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

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城市轨道交通国产ATP车载设备超速防护功能的仿真实现 被引量：19

2

作者 宋芹 陈凯 +1 位作者 崔淑妮 解学书 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期48-52,共5页

在城市轨道交通列车自动控制系统 ( ATC)中 ,列车自动防护 ( ATP)系统担负着列车运行间隔控制、进路控制、超速防护的重要作用 ,是列车运行自动控制的基础。其中 ,ATP车载设备是 ATP系统中保证行车安全的关键设备 ,它根据地面信息和机... 在城市轨道交通列车自动控制系统 ( ATC)中 ,列车自动防护 ( ATP)系统担负着列车运行间隔控制、进路控制、超速防护的重要作用 ,是列车运行自动控制的基础。其中 ,ATP车载设备是 ATP系统中保证行车安全的关键设备 ,它根据地面信息和机车信息生成列车速度控制曲线 ,并与列车实际速度进行比较 ,监督列车运行 ,实现超速防护、零速检测、无意识移动防护、制动确认和车门防护等功能。本文在介绍 ATP系统仿真的基础上 ,重点阐述了 ATP车载设备列车速度控制模式曲线的仿真计算方法 ,并以北京地铁一号线的线路参数为例 ,对 ATP车载设备的速度控制模式曲线进行了仿真 ,实现了车载 ATP的超速防护功能。目前 ,整个 ATP仿真系统已正式投入运行 。 展开更多

关键词 城市轨道交通 仿真 列车自动防护 车载atp 安全停车点 限速曲线 超速防护功能

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基于模糊神经网络预测控制的高速列车ATP研究 被引量：8

3

作者 董海鹰 刘洋 +1 位作者 李欣 闫军 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期58-62,共5页

在目标-距离速度控制模式普遍应用于我国高速铁路列车控制的背景下,本文针对高速列车运行性能的要求,将模糊神经网络预测控制运用到高速铁路ATP中,对列车速度进行控制。控制系统以闭塞区间为单位,建立高速列车速度模糊神经网络预测控制... 在目标-距离速度控制模式普遍应用于我国高速铁路列车控制的背景下,本文针对高速列车运行性能的要求,将模糊神经网络预测控制运用到高速铁路ATP中,对列车速度进行控制。控制系统以闭塞区间为单位,建立高速列车速度模糊神经网络预测控制模型。在闭塞区间内,利用车-地通信将控制所需信息发送至列控中心;根据所得信息,通过预测控制算法得到从当前位置到闭塞分区出口的列车速度自动防护曲线并确定列车运行方式和控制策略;在每1个通信周期内,利用滚动优化和误差校正进行速度优化。仿真结果表明,与传统的控制方法相比,基于模糊神经网络预测控制的高速列车ATP具有更高的安全性。 展开更多

关键词 atp 预测控制 模糊神经网络

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Vx Works在ATP车载设备中的应用 被引量：2

4

作者 王亚菊 唐涛 谢火明 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期69-73,共5页

主要研究实时操作系统VxWorks在列车超速防护(ATP)系统车载设备软件设计中的应用。为了提升系统性能,研究一种新的软件设计方法从而对各种资源进行有效管理很有必要。基于VxWorks的ATP车载设备软件设计利用嵌入式实时操作系统的优势,简... 主要研究实时操作系统VxWorks在列车超速防护(ATP)系统车载设备软件设计中的应用。为了提升系统性能,研究一种新的软件设计方法从而对各种资源进行有效管理很有必要。基于VxWorks的ATP车载设备软件设计利用嵌入式实时操作系统的优势,简化了系统资源管理,在保证系统实时性、安全性的前提下,有效地降低了软件设计的复杂度,并使得软件具有良好的层次性和可移植性。作者首先简单介绍实时操作系统Vx-Works,其次描述了ATP车载设备的功能以及硬件实现方法,重点研究了基于实时操作系统VxWorks下三模冗余结构的ATP车载设备的软件实现方法,最后探讨了VxWorks在应用开发过程中的优势。 展开更多

关键词 VXWORKS 列车超速防护(atp)系统 车载设备 三模冗余系统

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高速列车ATP控车模式的形式化模型与安全性分析 被引量：1

5

作者 承向军 应志鹏 杜鹏 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2008年第3期28-32,共5页

