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城轨虚拟编组列车群多状态运行模型构建与仿真研究
1
作者
李海军
赵颖
+1 位作者
黄岩
田卫刚
《交通运输系统工程与信息》
北大核心
2025年第3期266-275,共10页
为有效掌握城轨虚拟编组列车群的追踪运行表现,本文提出一种虚拟编组列车群多状态运行仿真模型。通过分析虚拟编组列车运行控制原理,提出考虑通信和控制延迟的列车安全防护间距计算方法,以列车运行动力学模型为基础,结合虚拟编组列车运...
为有效掌握城轨虚拟编组列车群的追踪运行表现,本文提出一种虚拟编组列车群多状态运行仿真模型。通过分析虚拟编组列车运行控制原理,提出考虑通信和控制延迟的列车安全防护间距计算方法,以列车运行动力学模型为基础,结合虚拟编组列车运行状态转换过程,构建城轨虚拟编组列车群多状态运行仿真模型。以济南地铁3号线为例,从不同编组模式、编队结构和延迟时间等角度进行仿真试验。研究结果表明:在2辆列车构成的列车群中,虚拟编组列车的平均列车间距仅为固定编组列车的21.93%;在4辆列车构成的列车群中,固定编队列车群的平均编队长度和运行速度差分别是混合编队的1.26倍和1.94倍,是虚拟编队的1.45倍和4.17倍,且虚拟编队列车群的到站时间偏差也仅为固定编队和混合编队列车群的46.29%和74.56%;因此虚拟编组列车群能有效缩短列车运行间距,提高运行速度追踪精度,降低列车到站时间偏差。此外,当虚拟编组列车的控制延迟和通讯延迟时间分别是0.5 s时,因其带来的列车间距偏差最大值可达到10.83 m和0.83 m,控制延迟对列车群追踪运行的负面影响大于通讯延迟。研究结果能够为城轨虚拟编组列车群运行决策和运行方案制定提供理论支撑。
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关键词
城市交通
列车运行仿真模型
数值仿真
虚拟编组列车
安全防护间距
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职称材料
高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台设计
被引量:
4
2
作者
王艳辉
肖雪梅
+2 位作者
贾利民
王博彬
熊峰
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第6期134-140,共7页
基于"主动安全"设计理念,采用Flex与ArcGIS技术,构建可视化、集成化和智能化的高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台。平台通过不同系统之间的信息共享,为高速列车群运营全过程安全行为演化建模、风险评估和预警提供数据支...
基于"主动安全"设计理念,采用Flex与ArcGIS技术,构建可视化、集成化和智能化的高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台。平台通过不同系统之间的信息共享,为高速列车群运营全过程安全行为演化建模、风险评估和预警提供数据支持,实现对高速列车群事故推演和安全态势分析。平台采用分层逻辑结构,从下到上依次为物理层、获取层、数据层、应用层和表示层。平台通过电力线通信、以太网和控制器局域网等从其他系统获取数据,再对数据进行融合与集成,实现信息共享、安全评估与仿真和安全预警等功能。研发的平台在轨道交通控制与安全国家重点实验室进行了成功部署和模拟仿真运行,通过对大量的行车安全信息的获取、传输和共享以及仿真试验证明,平台具有较高的安全性和稳定性,便于管理和维护。
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关键词
高速铁路
列车群
运营安全
模拟试验平台
实验室仿真
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职称材料
地震作用下车辆-轨道-桥梁系统振动台台阵试验与列车预警速度阈值研究
被引量:
16
3
作者
魏峰
张志方
高亮
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期101-106,共6页
针对地震作用下高速铁路桥上行车的安全性问题,设计完成车辆-轨道-桥梁大型振动台台阵缩尺模型试验,制作了1∶10车辆、轨道及桥梁结构的模型,根据缩尺模型相似定理研究了不同地震强度下列车脱轨问题,并利用数值仿真方法建立了CRH380BL...
