面向列车TSN网络接口的ATP设备适配技术

1

作者 高占盈 赵东 +2 位作者 陈立 赵晓宇 夏凯 《中国铁路》 北大核心 2025年第6期114-123,共10页

随着以太网通信技术逐渐成熟,基于以太网的列车网络开始逐渐应用,但传统以太网存在延时高、确定性差等问题。通过设计基于列车时间敏感网络(TSN)接口的ATP设备适配装置,提出适配装置实现方法,优化列车与ATP设备间的通信实时性和可靠性,... 随着以太网通信技术逐渐成熟,基于以太网的列车网络开始逐渐应用,但传统以太网存在延时高、确定性差等问题。通过设计基于列车时间敏感网络(TSN)接口的ATP设备适配装置,提出适配装置实现方法,优化列车与ATP设备间的通信实时性和可靠性,提高通信效率;搭建仿真环境TSN测试平台测试适配装置功能与性能,验证了该适配装置在提高列车通信系统实时性和可靠性方面的有效性。基于列车TSN网络接口的ATP设备适配技术研究不仅能够满足当前列车与ATP设备间通信实时性和可靠性要求,还为未来列车控制系统的进一步优化提供了技术支持。 展开更多

关键词 列车网络接口 时间敏感网络(TSN) 列车自动防护(atp) 通信效率 通信可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

车载列车自动防护系统对空转及滑行的检测与校正方法研究 被引量：23

2

作者 林颖 王长林 《城市轨道交通研究》 北大核心 2011年第3期28-31,36,共5页

动车组列车运行过程中出现空转、滑行情况时,不影响车载ATP(列车自动防护系统)的正常工作是ATP的技术要求之一。通过分析动车组列车发生空转、滑行的机理,采用轮轴速度传感器与雷达速度传感器相结合的测速模型来检测列车是否发生空转、... 动车组列车运行过程中出现空转、滑行情况时,不影响车载ATP(列车自动防护系统)的正常工作是ATP的技术要求之一。通过分析动车组列车发生空转、滑行的机理,采用轮轴速度传感器与雷达速度传感器相结合的测速模型来检测列车是否发生空转、滑行,并通过列车牵引计算对列车速度、走行距离进行校正。由于本模型以雷达速度传感器来辅助轮轴速度传感器进行空转、滑行的检测,故能有效、即时地校正列车的运行速度,使之不影响车载ATP系统的正常工作。 展开更多

关键词 列车自动防护 测速 空转 滑行 检测 校正

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模型的列车自动防护系统软件开发 被引量：3

3

作者 管爱爱 邱昕夕 +3 位作者 王东 陈祥献 黄海 刘济全 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第3期1-6,共6页

列车自动防护系统是保证列车运行安全的安全苛求系统,该系统功能繁多、逻辑复杂、开发难度大。为此,提出一种基于模型的软件开发方法,采用接口模型、状态模型和控制流模型描述该系统软件的功能,实现应用软件的开发。仿真测试结果表明,... 列车自动防护系统是保证列车运行安全的安全苛求系统,该系统功能繁多、逻辑复杂、开发难度大。为此,提出一种基于模型的软件开发方法,采用接口模型、状态模型和控制流模型描述该系统软件的功能,实现应用软件的开发。仿真测试结果表明,该方法能有效简化功能逻辑,降低开发难度,减少人为错误和故障的引入。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车自动防护 应用软件 接口模型 状态模型 控制流模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

车载列车自动防护的二乘二取二安全计算机平台同步机制 被引量：12

4

作者 蔡煊 王长林 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期301-305,共5页

二乘二取二冗余结构是车载列车自动防护(ATP)系统安全计算机的技术趋势。针对二乘二取二系统中的双机同步问题,采用公共外时钟为二取二双机提供参考时钟信号,并基于时钟漂移率有界模型对本地时钟进行漂移补偿,实现二取二双机的本地时钟... 二乘二取二冗余结构是车载列车自动防护(ATP)系统安全计算机的技术趋势。针对二乘二取二系统中的双机同步问题,采用公共外时钟为二取二双机提供参考时钟信号,并基于时钟漂移率有界模型对本地时钟进行漂移补偿,实现二取二双机的本地时钟同步。在此基础上,系统软件采用任务周期时序控制和双机通信的方式,同步顺序地处理输入、计算、输出等任务,在控制周期中的每个任务点进行同步处理,达到二取二双机的任务同步。采用软件算法和系间通信实现2种系统之间的周期同步。实验结果表明,该同步机制能够满足车载ATP二乘二取二安全计算机对同步技术的需求。 展开更多

