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基于人工势场的虚拟编组自适应模型预测控制
1
作者 林俊亭 倪铭君 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第10期3273-3285,共13页
现今,列车高速度、高密度追踪控制对编队列车运行的安全性提出更高的要求。为满足人们对列车运行过程中自适应性和准确性的需求,提出一种基于人工势场的虚拟编组(VC)自适应模型预测控制(MPC)方法。将VC列车作为研究对象,采用MPC方法建... 现今,列车高速度、高密度追踪控制对编队列车运行的安全性提出更高的要求。为满足人们对列车运行过程中自适应性和准确性的需求,提出一种基于人工势场的虚拟编组(VC)自适应模型预测控制(MPC)方法。将VC列车作为研究对象,采用MPC方法建立基于列车平衡态的动力学模型,以控制精度和平稳性、安全性为优化目标,并将基于人工势场设置的防撞函数加入目标函数,从而实现编队的防撞控制;分析不同时域参数对系统控制精度和计算效率的影响作用,设计对应的适应度函数,基于遗传算法(GA)求得不同工况下的最优时域参数组合,并制定时域参数更新策略,在确保列车编组准确控制的同时提高系统的实时性;在MATLAB平台上搭建4列车追踪运行场景,仿真验证所提方法的有效性。结果表明:相较于传统的模型预测控制器,基于人工势场的模型预测控制器在间隔控制上准确度提高了94.8%,可有效避免列车间发生碰撞,保证了列车运行的安全性;另外,采用自适应控制律的控制器可根据列车运行状态对系统进行实时调整,在确保高控制精度的前提下,计算效率提高10%。研究结果验证了所提方法的可行性,提高了控制器的综合控制性能,并为进一步优化编队控制和保障列车安全运行提供参考。 展开更多
关键词 虚拟编组 模型预测控制 人工势场 遗传算法 列车追踪运行优化
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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
2
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。 展开更多
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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基于有限时间干扰观测器的高速列车非奇异终端滑模协同控制 被引量：4
3
作者 张友鹏 王小天 +3 位作者 杨军霞 王东 金煜翔 高子轩 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期967-978,共12页
为解决高速列车在运行时存在时变非线性动态、附加阻力、外部干扰及输入饱和情况下多列车协同追踪运行问题,利用非奇异终端滑模控制、有限时间干扰观测器及动态辅助系统设计控制器实现多列高速列车的协同追踪运行控制。首先,建立多列车... 为解决高速列车在运行时存在时变非线性动态、附加阻力、外部干扰及输入饱和情况下多列车协同追踪运行问题,利用非奇异终端滑模控制、有限时间干扰观测器及动态辅助系统设计控制器实现多列高速列车的协同追踪运行控制。首先,建立多列车的多智能体系统模型。其次,采用反正切函数设计一种新型的非奇异终端滑模控制算法;利用有限时间干扰观测器估计系统的附加阻力及复合未知干扰,并将其估计值反馈补偿到控制器的输出,以消除此部分干扰对高速列车运行的影响;针对输入饱和特性,引入动态辅助系统解决输入饱和对列车控制系统的影响;利用lyapunov稳定性理论分别证明控制器与观测器的稳定性。最后,采用matlab软件仿真验证,通过与自适应终端滑模、有限时间干扰观测器终端滑模、有限时间干扰观测器线性滑模3种方法对比,以及在有无输入饱和约束条件下列车追踪运行时的速度、位移误差以及控制力输入对比。研究结果表明:相较于其他3种方法,采用有限时间干扰观测器非奇异终端滑模的方法时列车速度、位移误差更小,且控制力输入也更为平滑。计及输入饱和下,当列车遇到外部干扰时,控制输入均在牵引制动特性约束范围之内,设计动态辅助系统有效解决了输入饱和对列车追踪运行的影响。基于以上分析可知,计及输入饱和下利用所设计的有限时间干扰观测器非奇异终端滑模控制器及动态辅助系统可实现多列车的协同追踪运行。研究结果可为提高线路利用率,实现多列高速列车安全稳定地追踪运行提供参考。 展开更多
关键词 有限时间干扰观测器 非奇异终端滑模 输入饱和 多列车 协同运行
