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列车自主控制系统在道岔安全区域的控制算法
1
作者
王延峰
谢泽会
《城市轨道交通研究》
北大核心
2024年第1期27-32,共6页
[目的]与现有CBTC(基于通信的列车自动控制)系统控制机理不同,列车自主控制系统通过直接控制轨旁资源实现列车自主运行。为了提高道岔区段的运行效率,需研究列车自主控制系统在道岔区段的控制算法,采用颗粒度更小的道岔安全区域作为列...
[目的]与现有CBTC(基于通信的列车自动控制)系统控制机理不同,列车自主控制系统通过直接控制轨旁资源实现列车自主运行。为了提高道岔区段的运行效率,需研究列车自主控制系统在道岔区段的控制算法,采用颗粒度更小的道岔安全区域作为列车自主控制系统的控制资源。[方法]列车自主控制系统的控制算法将轨道区段视为共享资源,道岔安全区域单独分配给列车使用。对单开道岔区段和交叉道岔区段场景下的列车自主控制系统和CBTC系统进行了对比分析,并采用真实列车控制系统和道岔的参数进行仿真计算运行提升效率。[结果及结论]与CBTC系统的传统联锁算法相比,列车自主控制系统的道岔安全区域控制算法性能更好。在单开道岔区段场景中,列车运行安全间隔提升率最大达到74.5%;在交叉道岔区域场景中,列车道岔通过时间提升率最大达到33.8%。通过在系统架构和控制算法上的优化,列车自主控制系统增加系统灵活性和效率,为下一代列车控制系统重要发展方向。
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关键词
城市轨道交通
列车自主控制系统
道岔安全区域
道岔
控制
算法
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职称材料
以列车为中心自主控制系统研究
被引量:
2
2
作者
冯浩楠
《铁道运输与经济》
北大核心
2023年第12期97-106,共10页
随着城市化的迅速发展,对列车运行速度和密度的要求不断增加,传统的地面控制中心控制范式受到系统架构的限制,已不能满足新需求,逐渐演变为以列车为中心的控制架构。与基于通信的列车控制系统相比,以列车为中心自主系统架构的改变带来...
随着城市化的迅速发展,对列车运行速度和密度的要求不断增加,传统的地面控制中心控制范式受到系统架构的限制,已不能满足新需求,逐渐演变为以列车为中心的控制架构。与基于通信的列车控制系统相比,以列车为中心自主系统架构的改变带来了控制逻辑、功能、设备和接口等方面的变革。通过对车车通信和控制、资源管理和环境状态感知3个新增核心功能和关键技术进行分析,新系统控制信息流链路更加紧凑,简化了道岔区间的控制逻辑,提升了系统的运行性能。系统架构突破了以前的规模限制,引入虚拟连挂和虚拟编队等多种业态,提高了系统的可靠性;此外,系统的拓展性也得到了增强,有利于进行系统改造;在系统故障时,可以实现无人化和远程处理,在增加系统可靠性的同时减少了人工操作的需求。
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关键词
以
列车
为中心的
自主
控制
系统
CBTC
系统
系统
架构
可靠性
效率
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职称材料
以列车为中心的自主控制系统的列车工作模式
被引量:
4
3
作者
冯浩楠
郑泽熙
+2 位作者
白广争
杜萌
李永康
《城市轨道交通研究》
北大核心
2022年第12期198-202,共5页
基于全自动运行系统存在的问题,分析了以列车为中心的自主控制系统的技术特点及优势,阐述了以列车为中心的自主控制系统各列车工作模式及其转换规则。针对列车虚拟连挂场景,详细分析了列车虚拟连挂和虚拟解挂的需求、编队过程,以及安全...
基于全自动运行系统存在的问题,分析了以列车为中心的自主控制系统的技术特点及优势,阐述了以列车为中心的自主控制系统各列车工作模式及其转换规则。针对列车虚拟连挂场景,详细分析了列车虚拟连挂和虚拟解挂的需求、编队过程,以及安全控制的关键技术。
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关键词
城市轨道交通
列车
运行
控制
系统
以
列车
为中心的
自主
控制
系统
列车
工作模式
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职称材料
自主运行控制模式电子地图技术研究
被引量:
2
4
作者
刘栋青
刘天琦
+1 位作者
田宏达
张韦
《铁道技术标准(中英文)》
2021年第12期26-31,共6页
文章介绍了列车自主运行控制系统的核心架构以及针对此系统的车载电子地图设计方案和设备编号原则。列车自主运行控制系统取消了地面核心控制设备,并将其功能移植至VOBC子系统与地面STC子系统,车载设备根据实时接收到的地面安全控制中心...