针对地震作用下高速铁路桥上行车的安全性问题,设计完成车辆-轨道-桥梁大型振动台台阵缩尺模型试验,制作了1∶10车辆、轨道及桥梁结构的模型,根据缩尺模型相似定理研究了不同地震强度下列车脱轨问题,并利用数值仿真方法建立了CRH380BL高速列车-轨道-桥梁空间耦合动力学模型,通过对比分析试验结果与数值仿真分析结果,验证了数值分析模型的可靠性。在此基础上,以行车安全性及舒适度指标作为评判标准,利用上述仿真分析模型计算得到了不同地震强度等级下各项评价指标所对应的列车运行速度临界值,并探讨了现行规范中的地震预警阈值选取问题。研究结果表明:对于静止状态下的车体模型,在地震动峰值加速度为0.25g的ALS地震波作用下,车体将会发生脱轨。随着输入地震动峰值加速度的增大,舒适度指标最先超出限值,车辆的行车安全性指标次之,脱轨系数和舒适度指标控制的速度阈值逐渐减小,轮重减载率和横向轮轨力控制的速度阈值基本不变,舒适度指标对地震激励最为敏感,脱轨系数次之,轮重减载率和横向轮轨力最不敏感。在输入地震波的峰值加速度≤50gal时,车辆运行速度临界值取决于列车舒适度指标,速度阈值为160km/h;当输入地震波的峰值加速度达到60gal时,速度阈值降为140km/h;当输入地震波的峰值加速度达到80gal时,速度阈值降至140km/h以下,出于安全考虑建议此时采取紧急停车措施。
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关键词
高速铁路
车辆-轨道-桥梁系统
行车安全
振动台台阵
数值仿真
速度阈值
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职称材料
列车安全操纵仿真系统的研究
被引量:
1
4
作者
丁勇
毛保华
刘海东
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
2004年第2期27-30,共4页
探讨了列车牵引力学条件下的铁路列车安全操纵问题 ,开发了一套可用于不同运行条件下的列车安全操纵仿真软件。重点介绍了系统的主体结构、功能模块以及列车安全操纵的计算模型 ,详细描述了在一个时间步长内如何确定列车的工况、手柄位...
探讨了列车牵引力学条件下的铁路列车安全操纵问题 ,开发了一套可用于不同运行条件下的列车安全操纵仿真软件。重点介绍了系统的主体结构、功能模块以及列车安全操纵的计算模型 ,详细描述了在一个时间步长内如何确定列车的工况、手柄位以及停车制动的仿真算法 ,并在实际线路上对电力机车进行了实例分析。系统计算速度快 ,人工干预方便 ,效果良好 ,可以满足现场的实际需求。
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关键词
铁路运输
列车
安全行车
安全操纵仿真系统
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职称材料
磁浮列车自动驾驶系统控制策略及可靠性研究
被引量:
4
5
作者
于建志
陈永生
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2010年第A12期3419-3422,共4页
为了提高磁浮列车自动驾驶系统的安全性和可靠性,提出了一种可行的自动运行控制策略。基于双机冗余模式的系统架构,采用设计的通信握手策略来实现系统通信及角色识别;通过运行控制策略来确保运行计划正确执行。为了验证系统的可行性,把...
为了提高磁浮列车自动驾驶系统的安全性和可靠性,提出了一种可行的自动运行控制策略。基于双机冗余模式的系统架构,采用设计的通信握手策略来实现系统通信及角色识别;通过运行控制策略来确保运行计划正确执行。为了验证系统的可行性,把单元失效率划分为一系列独立部分,根据各部分失效率对系统的产生影响,运用马尔可夫模型进行了仿真分析,结果表明该方案是有效的。
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关键词
列车自动驾驶
可靠性
安全性
马尔可夫模型
仿真
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职称材料
工业燃煤锅炉操作仿真培训模拟机设计
被引量:
3
6
作者
马舜
李顺荣
+3 位作者
孙志敏
岑开浪
刘松国
邢璐
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
2013年第12期85-89,共5页
司炉工操作技能的仿真培训对于工业锅炉的安全生产和经济运行至关重要。在明确燃煤锅炉安全与节能操作仿真培训内容的基础上分析了模拟机系统所需具备的软硬件条件,提出了由锅炉实体物理模型、操作控制台、传感检测控制器、仿真微机组...
