJ控车模式 自动点灯 点灯时机
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基于CBTC的列车自动驾驶控制算法 被引量:21
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作者 陈荣武 刘莉 诸昌钤 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第11期2649-2651,共3页
基于通信的列车控制系统是列车控制系统技术的发展方向。讨论了基于CBTC的列车自动控制系统的基本结构和功能,指出传统控制方法不能适应列车运行参数的非线性和时变性,而采用智能控制方法较为有效,对基于专家系统的ATO系统、基于模糊控... 基于通信的列车控制系统是列车控制系统技术的发展方向。讨论了基于CBTC的列车自动控制系统的基本结构和功能,指出传统控制方法不能适应列车运行参数的非线性和时变性,而采用智能控制方法较为有效,对基于专家系统的ATO系统、基于模糊控制的ATO系统和基于模糊神经网络的ATO系统等几种速度控制算法进行了分析和建模。 展开更多
关键词 基于通信的列车控制系统 列车自动驾驶 自动速度控制 智能控制 控制算法
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基于自适应终端滑模控制的城轨列车精确停车算法 被引量:27
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作者 王青元 吴鹏 +1 位作者 冯晓云 张彦栋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期56-63,共8页
为研究城轨列车精确停车算法,本文深入分析列车自动停车过程,结合列车牵引计算模型和制动系统模型,提出城轨列车停车控制算法的设计目标,即在避免控制输入切换频繁的前提下实现高精度的速度跟踪效果。应用终端滑模控制原理设计列车停车... 为研究城轨列车精确停车算法,本文深入分析列车自动停车过程,结合列车牵引计算模型和制动系统模型,提出城轨列车停车控制算法的设计目标,即在避免控制输入切换频繁的前提下实现高精度的速度跟踪效果。应用终端滑模控制原理设计列车停车控制算法,并引入参数自适应机制,增强控制系统的自适应性。引入扰动观测器,进一步增强系统的抗干扰能力。仿真结果表明,基于扰动观测器的自适应终端滑模控制停车算法表现出良好的鲁棒性和自适应性。在系统模型具备参数不确定性和外部扰动的情况下,控制系统都能保证高精度的停车,提高了乘坐的舒适性。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 自适应终端滑模控制 跟踪控制 精确停车 扰动观测器
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