关键词 车载列车自动防护 二乘二取二 安全计算机平台 公共外时钟 时钟漂移率

在线阅读 下载PDF 职称材料

车载列车自动保护系统安全防护距离计算模型 被引量：8

5

作者 林颖 王长林 《城市轨道交通研究》 北大核心 2011年第10期24-27,共4页

安全防护距离的计算模型是车载ATP(列车自动保护)的关键技术之一。影响车载ATP安全防护距离的因素包括列车位置不确定因素、ATP设备反应时间、列车制动性能等。分析了这些因素与安全防护距离之间的关系,建立了移动闭塞系统和准移动闭塞... 安全防护距离的计算模型是车载ATP(列车自动保护)的关键技术之一。影响车载ATP安全防护距离的因素包括列车位置不确定因素、ATP设备反应时间、列车制动性能等。分析了这些因素与安全防护距离之间的关系,建立了移动闭塞系统和准移动闭塞系统的ATP安全防护距离的计算模型。仿真结果表明,计算模型与实际工程数据存在较小的误差,模型具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 列车自动保护 移动闭塞 准移动闭塞 安全防护距离 计算模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市轨道交通线路限速与列车自动防护顶篷速度匹配性设计探讨 被引量：5

6

作者 施董燕 《城市轨道交通研究》 北大核心 2017年第5期79-82,165,共5页

上海城市轨道交通1~10号线的设计速度为80km/h,但在运营时部分线路列车实际最高运行速度达不到此设计值。这主要是因为车辆、限界、线路、结构、信号等专业之间未能进行充分的匹配,各自都留有安全余量,使得ATP(列车自动防护)顶篷速度设... 上海城市轨道交通1~10号线的设计速度为80km/h,但在运营时部分线路列车实际最高运行速度达不到此设计值。这主要是因为车辆、限界、线路、结构、信号等专业之间未能进行充分的匹配,各自都留有安全余量,使得ATP(列车自动防护)顶篷速度设置过于保守,ATO(列车自动运行)速度无法达到线路设计速度,降低了线路的运行效率。基于线路ATO速度能达到80km/h的设计目标,提出了3个等级的线路限速值以及与ATP顶篷速度匹配的设计思路,在确保仍能实现信号安全防护的前提下,通过提高ATP顶篷速度,来实现设计速度目标。 展开更多

关键词 城市轨道交通 线路设计速度 线路限速 线路曲线临界速度 列车自动防护顶篷速度 列车自动运行速度 匹配性设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

西安地铁2号线列车自动防护子系统 被引量：4

7

作者 雷锡绒 《中国铁路》 北大核心 2009年第7期70-73,共4页

列车自动防护(ATP)子系统是城市轨道交通列车运行时必不可少的安全保障。结合西安地铁2号线阐述基于无线移动闭塞列车自动防护(ATP)子系统的轨旁、车载主要设备的体系结构、主要性能、系统功能、工作原理及数据通信网络设计技术方案,为... 列车自动防护(ATP)子系统是城市轨道交通列车运行时必不可少的安全保障。结合西安地铁2号线阐述基于无线移动闭塞列车自动防护(ATP)子系统的轨旁、车载主要设备的体系结构、主要性能、系统功能、工作原理及数据通信网络设计技术方案,为城市轨道交通信号控制系统提供技术参考。 展开更多

关键词 无线移动闭塞 列车自动防护系统 区域控制器(ZC) 车载控制器(CC) 西安地铁

在线阅读 下载PDF 职称材料

提速干线自动闭塞及列车超速防护的研究 被引量：1

8

作者 石先明 《中国铁路》 1997年第4期30-33,共4页

对我国干线铁路提速后的自动闭塞及列车超速防护的系统设备、制式的选择及其实现手段、信号显示制度的改革等方面的问题进行了研究探讨。提出了三显示自动闭塞制式仍可满足提速要求,超速防护应采用模式速控方式和以常用制动为主的方式,... 对我国干线铁路提速后的自动闭塞及列车超速防护的系统设备、制式的选择及其实现手段、信号显示制度的改革等方面的问题进行了研究探讨。提出了三显示自动闭塞制式仍可满足提速要求,超速防护应采用模式速控方式和以常用制动为主的方式,现有自动闭塞设备仍可继续使用等论点。 展开更多