通过评述当前高速列车的发展现状和趋势,结合我国与欧洲在高速列车应用与相关技术研发方面的差距;对ATP控车模式进行分析,并提出采用时段演算针对实时、连续系统的形式化描述工具;根据时段演算的基本符号、公理、定理和推导规则,建立基... 通过评述当前高速列车的发展现状和趋势,结合我国与欧洲在高速列车应用与相关技术研发方面的差距;对ATP控车模式进行分析,并提出采用时段演算针对实时、连续系统的形式化描述工具;根据时段演算的基本符号、公理、定理和推导规则,建立基于时段演算的ATP控车模式形式化模型;通过对模型的推演,对ATP控车模式进行初步安全性分析,发现ATP控车模式下对安全运行发挥主要作用的几个关键环节,特别是确保列车安全行驶,ATP控车与人工控制在转换时应满足的若干时间约束。研究的成果,为设计安全、可靠的ATP系统提供新的理论和分析手段。 展开更多

关键词 高速列车 形式化模型 列控 列车超速防护(atp) 时段演算(DC)

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城市轨道交通ATP仿真系统的初步研究 被引量：1

6

作者 赵会兵 赵明 《北方交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期39-43,共5页

基于我国目前城市轨道交通发展的需求分析以及列车超速防护ATP系统结构分析 ,提出ATP仿真系统的开发目标与指导原则 。

关键词 城市轨道交通 列车超速防护 atp防真

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基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线模型的研究 被引量：6

7

作者 吴赟 汪领领 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第4期47-50,共4页

安全制动曲线计算模型是CBTC(基于通信的列车控制)车载ATP(列车自动防护)的关键技术。影响该模型计算精度的因素有许多,其中列车长度是最基本也是不能忽略的因素之一。在分析了GEBR(最小紧急制动率)制动曲线与ATP紧急制动触发曲线关系... 安全制动曲线计算模型是CBTC(基于通信的列车控制)车载ATP(列车自动防护)的关键技术。影响该模型计算精度的因素有许多,其中列车长度是最基本也是不能忽略的因素之一。在分析了GEBR(最小紧急制动率)制动曲线与ATP紧急制动触发曲线关系的基础上,考虑了列车长度在附加阻力计算中的影响,将列车模型构造为由多个质点构成的质点链,建立了基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线计算模型。采用B型6节编组列车运行环境对该模型进行仿真。仿真结果表明,多质点列车计算模型比单质点计算模型更符合车载ATP安全制动模型的要求。 展开更多

关键词 车载列车自动防护 GEBR制动曲线 紧急制动触发曲线 多质点模型

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基于Isograph的地铁车载ATP系统动态故障树分析 被引量：6

8

作者 邓兵兵 代宝乾 汪彤 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期80-85,共6页

针对传统的可靠性分析方法在具有动态特性的地铁车载ATP系统可靠性分析中的不足,提出动态故障树分析法。在引用可用度、平均失效时间和平均修复时间等可靠性指标的基础上,结合Isograph软件改进动态故障树分析法,建立基于Isograph的动态... 针对传统的可靠性分析方法在具有动态特性的地铁车载ATP系统可靠性分析中的不足,提出动态故障树分析法。在引用可用度、平均失效时间和平均修复时间等可靠性指标的基础上,结合Isograph软件改进动态故障树分析法,建立基于Isograph的动态故障树分析模型,并通过对车载ATP系统的结构与功能分析以及历史故障数据的统计分析确定车载ATP系统的关键部件,使用Isograph软件预计关键部件的可靠性参数,对地铁车载ATP系统的可靠性进行评估。结果表明:采用该方法求解的系统可靠性指标均满足系统需求,并且精确度较高,运用此方法能够对具有顺序相关、资源共享、可修复以及冷、热备份等特性的系统进行可靠性建模,达到快速以及准确分析动态特性系统可靠性的目的。 展开更多

关键词 动态故障树 Isograph软件 车载atp系统 马尔科夫链 可靠性指标

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基于模糊逻辑控制的ATP系统研究 被引量：1

9

作者 常成华 贾利民 张锡第 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期110-116,共7页

本文首先简要介绍了现有的ＡＴＰ系统构成及其功能，分析了其控制机制的特点以及存在的缺陷。提出了一种全新的基于模糊逻辑的ＡＴＰ控制机制并进行了仿真研究。同时阐述了新机制的优越性以及模糊控制技术在列车自动控制方面应用的优势... 本文首先简要介绍了现有的ＡＴＰ系统构成及其功能，分析了其控制机制的特点以及存在的缺陷。提出了一种全新的基于模糊逻辑的ＡＴＰ控制机制并进行了仿真研究。同时阐述了新机制的优越性以及模糊控制技术在列车自动控制方面应用的优势和应用前景。 展开更多