司炉工操作技能的仿真培训对于工业锅炉的安全生产和经济运行至关重要。在明确燃煤锅炉安全与节能操作仿真培训内容的基础上分析了模拟机系统所需具备的软硬件条件,提出了由锅炉实体物理模型、操作控制台、传感检测控制器、仿真微机组成的燃煤锅炉安全与节能操作仿真培训模拟机的整体方案及实现原理,并以4t/h链条炉排燃煤锅炉为原型,设计了具有超高仿真度的带有剖析结构的缩小比例锅炉实体物理模型,以及基于PLC的传感检测电控系统,实现了燃煤锅炉安全与节能操作的仿真培训及考核。
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关键词
燃煤锅炉
安全
节能
操作
仿真培训
模拟机
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职称材料
题名
城轨虚拟编组列车群多状态运行模型构建与仿真研究
1
作者
李海军
赵颖
黄岩
田卫刚
机构
兰州交通大学交通运输学院
兰州交通大学高原铁路运输智慧管控铁路行业重点实验室
济南轨道交通集团运营有限公司
出处
《交通运输系统工程与信息》
北大核心
2025年第3期266-275,共10页
基金
国家自然科学基金(52462045)
甘肃省自然科学基金重点项目(24JRRA22)。
文摘
为有效掌握城轨虚拟编组列车群的追踪运行表现,本文提出一种虚拟编组列车群多状态运行仿真模型。通过分析虚拟编组列车运行控制原理,提出考虑通信和控制延迟的列车安全防护间距计算方法,以列车运行动力学模型为基础,结合虚拟编组列车运行状态转换过程,构建城轨虚拟编组列车群多状态运行仿真模型。以济南地铁3号线为例,从不同编组模式、编队结构和延迟时间等角度进行仿真试验。研究结果表明:在2辆列车构成的列车群中,虚拟编组列车的平均列车间距仅为固定编组列车的21.93%;在4辆列车构成的列车群中,固定编队列车群的平均编队长度和运行速度差分别是混合编队的1.26倍和1.94倍,是虚拟编队的1.45倍和4.17倍,且虚拟编队列车群的到站时间偏差也仅为固定编队和混合编队列车群的46.29%和74.56%;因此虚拟编组列车群能有效缩短列车运行间距,提高运行速度追踪精度,降低列车到站时间偏差。此外,当虚拟编组列车的控制延迟和通讯延迟时间分别是0.5 s时,因其带来的列车间距偏差最大值可达到10.83 m和0.83 m,控制延迟对列车群追踪运行的负面影响大于通讯延迟。研究结果能够为城轨虚拟编组列车群运行决策和运行方案制定提供理论支撑。
关键词
城市交通
列车运行仿真模型
数值仿真
虚拟编组列车
安全防护间距
Keywords
urban traffic
train
operation
simulation
model
numerical
simulation
virtual coupling
train
s
safety
protection distance
分类号
U284.4 [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
高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台设计
被引量:
4
2
作者
王艳辉
肖雪梅
贾利民
王博彬
熊峰
机构
北京交通大学交通运输学院
北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第6期134-140,共7页
基金
国家"十一五"科技支撑计划项目(2009BAG12A10-6)
北京交通大学自主研究课题(RCS2008ZZ002)
文摘
基于"主动安全"设计理念,采用Flex与ArcGIS技术,构建可视化、集成化和智能化的高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台。平台通过不同系统之间的信息共享,为高速列车群运营全过程安全行为演化建模、风险评估和预警提供数据支持,实现对高速列车群事故推演和安全态势分析。平台采用分层逻辑结构,从下到上依次为物理层、获取层、数据层、应用层和表示层。平台通过电力线通信、以太网和控制器局域网等从其他系统获取数据,再对数据进行融合与集成,实现信息共享、安全评估与仿真和安全预警等功能。研发的平台在轨道交通控制与安全国家重点实验室进行了成功部署和模拟仿真运行,通过对大量的行车安全信息的获取、传输和共享以及仿真试验证明,平台具有较高的安全性和稳定性,便于管理和维护。
关键词
高速铁路
列车群
运营安全
模拟试验平台
实验室仿真
Keywords
High-speed
railway
train
group
operation
safety
simulation
test platform
Laboratory
simulation
分类号
U298.1 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
TP39 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
地震作用下车辆-轨道-桥梁系统振动台台阵试验与列车预警速度阈值研究
被引量:
16
3
作者
魏峰
张志方
高亮
机构
北京交通大学土木建筑工程学院
中国铁路总公司科技管理部
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期101-106,共6页
基金
国家自然科学基金(U1734206)
中国铁路总公司科研试验任务(SY2016G003)
中国铁路总公司科技研究开发计划(2016G005-D)
文摘
针对地震作用下高速铁路桥上行车的安全性问题,设计完成车辆-轨道-桥梁大型振动台台阵缩尺模型试验,制作了1∶10车辆、轨道及桥梁结构的模型,根据缩尺模型相似定理研究了不同地震强度下列车脱轨问题,并利用数值仿真方法建立了CRH380BL高速列车-轨道-桥梁空间耦合动力学模型,通过对比分析试验结果与数值仿真分析结果,验证了数值分析模型的可靠性。在此基础上,以行车安全性及舒适度指标作为评判标准,利用上述仿真分析模型计算得到了不同地震强度等级下各项评价指标所对应的列车运行速度临界值,并探讨了现行规范中的地震预警阈值选取问题。研究结果表明:对于静止状态下的车体模型,在地震动峰值加速度为0.25g的ALS地震波作用下,车体将会发生脱轨。随着输入地震动峰值加速度的增大,舒适度指标最先超出限值,车辆的行车安全性指标次之,脱轨系数和舒适度指标控制的速度阈值逐渐减小,轮重减载率和横向轮轨力控制的速度阈值基本不变,舒适度指标对地震激励最为敏感,脱轨系数次之,轮重减载率和横向轮轨力最不敏感。在输入地震波的峰值加速度≤50gal时,车辆运行速度临界值取决于列车舒适度指标,速度阈值为160km/h;当输入地震波的峰值加速度达到60gal时,速度阈值降为140km/h;当输入地震波的峰值加速度达到80gal时,速度阈值降至140km/h以下,出于安全考虑建议此时采取紧急停车措施。