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基于预设非奇异终端滑模控制的高速列车速度控制研究 被引量：3
4
作者 侯涛 魏建鹏 牛宏侠 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期38-50,共13页
针对高速列车自动驾驶过程中容易受到外部不确定扰动以及速度控制精度低的问题,以预设性能控制理论和非奇异终端滑模控制理论为基础,提出一种基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车自动驾驶的速度控制方法。首先,设... 针对高速列车自动驾驶过程中容易受到外部不确定扰动以及速度控制精度低的问题,以预设性能控制理论和非奇异终端滑模控制理论为基础,提出一种基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车自动驾驶的速度控制方法。首先,设计扩张状态观测器对高速列车运行过程中所受的内部和外部的未知干扰进行估计和补偿;然后,通过采用预设性能函数把系统跟踪误差转换为一个变化误差,并控制变化误差在一定的范围,间接保证了系统跟踪误差始终在预先设定的范围内;其次,设计非奇异终端滑模面和高速列车自动驾驶系统速度控制律,并利用Lyapunov稳定性理论证明系统误差可以在有限时间内收敛于平衡点;最后,结合CRH3型列车参数和郑西高铁中西安北站—渭南北站段(950.620~1010.970km)实际线路数据,分别在没有干扰和有白噪声干扰的情况下对设计的控制系统进行仿真验证。仿真结果表明:基于扩张状态观测器-预设性能非奇异终端滑模控制的高速列车控制方法对速度和位移的跟踪精度较自抗扰的控制方法和非奇异终端滑模的控制方法有显著的提高,且对列车受到的干扰能够精确地估计和补偿,实现了对列车的运行期望曲线的高精度跟踪。该研究可以提高高速列车速度控制系统的鲁棒性和控制精度,为高速列车提供一种新的速度控制技术方案。 展开更多
关键词 自动驾驶 预设性能控制 非奇异终端滑模控制 高速列车 扩张状态观测器
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延误场景下列车速度曲线与动态调度联合优化方法 被引量：1
5
作者 林俊亭 李茂林 邱晓辉 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期173-187,共15页
为使发生延误的高速列车能够快速恢复正常运营,同时满足停车精度、准时性、节能性及调度实时性等多方面的要求,综合考虑一体化模型在平衡多个目标时面临的多重非线性约束问题,以及非一体化模型需分别求解多个独立模型的局限性,本文提出... 为使发生延误的高速列车能够快速恢复正常运营,同时满足停车精度、准时性、节能性及调度实时性等多方面的要求,综合考虑一体化模型在平衡多个目标时面临的多重非线性约束问题,以及非一体化模型需分别求解多个独立模型的局限性,本文提出一种列车动态调度与速度曲线的联合优化方法。首先,基于参考系统的约束,应用集成内在好奇心模块和优先经验回放机制的双决斗深度强化学习算法(Intrinsic Curiosity Module Prioritized Experience Replay Dueling Double Deep Q-Network,ICM-PER-D3QN)优化列车速度曲线模型,保证列车的停车精度、准时性和节能性,并将此数据用作联合模型训练的基础;其次,采用ICM-PER-D3QN算法求解列车的动态调度模型,缓解列车延误并确保调度的实时性;最后,基于列车在站间区间的运行信息,使用集成长短期记忆网络的卷积神经网络完成列车速度曲线与动态调度的联合。实验环境选择京沪高铁的一段下行线路,设置3组延误场景验证所提方法的有效性。仿真结果表明,在联合优化模型下,列车的平均调度时长为0.92 s,列车动态调度结果与速度曲线的平均匹配度为98.89%,平均匹配时长为0.0014 s。此外,相较于仅基于动态调度模型的未优化速度曲线,平均牵引能耗降低了9%,平均总延误时间降低了6.38%。 展开更多
关键词 铁路运输 联合方法 深度学习 速度曲线 动态调度 强化学习
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基于随机可达集的“撞软墙”移动闭塞列车追踪安全防护方法 被引量：1
6
作者 王成 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第8期196-201,共6页