关键词 列车自动防护 模糊逻辑控制 自动控制

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动车组ATP对制动系统故障后的安全影响仿真分析 被引量：4

10

作者 曾庆晖 谭丽 《铁道标准设计》 北大核心 2015年第6期155-160,共6页

针对动车组部分车辆制动系统故障后,采取切除故障车辆制动力的处理方式,从安全防护曲线的生成与实际制动过程的角度出发,对在完全监控模式下的列车防护算法及制动过程进行仿真。分析单限速区段和多限速区段速度防护曲线的算法和切除部... 针对动车组部分车辆制动系统故障后,采取切除故障车辆制动力的处理方式,从安全防护曲线的生成与实际制动过程的角度出发,对在完全监控模式下的列车防护算法及制动过程进行仿真。分析单限速区段和多限速区段速度防护曲线的算法和切除部分制动力后实际制动曲线与速度防护曲线的关系,找到触发各类制动的转换点,对切除不同比例制动力后实际制动曲线进行仿真,得出不同坡度和制动初速度下、切除不同比例制动力时的制动距离。针对动车组因故障切除部分制动力后,产生过走距离,存在冒进信号点的可能,参照防护曲线生成机理,给出兼顾制动力故障的ATP安全防护方法,分析按该方法运行时对通过能力的影响。 展开更多

关键词 动车组 制动系统 过走距离 仿真 atp

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广州地铁4号线轨旁ATP故障应对策略研究 被引量：1

11

作者 杨柳 唐飞佳 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第7期154-158,共5页

轨旁ATP(列车自动保护)故障后,联锁区内的列车将全部自动紧急制动,列车采用降级模式运行,这会对正常运营产生较大影响。结合广州地铁4号线新造及石碁联锁区轨旁ATP故障实例,对比分析了故障现象及故障影响。阐述了轨旁ATP故障后的应对策... 轨旁ATP(列车自动保护)故障后,联锁区内的列车将全部自动紧急制动,列车采用降级模式运行,这会对正常运营产生较大影响。结合广州地铁4号线新造及石碁联锁区轨旁ATP故障实例,对比分析了故障现象及故障影响。阐述了轨旁ATP故障后的应对策略,通过确定关键列车、落实盯控关键列车、实施载客越站方案等策略应对故障,以最大限度降低故障对行车的影响。 展开更多

关键词 广州地铁 轨旁atp故障 应对策略

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基于分布式仿真的ATP自动测试系统的分析与设计

12

作者 桂伟力 慕春棣 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第8期104-106,124,共4页

ＡＴＰ是现代铁路信号系统中不可缺少的核心部分，对列车的运行安全、提高行车效率起着重要作用。该文论述了一个地铁ＡＴＰ仿真测试系统，系统的分析与设计过程中采用了先进的分布式交互仿真技术和虚拟现实技术，能够为地铁 ＡＴＰ设... ＡＴＰ是现代铁路信号系统中不可缺少的核心部分，对列车的运行安全、提高行车效率起着重要作用。该文论述了一个地铁ＡＴＰ仿真测试系统，系统的分析与设计过程中采用了先进的分布式交互仿真技术和虚拟现实技术，能够为地铁 ＡＴＰ设备提供一个虚拟工况，从而测试设备的准确性和可靠性。由于 ＣＯＲＢＡ相对于其他分布式仿真集成环境具有功能和价格的相对优势，所以利用 ＣＯＲＢＡ集成各子系统。最后具体描述了该仿真测试系统的体系结构。 展开更多

关键词 自动列车防护 CORBA 分布式仿真 自动测试系统 atp 虚拟现实

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基于精确需求定义方法的列车自动保护(ATP)软件开发

13

作者 常鸣 《城市轨道交通研究》 北大核心 2013年第5期92-95,共4页

提出了一种基于精确需求定义的软件开发方法,在软件需求层面,采用易于开发人员理解的"伪代码"形式,精确定义每条功能需求,以此消除自然语言描述的模糊性。即在需求阶段就完整地定义出软件要包含的所有信息内容,并以"需... 提出了一种基于精确需求定义的软件开发方法,在软件需求层面,采用易于开发人员理解的"伪代码"形式,精确定义每条功能需求,以此消除自然语言描述的模糊性。即在需求阶段就完整地定义出软件要包含的所有信息内容,并以"需求变量"的形式在规格书中表示出来。以iCC200型ATP(列车自动保护)软件为例,说明了该方法在安全苛求系统开发中的应用。实践表明,该方法能够避免使用自然语言描述需求的模糊性,减少项目后期的风险,也便于对产品的测试和验证工作。 展开更多