关键词 自动闭塞 超速防护 模式速控 铁路 列车

在线阅读 下载PDF 职称材料

低黏着环境下ATC系统超速防护控制策略优化

9

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市轨道交通列车自动防护系统软件设计 被引量：4

10

作者 刘攀峰 邱昕夕 +2 位作者 陈祥献 黄海 段会龙 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第19期1-5,共5页

从当前国内城市轨道交通信号系统的实际需求出发,提出一种列车自动防护(ATP)系统。确定基于通信的列车运行控制系统中ATP子系统的开发目标和功能划分,给出系统设计方案和实现方法。使用沈阳地铁1号线的线路数据在仿真平台上进行测试,运... 从当前国内城市轨道交通信号系统的实际需求出发,提出一种列车自动防护(ATP)系统。确定基于通信的列车运行控制系统中ATP子系统的开发目标和功能划分,给出系统设计方案和实现方法。使用沈阳地铁1号线的线路数据在仿真平台上进行测试,运行结果表明,该ATP系统能够满足设计目标和要求。 展开更多

关键词 城市轨道交通 信号系统 列车自动防护 安全软件设计 安全制动模型 自动折返

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于UML的列车自动防护系统需求建模研究 被引量：1

12

作者 刘攀峰 邱昕夕 +2 位作者 陈祥献 黄海 段会龙 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第B06期478-481,共4页

针对列车自动防护系统(ATP)对软件的高安全性的需求,提出并实现了一种基于UML的需求建模方法。该方法借鉴了形式化语言的特点,在经典的状态机模型上做了改进,引入了超级状态机,并定义了精确的规则和语义,实现了对复杂的ATP系统的形式化... 针对列车自动防护系统(ATP)对软件的高安全性的需求,提出并实现了一种基于UML的需求建模方法。该方法借鉴了形式化语言的特点,在经典的状态机模型上做了改进,引入了超级状态机,并定义了精确的规则和语义,实现了对复杂的ATP系统的形式化建模。在某城市地铁线路的信号系统的应用表明,此方法建立的需求模型避免了语言描述的二义性,降低了软件故障率,提高了ATP系统的安全性,且更易于开发和维护。 展开更多

关键词 列车自动防护 需求建模 统一建模语言 形式化方法 安全性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于信标的降级运行列车定位及防护方案 被引量：1

13

作者 顾家泉 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第11期48-52,共5页

[目的]当车载信号设备发生故障时,若通过轨旁次级定位设备来完成降级运行列车的定位及防护,需要增设轨旁信号设备数量,成本较高。对此,有必要在不增设轨旁设备的前提下,研究基于信标的降级运行列车定位及防护方案。[方法]介绍了方案的... [目的]当车载信号设备发生故障时,若通过轨旁次级定位设备来完成降级运行列车的定位及防护,需要增设轨旁信号设备数量,成本较高。对此,有必要在不增设轨旁设备的前提下,研究基于信标的降级运行列车定位及防护方案。[方法]介绍了方案的基本原理及设备组成,详细阐述了列车定位原则和防护原则。列车降级运行时,车载基于信标的次级定位设备能读取信标信息,并通过车-地无线通信网络发送至轨旁ATP(列车自动防护)设备;轨旁ATP设备基于故障列车报告的位置信息完成对降级运行列车的位置检测,并结合线路情况控制降级运行列车前方防护信号开放,安全引导降级运行列车快速地下线退出运营,同时为后续正常列车发送计算移动授权,以保证相邻列车间的安全运行间隔。[结果及结论]基于信标的降级运行列车定位方案,不需增设轨旁设备,能使降级运行列车与正常列车防护间隔较近,对后续列车正常运行的影响小,故障情况下的运营组织效率高。相关工程应用及现场测试验证了该方案的可行性。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车定位 列车自动防护 信标定位设备

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分段能量计算法的列车安全防护方法

14

作者 王许超 吕新军 +1 位作者 常鸣 洪海珠 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第11期28-32,共5页

[目的]为了缩短安全防护距离,提高列车运营效率,提出一种基于分段能量计算法的列车安全防护方法。[方法]从列车紧急制动过程的阶段划分出发,深入阐述了列车超速防护计算的方法及计算过程。基于实际案例的相关数据,根据列车速度条件和轨... [目的]为了缩短安全防护距离,提高列车运营效率,提出一种基于分段能量计算法的列车安全防护方法。[方法]从列车紧急制动过程的阶段划分出发,深入阐述了列车超速防护计算的方法及计算过程。基于实际案例的相关数据,根据列车速度条件和轨道情况,采用分段能量计算法计算列车安全制动距离,并以固定减速度法的计算结果进行对比。[结果及结论]分段能量计算法能够明显减少制动距离,从而缩短列车安全防护距离,使运营效率得到明显提升。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车自动防护 分段能量计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向虚拟编组安全防护的等效轨迹时间偏差方法