[目的]现有城市轨道交通列车控制系统所采用的“撞硬墙”移动闭塞防护模式,虽然在一定程度上缩短了列车的追踪间隔,但仍无法满足高峰时段的运营需求,故有必要基于随机可达集的“撞软墙”移动闭塞列车追踪安全防护方法进行研究。[方法]... [目的]现有城市轨道交通列车控制系统所采用的“撞硬墙”移动闭塞防护模式,虽然在一定程度上缩短了列车的追踪间隔,但仍无法满足高峰时段的运营需求,故有必要基于随机可达集的“撞软墙”移动闭塞列车追踪安全防护方法进行研究。[方法]考虑列车运行过程中存在随机扰动的因素,分析实现追踪安全防护算法的两个关键部分的表示形式,即前车的全过程预测轨迹及追踪列车的安全制动轨迹。结合前车和本车的概率分布函数,建立碰撞概率的高效计算模型,根据对城市轨道交通列车的安全性验证结果生成相应的安全防护曲线。基于北京地铁11号线西段线路数据,对所提出的方法进行仿真验证。[结果及结论]试验结果表明,与短时间预测相比,基于随机可达集的列车追踪安全防护方法能够在实现完全避撞的基础上,延长追踪列车安全防护曲线的反向计算起点,缩短列车间的追踪间隔,证明了该方法的必要性和适用性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车追踪 安全防护 随机可达集 轨迹预测
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西安地铁2号线一、二期工程信号系统兼容实施方案研究 被引量：1
7
作者 孙慧 任雅萍 梁波 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第7期199-204,共6页
[目的]西安地铁2号线(以下简称“2号线”)一期工程信号系统采用国外进口系统,二期工程信号系统采用国产系统。二期工程作为一期工程的延伸线路,信号系统需与一期实现互联互通、贯通运营,并在一期工程基础上提升功能与性能,因此有必要针... [目的]西安地铁2号线(以下简称“2号线”)一期工程信号系统采用国外进口系统,二期工程信号系统采用国产系统。二期工程作为一期工程的延伸线路,信号系统需与一期实现互联互通、贯通运营,并在一期工程基础上提升功能与性能,因此有必要针对性地探究该线一、二期工程信号系统的兼容实施方案。[方法]在概述2号线一、二期工程信号系统兼容实施方案的基础上,分别对ATS(列车自动监控)子系统、联锁子系统、轨旁ATP(列车自动防护)子系统、车载ATP/ATO(列车自动运行)子系统、DCS(数据通信子系统)的兼容实施方案进行了设计。在2号线试车线、正线搭建兼容系统环境,并将1列列车改装为国产车载设备,以验证2号线信号系统兼容方案实施后的应用效果。[结果及结论]2号线信号系统兼容实施方案不但实现了一、二期工程信号系统安全可靠贯通运营,还实现了信号系统性能的全面提升。兼容方案实施后,2号线的运行效率显著提高。 展开更多
关键词 地铁 信号系统 接口适配 系统兼容
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基于改进布谷鸟搜索算法的铁路闭塞分区划分优化设计 被引量：1
8
作者 邹新仟 程旭卓 +1 位作者 李雪婷 杨渝华 《铁道经济研究》 2025年第2期83-91,共9页
铁路闭塞分区的合理划分对于确保列车运行安全、提高铁路线路通过能力以及优化铁路运营效率具有重要意义。随着铁路运输需求的增加,如何有效划分闭塞分区,以提升铁路运输效率和安全性,成为亟待解决的关键问题。基于线路条件、列车制动... 铁路闭塞分区的合理划分对于确保列车运行安全、提高铁路线路通过能力以及优化铁路运营效率具有重要意义。随着铁路运输需求的增加,如何有效划分闭塞分区,以提升铁路运输效率和安全性,成为亟待解决的关键问题。基于线路条件、列车制动距离、轨道电路长度等综合考虑闭塞分区划分影响因素,以缩短列车追踪间隔为目标,构建铁路闭塞分区划分优化模型,采用改进布谷鸟搜索算法进行求解。为增强算法的局部挖掘能力并加速其收敛过程,调整淘汰概率及步长控制量,改进布谷鸟搜索算法。仿真验证结果表明,基于改进布谷鸟搜索算法获得的闭塞分区布置方案有效缩短了列车追踪间隔时间,提高列车运行效率,同时体现了较快的求解速度和良好的计算精度,验证了该算法在铁路闭塞分区优化设计中的实用价值。 展开更多
关键词 铁路运输 闭塞分区 改进布谷鸟搜索算法 列车追踪间隔 列车制动安全 铁路信号机设置 列车制动距离 莱维飞行
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轨道交通自主运行控制技术综述
9
作者 余祖俊 王洪伟 +2 位作者 王悉 李阳 李学汉 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第5期6-33,共28页
