基于元胞自动机的列车控制系统移动授权

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作者 冉梦强 滕昌敏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第7期205-210,共6页

[目的]随着城市轨道交通的高速发展,日益剧增的客运量对行车间隔提出了更高的要求,为优化信息传输过程、缩短行车间隔、满足更高的运营需求,有必要分析CBTC(基于通信的列车控制)系统在计算移动授权时所采用的车-地通信方式的局限性,研... [目的]随着城市轨道交通的高速发展,日益剧增的客运量对行车间隔提出了更高的要求,为优化信息传输过程、缩短行车间隔、满足更高的运营需求,有必要分析CBTC(基于通信的列车控制)系统在计算移动授权时所采用的车-地通信方式的局限性,研究新的优化移动授权方法。[方法]介绍了移动授权的定义及其计算原理,并分析了CBTC系统与TACS(列车自主运行系统)的区别;提出了基于元胞自动机的列车间隔控制方法,建立了考虑相对速度的移动授权计算模型,从模型层面优化移动授权。以深圳地铁3号线梨园站站后交替折返为例,分别在CBTC系统和TACS下,采用MATLAB软件对所提移动授权优化模型进行验证。[结果及结论]当道岔限速为35 km/h时,TACS的站后单线折返时间间隔比CBTC系统的站后单线折返时间间隔缩短了34 s,显著提高了行车效率。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车控制 移动授权 元胞自动机

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速度350km/h高速铁路长大下坡地段闭塞分区设置方法研究 被引量：1

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作者 张守帅 张雨洁 +2 位作者 闫海峰 田长海 骆泳吉 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期72-80,共9页

通过分析长大下坡道闭塞分区长度对CTCS-3级和后备CTCS-2级列控系统的影响,指出二者对闭塞分区长度的需求完全相反,并针对CTCS-3级列控系统的行车许可回缩、速度突降等问题的产生原因进行分析。阐述坡度、闭塞分区长度与不同列控模式下... 通过分析长大下坡道闭塞分区长度对CTCS-3级和后备CTCS-2级列控系统的影响,指出二者对闭塞分区长度的需求完全相反,并针对CTCS-3级列控系统的行车许可回缩、速度突降等问题的产生原因进行分析。阐述坡度、闭塞分区长度与不同列控模式下列车运行速度、追踪间隔时间等要素之间的关系,制定闭塞分区设置的基本原则。检算典型坡度下闭塞分区长度设置的合理区间范围及相应追踪间隔时间,指出坡度超过-30‰后将无法兼顾不同列控等级下的运行速度。设计模拟退火算法,根据闭塞分区设置原则及闭塞分区取值规律,给出压缩求解空间、提高求解效率的方法。以郑万高速铁路长大下坡地段为例,对闭塞分区设置进行优化,在不考虑其他约束的前提下,与设计院优化方案相比,本求解优化方案在确保CTCS-3级控车模式下允许速度可达350 km/h的同时,将CTCS-2级控车模式下的允许速度提高30 km/h,追踪间隔时间压缩23 s。 展开更多

关键词 高速铁路 长大下坡道 CTCS-3级列控系统 闭塞分区 行车许可

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车车通信移动授权的功能建模及性能分析

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作者 徐冬炜 张振海 党建武 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期876-883,共8页

车车通信列车运行控制系统中移动授权的生成对城市轨道交通运营效率有着较大的影响。通过分析车车通信列车运行控制系统中移动授权的生成过程及性能,建立基于有色Petri网(colored Petri net,CPN)的车车通信移动授权信息交互的模型,进行... 车车通信列车运行控制系统中移动授权的生成对城市轨道交通运营效率有着较大的影响。通过分析车车通信列车运行控制系统中移动授权的生成过程及性能,建立基于有色Petri网(colored Petri net,CPN)的车车通信移动授权信息交互的模型,进行性能分析。研究移动授权生成过程中端对端通信传输时延的延时概率,根据不同信道质量下统计传输时延的平均值,计算移动授权完成的成功率。分析结果表明,基于车车通信的列车运行控制系统移动授权的生成过程,符合地铁长期演进(long term evolution for metro,LTE-M)系统端到端延时时间不大于150 ms的概率不小于98%,时延随着信道质量的下降而增加。 展开更多

关键词 车车通信列车运行控制系统 移动授权 有色PETRI网 性能分析

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无线CBTC信号系统移动授权功能分析 被引量：7

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作者 赵晓峰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2013年第5期80-83,共4页

无线CBTC(基于通信的列车运行控制)信号系统往往采用移动闭塞制式,其列车运行许可主要依靠移动授权功能。为配合信号系统国产化工作,从国际标准中移动授权定义入手,对移动授权分门别类,包括移动授权限制和人工列车授权;详细描述了各类... 无线CBTC(基于通信的列车运行控制)信号系统往往采用移动闭塞制式,其列车运行许可主要依靠移动授权功能。为配合信号系统国产化工作,从国际标准中移动授权定义入手,对移动授权分门别类,包括移动授权限制和人工列车授权;详细描述了各类移动授权的原理、办理过程、解锁方法,简要介绍了移动授权的障碍物及回撤现象。结合实际操作场景和故障场景总结了不同类型移动授权之间转换过程,对城市轨道交通无线CBTC信号系统的研究具有借鉴意义。 展开更多