15

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市轨道交通列车自动防护试验系统的建设

16

作者 陈凯 张晓莉 曹崇育 《中国铁路》 北大核心 2002年第4期54-56,共3页

阐述了城市轨道交通列车自动防护（ATP）试验系统建设的目的及意义;该系统建设的目标是建立ATP的设计开发环境、测试与工程验证平台、演示平台和培训平台;并介绍了各子系统的基本功能。

关键词 列车自动防护系统 工程试验 城市轨道交通 系统功能 系统结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

1oo2D模型分析及其在地铁列车自动防护系统中的应用 被引量：2

17

作者 姜坚华 《城市轨道交通研究》 北大核心 2011年第6期25-28,共4页

针对IEC 61508标准中的1oo2D模型,分析了影响安全性的三种错误。计算了应用1oo2D模型的车载列车自动防护(ATP)系统的安全性和可用性,阐述了1oo2D模型在地铁ATP系统中的应用方式。在地铁的ATP系统中,采用1oo2D模型设计车载系统是完全可行... 针对IEC 61508标准中的1oo2D模型,分析了影响安全性的三种错误。计算了应用1oo2D模型的车载列车自动防护(ATP)系统的安全性和可用性,阐述了1oo2D模型在地铁ATP系统中的应用方式。在地铁的ATP系统中,采用1oo2D模型设计车载系统是完全可行的,其安全运算板部分预估的安全指标符合SIL4的要求,其运算部分预估的MTBF符合可用性的要求,同时有较强的抗干扰能力。 展开更多

关键词 列车自动防护 1oo2D模型 安全性 可用性

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市轨道交通降级信号系统下的点式列车自动运行防护 被引量：2

18

作者 马妍 《城市轨道交通研究》 北大核心 2017年第B08期49-51,共3页

当列车与轨旁通信丢失,或者信号系统转换进入后备控制模式时,列车无法进行自动驾驶,因而影响了运营性能。介绍一种降级信号系统下的点式ATO(列车自动运行)防护方法,可在后备控制模式下使列车实现自动驾驶,因而降低了司机的工作强度、提... 当列车与轨旁通信丢失,或者信号系统转换进入后备控制模式时,列车无法进行自动驾驶,因而影响了运营性能。介绍一种降级信号系统下的点式ATO(列车自动运行)防护方法,可在后备控制模式下使列车实现自动驾驶,因而降低了司机的工作强度、提高了列车运营效率。 展开更多

关键词 城市轨道交通 降级信号系统 点式运行 列车自动运行 防护

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市轨道交通车载列车自动防护设备仿真检测平台研究 被引量：2

19

作者 张凯 冯虎 廖湘华 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第3期61-64,76,共5页

仿真测试是开展城市轨道交通信号系统相关技术研究的一种有效方法。利用商业虚拟仪器开发平台LabVIEW,讨论了车载ATP(列车自动防护)设备仿真检测系统研制的技术和方法。实践证明,该车载ATP设备仿真检测平台具有高效、灵活、低成本的特点。

关键词 城市轨道交通 车载列车自动防护设备 仿真检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于车辆制动延时的列车自动防护系统防护距离优化 被引量：1

20

作者 布登兵 陈绍文 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第4期105-107,共3页

简要阐述了城市轨道交通ATP(列车自动防护)系统防护距离计算原理,计算分析了车辆制动延迟时间参数优化前后的列车ATP系统最小防护距离。经对实际项目计算,当车辆制动延时减少30%时,列车的ATP系统最小防护距离缩短24.7%,单条停车线长度... 简要阐述了城市轨道交通ATP(列车自动防护)系统防护距离计算原理,计算分析了车辆制动延迟时间参数优化前后的列车ATP系统最小防护距离。经对实际项目计算,当车辆制动延时减少30%时,列车的ATP系统最小防护距离缩短24.7%,单条停车线长度实际可减少6 m。研究结果表明:通过缩短车辆制动延时,可有效减少列车的ATP系统最小防护距离,进而缩短停车线长度,减小停车列检库的占地面积。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车自动防护 防护区段 车辆参数 延迟

在线阅读 下载PDF 职称材料