随着我国轨道交通网络规模的不断扩大和运行环境的日益复杂,既有的自动化列车运行控制系统在运营效率提升、环境适应性增强等方面面临多样化挑战,难以满足更高密度运行和复杂动态环境下的安全高效运行需求.轨道交通自主运行控制技术有... 随着我国轨道交通网络规模的不断扩大和运行环境的日益复杂,既有的自动化列车运行控制系统在运营效率提升、环境适应性增强等方面面临多样化挑战,难以满足更高密度运行和复杂动态环境下的安全高效运行需求.轨道交通自主运行控制技术有望通过融合感知、低时延高可靠通信、列车自主运行控制和智能调度实现列车在复杂环境下的安全高效运行,助力轨道交通的智能化发展.本文围绕轨道交通自主运行控制技术展开综述,首先,总结了国内外在该领域的研究与应用进展,分析了自主运行的内涵,比较了船舶、道路交通与轨道交通领域的自主概念,系统梳理了由融合感知、低时延高可靠通信、复杂环境下的列车自主运行控制以及列车运行智能调度组成的轨道交通自主运行关键技术体系;其次,分析了自主运行控制关键技术在轨道交通领域的应用与发展前景,并结合典型案例对其应用实践进行了探讨;最后,总结了自主运行控制在实际应用中面临的瓶颈与挑战,展望了未来的发展方向.研究成果可以为轨道交通自主运行控制的理论研究与工程实践提供系统化参考与支撑. 展开更多
关键词 轨道交通 自主运行 融合感知 低时延高可靠通信 智能调度
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虚拟编组下基于扩张状态观测器的城轨列车多车协同自适应滑模控制
10
作者 左静 严龙刚 +1 位作者 杨乔礼 文洮 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第10期4412-4423,共12页
为解决虚拟编组下的城轨多列车协同追踪运行控制过程中,外界不确定性干扰导致列车追踪精度和稳定性下降的问题,提出一种基于扩张状态观测器的自适应非奇异终端滑模控制方法。首先,基于单列车动力学分析构建多列车追踪动力学模型;其次,... 为解决虚拟编组下的城轨多列车协同追踪运行控制过程中,外界不确定性干扰导致列车追踪精度和稳定性下降的问题,提出一种基于扩张状态观测器的自适应非奇异终端滑模控制方法。首先,基于单列车动力学分析构建多列车追踪动力学模型;其次,通过自适应控制对滑模趋近律的增益进行动态调整,设计自适应非奇异终端滑模控制器,削弱控制力输出抖振,确保列车控制系统误差在有限时间内收敛,将扩张状态观测器引入滑模控制器中,实现对外界干扰的实时估计与补偿,提升多列车控制系统的动态响应与稳态性能;通过Lyapunov稳定性理论证明了所提控制方法在有限时间内收敛至原点附近;最后,在Matlab/Simulink仿真平台中通过与扩张状态观测器非奇异终端滑模控制、扩张状态观测器传统滑模控制、扩张状态观测器反正切非奇异终端滑模控制进行实验对比,验证所提控制方法的优越性。研究结果表明:相比于性能较优的扩张状态观测器反正切非奇异终端滑模控制,基于扩张状态观测器的自适应非奇异终端滑模控制的速度误差E_(its)降低12.08%;位移误差E_(ita)降低35.03%;控制力输出V_(iaf)降低8.87%,表明所提控制方法提升了控制系统追踪精度和抗扰能力,削弱抖振的同时保证控制力输出更稳定。研究方法能够满足城轨虚拟编组的高实时性和高精度的协同追踪运行需求,为城轨虚拟编组下的多列车协同控制和安全动态协同运行提供了参考。 展开更多
关键词 城市轨道交通 虚拟编组 多列车协同 扩张状态观测器 滑模控制
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基于移动闭塞的低空交通系统设计与运行管控
11
作者 刘志硕 李鑫 +3 位作者 王文帅 李成真 孙路景 李艳华 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第11期66-75,共10页
安全是低空交通运输的生命线,探索将移动闭塞模式引入低空交通系统,对低空交通系统中的空域、航路、起降设施以及运行管控进行设计。该模式针对垂直起降航空器,按机型性能和业务类型对空域分层,每层的“干-支-末端”航路网络均采用单向... 安全是低空交通运输的生命线,探索将移动闭塞模式引入低空交通系统,对低空交通系统中的空域、航路、起降设施以及运行管控进行设计。该模式针对垂直起降航空器,按机型性能和业务类型对空域分层,每层的“干-支-末端”航路网络均采用单向管道设计,根据每架航空器的状态,动态构建其“自由区-缓冲区-闭塞区”三级空间结构和红绿灯信号,确保在各种扰动情况下航空器之间能够保持安全间隔,并实现有人机/无人机的融合运行。终端区设计采用基于高度层分离的多角度进离场程序,有效提升起降效率并避免冲突。低空交通运行控制系统依托低空智联网,构建“云-边-端”协同的运行控制架构,实现航空器状态的实时感知、智能决策与精准控制。研究为构建高安全、高效率、高适应性的低空交通系统提供了理论支撑与技术路径。 展开更多