关键词 基于通信的列车控制 移动授权 移动授权限制 人工列车授权

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CTCS-3行车许可过程形式化建模 被引量：2

5

作者 赵庶旭 王小龙 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第6期2119-2124,共6页

针对高铁列车控制系统3级集成中的系统网络通信性能缺乏形式化标准问题,采用着色Petri网,在分析行车许可行为过程的基础上,提出并完成了面向行车许可计算及传输过程的分层着色Petri网系统建模,进一步完成赋时模型优化。通过实验对模型... 针对高铁列车控制系统3级集成中的系统网络通信性能缺乏形式化标准问题,采用着色Petri网,在分析行车许可行为过程的基础上,提出并完成了面向行车许可计算及传输过程的分层着色Petri网系统建模,进一步完成赋时模型优化。通过实验对模型的有效性进行了验证,并进一步讨论了系统通信可靠性及网络延迟对行车的影响,形成等级转换时的通信质量的安全范围,可以为列控系统的设计、联调联试提供支持。 展开更多

关键词 列控系统3级 PETRI网 行车许可 建模 形式化验证

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基于列车主体性的RBC越区切换模型 被引量：1

6

作者 潘登 梅萌 郑应平 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期134-141,共8页

CTCS-3型列控系统中,RBC切换是车—地之间大规模数据连续、可靠双向传输的瓶颈,对列车安全、高效运行影响至巨.本文提出并研究了一种新的基于高速列车主体性的越区RBC切换模型,由RBC向列车发送隐性移动授权的基础数据,列车作为主体对基... CTCS-3型列控系统中,RBC切换是车—地之间大规模数据连续、可靠双向传输的瓶颈,对列车安全、高效运行影响至巨.本文提出并研究了一种新的基于高速列车主体性的越区RBC切换模型,由RBC向列车发送隐性移动授权的基础数据,列车作为主体对基础数据进行融合计算生成移动授权,即通过隐性移动授权的显化过程来实现列车运行控制;同时,对预告应答器的设置作了适应性的调整.性能分析与仿真实验表明,新模型可以显著提高行车组织效率和增强列车运行的安全性. 展开更多

关键词 铁路运输 RBC切换 PETRI网 移动授权 列车主体性

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客运专线铁路大号码道岔应答器组设置方案探析 被引量：11

7

作者 王杰 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第1期144-146,共3页

客运专线铁路在设置跨线联络线时,正线道岔选用1/42大号码道岔后,需结合工程实际研究大号码道岔应答器组的设置原则,同时分析在大号码道岔离去区段设置有小于道岔侧线允许过岔速度的固定限速时,动车组列车存在超速的风险。通过分析研究... 客运专线铁路在设置跨线联络线时,正线道岔选用1/42大号码道岔后,需结合工程实际研究大号码道岔应答器组的设置原则,同时分析在大号码道岔离去区段设置有小于道岔侧线允许过岔速度的固定限速时,动车组列车存在超速的风险。通过分析研究大号码道岔应答器组的设置及报文发送原则,计算进路行车许可长度,理论分析特殊场景下动车组接发车是否存在超速的应用举例,研究结果表明:对于具备大号码道岔的侧向进路,当侧向接车时进站信号机开放USU,且同时满足进路行车许可长度超过制动距离检查范围,侧向进路范围内无低于大号码道岔侧向允许速度的临时限速条件时,列控中心可发送大号码道岔数据包;同时在离去区段制动距离内有低于大号码道岔侧向允许速度的固定限速时,动车组列车运行无超速的可能。 展开更多

关键词 客运专线铁路 大号码道岔 应答器组 制动距离 固定限速 行车许可

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区域控制器移动授权的统一建模语言(UML)建模与验证 被引量：5

8

作者 王露 王长林 《城市轨道交通研究》 北大核心 2014年第7期40-43,共4页

探讨了基于通信的列车控制(CBTC)系统中区域控制器(ZC)子系统不同运营场景下移动授权的生成过程。采用统一建模语言(UML),与CBTC中列车运行控制的特殊要求相结合,以规范ZC子系统实现的过程和改善系统的开发效率。通过UML建模直观展现系... 探讨了基于通信的列车控制(CBTC)系统中区域控制器(ZC)子系统不同运营场景下移动授权的生成过程。采用统一建模语言(UML),与CBTC中列车运行控制的特殊要求相结合,以规范ZC子系统实现的过程和改善系统的开发效率。通过UML建模直观展现系统的结构,检查系统完整性,并完成该系统模型的仿真验证。 展开更多

关键词 基于通信的列车控制 区域控制器 移动授权 统一建模语言建模 模型验证

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城市轨道交通移动闭塞列控系统列车追踪间隔研究 被引量：8

