軌道交通信號(hào)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、城市規(guī)模越來越大，現(xiàn)代化程度越來越高，但其交通擁堵情況卻日漸嚴(yán)重。此時(shí)城市軌道交通以其快捷、安全、準(zhǔn)時(shí)和節(jié)能等特點(diǎn)迅速成為中國(guó)乃至世界上許多國(guó)家解決交通擁堵的第一選擇，而基于通信的列車控制（Communication Based Train Control，CBTC）系統(tǒng)又因技術(shù)的先進(jìn)性成為軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的必然選擇。
　　CBTC系統(tǒng)因其運(yùn)行環(huán)境和功能的特殊性，決定了它是一個(gè)大型復(fù)雜的安全苛求系統(tǒng)，必須依靠各個(gè)子系統(tǒng)的相互協(xié)作，

2、才能為列車的運(yùn)營(yíng)提供軟硬件技術(shù)平臺(tái)。在CBTC系統(tǒng)的開發(fā)和實(shí)施過程中，許許多多的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)保障列車安全、高效、舒適、準(zhǔn)時(shí)、節(jié)能地運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。因此，本文將城市軌道交通中的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)作為基本研究對(duì)象，深入研究其中的一些關(guān)鍵技術(shù)，以提高系統(tǒng)安全性和可靠性、提升系統(tǒng)性能、降低列車運(yùn)行能耗為目標(biāo)，主要研究?jī)?nèi)容為:
　　(1)提出并實(shí)現(xiàn)了一種緊湊型的故障安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)。與常見平臺(tái)架構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，它精簡(jiǎn)了平臺(tái)架構(gòu)、優(yōu)化了通訊鏈路

3、、使配置變得靈活化，并對(duì)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)如同步表決、安全通信、條件電源、需求建模等方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，保證可靠性與安全性的前提下提高了平臺(tái)的性能。
　　(2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了兩種安全輸出硬件三取二表決器，動(dòng)態(tài)表決器和靜態(tài)表決器。并通過馬爾科夫理論建模分析了他們的可靠性和安全性，模型表明兩種表決器都具有很高的可靠性和安全性，對(duì)應(yīng)指標(biāo)MTTF(Mean Time To Failure)和THR(Tolerable Hazard Rate)

4、滿足EN0129等相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SIL4規(guī)定。并根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景推薦了相應(yīng)的表決器。
　　(3)在部分限速信息已知的情況下，提出了單線路多列車的基于遺傳算法的雙層ATO節(jié)能控制算法。搜索層尋找最佳惰行和加速的位置，從而保證節(jié)能;防護(hù)層保護(hù)列車的速度永遠(yuǎn)不會(huì)超過ATP限速信息，避免緊急停車的觸發(fā)。此外，本文還研究了基于遺傳算法非質(zhì)點(diǎn)列車模型的建立，從而保證算法的準(zhǔn)確性。
　　(4)研究CBTC系統(tǒng)外部環(huán)境的故障和突發(fā)事件并對(duì)