文章介绍了列车自主运行控制系统的核心架构以及针对此系统的车载电子地图设计方案和设备编号原则。列车自主运行控制系统取消了地面核心控制设备,并将其功能移植至VOBC子系统与地面STC子系统,车载设备根据实时接收到的地面安全控制中心STC发送的行车信息自主计算移动授权,减少轨旁设备数量,减少车地之间数据通信的流程,从而在保证列车安全运行的同时提升运行效率,降低设备建设及维护成本。
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关键词
列车
自主
运行
控制
系统
电子地图
城市轨道交通
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职称材料
基于Event-B与ADT的TACS形式化开发方法与验证
被引量:
1
5
作者
陈祖希
牛传军
+7 位作者
梅萌
刘杰
刘传振
郑黎晓
骆翔宇
潘亮
汪小勇
徐中伟
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期172-183,共12页
为克服Event-B方法在开发全新一代列车自主运行控制系统(Train Autonomous Circumambulate System,TACS)中所出现的建模复杂性问题,提出将抽象数据类型(Abstract Data Types,ADT)实例化与Event-B相结合的方法,对TACS进行形式化开发和验...
为克服Event-B方法在开发全新一代列车自主运行控制系统(Train Autonomous Circumambulate System,TACS)中所出现的建模复杂性问题,提出将抽象数据类型(Abstract Data Types,ADT)实例化与Event-B相结合的方法,对TACS进行形式化开发和验证。首先,根据TACS的需求以及案例研究等相关内容,提取TACS的功能需求和安全需求,并将功能需求和安全需求以非形式化的语言进行描述;然后,根据TACS的功能需求和安全需求进行模型精化层次的设计,避免因在抽象模型中建模复杂的需求而导致证明困难;最后,在模型中使用形式化语言Event-B对TACS的功能需求和安全需求进行建模并验证其正确性,且在建模过程中,利用ADT的抽象概念将轨道网络、轨道区域以及移动授权(Movement Authority,MA)等复杂系统组件在初始模型中指定组件的必要属性,且在后续系统建模过程必要的精化阶段引入组件的具体定义,以降低系统开发和证明的复杂度。结果表明:提出的方法有助于在早期开发阶段减少TACS中复杂的细节部分,使得证明义务成功率为100%,自动证明成功率占比83%,手动证明成功率仅占比仅17%,在简化证明义务的同时有效提高了自动化证明的占比。
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关键词
EVENT-B
抽象数据类型
精化策略
列车
自主
运行
控制
系统
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职称材料
题名
列车自主控制系统在道岔安全区域的控制算法
1
作者
王延峰
谢泽会
机构
郑州轻工业大学电气信息工程学院
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2024年第1期27-32,共6页
文摘
[目的]与现有CBTC(基于通信的列车自动控制)系统控制机理不同,列车自主控制系统通过直接控制轨旁资源实现列车自主运行。为了提高道岔区段的运行效率,需研究列车自主控制系统在道岔区段的控制算法,采用颗粒度更小的道岔安全区域作为列车自主控制系统的控制资源。[方法]列车自主控制系统的控制算法将轨道区段视为共享资源,道岔安全区域单独分配给列车使用。对单开道岔区段和交叉道岔区段场景下的列车自主控制系统和CBTC系统进行了对比分析,并采用真实列车控制系统和道岔的参数进行仿真计算运行提升效率。[结果及结论]与CBTC系统的传统联锁算法相比,列车自主控制系统的道岔安全区域控制算法性能更好。在单开道岔区段场景中,列车运行安全间隔提升率最大达到74.5%;在交叉道岔区域场景中,列车道岔通过时间提升率最大达到33.8%。通过在系统架构和控制算法上的优化,列车自主控制系统增加系统灵活性和效率,为下一代列车控制系统重要发展方向。
关键词
城市轨道交通
列车自主控制系统
道岔安全区域
道岔
控制
算法
Keywords
urban rail transit
autonomous train control system
turnout safety area
turnout control algorithm
分类号
U284.48 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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职称材料
题名
以列车为中心自主控制系统研究
被引量:
2
2
作者
冯浩楠
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所
出处
《铁道运输与经济》
北大核心
2023年第12期97-106,共10页
基金
中国国家铁路集团有限公司实验室基础研究项目(L2021G003)
中国铁道科学研究院集团有限公司科研项目(2020YJ045)。
文摘
随着城市化的迅速发展,对列车运行速度和密度的要求不断增加,传统的地面控制中心控制范式受到系统架构的限制,已不能满足新需求,逐渐演变为以列车为中心的控制架构。与基于通信的列车控制系统相比,以列车为中心自主系统架构的改变带来了控制逻辑、功能、设备和接口等方面的变革。通过对车车通信和控制、资源管理和环境状态感知3个新增核心功能和关键技术进行分析,新系统控制信息流链路更加紧凑,简化了道岔区间的控制逻辑,提升了系统的运行性能。系统架构突破了以前的规模限制,引入虚拟连挂和虚拟编队等多种业态,提高了系统的可靠性;此外,系统的拓展性也得到了增强,有利于进行系统改造;在系统故障时,可以实现无人化和远程处理,在增加系统可靠性的同时减少了人工操作的需求。
关键词
以
列车
为中心的
自主
控制
系统
CBTC
系统
系统
架构
可靠性
效率
Keywords
Train-Centric Autonomous Control System
CBTC System
System Architecture
Reliability
Efficiency
分类号
U284.482 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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职称材料