关键词
高速铁路
车辆-轨道-桥梁系统
行车安全
振动台台阵
数值仿真
速度阈值
Keywords
high-speed
railway
train
-track-bridge system
operation
safety
shaking table array test
numerical
simulation
velocity threshold
分类号
U448.21 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
TB532 [理学—声学]
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职称材料
题名
列车安全操纵仿真系统的研究
被引量:
1
4
作者
丁勇
毛保华
刘海东
机构
北京交通大学交通运输学院
出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
2004年第2期27-30,共4页
文摘
探讨了列车牵引力学条件下的铁路列车安全操纵问题 ,开发了一套可用于不同运行条件下的列车安全操纵仿真软件。重点介绍了系统的主体结构、功能模块以及列车安全操纵的计算模型 ,详细描述了在一个时间步长内如何确定列车的工况、手柄位以及停车制动的仿真算法 ,并在实际线路上对电力机车进行了实例分析。系统计算速度快 ,人工干预方便 ,效果良好 ,可以满足现场的实际需求。
关键词
铁路运输
列车
安全行车
安全操纵仿真系统
Keywords
railway train operation safety computer simulation
分类号
U298 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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职称材料
题名
磁浮列车自动驾驶系统控制策略及可靠性研究
被引量:
4
5
作者
于建志
陈永生
机构
同济大学电子与信息工程学院
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2010年第A12期3419-3422,共4页
基金
"十一五"国家科技支撑计划项目(115-05-YK-038)
文摘
为了提高磁浮列车自动驾驶系统的安全性和可靠性,提出了一种可行的自动运行控制策略。基于双机冗余模式的系统架构,采用设计的通信握手策略来实现系统通信及角色识别;通过运行控制策略来确保运行计划正确执行。为了验证系统的可行性,把单元失效率划分为一系列独立部分,根据各部分失效率对系统的产生影响,运用马尔可夫模型进行了仿真分析,结果表明该方案是有效的。
关键词
列车自动驾驶
可靠性
安全性
马尔可夫模型
仿真
Keywords
Automatic
train
operation
(ATO)
reliability
safety
Markov model
simulation
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
工业燃煤锅炉操作仿真培训模拟机设计
被引量:
3
6
作者
马舜
李顺荣
孙志敏
岑开浪
刘松国
邢璐
机构
杭州市特种设备检测研究院
出处
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
2013年第12期85-89,共5页
基金
国家质检总局科技计划项目(2013QK110)
浙江省质监系统科研计划项目(20120235)
文摘
司炉工操作技能的仿真培训对于工业锅炉的安全生产和经济运行至关重要。在明确燃煤锅炉安全与节能操作仿真培训内容的基础上分析了模拟机系统所需具备的软硬件条件,提出了由锅炉实体物理模型、操作控制台、传感检测控制器、仿真微机组成的燃煤锅炉安全与节能操作仿真培训模拟机的整体方案及实现原理,并以4t/h链条炉排燃煤锅炉为原型,设计了具有超高仿真度的带有剖析结构的缩小比例锅炉实体物理模型,以及基于PLC的传感检测电控系统,实现了燃煤锅炉安全与节能操作的仿真培训及考核。
关键词
燃煤锅炉
安全
节能
操作
仿真培训
模拟机
Keywords
coal-fired boiler
safety
energy-saving
operation
simulation
train
ing
simulator
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
城轨虚拟编组列车群多状态运行模型构建与仿真研究
李海军
赵颖
黄岩
田卫刚
《交通运输系统工程与信息》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台设计
王艳辉
肖雪梅
贾利民
王博彬
熊峰
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
地震作用下车辆-轨道-桥梁系统振动台台阵试验与列车预警速度阈值研究
魏峰
张志方
高亮
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
16
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
列车安全操纵仿真系统的研究
丁勇
毛保华
刘海东
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
2004
1
在线阅读
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职称材料
5
磁浮列车自动驾驶系统控制策略及可靠性研究
于建志
陈永生
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2010
4
在线阅读
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职称材料
6
工业燃煤锅炉操作仿真培训模拟机设计
马舜
李顺荣
孙志敏
岑开浪
刘松国
邢璐
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
2013
3
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职称材料
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