9

作者 闫丽霞 高云波 李云骢 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第3期34-37,共4页

目前,基于通信的移动闭塞列控系统作为轨道交通列控系统的主要发展方向,在一定程度上缩短了列车之间的追踪间隔。追踪间隔的计算是列车生成移动授权的前提。列控系统中移动授权的发布由区域控制器来完成。列控系统中由于追踪模式的不同... 目前,基于通信的移动闭塞列控系统作为轨道交通列控系统的主要发展方向,在一定程度上缩短了列车之间的追踪间隔。追踪间隔的计算是列车生成移动授权的前提。列控系统中移动授权的发布由区域控制器来完成。列控系统中由于追踪模式的不同,列车追踪间隔也会有差异,从而影响移动授权生成,影响行车效率。分析了列车移动授权生成原理,研究了列车区间追踪场景下绝对追踪模式和相对追踪模式下的列车追踪间隔,并进行了仿真。仿真分析结果表明:相对追踪模式下列车生成的移动授权更大,可以进一步缩小列车追踪间隔;绝对追踪模式存在最优追踪速度。 展开更多

关键词 城市轨道交通 移动闭塞 列控系统 追踪间隔 移动授权 最优速度

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基于有色Petri网的RBC行车许可生成建模与仿真 被引量：1

10

作者 马军 严建鹏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第9期12-17,30,共7页

CTCS-3级列控系统行车许可是保证高速列车安全运行的关键信息,及时准确地为辖区内列车计算和发送行车许可是RBC(无线闭塞中心)子系统的主要功能之一。在分析CTCS-3级列控系统不同运营场景下行车许可生成机制的基础上,采用层次化描述思想... CTCS-3级列控系统行车许可是保证高速列车安全运行的关键信息,及时准确地为辖区内列车计算和发送行车许可是RBC(无线闭塞中心)子系统的主要功能之一。在分析CTCS-3级列控系统不同运营场景下行车许可生成机制的基础上,采用层次化描述思想,建立基于CPN(有色Petri网)的RBC行车许可生成模型,并运用动态仿真和状态空间分析工具对模型进行了仿真分析。结果表明,所建模型能够满足不同运营场景下计算行车许可的要求,无死锁,并具有活性、回归性和公平性,为分析列控系统性能提供了很好的试验平台。 展开更多

关键词 高速铁路 CTCS-3级列控系统 行车许可 形式化建模 仿真分析

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城市轨道交通实现双向ATO运行的关键技术分析

11

作者 王炜 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第A02期57-60,共4页

近年来,城市轨道交通列车自动驾驶（ATO）系统在技术上日臻完善,已成为轨道交通的一个重要环节.单方向的ATO运营已不能满足用户的需求,研究双向ATO运营是大势所趋.通过介绍双向及单向ATO运营的系统原 理,对这两种方式进行了比较分析.

关键词 列车自动驾驶 双向运营 移动授权

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基于多源信息的CBTC列车序列描述方法

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作者 陈瑞军 夏庭锴 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第7期90-94,共5页

CBTC(基于通信的列车控制)轨旁ATP(列车自动防护)在处理列车相关信息时,面临着因信息来源多样、信息延时多变、报文异步等问题导致列车逻辑错位、列车状态转变的情况,不利于CBTC的互联互通。为此,提出了一种用于描述互联互通CBTC系统列... CBTC(基于通信的列车控制)轨旁ATP(列车自动防护)在处理列车相关信息时,面临着因信息来源多样、信息延时多变、报文异步等问题导致列车逻辑错位、列车状态转变的情况,不利于CBTC的互联互通。为此,提出了一种用于描述互联互通CBTC系统列车序列的方法,通过分析列车信息的数据来源特征,设计了一个抽象的中间描述层(多源信息中间件),向轨旁ATP系统的主要功能模块隐藏列车信息的来源细节。该方法降低了CBTC接口变化对核心功能模块的影响,可方便地适配不同的信号系统制式,大大增强了轨旁ATP核心功能的泛化能力。 展开更多

关键词 基于通信的列车控制 轨旁列车自动保护系统 列车序列 多源信息中间件 列车保护包络 移动授权

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西安机场城际线列车因移动授权超时而引发紧急制动故障的分析

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作者 房瑛 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第1期158-162,共5页

西安机场城际线路信号系统采用基于通信的列车控制(CBTC)系统。列车在单A网、单B网模式测试期间,曾多次出现由移动授权超时导致的紧急制动故障。经分析列车运行数据,提出测试方案,并对测试结果进行综合分析,采取了优化LTE(长期演进)区... 西安机场城际线路信号系统采用基于通信的列车控制(CBTC)系统。列车在单A网、单B网模式测试期间,曾多次出现由移动授权超时导致的紧急制动故障。经分析列车运行数据,提出测试方案,并对测试结果进行综合分析,采取了优化LTE(长期演进)区间网络、调整车载信号设备参数、升级相应软件等措施顺利地解决了因移动授权超时而引发的故障。 展开更多

关键词 西安机场城际轨道交通线 列车紧急制动故障 基于通信的列车控制系统 移动授权 故障处理

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