题名
以列车为中心的自主控制系统的列车工作模式
被引量:
4
3
作者
冯浩楠
郑泽熙
白广争
杜萌
李永康
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所
国家铁路智能运输系统工程技术研究中心
北京华铁信息技术有限公司
中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2022年第12期198-202,共5页
基金
中国铁道科学研究院集团有限公司重点研究项目(2020HT08)。
文摘
基于全自动运行系统存在的问题,分析了以列车为中心的自主控制系统的技术特点及优势,阐述了以列车为中心的自主控制系统各列车工作模式及其转换规则。针对列车虚拟连挂场景,详细分析了列车虚拟连挂和虚拟解挂的需求、编队过程,以及安全控制的关键技术。
关键词
城市轨道交通
列车
运行
控制
系统
以
列车
为中心的
自主
控制
系统
列车
工作模式
Keywords
urban rail transit
train operation control system
train-centric autonomous control system
train operation mode
分类号
U284.482 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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职称材料
题名
自主运行控制模式电子地图技术研究
被引量:
2
4
作者
刘栋青
刘天琦
田宏达
张韦
机构
北京全路通信信号研究设计院集团有限公司
出处
《铁道技术标准(中英文)》
2021年第12期26-31,共6页
文摘
文章介绍了列车自主运行控制系统的核心架构以及针对此系统的车载电子地图设计方案和设备编号原则。列车自主运行控制系统取消了地面核心控制设备,并将其功能移植至VOBC子系统与地面STC子系统,车载设备根据实时接收到的地面安全控制中心STC发送的行车信息自主计算移动授权,减少轨旁设备数量,减少车地之间数据通信的流程,从而在保证列车安全运行的同时提升运行效率,降低设备建设及维护成本。
关键词
列车
自主
运行
控制
系统
电子地图
城市轨道交通
Keywords
Train Autonomous Circumambulation System
Electronic Map
Urban Railway Transit
分类号
U284.48 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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职称材料
题名
基于Event-B与ADT的TACS形式化开发方法与验证
被引量:
1
5
作者
陈祖希
牛传军
梅萌
刘杰
刘传振
郑黎晓
骆翔宇
潘亮
汪小勇
徐中伟
机构
华侨大学计算机科学与技术学院
同济大学电子与信息工程学院
中国科学院软件研究所
卡斯柯信号有限公司城市轨道交通系统集成部
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期172-183,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB430050461802134)
福建省自然科学基金资助项目(2021J01320)
上海市自然科学基金资助项目(22ZR1422200)。
文摘
为克服Event-B方法在开发全新一代列车自主运行控制系统(Train Autonomous Circumambulate System,TACS)中所出现的建模复杂性问题,提出将抽象数据类型(Abstract Data Types,ADT)实例化与Event-B相结合的方法,对TACS进行形式化开发和验证。首先,根据TACS的需求以及案例研究等相关内容,提取TACS的功能需求和安全需求,并将功能需求和安全需求以非形式化的语言进行描述;然后,根据TACS的功能需求和安全需求进行模型精化层次的设计,避免因在抽象模型中建模复杂的需求而导致证明困难;最后,在模型中使用形式化语言Event-B对TACS的功能需求和安全需求进行建模并验证其正确性,且在建模过程中,利用ADT的抽象概念将轨道网络、轨道区域以及移动授权(Movement Authority,MA)等复杂系统组件在初始模型中指定组件的必要属性,且在后续系统建模过程必要的精化阶段引入组件的具体定义,以降低系统开发和证明的复杂度。结果表明:提出的方法有助于在早期开发阶段减少TACS中复杂的细节部分,使得证明义务成功率为100%,自动证明成功率占比83%,手动证明成功率仅占比仅17%,在简化证明义务的同时有效提高了自动化证明的占比。
关键词
EVENT-B
抽象数据类型
精化策略
列车
自主
运行
控制
系统
Keywords
Event-B
Abstract Data Type
Refinement strategy
Train Autonomous Control System
分类号
U284.48 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
列车自主控制系统在道岔安全区域的控制算法
王延峰
谢泽会
《城市轨道交通研究》
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
以列车为中心自主控制系统研究
冯浩楠
《铁道运输与经济》
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
以列车为中心的自主控制系统的列车工作模式
冯浩楠
郑泽熙
白广争
杜萌
李永康
《城市轨道交通研究》
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
自主运行控制模式电子地图技术研究
刘栋青
刘天琦
田宏达
张韦
《铁道技术标准(中英文)》
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于Event-B与ADT的TACS形式化开发方法与验证
陈祖希
牛传军
梅萌
刘杰
刘传振
郑黎晓
骆翔宇
潘亮
汪小勇
徐中伟
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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