关键词 空域规划 动态安全隔离 空域分层 移动闭塞模式 “干-支-末端”航路网络
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基于SINS-里程计-地图匹配的地铁列车定位方法研究
12
作者 王博韬 任升莲 +2 位作者 陈义华 李英明 骆进赛 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第11期1478-1485,共8页
针对地铁列车运行环境特殊、定位信息获取困难的问题,文章提出一种联合导航方法。该方法基于捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)-里程计组合与改进地图匹配算法的联合使用,在导航时,首先收集SINS和里程计输... 针对地铁列车运行环境特殊、定位信息获取困难的问题,文章提出一种联合导航方法。该方法基于捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)-里程计组合与改进地图匹配算法的联合使用,在导航时,首先收集SINS和里程计输出的速度、角速度和姿态数据,利用卡尔曼滤波算法进行组合定位计算,再通过地图匹配算法对输出数据进行修正,得到最终的定位数据。仿真实验结果表明,在地铁列车环境中进行SINS-里程计组合导航,可以很大程度地减小定位误差,所得定位数据经过地图匹配算法修正后,定位精度在多种轨迹实验中能达到m级,相较于SINS导航最大可提升80%以上。该文联合导航方法适合用于地铁列车的准确定位。 展开更多
关键词 组合导航 地铁列车定位 捷联惯性导航系统(SINS) 卡尔曼滤波 地图匹配
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基于元强化学习的列车智能驾驶快速适应优化研究
13
作者 徐凯 孟倩倩 +1 位作者 张皓桐 张洋 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第5期152-162,共11页
在强化学习优化列车驾驶速度曲线中,当面临复杂运行环境和多变运营需求时,存在难以快速生成优化的驾驶策略的问题。鉴于此,在强化学习基础上,与元学习相结合,综合考虑影响列车能耗的诸多因素,提出一种基于元强化学习的列车智能驾驶快速... 在强化学习优化列车驾驶速度曲线中,当面临复杂运行环境和多变运营需求时,存在难以快速生成优化的驾驶策略的问题。鉴于此,在强化学习基础上,与元学习相结合,综合考虑影响列车能耗的诸多因素,提出一种基于元强化学习的列车智能驾驶快速适应优化算法。该算法由内层学习器和元学习器2个部分组成,内层学习器采用强化学习PPO算法更新任务参数后把参数和损失函数输送到元学习器;元学习器利用这些信息更新任务参数,找到最优解,得到可以快速适应新任务且准确度高的元学习模型。仿真实验结果表明所提算法在新任务下学习效率优势显著,在满足舒适度、准时和停车精度的同时与传统的TRPO,PPO和MAML算法相比分别有效降低能耗6.14%,3.22%和1.40%,达到基准目标所需的迭代回合数仅分别为上述算法的28.57%,30.78%和52.29%,为元学习在列车智能驾驶领域研究的应用提供有效参考。 展开更多
关键词 元学习 强化学习 列车自动驾驶 调度时间调整 临时限速调整
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基于运行特征约束的列车组合定位方法研究
14
作者 李蔚 尉迟振鑫 +2 位作者 赵阳 李旺 易海旺 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第4期186-198,共13页
为确保列车在隧道、站台顶棚等卫星信号受限环境下定位信息的连续准确获取,将惯性导航技术引入列车定位系统,提出1种基于列车运行特征约束的定位方法,以抑制惯性导航的误差累积并降低对高成本传感器的依赖。首先,根据列车运行特性和车... 为确保列车在隧道、站台顶棚等卫星信号受限环境下定位信息的连续准确获取,将惯性导航技术引入列车定位系统,提出1种基于列车运行特征约束的定位方法,以抑制惯性导航的误差累积并降低对高成本传感器的依赖。首先,根据列车运行特性和车站停车约束信息,构建列车约束观测模型;其次,以惯性导航系统推算为基础,结合区间隧道的列车运动约束观测信息和站台顶棚的零速约束观测信息,建立列车组合定位系统,在无布设条件下获取连续的定位数据;最后,结合铁路线路特征和列车机动规律,从观测模型和可观测性角度研究列车运动约束的适用性。结果表明:所提方法可增强对列车姿态信息和惯性器件零偏的估计效果,其航向误差小于3°,横滚误差小于0.25°,俯仰误差小于0.5°,可有效抑制惯性推算的误差累积;列车在区间运行时平均定位误差由18.6713 m降至8.6303 m,减小53.8%。该方法从列车自身特性出发,为低成本、高自主性的列车定位技术研究提供了借鉴。 展开更多