关键词 列车自动保护 软件需求 精确需求定义 安全苛求系统

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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

14

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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基于多传感器的列车空转及滑行检测与校正方法研究 被引量：17

15

作者 蔡煊 王长林 林颖 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第1期22-27,共6页

针对轮轴速度传感器的测速定位精度随着轮对的空转/滑行逐渐降低的问题,通过分析定位传感器的误差特性,采用多普勒雷达和加速度计辅助轮轴传感器的多传感器方式构成列车组合定位系统。结合加(减)速度、速度差和滑行率等三种检测方法检... 针对轮轴速度传感器的测速定位精度随着轮对的空转/滑行逐渐降低的问题,通过分析定位传感器的误差特性,采用多普勒雷达和加速度计辅助轮轴传感器的多传感器方式构成列车组合定位系统。结合加(减)速度、速度差和滑行率等三种检测方法检测列车是否发生空转/滑行。建立列车的正常状态、空转状态、滑行状态、不可信状态,以及状态之间转换的数学模型,对列车发生空转/滑行之后的速度和走行距离误差进行计算补偿。仿真结果表明,设计的空转/滑行检测与校正模型能够有效检测列车是否发生空转/滑行并对误差进行校正,测速定位精度满足车载ATP(列车自动防护)的精度要求,达到了模型设计的目的。 展开更多

关键词 轨道交通 车载列车自动防护系统 多传感器列车定位系统 空转/滑行检测 误差校正

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量子光通信中偏振光空间姿态传递 被引量：6

16

作者 杨海马 马彩文 +3 位作者 王建宇 张亮 刘瑾 黄元申 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期131-139,共9页

通过设计正交偏振光信标器,实现了空间信标姿态的单光路传递,为星地量子光链路的建立提供了条件.通过分析光学器件,尤其是镀膜器件中偏振信标光的传递特性,仿真分析不同入射角、旋转角条件下,出射信标光的偏振模式.分析了由光学器件引... 通过设计正交偏振光信标器,实现了空间信标姿态的单光路传递,为星地量子光链路的建立提供了条件.通过分析光学器件,尤其是镀膜器件中偏振信标光的传递特性,仿真分析不同入射角、旋转角条件下,出射信标光的偏振模式.分析了由光学器件引入的位相差和不同反射率、透射率对偏振模式的影响.利用琼斯矩阵推导了马吕斯定律在椭圆偏振光入射时的表达形式,建立起测量椭圆偏振光主偏振方位角模型.利用光电位置传感器接收正交信标光,结合光电位置传感器的光点位置检测能力解耦信标光的俯仰角和方位角,利用光电位置传感器的光强探测能力解耦信标光的偏振基矢角,实现了单器件三维信标姿态测量.实验表明,所述系统具有完成信标光三维姿态检测的能力,可用于星地量子光通信、空间信标姿态检测. 展开更多

关键词 量子通信 偏振基矢 正交信标光 三维姿态 空间姿态 光电位置传感器 跟瞄系统

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基于模型的列车自动防护系统软件开发 被引量：3

17

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

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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

18

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

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车载列车自动保护系统安全防护距离计算模型 被引量：9

19

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

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TCL脚本语言在车载自动防护系统自动测试中的应用 被引量：1

20

作者 张友兵 张波 《城市轨道交通研究》 北大核心 2013年第5期88-91,共4页

目前,对CTCS-2级列控系统车载ATP(列车自动防护)进行测试主要使用人工测试方法。人工测试存在效率低、工作强度大等缺点。对车载ATP进行自动测试具有将测试人员解放出来,提高测试效率等优点。在自动测试中,测试脚本扮演着重要角色,它负... 目前,对CTCS-2级列控系统车载ATP(列车自动防护)进行测试主要使用人工测试方法。人工测试存在效率低、工作强度大等缺点。对车载ATP进行自动测试具有将测试人员解放出来,提高测试效率等优点。在自动测试中,测试脚本扮演着重要角色,它负责与车载ATP自动交互信息,控制测试过程并对测试结果做出判断。介绍了利用TCL(工具命令语言)脚本语言编写车载ATP测试案例脚本的方法,并举例说明了根据测试案例编写测试案例脚本的方法。通过试验,证明利用TCL脚本语言编写车载ATP测试案例脚本是方便而高效的,介绍的根据测试案例编写测试案例脚本的方法是正确可行的。 展开更多

关键词 车载自动防护系统 自动测试 工具命令语言

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