关键词 列车定位 组合导航 惯性导航系统 列车运行特征 卫星拒止环境
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重载列车群组运行控制系统及控制理论研究综述
15
作者 宋宗莹 张辰东 +3 位作者 王兴中 张韦 王文斌 李湘宜 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第10期17-29,共13页
重载列车群组运行控制系统创新加密提效技术路线,以单元列车协同群组化运行实现区间高密度紧追踪和站内高效接发车,为突破重载铁路运输瓶颈、提高重载铁路运能运量提供了一种新模式。针对重载列车群组运行控制系统概念、架构、组成、地... 重载列车群组运行控制系统创新加密提效技术路线,以单元列车协同群组化运行实现区间高密度紧追踪和站内高效接发车,为突破重载铁路运输瓶颈、提高重载铁路运能运量提供了一种新模式。针对重载列车群组运行控制系统概念、架构、组成、地面和车载设备、功能、运行过程、效果以及与典型列控系统的对比进行阐述,从概念、原理及控制算法优劣势等方面描述列车运行模型及多种具有代表性的控制方法,说明对应控制方法在控制性能方面的优缺点以及针对群组列控系统的适配性,并从系统应用、优化、演进以及控制理论模型、策略研究方面对未来的研究方向进行展望,为构建满足铁路运能提升、运输安全及多制式兼容要求的群组列控系统奠定基础。 展开更多
关键词 列车运行控制系统 群组运行 系统架构 协同控制 控制方法
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基于新型列控系统的列车尾部防护装置技术研究 被引量：1
16
作者 窦垭锡 贺刚 +2 位作者 蒋志勇 张勇 李月明 《中国铁路》 北大核心 2025年第2期16-21,共6页
为适应新型列控系统列车完整性检查的要求,解决既有方式实时性差及判定手段单一的问题,设计1种应用于新型列控系统的列车尾部防护装置,该装置融合风压采集和多模卫星定位,且风压采集功能满足SIL4安全等级要求。基于新型列控系统对列车... 为适应新型列控系统列车完整性检查的要求,解决既有方式实时性差及判定手段单一的问题,设计1种应用于新型列控系统的列车尾部防护装置,该装置融合风压采集和多模卫星定位,且风压采集功能满足SIL4安全等级要求。基于新型列控系统对列车完整性自主检查的安全要求,阐述新型尾部防护装置的核心技术架构,包括无线数据传输子系统、完整性数据采集子系统和外围控制子系统等组成部分,并深入探索列车完整性数据安全处理、首尾设备IP化无线数据可靠传输、尾部风压精密检测、多模融合定位、首尾安全通信等关键技术,旨在实现实时、自主且可靠的列车尾部防护功能。通过现场试验与运用考核,新型列车尾部防护装置能够有效协同ATP设备,自动实现列车完整性检查,显著增强了列车运行的安全保障与可靠性。 展开更多
关键词 新型列控系统 列尾设备 安全架构 列车完整性检查 融合定位 GSM-R
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考虑节能的城轨列车协同控制优化模型 被引量：3
17
作者 胥如迅 马军惠 +2 位作者 孟建军 陈晓强 李德仓 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第1期13-21,共9页
为了提高城轨列车再生能量利用率,本文提出一种基于节能的协同控制优化方法,建立以停车精度和准时性为约束条件、以协同时间最长和协同次数最多为优化目标的控制决策模型.根据列车速度、位移方程,求出列车运行工况转换点速度和时刻的解... 为了提高城轨列车再生能量利用率,本文提出一种基于节能的协同控制优化方法,建立以停车精度和准时性为约束条件、以协同时间最长和协同次数最多为优化目标的控制决策模型.根据列车速度、位移方程,求出列车运行工况转换点速度和时刻的解析解;结合积分变量对停车精度和运行时间的影响,确定积分变量的取值范围,将积分变量与列车运行工况转换点关联起来,设计列车运行工况转换点的优化调节策略,并计算目标速度曲线;分析城轨列车牵引工况和制动工况重叠时间的影响因素,得到列车一次牵引最大速度对协同时间的影响规律,设计协同控制策略,求解列车二次牵引时刻及对应一次牵引最大速度.最后,以国内某条地铁线路为背景设计算例,验证了该模型的有效性. 展开更多
关键词 城轨列车 再生能量 协同控制 节能 工况转换点
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铁路联锁软件自动化测试系统的设计与实现
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作者 卢凯霞 《设备管理与维修》 2025年第16期146-149,共4页
针对铁路信号系统中联锁软件复杂度高、测试需求多样化及人工测试效率低等问题,设计一套集测试案例自动生成、测试执行、结果分析于一体的自动化测试系统。该系统主要优化上位机软件及联锁测试执行软件,通过模拟真实铁路运营场景,实现... 针对铁路信号系统中联锁软件复杂度高、测试需求多样化及人工测试效率低等问题,设计一套集测试案例自动生成、测试执行、结果分析于一体的自动化测试系统。该系统主要优化上位机软件及联锁测试执行软件,通过模拟真实铁路运营场景,实现对联锁软件功能、性能及安全性的全面测试,显著提高测试效率和测试覆盖率。 展开更多
关键词 铁路联锁软件 自动化测试 系统设计
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全自动运行线路多岗位联动平台的建模与仿真 被引量：1
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作者 刘见见 姜辉 +2 位作者 郭凝 曾彬 阎国强 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第5期188-192,198,共6页
[目的]为展示正常和非正常情况下全自动运行线路的各运行场景,帮助调度人员和多职能队伍进行相关岗位联动培训,分析制定各种故障情形和应急场景的处置预案,提高应急处置能力和服务水平,有必要对全自动运行线路多岗位联动平台进行研究。... [目的]为展示正常和非正常情况下全自动运行线路的各运行场景,帮助调度人员和多职能队伍进行相关岗位联动培训,分析制定各种故障情形和应急场景的处置预案,提高应急处置能力和服务水平,有必要对全自动运行线路多岗位联动平台进行研究。[方法]以上海轨道交通15号线为例,对中央调度、车站控制及列车运行进行建模和仿真,在此基础上构建全自动仿真运行平台,并进行场景联动仿真,实现多职能队伍的联合培训和故障应急处置。[结果及结论]所构建的多岗位联动平台,能够对实际全自动运行场景进行展示和分析,适用于专业院校的专业教学及轨道交通多职能队伍的联合应急处置演练。 展开更多
关键词 城市轨道交通 全自动运行线路 多职能队伍 多岗位联动平台
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基于车载控制的货物列车靠标停车优化方案研究
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作者 侯大山 陈佩耀 +3 位作者 郑理华 单一龙 何之煜 李建雄 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第12期183-192,共10页
普速铁路货运采用CTCS-0级列控系统,受限于既有线当时的线路设计,CTCS-0对于货物列车站内靠标停车的处理较为复杂,而且存在较多的人工操作情形,成为影响铁路货运安全重要因素。分析货物列车到发线有效长和列车运行监控装置(LKJ)相关标... 普速铁路货运采用CTCS-0级列控系统,受限于既有线当时的线路设计,CTCS-0对于货物列车站内靠标停车的处理较为复杂,而且存在较多的人工操作情形,成为影响铁路货运安全重要因素。分析货物列车到发线有效长和列车运行监控装置(LKJ)相关标准规范,梳理和研究货物列车靠标停车困难特殊车站和特殊前行控制2种方式的控制逻辑,提出利用北斗卫星定位和列车测速测距的多信息融合组合定位方法,既有LKJ系统同无线调车机车信号和监控系统(STP)配合实现侧线股道号自动输入,特殊前行控制模式下设计司机二次确认机制等货物列车靠标停车控制的改进和优化方案。通过对列车靠标停车优化方案的研究,可以减少货物列车站内靠标停车过程的人工介入,提高货物列车靠标停车时的安全性,为我国普速铁路货运的优化提供建议。 展开更多
关键词 普速铁路 CTCS-0 货物列车 车载设备 列车运行监控装置(LKJ) 靠标停车
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